1、第四章地下水资源评价第四章地下水资源评价4 41 概述概述4 42 地下水水量计算地下水水量计算4 43 地下水质量评价地下水质量评价4 41 1 概述概述一、地下水资源的概念一、地下水资源的概念地下水资源是指有使用价值的各种地下水的总称，其内涵包地下水资源是指有使用价值的各种地下水的总称，其内涵包括质量和数量两方面。括质量和数量两方面。二、地下水资源的特点二、地下水资源的特点具有三个显著特点。具有三个显著特点。1.1.系统性系统性补给、径流和排泄组成一个完整的地下水系统。补给、径流和排泄组成一个完整的地下水系统。2.2.复杂性复杂性地下水的影响因素很多，有气候、水文、地质、地形地貌、地下水的
2、影响因素很多，有气候、水文、地质、地形地貌、构造和人为因素等。构造和人为因素等。3.3.可恢复性可恢复性这是同其它资源最大的区别，开发利用后可得到恢复，但是有这是同其它资源最大的区别，开发利用后可得到恢复，但是有限度。限度。由此可见地下水资源评价要以补给量为核心。由此可见地下水资源评价要以补给量为核心。三、地下水资源分类三、地下水资源分类一般是单指水量，直接用地下水的各种量来表示。目前，我国一般是单指水量，直接用地下水的各种量来表示。目前，我国采用的分类标准采用的分类标准(供水水文地质勘察规范供水水文地质勘察规范(GB 50027-2001)中将中将地下水划分为补给量、储存量和允许开采量。地下
3、水划分为补给量、储存量和允许开采量。1.1.补给量补给量天然或开采条件下天然或开采条件下,单位时间内以各种形式进入含水层的量。单位时间内以各种形式进入含水层的量。2.2.储存量储存量赋存于含水层中的重力水体积。分弹性储存量和容积储存量。赋存于含水层中的重力水体积。分弹性储存量和容积储存量。3.3.允许开采量允许开采量也叫可开采量，是指通过技术经济合理的取水构筑物也叫可开采量，是指通过技术经济合理的取水构筑物,在整个在整个开采期内出水量不会减少、动水位不超过设计要求开采期内出水量不会减少、动水位不超过设计要求,水质和水水质和水温变化在允许范围内、不影响已建水源地正常开采、不发生温变化在允许范围内
4、、不影响已建水源地正常开采、不发生危害性环境地质现象等前提下，单位时间内从该水文地质单危害性环境地质现象等前提下，单位时间内从该水文地质单元或取水地段开采含水层中可以取得的数量。元或取水地段开采含水层中可以取得的数量。四、地下水资源评价的内容四、地下水资源评价的内容分为水量评价、水质评价和开采后对环境的影响三个方面。分为水量评价、水质评价和开采后对环境的影响三个方面。具体内容如下：具体内容如下：1.水量评价水量评价计算地下水的补给量、排泄量、允许开采量、水位降深等。计算地下水的补给量、排泄量、允许开采量、水位降深等。2.2.水质评价水质评价按不同用户对水质的要求，对地下水的物理性质、按不同用户
5、对水质的要求，对地下水的物理性质、化学成分与卫生条件进行综台评价。一般分为饮用化学成分与卫生条件进行综台评价。一般分为饮用水、工业用水、农业用水和建筑业用水等。水、工业用水、农业用水和建筑业用水等。3.3.环境影响评价环境影响评价评价地下水开采对地区生态、环境的影响，分析是评价地下水开采对地区生态、环境的影响，分析是否会引发地面沉降、地裂、塌陷等环境地质问题，否会引发地面沉降、地裂、塌陷等环境地质问题，以及海水或污水入侵，泉水干枯，水源地相互影响以及海水或污水入侵，泉水干枯，水源地相互影响等不良后果，提出并论证相应的技术措施。等不良后果，提出并论证相应的技术措施。五、地下水资源评价的原则五、地
6、下水资源评价的原则1.“三水三水”转化，统一考虑与评价的原则转化，统一考虑与评价的原则在天然水循环中，地下水与地表水、降水在天然水循环中，地下水与地表水、降水(简称简称“三水三水”)是互是互相转化的。相转化的。开采条件下开采条件下,地下水将获得更多的地表水和降水的补给地下水将获得更多的地表水和降水的补给,并减少并减少向地表水和大气的排泄和蒸发向地表水和大气的排泄和蒸发,甚至出现地表水的反补给。甚至出现地表水的反补给。“三水三水”统一考虑的宗旨是统一考虑的宗旨是：充分利用含水层中的水量，合：充分利用含水层中的水量，合理夺取外部水的转化。后者是指不干扰国家的水资源规划，理夺取外部水的转化。后者是指
7、不干扰国家的水资源规划，不使地表水的用户受到经济损失。不使地表水的用户受到经济损失。对地下水与地表水的统一评价对地下水与地表水的统一评价,既可避免长期存在的水资源重既可避免长期存在的水资源重复计算问题复计算问题,也有利于水资源的合理开发。也有利于水资源的合理开发。例如：例如：我国干旱半干旱地区的一些第四系沉积盆地，作为大、中型我国干旱半干旱地区的一些第四系沉积盆地，作为大、中型地下水水源地地下水水源地,其地质环境较脆弱，长期集中开采地下水，难其地质环境较脆弱，长期集中开采地下水，难免会出现地面沉降等负面影响。而地表水径流量又极不稳定免会出现地面沉降等负面影响。而地表水径流量又极不稳定,在一年中
8、有一定时期的断流，如能通过统一评价实施联台开在一年中有一定时期的断流，如能通过统一评价实施联台开发，即在发，即在分质供水分质供水的前提下的前提下,雨季尽可能的使用地表水，旱季雨季尽可能的使用地表水，旱季集中开采地下水集中开采地下水,过渡期实行地下水与地表水的联合调度，既过渡期实行地下水与地表水的联合调度，既可避免环境地质问题，又可确保稳定供水，取得地下水与地可避免环境地质问题，又可确保稳定供水，取得地下水与地表水的优势互补的效果。表水的优势互补的效果。2.2.利用储存量利用储存量“以丰补欠以丰补欠”的调节平衡原则的调节平衡原则在补给量极不稳定的地区，维持地下水的持续稳定开在补给量极不稳定的地区
9、，维持地下水的持续稳定开采，储存量调节作用是不可忽视的。采，储存量调节作用是不可忽视的。我国降水的时空分布差异极大，造成地下水的补给量我国降水的时空分布差异极大，造成地下水的补给量有季节和多年气象周期变化，不同季节和水文年的补有季节和多年气象周期变化，不同季节和水文年的补给量相差悬殊，尤其那些以降水补给为主，或有季节给量相差悬殊，尤其那些以降水补给为主，或有季节性地表水补给的地区更是如此。这时，充分发掘储存性地表水补给的地区更是如此。这时，充分发掘储存量的调节作用。量的调节作用。在满足允许水位降深的前提下，采用枯水期在满足允许水位降深的前提下，采用枯水期“借借”丰丰水期水期“补补”，以丰补欠多
10、年调节平衡的方法，可扩大，以丰补欠多年调节平衡的方法，可扩大地下水的允许开采量。地下水的允许开采量。3.3.考虑人类括动，化害为利的原则考虑人类括动，化害为利的原则在地下水资源评价中在地下水资源评价中,或多或少会遇到人类活动的影响或多或少会遇到人类活动的影响,如水如水库、运河、灌渠等地表水利工程，它既可对地下水起人工补库、运河、灌渠等地表水利工程，它既可对地下水起人工补给作用给作用,也可起截流阻渗的作用。也可起截流阻渗的作用。矿山等疏干工程，则与地下水水源地矿山等疏干工程，则与地下水水源地“争水争水”，其中矿井的，其中矿井的疏干水位远低于可供水的允许水位降深值，影响极大。疏干水位远低于可供水的
11、允许水位降深值，影响极大。化害化害为利的宗旨：一方面通过优化地下水开采的布局及其允许水为利的宗旨：一方面通过优化地下水开采的布局及其允许水位降深，更多地截取流向矿井的地下水，另一方面重视矿井位降深，更多地截取流向矿井的地下水，另一方面重视矿井水回收与利用。水回收与利用。4.4.不同目的和不同水文地质条件区别对待的原则不同目的和不同水文地质条件区别对待的原则不同供水目的对水量、水质和水温的要求各异，评价时应按不同供水目的对水量、水质和水温的要求各异，评价时应按不同标准区别对待。不同水文地质条件下，其评价的方法与不同标准区别对待。不同水文地质条件下，其评价的方法与要求也不尽相同。要求也不尽相同。例
12、如：例如：补给充足、水交替积极的开放系统补给充足、水交替积极的开放系统,可用稳定流方法评价；可用稳定流方法评价；而水交替滞缓的封闭系统，适宜非稳定流方法。而水交替滞缓的封闭系统，适宜非稳定流方法。地下水盆地地下水盆地,可利用储存量的调节作用以丰补欠评价开采资可利用储存量的调节作用以丰补欠评价开采资源。而山区源。而山区,则可利用夺取地表水的转化量评价开采资源。则可利用夺取地表水的转化量评价开采资源。地质环境稳定的基岩地区地质环境稳定的基岩地区,可根据水均衡条件可根据水均衡条件,评价最大允评价最大允许开采量；而地质环境脆弱的第四系平原地区，必须考虑许开采量；而地质环境脆弱的第四系平原地区，必须考虑
13、“环境容量环境容量”，限制水位降深与开采量。，限制水位降深与开采量。5.5.技术、经济、环境综合考虑的原则技术、经济、环境综合考虑的原则地下水资源评价必须综合考虑技术、经济、环境三个方面的地下水资源评价必须综合考虑技术、经济、环境三个方面的利弊，要求确定的开采量和开采方案，既有良好的技术经济利弊，要求确定的开采量和开采方案，既有良好的技术经济效益，又使开采带来的负面影响降到最低限度，具有合理的效益，又使开采带来的负面影响降到最低限度，具有合理的环境效益。环境效益。42 地下水水量计算地下水水量计算主要内容：主要内容：补给量计算补给量计算排泄量计算排泄量计算储存量计算储存量计算允许允许(可可)开
14、采量计算开采量计算一、补给量一、补给量包括天然补给量和开采条件下补给增量。包括天然补给量和开采条件下补给增量。1.1.天然补给量天然补给量降水入渗量：降水入渗量：Q Q降水降水PFPF河流补给量：河流补给量：W W河河(Q Q下下Q Q上上)(1)(1)L/LL/L侧向径流补给：侧向径流补给：Q Q侧入侧入KIFKIF灌溉回渗量：灌溉回渗量：Q Q渠渠渠渠Q Q渠灌渠灌 Q Q井井井井Q Q井灌井灌 HH/h h灌灌2.2.开采条件下补给增量开采条件下补给增量主要来自以下几个方面：主要来自以下几个方面：侧向径流补给量增量，由于开采时分水岭外移引起。侧向径流补给量增量，由于开采时分水岭外移引起。
15、河流入渗补给增量，由于开采时地下水位下降，水位差增河流入渗补给增量，由于开采时地下水位下降，水位差增大引起。大引起。越流补给增量，由于开采层水位下降，与相邻含水层水位越流补给增量，由于开采层水位下降，与相邻含水层水位差加大引起。差加大引起。各项补给增量的计算，到目前为止还没有好的解决办法。解各项补给增量的计算，到目前为止还没有好的解决办法。解析法多用粗略估算的方法，数值解更合理一些。计算的关健析法多用粗略估算的方法，数值解更合理一些。计算的关健是正确地分析开采时的条件。是正确地分析开采时的条件。二、排泄量二、排泄量1.1.天然排泄量天然排泄量潜水蒸发量：潜水蒸发量：E ECECE0 0F F侧
16、向径流流出量：同流入量计算侧向径流流出量：同流入量计算河流排泄量、泉水流出量：采用实际观测资料河流排泄量、泉水流出量：采用实际观测资料人工开采量：实际调查结果人工开采量：实际调查结果 2.2.开采条件下排泄减少量开采条件下排泄减少量侧向径流流出减少量，由于开采时上游水位下降引起。侧向径流流出减少量，由于开采时上游水位下降引起。潜水蒸发减少量，由开采时地下水位下降引起。潜水蒸发减少量，由开采时地下水位下降引起。地表水流出减少量，由于地下水位下降，河流和泉水流出地表水流出减少量，由于地下水位下降，河流和泉水流出量减少。量减少。三、储存量三、储存量1.1.潜水潜水计算容积储存量，公式为：计算容积储存
17、量，公式为：计算内容包括全厚度容积储存量、可动用储存量和调节储存计算内容包括全厚度容积储存量、可动用储存量和调节储存量。量。2.2.承压水承压水计算弹性储存量计算弹性储存量,公式为：公式为：HFQ容HFSQ弹四、允许开采量四、允许开采量目前，评价地下水允许开采量的方法很多，目前，评价地下水允许开采量的方法很多，一般可分为解析一般可分为解析法、数值法、模拟法三类。法、数值法、模拟法三类。三种方法各有优点，也均有其局限性。三种方法各有优点，也均有其局限性。虽然其原理都是以均衡开采为依据，但每一种方法都有一定虽然其原理都是以均衡开采为依据，但每一种方法都有一定的适用条件，必须因地制宜的灵活运用。的适
18、用条件，必须因地制宜的灵活运用。由于水文地质条件的复杂性，在任何地区都不宜采用单一方由于水文地质条件的复杂性，在任何地区都不宜采用单一方法，应当使用综合方法，以便比较验证。法，应当使用综合方法，以便比较验证。允许开采量计算中常用的解析法包括允许开采量计算中常用的解析法包括:单井抽水试验法单井抽水试验法(平均平均布井法布井法)、开采系数法、水均衡法、开采试验法、相关分析、开采系数法、水均衡法、开采试验法、相关分析法等。法等。1.1.单井抽水试验法单井抽水试验法一般用于区域性地下水资源计算，尤其是在研究程度较差的一般用于区域性地下水资源计算，尤其是在研究程度较差的地区。地区。(1)(1)适用条件适
19、用条件含水层分布较为均匀的地区含水层分布较为均匀的地区,如松散含水层分布区如松散含水层分布区,较为均匀较为均匀的裂隙水分布区。岩溶水分布区一般不适用。的裂隙水分布区。岩溶水分布区一般不适用。(2)(2)计算步骤计算步骤抽水试验；抽水试验；确定单井涌水量确定单井涌水量(Qp)和影响范围和影响范围(f)；计算计算全区允许开采量。全区允许开采量。抽水试验抽水试验可在有代表性的地点施工或选择一眼完整井可在有代表性的地点施工或选择一眼完整井,并在与并在与地下水流向成地下水流向成45的方向上布置的方向上布置3眼观测孔。观测孔眼观测孔。观测孔距主孔的距离为：第一个可取距主孔的距离为：第一个可取220m，一般
20、多为，一般多为1015m；第三个观测孔可结合影响半径的经验值来；第三个观测孔可结合影响半径的经验值来确定。确定。抽水季节可选在枯水期，抽水时间可灵活掌握，以抽水季节可选在枯水期，抽水时间可灵活掌握，以达到目的为原则。可能的话时间要尽量长一些。达到目的为原则。可能的话时间要尽量长一些。确定单井涌水量确定单井涌水量(QpQp)和影响范围和影响范围(f)(f)经常遇到的情况有两种：经常遇到的情况有两种：a.a.抽水达到稳定状态抽水达到稳定状态当主孔和观测孔的水位达到稳定状态时，表明抽当主孔和观测孔的水位达到稳定状态时，表明抽水流量等于抽水时的补给量。此时的实际抽水量水流量等于抽水时的补给量。此时的实
21、际抽水量就是就是QpQp，影响范围可根据观测孔的观测数据用图，影响范围可根据观测孔的观测数据用图解法或外推法求出解法或外推法求出R后，由下式算出。后，由下式算出。224 RfRf或b.b.抽水未达到稳定状态抽水未达到稳定状态如果经过长时间抽水后，水位仍不能达到稳定，说如果经过长时间抽水后，水位仍不能达到稳定，说明抽水量无保证。在这种情况下，可计算抽水时的明抽水量无保证。在这种情况下，可计算抽水时的补给量做为允许开采量。计算方法如下：补给量做为允许开采量。计算方法如下：进行两次不同流量降深的抽水试验，联立其均衡方进行两次不同流量降深的抽水试验，联立其均衡方程式求出补给量程式求出补给量QcQc和和
22、f f。以。以QcQc代替代替QpQp。2211sfQQsfQQcc计算全区可布井数计算全区可布井数n n和允许开采量和允许开采量Q Q允允pQnQfFn允说明：上述方法一般是选择在枯季进行抽水试验。说明：上述方法一般是选择在枯季进行抽水试验。因此，单井允许开采量可能偏小。如有必要，可用因此，单井允许开采量可能偏小。如有必要，可用此方法再求出雨季的单井允许开采量，然后二者取此方法再求出雨季的单井允许开采量，然后二者取平均值平均值(时间加权时间加权)。2.2.开采系数法开采系数法在研究程度和开发程度较高的地区，可用开采系数法确定在研究程度和开发程度较高的地区，可用开采系数法确定允许开采量。计算公
23、式为：允许开采量。计算公式为：Q开开Q补补(为开采系数，取为开采系数，取0.60.95)的取值可根据当地不同区域实际开采量与补给量的关系来的取值可根据当地不同区域实际开采量与补给量的关系来确定。确定。3.3.水均衡法水均衡法水均衡法是把赋存地下水的均衡区看做地下水库，利用库水均衡法是把赋存地下水的均衡区看做地下水库，利用库容的调节作用进行均衡分析容的调节作用进行均衡分析(也称调节分析也称调节分析)以便确定可以取以便确定可以取出又有补给保证的开采量。出又有补给保证的开采量。原则上水均衡法可适用于任何水文地质条件和开采条件。原则上水均衡法可适用于任何水文地质条件和开采条件。可可做区域地下水资源评价
24、做区域地下水资源评价,也可用于局部资源评价；既适用于山也可用于局部资源评价；既适用于山区基岩裂隙水区基岩裂隙水,也适合于平原区的孔隙水；可用于潜水区，也也适合于平原区的孔隙水；可用于潜水区，也可用于承压水区等。但因均衡要素不易测准，所以目前主要可用于承压水区等。但因均衡要素不易测准，所以目前主要用于平原潜水区。用于平原潜水区。在均衡区内，任一时间段内的补给量和消耗之差，恒等于储在均衡区内，任一时间段内的补给量和消耗之差，恒等于储存量的变化量。存量的变化量。如把设计的开采量也纳入消耗量中，则得开如把设计的开采量也纳入消耗量中，则得开采条件下的均衡方程为：采条件下的均衡方程为：在天然条件下，可近似
25、认为在天然条件下，可近似认为开消消补补QQQQQ)()(dtdhF消补QQ则均衡方程式可简化为：则均衡方程式可简化为：Q Q开开QQ补补QQ排排FHFH/tt可用于计算允许开采量。可用于计算允许开采量。上述公式看似很简单，但补、排增量很难准确地计算。因此上述公式看似很简单，但补、排增量很难准确地计算。因此一般是近似计算，多做为其它计算方法的验证。一般是近似计算，多做为其它计算方法的验证。具体评价过程可分两步：具体评价过程可分两步：计算均衡要素；计算均衡要素；均衡调节分析均衡调节分析,确定允许开采量。确定允许开采量。计算均衡要素计算均衡要素评价区各项补给量和消耗量，习惯上称均衡要素。评价区各项补
26、给量和消耗量，习惯上称均衡要素。这些均衡要素计算的是否符合实际，直接影响调节分析的精这些均衡要素计算的是否符合实际，直接影响调节分析的精度。可采用前边介绍的方法进行计算。度。可采用前边介绍的方法进行计算。均衡调节分析均衡调节分析均衡分析常用典型年法和多年调节法。均衡分析常用典型年法和多年调节法。前者是利用典型年的前者是利用典型年的补给量计算评价允许开采量；后者利用多年平均补给量计算补给量计算评价允许开采量；后者利用多年平均补给量计算评价允许开采量。评价允许开采量。鉴于各年的补给量相差较大，要使开采量有补给保证就不能鉴于各年的补给量相差较大，要使开采量有补给保证就不能单纯以勘察年为依据。必须选择
27、有一定保证率的典型的进行单纯以勘察年为依据。必须选择有一定保证率的典型的进行均衡分析，所以称典型年法。均衡分析，所以称典型年法。典型年一般分为枯水年、中等枯水年、平水年和丰水年等，典型年一般分为枯水年、中等枯水年、平水年和丰水年等，分别相当于保证率为分别相当于保证率为95、75、50、20的年份。为了的年份。为了供证供水安全，常取保证率为供证供水安全，常取保证率为75的中等枯水年和平水年做的中等枯水年和平水年做为典型年。通常按河流流量或降雨量确定。为典型年。通常按河流流量或降雨量确定。计算步骤：计算步骤：a.计算各均衡要素计算各均衡要素(补给量、排泄量或叫消耗量补给量、排泄量或叫消耗量和储存量
28、的变化量和储存量的变化量)b.开采条件分析及预测，找出补给量、消耗量开采条件分析及预测，找出补给量、消耗量中可能会发生变化的量和变化规律，确定允许中可能会发生变化的量和变化规律，确定允许的水位降深。的水位降深。c.计算允许开采量。计算允许开采量。4.4.开采试验法开采试验法适用于含水层分布面积不大但补给条件复杂，一时很难查清适用于含水层分布面积不大但补给条件复杂，一时很难查清的区域。的区域。在这类地区拟建中小型水源地时，如按一般方法进行复杂而在这类地区拟建中小型水源地时，如按一般方法进行复杂而精度不高的勘察和计算，还不如打勘探开采井或利用已有的精度不高的勘察和计算，还不如打勘探开采井或利用已有
29、的生产井进行开采试验，直接评价开采量更可靠些。生产井进行开采试验，直接评价开采量更可靠些。开采试验的时间和方法主要取决于含水层的可能补给源：开采试验的时间和方法主要取决于含水层的可能补给源：在在常年补给为主地区常年补给为主地区,可做旱季变流量开采试验可做旱季变流量开采试验,利用时段均衡利用时段均衡关系解出补给量做为评价依据；关系解出补给量做为评价依据；在季节补给为主地区，宜做在季节补给为主地区，宜做跨季节定流量抽水试验，利用补偿疏干原理求出补给量评价跨季节定流量抽水试验，利用补偿疏干原理求出补给量评价开采量。开采量。具体方法是：根据实际需水量，施工相应数量的水具体方法是：根据实际需水量，施工相
30、应数量的水井进行抽水试验，实际验证保证程度。一般是在枯井进行抽水试验，实际验证保证程度。一般是在枯季进行抽水试验。季进行抽水试验。抽水结果可能会有两种：稳定或不稳定。抽水结果可能会有两种：稳定或不稳定。(1)(1)达到稳定动态达到稳定动态按等于或大于需水量进行抽水期间，动水位降到设按等于或大于需水量进行抽水期间，动水位降到设计降深以前便相对稳定下来。停抽后的动水位又能计降深以前便相对稳定下来。停抽后的动水位又能恢复到原始水位。恢复到原始水位。这说明，在一定开采水平上可以这说明，在一定开采水平上可以形成均衡开采。形成均衡开采。按需水量开采显然是有补给保证的按需水量开采显然是有补给保证的,这时的实
31、际抽水量就等于允许开采量。这时的实际抽水量就等于允许开采量。(2)(2)非稳定动态非稳定动态按等于或大于需水量抽水时按等于或大于需水量抽水时,动水位降到设计降深仍不停止动水位降到设计降深仍不停止,持续下降。如果减少抽水量，也有水位回升持续下降。如果减少抽水量，也有水位回升,但停抽后的动水但停抽后的动水位迟迟不能恢复到原始水位。位迟迟不能恢复到原始水位。这说明抽水量已经超过开采条这说明抽水量已经超过开采条件下的可能补给量件下的可能补给量,按需水量开采没有保证。按需水量开采没有保证。出现这种动态时，可按时段均衡法分离补给量做为开采量。出现这种动态时，可按时段均衡法分离补给量做为开采量。这时：这时：
32、可用多次降深的抽水试验资料确定可用多次降深的抽水试验资料确定Q补补。tsQQF补抽实例：实例：某水源地，位于基岩裂隙水的富水地段。面积某水源地，位于基岩裂隙水的富水地段。面积0.2km2，进行了四个多月的抽水试验，观测数据列入表中。，进行了四个多月的抽水试验，观测数据列入表中。将表中的数据代入上式得：将表中的数据代入上式得：3169Q补补0.47F2773Q补补0.09F3262Q补补0.94F3071Q补补0.54F2804Q补补0.14F时段（月、日）时段（月、日）5.1-5.255.26-6.26.7-6.106.11-6.196.20-6.30平均抽水量平均抽水量(m3/d)31692
33、77.3326230712804平均降速（平均降速（m/d）0.470.090.940.540.14考虑到数据的合理性的，把五个方程搭配联解求出考虑到数据的合理性的，把五个方程搭配联解求出Q补补和和F值，结果列入表中。值，结果列入表中。综合以上的计算结果，可以做出这样的评价结论：综合以上的计算结果，可以做出这样的评价结论：本区补给本区补给量有限，如果开采量超过量有限，如果开采量超过2700m3/d，则会破坏均衡开采，引，则会破坏均衡开采，引起水位持续下降。有保证的开采量宜在起水位持续下降。有保证的开采量宜在26002700之间。在之间。在短期内，允许超过这个数值，暂时借用储存量，但在丰水季短期
34、内，允许超过这个数值，暂时借用储存量，但在丰水季节应能补偿回来。本区尚缺乏长观资料。无法计算雨季的补节应能补偿回来。本区尚缺乏长观资料。无法计算雨季的补给增量，应立即着手长期观测工作。给增量，应立即着手长期观测工作。联立方程联立方程编号编号和和和和和和和和平均值平均值Q Q补补2679267928132813268826882659265927102710F F10421042473473611611763763723723水量评价实例水量评价实例沈阳市地下水水量计算沈阳市地下水水量计算一、地形地貌一、地形地貌东南部低山丘陵，北部康法丘陵、辽河干流上、中游河谷平东南部低山丘陵，北部康法丘陵、辽
35、河干流上、中游河谷平原，西部为下辽河平原。原，西部为下辽河平原。二、地层、岩性二、地层、岩性 1.1.东部丘陵区：东部丘陵区：第四系不甚发育，主要分布于河流及山间沟第四系不甚发育，主要分布于河流及山间沟谷两侧、山前坡洪积区，表层一般为亚砂土层，下部为砂砾谷两侧、山前坡洪积区，表层一般为亚砂土层，下部为砂砾石层，厚度一般小于石层，厚度一般小于30m。2.2.辽北康法丘陵区：辽北康法丘陵区：太古界、元古界的变质岩、白垩系的砂太古界、元古界的变质岩、白垩系的砂砾岩、泥岩、火山岩、燕山期的侵入岩砾岩、泥岩、火山岩、燕山期的侵入岩(以花岗岩为主以花岗岩为主)散布散布于第四纪的黄土状亚砂土、亚粘土松散堆积
36、物之间。于第四纪的黄土状亚砂土、亚粘土松散堆积物之间。3.3.辽河上、中游平原区：辽河上、中游平原区：辽河河谷区以冲洪积物为主，辽河河谷区以冲洪积物为主，表层为薄层的亚砂土或淤泥质亚砂土，下部为中细砂，厚度表层为薄层的亚砂土或淤泥质亚砂土，下部为中细砂，厚度2030m；康、法两县主要为冲湖积、冲积及风积物，岩性；康、法两县主要为冲湖积、冲积及风积物，岩性为细砂、粉细砂、中细砂，厚度为细砂、粉细砂、中细砂，厚度2050m。4.4.下辽河平原区：下辽河平原区：东西两侧的山前倾斜平原东西两侧的山前倾斜平原以洪积、坡以洪积、坡洪积、冲积及局部的冰水堆积为主，形成了洪积、冲积及局部的冰水堆积为主，形成了
37、扇、裙及冲积平扇、裙及冲积平原原；中部平原区中部平原区以冲积、冲洪积、冲海积为主。以冲积、冲洪积、冲海积为主。厚度厚度由由薄到厚薄到厚,约为约为20200m。岩性岩性由砾卵石、砂砾石为过渡到由砾卵石、砂砾石为过渡到粗砂含砾、砂砾石、砂并有粘性土隔层粗砂含砾、砂砾石、砂并有粘性土隔层,最后变为细砂、中细最后变为细砂、中细砂、粉细砂夹粘性土薄层的较细颗粒相。砂、粉细砂夹粘性土薄层的较细颗粒相。二、区域水文地质条件二、区域水文地质条件 1.1.地下水类型地下水类型 基岩裂隙孔隙水，基岩裂隙孔隙水，碳酸盐岩类岩溶裂隙水碳酸盐岩类岩溶裂隙水，松散岩类孔隙水松散岩类孔隙水等等。2 2.地下水的分布地下水的
38、分布 东部东部及及北部丘陵区北部丘陵区：裂隙水裂隙水、岩溶裂隙水岩溶裂隙水和和孔隙水孔隙水。辽河上、中游平原区和下辽河平原区辽河上、中游平原区和下辽河平原区：以以孔隙水孔隙水为主。为主。3.3.地下水的补给、径流及排泄条件地下水的补给、径流及排泄条件 补给：补给：大气降水入渗、农田灌溉入渗及山前侧向补给等，大气降水入渗、农田灌溉入渗及山前侧向补给等，特别是城镇集中地下水源区特别是城镇集中地下水源区,由于地下水的集中规模性开采由于地下水的集中规模性开采,致使大量的地表水入渗补给地下水致使大量的地表水入渗补给地下水(即袭夺河水量。即袭夺河水量。径流：径流：地下水的径流条件主要取决于地貌及含水层特征
39、。地下水的径流条件主要取决于地貌及含水层特征。山丘区：山丘区：水力坡度较大，径流条件好。水力坡度较大，径流条件好。平原区：平原区：地形平坦，径流条件没有山丘区好。地形平坦，径流条件没有山丘区好。辽河中上游河辽河中上游河谷平原区及下辽河平原的两侧山前地带，谷平原区及下辽河平原的两侧山前地带，地势比下辽河中部地势比下辽河中部平原区地形坡度大，且含水层颗粒较粗，故径流条件较好；平原区地形坡度大，且含水层颗粒较粗，故径流条件较好；下辽河中部平原区，下辽河中部平原区，水力坡度较缓，含水层颗粒较细，地下水力坡度较缓，含水层颗粒较细，地下水径流处于相对滞缓状态。水径流处于相对滞缓状态。排泄：排泄：山丘区山丘
40、区地下水主要以河川基流的形式排泄，地下水地下水主要以河川基流的形式排泄，地下水开采及河谷平原的潜水蒸发，山前侧向流出等。开采及河谷平原的潜水蒸发，山前侧向流出等。平原区平原区地下地下水的主要排泄方式为人工开采，占排泄量的大部分，其次为水的主要排泄方式为人工开采，占排泄量的大部分，其次为潜水蒸发，以及沿河地带的河道排泄。潜水蒸发，以及沿河地带的河道排泄。三、评价分区三、评价分区 根据我市区域地形地貌与地层岩性特征，全市划分为平原区根据我市区域地形地貌与地层岩性特征，全市划分为平原区和山丘区两大评价类型区。和山丘区两大评价类型区。1.1.平原区平原区计算面积计算面积9650km2，以松散堆积物孔隙
41、潜水为主，全部为淡，以松散堆积物孔隙潜水为主，全部为淡水区。水区。2.2.山丘区山丘区山丘区相对高程较大，地形起伏，第四系松散沉积物较薄且山丘区相对高程较大，地形起伏，第四系松散沉积物较薄且零星分布，地表以岩石为主。零星分布，地表以岩石为主。计算面积为计算面积为3306km2。地下水类型以各类裂隙水、岩溶水为主，零星分布有松散岩地下水类型以各类裂隙水、岩溶水为主，零星分布有松散岩类孔隙水。类孔隙水。四、部分水文地质参数的分析确定四、部分水文地质参数的分析确定 1.1.给水度给水度 给水度取值表给水度取值表2.2.降水入渗系数降水入渗系数 利用动态资料、利用动态资料、降水入渗系数与降水量降水入渗
42、系数与降水量相关分析法计算，相关分析法计算，降降水入渗系数水入渗系数为为0.060.32。岩岩 性性给水度给水度值值岩岩 性性给水度值给水度值粘粘 土土0.020.035粉粉 细细 砂砂0.070.09亚亚 粘粘 土土0.030.045细细 砂砂0.080.11亚亚 砂砂 土土0.0350.06中中 砂砂0.090.13粉粉 砂砂 土土0.060.08含砾中细砂含砾中细砂0.100.143.3.渗透系数渗透系数4.4.潜水蒸发系数潜水蒸发系数 岩性岩性粉细砂粉细砂细砂细砂中砂中砂中粗砂中粗砂粗砂粗砂砂砾石砂砾石卵砾石卵砾石m/d1551010251530205050150120200岩性岩性地
43、地 下下 水水 埋埋 深（深（m）0.5-1.01.0-2.02.0-3.03.0-4.04.0-5.05.0粘粘 土土0.3-0.50.1-0.30.01-0.10.005-0.010.001-0.010.001亚粘土亚粘土0.4-0.750.2-0.40.05-0.20.01-0.050.001-0.010亚砂土亚砂土0.6-0.90.2-0.60.05-0.20.01-0.050.001-0.010粉细砂粉细砂0.5-0.90.1-0.50.01-0.10.0100五、补给量计算五、补给量计算(一一)平原区平原区 1.1.降水入渗补给量降水入渗补给量根据降水入渗系数分区计算，全市平原区多
44、年平均降水入渗根据降水入渗系数分区计算，全市平原区多年平均降水入渗补给量为补给量为13.38亿亿m3/a。2 2.河道渗漏补给量河道渗漏补给量 全市平原区多年平均河道渗漏补给量共计全市平原区多年平均河道渗漏补给量共计7.467.46亿亿m3/a。3.3.灌溉入渗补给量灌溉入渗补给量全市平原区多年平均灌溉入渗补给量共计全市平原区多年平均灌溉入渗补给量共计4.224.22亿亿m3/a。全市平原区多年平均总补给量共计全市平原区多年平均总补给量共计25.3425.34亿亿m3/a。(二二)山丘区山丘区因因山丘区地下水山丘区地下水补给量难以计算，故补给量难以计算，故采用排泄法计算。采用排泄法计算。根据区
45、域的实际情况，我市山丘区排泄量包括河川基流量、根据区域的实际情况，我市山丘区排泄量包括河川基流量、山前侧向流出量和潜水蒸发量。山前侧向流出量和潜水蒸发量。1.河川基流量河川基流量采用基流分割、还原计算、基流模数计算等方法。经计算，采用基流分割、还原计算、基流模数计算等方法。经计算，全市山丘区多年平均天然河川基流量为全市山丘区多年平均天然河川基流量为1.46亿亿m3/a。2.山前侧向流出量山前侧向流出量采用达西线性渗透定律计算，全市山丘区多年平均山前侧向采用达西线性渗透定律计算，全市山丘区多年平均山前侧向流出量为流出量为0.3亿亿m3/a。3.潜水蒸发量潜水蒸发量 经计算，全市山丘区多年平均潜水
46、蒸发量为经计算，全市山丘区多年平均潜水蒸发量为0.03亿亿m3/a。上述三项合计：上述三项合计：山丘区地下水补给量山丘区地下水补给量1.79亿亿m3/a。县（区）县（区）山丘区山丘区总补给量总补给量平原区平原区总补给量总补给量山前侧向山前侧向补给量补给量河川河川基流量基流量地下水地下水资源量资源量市区市区6330633082582555055505东陵区东陵区35153515116721167211761176168316831232812328苏家屯苏家屯2512251214886148863535197719771538715387于洪区于洪区31311537815378120912091
47、419914199新城子区新城子区1556155613886138865655656086081426914269辉山风景区辉山风景区1025102510921092212117517519211921农业高新区农业高新区347347347347浑南开发区浑南开发区844184411380138070617061铁西新区铁西新区3530353055655629742974新民市新民市3873876527165271122122289528956264262642辽中县辽中县5131551315540354034591245912康平县康平县258825882039620396165165143
48、1432267622676法库县法库县5733573315508155087067064554552008120081合计合计1769617696227705227705278927891731017310225302225302沈阳市行政分区地下水资源量汇总表沈阳市行政分区地下水资源量汇总表 单位：万单位：万m3/a 六、地下水允许开采量计算六、地下水允许开采量计算 1.1.平原区平原区采用开采系数法计算，各分区开采系数见下表。采用开采系数法计算，各分区开采系数见下表。全市平原区多年平均地下水允许开采量全市平原区多年平均地下水允许开采量20.7520.75亿亿m3/a。2 2.山丘区山丘区以
49、实际开采量法为基础，结合水文地质比拟法，对全市山丘以实际开采量法为基础，结合水文地质比拟法，对全市山丘区地下水区地下水允许允许开采量进行开采量进行估算估算。经计算，经计算，山丘区地下水山丘区地下水允许允许开采量开采量为为42824282万万m3/a。地下水级区可开采系数地下水级区可开采系数辽河中游河谷平原0.90养息牧河平原区0.70康法波状平原0.65柳河平原区0.80东部山前坡洪积区0.50绕阳河平原区0.75东部扇间地带0.90中部冲积平原0.75辽河冲洪积扇0.95浑河冲洪积扇0.95县县(区区)平原区面平原区面积积(Km(Km2 2)平原区平原区补给量补给量平原区平原区可开采量可开采
50、量山丘区面山丘区面积积(Km(Km2 2)山丘区山丘区资源量资源量山丘区山丘区可开采量可开采量合计合计市区市区155.0 155.0 6330 6330 5763 5763 5763 5763 东陵区东陵区164.1 164.1 13114 13114 11445 11445 416.5 416.5 3515 3515 1207 1207 12652 12652 苏家屯苏家屯400.0 400.0 17389 17389 15461 15461 386.0 386.0 2512 2512 574 574 16034 16034 于洪区于洪区684.5 684.5 18352 18352 182
