平原区地下水总补给量与总消耗量的平衡关系分析
地下水补给量的分析与计算
地下水补给量的分析与计算一、引言地下水补给量是指地表水或大气降水通过地表径流、壤中流、地下径流等方式渗入地下含水层的水量。
地下水补给量的分析与计算对于了解地下水循环规律、合理开发利用地下水资源、防治地下水污染等具有重要意义。
本文将对地下水补给量的分析与计算进行探讨。
二、地下水补给量的影响因素1.气候条件：降水量、蒸发量、气温等气候因素都会影响地下水的补给量。
在湿润地区，降水量较多，大气降水是地下水的主要补给来源；在干旱地区，蒸发量大，地下水的补给量相对较少。
2.地形地貌：地形地貌对地下水的补给量有显著影响。
在山地区，地下水的补给量主要取决于山坡的坡度和植被覆盖程度；在平原区，地下水的补给量主要取决于土壤质地、地形起伏和河流泛滥等情况。
3.地质条件：地质条件包括地层岩性、地质构造、土壤类型等。
不同岩性的地层对水的渗透性不同，直接影响地下水的补给量。
地质构造如断层、褶皱等也会影响地下水的流动路径和补给量。
4.水文条件：河流、湖泊等水体对地下水的补给量有重要影响。
河流泛滥期间，洪水会渗入地下含水层，增加地下水的补给量。
此外，与地表水体相连的湿地和水塘等也有助于补充地下水。
三、地下水补给量的计算方法1.直接测量法：在已知径流条件和土壤参数的情况下，可以通过在地下水出口设置水尺或使用水位计直接测量地下水位的变化，从而计算地下水补给量。
此方法适用于长期观测和计算相对准确的补给量。
2.间接推算法：在缺乏长期观测数据的情况下，可以通过调查土壤湿度、测量土壤导水率、分析气象资料等方法间接推算地下水补给量。
此方法需要多个参数和假设条件，结果可能存在误差。
3.水均衡法：水均衡法是一种通过比较一定时间段内输入和输出地表水体的水量来计算地下水补给量的方法。
输入水量主要包括降水、灌溉水等，输出水量主要包括蒸发、地表径流、地下径流等。
此方法需要大量数据支持和较为准确的计算模型，但结果相对可靠。
4.同位素法：同位素法是一种通过分析地下水中氢、氧等元素的同位素含量来判断其来源并计算补给量的方法。
对平原区地下水水均衡关系计算公式的探讨
２ 解 决 方 法
２ １ 水 均 衡 计 算 关 系 式 ． 在平 原 区地下 水 水 均 衡 计算 过 程 中 ， 论 上 讲 ， 果 计 理 如
与均衡 期间地 下水 蓄变量 （ △ｗ） 关 。因此 ， 有 在实 际应 用 水 均 衡理 论时 ， 用 均衡 期 间 多年 平 均 地 下 水 总 补 给量 、 排 采 总 泄 量和 浅层地 下水 蓄变量 ＿ 之 间 的均衡 关 系进 行 计算 ， 一者 经 过 对水 均衡计 算公式 多年应 用情 况 看 ， 们 每 年在 编 写地 下 我 水 动态 报告 ， 并进 行 地 下 水水 均 衡 计 算 和 分 析 时 ， 计 算 公 对 式 产生 － 『疑惑 ， 关 系式在 表达 上 值得 商榷 。而相 对均 衡 差 其 计 算应该 出现 正 、 负百 分 数 ， 表示 为 负 、 均 衡 ， 以体 现 计 正 可 算 误差偏 向地 下水水 位相对 下降 或上升 。
算准 确无 误 ， 均衡 差 值 ｘ为 零 。地 下水 总 补 给量 （ ） 总 Ｑ 、
排泄 量 （ 总 和浅 层地下 水蓄 变量 三者 之 间的 均衡 关系 ， Ｑ 排） 应 满足 下列 式子 ： （） ３ Ｑ 一Ｑ 排＝ Ａ Ｗ 式子 可转换 成下列 式子 ：
Ｑ 补 Ｑ 排 △ｗ ＝ ０ｘ 总 一 总 ～ ＝０ （） ４
１ 问 题 的 提 出
１ １ 浅 层 地 下水 蓄 变 量 ．
平 原 区 浅 层 地 下 水 蓄 变 量 （△ｗ ） 指 均 衡 计 算 区 计 算 是 时 段 初 浅 层 地 下 水 储 存 量 与 计 算 时 段 末 浅 层 地 下 水 储 存 量
的差值 。由于地 下水水 位 的升或 降 ， 直接 导致 地 下水 储 存 量 的增 、 。所 以， 减 在平 原 区地下水 水均衡 计算 中 ， △ｗ 值 可 能 为 正值也 可能 为负值 。 １ ２ 平 原 区 地 下 水 均 衡 关 系 表 达 式 ．
第五章 地下水的动态与均衡
的周期性变化，其中季节性变化的影响最大。
地下水动态的 季节变化图。
地下水动态的多年变化图。
（2）水文因素的影响 水文因素的影响，主要是地表水体与地下水的关系。分三 种情况：
a.地表水长期补给地下水；
b.地表水长期排泄地下水（地下水补给地表水）； c.丰水期地表水补给地下水，枯水期地下水补给地表水。 当地表水补给地下水时，地下水位的升高并非在瞬间完成， 而是有一个过程，这种现象称为滞后现象。
（1）确定均衡区。 主要是确定均衡区的范围及边界的位置与性质。 均衡区最好是一个相对独立的地下水系统。均衡区的边界 最好是自然边界。
（2）确定均衡期
一般取一个水文年。 （3）通过野外测定或计算的方法，确定出地下水各均衡要素 值。 （4）通过区域水均衡计算，确定出区内地下水的均衡状态。
一、总的水均衡方程式 水量均衡方程的基本思想是：在均衡期中，均衡区内的 地下水的各种收（+）、支（－）项的代数和等于含水系统 （含水层）中储存水量的变化量。 设某一地区天然状态下： 收入项为A，包括：大气降水量（X）、地表水流入量 （Y1）、地下水流入量（W1）、水汽凝结量（Z1）；
二、地下水动态的形成机理 单次降雨脉冲产生的响应。
多次降雨脉冲的叠加，左图波峰与波峰的叠加，产生更 大的波峰；右图波峰与波谷的叠加产生平缓的复合波形。
Hale Waihona Puke 三、地下水动态的影响因素影响含水系统中地下水动态的因素有两大类，即
外部因素（环境因素）和内部因素。
外部因素包括：气候、水文及人为因素，如大气
降水、地表水、人工补给与排泄和地应力等。
（3）查明各含水层之间的水力联系时，可分层布置观测孔。 （4）需要获得边界地下水动态资料时，观测孔宜在边界有 代表性的地段布置 （5）查明污染源对水源地地下水的影响时，观测孔宜在连 接污染源和水源地的方向上布置。 （6）查明咸水与淡水分界面的动态特征（包括海水入侵）
郑州市地下水资源动态分析及管理建议
18EXPERIENCE 区域治理郑州市地下水资源动态分析及管理建议*郑州大学水利科学与工程学院，水利与环境国家级实验教学示范中心 汪月月，盛春美，孙梦雲，魏世辰摘要：水是生命之源，而地下水是水资源很重要的一部分，其密切关系到人类生活和经济建设。
地下水是郑州市主要的供水来源，文章通过分析郑州市近些年来地下水的水位、水质等变化情况，对其造成的环境地质问题和污染问题给出相应的保护建议，以实现地下水资源可持续利用。
关键词：地下水；动态变化；问题；建议中图分类号：TV211.1+2文献标识码：A文章编号：2096-4595（2020）37-0018-0002一、郑州市气候及水资源情况郑州市总面积约为7446.2平方公里，全市水面面积约为11.4平方公里。
但随着南水北调中线工程的实施以及郑州市生态水系工程的开展，郑州市的水域面积将会不断增加。
郑州境内流域面积较大的河流有29条，分属于黄河和淮河两大水系，其中黄河流域6条，淮河流域23条。
流经郑州段的黄河长约150.4公里，黄河是郑州市主要的生活用水水源地。
郑州市属暖温带-北亚热带过渡型大陆型季风气候，冷暖适中、四季分明、雨热同期、干冷同季。
春季干旱少雨，夏季炎热多雨，秋季晴朗日照长，冬季寒冷少雨。
根据2019年《郑州市水资源公报》，郑州市地下水资源量为5.2876亿m³，其中山丘区地下水资源量3.6427亿m³，平原区地下水资源量2.0988亿m³，平原区与山丘区地下水重复计算量0.4539亿m³。
平原区地下水资源量中，降水入渗补给量1.1605亿m³，地表水体入渗补给量0.8073亿m³，山前侧渗量0.1310亿m³，井灌回归量0.1163亿m³，总补给量为2.2151亿m³；扣除井灌回归量后，平原区地下水资源量为2.0988亿m³。
[1]二、地下水水位变化规律从近十几年的地下水实测资料分析看，地下水的水位变化与开采量的变化趋势基本一致，即开采量少，地下水位埋深下降、开采量增加，则地下水位埋深上升、水位下降。
地下水平衡计算
地下水平衡是指地下水的补给与排泄之间的平衡关系。
地下水的补给主要来自于降雨、河流、湖泊和灌溉等，而排泄则主要通过地下水流动和地下水渗漏到地表水体中。
地下水平衡的计算可以通过以下步骤进行：
1. 确定地下水补给量：地下水的主要补给源是降雨水，因此需要测量降雨量并考虑地表径流、渗漏等因素来估算地下水的补给量。
2. 确定地下水排泄量：地下水的排泄主要通过地下水流动和地下水渗漏到地表水体中。
地下水流动可以通过测量地下水位和地下水流速来估算，而地下水渗漏可以通过测量地表水位和地下水位来估算。
3. 比较补给量和排泄量：将地下水的补给量与排泄量进行比较，如果补给量大于排泄量，则地下水处于正平衡状态；如果补给量小于排泄量，则地下水处于负平衡状态；如果补给量等于排泄量，则地下水处于平衡状态。
需要注意的是，地下水平衡的计算是一个复杂的过程，需要考虑地质条件、水文地质特征、气候条件等多种因素。
此外，地下水平衡还受到人类活动的影响，如地下水开采、地下水补给区的开发等。
因此，在进行地下水平衡计算时，需要综合考虑各种因素并进行合理的估算
和分析。
地下水平衡计算公式
地下水平衡计算公式
地下水平衡是指地下水系统中输入和输出的水量达到平衡的状态。
在地下水系统中，水量的输入主要包括降雨、地表径流和地下
水补给，而输出则包括蒸发、地下水排泄和地表径流等。
地下水平衡计算公式可以根据具体情况而有所不同，但一般来说，可以用以下公式来计算地下水平衡：
输入 = 输出 + 改变的储量。
其中，输入指地下水系统接收的水量，输出指地下水系统失去
的水量，改变的储量指地下水系统中水量的变化。
具体来说，输入可以通过降雨量、地表径流量和地下水补给量
来计算，输出可以通过蒸发量、地下水排泄量和地表径流量来计算，改变的储量则是指地下水储量的变化，可以通过监测地下水位的变
化来计算。
在实际应用中，地下水平衡计算需要考虑地质条件、气候条件、人类活动等多种因素，因此需要综合运用水文地质、水文气象等知
识进行分析和计算。
同时，也需要注意数据的准确性和可靠性，以确保计算结果的科学性和可靠性。
地表水资源的评价
水能经济地表水资源的评价鲁琳【摘要】本文详细地介绍了地表水资源的形成过程，介绍了水资源评价的分区原则，介绍了评价方法及指标，特别是提出了地表水资源的质量评价的水化学特征评价、水质现状评价和河流底质现状评价。
【关键词】水资源；评价河南省郑州水文水资源勘测局 河南郑州 450006一、地表水资源概念地表水资源指地表水中可以逐年更新的淡水量。
是水资源的重要组成部分。
水资源通常指在水循环过程中可以得到恢复和更新的淡水。
因此，水资源的评价应在分析水资源形成、运移和转化机理的基础上，探求水资源的数量和质量及其时空分布规律，为水资源的合理开发和可持续利用提供可靠的依据。
二、地表水资源的形成地表水资源量指的是当水汽形成降水落到地表后，首先少量降水被植物截流，通过蒸发重返大气中；大部分降水到达地面后部分补给河网、坑塘等各种水体，部分从地表入渗土壤中，当降水强度超过下渗强度或降水量满足土壤蓄水容量时，则形成坡面流汇入河道；渗入土壤中的水量，一部分由土壤直接蒸发和通过植物散发返回大气中，一部分以壤中流形式补给河道，其余部分下渗补给地下水；部分地下水被河道切割，以基流的形式补给河道。
坡面流和壤中流、基流等水体补给河道的水量构成河川径流量。
三、地表水资源评价分区的原则水资源分区的原则和标准是：流域与行政区域有机结合，保持行政区域与流域分区的统分性、组合性与完整性，以便适应水资源评价、规划、开发利用和管理工作的需要。
我省是以大江河流域水系为基础，考虑各行政区分布及地形地貌、流域面积大小等因素进行水资源分区，采用全国统一的三级水资源分区。
水资源流域分区的原则：①基本上能反映地表水资源条件的地区差别。
②尽可能保持流域水系的完整性，大河进行分段，自然地理相同的小河适当合并。
③便于进行地表水资源计算和供需平衡分析。
四、水资源评价方法及指标1 评价方法地表水资源评价，以天然流域作为计算单元。
按水量平衡原理，以降水量作为流域输入项，以天然河川径流量、总蒸发量和地下水潜流量作为流域的输出项，其差值为流域地表水、土壤水和地下水的蓄变量。
地下水数量评价总结
E潜 E 0 1 0
n
二、平原区地下水资源量计算
1. 以补给量的地下水资源估算 （2）回归分析法确定降水入渗补给系数 根据降水量和地下水的排泄量系列资料，可用逐步回归分析 法估算降水入渗补给量，从而确定降水入渗补给系数。
二、平原区地下水资源量计算
1. 以补给量的地下水资源估算 （3）水文分割法确定降水入渗补给系数 该方法适用于无地下水动态资料，而有河流水文站流量资料 的山丘区。
• 按区域植被、岩性及地质构造等分布特征，将区域划分为若 干均衡区；
• 每个均衡计算区选择一个或几个分割基流的代表站。
三、山丘区地下水资源量计算 1.河川基流量的计算
（5）区域河川基流量的计算 • 计算区域内各代表站的多年平均河川基流模数。
W基 M基 = f
式中：M基为代表站多年平均河川基流模数；W基为代表站多年 平均河川基流量；f为代表站流域面积。
二、平原区地下水资源量计算
1. 以补给量的地下水资源估算 （一）降水入渗补给量 降水入渗补给量是指降水入渗到包气带后在重力作用下渗透 补给潜水的水量，它是浅层地下水重要的补给来源。其计算公 式为：
U p = PF
α降水入渗补给系数，与地下水埋深，包气带石性、降水量有关。 α可采用地下水动态资料计算。在地下水侧向径流较弱、地下水埋深较
二、平原区地下水资源量计算
1. 以补给量的地下水资源估算 （六）山前侧向流入补给量 指山丘区山前地下径流补给平原区浅层地下水的水量，估算方 法见山丘区山前侧向流出量的计算。 （七）越流补给量 深层地下水水头高于浅层地下水不头的情况下，深层地下水通过 弱透水层对浅层地下水的补给。 （八）人工回灌补给量 指通过井孔、河渠、坑塘或田面，人为地将地表水灌入地下，补 给浅层地下水的水量。
三江平原地下水补给影响因素及补给量估算方法分析
三江平原地下水补给影响因素及补给量估算方法分析
杨枭;戴长雷;荆建宇
【期刊名称】《云南水力发电》
【年(卷),期】2024(40)5
【摘要】黑龙江省是以农业生产为主的粮食大省,地下水又是农业灌溉的主要取水源,因此了解影响地下水补给因素和补给量估算对于维持该地区农田的灌溉,生态环境健康稳定和可持续发展具有重要意义。
通过三江平原多年地区降雨量、蒸发量、径流量和地下水转化量数据分析总结出具体影响因素并对现有补给量估算方法进行分析。
显示出未来三江平原地下水补给量将会受到许多的因素影响,包括气候因素和人为因素。
并总结对于该地区的影响程度。
阐述了传统估算法作用于三江平原地理特征时出现的缺点与不足。
研究了MOD16遥感技术与SWATMOD耦合模型用于估算的新尝试。
【总页数】5页(P39-43)
【作者】杨枭;戴长雷;荆建宇
【作者单位】黑龙江大学水利电力学院;黑龙江大学寒区地下水研究所;黑龙江省寒区水文与水利工程联合实验室(国际合作)
【正文语种】中文
【中图分类】TV211.12
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水量均衡法分析计算平原区域地下水允许开采量
科技创新□郑星收稿日期：2020-07-13作者简介：郑星，男，汉族，唐山市市区河道监管中心，高级工程师。
摘要地下水允许开采量的分析计算方法很多，各种方法均存在优点与不足。
结合多年工作经验，浅谈水量均衡法在平原区的应用，希望有助于平原区域地下水开采工作的开展。
关键词地下水；水量均衡；允许开采量；水文地质地下水允许开采量是指在经济合理、技术可行且利用后不会造成地下水位持续下降、水质恶化、海水侵入、地面沉降等环境地质问题和不对生态环境造成不良影响的前提下，允许从地下含水层中取出的最大量，是地下水开发利用、资源优化配置重要依据，也是水资源评价，建设项目水资源论证等工作核心评价指标。
其分析计算的方法很多种，有水量均衡法、水文分析法、开采试验法、解析法、数值法等，在地下水资源分析的工作中，可根据基础资料的掌握情况，工作精度、分析目的、技术手段等选择一种方法或几种方法结合分析计算，其中水量均衡法对于论证评价与大气降水和地表水体有紧密水力关系和直接联系的区域浅层地下水分析计算，具有其理论概念清楚、基础资料要求较简单、工作量较少、适应性强的优点，是评价地下水资源最基本、最常用的方法，其精准度也能满足平原区域地下水允许开采量的要求。
为此，仅就多年的工作经验，浅谈几点利用水量均衡法计算平原区域地下水允许开采量的具体操作和体会。
1.水量均衡法的基本原理理论论述为在任一时段内补给量与排泄量之差恒等于含水层系统中的水体积的变化量。
水量均衡方程式可表示为：Q 补－Q 排＝±μF ΔhΔt，均衡分两种情况，天然情况下，地下水储变量μF ΔhΔt=0，则均衡方程：Q 补＝Q 排开采情况下，按允许开采量要求，合理的消耗型开采动态的水均衡方程：Q 允＝ΔQ 补＋ΔQ 排＋μFΔhΔt式中：Q 补.ΔQ 补—补给量和开采情况下的补给增加量；Q 排.ΔQ 排—排泄量和开采情况下的排泄减少量；Δh —均衡期地下水位允许变化水位；Δt —均衡期一般为1年或1个水文年；由开采状态的允许开采量公式看出，允许开采量有3部分组成。
地下水的动态与均衡地下水动态与均衡的概念地下水
第九章地下水的动态与均衡第一节地下水动态与均衡的概念地下水动态的概念：含水层（含水系统）在与外界环境相互作用过程中，含水层（含水系统）地下水各要素（如地下水位、水量、水化学成份、水温等）随时间的变化状况，称为地下水动态。
地下水均衡的概念：某时段某地段地下水物质、能量的收支状况称为地下水均衡。
第二节地下水动态一、地下水动态的形成机制含水层（含水系统）地下水各要素（如地下水位、水量、水化学成份、水温等）之所以随时间发生变化，是含水层（含水系统）中物质、能量收支不平衡的综合表现。
因此，地下水动态是含水层（含水系统）对外部环境施加的激励所产生的响应，也可理解为含水层（含水系统）将输入信息变换后产生的输出信息。
下面以降雨（图9-1）为例说明地下水动态的形成机制：动态变化：降水→ 补给地下水系统→ 水位上升。
↑↑脉冲式激励波状响应图9—1 输入与输出的对应关系a—时间滞后；b—时间延迟地下水动态（对外界响应）特点：在时间上表现为滞后和延迟（图9-1），以及叠加。
叠加现象：是指外界多次激励（或输入）时，引起系统响应（或输出）的变化是多次激励响应的累加结果（图9-2）。
图9-2说明，地下水水位对外界输入(降水)响应的信息传输的迭合特点，称为叠加现象。
图9-2 信息传输中的迭合地下水动态描述：地下水某要素随时间的变化（动态）程度可用稳定性来恒量：动态稳定，是指变化幅度小；动态不稳定，是指变化幅度大。
二、地下水动态的影响因素影响地下水动态（稳定性）的因素主要有三类：（1）是外部环境对含水层（含水系统）的信息输入：如降水、地表水的补给---气象(气候)因素、水文因素；（2）是变换输入信息的含水系统的结构，主要涉及赋存地下水的地质环境条件，地质因素。
（3）人为因素，包括开采、人工回灌、灌溉、库渠渗漏、污水排放等等。
（一）气象（气候）因素气象（气候）是对地下水动态影响最为普遍的因素。
决定了一个地区动态的基本形态。
气象（气候）要素周期性地发生昼夜、季节与多年变化。
均衡法计算地下水资源再认识
区域 均衡方法 还可 确定 集 中供水 水 源地 允 许 开 采 量 。 均衡法 应用一 般需要 具有 多年或 一水文年 以上 地下水 动态观 测资料 ； 对于 山间河 谷 区 ， 可利用 多年 排泄量 也 资 料进行 均衡计算 。所 有参 与计算 的均衡要 素必 须在 同一均衡 期 。
１ 均 衡 法 基 本概 念 及 均 衡 方 程
地下 水水量 均衡 法是 依 据 地下 水 均衡 原 理 ： 即对 个 含水层 （ ） 组 来说 ， 地下 水补 给 和消 耗 的发 展 过 在 程中， 任意 时间 的补给量 和消耗 量之差 ， 恒等 于含水 层 程 度 很 低 ， 进入 开 采状 态 或 后有 常 年地表 水补 给 的地 区 ， 在设计 开采状 态下 ， 随着
由于天 然多 年动 态 下 ， 下 水 的补 给量 基本 与消 地 耗量相 等 ， 地下 水允许 开采量 可表 示 为 ： Ｑ 许 采：Ｑ 加 给＋Ｑ 步 泄一些 允开 增补 减排 式 中 Ｑ 许 采 设 计 开 采 状 态 下 均 衡 期 可 增 加 的补 允开一
给量 ；
Ｑ 给一Ｑ 耗： 补 消
山区地 下水 与平原 区地 下水 水 位 落 差 大 ， 平 原 区地 对 下水 补给 量不 随平原 区开 采 降 深 的 变化 而变 化 ， 年 多 平均 为定 流量 补给 ； 开采 时 间长 、 在 开采程 度较高 而 临
地下水 均衡法 是 区域 水 资 源计 算 的基 础 方 法 ， 适 用 于水 文地 质条件基 本查 明情况 下 的条件 复 杂或 简单
地区， 对不 同勘查 阶段 的地 下水 资源计算 都可 应用 ， 用
区开 采程度 相 近 的地 区 ， 采 状 态 下 地下 水 补 给量 变 开
地下水动态与均衡要素测定
任务五地下水动态与均衡研究（二）地下水动态与均衡要素测定（一）地下水均衡原理与均衡方程1、地下水均衡原理：质量守恒定律任一地区，在一定时间段内，地下水系统中地下水水量（或溶质、热量）的补给量（收入）与消耗量（支出）之差，恒等于地下水储存量（或溶质、热量）的变化量。
地下水均衡包括：水量均衡、水质均衡、热量均衡。
其中水量均衡是后二种均衡的基础。
2、均衡区：进行均衡研究中，所选定的地区。
它最好是一个地下水流域或是一个相对独立的完整水文地质单元，边界最好是性质较明确、位置较清楚的某一自然边界或地质界线（如河流、隔水边界等）。
3、均衡期：进行均衡计算的时间段。
4、均衡要素：均衡研究中，各补给项和消耗项，称为均衡要素。
进行水均衡研究的方法步骤：（1）选定均衡区；（2）确定均衡期，划分均衡时段；（3）确定各项均衡要素；（4）进行均衡计算，确定区内地下水均衡状态。
5、水均衡方程式表示水的补给和消耗之间数量关系的数学方程式，称为水均衡方程。
根据水均衡原理，写水量均衡方程(均衡方和中各项均以水层厚度表示，单位为mm ）.（1）陆地上某均衡区总水量均衡方程(x+y 1+w 1+z 1+R 1)-(y 2+w 2+z 2+R 2)=Δω=V+P+μΔh（2）地下水均衡方程潜水水量均衡方程式的一般形式：(x f +y f +w 1+z 1/+R 1/+E)-(w s +w 2+z 2/+R 2/)=μΔh承压水的水量均衡方程，一般形式为：(W 1+E 1)-( W 2+ R 2K )=μ*Δh根据所处地质环境条件，潜水均衡方程可简化为： x f +y f - z 2/=μΔh多年均衡条件下μΔh=0，则x f +y f =z 2/，表示渗入补给潜水的水量全部消耗于蒸发。
典型的湿润山区潜水均衡方和式多为：x f +y f =w s地下水均衡方程由三部分组成：即补给量、消耗量和均衡期内水量的变化量。
（二）地下水均衡要素的测定方法地下水均衡研究的主要工作是测定各均衡要素。
地下水补给量对区域水资源的影响分析
地下水补给量对区域水资源的影响分析地下水是地球上存储量最大、可持续利用性最高的淡水资源之一。
它以其广泛分布、丰富储量和较好的水质而备受关注。
地下水补给量的增减，直接关系到区域水资源的可持续发展和人类社会的可持续发展。
本文将分析地下水补给量对区域水资源的影响。
首先，地下水补给量的减少会导致地下水位下降，甚至引发地下水资源的枯竭。
正常情况下，地下水是地下岩层缝隙和孔隙中的水分。
当地下水补给量减少时，岩层缝隙和孔隙中的水分会减少，致使地下水位下降。
这将导致地下水资源的供给能力下降，给地表和地下水生态系统带来不可逆转的破坏，同时也给地下水开发利用带来极大困难。
其次，地下水补给量的减少还会对区域水循环产生重要影响。
地下水是水文循环的重要组成部分，它通过蒸发和降水等过程与地表水形成水文循环系统。
当地下水补给量减少时，地下水与地表水的交互作用减弱，导致水循环系统受到扰动。
这将引起降雨透水率下降，增加地表径流量，给区域水资源的平衡带来不利影响。
同时，地表水的减少也会导致湿地和河流的减少，影响生物多样性和生态平衡。
再次，地下水补给量的减少还会影响区域的农业和工业用水。
地下水在农业和工业生产中扮演重要角色，为灌溉和工业用水提供了重要的补充来源。
当地下水补给量减少时，农田和工厂将面临更加严重的水资源短缺问题。
这将导致农作物的减产和工业生产的不稳定，对区域经济和社会发展产生不可忽视的影响。
最后，有效管理和保护地下水补给量成为解决以上问题的关键。
首先，加强水资源调度和管理，合理分配水资源，确保地下水与地表水的平衡。
其次，加强水资源保护，强化治理污染源，减少水资源浪费，提高地下水利用效率。
此外，还需要加强科学研究和监测机制，提高对地下水补给量的了解和预测能力。
总之，地下水补给量对区域水资源具有重要影响。
在全球水资源日益紧缺的背景下，保护地下水补给量，合理开发和利用地下水资源，成为实现水资源可持续利用和区域可持续发展的重要途径之一。
径流补给关系
径流补给关系
径流补给关系指的是径流量与补给量之间的关系。
在不同的条件下，地下水补给量、排泄量与径流量之间的关系是不一样的。
在山区的潜水属于渗入-径流型循环的情况下，水量基本上不消耗于蒸发，
径流排泄（泉、河流）可看作唯一的排泄方式。
因此，补给量=径流量=排
泄量。
而在平原浅层地下水接受降水及地表水补给的情况下，部分消耗于蒸发，部分消耗于径流排泄，为渗入-蒸发、径流型循环。
在气候干旱、地势低平区，径流很弱，为渗入-蒸发型循环。
因此有补给量=排泄量，径流量<补给量（排泄量）。
径流补给关系的变化也取决于河流的补给形式。
如果河流的补给仅仅依靠降雨补给，那么雨季就是洪水期，旱季就是枯水期（特别注意地中海气候区洪水期在冬季）。
如果河流补给仅仅依靠积雪融化，那么径流量最大的就是春季。
如果河流补给只依靠冰川融水，那么径流量最大的就是夏季。
其他的如地下水补给非常稳定，湖泊水更具有调节径流的作用。
一条河流有多种补给形式，才导致了河流径流变化的复杂性，但仍然是这几种形式的叠加。
以上内容仅供参考，如需获取更多信息，建议查阅相关文献或咨询地理学家。
地下水的动态与均衡法分析
地下水的动态与均衡法分析摘要：在地下水的保护过程中，做好地下水的动态与均衡分析，不但能够了解地下水资源的状况，同时还能够为地下水资源的保护提供基本的数据支持。
从目前地下水的动态与均衡法的分析过程来看，动态法和均衡法是对地下水进行分析的不同方法，在分析过程当中具有较强的代表性。
了解动态法和精神文化的特点，并有效的运用动态法和均衡法对地下水进行分析，能够满足地下水保护工作的实际需要，解决地下水保护问题，确保地下水的保护能够有合理的分析方法和数据作为支持。
关键词：地下水；动态分析；均衡法分析一、地下水动态和均衡的概念（一）地下水动态的概念地下水资源与其他的矿产资源不同，地下水的量和质会持续发生变化，地下水的动态主要是指地下水的数量与质量的各种要素的变化情况及变化规律。
例如，地下水的水位全流量开采量，其成分与含量，温度及其他的物理特征会随时间的变化而发生波动。
其变化规律既可以呈现周期性，也可以呈现趋势性。
其变化特征可以是按照昼夜的周期进行变化，也可以是季节性的变化，同时也存在多年变化的周期情况。
因此，其变化的速度不确定，变化的趋势不确定，整个地下水的状态呈现着动态分布的属性。
这一特性被称之为地下水的动态。
了解地下水的这一特性，对地下水的性质分析和地下水的分布规律了解具有重要意义，同时了解地下水的动态属性是做好地下水调查和地下水性质分析的重要手段，对地下水的性质了解和地下水的概念分析具有重要作用。
（二）地下水均衡的概念地下水的均衡性主要是指地下水在补充和消耗方面会存在一定的相对平衡，地下水在整体的变化过程当中，水的质和量会持续的发生变化。
但是受到地下水总量的限制，以及地下水不断补充的性质，地下水的均衡主要是指在一定范围一定时间内，地下水的水量，溶质含量及热量等的补充与消耗之间会存在一定的数量关系，在实际的补充与消耗过程当中补充与消耗的数量基本相等，地下水的量与质处于相对均衡的状态。
这一状态是地下水理想的平衡状态，但是在实际的地下水变化过程当中，其平衡状态可以分为正均衡状态和负均衡状态。
辽阳市平原区地下水均衡分析探讨
辽阳市平原区地下水均衡分析探讨[摘要] 分析探讨辽阳市平原区地下水均衡问题，是做好辽阳市水资源评价的关键环节。
通常在天然状态下，平原区地下水总补给量与总排泄量应呈现均衡的关系。
通常建立地下水多年总补给量、总排泄量和浅层地下水蓄变量三者之间的均衡。
获得的计算结果应用绝对均衡差和相对均衡差加以衡量，其精度和可信度都比较高。
[关键词] 平原区地下水均衡蓄变量辽阳市实际应用地下水均衡理论，不但要考虑人类活动影响因素，更重要的还要考虑选定的计算均衡期间的基础资料系列的年数不够长或者不能包含丰枯水交替的整个过程，其浅层地下水在丰水期或枯水期所产生的蓄变量这一关键因素，它将打破地下水均衡关系。
通过对辽阳市平原区地下水均衡要素的分析，除人类活动影响因素外，把浅层地下水蓄变量因素加进去，建立辽阳市平原区地下水均衡关系，使之演变成地下水总补给、总排泄和浅层地下水蓄变三种因素之间的均衡关系（即：）。
1.辽阳市地下水均衡要素1.1. 潜水蒸发量潜水蒸发量是潜水通过包气带毛细管蒸发的水量（包括被植物叶面蒸散发量），计算采用下式：式中：——潜水蒸发量（m3）；——水面蒸发量（mm）；——潜水蒸发系数（无因次）；——计算面积（km2）。
按照辽阳市平原区潜水水位变幅带岩性和地下水埋深的特点，划分16个潜水蒸发系数分布区，分别确定各分布区1980～2000年期间的潜水埋深、蒸发系数。
1.2. 浅层地下水实际开采量浅层地下水实际开采量是平原区各行业开采的浅层地下水量。
以1991～2000年10年平均地下水实际开采量为基准。
1.3. 河道排泄量平原区河道排泄量是河水位低于岸边地下水位时，岸边地下水向河道排泄的水量。
汛期河道流量中，除上游来水、区间来水、地下水排泄外，还包含大量的土壤水。
但土壤水不属于地下水资源范畴，水文分析法计算河道排泄量，剔不出土壤水，会给计算成果带来较大的误差。
故采用剖面法计算：式中：——年河道排泄量（m3）；——排泄时间。
水文地质勘查：地下水资源量评价——地下水资源量的分类
小结
本次课程讲述了《供水水文地质勘察规范》（GB 50027-2001 ）中 的分类——“三量” 分类法，要求大家正确理解并重点掌握补给量、储 存量、允许开采量的含义及组成。
课后作业
1.什么是补给量、储存量、允许开采量？ 2.补给量及其组成？说明补给增量的来源？储存量及其组成和计算？ 3.写出开采量的水量均衡方程，说明开采量由哪三部分组成？，讨 论如何按这三部分量来确定允许开采量？
夺取量；
（2）减少的天然排泄量（ Q排 ），如开采后潜水蒸发消耗量的减少、泉流量
减少甚至消失、侧向流出量的减少等。这部分水量实质上就是由取水构筑物截获的天
然补给量，可称为开采截取量。它的最大极限等于天然排泄量，接近于天然补给量；
（3）可动用的储存量（ F h ），是含水层中永久储存量所提供的一部分
（枯水期抽水）。
间的总补给量和总消耗量是接近相等的，即 Q补 Q排 ；如果不相等，则含水层
中的水就会逐渐被疏干或者水会储满含水层而溢出地表。
在人工开采地下水时，增加了一个经常定量的地下水排泄点，改变了地下水的天然 排泄条件，即在天然流场上又叠加了一个人工流场。这既破坏了补给、消耗之间的天 然动平衡，又力图建立新的、开采状态下的动平衡。 在开采最初阶段，由于增加了一个人工开采量，必须减少地下水的储存量，使开采 地段水位下降形成一个降落漏斗。随着漏斗扩大，流场发生了变化，使天然排泄量减 少，促使补给量增加，即为补给增量。 在开采状态下，地下水动态可以用下面水均衡方程表示：
W F h V
式中： W——潜水的储存量，m3；
——含水层的给水度（小数或百分数）；
F——潜水含水层的面积，m2；
h——潜水含水层的厚度，m；
V——潜水含水层的体积，m3。
水资源评价导则SL-T238【范本模板】
水资源评价导则SL/T238-1999水国科[1999]169号根据水利部水利水电技术标准制定、修订计划，由水利部水资源水文司主持并为主编单位，以南京水文水资源研究所、中国水利水电科学研究院水资源研究所、河北省水文水资源勘测局和河海大学环境水利研究所为参编单位制定的《水资源评价导则》,经审查批准为水利行业标准，并予以发布。
标准的名称和编号为:《水资源评价导则》SL/T238—1999.本标准自1999年5月15日起实施。
在实施过程中，请各单位注意总结经验,如有问题请函告主持部门，并由其负责解释。
标准文本由中国水利水电出版社出版发行。
前言根据水利部水利水电技术标准制定计划，在总结全国第一次水资源调查评价以来实践的基础上,编制了《水资源评价导则》.《水资源评价导则》主要包括以下内容：总则：对标准的编制目的、依据、适用范围及技术原则作了说明。
一般规定:对水资源评价的内容和精度、分区原则、资料收集及评价方法等作了说明。
水资源数量评价：对水汽输送、降水、蒸发、地表水资源、地下水资源、总水资源的评价内容及要求作了说明.水资源质量评价：对河流泥沙、天然水化学特征、水污染状况的评价内容及要求作了说明。
水资源开发利用及其影响评价：对现状水资源供用水情况调查分析、存在问题、水资源开发利用对环境的影响，以及水资源综合评价、水资源价值量评价等内容及要求作了说明。
本标准解释单位：水利部水资源水文司本标准主编单位:水利部水资源水文司本标准参编单位:南京水文水资源研究所中国水利水电科学研究院水资源研究所河北省水文水资源勘测局海河大学环境水利研究所本标准主要起草人：黄永基李砚阁王焕榜贺伟程王瑚金传良杨景斌石玉波目录1总则2一般规定3水资源数量评价4水资源质量评价5水资源开发利用及其影响评价条文说明1总则1。
0。
1依据《中华人民共和国水法》,为查明水资源状况，必须进行水资源评价.为适应水资源评价工作的需要，统一技术标准，保证成果质量,特制定本导则.1.0。
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平原区地下水总补给量与总消耗量的平衡关系分析
作者：段金凤施旭娜
来源：《硅谷》2014年第24期
摘要在平原地区的地下水总补给量和总消耗量的分析计算中，通过对平衡差、总差及相对误差的评定，消除误差，进而使地下水总补给量和总消耗量的平衡关系分析更加科学、合理，为水资源的合理使用和实施最严格的水资源管理制度提供科学的决策依据。
关键词平原区；地下水；补给与消耗；平衡分析
中图分类号：P333 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）24-0168-02
在年度水资源公报编制中，平原区浅层地下水区域水资源量的计算，是以水均衡法进行的，即总补给量（天然补给量）与总消耗量应是均衡的，在数值上用Q总补=Q∑消±△H·ω·F 式表示。
水资源可持续开发利用目的，要求地下水可采量或多年平均允许开采量以补定采为前提，为了获得相对准确的总补给量，需要对构成总补给量的各单项补给量认真分析计算，也必需对构成总消耗量的各单项量进行认真分析计算，总补总耗的均衡过程，是相互检验的过程，也是最大限度的消除或减小总补计算误差的过程。
主要补给项量为降水入渗补给量、地表水灌溉补给量、井灌回归量、山前侧渗量，是必需计算的，即Q总补≈Q降水+Q渠+Q井灌+Q山前。
由多年计算的补给量成果可以看出，不同降水年份的降水入渗补给量约占总补给量的60%-90%，而地表水渠系田间入渗及井灌回归量是水资源开发利用程度的反映，其计算成果在不同水文特征年份常有很大的差异。
总消耗量计算，主要包括浅层地下水开采量、潜水蒸发量和平原基流量的计算。
浅层地下水开采量在总消耗量中一般所占比重较大，但不同年份农灌水量常有较大变化；潜水蒸发量受地下水浅埋区范围制约所占比例较小；而基流量与下垫面情况及地下水动态关系
显著。
1 总补给量计算
1）降水入渗补给量计算。
降水入渗补给量计算多采用入渗系数法，即Q入=P·a·F。
近年来，一些地区还结合采用动态法计算降水入渗补给量，即对应降水过程摘录地下水升幅，按照Q入=△H·ω·F公式计算降水入渗补给量，引起升幅的仅是有效降水，而次雨量级较小的降水不致引起升幅。
2）地表水（自流）灌溉入渗量计算。
在地表水（自流）灌区，当地表水引灌次数较多，要对多渠道收集来的引灌水量资料进行确认，要注意区别相对以往某个时间段，灌区的渠系配套程度、灌溉方式、节水新技术推广应用、有效灌溉面积、渠系利用系数等方面的变化。
只有如此，才能提高地表水入渗补给量的计算精度。
2 总消耗量计算
总消耗量计算的目的，在于与总补给量计算成果进行比较，同时在地下水蓄变量参与平衡条件下，通过计算总差，进一步分析确定总补总耗两种量的准确程度。
总消耗量计算包括地下水开采量、潜水蒸发量、平原基流等项量，它们各自占总消耗量的比重与各年份降雨量大小、时空分布情况关系密切，地下水开采量、平原基流量是构成总消耗量的主要项量，更应审慎的对待。
1）地下水开采量计算。
2）平原基流分割与天然基流还原。
平原基流，即平原区地下水径流消退入河量。
在下垫面相对稳定情况下，平原基流量受控于当年地下水位及其变化。
基流是地表径流的组成部分，把平原基流从地表径流中分割出来参与总消耗量计算。
在平原区过程降水时，降水将首先通过地下水的调蓄作用，渗入饱气带或含水层中，但地下水位的升高，往往有一个滞后期，且与降水持续时间和强度相关联。
而当河水位处于相对高水位时，地下水位受河水位顶托影响（如地面积水）此期间基流不可能与地表径流同步增长，而只有当洪峰回落时，地下水储存量被逐步释放，直到退水拐点以前，基流则将经历一个短暂增加的过程，并在一定程度上延缓地表径流退水过程。
因此平原区基流分割首先选择的水文站断面应尽可能控制区间大部分平原区，具体的基流分割分以下三种情况：①非汛期或降水不足以引起地表产汇流时的地表径流量一般可视为基流量；②长历时降水时段，在降水过程平缓时，应从洪峰起涨点的次日开始将基流平割线延长到最末一次洪峰对应日，其后斜线分割至洪峰退水拐点处；③对于陡涨洪峰，基流仍应平割至最末一次洪峰对应日，再斜割分割至退水拐点处。
对于平枯年，非汛期的平原基流构成了年度基流的主体。
同时非汛期，社会水事活动频繁，某些河段，某些时段，地下水与地表水补排关系不定，各种水利工程均可能不同程度的改变着下垫面条件，大气降水、地表水地下水复杂的转换关系对地表水地下水的产汇流产生重要影响。
河槽自身的调蓄作用，水文站网的局限性也会给天然基流还原造成误差。
对于纯井灌区可用原公式进行往年还原，对于井灌和自流灌结合地区，基流还原的过程就比较复杂。
为校核年度平原基流分割量，可以结合上下游逐月地表径流量差叠加法进行比较认定。
3）潜水蒸发计算。
根据潜水蒸发量计算有关要求，潜水蒸发的临界地下水埋深确定为4.00米，在以井灌为主的平原区地下水埋深大多深于4.00米。
需要注意的是由于自浅而深不同埋深潜水蒸发系数衰减程度不同，因此同一岩性采用年平均埋深和采用月平均埋深在年变幅较大的情况下计算结果是有差别的。
3 平衡差、总差及相对误差评定
根据水均衡方程，总补与总排之间的平衡差是通过地下水蓄水变量实现均衡的。
严格讲，均衡差和蓄水变量在数值上应大体一致或基本趋同。
但实践中仍往往存在数量差别，即是总差。
不同计算分区，总差有正有负，总差与相对误差（总差与总补相比）是衡量总补与总排计算结果相对准确与否及最终确定当年天然地下水资源量的重要标尺和依据。
如果相对误差在±10%以内，那么计算结果就是可要接受的。
在地下水监测网络比较完善，畜变量计算选用的观测井群与水文地质条件分区一致，使用的面积也无不当，地下水蓄水变量计算结果，是可以得到确认的。
此时如总差仍超过控制误差，就应该重新在总补与总排计算中查找和分析原因，以便对计算结果修正处理。
4 计算结果的误差分析与误差消除
目前，在为编制水资源公报的均衡计算中，没有进行上下游地下水径流与排泄量、行洪期地表水对沿岸地下水测向补给量、地面水体入渗补给量、浅层地下水与中深层承压水之间可能存在的越流补给等计算，山前侧渗量则作为常量处理。
所有这些，均可能影响总补总排的平衡结果、总差及相应误差。
因而，存在总差及相对误差是绝对的，但行洪期地表水对沿岸地下水侧向补给可能是短历时的，地面水体入渗补给、越流补给可能是局部的，山前侧渗变化量也将原则上可以忽略不计的，问题是尽量减少总差和相对误差所出现的超限误差。
为了消除超限误差，就必需在主要的补给项及消耗项上重新进行审视。
要具体问题具体分析，如计算区划分与使用的参数是否正确、各种数据是否存在统计误差、以及不同面积的使用等进行合理性检查，此外还要从雨水情、地下水位变化、地表水地下水灌溉等因素与不同水平年水资源成果资料进行比较分析。
参考文献
[1]GB/T23598-2009水资源公报编制规程[S].中国标准出版社，2009.
[2]河南省水资源编纂委员会.河南省水资源[M].郑州：黄河水利出版社，2007.
作者简介
段金凤（1974-），女，河南省南阳水文水资源勘测局高级工程师，主要从事水文、水资源分析评价工作。