水均衡法评价地下水补给资源量作业
水文地质勘查：地下水资源量评价——地下水允许开采量分级、评价
孔抽水试验、地下水动态观测和 实验室测试等资料，计算水文地 质参数。选择均衡法、解析法、 数值法等一种及以上适当的方法， 结合开采方案，对水源地的允许 开采量及尚难利用的资源量进行 初步的计算。对泉源水源地，则 应根据它的补给、径流、排泄条 件，通过数理统计的方法，找出 降水量与泉水流量之间的关系， 初步确定泉水的允许开采量或尚 难利用的资源量。在水文地质条 件复杂或是需水量明显小于允许 开采量的情况下，考虑了补给资 源、储存资源和允许误差问题， 根据群井或单井抽水试验出水量 与降深关系曲线适当外推的出水
4.6地下水允许开采量的分级、 地下水资源量评价
前课回顾
上次课我们讲述了地下水允许开采量确定方法中的水均衡法，要 求大家重点掌握如何用水均衡法确定地下水的允许开采量。
课程引入
在学习了地下水允许开采量计算的相关知识后，本次课我们继续 学习地下水允许开采量的分级和地下水资源量的评价。
下面开始讲述：
三、地下水允许开采量的计算与分级
（二）地下水允许开采量的分级
为根据不同目的和具体水文地质条件选择适当的计算评价方法，以得到不同精 度的地下水允许开采量，便于地下水的开发利用，有必要对地下水允许开采量进行 分级。
地下水允许开采量相当于固体矿产的资源/储量，由全国矿产储量委员会统一审 批。
1.地下水允许开采量的分级方案 全国矿产储量委员会制定了《地下水资源分类分级》，并于1994年由国家技术 监督局颁布为国家标准（GB 15218-1994）。在该标准中，根据勘查研究程度的不同， 将地下水能利用资源即地下水的允许开采量划分为5级，分别用大写的英文“A、B、 C、D、E”5个字符代表；尚难利用的资源可分为3级，分别用英文字符“Cd、Dd、Ed” 代表。地下水资源分分级
建平县拟建水源地地下水储存量与补给量计算
文章编号：209-7992(2221)05-0191-03建平县拟建水源地地下水储存量与补给量计算任媛媛(辽宁省朝阳水文局，辽宁朝阳02400)摘要:辽宁省建平县青峰山乡拟建水源地,文章依据现场勘探孔的资料和抽水试验资料，选择适合的计算方法,通过参数计算，均衡区确定，计算得到该水源地范围内地下水储存量为235.8万m3/a。
同时，通过对该开采区地下水径流量、降水补给量、地下水消耗量的计算，采用水均衡法，计算得到50%、75%和95%保证率下的地下水补给量分别为407.8万m3/a、349.3万m3/a、289.2万m3/a,均衡差分别为3814万m3/a、322.2万m3/a、264.8万m3/a。
该结果为水源地开发、水资源科学合理的开发利用提供了理论依据和数据支持。
关键词:计算参数;参数;地下水储存量;地下水补给量;建平县中图分类号：文献标识码:B0概述我国幅员辽阔，半干旱地区约占35%，在半干旱地区开发水源，研究这一课题具有广泛的意义，研究成果具有一定的科学意义。
辽宁西部建平县属于干旱半干旱地区，降雨量少,蒸发量大,水资源匮乏,工业、农业和生活用水普遍存在着水危机。
同样的供水需求量，在湿润地区很容易就地找到满足要求的水源,而在干旱半干旱地区，找到水源并正确的评估它的水资源量，显得难度较大且更为重要。
文章针对建平县拟在青峰山乡西大杖子村矿业公司的附近创建水源地的要求，在对现场勘探和抽水试验的基础上,计算相关参数，确定均衡区，计算该水源的地下水储存量和补给量。
2地下水储存量计算2.2参数计算2.2.1降水入渗系数(a)降水入渗系数是表示大气降水渗入地下的量,数值上等于大气降水渗入量与降水量的比值［］。
降雨入渗系数的计算采用下列公式：他(1式中：a为降雨入渗系数；他为流域地下径流深,mm;F为流域面积，km0;F人为流域入渗区面积，km2;＞19—1为流域多年平均降雨量,mm。
根据本流域1259-2223年实测降雨量资料，计算出流域多年平均降雨量＞0-1=466.2mm。
专门水文地质学 08 地下水水量评价
地下水允许开采量的计算方法
概述
水量均衡法
开采试验法 补偿疏干法 回归分析法
水均衡法
水均衡法也称为水量平衡法，是全面研究某一地区 （均衡区）在一定时间段（均衡期）内的地下水的补给量、 储存量和消耗量之间的数量转化关系，通过平衡计算，评 价地下水的允许开采量。它是根据物质（质量）守恒定律 和物质转化原理分析地下水循环过程，计算地下水量。实 际上，它不仅是地下水资源计算与评价方法主要类型之一， 在某些情况下，它又是其他类型计算与评价方法的指导思 想与验证的依据。
补给量 天然补给量 开采补给量
排泄量 天然排泄量 允许开采量
储存量 容积储存量 弹性储存量
天然补给量
• 天然补给量：在开采扰动以前，在天然条件下存在的补给 量，包括：垂向补给和侧向补给两个方面。
入渗量 流入量
流入量
越流量
蒸发量
流出量 流出量
开采补给量
• 开采补给量：地下水在开采条件下夺取过来的额外补给量。
地下水资源量评价的原则
（2）以丰补欠，调节平衡的原则。含水层具有强大的调蓄功 能，合理调控地下水位可以减少甚至避免蒸发损失。在旱 季或旱年，可借用储存量来满足开采；到雨季或丰水年， 又可将借用的储存量补偿回来。这样开采，在旱年可能出 现水位持续下降的趋势，而到丰水年又可以回升，从而达 到多年平衡。利用这一原则，必须注意区域水资源综合平 衡，合理截取雨洪水，以达到充分利用水资源的目的。
D级：①初步查明含水层（带）的空间分布及水文地质特征； ②初步圈定可能富水地段；③概略评价地下水资源，估算地 下水允许开采量。提交的成果精度要求一般为1：20万或1： 5万的比例尺。
峄城东郊水源地地下水资源量均衡评价
峄城东郊水源地地下水资源量均衡评价王延恩【摘要】水是经济发展和社会进步的生命线,研究地下水资源赋存规律,计算地下水资源量,对于地下水可持续开发利用及水环境保护具有重要意义.峄城东郊水源地上部为第四系粘性土,下部为奥陶系马家沟组石灰岩,马家沟组石灰岩是主要含水岩层,地下水运动受到峄城断裂、吴林断裂、泥沟断裂和肖桥断裂的影响.根据水源地地下水特征建立均衡方程式,经计算水源地地下水补给量为1.58×104 m3/d、排泄量为7.91×103 m3/d,当地下水位降深20 m 时静储量为1.06 × 107m3 、弹性储量为8. 80 × 104 m3 .【期刊名称】《地下水》【年(卷),期】2018(040)003【总页数】3页(P36-38)【关键词】地下水;资源量;均衡;评价【作者】王延恩【作者单位】山东水利职业学院,山东日照 276826【正文语种】中文【中图分类】TV211.1水是一切生命和环境的血液,既是人类生命之源、又是自然生态环境的主要因素,通过水在生态系统中的循环，能有效的维系自然生态系统的自我平衡。
水也是经济发展和社会进步的生命线,是实现可持续发展的重要物质基础。
无论在游牧部落时代,还是在农耕社会，无论是今天，还是在未来社会中，水总是不可缺少的、不可替代的资源，人不能没有水，生态环境更离不开水，没有水，就没有人类社会的今天，更不可能建设和谐社会。
当代水文地质学的研究目标，是从可持续发展理念出发，构建人和自然协调的、良性循环的地下水(流动)系统、水文系统、地质环境系统和生态系统。
当良性循环的天然系统尚未受到人为活动损害时，研究的目的是掌握其演变规律，警惕与预防人为活动的不良干扰。
当良性循环的天然系统已经遭受人为损害时，研究目的是修复其损害，当天然系统存在不利于人类的缺陷时，则需要遵循自然规律，对系统进行优化[1]。
只有合理开发利用和节约保护水资源，防治水害，充分发挥水资源的综合效益，走水资源可持续利用之路，才能维护人民群众的生命健康，保持社会经济环境的可持续发展，为构建和谐社会打下坚实的基础，因此研究地下水资源赋存规律，计算地下水资源量，对于地下水的可持续开发利用及水环境的保护具有重要的意义。
水均衡法在阿荣旗农区地下水资源计算中的应用
4.1 补给量计算 研究区补给量主要包括降水入渗补给量 Qp ，侧向流
入补给量 Ql ，灌溉水入渗补给量 Qg ，以及河流渗漏补给 量 Qh 等四部分。
1）降水入渗补给量 降水是自然界水分循环中最活跃的因素之一，地下水 资源形成的最重要的方式之一就是降水入渗，它是地下水 含水层重要的补给来源。降水入渗补给量采用降水入渗 系数法计算得到。 计算区域降水量 P 采用雨量等值线法获得，通过计算 研究区 2015 年降水入渗补给量为 1.36 亿 m3。
［中图分类号］ P641.8
［文献标识码］B
水均衡法是一种以水量守恒原理为基础的地下水资 源计算方法[1-2]，在区域地下水资源评价中被广泛应用，其 基本原理为一个地下水均衡单元在某均衡时段内，地下水 补给量和排泄量之差应等于储存量的变化量[3-4]。黄学军 等人采用水均衡法对呼伦湖水系地下水做出评价，分析了 现状地下水补径排关系及开发利用情况；陈越超等人对焦 作市某工业园区及周边浅层地下水做出了开采潜力评价， 为园区的开发建设提供支持[5-8]。
h t
（1）
式中：Q补 ——含水层补给总量，m3/a；Q排 ——含水层排
泄总量，m3/a；μ ——给水度或弹性释水系△h ——均衡期 △t 内含水
层水位变化，m；△t ——均衡期，a。
以潜水含水层为例，地下水在人工开采以前，在天然补
给和消耗的作用下，形成一个不稳定的天然流场，雨季补给
研究区地下水类型主要以第四系砂砾石孔隙水为主， 含水层上部覆盖有一层 0.6～1.0 m 的黑色砂质亚粘土，砂砾 石 层 是 该 类 地 下 水 的 最 主 要 含 水 层 ，地 下 水 埋 深 一 般 在
2.0～6.0 m，单井涌水量差异较大，河谷平原单井涌水量常 在 1 000 m3/d。地下水补给来源主要为大气降水及来自研 究区北部山区的侧向补给，地下水径流交替条件强烈，水质 好，水化学类型为 HCO3—Ca 或 HCO3—Na 型水，局部因地 表水体或沼泽湿地影响，出现 HCO3—SO4或 SO4—HCO3— Na—Ca 型水。一般为小于 1 g/L 的淡水。
水文地质勘查：地下水资源量评价——补给量计算
4.4地下水资源量评价——各种地下水补给量的计算一、各项补给量的计算地下水补给量应计算由地表水入渗、降水入渗、地下水径流的流入、越流补给等途径进入含水层（带）的水量，并按自然条件和开采条件下两种情况计算。
（一）水稻田的灌溉入渗补给量T F W Q 水田水稻φ=1 （4-9）式中 Q １——水稻生长期内降水和灌溉水的入渗补给总量，m 3/a ；φ——水稻平均稳定入渗率；水田F ——计算区内水稻田面积，亩；T ——水稻生长期，d （包括泡田期，不计晒田期）；水稻W ——水稻的灌水定额，m 3/（亩•a ），其取值可参照表4-10确定。
表4-10 按灌溉作物的种类确定水稻W 值（据农田灌溉水质标准，GB 5084-1992，参考）了水稻需水量试验，求得一系列水稻淹灌期水田渗漏量。
根据试验结果，结合各地的情况确定了φ值，具体取用值见表4-11。
表4-11 江苏省平原区渗透率φ取值表（据陆小明，2004）计算：e 11I Q Q =雨 （4-10） )-(1e 11I Q Q =灌 （4-11） 式中 雨1Q ——降雨入渗补给量，m 3/a ；灌1Q ——灌溉入渗补给量，m 3/a ；e I ——水稻生长期内灌溉有效雨量利用系数；1Q 意义同式（4-9）。
（二）旱地降水入渗补给量旱地旱地F P Q α=2 （4-12）式中 2Q ——旱地降水入渗补给量，m 3/a ；旱地P ——旱地面积上的降水量，mm/a ；α——降水入渗补给系数；旱地F ——旱地的面积，km 2。
（三）水稻田旱作期降水入渗补给量南方水稻田无论是单季稻还是双季稻都有一旱作期，此时的降水入渗补给量按旱地的入渗补给系数α计算。
水田田旱F P Q α=3（4-13） 式中 3Q ——水稻田旱作期降水入渗补给量，m 3/a ；田旱P ——水稻田旱作期雨量，由年雨量扣除早、晚稻生长期雨量求得，mm/a ；水田F ——水田面积，km 2；（四）水稻田旱作期灌溉入渗补给量南方水田旱作期灌溉，即小春灌溉，一般水田旱作期以种绿肥为多，亦有种大麦、小麦或豆类作物，其灌溉次数不多。
地下水资源评价方法
地下水资源评价方法地下水资源评价的方法按其所依据的理论可分为:基于水量平衡原理的方法一一水量平衡法。
基于数理统计原理的方法一一相关分析法。
基于实际试验的方法一一开采试验法。
基于地下水动力学原理的方法一一解析法和数值法。
1.水量平衡法水量平衡法是根据水量平衡原理，建立水量平衡方程来进行地下水资源评价的方法。
评价水量的一切方法都离不开水量平衡原理，尤其是在较大范围之内进行区域性地下水资源评价时，往往因水文地质条件及其他影响因素的复杂性, 当用其他方法评价都比较困难时，采用水量平衡法具有概念清楚、方法简单、适应性强等优点。
该方法是目前生产中应用最广泛的一种地下水资源评价方法。
1.1水平衡方程的建立对于一个平衡区（或水文地质单元）的含水层组来说，地下水在补给和消耗的动平衡发展过程中，任一时段补给量和消耗量之差，永远等于该时段内单元含水层储存水量的变化量，这就是水量平衡原理。
若把地下水的开采量作为消耗量考虑，便可建立开采条件下的水平衡方程:(Q k-Q c)+(W-Q)= 士口 FA H/ A t式中：（Q k-Q c）――侧向补给量与排泄量之差，m/a（W-Q）――垂向补给量与消耗量之差，m/aW=P+Q f+Q-E g式中：P r -------- 降水人渗补给量，m/aQf --- 渠系及田间灌溉入渗补给量，m/aQ ---- 越流补给量，m/aE g――潜水蒸发量，m/aQ ---- 地下水开采量，m/a卩FA H/ A t ――单位时间内单元含水层（平衡区）中储存量的变化量，m/a 卩——含水层的给水度F――平衡区的面积，mA t ――平衡时段，aA H时段内的水位变幅，m利用该水量平衡方程既可以根据已知的均衡要素计算开采量或水位变幅，也可以根据地下水动态观测资料反求水文地质参数。
若在均衡期确定了允许的地下水位变幅值后，均衡方程（8 一1）便可写成预测开采量的公式（若在开采过程中，△ H为负值）。
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。
东营市地下水资源现状评价及保护对策
2021.2山东水利•75-东营市地下水资源现状评价及保护对策张崇栋，董宝恩，刘俊梅（东营市水文局，山东东营257000）【摘要】介绍了东营市地下水资源现状，通过采用补给量法对2001一2016年东营市地下水资源进行评价，分析东营市浅层地下水资源量及各项水文地质参数，同时计算排泄量、蓄变量，以进行水均衡分析,探讨地下水资源保护的各项对策。
【关键词】东营市;地下水资源；补给量法;水均衡分析【中图分类号】TV213.4【文献标志码】A【文章编号】1009-6159（2021）-02-0075-02东营市位于黄河下游，山东省北部黄河三角洲地区，总地势是西南高、东北低,地形以黄河为轴线，中间高，两侧低呈扇状向海微倾,地势低平。
黄河构成了区内地面的主要分水岭，使黄河以南地形向小清河和莱州湾倾斜,黄河以北地形向北东倾斜。
东营市位于华北地台区济阳坳陷的东北部，是中、新生代的一个沉降区，沉降幅度达12000m。
1浅层地下水资源现状东营市地下水是赋存在第四系和新近系松散沉积物中的孔隙水，根据区域构造特征和地下水赋存条件,可分为黄泛平原和山前平原两个地质单元。
东营地区处于黄河下游，地下径流缓慢,土壤含盐量高，咸水广泛分布。
浅层淡水主要分布在广饶南部及利津陈庄沿黄河一带，黄河故道多处分布上层滞水。
浅层含水层组埋深0~60m,其沉积物主要来源于南部河流搬运来的冲洪积物，地层由南向北缓倾，具有典型的山前冲积平原水文地质特征:垂直方向，自上而下，含水层颗粒由细变粗;水平方向，由南向北,含水层颗粒由粗变细,结构由单一变层状，地下水埋深由深变浅，水力性质由潜水逐步过渡为承压水；砂层主要岩性为粉砂、细砂、局部有中粗砂、小砾石,含水砂层累计厚度在10m左右,水位埋深多为20~25m,单井涌水量为10~15m3/h,由南向北递减。
2地下水资源评价地下水资源量是指与当地降水和地表水体有直接水力联系、参与水循环且可以逐年更新的动态水量，即浅层地下水资源量。
利用水量均衡法进行地下水资源评价
浅谈利用水量均衡法进行地下水资源评价摘要：本文以辽西某研究区的地下水资源为研究对象，分析其地下水的补给与排泄关系，重点介绍了如何利用水量均衡法进行区域性地下水资源评价。
关键词：水量均衡法补给量储存量排泄量前言：水量均衡（又称平衡）法是区域性地下水资源评价的基础方法，其评价结果精度较粗略，但相对简单和可行，可概略地评价区域水资源。
水量均衡法在评价开采资源时，其关键就是确定地下水补给量和消耗量之间的数量对比关系。
对一个含水层（组）来说，在补给和消耗的动平衡发展过程中，任一时间的补给量和消耗量之差，恒等于该含水层（组）中水体积的变化量，这就是水量均衡法的基本原理。
下面结合辽西某研究区实例，对利用水量均衡法进行区域性地下水资源评价加以说明。
1.某研究区水文地质条件区内地下水类型为松散岩类孔隙潜水。
含水层广布全区，主要由全新统及上更新统中粗砂、砂砾石混土构成。
层厚一般为40～50m 。
受地质结构的影响，含水层的导水性、富水性呈现出由东向西渐变的规律。
区内地下水的补给形式以上游径流流入补给为主，降水入渗及河流渗漏补给为辅。
区内地下水埋深大于潜水蒸发极限深度，地下水的排泄方式仅有人工开采和地下径流排泄两类，以人工开采为主，其余部分则以地下径流的形式排于区外。
2.地下水资源计算与评估2.1 地下水补给量计算区内地下水的补给量主要有：上游地下水径流流入量、河水渗漏量、降水入渗量。
2.1.1 上游地下水径流流入量（qjr )研究区西侧边界流入量与东侧边界流出量均很小，补排相当，不予计算，只计算北部边界流入量。
计算公式：qjr =0.0365mbki；(i = icpcosαcp )qjr ——上游地下水径流流入量（104m3/a )；m——地下水径流流入断面含水层厚度（m）；b ——地下水径流流入断面宽度（m )；k——地下水通流流入断面含水层渗透系数（m/d )；i——引用地下水水力坡降；icp——地下水天然水力坡降平均值（地下水位等值线上测得）;αcp ——地下水自然流向与计算断面内法线的夹角（αcp = 25°）以ckb47为代表钻孔，计算结果为qjr=488.92(104m3/a )2.1.2 河流渗漏量（qh)研究区内河流水位高于地下水位，除结冻期外，地下水均接受河水补给。
基于地下水均衡模型的河套灌区地下水补给排泄量分析
2024年4月 灌溉排水学报 第43卷 第4期 Apr. 2024 Journal of Irrigation and Drainage No.4 Vol.43 74文章编号：1672 - 3317（2024）04 - 0074 - 08基于地下水均衡模型的河套灌区地下水补给排泄量分析高雅文，查元源，董 斌*（武汉大学 水资源工程与调度全国重点实验室，武汉 430072）摘 要：【目的】多灌少排的灌溉制度导致河套灌区地下水位上升，土壤盐碱化问题突出，模拟分析地下水补给排泄过程能够增进对河套灌区地下水变化过程的理解。
【方法】建立考虑排水过程的生育期-冻融期地下水均衡模型，分别采用LH-OAT 算法和ES-MDA 算法进行参数敏感性分析和参数率定，并应用在河套灌区义长灌域。
【结果】地下水均衡模型中地下水埋深对潜水蒸发极限埋深、潜水蒸发系数、灌溉水补给系数敏感。
模型在河套灌区应用精度良好，能够充分反映灌域地下水埋深和地下水排水量的变化过程。
对灌域地下水补给排泄关系进行分析发现，灌域地下水补给主要来源于灌溉水入渗，灌域地下水排泄主要去向为潜水蒸发。
在5、7、10月，灌域地下水储量由于较大的灌溉用水和秋浇引水量而增加；9月份潜水蒸发量对地下水消耗量较小，这导致地下水储量增加；6、8月由于引水的补给量减少，部分地下水储量被潜水蒸发消耗。
【结论】本文建立的考虑冻融期和地下水排水过程的水量均衡模型应用在义长灌域效果较好，灌域不同月份地下水储量变化受引水量、地下水埋深、排水量等多种因素主导。
关 键 词：地下水；水均衡模型；补给；排泄；河套灌区中图分类号：P333.1 文献标志码：A doi ：10.13522/ki.ggps.2023427 高雅文, 查元源, 董斌. 基于地下水均衡模型的河套灌区地下水补给排泄量分析[J]. 灌溉排水学报, 2024, 43(4): 74-81. GAO Yawen, ZHA Yuanyuan, DONG Bin. Modelling groundwater recharge and discharge in Hetao irrigation district using water balance model[J]. Journal of Irrigation and Drainage, 2024, 43(4): 74-81.0 引 言【研究意义】河套灌区是我国最大的灌区之一，地处我国北方干旱半干旱地区，水资源短缺问题严重。
地下水资源评价
地下水资源评价地下水水量评价：是对地下水源地或某一地区、某个含水层的补给量、储存量,允许开采量进行计算的基础上,对所用计算方法的适宜性、水文地质参数的可靠性、资源计算结果精度、开采资源保证程度所做出的全面评价;水资源调查评价工作,就是要回答一个地区或流域有多少水量包括地表水、地下水的地区分布、时间变化、质量标准、可靠程度;同时还要研究社会经济发展需要多少水量各种用水的现状,近期和远景预测,以及供需平衡存在的问题;地下水资源评价方法：用于确定地下水资源数量的方法很多,这里主要介绍一下4种评价方法：开采—试验法、补给疏干法、水文分析法、开采强度法;1、开采—试验法在地下水的非补给期或枯水期按接近取水工程设计的开采条件进行较长时间的抽水试验,然后根据抽水量、水位降深动态或开采条件下的水量均衡方程求解出水源地枯季补给量,并以此量作为水源地的允许开采量;1、1适用条件在水文地质条件复杂地区,如果一时很难查清补给条件而又急需做出评价是,则可打勘探开采孔,并按开采条件开采降深和开采量进行抽水试验,根据试验结果可以直接评价开采量,这种评价方法,对潜水或承压水,对新水源地或旧水源地扩建都能适用;对于含水性不均匀的岩溶地区最为常用;主要适用于中小型水源地;该方法的缺点是不能做区域性的水资源评价;1、2计算方法完全按开采条件抽水,最好从旱季开始,延续一至数月,从抽水到恢复水位进行全面贯彻,结果可能出现两种情形：1稳定状态：在长期抽水过程中,如果水位达到设计降深并趋于稳定状态,抽水量大于或等于需水量；抽停后,水位又能较快恢复到原始水位;则说明抽水量小于开采条件下的补给量,按需水量开采是有补给保证的,这时,实际的抽水量就是要求的开采量;2非稳定状态:如果水位达到设计降深并不稳定,继续下降；停抽后,虽然水位有所恢复,但始终达不到原始水位,测说明抽水量已经超过开采条件下的补给量,按需水量开采是没有保证的,这时,可按下列方法评价开采量：在水位持续下降过程中,只有大部分漏斗开始等幅下降,降速大小同抽水量成比例,则任意时段的水量均衡应满足下式：μF?S=（Q抽−Q补）tμF—单位储存量,m3S—t时段的水位降,mQ抽—平均抽水量m3d⁄Q补—开采条件下的补给量m3d⁄由此得出：Q 抽=Q补+μFSt其中抽水量有两部分组成：一是开采条件下的补给量；二是含水层中消耗的储存量;在抽水过程中,如果抽水量小于补给量,则水位应发生等幅回升,这时St应取负号,故,Q 补=Q抽+μFSt其中μF取已求的平均值；St为等幅回升速度;停抽时,Q抽=0,由此得Q 补=μFSt根据以上所求的Q补,结合水文地质条件和需水量即可评价开采量,但由此求得的Q补评价是偏保守的,因为,旱季抽水只能确定一年中最小的补给量,所以Q补用年平均补给量或多年平均补给量进行评价;1、3 实例某水源地位于基岩裂隙水的富水地段,在面积内打了12个钻孔,最大孔距不超过300m;在其中的三个孔中进行了四个多月的开采抽水试验,观测数据见表1—1;表1—1这些数据表明,在水位急速下降阶段结束后,开始等幅持续下降,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;这说明抽水量大于补给量;利用表1中的资料可列出五个方程式：①3169=Q+μF补+μF②2773=Q补+μF③3262=Q补+μF④3071=Q补+μF⑤2804=Q补和μF值,结果见表1—2;为了全面考虑,把五个方程搭配联解,求出Q补表1—2从计算结果看,由不同时段组合所求出的补给量相差不大,但μF值变化较大,可能是由于裂隙发育不均,降落漏斗扩展速度不匀所致;,数据及计算结果见表1—3;再利用水位恢复资料进行复核Q补表1—3从以上计算结果看,该水源地旱季的补给量在~m3/d之间,以此作为开采量是完全有保证的;若不能满足需水量的要求,还可以利用年内暂时储存量,适当增大允许开采量;但还应考虑总的降深大小及评价开采后对环境的影响;2、补给疏干法根据水均衡的原理和以丰补欠的原则,把丰水期多余的地下水补给量即大于开采量的那一部分补给量平均分配到枯水期进行开采的资源评价方法;2、1适用条件补偿疏干法适用于蓄水范围不大,仅有季节性补给,且有一定储存量,能够其调节作用的季节性的调节水源地;在半干旱地区,降雨季节性分布极不均匀,雨季时间短、降雨集中,地下水开采在旱季以来于消耗含水层的储存量而在雨季以回填被疏干的地下库容的形式进行补给;开采量多少取决于允许降深范围如何最大限度地利用储存量的调节库容;采用这种评价方法时,它要求具备以下两个条件：一是可借用的储存量必须满足旱季的连续稳定开采；二是雨季补给必须在平衡当时开采的同时,保证能全部补偿借用的储存量而非部分补偿;2、2计算方法用补偿疏干法评价,要进行抽水试验,要求有两点：抽水量大小,必须造成动水位等幅下降,以便观测代表整个漏斗的下降值；抽水时间,应包括观测到整个漏斗的等幅上升值;在旱季漏斗斗幅下降过程中,任意时间段内储存量的变化值,应该等于该时段抽出的水体积,即：μFS=QtS—时段t内漏斗的等幅下降值；Q—为抽水量m3/dμF—单位储存量；μ—给水度；F—漏斗面积；当漏斗扩展全区时,μF值接近常量,则：μF=Q1ts=Q1（t1−t0）s1−s0Q1—旱季的定量抽水量；s0—水位急速下降结束时刻t0的水位降；s1—旱季末时刻的水位降；见下图—抽水试验过程图根据求出的μF值,分两步对开采量进行评价;1计算开采量,旱季可能借用的储存量,必须保证整个旱季连续开采,所以旱季末期形成的最大水位降深不得超过设计的允许降深;设允许降深为S max,s=S max−S0；旱季开采时间设为t开,则t=t开−t0;由此可以得出开采量：Q开=μF S max−S0t开−t0≈μF S max−S0t开因为t开t0,略去t0更安全些;用上式求出的Q开,可保证旱季连续开采,不会中断,但不一定有补给保证;2计算补给量和评价,等幅回升时的单位补偿量和水位下降时的单位储存量相等;设雨季抽水过程中测得水位回升值为S,经过时间为t,则单位时间内补偿的水体积为μF st ;如用t补表示雨季的总补给时间,则雨季补给的水体积为（μF st+Q2）t补;把这个体积分配为全年开采时：即得年平均补给量：Q 补=t补365（μFst+Q2）Q2—雨季开采量,为了供水安全,考虑到可能出现旱年系列时,应从多年气象周期出发,采用安全系数r=~;这时t补=rT补,T补为勘察年的时间补给时间;2、3实例某新建水源地,据勘探查明：含水层为厚层灰岩,呈条带状分布,面积约10km2;灰岩分布区有间歇性河,故岩溶水的补给来源主要是季节性河水渗漏和降水渗入;为了评价开采量,在整个旱季做了长期抽水试验,试验资料归纳如图1所示,勘察年的旱季时间t开=253天,两季补给时间为T补=112天,允许降深规定为S max=23m;解：按旱季抽水资料求出μF值,μF=Q1（t1−t0）s1−s0=1761.7（150−10）14.53−5=25880m3d⁄把允许降深作为旱季末期的最大降深,令t开=253天,则Q 开=μFS max−S0t开=2588023−5253=1841.2m3d⁄取安全系数r=,t补=rT补=0.7×112=88.6天，得出Q 补=t补365（μFst+Q2）=88.6365（25880×11.549+1900）=1963.32m3d⁄由此可得,Q补>Q开,故Q开=1841m3d⁄,是有补给保证又能取出来的开采量;3、水文分析法在查明水文地质条件的基础上,充分利用水文测流资料和测流控制区的含水层面积,直接求出地下径流模数,,即单位时间点位面积含水层的补给量或地下径流量;3、1 适用条件在水文地质勘察的基础上,需查明地下水的天然补给量,作为有保证的区域地下水资源,评价区域地下水资源的方法较多,但目前国内采用研究地表径流的水文分析发比较成功;尤其在水文地质条件复杂、研究程度又相对较低的岩溶水或裂隙水分布区,用这种方法评价比较简单有效;3、2 计算方法根据地下径流模数,可以间接推算区域地下水的天然补给量或地下径流量：Q=M?FQ—地下径流量,m3s⁄M—地下径流模数,m3s?km2⁄F—含水层面积,km2由此可知,地下径流模数是评价区域地下水资源的重要指标,它受区域地下水的补给、径流、排泄条件所控制;因此结合不同的水文地质特征采用不同的方法进行评价：1、地下河系发育的岩溶区根据这种水文地质特征,可选择有控制性的暗河出口或泉群,测定其枯水期流量,同时圈定对应的地下流域面积,取流量和地下流域面积之比,就是要求的地下径流模数;2、地表河系发育的非岩溶区对于裂隙水或岩溶裂隙水和积极交替带的孔隙水,补给量形成地下径流后,直接排入河谷变成河水流量的组成部分,故可充分利用水文站现成的河流水文图来确定地下径流模数;河水通常是由大气降水和地下水补给,在枯水期,河水流量几乎全由地下水维持,而洪水期河水流量的大部分为降水补给,地下水补给量相对减少,甚至河水倒流补给地下水,因此,利用河流水文图时,必须从实际水文地质条件出发,将地下径流量分割出来;目前,分割界限常由经验确定;①对岩性单一,集水面积较小的水文站,在流量过程图上涨部分的起涨点至退水部分的退水转折点之间连线,把该线以下部分作为基流量；②对岩性非均一,集水面积大的水文站,以枯水期平均流量代表基流量；③在没有水文站时,也可沿河流上下游断面布置简易测流法,由上下游断面的流量差可求的控制区的地下径流量和相应的地下径流模数;④当一个含水层和另一个模数已知的含水层一起被河流排泄时,可按下式计算未知含水层的模数,M2=Q−M1F1F2M2—未知含水层的径流模数,m3s?km2⁄；F2—对应M2的含水层面积,km2；Q—含水综合体排泄地段上的基流量,m3s⁄；M1和F1—已知的含水层面积和径流模数；3、3实例我国广西水文地质队,在地苏、大化等岩溶地区采用水文分析评价地下水资源,同时用实测流量进行了检验;结果,平均准确度达86%;具体见表3—1;表3—14、开采强度法：在大范围的平原开采区,可将井位分布较均匀、水井流量相差不大的区域概化成一个或几个规则形状的开采区,将分散井群的总流量概化为开采强度;然后按非稳定流的面积井公式去推算设计水位降深条件下的开采量或给定开采量条件下某一时刻开采区中心的水位降深;这种方法即为开采强度法; 4、1 适用条件在井数很多,井位分散、开采面积很大的地区这是农业供水的特点,采用开采强度法计算开采量比较方便; 4、2 计算方法以无界承压含水层中的矩形开采区为例,在矩形开采区内,以ξη点为中心,取一微面积dF=d ξd η,并把它看成开采量为dQ 的一个井点,在此点井作用下,开采区内外将形成水位降深的非稳定场,对任一点Ax 、y 引起的水位降ds,用点函数表示：ds =dQ 4πT ∫e τ−r 24aτt 0dτT —导水系数； A —导压系数； t —时间；r —点井到A 点的距离； A 点的总水位降：S （x,y,t ）=ε4μ∗a ∫(∫e −(x−ξ)24aτ√πτl xl x∮e −(y−π)24aτ√πτl x−l y)t0dτ开采强度公式：S （x ，y ，t ）=εt 4μ∗[S ∗(α1,β1)+S x (α1,β2)+S x (α2,β1)+S x (α2,β2)] α1=x 2√at , α2=x 2√at , β1=2√at ,β2=2√atS x(α,β)=∫φ(√τ̅)φ(√τ̅)1dτ̅,φ(z)=√xe z2dzz——几分概率S∗(α,β )的数值查表;在资源评价中,人们最关心的地方时开采区的中心降深最大的部位,这里最易超过允许降深引起掉泵停产,故令x=y=0,=S x(α,β),则S（t）=εtμ∗S x(α,β)其中α=x2√at,β=y2√at,如果浅水层厚度H过大,而水位将S相对较小,即SH<时,则可以直接近似用于无界含水层,计算结果不会过分歪曲实际;如果<SH <时,要用12h c(H2−h2)代替S,用给水度μ代替μ∗,结果得：H2−h2=εt2μh c[S x(α1,β1)+S x(α1,β3)+S x(α2,β1)+S x(α2,β2)]H2−h02=εt2μh c S x(α,β)其中的h c=12(H−h),表示开采漏斗内浅水层的平均厚度；h表示任一点的动水位；h代表开采区中心的动水位;4、3 实例河北省冀县、枣强、衡水地区,位于河北平原中部,有巨厚的第四纪沉积层,形成良好的储水条件;其中有两个承压水含水组,是目前工农业供水的主要开采层;上部含水组在地表下150—250m,下部含水组在250—350m之间;二含水组均为中细砂组成;随着工农业的发展,开采量逐年扩大,已经形成以衡水为中心的巨大开采漏斗;实践证明,由于距补给区很远,主要消耗弹性储存量,所以形成非稳定开采动态：历年水位下降大于水位回升,每年平均下降,开采量已经失去补给保证;同时,下部含水组的水位下降快而回升慢,水位高于上部含水组,两组的开采漏斗也不重合;所以,两个含水组之间的水力联系并不明显,而有一定的独立性;为了满足农田水利化20—30%的规划要求,应对两个含水组中的地下水资源作出评价;为了简单起见,本例仅摘录上部含水组的计算结果,说明计算和评价方法;上部含水组的历年开采资料统计在表4—1中;表4—1在边界条件没有完全查清以前,现有开采面积虽已超过1000km2以上,但同河北平原面积相比还是很小的一部分,而且离补给区很远,含水层可视为无限大;所以,仍属局部开采区,采用开采强度法计算比较合适;1确定水文地质参数;把表4—1中第一和第二两行中的数据带入公式得： 6.7=0.000212×222μ∗S x2×√a×2222×√×2227.05=0.000212×505μ∗S x(2×√a×5052×√×505)+(0.000132−0.000212)×283μ∗S2×√a×2832×√×283可得上部含水组的参数：α=7.5×104m2d⁄,μ∗=2,计算1986—1973年的开采量,验证所求参数的可靠性;分两种情况计算：①开采区有同一开采强度的1986—1970年;开采面积为44km2;见表4—1中的图示1;1968年,t=222日,a=×104m2d,lx=5500m,ly=2000m;求得公式中的α=2√αt =2×√7.5×222×104=0.372β=l2√at=0.2362查的S x(α，β)=0.272由此可得6.7=ε68×2220.00258×0.272ε68=0.0002该年总开采量为ε68×t×F=0.0002×222×44=196.33万m2y⁄;当年的统计开采量为×a;二者相比,计算的比实际的偏小%;同理,可求得1969年和1970年的开采量,列入表4—2中;②开采区有不同开采强度的1971—1973年;开采面积为1316km2,见表4—1中2所示;这时开采强度不但历年不同,不同地段也不一样;所以对1971年来说,虚线地段的中心水位降,按迭加原理为：S71=ε68t1194μ∗S x(x′2×√atl′2×√at+(ε69−ε68)(t1194−t222)μ∗S x(x′2×√atl′2×√at)+(ε70−ε69)(t1194−t505)μ∗S x(x′2×√atl′2×√at)+(ε71−ε70)(t1194−t890)2μ∗[S x(x′2×√a(t1194−t890)l′−y2×√a(t1194−t890))+S x(x′2×√a(t−t)l′+y2×√a(t−t))]由此式可求出εη1;同理也可求出εη2和εη3;换成年总开采量后,结果也列入表4—2中;表中数字比较证明,计算结果和统计结果资料很相近,最大误差均在10%以内;可见,所求参数和采用的公式基本上符合本区的实际情况;3,按规划的需水量预测漏斗中心水位降深,根据规划要求,水利化程度为20%,灌溉标准为200-300m3/y 亩时,需水量和预测的水位降深,列入表4—3中;表4—3目前采用的取水工具,主要是吸程60m 的深井泵,去掉平均埋深后,允许降深以50m 左右为宜;从表中数字可见,从1977年开始以后的水位降深均以超过允许降深,部分井将发生抽空吊泵,除非更换设备,否则不可能保持正常开采;4,按控制降深50m 计算开采量和回灌量;为了保持正常开采,要用人工补给法控制水位降深;按规划要求,在1980年前,漏斗中心水位应当控制在50m 以内;因此,每年平均允许下降约3m;计算结果列入表4—4中;表4—4从历年规划的需水量中减去上表中的开采量,即得历年缺少的水量,这就是应当进行的回灌量;计算结果列入表4—5中;表4—5结果表明,1980年前必需的回灌量占需水量的31—64%;按这个比例进行回灌,才能保证规划的需水量;否则,就要中断开采;但是,按这个比例回灌能否成功,还有待实践研究;。
《地下水利用》作业1、2参考答案
《地下水利用》作业1、2参考答案作业（一）第1-2章一、填空题1.通常按空隙形状特征和发育岩类将其分为：松散岩石中的_孔隙_、坚硬岩石中的_裂隙_和可溶岩石中的_溶隙_三大类。
2.溶隙可发展为_溶洞_、_暗河_、_天然井_、_落水洞_等多种形态。
溶隙的特点就是岩溶率的变化范围很大，由小于百分之一到百分之几十。
3.存在于岩石空隙中的水，主要形式为_结合水_、_重力水_、_毛细水_、_固态水_和_气态水_。
4.靠近固体表面的重力水，受表面引力的影响，水分子排列整齐，流动时呈_层流_状态；当远离固体表面，只受重力作用时，这部分重力水在流速较大时又容易转为_紊流_运动。
5.潜水是埋藏于地下第_一_个稳定隔水层之上，具有_自由_表面的重力水。
6.潜水的上部没有连续完整的隔水顶板，通过上部透水层可与地表相通，其自由表面称为_潜水面_，潜水面至地表的距离称为_潜水位埋藏深度_，潜水面至隔水底板的距离叫_潜水含水层的厚度_。
潜水面上任一点距基准面的绝对标高称为_潜水位标高_。
7.地下水的循环是指地下水的_补给_、_径流_和_排泄_的全过程。
8.孔隙率的大小与圆球形颗粒的直径_无关_，但是大直径的空隙体积要比小直径的空隙体积大。
二、问答题1.为什么说控制地下水位常常是除涝治碱的有效措施？答：因为通过井灌井排，调节地下水量平衡，控制地下水位的埋深，从而改变表土盐分的垂直分布，增大雨季土壤蓄水能力。
经验表明，井排(结合井灌)和水平排水(渠道排水)相比，具有更有效地降低地下水位、占地少、不妨碍机耕以及表土脱盐速度快等优点。
2.何谓岩石的水理性质？水的存在形式与岩石空隙大小有什么样的关系？答：岩石与水作用过程中，所表现的容水、持水、给水和透水性能，称为岩石的水理性质，它是划分含水层与隔水层的重要依据。
水的存在形式与岩石空隙大小关系密切。
岩石空隙大小控制了岩石空隙中水的存在形式，岩石空隙度控制了岩石对水的容纳能力，但它不能揭示空隙中水的存在形式，无法反映岩石对水的保持、给水和透水等性质，而给水和渗透却是地下水开发利用的关键。
水均衡法在水资源评价论证中的应用
文章编号:1002-8743(2006)S1-0027-04水均衡法在水资源评价论证中的应用Ξ吴浩东a ,胡建平b ,莫莉萍a(11广西师范学院 a.资源与环境科学学院;b.管理科学学院,广西南宁530001)摘 要:由于平原区特有的水文地质条件,在平原区地下取水建设项目水资源论证中,单纯以完整和独立的水文地质单元来确定论证范围,多采用以行政区域为边界划定论证范围,但在范围确定中盲目性、随意性较大,论证范围过大,增加论证工作量;范围过小,又不能满足要求.然而根据水量均衡原理,以待定的水源地稳定水位降落漏斗面积为均衡区,可构建水量均衡方程,进而反求漏斗区的面积,以此作为确定水资源论证范围的依据,具有一定的实用性.关键词:水均衡法;平原区;地下水;水资源论证中图分类号:TV21 文献标识码:A地下水资源是指有使用价值的,本身又具有不断更新能力的各种地下水水量的总称,它属于整个地球水资源的一部分,主要特点有:可恢复性:当人工开采地下水时,在多数情况下,只要开采量不超过一定的限度,虽然井附近的地下水位下降,地下水的储存量暂时减少,但只要停止开采,水位又可逐渐恢复原位,即地下水的储存量又得到补充.活动性及与周围环境的密切联系性:由于地下水与周围环境(气候、水文条件及地质条件等)有密切的关系,所以大都具有流动性或活动性,特别是与地表水联系得更加密切,常常可以相互转化.这种联系反映在含水层的平面和剖面边界条件上,包括地下水的补给和排泄条件.调节性(或储存量的可变性):地下水在含水层中,始终处在不断地补给和消耗的新旧交替过程中.当补给丰富、大于消耗时,含水层就把多余的水蓄集起来,使地下水的储存量增加;当补给较少或暂时停止时,又可用储存的地下水维持消耗,使储存量减少.储存量的这种可变性,在地下水的补给、径流、排泄及开采过程中均起着调节作用.在取水水源论证中,首先要合理确定论证范围.地下取水水源论证中论证范围的确定,一般应以满足区域水资源合理配置、用水户对水量的要求,并便于查明水文地质条件为原则,除包括项目建成区和规划区外,应达到较为完整和独立的水文地质单元,开采地区应把降落漏斗影响范围包括在内.然而在实践中,特别是在平原区集中开采水源地取水水源论证中,单纯以完整和独立的水文地质单元来确定论证范围往往不易做到.实际工作中,多采用以行政区域为边界划定论证范围,这在资料收集上也比较方便,但在范围确定中盲目性、随意性较大,且常出现划定的论证范围不尽包括水源地开采形成的降落漏斗影响范围的情况.针对这一问题,在实践中利用水量均衡原理辅助确定平原区地下取水建设项目水资源论证范围,即先假定水源地取水稳定后形成的地下水位降落漏斗影响范围F 漏斗,通过水量均衡分析,建立水均衡方程式,进而求解F 漏斗.综合考虑其他因素,实际进行地下取水水源论证的论证范围应当是包含该影响范围F 漏斗的相对大的区域.1 水均衡法基本原理我国平原区地下水源地多以集中开采浅层水为主,本文针对浅层水均衡开展研究.平原区集中开采水源地,开采井布置相对集中,水源地较其开采影响范围,可以近似地将集中开采看作点开采,此外由于Ξ收稿日期63作者简介吴浩东(),男,江西人,硕士,环境工程专业,j @62006年6月 广西师范学院学报(自然科学版)Jun.2006第23卷专刊 Journal o f G ua ngxi T ea cher s Educa tio n U n iver sity (N a tura l Sc ience Editio n )V ol.23Suppl.:200-0-21:1979-whdh p .平原区地形相对平缓,水源地开采后形成的地下水位降落漏斗可以近似为以水源地为中心的圆形范围.1.1 水均衡方程的建立一般情况下,考虑水源地开采情况下的潜水均衡方程的表达式为:Q 补-Q 排=μFΔH Δt ,Q 补=Q u 1+Q p +Q f +E c +Q t , Q 排=Q u 2+E u +Q d +(1-β井)Q l +Q g +Q r +Q c ,式中:Q u 1地下水侧向流入量,104m 3Πa ;Q u 2地下水侧向流出量,104m 3Πa ;Q p 降雨入渗补给量,104m 3Πa ;Q f 地表水入渗补给量,104m 3Πa ;E c 水汽凝结补给量,104m 3Πa ;Q t 下伏承压含水层通过相对隔水层顶托补给量(为正值),或潜水通过相对隔水层向下伏承压含水层越流排泄量(为负值),104m 3Πa ;E u 潜水蒸发量,104m 3Πa ;Q d 潜水以泉或泄流形式向地表排泄量,104m 3Πa ;Q l 农业开采量,104m 3Πa ;Q g 工业开采量,104m 3Πa ;Q r 人畜生活用水开采量,104m 3Πa ;Q c 水源地新增开采量,104m 3Πa ;β井-井灌回归系数;μ-含水层(组)给水度;F -均衡区面积,km 2;ΔH -均衡期潜水位变化值,m ;Δt -均衡期,a.不同条件下,此方程式可以变化.一般情况下,水汽凝结补给潜水量很少,E c 故可忽略不计;当下伏承压含水层顶板隔水性能良好,且潜水与承压含水层水头差很小时,Q t 可以忽略;平原区地势平坦,计算区上下游水力坡度变化不大时,可认为Q u 1、Q u 2趋近于相等;在无地下水向地表排泄时,Q d 可忽略不计.如此,潜水均衡方程式可简化为:E u +(1-β井)Q l +Q g +Q r +Q c =μF ΔH Δt +(Q p +Q f ).实际上,在形成稳定的地下水位降落漏斗过程中,由于地下水位埋深的加大,势必改变原来的地下水径流流向,在水源地周围形成指向中心的径向流,即形成水源地周边侧向径流补给.形成稳定的地下水位降落漏斗后,漏斗区面积F 漏和漏斗区地下水位在均衡期内将基本维持不变,即F 趋于常数,ΔH ≈0.地下水位稳定的降落漏斗形成后的潜水均衡方程式可以表达为:E u +(1-β井)Q l +Q g +Q r +Q c =Q p +Q f +Q z ,Q z =0.1KH I 漏斗L 漏斗t ,式中:Q z 为水源地周边侧渗补给量;K 为含水层平均渗透系数(m Πd );H 为含水层(组)厚度(m );I 漏斗为漏斗区边缘地下水水力坡度;L 漏斗为漏斗区周边长度(km );平原区地形平坦,漏斗区可近似为圆形,则L 漏斗=2πF 漏斗,F 漏斗为地下水位降落漏斗稳定后的漏斗区面积;t =365d.为了便于公式推导,这里引出潜水蒸发强度E (cm Πd )、农业开采强度q l [104m 3Π(km 2a )]、工业开采强度q g [104m 3Π(km 2a )]、人畜生活用水开采强度q r [104m 3Πkm 2a ]、降水入渗补给系数α及地表水入渗补给强度q r [104m 3Π(km 2a)]的概念,即:E u =E F 漏斗t 、Q l =q l F 漏斗、Q g =q g F 漏斗、Q r =q r F 漏斗、Q l =q l F 漏斗、Q p =0.1αp F 漏斗、Q f =q f F 漏斗.P 为年降水量(mm ).则上式可进一步整理为:0.2KH I 漏斗t πF 漏斗+[0.1αP +q f -Et -(1-β井)q l -q g -q r ]F 漏斗-Q c =0,该方程式可以看作是以F 漏斗为未知数的一元二次方程,求解该方程式可求得地下水位漏斗稳定后的漏斗区面积.则井群开采的影响半径为:R =F 漏斗π(km ).1.2 参数确定(1)降水入渗补给系数α影响降雨入渗补给系数的因素很多,主要有包气带岩性、地下水埋深、降雨量大小和强度、土壤前期含水量、微地形地貌、植被及地表建筑设施等确定的方法主要有地下水水位动态资料计算法、地中渗透仪测定法和水均衡试验观测资料分析法等,其中地下水水位动态资料计算法是最基本、最常用的方法,年均降水入渗补给系数的计算公式如下28 广西师范学院学报(自然科学版) .:α年=μ∑Δh 次P 年,式中;μ为给水度;Δh 次为年内各次降水引起的地下水水位升幅的总和,mm ;P 年为年降水量,mm.在浅层地下水开采强度大、地下水埋藏较深且已形成地下水水位持续下降漏斗的平原区(又称超采区),可采用水量平衡法及多元回归分析法推求降水入渗补给系数α值.(2)灌溉入渗补给系数β灌溉入渗补给系数(包括渠灌田间入渗补给系数β渠和井灌回归补给系数β井)是指田间灌溉入渗补给量h r 与进入田间的灌水量h 灌(渠灌时,h 渠为进入斗渠的水量;井灌时,h 渠为实际开采量)的比值.影响β值大小的因素主要是包气带岩性、地下水埋深、灌溉定额及耕地的平整程度.确定灌溉入渗补给系数β值可以利用以下公式:β=h r h 灌,式中;h r 可用灌水后地下水水位的平均升幅Δh 与变幅带给水度μ的乘积计算;h 灌可采用引灌水量(用深度表示)或根据次灌溉定额与年灌溉次数的乘积(用深度表示)计算.根据野外灌溉试验资料,确定不同土壤岩性、地下水埋深、次灌溉定额时的β值.在缺乏地下水水位动态观测资料和有关试验资料的地区,可采用降水前土壤含水量较低、次降水量大致相当于次灌溉定额情况下的次降水入渗补给α次系数值近似地代表灌溉入渗补给系数β值.(3)渗透系数K影响渗透系数K 值大小的主要因素是岩性及其结构特征.确定渗透系数K 值有抽水试验、室内仪器(吉姆仪、变水头测定管)测定、野外同心环或试坑注水试验以及颗粒分析、孔隙度计算等方法.其中,采用稳定流或非稳定流抽水试验,并在抽水井旁设有水位观测孔,确定K 值的效果最好.(4)潜水蒸发强度E一般情况下,潜水蒸发强度决定于气候条件、包气带岩性、地下水埋藏深度等因素.潜水蒸发强度计算多采用半理论半经验公式.一般采用修正后的阿维里杨诺夫公式:E =k E 0〔1-H H max〕n ,式中;E 为潜水蒸发强度,cm Πd ;E 0为水面蒸发强度,cm Πd ;H 为潜水埋深,m ;H max 为地下水停止蒸发时的埋深(极限蒸发深度),m ,粘土H max =5m ,亚粘土H max =4m ,亚砂土H max =3m ,粉细砂H max =2.5m ;n 为经验指数,一般n ∈[1,3],应通过分析,合理选用.k 为作物修正系数(无因次),无作物时k 取0.9～1.0,有作物时k 取1.0～1.3.(5)开采强度q l q g q r农业、工业和人畜用水开采强度可以通过调查分析确定,即在水源地可能的影响范围内选取有代表性的区域,通过调查均衡期内农业和工业开采量,进而确定开采强度q l q g q r .(6)地表水入渗补给强度q f地表水体入渗补给量包括河道渗漏补给量、库塘渗漏补给量、渠系渗漏补给量、渠灌田间入渗补给量及以地表水为回灌水源的人工回灌补给量之和.地表水入渗补给强度q f 应是所有地表水入渗补给项各自入渗补给强度之和.地表水入渗补给强度的确定也可以采取典型调查的方法,即在水源地可能的影响范围内选取有代表性的区域,通过调查均衡期内地表水的引水量,其与入渗补给系数的乘积即为入渗补给强度.(7)漏斗区边缘地下水水力坡度I 漏斗计算漏斗区周边侧渗补给项的漏斗区边缘地下水水力坡度I 漏斗应采用稳定开采降落漏斗的水力坡度然而在形成稳定的地下水位降落漏斗过程中,漏斗区地下水位也随之发生变化,由于地下水位稳定降落漏斗区的面积未知,漏斗中心水位亦不确定实际计算中可以根据水源地开采前的地下水位水力坡度情况和水源地设计降深近似确定,一般以稍大于水源地开采前的地下水力坡度为宜 吴浩东,胡建平,莫莉萍:水均衡法在水资源评价论证中的应用29 ...2 实例应用以华北某县城区供水工程集中开采水源地水资源论证为例.该建设项目为日开采地下水2万m 3,处于黄河冲积平原上部,第四系沉积物覆盖全区,地形较平坦,地貌单一.由于黄河多次改道变迁,在区内沉寂了厚度较大、颗粒较粗的砂层,第四系松散岩层厚度平均为140m ,富水性好,地下水位埋深较浅,汛期可达2～3m.县域内仅南边的黄河可以作为边界条件处理,其他方向均无明显的地下水水文地质边界,如果以完整的水文地质单元作为论证范围势必加大工作量,也不切实际.如果论证范围过小,又不能完全包含水源地开采稳定后的地下水位降落漏斗影响范围.因此,笔者运用水均衡原理对水源地开采形成的稳定地下水位降落漏斗面积进行了计算,以此作为确定建设项目水资源论证范围的依据.由于水源地位于两乡交界地带,因此,水均衡参数的确定重点以两乡的实际情况为依据.以待定的稳定地下水位降落漏斗为均衡计算的均衡区,确定该均衡计算的补给项为降水入渗补给量、引黄灌溉田间入渗与渠系渗漏量、漏斗周边侧向径流补给量,消耗项为潜水蒸发量、沟渠排泄量、井灌开采量、人畜生活用水开采量、新增水源地开采量.据此建立的地下水均衡方程经整理后如下式:0.2KH I 漏斗t πF 漏斗+[0.1αP +q f -Et -(1-β井)q l -q g -q r ]F 漏斗-Q c =0,上式中渗透系数K 、降水入渗补给系数α、井灌回归系数β井,采用已有成果与野外试验相结合方法确定.含水层组厚度H 以区域平均含水层组厚度计;降水量资料采用多年平均值;潜水蒸发强度利用修正后的阿维里杨诺夫公式计算,其中:地表水入渗补给强度包括引黄灌溉田间入渗和沟渠渗漏两部分,以典型调查的多年平均值计;农业开采强度和人畜生活用水开采强度也均以典型调查的多年平均值计;水源地周边现状水力坡度平均为1Π2500～1Π2800,因此漏斗区边缘地下水水力坡度应稍大于该值.所有参数的取值情况见表1.表1 水均衡参数取值表参数K H I 漏斗αP q f E β井q l q r Q c 取值8.31401Π25000.2554814.20.01480.110.270.64730 将表1中的参数代入整理后的水均衡方程式,求解可得F 漏斗=31.2km 2.则井群开采形成的稳定的地下水位降落漏斗影响半径为:R =F 漏斗π=3.15km.因此,该项目最终进行水资源论证的范围应该包含以水源地为中心,方圆3.15km 的区域,综合考虑其他因素,确定论证范围面积98.96km 2,实际证明,最终确定的论证范围完全满足工作需要.3 结 语(1)建设项目水资源论证范围的合理确定,对确保论证工作质量和确定论证工作范围至关重要.(2)利用水均衡法确定水源地取水稳定后的地下水位降落漏斗影响范围,概念明确.(3)最终论证范围的确定应包含由此计算得出的水源地稳定降落漏斗区范围,但由此计算得出的F 漏斗与R 值是地下水位降落漏斗相对稳定后的多年平均值,地下水位漏斗区的面积会相应有所扩大或缩小.(4)水均衡法的原理明确,计算公式简单,其成果要求可粗可细,所以适应性强,在许多情况下都能运用.在地下水的补给排泄条件简单、水均衡要素容易确定、开采后变化又不大的地区,用此法评价地下水资源的效果较好.它也常作为一种评价方法,用于验证其他方法的计算结果,论证取水度的保证度.参考文献:[1]朱学愚,钱孝星,刘新仁.地下水资源评价[M ].南京:南京大学出版社,1987.[2]金光炎,汪家权,郑三元,等.地下水计算参数的测定与估计[J ].水科学进展,1997,(1).[3]易云华.某电厂水源地水资源评价[J ].电力勘测,2000,(2).[]李伯权地下水资源评价中有关概念的讨论[]工程勘察,,(3)[5]房佩贤,卫中鼎,廖资生专门水文地质学[M ]北京地质出版社,6[6]翁焕新城市水资源控制与管理[M ]杭州浙江大学出版社,[]刘兆昌,朱 锟供水水文地质学[M ]北京中国建筑工业出版社,[责任编辑班秀和]30 广西师范学院学报(自然科学版) 4.J .2001...:199...:2000.7..:1987.:。
地下水资源评价期末作业
地下水资源评价大作业—有限差分法一、用均衡和达西公式建立河间地块地下水平衡方程，并求解1、用单元中心法建立5个计算网络（如图）。
2、建立单元流量均衡方程（达西公式）。
3、解单元流量均衡方程组（Excel，其中H0=11.15m，H6=10.15m），绘制迭代曲线。
４、求解地下水补给和排泄量，并分析误差产生的原因。
1，图一河间地块模型2，如上图，为一河间地块及其概化模型。
已知水文地质参数K ＝10m/d ；降雨量：445毫米/年；入渗系数：0.35；H0＝53.00－41.85＝11.15m ；H6＝52.00－41.85＝10.15m 。
建立概化模型，将该河间地块按照流线边界划分为五个小模块P1，P2，P3，P4，P5。
然后对五个模块分别计算。
(1) 对P1单元格研究，建立水均衡方程：左侧流入P1的水量：对于P1来说，K 为一定值，左侧过水断面为 ：，，得：右侧流出P1的水量 ： 对于P1来说，K 右侧过水断面为：，水力梯度：根据达西定律得：则单元P1的均衡方程为：（2）对P2单元格研究，建立水均衡方程：左侧流入P2的水量等于从P1右侧流出的水量 ：右侧流出P2单元格的水量：过水断面：水力梯度： 11Q 011cHF ∆=12Q 11212r c W Q Q ∆∆=-21Q 12Q 22Q根据达西定律得水量：P2的均衡方程为：（3）同理可得P3，P4，P5单元格的均衡方程如下：P3均衡方程：P4均衡方程：P5均衡方程：（4）确定相应的水温地质参数：K=10m/d ，降雨量445mm/n ，入渗系数：0.35；每天入渗量W=0.00043m/d ；H0＝53.00－41.85＝11.15m ；H6＝52.00－41.85＝10.15m ；将以上水文地质数据代入均衡方程式得到：P1均衡方程：P2均衡方程：P3均衡方程：P4均衡方程：P5均衡方程：改写以上五个均衡方程得：P1：P2： 22122r c W Q Q ∆∆=-0147.0)15.11(65.0))((013.011212=+---+h h h h h 0179.0))((013.0))((016.012122323=+-+--+h h h h h h h h 0096.0))((016.0))((02.023233434=+-+--+h h h h h h h h 0113.0))((02.0))((014.034344545=+-+--+h h h h h h h h 0203.0))((014.0)15.10(428.045455=+-+-+h h h h h 0147.0)15.11(65.0))((013.011212=+---+h h H H H 0179.0))((013.0))((016.012122323=+-+--+H h H H h H H HP3：P4：P5：计算上述五式的，得到水位迭代公式：)65.0013.0013.0/()39.7)(013.0(122121++++=H H H H H h)013.0029.0016.0/()179.0)(013.0)(016.0(1231123232H H H H H H H H H h ++++++=)016.0036.002.0/()096.0)(016.0)(02.0(2342234343H H H H H H H H H h ++++++=)02.0034.0014.0/()113.0)(02.0)(014.0(3453345454H H H H H H H H H h ++++++= )014.0014.0428.0/()203.0)(014.0344.4(454455H H H H H h +++++= 令计算个迭代初始水头为11.25，并代入以上方程，进行第一次迭代：30.11)65.015.11013.015.11013.0/()39.715.11)15.1115.11(013.0(1=+⨯+⨯+⨯+⨯=h427.1115.11013.015.1129.0015.11016.0/()179.015.113.22013.015.113.22016.0(2=⨯+⨯+⨯+⨯⨯+⨯⨯=h270.11)15.11016.015.1136.005.11102.0/()96.005.111.32216.0015.113.2202.0(3=⨯+⨯+⨯+⨯⨯+⨯⨯=h299.11)15.1102.015.1134.005.111014.0/()113.05.111.3222.0015.113.22014.0(4=⨯+⨯+⨯+⨯⨯+⨯⨯=h846.10)15.11014.015.11014.0428.0/()203.015.113.22014.0344.4(5=⨯+⨯++⨯⨯+=h以下进行循环迭代（用EXCEL 做）：可得如下数据。
地下水资源评价方法
地下水资源评价方法地下水资源评价的方法按其所依据的理论可分为：基丁水量平■衡原理的方法一一水量平■衡法。
基丁数理统计原理的方法——相关分析法。
基丁实际试验的方法一一开采试验法。
基丁地下水动力学原理的方法——解析法和数值法。
1.水量平■衡法水量平衡法是根据水量平衡原理，建立水量平衡方程来进行地下水资源评价的方法。
评价水量的一切方法都离不开水量平■衡原理，尤其是在较大范围之内进行区域性地下水资源评价时，往往因水文地质条件及其他影响因素的复杂性，当用其他方法评价都比较困难时，采用水量平衡法具有概念活楚、方法简单、适应性强等优点。
该方法是目前生产中应用最广泛的一种地下水资源评价方法。
1. 1水平■衡方程的建立对丁一个平■衡区（或水文地质单元）的含水层组来说，地下水在补给和消耗的动平衡发展过程中，任一时段补给量和消耗量之差，永远等丁该时段内单元含水层储存水量的变化量，这就是水量平衡原理。
若把地下水的开采量作为消耗量考虑，便可建立开采条件下的水平衡方程：(Q k-Q c)+(W-Q)= 土 "△ H/ △ t式中：（Q k-Q c）——侧向补给量与排泄量之差，nVa（W-Q）垂向补给量与消耗量之差，m3/aW=P+Q f+Q-E g式中：P r ------------ 降水人渗补给量，nn/aQf ——渠系及田间灌溉入渗补给量，n/aQ ------ 越流补给量，ni/aE g——潜水蒸发量，n3/aQ ---- 地下水开采量，nl/aIl F^A H/ △ t ——单位时间内单元含水层（平衡区）中储存量的变化量，nVa V——含水层的给水度F——平衡区的面积，nAt ——平衡时段，a△ H——时段内的水位变幅，m利用该水量平衡方程既可以根据已知的均衡要素计算开采量或水位变幅，也可以根据地下水动态观测资料反求水文地质参数o若在均衡期确定了允许的地下水位变幅值后，均衡方程（8 一1）便可写成预测开采量的公式（若在开采过程中，△ H为负值）。
地下水资源评价
地下水资源评价地下水水量评价:就是对地下水源地或某一地区、某个含水层得补给量、储存量,允许开采量进行计算得基础上,对所用计算方法得适宜性、水文地质参数得可靠性、资源计算结果精度、开采资源保证程度所做出得全面评价。
水资源调查评价工作,就就是要回答一个地区或流域有多少水量(包括地表水、地下水得地区分布、时间变化、质量标准、可靠程度)。
同时还要研究社会经济发展需要多少水量（各种用水得现状,近期与远景预测）,以及供需平衡存在得问题。
地下水资源评价方法 :用于确定地下水资源数量得方法很多,这里主要介绍一下4种评价方法:开采—试验法、补给疏干法、水文分析法、开采强度法。
１、开采—试验法在地下水得非补给期(或枯水期)按接近取水工程设计得开采条件进行较长时间得抽水试验,然后根据抽水量、水位降深动态或开采条件下得水量均衡方程求解出水源地枯季补给量，并以此量作为水源地得允许开采量。
1、１适用条件在水文地质条件复杂地区,如果一时很难查清补给条件而又急需做出评价就是,则可打勘探开采孔,并按开采条件（开采降深与开采量）进行抽水试验,根据试验结果可以直接评价开采量,这种评价方法,对潜水或承压水,对新水源地或旧水源地扩建都能适用。
对于含水性不均匀得岩溶地区最为常用。
主要适用于中小型水源地。
该方法得缺点就是不能做区域性得水资源评价。
1、2计算方法完全按开采条件抽水,最好从旱季开始，延续一至数月,从抽水到恢复水位进行全面贯彻,结果可能出现两种情形:（１）稳定状态:在长期抽水过程中,如果水位达到设计降深并趋于稳定状态,抽水量大于或等于需水量;抽停后,水位又能较快恢复到原始水位。
则说明抽水量小于开采条件下得补给量,按需水量开采就是有补给保证得,这时,实际得抽水量就就是要求得开采量。
(2)非稳定状态:如果水位达到设计降深并不稳定,继续下降;停抽后,虽然水位有所恢复,但始终达不到原始水位,测说明抽水量已经超过开采条件下得补给量,按需水量开采就是没有保证得,这时,可按下列方法评价开采量:在水位持续下降过程中,只有大部分漏斗开始等幅下降,降速大小同抽水量成比例，则任意时段得水量均衡应满足下式:—单位储存量，—时段得水位降,—平均抽水量—开采条件下得补给量由此得出:其中抽水量有两部分组成:一就是开采条件下得补给量;二就是含水层中消耗得储存量。
基于水均衡法的宿州市城西水源地地下水资源量评价
基于水均衡法的宿州市城西水源地地下水资源量评价董迎春;汪定圣【摘要】宿州市城西水源地是城区唯一的饮用水供水水源地,随着社会经济的发展和城市化进程的加快,城区用水需求日益变大,水资源供需矛盾越发突出,水源地供水状况已令人担忧.通过对宿州市城西水源地水文地质条件进行概化,基于水均衡法对城西水源地地下水资源量进行计算评价,计算结果显示:宿州市城西水源地地下水补给资源量为5631.42×104 m3/a(15.43×104 m3/d),从采补平衡角度出发,确定可采资源量为15万m3/d.在地下水开发利用过程中,需注重水源地保护,完善地下水监测网络,对城西水源地进行全面监控.为宿州市城市发展提供水安全保障.【期刊名称】《地下水》【年(卷),期】2018(040)005【总页数】4页(P15-18)【关键词】水源地;水文地质条件;水均衡法;地下水资源量【作者】董迎春;汪定圣【作者单位】安徽省地质环境监测总站,安徽合肥 230001;安徽省地质环境监测总站,安徽合肥 230001【正文语种】中文【中图分类】P641.8宿州市是一座正在崛起的新兴工业城市、著名的煤炭能源基地、粮棉油生产基地，市辖区多年平均地下水资源量为4.65×108 m3，城市供水长期依赖地下水。
宿州市城西水源地已被列为国家第二批重要饮用水水源地，是城区唯一的饮用水供水水源地。
宿州市城区自1958年建设一水厂以来，城西水源地已累计向城市供水20多亿方，为宿州市的城市建设和经济发展作出了巨大贡献。
但是，伴随着社会经济的发展和城市化进程的加快，宿州市用水需求越来越大，水资源供需矛盾越来越突出，特别是近年来，城市发展加速，用水量迅速攀升，城西水源地取水负荷加大，城西水源地供水状况已令人担忧。
因此，开展宿州市城西水源地地下水资源量评价，可为宿州市城市发展提供水安全保障。
1 评价区概况1.1 评价区位置宿州市位于安徽省东北部，襟连沿海，背倚中原，素有安徽省北大门之称。
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。
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水均衡法评价地下水补给资源量作业
班级学号姓名成绩
某研究区为一个完整的地下水系统，含水层由第四系松散的砂砾石层组成。
面积为1000km2，地下水主要接受降雨入渗和山前侧向补给。
具体为：西部边界为山区地下水侧向补给边界，东部为地下水排泄边界（向河流），南北为隔水边界。
根据水文气象资料，均衡期为1995年7月~1996年6月（一个水文年）。
在均衡期内，降雨量为450mm，地下水侧向补给量2500⨯104m3，降雨入渗补给量为11250⨯104m3，地下水通过东部边界向河流的排泄量为6000⨯104m3，人工开采量为12000⨯104m3。
（该图为示意性图）
请完成如下问题：
1.写出该地区地下水均衡方程式；
2.计算地下水均衡，将数据填入表格中，分析地下水补排量的比例关系，说明该均衡期内是正均衡
还是负均衡；
3.根据下面给出的历年降雨量资料，计算累积频率，填入下表，并根据表中的数据，绘制降水量频
率曲线，在图中，标出丰水年、枯水年，平水年及计算年对应的降水量；指出本均衡年降水量是丰水、枯水还是平水年
4.假设该地下水系统西部边界侧向补给量为一个稳定值（即不随降雨量变化），降雨入渗补给量随降雨多少变化，已知研究区内降雨入渗平均补给系数为0.25；请计算丰、平、枯年份对应的降雨量条件下的降水入渗补给量；填入下表：
5. 根据下面的公式，计算多年平均地下水补给量，并将数据填入上表 多年平均地下水补给资源量：
3
21321n n n Q n Q n Q n Q k
p f b ++++=
式中：b Q ——多年平均地下水补给资源量（m 3/a ）；k p f Q Q Q 、、——分别为丰水年、平水年、枯水年的地下水补给资源量（m 3/a ）；n 1、n 2、n 3——分别为丰水年、平水年、枯水年在观测资料年中出现的次数。
水均衡法评价地下水补给资源量作业
班级学号姓名成绩
某研究区为一个完整的地下水系统，含水层由第四系松散的砂砾石层组成。
面积为1000km2，地下水主要接受降雨入渗和山前侧向补给。
具体为：西部边界为山区地下水侧向补给边界，东部为地下水排泄边界（向河流）。
根据水文气象资料，均衡期为1995年7月~1996年6月（一个水文年）。
在均衡期内，降雨量为450mm，地下水侧向补给量2500⨯104m3，降雨入渗补给量为11250⨯104m3，地下水通过东部边界向河流的排泄量为6000⨯104m3，人工开采量为12000⨯104m3。
（该图为示意性图）
请完成如下问题：
1.写出该地区地下水均衡方程式；
=
±
∆
-
-
-μ
=
+
Q⋅
F
Q
h
Q
Q
Q
Q
开
补
排
泄流
侧向
降水
Q补--降雨入渗补给量；Q侧向-侧向流入补给量；Q基流-基流量；Q开-人工开采量
2.计算地下水均衡，将数据填入表格中，分析地下水补排量的比例关系，说明该均衡期内是正均
衡还是负均衡；
3.根据下面给出的历年降雨量资料，计算累积频率，填入下表，并根据表中的数据，绘制降水量
频率曲线，在图中，标出丰水年、枯水年，平水年及计算年对应的降水量；指出本均衡年降水量是丰水、枯水还是平水年；
序号
=+⨯=⨯
P m n
(/(1))100(/25)100
保证率
4.假设该地下水系统西部边界侧向补给量为一个稳定值（即不随降雨量变化），降雨入渗补给量随
降雨多少变化，已知研究区内降雨入渗平均补给系数为0.25；请计算丰、平、枯年份对应的降雨量条件下的降水入渗补给量；填入下表：单位：
5. 根据下面的公式，计算多年平均地下水补给量，并将数据填入上表 多年平均地下水补给资源量：
3
21321n n n Q n Q n Q n Q k
p f b ++++=
式中：b Q ——多年平均地下水补给资源量（m 3/a ）；
k p f Q Q Q 、、——分别为丰水年、平水年、枯水年的地下水补给资源量（m 3/a ）； n 1、n 2、n 3——分别为丰水年、平水年、枯水年在观测资料年中出现的次数。