地下水资源量计算及供需平衡分析

'146安徽农学通报，AnhuiAgri.Sci.Bull.2014，20（13）嘉荫县地下水资源量计算及供需平衡分析刘道维李铁男徐柳娟（黑龙江省水利科学研究院，黑龙江哈尔滨150080）摘要：依据嘉荫县实测地下水资量，对天然补给量进行计算分析，分别采用平均布井法和开采系数法对地下水可开采量进行计算，最后对嘉荫县地下水资源量供需平衡进行分析，结果表明嘉荫县地下水可开采量满足了项目建设用水的要求，具有一定开采潜力。关键词：地下水资源量；天然补给量；可开采量；供需平衡分析中图分类号TV211.1文献标识码A文章编号1007-7731（2014）13-146-04CalculationofGroundwaterResourcesandAnalysisofSupplyandDemandBalanceinJiayinCountyLiuDaoweietal.（HeilongjiangProvincialHydraulicResearchInstitute，Harbin150080，China）Abstract：ThispapercalculatedandanalysisedthenaturalrechargebasedontheamountofJiayinmea⁃suredgroundwaterresources.Calculatedgroundwaterexploitationusetheaveragewellspacingmethodandminingfactormethodrespectively，finallyanalysisedsupplyanddemandbalanceofJiayingroundwaterre⁃sources，analysisshowedthatJiayingroundwaterexploitationmeetedtherequirementsoftheconstructionofwaterprojects，hadsomepotentialforexploitation.Keywords：Groundwaterresources；Naturalrecharge；Recoverableamount；Analysisofsupplyanddemandbalance2地下水资源量是处在地下水补给与排泄的动态平衡F——大气降水渗入计算面积（m）；中，是随着自然和人为因素的改变而变化的。当大量开a——多年平均降水渗入系数；采地下水后，会引起地下水补给、排泄条件的改变，给地X——多年平均降水量（m）。下水量的准确计算带来困难。为此，笔者对嘉荫县地下1.2.2侧向径流补给量Q径侧向径流补给量是指山丘水资源量进行了分析计算，并对嘉荫县地下水资源量供区山前地下水径流补给平原区浅层地下水的水量。因水需平衡进行了分析。文地质资料较齐全，故采用地下水动力学法计算，计算公1地下水资源量分析方法式如下：Q径=K·I·B·M·T31.1计算参数的确定计算参数是地下水资源评价水均式中：Q径——侧向径流流入量（m/a）；衡方法中各补给项计算的重要依据。主要应用的参数有K——渗透系数（m/d）；多年平均降雨量X、降水入渗补给系数α、水面蒸发量E0、I——水力坡度，依照稍缓于地形坡度原则含水层渗透系数K、含水层厚度H、地下水水力坡度I、河确定；道渗漏及排泄长度L、河道渗漏补给及排泄时间T、田间B——断面长度（m），在1∶10万地形图量取；灌溉入渗系数β。M——含水层厚度（m）；1.2天然补给量计算地下水天然补给量主要有降水入T——补给时间（d），取365d。渗补给、上游地下水侧向径流补给、河流入渗补给。计算1.2.3河流入渗补给量Q河计算公式如下：Q河=K·I·B·方法如下：M·T31.2.1大气降水入渗补给量Q降计算公式如下：Q降=F·式中：Q河——河道渗漏补给量（m）；a·XK——含水层平均渗透系数（m/d）；3I——地下水水力坡度；式中：Q降——大气降水年渗入量（m/a）；基金项目：水利部公益性行业专项经费项目，三江平原水资源潜力开发及对环境影响研究（201301096）。作者简介：刘道维（1968-），男，黑龙江庆安人，高级工程师，研究方向：三江平原水资源潜力开发及对环境影响研究。收稿日期：2014-06-12 20卷13期刘道维等嘉荫县地下水资源量计算及供需平衡分析1472B——计算断面宽度由图上量取（m）；计算公式为：Q可开=q单·N·t，N=F/4RM——天然情况下，潜水含水层厚度（m）；式中：Q——地下水可开采量（m/a）；T——地下水径流补给时间（d/a）。q单——推断降深7m，口径换成12″时单井涌水1.2.4渠灌田间入渗补给量Q田田间灌溉渗入量是指灌量（m/d）；溉水进入田间后，经包气带渗入补给地下水的水量。计N——计算区内平均布井数（眼）；算公式如下：Q田=Qa·β·F田t——多年平均开井时间，取30d/a；32式中：Q田——灌溉田间渗入量（m/a）；F——计算区内有效可布井面积（m）；32Qa——灌溉定额（m/667m）；R——影响半径（m）。β——灌溉田间入渗系数；1.3.2开采系数法计算公式为：Q可开=Q总补·ξ23F田——实际灌溉面积（667m）。式中：Q可开——多年平均地下水可开采量（m/a）；31.2.5天然地下总补给量地下水补给量为降水入渗补Q总补——论证区多年平均地下水总补给量（m/a）；给量、侧向径流补给量、河道渗漏补给量、灌溉田间入渗ξ——开采系数。补给量之和。计算公式如下：Q总=Q降+Q径+Q河+Q田2嘉荫县地下水资源量分析计算1.3地下水可开采量计算地下水可开采量的计算主要2.1天然补给量计算嘉荫县节水增粮行动灌溉区域分采用平均布井法和开采系数法。布广泛，建设项目地点及取水地点位于黑龙江省嘉荫县，1.3.1平均布井法平均布井法是根据区域水文地质特包括保兴乡、朝阳镇、沪嘉乡、向阳乡、红光乡、乌拉嘎、乌征、含水层特性，以及当地多年地下水开采规律，确定单云镇、青山乡、常胜乡等9个乡镇19个村和嘉荫农场2个井涌水量、影响半径、年开采时间，在计算区内平均布井，管理区（表1、表2）。用这些井年内开采量代表区内可开采量。表1计算参数取值F（论证面积）年平均降水渗透系数水力坡度含水层平均计算分区片区名称乡镇（农场）名称村名称（km2）入渗系数α（m/d）I厚度（m）论证区1水利片区7乌拉嘎立志村5.40.13240.00121.2论证区2水利片区8青山乡上马村4.20.1140.001515.6论证区3水利片区12、13保兴乡三合村、兴农村90.11140.00216论证区4水利片区1、14保兴乡大同村、东兴村、连丰村30.90.09140.00216.8论证区5农开片区4保兴乡前岗村230.13240.00120.8论证区6水利片区5、6红光乡红锦屯、东升村13.50.0890.00410.5论证区7水利片区2、4朝阳镇新发村、永安村90.09140.00217.2论证区8农垦片区1嘉荫农场十四队8.10.0890.00310论证区9农垦片区2、3嘉荫农场双龙管理区1、216.90.12140.00216.7论证区10农开片区3向阳乡丰林村21.60.09140.00214.6论证区11水利片区11向阳乡王家店村40.14240.000721.4论证区12农开片区1向阳乡雪水温村6.40.1140.00216.5论证区13农开片区2乌云镇旧城村16.60.08140.001515.8论证区14水利片区9、10常胜乡常家村、江南村14.10.09140.00214.6论证区15水利片区3沪嘉乡富民村20.13240.000620.6合计184.7表2地下水资源总补给量面积降水入渗Q降侧向径流Q径河道渗入Q河总补给量Q总计算分区地貌单元（km2）（万m3/a）（万m3/a）（万m3/a）（万m3/a）论证区1河谷漫滩5.4041.3842.2915.5999.26论证区2一级阶地4.2024.7625.3050.06论证区3一级阶地9.0058.3640.8899.24论证区4一级阶地30.90163.94110.98274.92 148安徽农学通报，AnhuiAgri.Sci.Bull.2014，20（13）面积降水入渗Q降侧向径流Q径河道渗入Q河总补给量Q总计算分区地貌单元（km2）（万m3/a）（万m3/a）（万m3/a）（万m3/a）论证区5河谷漫滩23.00176.2657.1626.70260.12论证区6山前台地13.5063.6736.78100.45论证区7一级阶地9.0047.7558.04105.79论证区8山前台地8.1038.2025.0763.27论证区9一级阶地16.90119.5567.50187.05论证区10一级阶地21.60114.6067.88182.48论证区11河谷漫滩4.0033.0136.5513.5583.10论证区12一级阶地6.4037.7332.9570.68论证区13一级阶地16.6078.2948.61126.90论证区14一级阶地14.1074.8180.95155.76论证区15河谷漫滩2.0015.3322.967.9746.26合计184.701087.63753.9163.801905.342.2地下水可开采量计算本区域以开采系数法计算确定的开采量为可开采量，计算结果如表3所示。表3论证区地下水可开采量总补给量Q总补给模数可开采量开采系数开采模数计算分区地貌单元面积(km2)(万m3/a)（万m3/km2·a）（万m3/a）ρ（万m3/km2·a）论证区1河谷漫滩5.4099.2618.3869.480.712.87论证区2一级阶地4.2050.0611.9232.540.657.75论证区3一级阶地9.0099.2411.0364.510.657.17论证区4一级阶地30.90274.928.90178.700.655.78论证区5河谷漫滩23.00260.1211.31182.080.77.92论证区6山前台地13.50100.457.4475.340.755.58论证区7一级阶地9.00105.7911.7568.770.657.64论证区8山前台地8.1063.277.8147.450.755.86论证区9一级阶地16.90187.0511.07121.580.657.19论证区10一级阶地21.60182.488.45118.610.655.49论证区11河谷漫滩4.0083.1020.7858.170.714.54论证区12一级阶地6.4070.6811.0445.940.657.18论证区13一级阶地16.60126.907.6482.480.654.97论证区14一级阶地14.10155.7611.05101.240.657.18论证区15河谷漫滩2.0046.2623.1327.760.613.88合计184.701905.3410.321274.656.903嘉荫县地下水供需平衡分析资源用水总量的平衡，保证项目区地下水资源的供需节水灌溉论证区地下水的保证程度，除受地下水资平衡。源量分布、地下水开发利用条件、取用水的多与少影响3.1论证区现状用水量论证区内地下水总补给量为33外，还要受其他用户对地下水的开发利用情况的影响。1905.34万m，可开采量为1274.65万m，各业用水均采3因此，对于项目区地下水开发利用要在地下水资源综合用地下水，现状地下水开采量为32.75万m，现状开采率开发利用的前提下，充分考虑近期和远期的需要，兼顾项为2.57%，为地下水开发利用潜力区（表4）。由表4分析目区内生产、生活和环境用水，考虑地下水可开采量与水得知，论证区现有地下水可利用量仍有盈余。表4论证区地下水资源供用平衡分析地下水用水量（万m3）供-用论证区名称3总补给量（万m3）可开采量（万m3）现状开采量（万m3）现状开采率（%）生活用水牲畜用水合计（万m）论证区199.2669.481.992.861.250.741.9967.49论证区250.0632.542.036.231.310.712.0330.51论证区399.2464.511.281.980.820.461.2863.23 20卷13期刘道维等嘉荫县地下水资源量计算及供需平衡分析149地下水用水量（万m3）供-用论证区名称3总补给量（万m3）可开采量（万m3）现状开采量（万m3）现状开采率（%）生活用水牲畜用水合计（万m）论证区4274.92178.702.471.381.580.892.47176.23论证区5260.12182.082.161.191.400.762.16179.92论证区6100.4575.344.546.022.921.614.5470.80论证区7105.7968.774.115.982.711.404.1164.65论证区863.2747.451.743.671.150.591.7445.71论证区9187.05121.581.401.150.900.491.40120.19论证区10182.48118.610.720.610.460.260.72117.89论证区1183.1058.172.193.761.380.812.1955.99论证区1270.6845.941.162.530.740.421.1644.78论证区13126.9082.481.301.570.820.471.3081.19论证区14155.76101.242.052.031.300.762.0599.19论证区1546.2627.763.6213.032.271.353.6224.14合计1905.341274.6532.752.5721.0111.7432.751241.913.2规划水平年供需平衡分析各论证区2015年总需需平衡分析，详见表5。3水量为701.68万m，根据地下水开采量进行了水资源供表5论证区2015年地下水资源供需平衡分析地下水需水量（万m3）论证区供-需3名称总补给量（万m3）可开采量（万m3）设计开采量（万m3）设计开采率（%）生活需水牲畜需水节水灌溉合计（万m）论证区199.2669.4830.4343.791.681.1627.5930.4339.05论证区250.0632.5418.4056.541.771.1115.5218.4014.14论证区399.2464.5139.7561.631.110.7137.9339.7524.75论证区4274.92178.70113.8763.722.131.40110.34113.8764.83论证区5260.12182.08106.5358.511.881.20103.45106.5375.55论证区6100.4575.3447.8463.503.952.5141.3847.8427.50论证区7105.7968.7736.8753.613.662.1831.0336.8731.90论证区863.2747.4530.5364.331.550.9228.0630.5316.93论证区9187.05121.5851.6242.461.220.7749.6351.6269.96论证区10182.48118.6153.0244.710.620.4052.0053.0265.58论证区1183.1058.1723.8140.931.861.2620.6923.8134.37论证区1270.6845.9423.3250.771.000.6621.6723.3222.62论证区13126.9082.4845.1854.781.110.7443.3345.1837.30论证区14155.76101.2461.5560.801.751.1858.6261.5539.69论证区1546.2627.7618.9668.313.062.1113.7918.968.80合计1905.341274.65701.6855.0528.3518.30655.03701.68572.97从表5中得知，规划水平年项目区节水灌溉和其他用［1］丁志立，邹宁王.长江流域地下水资源量分布及特征分析［J］.人3民长江，2008，（39）17：73-75.水户开发利用地下水，余水量572.97万m，设计开采率［2］潘启民，曾令仪，何丽.黄河流域浅层地下水资源量及可开采量分55.05%，地下水可开采量完全可以满足了项目建设用水析［J］.人民黄河，2007，（29）1：47-49.3的要求。论证区90%保证率的补给量为1411.04万m，［3］刘宝，张贵军.明水县地下水资源量分析计算［J］.东北水利水电，32009，05：43-52.可开采量为943.76万m，能够满足枯水年项目区701.683［4］秦大庸，严登华，靖娟.水资源供需平衡分析在沈阳区域的应用探万m的需水量，设计开采率为74.35%。虽然开采率较讨［J］.中国水利，2007，03：31-33.高，水位将会有所下降，但是丰水年地下水会得到及时的［5］杨贵林，燕华云，张静娴.青海省水资源供需平衡分析［J］.水资源回补，并不会形成超采漏斗。与水工程学报，1998，04：46-50.参考文献（责编：张宏民）'