地下水资源计算与评价
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地下水资源评价原则与方法一、评价原则。
1. 可持续性原则。
这可持续性可重要啦!就像我们过日子,不能今天把钱都花光,明天就没饭吃了一样。
对于地下水资源,我们得想着以后呢。
不能一下子把地下水抽得太多,要保证它能一直为我们服务。
比如说,在干旱地区,如果过度开采地下水,以后可能就没水可用啦,那可就惨咯。
所以在评价的时候,得看看开采量是不是在地下水可以持续供应的范围内,要给地下水留条“活路”呀。
2. 系统性原则。
地下水可不是孤立存在的哦。
它就像一个大家庭里的一员,和地表水、土壤水还有大气降水都有着千丝万缕的联系呢。
就好比一家人,互相影响、互相帮忙。
所以在评价地下水资源的时候,不能只盯着地下水本身,得把它周围的这些“亲戚”都考虑进去。
比如说,地表水的多少可能会影响到地下水的补给,如果只看地下水,就可能得出错误的结论。
3. 科学性原则。
这科学性就像是我们做事得讲道理一样。
评价地下水资源得用科学的方法,不能瞎猜。
要通过实地调查、测量数据这些靠谱的方式来了解地下水的情况。
比如说,要知道地下水的储量,就得用专业的仪器去测量它的水位、水量,然后根据科学的公式去计算。
可不能像小孩子过家家,随便说个数就当是地下水资源量啦。
4. 实用性原则。
这个原则就是要让我们的评价有用处呀。
我们评价地下水资源不是为了好玩儿,而是为了能够在实际中对地下水进行合理的开发利用和保护。
如果评价出来的结果对实际的水资源管理没有帮助,那可就是白费劲啦。
就像我们做一件衣服,得能穿出去才行,不能做个只能看不能用的东西。
二、评价方法。
1. 水量均衡法。
这就像是算收支账一样。
把地下水的收入(比如降水入渗补给、地表水补给等)和支出(像人工开采、蒸发排泄等)都算清楚。
如果收入比支出多,那地下水可能就比较充足;要是支出太多,那可能就有问题啦。
就像我们每个月的工资和花销一样,得算明白才能知道自己的经济状况呢。
不过这个方法也有点麻烦,要把所有的收支项目都找全可不容易。
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——水量平衡法。
基于数理统计原理的方法——相关分析法。
基于实际试验的方法——开采试验法。
基于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(Qk-Qc)+(W-Qw)=±μFΔH/Δt式中:(Qk-Qc)——侧向补给量与排泄量之差,m/a(W-Qw)——垂向补给量与消耗量之差,m/aW=Pr+Qcf+Qe-Eg式中:Pr——降水人渗补给量,m/aQcf——渠系及田间灌溉入渗补给量,m/aQe ——越流补给量,m/aEg——潜水蒸发量,m/aQw——地下水开采量,m/aμFΔH/Δt ——单位时间2 33333333ΔH——时段ΔH =[(Qk-Qc)+(W-Qw)] t/μF计算的地下水位变幅ΔH为正,说明评价区的地下水储量增加,地下水位上升,称为正均衡;ΔH 为负,则地下水储量减少,地下水位下降,称为负均衡。
1.2地下水均衡计算地下水均衡计算是根据水量均衡原理,分析均衡区在一定时段内地下水的补、排量及地下水升降等要素,在此基础上评价地下水资源的盈亏。
1.2.1均衡区的划分由于均衡方程中的各项补给量和排泄量(均衡要素)是随区域水文地质条件不同而变化的,特别是当评价区面积较大时,其均衡要素差别更大,为了准确地计算均衡要素,应将评价区进行分区(划分均衡区)。
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。