第六章水资源总量

第六章 水资源总量的计算与水量平衡分析

第一节 区域水资源总量的计算

在分析计算降水量、河川径流量和地下水补给量之后，尚需进行水资源总量的计算。

过去，有的部门将河川径流量与地下水补给量之和作为水资源总量。由于河川径流量中包括一部分地下水排泄量，而地下水补给量中又有一部分由河川径流所提供，因此将两者简单地相加作为水资源总量，成果必然偏大，只有扣除二者之间的重复水量才等于真正的水资源总量。据此，一定区域多年平均水资源总量的计算公式可以写成

重复地下河川总W u W W -+= （6-1）

式中，总W ——多年平均水资源总量（亿m 3

）；

河川

W ——多年平均河川径流量（亿m 3

）；

地下

u ——多年平均地下水补给量（亿m 3

）；

重复

W ——多年平均河川径流量与多年平均地下水补给量之间的重复量（亿m 3

）。

若区域内的地貌条件单一（全部为山丘区或平原区），公式（6-1）中右端各分量的计算比较简单；若区域内既包括山丘区又包括平原区，水资源总量的计算则比较复杂。在后一种情况下，区域水资源总量的计算方法如下。 一、河川径流量的计算

将计算区域划分为山丘区和平原区两大地貌单元，分别计算多年平均河川径流量，计算方法参见第四章。

二、地下水补给量的计算

山丘区和平原区地下水的补给方式不同，其计算方法也不相同。 1.山丘区地下水补给量

如前所述，山丘区地下水补给量难以直接计算，目前只能以地下水的排泄量近似作为补给量，计算公式为

（6-2）

式中，山u ——山丘区多年平均地下水补给量（亿m 3

）；

山基W ——多年平均河川基流量（亿m 3）； 潜u ——多年平均河床潜流量（亿m 3）；

开

山潜泉侧潜山基山q E u u u W u +++++=

侧u ——多年平均山前侧向流出量（亿m 3）；

泉u ——未计入河川径流的多年平均山前泉水出露量（亿m 3）；

山潜E ——多年平均潜水蒸发量（亿m 3）

； 开q ——多年平均实际开采的净消耗量重复水量的计算（亿m 3）。

2.平原区地下水补给量

平原区地下水补给量可按下式计算：

（6-3） 式中， 平u ——平原区多年平均地下水补给量（亿m 3

）；

p u ——多年平均降水入渗补给量（亿m 3）；

河渗u ——多年平均河道渗漏补给量（亿m 3）； 侧u ——多年平均山前侧向流入补给量（亿m 3）； 渠渗u ——多年平均渠系渗漏补给量（亿m 3）；

库渗u ——多年平均水库（湖泊、闸坝）蓄水渗漏补给量（亿m 3）； 渠灌u ——多年平均渠灌田间入渗补给量（亿m 3）； 越补u ——多年平均越流补给量（亿m 3）；

人工u ——多年平均人工回灌补给量（亿m 3）。

降水入渗补给量p u 是平原区地下水的重要水源,主要取决于降水量、包气带岩性和地下水埋深等因素。河渗u 、渠渗u 、库渗u 、渠灌u 和人工u 分别为山丘区河川径流流经平原时（有时也包括平原区河川径流本身）的入渗补给量和人工回灌补给量。侧u 也为山丘区山前侧向流出量。越补u 为深层地下水的越流补给量。

据统计分析，我国北方平原区降水入渗补给量p u 占平原区地下水总补给量平u 的53%，山丘区河川径流流经平原时的补给量（包括河渗u 、渠渗u 、库渗u 、渠灌u 、人工u ）占43%，山前侧向流入补给量只占4%（越补u 忽略未计）。

山丘区和平原区地下水资源各分量的计算方法详见第五章。

人工

越补渠灌库渗渠渗侧河渗平u u u u u u u u u p +++++++=

图6.1山丘区、平原区河川径流与地下水补排关系示意图

三、重复水量的计算

对既有山丘区又有平原区两种地貌单元的区域，分析河川径流与地下水补排关系可以得知，如果分别计算山丘区和平原区的河川径流量与地下水补给量，再根据公式（6-1）计算全区域（山丘区加平原区）的水资源总量，则有一部分水量被重复计算了。重复水量如图6.1中箭头所示。重复水量包括以下几项：

1.山丘区河川径流量与地下水补给量之间的重复，即山丘区河川基流量山基W ；

图 不同地貌单元重复水量示意图

图6.1 不同地貌单元重复水量示意图

项目

地貌

山 丘 区

平 原 区 河川 径流量

地下水补给量

W 山川=W 山表+W 山基 W 平川=W 平表+W 平基 u 山 = W 山基+u 潜+ u 侧+u 泉+E 山潜 +q 开 u 平 = u p +u 河渗+ u 侧+u 渠渗+u 库渗+ u 渠灌+u 越补+u 人工

2.平原区河川径流量与地下水补给量之间的重复量，即平原区河川基流量平基W ，有时还包括来自平原区河川径流量的人工渠灌库渗渠渗河渗和、、、u u u u u ；

3.山丘区河川径流量与平原区地下水补给量之间的重复量，即山丘区河川径流流经平原时对地下水的补给量，包括人工渠灌库渗渠渗河渗和、、、u u u u u ；

4.山前侧向补给量侧u ，是山丘区流入平原区的地下径流，属于山丘区、平原区地下水本身的重复量。

四、水资源总量的计算

若计算区域包括山丘区和平原区两大地貌单元，公式（6-1）便可改写为

重复平山平川山川总）（）（W u u W W W -+++= （6-4）

重复水量重复W 等于平基山基、W W 、侧人工渠灌库渗渠渗河渗与、、、、u u u u u u 各项之和，将其代入公式（6-4）并整理得

平基越补开山潜泉侧潜平川山川总W u u q E u u u W W W p -++++++++=（6-5）

在山丘区、平原区多年平均河川径流量及地下水补给量各项分量算得的基础上，即可根据公式（6-5）推求全区域多年平均水资源总量。

由公式（6-2）得

（6-6） 将公式（6-6）代入式（6-5）并整理得

越补山平表山表总u u u W W W p ++++= （6-7）

式中 山表W ——山丘区多年平均地表径流量（亿m 3

）；

平表W ——平原区多年平均地表径流量（亿m 3）

； 其它符号意义同前。

公式（6-7）表明，区域多年平均水资源总量也等于山丘区、平原区多年平均地表径流量与山丘区地下水补给量、平原区降水入渗补给量、平原区地下水越流补给量之和。 五、区域水资源总量计算实例

依据公式（6-5），计算北京市多年平均水资源总量如下：

1．多年平均河川径流量为： 山川W =16.2亿m 3

，平川W =7.4亿m 3

。

2．山丘区、平原区地下水多年平均补给量计算成果见表6.1、表6.2。 3．平原区多年平均河川基流量平基W =1.3亿m 3

。

4．将上述成果代入公式（6-5），即得北京市多年平均水资源总量，见表6.3

开

山潜泉侧潜山基山q E u u u W u ++++=-