地下水可开采量推求方法
地下水允许开采量的计算方法3
地下水允许开采量的计算方法计算地下水允许开采量是地下水资源评价的核心问题。
计算地下水允许开采量的方法，也称为地下水资源评价的方法。
地下水允许开采量的大小，主要取决于补给量。
局域地下水资源评价还与开采的经济技术条件及开采方案有关。
有时为了确定含水层系统的调节能力，还需计算储存量。
目前地下水允许开采量的计算方法有几十种，国内大部分学者尝试对众多计算方法进行分类，有些学者依据计算方法的主要理论基础、所需资料及适用条件，进行了如表9.1的分类，以供参考。
在实际工作中，可依据计算区的水文地质条件、已有资料的详细程度、计算结果的精度要求等，选择一种或几种方法进行计算，以相互验证及优选。
本章着重介绍几种主要的计算方法。
第一节水量均衡法水量均衡法是全面研究计算区（均衡区）在一定时间段（均衡期）内地下水补给量、储存量和排泄量之间数量转化关系的方法。
通过均衡计算，得到地下水允许开采量。
水量均衡法是水量计算中最常用、最基本的方法。
该方法还常用于验证其他计算方法计算的准确性。
一、基本原理一个均衡区内的含水层系统，在任一时间段（△t）内的补给量与排泄量之差恒等于含水层系统中水体积的变化量，即承压水潜水排补*=∆∆⋅⋅±=-μμ,,S th F S Q Q (9.1)式中：Q 补——含水层系统获得的各种补给量之和（m 3/a 或 m 3／d ）；Q 排——含水层系统通过各种途径的排泄量之和（m 3/a 或m 3／d ）；μ，μ*——重力给水度和弹性释水系数；△h ——△t 时段内均衡区平均水位（头）变化值（m ）；F ——均衡区含水层的分布面积（m 2）。
由式(1.5）对允许开采量的分析可知，若要保持均衡区内的地下水资源可持续开采，则地下水允许开采量为排补充Q Q Q ∆+∆=在实际工作中，应分析确定均衡区内的各个均衡项目，计算出均衡区内截取的各种排泄量和合理夺取的开采补给量，二者之和为该均衡区的地下水允许开采量。
地下水开采量计算方法概述
技 术 与 应 用 ・
海河水利２ ０ １ ４ ． Ｎ ｏ ． １
Ｄ ＯＩ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ￣ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ４ — ７ ３ ２ ８ ． ２ ０ １ ４ ． Ｏ １ ． Ｏ １ １
地下水开采量计算方法概述
李 征
（ 天 津市水 文水 资 源勘 测 管理 中心 ， 天津
工作 。
可信度较低但工作量小 ， 后者得 到的结果可信度较
高但工作量大 。地下水开采量调查原则有 ： ①真实
２ ０ １ ４ ． Ｎ ｏ ． １
李
征： 地下水开采量计算方法概述
・３ ５・
原则 ： 地下水开采调查方法要力求反映开发利用实
均衡 的所有其他要素 。另外 ， 估算抽水量需要调节 参数 ， 如果抽水井非常多时 ， 会十分困难。四是地下 水开采量也可以根据地下水水位演变进行估算 ， 如 利用地下水水位 波动法 （ ＷＴ Ｆ ） 来 估 算 地 下 水 开采
制地 质环境 恶化 具有 重要 意义 。
Ｉ 国 内外 关于 地下水 开 采量 的研究现 状
重要 的战略意义 ， 而区域地下水开采量是地下水 资
源 评 价 准确 与 否 的重 要指 标 ， 地 下 水 开采 量 的调 查
工作 是地下水资源评价 的主要 内容 。受管理等诸 多因素制约 ， 很多地 区在地下水资源评价 、 地下 水 开发利用规划等工作中 ， 区域地下水开采量的统计
确 定 不 合 理 的抽 水 井 位 及 抽 水 量 成 为 最 重 要 的任 务， 尤 其是发 展 中 国家 。 在 严 重 缺 水 的 中 国北 方 地 区 地 下 水 资 源 具 有
确定区域地下水开采量是当前地下水资源管理 工作 中主要难题之一 ， 原因在于开采机井数量巨大、 单井开采时间随机、 单井出水计量难以实现等 ， 致使 长期以来地下水开采量统计存在着较大的误差 ， 严 重 地 影 响 了区域 地 下 水 资源 评价 的精 度 、 地下 水 动 态预测 和地下水科学利用规划的可信度。显然 ， 研 究多种方法确定区域地下水开采量十分必要 ， 准确 查明地下水开采量对地下水资源实行科学管理和控
地下水允许开采量的计算方法
联立方程编号
①和②
表(8-2)
③和④
③和⑤
④和⑤
Q补
2679
2813
2688
2659
μF
1042
473
611
763
数据证明，各时段的补给量比较稳定，但μF 值变化较大，这可能是富水性和漏斗展速不均的反映。
用水位恢复资料核对Q补时，原始数据和计算结果列入表 8-3 中
平均值 2710 723
6
表(8-3)
Q 抽＝Q 补＋μ Δs Δt
（8-5）
结果说明，抽水量由两部分组成，一是开采条件下的补给量；二是含水层消耗的储存量。我们的任务就是把包括在抽水量中的两部分水量设法分解
出来。以便用补给量评价开采量。
分解的方法，把抽水量相对稳定，动水位接近等幅下降的若干时段资料。如图
8-5
中的Δs1 Δt1～Q1轴， Δsa Δt a
设均衡区的总流带数为Nf，水头下降带数为Nd，Q侧为侧补量，h为均衡区的水头下降值，则有：
Q 侧＝NfΔQ，或ΔQ＝ Q侧 Nf
H＝NdΔh，或Δh＝ h Nd
把ΔQ 和Δh 代入①式，即得整个均衡区的侧补量计算式：
Q侧＝T Nf h
②
Nd
根据均衡区不同时期的流网，按上式可求得对应的Q侧和h。如把二量点在对数坐标上，则有图 8-4（B）所示的直线。由直线求得：
收集多年的开采动态资料，以年水位变幅Δh（通常取水文年的起点或终点的水位差）为纵轴，以对应年的开采量为横轴，在直角坐标纸上做散点图。 如果历年的补给量基本稳定，则散点分布的趋势将接近直线。在直互上或其延长线上，取变幅Δh＝0 的开采量，就是要求的允许开采量。
这种方法符合均衡开采的原理。在多年开采过程中，如果开采量≤补给量，则有正均衡Δh≥0；如果开采量＞补给量，则有负均衡Δh＜0。现取Δh ＝0 时的开采量＝补给量，显然这是保持均衡开采条件下的最大开采量，故为允许开采量。
09第九章 地下水容许开采量的计算方法3
积平原区，总面积约139k㎡（图9.2）。
）计算目的层：研究区孔隙含水介质为中、上更新统的亚砂土、亚粘土夹结石层及沿范阳河一带分布的全新统砂砾石层。
各地段富水性及水文地质参数差异较大，所以概化为非均质各向同性含水介）含水层水力特征：地下水天然水力坡度小，开采降深不大，地下水为层流运动的潜水二维流。
）侧向边界：I、V边界为补给边界，孔隙地下水系统接受丘陵岗地的地下水倒向径流补给，单宽补给量分别为0.2～型。
计算水位与实测水位等值线的整体拟合程度良好，各节点水位拟合误差达到精度要求，说明含水层结构、边界条件的概化、水文地质参数的选取是合理的，所建立的数学模型能较真实地刻画孔隙地下水系统特征，可以用于地下水资源的评价和水位的预报。
5．地下水水位预报按拟定的3个方案预报：①保持现有工业开采量6860m3/d，未来河谷地带，气候干燥，平均个月内。
河谷宽约500m。
除第四系砂砾石含水层平均厚17m，，主要由降水和地表水补给。
两侧和底部均为岩浆岩所示。
开采方案是沿河谷中心布置。
其布局和映射如图9.5所示。
总出水量约为5000m3/d。
在这样的开采条件下，整个旱季（无降水和河水补给）中心区水位下降多少。
根据勘探试验取得的各种参数，对：由于含水层沿河方向的不均匀性，可分为3个场段补给，故确定流干时间为275d 。
步骤2：确定计算公式，计算降深值。
根据概化后的水文地质条件，可潜水完整井井群干扰非稳定流理论公式计算：∑--=ni u W Q H H S 2)(1计算时取了5次影射，分别对中心区的11号、10号、12号及号井进行了计算，其降深依次为6.84m、7.77m、6.80m、6.80m，仅占含水层厚度的40％～50％。
步骤3：评价。
按开采量5000m2/d，拟建布局是合理的，可作为允许开采量，在整个旱季开采疏干了含水层的40％，到雨季是可以补偿回来的。
专。
这些数据表明，在水位急速下降阶段结束后，开采等幅持续下降，停抽或暂时中断抽水以及抽水量减少时，都发现水位有等幅回升现象。
地下水可开采量的计算方法
地下水可开采量的计算方法地下水是指土壤中和地下岩石裂隙或孔隙中蓄积的水，是人类生活和工业生产中重要的水资源。
为了科学合理地利用地下水资源，需要准确计算地下水的可开采量。
本文将介绍地下水可开采量的计算方法。
一、地下水可开采量的概念和影响因素地下水可开采量指的是在一定时间范围内，人类能够合理开采并利用的地下水总量。
影响地下水可开采量的因素有很多，主要包括：1. 地下水资源量：即地下水的总储量，受到地质构造、水文地质条件等因素的影响；2. 补给量：地下水的补给量是指单位时间内进入地下水系统的水量，受到降雨量、地表径流水量、地表水对地下水的补给等因素的影响；3. 地下水流量：指地下水在单位时间和单位截面上的流动量，受到渗透性、裂隙发育程度等因素的影响；4. 开采量：指人类从地下水系统中抽取和利用的水量，也是地下水可开采量的核心因素。
二、地下水可开采量的计算方法有多种，下面分别介绍几种常用的计算方法。
1. 经验公式法经验公式法是根据地下水的补给量和开采量之间的经验关系，通过统计和分析历史数据得出的计算公式。
该方法常用的经验公式有Houlsby公式、Darcy公式等。
这些经验公式通常在具体项目中应用广泛，但适用范围较窄，需要根据具体情况进行修正。
2. 数值模拟法数值模拟法采用计算机模拟和数学建模的方法，通过建立地下水数学模型，模拟地下水的补给、流动和开采等过程，计算地下水的可开采量。
数值模拟法可以考虑多个因素的综合影响，具有较高的精度和可信度，但需要大量的数据和计算资源。
3. 水平分段法水平分段法是根据不同区域地下水的补给和开采特点，将地下水域划分为多个水平分段，在每个分段内根据地下水的补给和开采数据计算可开采量。
这种方法常用于大范围地下水资源评价和管理规划中，对于不同区域的地下水开采具有一定的指导意义。
4. 来水平衡法来水平衡法是通过平衡地下水系统的来水量和出水量，计算地下水可开采量。
该方法常用于地下水流域和水库周边地下水资源的调查和评估，对于长期稳定的地下水系统较为适用。
无资料地区地下水开采量的推求
用 农 用 井 的 用 电量 数 据 和 地 下水 长 观 资 料 ， 求 出 了相 对 准 确 的该 区 十 年 期 逐 月 各 乡镇 地 下 水 开 采 量 ， 其 他 无 资 推 为 料 地 区地 下 水 开 采量 的推 求 工 作 提供 一 种思 路 。 关 键 词 ： 下水 ； 采 量 ；用 电 量 ； 下 水 埋 深 地 开 地
丁 国梁 南 友梅 范 ， ，
（． １ 昌吉水文水 资源勘测局 ， 新疆 昌吉
敏
８ １０ ） ３ １０
８ １０ ； ． ３ １０ ２ 昌吉回族 自治州水利科学技术研究所 ，新疆 昌吉
摘
要 ： 中国新疆吐鲁番盆地地下水 资源可持续 利用研究 》 目 在《 项 实施过程 中， 为分析计算项 目区地 下水开采量 ， 利
库汇总和地下水资源评价 数值模 型的建立提供 基础依据。
闭， 气候极端干燥 ， 年降水量仅 ｌ ． １ｎ受 自然 ５ ７Ｔ ， Ｌ ｒ
条件所限， 水资源量十分有限。近年来 由于地下
水 的过 量 开 采 ， 发 了该 区域 地 下 水 位 持 续 下 引 降 、 儿井 枯竭 、 活和灌 溉 用水难 以保 证 、 质 坎 生 水
Ｐｅ ｃ ｒ， ｈｎｊＸｎｉ ｇ ８ １０ ，Ｃ ｉａ ２ Ｉ ｔ ｔ ｏ ｔ ｏｓｅａｃ ｃ ｎｅｉ Ｃ ａ ｉ ｕ Ａ ｔ ｏ ｏｓＰｅ ｃｕ ， ｒ ｅｔ ｅ Ｃ ａｇ ｉ ａ ， ３ １０ ｈ ； ．ｎ ｉ ｅｆ Ｗａ ｒＣｎｅｖｎｙＳｉ ｃ ｈ￣ ｉ ｕ ｎｍ ｕ ｒｆ ｔ ｅ ｆ ｕ ｉ ｊｎ ｎ ｓｔ ｕ ｅ ｅ ｎ Ｈ ｏ ｅ ｒ Ｃａｇ ｉ ｉ ｇ ８ １０ ， ｈ ａ ｈｎｊＸｎ ａ ， ３ １０ Ｃ ｉ ） ｉ ｊｎ ｎ ｇ ｓ￣ ． ｎｔｅｓ ｄ ｎｇｏｎｗ ｔ ｓｕｃ ｕｔｎｂ ｓｇ ｈ ｅｅＸｎｉ ｇｔ ｐｎｂｓ ｒ ｅｔｔ ａａ ｚ ｄｃｍ ｕ ｂｔ ］ Ｉ ｔ ｙＯ ｒ ｄ ａ ｒ ｅ ｒ ｓｓ ｉ ｌ ｕａｅｏ Ｃ ｎｓ ／ ａ ｒａ ａｉ ｐｏ ， ｎｌ ｅａ ｏ ｐｔ ｈ ｕ ｕ ｅ ｒｏ ｅ ａ ａ ｅ ｆ ｉ ｊｎ ｕ ｎ ｊ ｏ ｃ ｙ ｎ ｅ
地下水可开采量的计算方法
地下水可开采量的计算方法一、收集资料收集区域地质、水文地质资料，包括区域地质构造、岩层分布、地下水文地质条件等。
收集区域气象、水文资料，包括降水量、蒸发量、河流流量等。
收集区域地下水开采利用现状资料，包括开采井分布、开采量、水位变化等。
二、建立模型根据收集的资料，建立区域地下水数值模型，包括地下水流动模型和地下水水位模拟模型。
对数值模型进行验证，确保模型能够准确模拟区域地下水动态变化。
三、模拟计算根据建立的数值模型，模拟计算区域地下水可开采量。
对模拟结果进行不确定性分析，评估可开采量的可靠性。
四、确定可开采量根据模拟计算结果，结合区域地质、水文地质条件和地下水开采利用现状，确定区域地下水可开采量。
制定相应的地下水管理和开采方案。
五、评价影响对确定的地下水可开采量进行环境影响评价，包括对水资源、生态、经济等方面的影响。
针对可能产生的影响，提出相应的预防和减缓措施。
六、制定开采方案根据确定的地下水可开采量和环境影响评价结果，制定相应的地下水开采方案。
确定开采井的数量、位置和开采量。
制定开采计划和时间表。
七、监测与调整在地下水开采过程中，建立监测网，对地下水水位、水质等进行实时监测。
根据监测结果，对地下水开采方案进行及时调整，确保可持续开采利用。
对地下水管理措施进行监督和评估，确保其有效性和可持续性。
八、定期评估定期对地下水可开采量计算方法和结果进行评估和审查，以确保其准确性和可靠性。
同时，根据实际情况对地下水管理策略进行调整和完善，以适应不断变化的环境条件和需求。
通过定期评估，可以及时发现和解决潜在问题，提高地下水资源的可持续利用水平。
水文地质勘查：地下水资源量评价——地下水允许开采量计算
Q排 Q流出 Q越出 Q溢出 Q蒸发 Q实开 (m 3 /d)
式中
和 ——分别为重力给水度和弹性释水系数（贮水系数）；
h 和H ——分别为潜水含水层厚度和承压水头变化值，m。 由前述对允许开采量的分析可知：
表示省略了的项目或要素
如果是稳定型开采动态，则允许开采量为：
式中
Q允 Q补 Q排 (m3 / d )
元），电模拟法
渗流运动参数和给定边 界条件、起始条件；一 个水文年以上的水位、 水量动态观测或一段时 间抽水流场资料
含水层均质程度较高、边界条 件简单，可概化为已有计算公 式要求模式
含水层非均质、但内部结构清 楚，边界条件复杂、但能查清， 对评价精度要求高、面积较大
以观测资料、 统计理论为基
础的方法
渠系渗漏补给、农业田间灌溉渗漏补给、水库渗漏
补给等；Q’径、Q’’径为分别为地下水径流流入、 流出量（m3/d）；Q凝为凝结水补给量（m3/d）；Q溢 为地下水泄流及泉水溢出量（m3/d）；Q蒸为潜水蒸 发量（m3/d）； Q开为实际开采量（m3/d）； Q’越、 Q’’越为相邻含水层的越流补给量、向相邻含水层 的排泄量（m3/d）。
1）水均衡法的基本原理 对一个均衡区（地段或水文地质单元）的含水 层系统来说，在任一时段Δt内补给量与排泄量之 差，恒等于此含水层中水储存量的变化量。 据此可以建立潜水和承压水的水均衡方程式：
水量平衡
Q补
Q排
F
h (潜水) t
Q补
Q排
F
H (承压水) t
Q补 Q流入 Q越入 Q河渗 Q雨渗 Q人补 (m 3 /d)
小结
本次课程讲述了地下水允许开采量确定方法中的水均衡法。要求大 家理解水均衡法的含义、步骤、特点及适用条件，重点是掌握如何用水均 衡法确定地下水的允许开采量。
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地下水可开采量的推求方法
分析确定可开采量的方法有多种，本次对地下水可开采量进行计算，采用开采系数法。
根据各地区岩性单井单位降深出水量资料及后续进行的抽水试验分析补充资料，确定开采系数ρ。
对浅层地下水有一定开发利用水平的地区，多年平均浅层地下水实际开采量、水位动态特征、现状条件下总补给量三者之间紧密相关，互为平衡因素。
通过对这些因素的综合分析，确定出合理的开采系数ρ，则多年平均可开采量等于ρ与多年平均现状条件下总补给量的乘积。
（1）开采系数ρ确定原则：
①由于在浅层地下水总补给量中，有一部分不可避免地要消耗于自然的水平排泄和潜水蒸发，故开采系数一般＜1。
②对开采条件良好(单井单位降深出水量＞20m3/h· m)的地区，选用ρ值为0.85~0.95。
③对开采条件一般(单井单位降深出水量在5~10m3/h·m)的地区，ρ值的取值范围为0.75~0.85。
④对开采条件较差(单井单位降深出水量＜2.5m3/h·m)的地区，ρ值的取值范围为0.6~0.7。
广东省机井大多分布在平原区，少数在山丘区。
这些机井是地矿部门钻井队打的，资料很全，均有单井单位降深出水量，这次选择了大部分的资料，有些地区还在民井中作抽水试验，以取得单井单位降深出水量。
（2）三大平原区地下水开采系数的确定
①雷州半岛台地平原区开采系数的确定
开采井选用锅锥井，由于锅锥井开采深度浅，数量多且分布广，可代表浅层水的开采状况。
资料来源于湛江市水文地质图上的锅锥井单井单位降深出水量，具体方法是统计每一岩性分区中锅锥井的单井单位降深出水量，按加权平均计算方法确定出各岩性的开采系数，开采系数与分区补给量的乘积即为该区的可开采量。
各岩性的开采系数采用0.76~0.84。
②珠江三角洲平原区地下水开采系数的确定
珠江三角洲平原分为两种岩性，一种为亚砂土，分布在西、北江三角洲后部及东江三角洲后缘的山间河谷平原；一种为亚粘土，分布在三角洲平原前半部至沿海。
开采系数ρ的确定在含水岩性分区基础上，利用各区内开采井单井单位降深出水量数值，加权平均后得出两分区的可开采系数为0.68、0.63。
③潮汕平原区地下水开采系数的确定
潮汕平原地区地下水的开采系数分别采用了开采系数法、天然资源与开采资源对比法、水量平衡法(地下水补给量＝潜水蒸发量＋可开采量)三种方法进行了综合分析论证，最后确定开采系数不采用水量平衡法，而是考虑用开采系数法和天然资源与开采资源对比法来综合确定开采系数。
考虑到潮汕平原地下水埋深比较浅，潜水蒸发比较大，地下水质欠佳，实际开采程度低，开采系数取值应比湛江、珠江三角洲平原小，经研究确定为0.60，且不再分韩江平原、粤东沿海
取ρ值。
（3）三大平原区地下水可开采量的计算
按各平原区的不同岩性开采系数与三大平原各岩性计算的地下水补给量相乘，便可计算得各平原区的可开采量。