关于地下水资源评价水均衡法若干问题的探讨

地下水资源评价方法很多,在区域性大面积开发利用浅层地下水,关于水量方面的评价,目前一些单位应用多年水均衡法,但该法尚有待改进,本文试就以下几个问题进行探讨。     

北京市平原区地下水补给量计算方法对比研究

大气降水入渗是北京市地下水补给的主要来源。为丰富地下水补给量计算方法,以基于遥感数据的水量均衡法对比传统的地下水位动态法评价求取降水入渗量。水位动态法计算北京市平原区2011年地下水垂向入渗补给量为17.39×10~8m~3,遥感水量均衡法计算北京市平原区补给量为13.13×10~8m~3,同面积区两种计算结果相关性R~2=0.9631。两种计算方法各有其优缺点及适用条件。     

许昌麦岭水源地可开采量的水均衡法计算

根据许昌麦岭镇多年地下水动态观测资料,利用水均衡法原理,对水源地边界地质条件、补给与排泄的关系进行研究,对地下水允许开采量进行综合评价,提出水源地水量开采的建议。     

多年区域水量均衡计算法在地下水资源评价中的应用

区域水量均衡计算法在大面积地下水资源计算和评价中是一种简单易行、效果较好的方法。对潜水或浅层地下水而言,各项补给量及排泄量均随气候、水文等因素的变化而不断变化。工农业生产的需水量也是不断变化的。要通过一年的地下水资源计算来满足资源评价中“保证取水”和“充分取水”的要求,是不可能的,必须采用多年区域水量均衡的办法,即对丰、平、枯等不同年份的可开采资源进行多年溺节,从以丰补欠的角度,借助储存量的调节作用来评价地下水资源。在各项均衡要素中地下水开采量可以直接获取。各项均衡要素综合作用的结果,反映在地下水位的升降变化上。因此,地下水位动态及地下水开采量是计算地下水资源及验证计算     

基于计点系统模型的地下水水量脆弱性评价

根据德阳市城市规划区的实际情况,选择含水层厚度、富水性、给水度、降水入渗系数、地下水资源可开采模数等能充分反应研究区地下水系统特征的5个指标,建立地下水水量脆弱性评价指标体系,利用专家评分法获取评价指标权重体系,并用计点系统模型及GIS技术进行研究区地下水水量脆弱性综合性评价。结果显示,地下水水量脆弱性较高和高的分布面积约占全区面积的29.7%,地下水水量保护管理形势较为严峻;发现地下水水量脆弱性在地下水补给区相对较低、在排泄区相对较高。     

洮儿河扇形地地表水与地下水资源的转化关系

洮儿河扇形地地表水与地下水的转化关系十分复杂,主要表现在转化量的确定和转化关系影响因素的分析。通过水量平衡法、地下水均衡法分析计算了河水向地下水的转化量。在水量平衡法计算中,首先确定了区间产流,然后建立地表水均衡方程,以此确定转化量;在地下水均衡法计算中,主要通过建立第四系孔隙潜水均衡方程来求取转化量。地表水向地下水转化关系的影响因素主要有地层岩性、降水量、上游来水量、地下水开采量。地层岩性对转化关系的影响属于稳定因素,而上游来水量和地下水开采量属于非稳定因素,直接影响了转化关系的变化规律。     

南阳市城区浅层地下水动态研究

在深入研究河南省南阳市城区浅层地下水水文地质条件的基础上、评价了地下水水质现状,通过地下水位动态、地下水漏斗现状分析和对水量均衡计算,提出了南阳市城区浅层地下水处于动平衡状态的结论.     

滇东南高原岩溶盆地区普阳煤矿的深层涌水趋势分析

普阳煤矿位于一断陷盆地的浅部新近系地层中,矿区被3种类型的水文地质边界圈闭。煤层分布标高低于暗河出口100～230 m,煤田四周及盆地基底均为岩溶含水层,其承压水头高于煤层底板67～268 m,预计最低开采标高的平均承压水头约206 m。为解决矿区地下水突水威胁,监测普阳河水流入和流出的水量,根据水均衡原理及矿坑充水要素,制定中长期排水方案。研究结果表明,矿区岩溶发育垂向分带特征清楚,煤层底板以下岩溶含水层以弱岩溶带为主,单元内93%的地下水通过普阳暗河集中排泄,加之煤层以下有一定厚度的隔水层阻隔,故深层开采时可能发生局部突水危害,但水量不大,最大涌水量仅限于自然状态下补给普阳河的地下水径流量。结合矿坑充水控制因素及地下水动力学分析,采用水均衡法评价突水量,方便可行。      

山东省东刘家金矿尾矿库地下水均衡探析

研究地下水动态与均衡是了解水文地质、水量和水质评价,以及水资源保护的重要手段。以山东刘家矿区尾矿库为例,通过掌握研究区域内水文地质条件,查明区内含水层特征以及地下水的补、径、排方式,对尾矿库区进行了地下水均衡评价,为尾矿库区改建后的地下水资源保护提供科学依据。     

1996~2017年枯水期地下水排泄对洞庭湖水量均衡的贡献及其时间变异性

地下水排泄在湖泊水量及营养盐均衡中发挥着重要作用,其中地下水向湖泊排泄的量化是关键,但目前对其时间变异性的研究却十分薄弱.针对这一科学问题,以长江中游重要调蓄湖泊-洞庭湖为例,通过收集1996~2017年洞庭湖流域的水文和气象数据,基于质量平衡模型,查明地下水排泄对洞庭湖水量均衡的贡献以及地下水向洞庭湖排泄强度随时间的变化.结果显示:（1）枯水期时地下水排泄量为（0.17~1.51）亿m3/d,地下水排泄强度为38.74~207.26 mm/d,地下水排泄对湖泊水量均衡的贡献为8.70%~30.37%;（2）地下水排泄量、地下水排泄强度、地下水排泄对湖泊水量均衡的贡献在1996~2017年间均呈现出明显的先降低再升高的变化趋势,三峡水库蓄水后至三峡工程全面竣工初期的地下水排泄相较于三峡水库蓄水前和三峡工程全面运行后显著降低;（3）三峡工程运行对长江水位及地下水位的改变可能是引起湖底地下水排泄时间变异性的重要原因.为洞庭湖区域的水量均衡提供了新的认识,也为今后洞庭湖区域水资源开发利用和区域生态安全管理提供了理论支撑.      

1996～2017年枯水期地下水排泄对洞庭湖水量均衡的贡献及其时间变异性

地下水排泄在湖泊水量及营养盐均衡中发挥着重要作用,其中地下水向湖泊排泄的量化是关键,但目前对其时间变异性的研究却十分薄弱.针对这一科学问题,以长江中游重要调蓄湖泊-洞庭湖为例,通过收集1996～2017年洞庭湖流域的水文和气象数据,基于质量平衡模型,查明地下水排泄对洞庭湖水量均衡的贡献以及地下水向洞庭湖排泄强度随时间的变化.结果显示:(1)枯水期时地下水排泄量为(0.17～1.51)亿m3/d,地下水排泄强度为38.74～207.26 mm/d,地下水排泄对湖泊水量均衡的贡献为8.70%～30.37%;(2)地下水排泄量、地下水排泄强度、地下水排泄对湖泊水量均衡的贡献在1996～2017年间均呈现出明显的先降低再升高的变化趋势,三峡水库蓄水后至三峡工程全面竣工初期的地下水排泄相较于三峡水库蓄水前和三峡工程全面运行后显著降低;(3)三峡工程运行对长江水位及地下水位的改变可能是引起湖底地下水排泄时间变异性的重要原因.为洞庭湖区域的水量均衡提供了新的认识,也为今后洞庭湖区域水资源开发利用和区域生态安全管理提供了理论支撑.     

济宁地区北部岩溶地下水资源计算与潜力评价

济宁地区北部赋存有较丰富的岩溶地下水,目前已纳入当地开发利用规划。为防止过量开采引发不良环境地质问题,对该岩溶系统的资源潜力进行了科学评价。在查明济宁地区北部水文地质条件的基础上,利用水量均衡法与数值模拟法对该区岩溶地下水资源量进行了计算,通过分析地下水资源潜力模数,该区岩溶地下水资源潜力较大。     

《地下水资源评价的水文学方法》一书即将出版

本书是一本极为系统的阐述水文学方法评价地下水资源的科技书籍。书中除了总结掌握地下水实验站的实验和综合评价之外,也总结了水电系统廿年来地下水评价中的水文学方法。本书根据新的分类方法,将水文学方法分为水量平衡法、热量平衡法及水化学平衡     

滩小关水源地地下水计算与评价

滩小关水源地位于伊洛河口以东的黄河漫滩区,西、北、东分别与伊洛河和黄河相邻,属傍河型水源地。对埋深60 m以浅的地下水进行了计算与评价。计算方法主要采用水量均衡法、数值法评价地下水允许开采量,对浅层地下水资源保证程度进行了评价。两种方法的计算结果差别较小,结果可靠。开采量中大部分来自黄河、伊洛河的侧渗补给和洪水入渗补给,开采条件下河流入渗补给量仅占黄河最小流量的1 453分之一。因此,该水源地的允许开采量是完全可靠的。     

云南鹤庆西山岩溶地下水均衡模拟

鹤庆西山岩溶地下水是当地人们生产生活的重要水源,开展岩溶地下水均衡调查及计算模拟,掌握研究区岩溶地下水动态,对鹤庆西山地下水资源开发利用及管理有重要的意义。本文在收集研究区地质资料的基础上,对研究区的自然地理条件、地层岩性、地质构造和水文地质条件等地质背景进行分析并划分岩溶地下水系统。采用数值模拟法对云南省鹤庆西山岩溶地下水均衡进行了模拟计算,并与水量均衡法进行了对比。结果表明:岩溶系统划分合理,各岩溶子系统补给与排泄基本均衡;各岩溶子系统的排泄以集中排泄为主,集中排泄占总排泄量的67%~92%;考虑岩溶管道的集中排泄模型更符合研究区岩溶地下水运动特点。      

新疆伊吾河流域水资源转化特征的分析研究

在地质构造运动作用下,形成的背斜与向斜组成的伊吾河流域的三个构造盆地,在水流搬运而带来的松散沉积物堆积在盆地,为地下水赋存奠定了良好的空间。伊吾河从其发源地至归宿地,自南向北径流过这三个盆地,时而地下水时而地表水,其间转化关系相当频繁,相当密切。运用地下水均衡和水均衡法,分别计算各盆地的进区水量、区间消耗量和出区水量及其地下水补排量,为进行流域水资源合理配置奠定基础,对流域水资源的合理开发利用、生态保护具有现实意义。     

FEFLOW在非洲某大水铜矿涌水量评价中的应用

非洲某大水铜矿（地下开采）水文地质条件复杂,解析法无法准确刻画。通过研究已有的勘察资料,分析勘察报告利用＂大井法＂计算涌水量的局限性,并应用数值法进行涌水量预测和评价。选用基于有限元计算的FEFLOW软件进行模拟,经过模型识别,建立合理的矿区地下水天然流场,并分析各源汇项水量均衡情况。最后预测开采条件下地下水流场的变化情况及矿坑涌水量。     

玛纳斯河流域莫索湾灌区地下水资源特征分析

玛纳斯河流域莫索湾灌区地处我国西北干旱地区。根据新疆玛纳斯河流域中下游莫索湾灌区1998~2007年共10年的地下水观测资料,分析地下水年内、年际变化情况,采用主成分分析、水量均衡法对灌区地下水动态变化规律及影响因素进行分析。结果表明:灌区地下水年际变化总体呈持续下降趋势,在人类活动与自然条件的共同作用下年内变化特征明显,地下水资源处于负均衡状态;分析主要影响因素与地下水埋深关系,得出莫索湾灌区地下水主要影响因素为灌溉用水量和蒸发量,各团场的地下水位变化驱动力不尽相同;研究莫索湾灌区地下水变化特征对区域水资源合理开发与保护具有重要指导意义。     

榆林市榆阳泉域地下水量均衡分析

为分析人工开发利用对榆阳泉域地下水均衡的影响,在充分掌握泉域水文地质条件和人工开发利用状况的基础上,圈定了榆阳泉的泉域范围,计算了泉域地下水补给量、排泄量及水量均衡。计算得出榆阳泉域均衡期内补给量合计7 446.70 m~3/d,排泄量合计7 462.50 m~3/d,均衡差为-15.80 m~3/d,呈相对负均衡状态。进一步分析得出,榆林市2016-2018年的降水量较大,为相对丰水年,榆阳泉域现状水量均衡处于相对均衡状态,在平水年和枯水年,泉域水均衡则为负均衡,主要由于现状开采量超过了允许开采量。     

南京市地下水资源开发利用分区

南京市地下水资源分布极不均匀,开发利用不科学,为了实现南京市地下水资源的可持续开发利用,对其进行开发利用分区研究。利用GMS软件构建南京市含水层系统的结构模型,并采用Visual MODFLOW数值模拟和水均衡法确定南京市地下水资源量。在此基础上对地下水水量、水质分布特征进行定量分析,最后建立地下水资源信息库。首次尝试提出南京市地下水开发利用分区,将水量和水质并重考虑确定定量指标,在GIS平台上实现分区,共划分开发利用区、开发利用潜力区和不宜开采区。为有针对性地制定地下水保护目标,提出管理措施,为建立和完善地下水管理制度奠定统一的基础平台。