地下水资源评价 (1)

地下水资源评价

地下水水量评价：是对地下水源地或某一地区、某个含水层的补给量、储存量，允许开采量进行计算的基础上，对所用计算方法的适宜性、水文地质参数的可靠性、资源计算结果精度、开采资源保证程度所做出的全面评价。水资源调查评价工作，就是要回答一个地区或流域有多少水量(包括地表水、地下水的地区分布、时间变化、质量标准、可靠程度）。同时还要研究社会经济发展需要多少水量(各种用水的现状，近期和远景预测），以及供需平衡存在的问题。

地下水资源评价方法：

用于确定地下水资源数量的方法很多，这里主要介绍一下4种评价方法：开采—试验法、补给疏干法、水文分析法、开采强度法。

1、开采—试验法

在地下水的非补给期(或枯水期)按接近取水工程设计的开采条件进行较长时间的抽水试验，然后根据抽水量、水位降深动态或开采条件下的水量均衡方程求解出水源地枯季补给量，并以此量作为水源地的允许开采量。

1、1适用条件

在水文地质条件复杂地区，如果一时很难查清补给条件而又急需做出评价是，则可打勘探开采孔，并按开采条件（开采降深和开采量）进行抽水试验，根据试验结果可以直接评价开采量，这种评价方法，对潜水或承压水，对新水源地或旧水源地扩建都能适用。对于含水性不均匀的岩溶地区最为常用。主要适用于中小型水源地。该方法的缺点是不能做区域性的水资源评价。

1、2计算方法

完全按开采条件抽水，最好从旱季开始，延续一至数月，从抽水到恢复水位进行全面贯彻，结果可能出现两种情形：

（1）稳定状态：在长期抽水过程中，如果水位达到设计降深并趋于稳定状态，抽水量

大于或等于需水量；抽停后，水位又能较快恢复到原始水位。则说明抽水量小于开采条件下的补给量，按需水量开采是有补给保证的，这时，实际的抽水量就是要求的开采量。

（2）非稳定状态:如果水位达到设计降深并不稳定，继续下降；停抽后，虽然水位有所恢复，但始终达不到原始水位，测说明抽水量已经超过开采条件下的补给量，按需水量开采是没有保证的，这时，可按下列方法评价开采量：

在水位持续下降过程中，只有大部分漏斗开始等幅下降，降速大小同抽水量成比例，则任意时段的水量均衡应满足下式：

μF?S=（Q

抽−Q

补

）?t

μF—单位储存量，m3

?S—?t时段的水位降，m

Q

抽

—平均抽水量m3d⁄

Q

补

—开采条件下的补给量m3d⁄由此得出：

Q 抽=Q

补

+μF

?S

?t

其中抽水量有两部分组成：一是开采条件下的补给量；二是含水层中消耗的储存量。

在抽水过程中，如果抽水量小于补给量，则水位应发生等幅回升，这时?S

?t

应取负号，故，

Q 补=Q

抽

+μF

?S

?t

其中μF取已求的平均值；?S

?t

为等幅回升速度。

停抽时，Q

抽

=0，由此得

Q 补=μF

?S

?t

根据以上所求的Q

补，结合水文地质条件和需水量即可评价开采量，但由此求得的Q

补

评价是偏保守的，因为，旱季抽水只能确定一年中最小的补给量，所以Q

补

用年平均补给量或多年平均补给量进行评价。

1、3 实例

某水源地位于基岩裂隙水的富水地段，在面积内打了12个钻孔，最大孔距不超过300m。在其中的三个孔中进行了四个多月的开采抽水试验，观测数据见表1—1。

表1—1

这些数据表明，在水位急速下降阶段结束后，开始等幅持续下降，停抽或暂时中断抽水以及抽水量减少时，都发现水位有等幅回升现象。这说明抽水量大于补给量。利用表1中的资料可列出五个方程式：

①3169=Q

补

+μF

②2773=Q

补

+μF

③3262=Q

补

+μF

④3071=Q

补

+μF

⑤2804=Q

补

+μF

为了全面考虑，把五个方程搭配联解，求出Q

补

和μF值，结果见表1—2。

表1—2

从计算结果看，由不同时段组合所求出的补给量相差不大，但μF值变化较大，可能是由于裂隙发育不均，降落漏斗扩展速度不匀所致。

，数据及计算结果见表1—3。

再利用水位恢复资料进行复核Q

补

表1—3

从以上计算结果看，该水源地旱季的补给量在~m3/d之间，以此作为开采量是完全有保证的。若不能满足需水量的要求，还可以利用年内暂时储存量，适当增大允许开采量。但还应考虑总的降深大小及评价开采后对环境的影响。

2、补给疏干法

根据水均衡的原理和以丰补欠的原则，把丰水期多余的地下水补给量(即大于开采量的那一部分补给量)平均分配到枯水期进行开采的资源评价方法。

2、1适用条件

补偿疏干法适用于蓄水范围不大，仅有季节性补给，且有一定储存量，能够其调节作

用的季节性的调节水源地。在半干旱地区，降雨季节性分布极不均匀，雨季时间短、降雨集中，地下水开采在旱季以来于消耗含水层的储存量而在雨季以回填被疏干的地下库容的形式进行补给。开采量多少取决于允许降深范围如何最大限度地利用储存量的调节库容。

采用这种评价方法时，它要求具备以下两个条件：一是可借用的储存量必须满足旱季的连续稳定开采；二是雨季补给必须在平衡当时开采的同时，保证能全部补偿借用的储存量而非部分补偿。

2、2计算方法

用补偿疏干法评价，要进行抽水试验，要求有两点：抽水量大小，必须造成动水位等幅下降，以便观测代表整个漏斗的下降值；抽水时间，应包括观测到整个漏斗的等幅上升值。

在旱季漏斗斗幅下降过程中，任意时间段内储存量的变化值，应该等于该时段抽出的水体积，即：μF?S=Q?t

?S—时段?t内漏斗的等幅下降值；

Q—为抽水量m3/d

μF—单位储存量；

μ—给水度；

F—漏斗面积；

当漏斗扩展全区时，μF值接近常量，则：

μF=Q1?t

=

Q1（t1−t0）

s10

Q1—旱季的定量抽水量；

s0—水位急速下降结束时刻t0的水位降；

s1—旱季末时刻的水位降；（见下图—抽水试验过程图）