水资源评价方法
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水利部工作人员在水资源调查与评价中的方法与技巧分享案例水是人类生存和发展的重要基础资源,而水资源调查与评价是保护和合理利用水资源的基础工作。
以下是水利部工作人员在水资源调查与评价中的一些方法与技巧的分享案例。
1. 确定调查目的和范围在进行水资源调查与评价之前,首先要明确调查的目的和范围。
例如,是为了了解水资源的分布情况,还是为了评估水资源的可持续利用能力?确定目的和范围有助于明确调查内容、优化调查方案,并在后续工作中准确使用调查数据。
2. 合理选择调查方法与工具水资源调查与评价可以采用多种方法和工具,如实地考察、遥感技术、水文测量等。
根据调查目的和范围,选择合适的方法与工具进行调查,以获取准确的数据。
同时,考虑到地区特点和调查成本,合理利用现有技术和设备进行调查,提高效率。
3. 数据采集与整理水资源调查与评价需要大量的数据支持,因此,在现场调查中要做好数据采集与整理工作。
确保采集到的数据准确、完整,并及时整理记录。
应用数字化技术,使用专业软件进行数据整理与分析,提高数据的精确性和可靠性。
4. 进行水资源量及质量评价在水资源调查中,不仅需要了解水资源的分布情况,还需要评价水资源的量与质量。
通过水文测量、水质监测等方法,获取水资源的量化数据,并对数据进行评价与分析。
根据评价结果,制定合理的水资源管理措施,保障水资源的可持续利用和保护。
5. 建立水资源调查数据库对于水利部工作人员而言,建立水资源调查数据库是非常重要的。
数据库可以整合、存储和管理各类水资源调查数据,为后续工作提供支持。
建立科学、规范的数据库结构和管理机制,便于数据的查询、分析和利用,提高数据的综合利用效益。
6. 持续监测与更新调查数据水资源是一个动态的系统,因此,水资源调查与评价也需要持续进行。
通过建立监测网络和定期更新数据,及时了解水资源变化的趋势和规律,为水资源管理提供科学依据。
此外,要与相关机构和部门开展合作,共享数据资源,加强水资源调查与评价的工作效果。
水资源评价与管理公式汇总水资源是人类生产和生活必不可少的重要资源,对于评价和管理水资源的有效性,可以使用一系列的公式来进行量化分析。
本文将对水资源评价和管理常用的公式进行汇总,并解释其具体含义和应用,旨在为水资源评价和管理工作提供指导。
一、水资源量评价公式1. 水资源可利用量公式水资源可利用量 = 自然水量 - 净水损失 - 环境流量其中,自然水量指的是水源地总供水量,净水损失是指在输送和利用过程中的水量损失,环境流量是根据保护生态环境的需要而设定的固定水量。
2. 水资源可持续利用指数公式水资源可持续利用指数 = 净水可利用量 / 水资源需求量水资源可持续利用指数反映了水资源开发利用的可持续性,其数值越高,表示水资源利用越有效。
3. 水资源开发利用程度公式水资源开发利用程度 = 水资源利用量 / 水资源可利用量该公式用于评价水资源开发利用的程度,数值越大表示开发利用越充分。
二、水资源质量评价公式1. 水质综合评价指数公式水质综合评价指数= w1 × I1 + w2 × I2 + ... + wn × In 其中,w为权重,I为单项指标,n为评价指标的个数。
该公式将多个水质评价指标综合考虑,得出一个综合评价指数,用于衡量水质的优劣程度。
2. 水质污染指数公式水质污染指数= ∑(Ci × Pi)其中,Ci为每种污染物的浓度,Pi为该污染物的污染因子。
三、水资源管理公式1. 水资源需求量预测公式水资源需求量 = 人口× 人均用水量该公式用于预测未来一定时期内的水资源需求量,通过人口和人均用水量两个因素来计算。
2. 水资源发布量公式水资源发布量 = 水源地总供水量 - 自用用水量水资源发布量用于评价供水系统的可靠性和供水水平,为供水管理提供依据。
综上所述,水资源评价与管理公式的运用可以为水资源管理工作提供指导和决策依据。
通过对水资源量、水资源质量和水资源需求等方面的公式计算,可以全面了解水资源的现状和未来趋势,制定合理的水资源管理措施,实现水资源的高效利用和可持续发展。
水资源调查与评价方法水资源是人类生活和经济发展的基础之一,而水资源调查与评价则是保证水资源的可持续利用和管理的重要手段。
本文将从工程专家和国家专业建造师的角度出发,综合经验和专业性,介绍水资源调查与评价的方法。
水资源调查是指对水资源的数量、质量、分布等各方面进行系统、科学的收集、整理和分析。
首先,进行水资源调查需要明确调查目的和范围。
调查目的可以是为了了解当地的水资源情况,为水资源开发和管理提供依据,或为解决当前水资源问题提供有效的措施。
调查范围则应包括地下水、地表水、河流和湖泊等各个方面,以及不同季节和气候条件下的水资源变化。
在进行调查之前,还应制定详细的调查方案,明确调查内容和方法,确保调查的全面和准确。
其次,水资源调查需要采用多种方法和技术。
其中,地球物理勘探和水文地质方法是常用的调查手段之一。
地球物理勘探通过测量不同层次的地层性质,来确定地下水资源的分布和储量。
水文地质方法则通过观测水文地质现象和收集地下水样本,来确定地下水的质量和可利用性。
此外,还可以运用遥感技术、数字地形分析和地下水模型等方法,进一步提高调查的精度和效率。
通过综合运用这些方法,可以全面了解水资源的状况和分布情况,为水资源的合理利用和管理提供科学依据。
水资源评价是在水资源调查的基础上,对水资源的可持续利用和管理进行评估和定量分析。
评价的内容可以包括水资源的数量、质量、分布、供需状况、水生态环境等各个方面。
水资源评价的方法较为复杂,需要考虑多个因素的影响。
一般来说,评价方法可以分为定性评价和定量评价两种。
定性评价主要依靠专家经验和判断,通过对各种因素的综合分析,来评估水资源的状况和可利用性。
而定量评价则更加科学和精确,可以通过数学模型和计算方法,来定量分析水资源的供需平衡、水质状况和水资源的脆弱性等指标。
定量评价还可以考虑不同情景下的水资源利用规划和管理策略,为决策提供科学依据。
此外,为了提高水资源调查与评价的能力和水平,还需要不断加强技术研发和人员培训。
水资源课题评价方案1. 概述水资源是人类生存和发展的基础,对于合理评价水资源利用和管理的情况,制定相应的水资源课题评价方案至关重要。
本文档将介绍一个基本的水资源课题评价方案,以帮助相关团队或个人进行水资源评价工作。
2. 目的该水资源课题评价方案的目的是为了:•评估、诊断和预测水资源的供需状况;•分析水资源利用的效率和可持续性;•为决策者提供科学依据,推动水资源管理的优化;•促进水资源管理者与利益相关方的有效沟通。
3. 评价指标3.1 水资源供需状况•水资源总量评估:分析水资源的总体可利用量,包括地表水和地下水。
•水资源供需平衡分析:评估水资源供需的平衡状况,分析供水能力和需水量的差距。
•区域水资源利用率:计算水资源的利用效率,包括各个行业和用途的详细利用情况。
3.2 水资源可持续性•水资源开发状况评估:评估水资源的开发程度,包括水库、水井等水资源设施的建设情况。
•水资源环境影响评估:评估水资源开发对生态环境的影响,包括河流、湖泊等生态系统的健康状况。
•水资源保护措施分析:分析水资源保护政策的实施情况,包括水污染治理、水生态修复等措施的效果。
3.3 水资源管理效果•水资源管理政策评估:评估水资源管理政策的有效性,包括供水计划、用水定额等管控措施的执行情况。
•水资源管理成本分析:分析水资源管理的经济成本,包括水资源设施建设、维护和运营的投资情况。
•水资源管理效果评估:评估水资源管理措施对水资源供需平衡、可持续性等指标的影响。
4. 评价方法本水资源课题评价方案将采用以下方法进行评价:•数据采集:收集相关的水资源数据,包括水文数据、地质数据、水资源利用数据等。
•模型建立:建立水资源评价的数学模型,通过模拟和预测的方法评价水资源供需状况、可持续性和管理效果。
•地理信息系统(GIS)分析:利用GIS技术进行空间分析,对水资源的地理特征进行评估和分析。
•实地调研和专家访谈:通过实地走访和专家访谈的方式获取实际情况和专业意见,增加评价的准确性和可信度。
水资源评价方法与应用技术水资源评价是指对特定区域、时间段内的水资源进行量化和综合分析的过程,旨在评估水资源的供需状况、优化水资源配置、制定合理的水资源管理措施,以实现可持续发展。
水资源评价方法应综合考虑自然和人文因素,以准确反映水资源状况。
在实际评价中,常用的方法包括水平衡方法、指标法、模型方法等。
水平衡方法是通过建立水量平衡方程,计算水资源量和水资源利用量之间的差额,进而评价水资源的供需关系。
该方法适用于简单的评价和预测,但对于复杂的水资源系统,存在一定的局限性。
指标法是根据反映水资源状况的指标来进行评价,常用的指标有水资源利用率、可持续水资源利用指数、地下水位变化率等。
该方法主要通过对指标的计算和比较,评估水资源的利用效益和可持续性。
虽然指标法计算简单,但不同指标的权重及具体计算方法存在一定争议,需结合实际情况进行合理选择。
模型方法是通过建立模型,模拟水资源系统的动态变化和影响因素之间的关系,从而评估水资源的量、质和利用潜力。
模型方法包括统计模型、物理模型、数学模型等,可以提供更为准确和全面的评价结果。
然而,模型方法对数据的要求较高,建立和运行模型也需要一定的技术和时间成本。
在应用水资源评价方法时,应注意以下几点。
首先,合理选择评价方法,根据评价目的和数据条件综合考虑。
其次,加强数据采集和处理,确保数据的准确性和可靠性。
第三,评价结果要与实际情况相结合,考虑社会经济发展、气候变化等因素的影响。
最后,评价应具有可操作性,提出具体的管理建议和技术措施。
水资源评价方法的应用技术也在不断发展。
随着遥感和地理信息系统等技术的发展,水资源评价中的空间分析和遥感监测得到了广泛应用。
通过遥感影像的获取和解译,可以获取水体覆盖面积、水体质量、水土流失等关键信息,为水资源评价提供了更为准确和全面的数据支持。
此外,人工智能、大数据等新兴技术在水资源评价中的应用也日益引起关注。
通过大数据分析,可以挖掘出水资源利用规律和趋势,优化水资源配置和管理。
水利部工作人员在水资源调查与评价中的方法与技巧分享水资源对于人类的生存和发展至关重要。
为了合理利用水资源,保障水资源的可持续利用,水利部的工作人员在进行水资源调查与评价时,需要掌握一些方法和技巧。
本文将分享水利部工作人员在水资源调查与评价中的一些实用方法和技巧,以期为相关工作人员提供帮助和指导。
一、了解调查对象在进行水资源调查与评价之前,水利部的工作人员首先需要对调查对象进行充分了解。
这包括了解调查对象的地理位置、地形地貌、气候特点等。
了解调查对象的基本情况,对后续的调查工作非常重要。
二、确定调查目标在进行水资源调查与评价时,明确调查目标十分关键。
根据不同的调查目标,可以有针对性地采取相应的调查方法和技巧。
例如,如果调查目标是了解局部地区的地下水资源状况,可以选择地下水位监测、地下水取样等调查方法。
三、收集现有数据在进行水资源调查与评价时,收集现有数据是提高工作效率的重要手段之一。
水利部的工作人员可以利用现有的水资源调查和监测数据,例如前期调查报告、水文监测数据等。
通过收集现有数据,可以更快地获取水资源的相关信息,并在此基础上进行进一步的研究与评价。
四、采用多种调查方法水利部的工作人员在进行水资源调查与评价时,可以采用多种调查方法。
常用的调查方法包括田野调查、实地勘察、图像遥感、遥感卫星影像解译等。
不同的调查方法可以提供不同层次、不同精度的水资源信息,有利于从多个角度全面了解水资源的情况。
五、运用现代技术手段随着科技的发展,现代技术手段在水资源调查与评价中的应用越来越广泛。
水利部的工作人员可以借助现代技术手段,如地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)、遥感技术等,对水资源进行定量化、空间化分析。
这些技术手段可以提高水资源调查与评价的精度和效率,为决策提供科学依据。
六、注重数据处理与分析在水资源调查与评价中,数据处理与分析是必不可少的环节。
水利部的工作人员需要对收集到的调查数据进行整理、分析和对比,以获得水资源状况的综合评价。
一、方案背景随着我国经济的快速发展和城市化进程的加快,水资源短缺和水环境污染问题日益严重。
为了贯彻落实最严格的水资源管理制度,保障水资源合理利用和生态环境安全,特制定本水资源专项评价方案。
二、评价目的1.全面了解和掌握评价区域内水资源的现状,为水资源管理和保护提供科学依据。
2.评估水资源利用的合理性,找出存在的问题和不足,提出改进措施。
3.提高水资源管理水平,促进水资源节约和循环利用。
三、评价范围本方案评价范围为XX市XX县(区)行政区域内的水资源,包括地表水、地下水和生态用水。
四、评价内容1.水资源量及时空分布:评价评价区域内地表水、地下水的多年平均量、年内分配、季节变化等特征。
2.水资源质量:评价评价区域内地表水、地下水的化学、物理、生物等指标,包括水质达标情况、污染物浓度等。
3.水资源利用现状:评价评价区域内水资源开发利用程度、用水结构、用水效率等。
4.水资源保护与治理:评价评价区域内水资源保护措施、水污染治理情况、生态用水保障等。
5.水资源管理政策与法规:评价评价区域内水资源管理政策、法规的执行情况。
五、评价方法1.资料收集与分析:收集评价区域内水资源、水文、气象、环境、社会经济等相关资料,对资料进行整理、分析。
2.现场调查:对评价区域内主要河流、湖泊、水库、地下水水源地进行现场调查,了解水资源现状。
3.模型模拟:运用水资源模型,对评价区域内水资源进行模拟,分析水资源时空分布、水质变化等。
4.综合评价:根据评价结果,对评价区域内水资源进行综合评价,提出改进措施。
六、评价时间本方案评价时间分为三个阶段:1.前期准备阶段:2023年1月-2月,完成方案编制、资料收集、人员培训等。
2.现场调查与数据分析阶段:2023年3月-5月,进行现场调查、资料分析、模型模拟等。
3.评价报告编制与评审阶段:2023年6月-7月,完成评价报告编制、评审、修改等工作。
七、成果形式1.水资源专项评价报告:包括评价范围、内容、方法、结果、结论和建议等。
水资源效率的评价水资源是人类社会发展和生存的基础资源之一,对于实现可持续发展至关重要。
然而,由于人口增长、城市化进程加快和工业化的不可避免,全球水资源正面临越来越大的压力。
因此,评价水资源的效率是非常必要的,以便有效利用和保护这一宝贵的资源。
评价水资源效率的指标主要有以下几个:1.水利用效率:水利用效率指的是单位用水量所能产生的经济或社会效益。
它可以通过计算单位产出与单位用水量的比值来评价。
例如,农业水利用效率可以通过计算单位农作物产量和农田灌溉用水量来评估。
3.节水率:节水率是指通过节约和合理利用水资源所取得的节水效果。
它通常通过计算实际节约水量与应用水量的比值来评估。
节水率的提高可以通过采取节水设备、改进农业灌溉技术等措施来实现。
4.水资源投资效益:水资源投资效益指的是在水资源开发和管理过程中所取得的经济和社会效益。
它可以通过计算水资源投资所创造的经济增长和社会福利来评价。
例如,饮用水供应工程的投资效益可以通过计算居民健康和生产力的提高来评估。
5.水污染控制效果:水污染控制效果指的是通过减少水污染源、改善废水处理设施等措施所取得的水质改善效果。
它可以通过监测水质指标来评估,例如水中重金属和有机物质的浓度。
评价水资源效率需要综合考虑以上指标,并根据具体情况制定相应的评价方法和指标体系。
同时,评价水资源效率还需要考虑地域差异、政策因素和社会经济条件等因素的影响。
在实际评价过程中,可以采用定量分析和定性分析相结合的方法,以便全面了解和评估水资源的使用和保护情况。
总之,评价水资源效率是保护和合理利用水资源的重要手段,是实现可持续发展的必要条件。
只有通过科学评价和有效管理,我们才能实现水资源的可持续利用,确保人类社会的发展和生存。
水资源承载力评价方法及应用研究一、介绍水资源是人类生存和发展的关键资源之一,但由于全球气候变化、环境污染等原因,各地水资源的承载能力逐渐降低,对于水资源的评价变得愈发重要。
水资源承载力评价方法是评价某一地区水资源利用能力的一种方法,为科学合理管理和保护水资源提供了依据。
二、水资源承载力评价方法1.水量平衡法水量平衡法是最常用的水资源承载力评价方法之一。
通过对一定时间内降水、蒸发散和径流等各项水量指标的测量,计算地区水平衡量、可利用量和缺水量,从而评价该地区水资源承载能力。
2.水质平衡法水质平衡法是从水质角度出发,以评估地表水和地下水的分配及其污染情况,进而评价该地区水资源承载能力,具有较高的精度和预测能力。
3.经济模型法经济模型法将水资源承载力评价与经济效益、成本效益等因素结合起来,在评价水资源承载能力的同时,考虑水资源的经济利用问题,使得评价结果更加准确、实用。
三、水资源承载力评价应用研究1.黄河流域水资源承载能力评价研究黄河流域是我国重要的农业和工业生产基地之一,水资源十分宝贵。
该研究以水量平衡法为基础,补充了水质多样性、生态系统建设和经济发展等因素,对黄河流域水资源的承载能力进行了评价,并提出了科学的保护和利用建议。
2.城镇化进程中水资源承载能力评价研究随着城镇化进程的推进,水资源的供需矛盾日益突出,水资源承载能力评价成为了城市规划重要的参考依据。
该研究分析了城市发展对水资源的需求和影响,将经济模型法、生态学方法和统计学方法结合,从不同角度评价城市水资源承载能力,并提出了生态环境建设和水资源节约措施。
3.地下水资源承载能力评价研究地下水资源承载能力是指一定时间内地下水短缺的规模和程度,评价地下水资源承载能力对于保障当地农业生产和生态环境具有重要意义。
该研究以水质平衡法为基础,考虑了地下水水质的多样性、污染情况和深度等因素,评价了地下水资源承载能力,并提出了节约用水、监测管控和治理根源等对策建议。
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。
---《水资源研究》第25卷第2期(总第91期)2004年6月------------------- 平原区地下水资源评价方法综述刘予伟金栋梁(长江水利委员会水文局,湖北武汉 430010)摘要:全面阐述了平原区地下水资源评价方法,包括水文地质参数的获得和选取以及地下水资源量的计算方法,并通过实例来评价其合理性和可靠性。
关键词:平原区;地下水资源;评价方法;综述平原区包括一般沿江、沿湖、沿海平原和山间盆地平原两类。
就长江流域而言,前者有洞庭湖平原、江汉平原、鄱阳湖平原、太湖平原、长江中下游沿江平原和江苏、浙江沿海平原。
后者有成都盆地、汉中盆地和南阳盆地。
地下水评价对象是与大气降水和地表水体有直接联系的浅层地下水,一般仅评价矿化度小于2 g/L的多年平均淡水资源,以现状条件为评价基础,以水均衡法为主评价出各项补给量和排泄量。
1 含水层参数的确定含水层参数是定量描述含水层物理特性的指标或系数,是评价含水层的主要依据。
在计算各项补给量和排泄量时都要根据准确的参数来计算。
主要参数有:潜水变幅带给水度 (μ) ,降水入渗补给系数 (α) ,潜水蒸发系数 (c) ,渠系渗漏补给系数 (m) ,灌溉入渗补给系数 (β) 和水稻田渗漏率 (φ) 等。
现将上述几种含水层参数的确定分述如下。
1.1 潜水变幅带给水度 (μ)给水度 (μ) 是指饱和岩土在重力作用下,自由排出重力水的体积与该饱和岩土相应体积的比值,它是一个无因次大于零而小于1的数值。
可通过简易测筒或地中渗透仪试验、利用地下水动态观测资料分析、剖面含水率测量和抽水试验等方法求得。
1.1.1 简易测筒和地中渗透仪法用一个金属圆筒,将被测给水度的原状土(即保持天然结构的土层)装入筒内,使土层充水达到饱和状态,然后在上部加盖,但不密封,防止水分蒸发,筒的下部留有排水孔,在重力作用下,筒中的水会自由地从排水孔中流出,测量排出水的体积。
排水体积和筒内土体积之比即为给水度。
此种测筒,制作和操作都甚简便,曾在第一次全国水资源评价中广为使用。
另一种类似于测筒的是地中渗透仪,图1(略)是地中渗透仪的示意图。
利用潜水位控制,可将左边测筒内土体积饱和到任意位置,然后将连通管控制进水,测量由连通管自由流出水的体积,使之与其土体体积相比,即得给水度。
地中渗透仪虽造价较高,但由于它可进行多项参数的观测试验,故我国的黄淮海平原区有多处此种实验装置。
1.1.2 包气带剖面含水率法设有一均质土层,其颗粒组成较粗,颗粒之间的孔隙排水滞后作用时间短,假设在无蒸发的条件下地下水位上升(或下降)值为 ΔH 。
在水位变化前后分别测定水层剖面的土壤面含水率曲线如图2;图中横座标代表土壤含水率,纵座标代表埋深,纵横座标所夹的面积即代表含水量(以mm 计)。
由于是均质土,无土壤水蒸发,又不考虑滞后作用,因此在水位变化前后的土壤含水率剖面线应是平行的,即 AB 平行 CD ,W r 值是田间持水率, W n 是饱和含水率。
A ′AB ′B 间C ′CD ′D 形状完全一样,面积相等。
即水量相等。
因此,不难得出 ABDC 的面积等于 BDFE 。
根据实测资料作出图2后,在图上便可量出 ABCD 的面积即含水量(以 mm 计),设其含水量为 H ABCD ,则有给水度:∆H =∆H =ABCDBDFEH H μ (1)由上述可知,本方法原理十分简单,但在实际应用中可能会有困难,因为自然界非常复 杂的,需要在具体实践中经过适当处理求得满意结果。
1.1.3 回归分析法根据水量平衡原理,在一定时期内,一定区域潜水或浅层地下水量的变化,应等于其收入与支出量的差值、水量变化反映在水位变幅上。
收入:降水入渗补给量=入渗系数×降水量×面积=αPF侧向径流补给量=渗透系数×水力坡降×时段长×横断面=K 1I 1A 1Δt支出:人工开采量=区域开采地下水体积=V 开潜水蒸发量=给水度×地下水位降深×面积=μΔHF侧向径流排泄量=渗透系数×水力坡降×横断面×时段长=K 2I 2A 2Δt故有:水量变化=收入-支出μΔHF=αPF+K 1I 1A 1Δt- V 开-μΔHF-K 2I 2A 2Δt (2)式中 μ为区域地下水变幅带平均给水度; ΔH 为 Δt 时段内,区域平均地下水变幅; F 为计算区域面积; α为降水入渗系数; P 为 Δt 时段内区域平均降水量; K 1、K 2为入流断面和出流断面的渗透系数; A 1、A 2为入流和出流断面面积; I 1、I 2为 Δt 时段内,入流和出流断面平均水力坡降; Δt 为计算时段长; V 开为 F 区域内在 Δt 时段中地下水开采体积; Δh 为 Δt 时段内潜水蒸发引起的地下水位下降值。
将式(2)除以( μF )得:))(1)(2111μμμμαK h F V F t I A K P -∆--∆+=∆H 开 (3) 令:μμμμ2413211K K =∂=∂=∂∂=∂ 又令:F V h F t I A h F t I A h 开开出入=∆=∆=,,2211将上述各式代入式(3)得:h h h h P H ∆-∂-∂+∂-∂=∆出入开4321 (4)式中 开h 称为开采模数, 入h 、出h 分别为地下水流进流出的单位渗透模数,都以mm 计。
各变量 ΔH 、P 、入开h h 、出h 、Δh 之间为相关关系,故可将此式视为多元回归方程:04321∂+∆-∂-∂+∂-∂=∆h h h h P H 出入开 (5)式中 a 0为常数项; a 1、a 2、a 3、a 4为待定回归系数,可以使用最小二乘法求得,利用 a 1、a 2、a 3、a 4与 μ、α、K 1、K 2 的关系式,就可获得 α、μ、K 1、K 2了。
在具体计算中,如果知道某些因素影响小可以忽略时,则计算工作大为简化。
如地下径流微弱时, h 入和h 出可略而不计,则上式变为:021∂+∂-∂=∆+∆H 开h P h (6)由于 Δh 系数为1,故可移至左端,这样式(5)成为二元线性回归方程了。
当埋深较大时,潜水蒸发可略而不计,则式(6)为:021∂+∂-∂=∆H 开h P (7)当时段内无降水、地下径流微弱、地下水埋深大,无潜水蒸发时,回归方程为:02∂+-∂=∆H 开h (8)式(8)成为一元线性回归方程。
但必须注意的是开采量一项是不能缺少的,有了开采项,才能算得 21∂=μ 。
由此也可了解到通过抽水可以求得给水度 μ 值。
推求给水度的方法还有很多,如坑测法、入渗差值法、潜水位增幅法、优选法等。
由于参数给水度在地下水资源评价中极其重要,它的精度直接影响资源估算的数量,所以水文地质工作者投入试验研究的时间也是很多的,取得很多成果,根据淮委的研究,现在应用的给水度 μ 是地下水变幅带的平均给水度,实际上给水度是随地下水埋深而变的,在埋深0.2 m 以内为最大值。
大于1.0 m 基本稳定不变。
如图3所示。
我国第一次水资源评价时,全国各流域对各种岩性的给水度进行大量试验研究,经综合归纳后的给水度如表1。
(略)1.2 降水入渗补给系数 (α)降水入渗补给系数 (α) 是地下水资源评价和系统管理中常用的重要参数,是地区水资源主要补给来源,降水入渗系数选用是否准确合理对地下水资源的计算有着决定性的作用。
降水入渗补给系数,为降水入渗补给地下水的量 (P r ) 与降水总量(P)的比值,即:P h P P r /)(/∆⋅∆==∂μ (9)式中α 为降水入渗补给系数; P r 为时段降水入渗补给量,(mm);P 为时段降水总量,(mm);Δh 为时段降水入渗引起的地下水位升幅,(mm);μ(Δ) 为随埋深(Δ)而变的地下水位变幅带含水层的变给水度。
影响α值的因素很多:时段降水总量、降水强度、降水时间分布、地下水埋深、时段初包气带含水量大小,土壤类别、结构、地表植被等。
因此,α 值是随时间和空间变化的。
但对某一特定地区,由于土壤岩性和气候条件变化不大。
影响 α 值的主要因素是:降水总量、地下水埋深和时段初包气带含水量大小。
α 值的确定方法主要有:地下水动态资料分析法、人工降雨模拟试验法和含水层参数率 定模型法等。
含水层参数率定模型是建立在地下水长观资料基础上的,对资料要求较高,一 般难以应用。
小型人工降雨模拟试验,代表性不尽人意,一般只作验证性试验。
目前确定 α 值的主要方法还是地下水动态观测资料分析等法。
兹分述如下:1.2.1 地下水动态资料分析法根据长观井的地下水动态资料,用如下的水均衡公式计算降水入渗补给系数:FP PQ Q Q ∆H ±--=∂μ側河开 (10)式中 α 为时段降水入渗补给系数;Q 开为地下水开采量; Q 河为河道渗漏补给量;Q 側为侧向补给量;μ 为给水度; ΔH 为时段地下水位升幅; F 为流域面积; P 为时段降水总量。
采用多元回归分析法(见给水度分析确定部分)可以求降水入渗系数。
当流域内无开采、无灌溉、无侧向补给、无河道渗漏时,仅根据地下水位的升幅及给水度数据,便可计算出降水入渗系数 α 。
1.2.2 补偿疏干法在开采条件下,在雨季所得到的补给量除满足当时开采外,并用以补偿地下水储存量,因之,引起地下水位上升,其计算式为:V 补=V 开-V 河-V 側+μΔHFV 年=∑V 补α年=V 年/FP 年式中V 补为时段降水入渗补给量;V 年为年降水入渗补给量;V 河为时段河道渗漏补给量;V 側为时段侧向补给量;ΔH 为时段地下水位升幅;F 为流域面积。
1.2.3 岩溶区降水入渗补给量的推求据邵正介绍,选择岩溶区内枯季断流的泉,并确定其泉域(面积),并查清泉域内的厚度较大的由粘土亚粘土覆盖的非岩溶区面积。
待雨季来临时,泉水涌流,在测定泉域内平均降雨量外,还要测出泉的涌水量及泉域内人畜饮水、灌溉水量消耗、可算出降水入渗系数。
例如:山东东平县中套泉,泉域面积11.875 km\+2.泉域北部有洪坡积粘土和亚粘土覆盖厚度达4 m 以上的非岩溶区。
1983年5月至7月29日,泉水断流。
7月27日及29日分别降雨 53.1 、148.5 mm 。
7月30日泉水开始外流。
至1984年4月17日止,泉域总降水量471.5 mm 。
测得泉水溢出量为48.62万m 3。
在此期间,调查到引用泉水灌溉及人畜饮用共耗水42.11万m 3,因此泉水总溢出量为90.73万m 3。
由此计算得:16.010875.11471.01073.9064=⨯⨯⨯=∂ 覆盖土层厚度大于4 m 的面积2.7 km 2(根据当地土层确定 α′=0.13),则张夏灰岩区α值如下:17.010)7.2875.11(471.013.0107.2471.090730066=⨯-⨯⨯⨯⨯-=∂1.2.4 降水入渗系数的修正降水入渗系数由于受到多种因素的影响,某时段的 α次值,几乎没有实用价值,所以一般仅采用其均值 ∂ 。