地下水水文學(xué)

1、各國飲用水中地下水的比例各國飲用水中地下水的比例美國美國 50%歐洲歐洲 65%墨西哥墨西哥 75 %中國中國 70%丹麥丹麥 100%荷蘭荷蘭 59%西班牙西班牙 24 %日本日本 22%相對于其它水源，地下水有許多優(yōu)點(diǎn)相對于其它水源，地下水有許多優(yōu)點(diǎn)1.地下水在形成的過程中，地下水在形成的過程中， 受到包氣帶和含水受到包氣帶和含水層的過濾、凈化，水質(zhì)一般較好。層的過濾、凈化，水質(zhì)一般較好。2.地下水的水溫受氣溫的影響很小，年內(nèi)變化地下水的水溫受氣溫的影響很小，年內(nèi)變化幅度小。幅度小。3.地下水的供水工程投資少，見效快，易于分地下水的供水工程投資少，見效快，易于分散供水和就地利用。散供水和就

2、地利用。4.含有特殊礦物的地下水有很好的醫(yī)療性能。含有特殊礦物的地下水有很好的醫(yī)療性能。5.地下水賦存在地下水賦存在“地下水庫地下水庫”中，具有多年調(diào)中，具有多年調(diào)節(jié)性，可保障枯水季節(jié)和枯水年份的供水。節(jié)性，可保障枯水季節(jié)和枯水年份的供水。地下水儲存地下水儲存地下水定義：地下水定義： 埋藏于土壤巖石（巖土）的孔隙、裂隙埋藏于土壤巖石（巖土）的孔隙、裂隙和溶隙（統(tǒng)稱空隙）中各種不同形態(tài)的水，和溶隙（統(tǒng)稱空隙）中各種不同形態(tài)的水，統(tǒng)稱為地下水。統(tǒng)稱為地下水。 儲存地下水的空隙巖土稱為多孔介質(zhì)。儲存地下水的空隙巖土稱為多孔介質(zhì)。1 1巖土中的空隙巖土中的空隙空隙分為三大類：空隙分為三大類： 松散巖土

3、中的孔隙松散巖土中的孔隙 堅(jiān)硬巖石中的裂隙堅(jiān)硬巖石中的裂隙 可溶性巖石中的溶隙可溶性巖石中的溶隙為地下水的儲存場所和運(yùn)移通道，因此空隙的大小、為地下水的儲存場所和運(yùn)移通道，因此空隙的大小、多少、聯(lián)通狀況和分布規(guī)律，對地下水的分布和運(yùn)多少、聯(lián)通狀況和分布規(guī)律，對地下水的分布和運(yùn)動有著重要影響。動有著重要影響。100% VVnP式中，式中，n 巖土的孔隙度；巖土的孔隙度；V 包括孔隙在內(nèi)的巖土體積；包括孔隙在內(nèi)的巖土體積；VP 巖土中孔隙的體積。巖土中孔隙的體積。VMaMwMsM土壤三相圖土壤三相圖松散巖土是大小不等的碎屑顆粒組成的。在顆?；蛩缮r土是大小不等的碎屑顆粒組成的。在顆?；蝾w粒集合體之

4、間普遍存在著孔狀空隙，稱為孔隙。顆粒集合體之間普遍存在著孔狀空隙，稱為孔隙。粘土粘土4555粉土粉土4050中、粗?；旌仙爸?、粗?；旌仙?540均勻砂均勻砂3040細(xì)、中粒混合砂細(xì)、中?；旌仙?035礫石礫石3040礫石與砂礫石與砂2035頁巖頁巖110 主要存在固結(jié)的堅(jiān)硬巖石中。固結(jié)的堅(jiān)主要存在固結(jié)的堅(jiān)硬巖石中。固結(jié)的堅(jiān)硬的巖石，一般不存在或只保留一部分顆粒硬的巖石，一般不存在或只保留一部分顆粒間的空隙，而發(fā)育各種成因形成的裂縫狀空間的空隙，而發(fā)育各種成因形成的裂縫狀空隙，稱為裂隙。隙，稱為裂隙。 裂隙按其成因可分為三種類型：裂隙按其成因可分為三種類型： 風(fēng)化裂隙風(fēng)化裂隙 成巖裂隙成巖裂隙

5、構(gòu)造裂隙構(gòu)造裂隙 衡量裂隙的體積多少的指標(biāo)以衡量裂隙的體積多少的指標(biāo)以表示，表示，即即 式中，式中，Vf 巖石中裂隙的體積；巖石中裂隙的體積； V 巖石總體積（包括裂隙在內(nèi)）。巖石總體積（包括裂隙在內(nèi)）。%VVnff100 可溶性巖石（如巖鹽、石膏、石灰?guī)r等）在地可溶性巖石（如巖鹽、石膏、石灰?guī)r等）在地表水和地下水長期溶蝕下會形成空洞，這種空隙稱表水和地下水長期溶蝕下會形成空洞，這種空隙稱為溶隙為溶隙(穴穴)。衡量溶隙多少的定量指標(biāo)稱。衡量溶隙多少的定量指標(biāo)稱巖溶率巖溶率KK式中，式中，VK 巖石中溶隙的體積；巖石中溶隙的體積； V 巖石總體積（包括溶隙在內(nèi)）。巖石總體積（包括溶隙在內(nèi)）。%V

6、VKKK100 溶隙與裂隙比較，發(fā)育的規(guī)模十分懸殊，具有溶隙與裂隙比較，發(fā)育的規(guī)模十分懸殊，具有很大的不均勻性和空間上的差異性。很大的不均勻性和空間上的差異性。 2. 巖土中的水的存在形式巖土中的水的存在形式 巖土空隙中的水按其物理性質(zhì)不同，形態(tài)可巖土空隙中的水按其物理性質(zhì)不同，形態(tài)可分為：分為： 液態(tài)水液態(tài)水 氣態(tài)水氣態(tài)水 固態(tài)水。固態(tài)水。是地下水重點(diǎn)研究的是地下水重點(diǎn)研究的對象。對象。 地下水泛指存在于地表面以下巖土空隙中的地下水泛指存在于地表面以下巖土空隙中的水體。存在于空隙中水有各種形態(tài)。水體。存在于空隙中水有各種形態(tài)。1 1）液態(tài)水）液態(tài)水 根據(jù)水分子受力狀況又可分為結(jié)合水、重力根據(jù)

7、水分子受力狀況又可分為結(jié)合水、重力水和毛細(xì)水。水和毛細(xì)水。 結(jié)合水又可分為強(qiáng)結(jié)合水（吸濕水）和弱結(jié)結(jié)合水又可分為強(qiáng)結(jié)合水（吸濕水）和弱結(jié)合水（薄膜水）：合水（薄膜水）： 吸濕水吸濕水（強(qiáng)結(jié)合水（強(qiáng)結(jié)合水/吸著水）吸著水） 指由分子引力和靜電引力將水分子吸附在土指由分子引力和靜電引力將水分子吸附在土壤顆粒表面的那一部分水，故土壤顆粒表面能吸壤顆粒表面的那一部分水，故土壤顆粒表面能吸附大氣中的水分子，則稱這部分水為吸濕水。附大氣中的水分子，則稱這部分水為吸濕水。 指土粒表面吸濕水達(dá)到最大量后，土顆粒指土粒表面吸濕水達(dá)到最大量后，土顆粒剩余的分子力和靜電力還能吸附水分，在吸濕剩余的分子力和靜電力還能

8、吸附水分，在吸濕水外層形成的膜狀液態(tài)水。水外層形成的膜狀液態(tài)水。 薄膜水薄膜水（弱結(jié)合水）（弱結(jié)合水）土壤土壤顆粒顆粒土土 壤壤顆顆 粒粒 薄膜水主要受分子引力和靜電引力作用（為薄膜水主要受分子引力和靜電引力作用（為316.25大氣壓），與液態(tài)水的性質(zhì)基本相似，大氣壓），與液態(tài)水的性質(zhì)基本相似，在引力作用下能以濕潤的方式，從水膜厚處向水在引力作用下能以濕潤的方式，從水膜厚處向水膜薄處緩慢移動，即從土壤濕潤的地方向干燥的膜薄處緩慢移動，即從土壤濕潤的地方向干燥的地方運(yùn)移，屬于非飽和土壤水運(yùn)動研究的范疇。地方運(yùn)移，屬于非飽和土壤水運(yùn)動研究的范疇。 當(dāng)薄膜水達(dá)到最大厚度時(shí)的土壤含水量成為當(dāng)薄膜水達(dá)到

9、最大厚度時(shí)的土壤含水量成為最大薄膜水含水量。多余的水分子在重力和毛細(xì)最大薄膜水含水量。多余的水分子在重力和毛細(xì)管力作用下運(yùn)動。管力作用下運(yùn)動。指土壤中主要受重力作用影響下運(yùn)動的水分。指土壤中主要受重力作用影響下運(yùn)動的水分。 既受重力作用又受毛管力作用；既受重力作用又受毛管力作用； 受重力作用而下滲，受毛管力作用而保持在受重力作用而下滲，受毛管力作用而保持在 孔隙中；孔隙中； 可傳遞靜水壓力；可傳遞靜水壓力； 可被植物吸收利用?？杀恢参镂绽?。 根據(jù)受力不同，重力水通常分為根據(jù)受力不同，重力水通常分為毛管水毛管水和和重重力水力水。毛管水按其是否與地下水潛水面有聯(lián)系又分為：毛管水按其是否與地下水

10、潛水面有聯(lián)系又分為： 指依靠土壤中毛細(xì)管（一般指指依靠土壤中毛細(xì)管（一般指d水平向的水平向的K 1）計(jì)算井的開采能力）計(jì)算井的開采能力Q 2） 利用抽水壓水試驗(yàn)，求含水層有關(guān)參利用抽水壓水試驗(yàn)，求含水層有關(guān)參數(shù)，如數(shù)，如K，SS等。等。 3）設(shè)計(jì)井的尺寸及其布局。）設(shè)計(jì)井的尺寸及其布局。 水井是開采地下水最為常見的垂向集水建水井是開采地下水最為常見的垂向集水建筑物。根據(jù)揭露含水層對象不同，分為：筑物。根據(jù)揭露含水層對象不同，分為： 潛水井潛水井 承壓井承壓井基本概念基本概念水井只打穿部分含水層，或者打水井只打穿部分含水層，或者打穿整個(gè)含水層但只在部分含水層中下了濾水管穿整個(gè)含水層但只在部分含水

11、層中下了濾水管的，則稱為非完整井。的，則稱為非完整井。凡是水井打穿整個(gè)含水層，而且在凡是水井打穿整個(gè)含水層，而且在整個(gè)含水層的厚度上都安置了濾水管的，稱為整個(gè)含水層的厚度上都安置了濾水管的，稱為完整井；完整井；1 1）完整井和非完整井）完整井和非完整井2 2）降落漏斗：降落漏斗：RR水位面水位面水頭面水頭面SS 當(dāng)水井開始抽水時(shí)，井中的水位迅速下降，當(dāng)水井開始抽水時(shí)，井中的水位迅速下降，井周圍的地下水位也隨之下降，形成以井為軸井周圍的地下水位也隨之下降，形成以井為軸心的同漏斗形狀相似水位面（潛水）或水頭面心的同漏斗形狀相似水位面（潛水）或水頭面（承壓水），稱降落漏斗。（承壓水），稱降落漏斗。3

12、 3）影響半徑影響半徑R R： 井中心的水位下降值井中心的水位下降值S稱為降深，隨著抽水稱為降深，隨著抽水繼續(xù)進(jìn)行，降深繼續(xù)進(jìn)行，降深S加大，漏斗逐漸擴(kuò)大，到相當(dāng)加大，漏斗逐漸擴(kuò)大，到相當(dāng)一段時(shí)間后，涌水量一段時(shí)間后，涌水量Q穩(wěn)定不變，穩(wěn)定不變，S不再下降，不再下降，漏斗范圍亦不擴(kuò)大，這時(shí)地下水向井的運(yùn)動便漏斗范圍亦不擴(kuò)大，這時(shí)地下水向井的運(yùn)動便是穩(wěn)定流運(yùn)動。從井中心到漏斗邊緣的距離是穩(wěn)定流運(yùn)動。從井中心到漏斗邊緣的距離R，稱影響半徑。稱影響半徑。 理論上，理論上， R應(yīng)為無窮大，應(yīng)為無窮大， 實(shí)際應(yīng)用上，定實(shí)際應(yīng)用上，定義為從井的軸線到水位降深義為從井的軸線到水位降深S觀測不到的位置的觀測不

13、到的位置的水平距離。水平距離。R R 的影響因素：的影響因素：R的確定：的確定： 1 1）由野外試驗(yàn)確定；）由野外試驗(yàn)確定； 抽水量抽水量Q： Q R ；滲透系數(shù)滲透系數(shù)K： K R ;井的最大降深井的最大降深SW ：SW R 02KHSRW 2）由經(jīng)驗(yàn)公式估算：）由經(jīng)驗(yàn)公式估算：KSRW10 其中，其中，SW 井中水位降深；井中水位降深； H0 含水層厚度。含水層厚度。細(xì)沙細(xì)沙R25200m中沙中沙R100500m粗沙粗沙R4001000m1 1地下水向井的穩(wěn)定流運(yùn)動地下水向井的穩(wěn)定流運(yùn)動已知：含水層水平、均質(zhì)、各向同性，含水層厚已知：含水層水平、均質(zhì)、各向同性，含水層厚度為度為M，滲透系數(shù)

14、，滲透系數(shù)K，起始水頭為，起始水頭為H0，抽水穩(wěn)定，抽水穩(wěn)定后井內(nèi)的水位后井內(nèi)的水位Hw，影響半徑，影響半徑R，井管半徑為，井管半徑為rw。 求求：（：（1）抽水量）抽水量Q （2）承壓水頭線方程）承壓水頭線方程H(r)解：這是軸對稱問題，由裘布依假定，過水?dāng)嗝娼猓哼@是軸對稱問題，由裘布依假定，過水?dāng)嗝婵捎么怪钡膱A柱代替，則可用垂直的圓柱代替，則 井的涌水方程為：井的涌水方程為：drdHrMKQ 2 2) 地下水向承壓完整井的運(yùn)動地下水向承壓完整井的運(yùn)動Qr地下水向承壓完整井的運(yùn)動示意圖地下水向承壓完整井的運(yùn)動示意圖00r對對 分離變量后積分（分離變量后積分（rw R， Hw H0）得：）得：

15、drdHrMKQ 2 wwwwHHRrrRKMSrRHHKMQdHdrrKMQwwln2ln)(21200 式中，式中，H0 影響半徑影響半徑R處的壓力水頭；處的壓力水頭； Hw、rw 抽水井內(nèi)的水位和井半徑。抽水井內(nèi)的水位和井半徑。 由上式可知，已知井的降深由上式可知，已知井的降深Sw則可求到則可求到Q。 Q與降深與降深Sw為一次方關(guān)系。為一次方關(guān)系。 求井的抽水量求井的抽水量Q由上式，已知由上式，已知Q，可求出承壓完整井任一徑向距離，可求出承壓完整井任一徑向距離r與與該處的壓力水頭該處的壓力水頭H（或降深（或降深S）的關(guān)系式，稱為降落）的關(guān)系式，稱為降落漏斗曲面方程。漏斗曲面方程。求壓力水

16、頭求壓力水頭H或或降深降深S與徑向距離與徑向距離r的關(guān)系的關(guān)系改變積分上限變量（改變積分上限變量（rw r ， Hw H）得：得：wwwwHHrrrrSSKMrrHHKMQdHdrrKMQwwln)(2ln)(212 wwrrKMQHHln2 由此得：由此得：承壓水降落曲線方程承壓水降落曲線方程已知：已知：假設(shè)隔水底板水平，含水層為均質(zhì)、各假設(shè)隔水底板水平，含水層為均質(zhì)、各向同性，初始含水層厚度為向同性，初始含水層厚度為H，滲透系數(shù)，滲透系數(shù)K，抽，抽水穩(wěn)定后井內(nèi)的水位水穩(wěn)定后井內(nèi)的水位hw，影響半徑，影響半徑R，井管半徑，井管半徑為為rw。求求：（1）潛水水位線方程）潛水水位線方程h(r)

17、（2）抽水量）抽水量Q 解：解：這是軸對稱問題，由裘布依假定，過水?dāng)噙@是軸對稱問題，由裘布依假定，過水?dāng)嗝婵捎么怪钡膱A柱代替，井的涌水方程為：面可用垂直的圓柱代替，井的涌水方程為：2) 2) 地下水向潛水完整井的運(yùn)動地下水向潛水完整井的運(yùn)動潛水的裘布依方程為：潛水的裘布依方程為：地下水向潛水完整井的運(yùn)動示意圖地下水向潛水完整井的運(yùn)動示意圖QrdrdhrhKQ 2 觀測井觀測井分離變量，對潛水的裘布依方程分離變量，對潛水的裘布依方程由由rw到到R和由和由h0到到H積分，得：積分，得：式中，式中，Q 井的出水量，井的出水量，m3/d；K 滲透系數(shù)，滲透系數(shù)，m/d；H 含水層厚度，含水層厚度，m；

18、 h0 井中水位降落后的水層井中水位降落后的水層厚度，厚度，m；r0 井的半徑，井的半徑，m；R 影響半徑，影響半徑，m。由公式（由公式（A） ，已知，已知H，R，hw，K可求可求Q。 HhRrwwhdhrdrKQ2 得：得：（A）)/lg(366. 1)/ln(2222wwwwrRhHKrRhHKQ drdhrhKQ 2 如果在抽水井附近有一觀測井，離開主井的如果在抽水井附近有一觀測井，離開主井的距離為距離為r1，井內(nèi)的水位為，井內(nèi)的水位為h1，對上式用分離變量，對上式用分離變量法，由法，由r1到到R和由和由h1到到H積分，得：積分，得：得：得： ：)ln(366.1)ln(12121212

19、rRhHKrRhHKQ （B） 由公式（由公式（B） ，已知，已知H，R，觀測井距離，觀測井距離r1和水位和水位h1，可求，可求Q。 HhRrhdhrdrKQ112 已知已知H，hw，rw， h1，r1，聯(lián)解式，聯(lián)解式(A)及式及式(B)，則，則可推求出含水層的二個(gè)參數(shù)可推求出含水層的二個(gè)參數(shù)K及及R。 )()ln(366.1)()ln(366.1121222BrRhHKQArRhHKQww 為了求得漏斗狀水位曲線，可改變一下積為了求得漏斗狀水位曲線，可改變一下積分限：由分限：由rw r，hw h積分，得計(jì)算公式：積分，得計(jì)算公式：22ln,12wwhhrrhrrKQhdhhdrrKQww 得

20、得：潛水水位曲潛水水位曲線方程線方程討論：討論：潛水含水層的井抽水量的潛水含水層的井抽水量的Q與水位與水位hw或降深或降深Sw呈二次方關(guān)系，與承壓水情況不同。呈二次方關(guān)系，與承壓水情況不同。當(dāng)當(dāng)hw=0（即降深（即降深Sw為最大），為最大），Q為最大，但這時(shí)為最大，但這時(shí)的過水?dāng)嗝婷娣e的過水?dāng)嗝婷娣e=0，若要，若要Q 0，必須水力坡度無，必須水力坡度無限大，這是不現(xiàn)實(shí)的。產(chǎn)生這種錯(cuò)誤的原因，限大，這是不現(xiàn)實(shí)的。產(chǎn)生這種錯(cuò)誤的原因，是裘布依假定造成的。因?yàn)楫?dāng)是裘布依假定造成的。因?yàn)楫?dāng)Sw很大時(shí)，靠近很大時(shí)，靠近井壁處的井壁處的dh/dr也很大，即不能忽略垂直的流速也很大，即不能忽略垂直的流速分量

21、，分量，裘布依假定不成立。裘布依假定不成立。由公式由公式 可知：可知：)()ln(366.122ArRhHKQww 承壓含水層的厚度為承壓含水層的厚度為M，滲透系數(shù)，滲透系數(shù)K，貯，貯水系數(shù)水系數(shù)S（S=SSM，SS為彈性給水度），若當(dāng)單為彈性給水度），若當(dāng)單井在抽水前，承壓水面假定為水平，初始水頭井在抽水前，承壓水面假定為水平，初始水頭為為H0，井半徑為，井半徑為r，承壓水完整井當(dāng)以定流量，承壓水完整井當(dāng)以定流量Q抽水。則對于初始抽水到一定時(shí)段內(nèi)，是一非抽水。則對于初始抽水到一定時(shí)段內(nèi)，是一非穩(wěn)定流問題。穩(wěn)定流問題。降深降深S隨時(shí)間隨時(shí)間t的變化關(guān)系的變化關(guān)系承壓水完整井非穩(wěn)定流運(yùn)動的定解問

22、題可描述為：承壓水完整井非穩(wěn)定流運(yùn)動的定解問題可描述為： KMQrSrtSrStSarSrrSr 20),(0)0 ,(11022經(jīng)過數(shù)學(xué)上的拉普拉斯變換，可得到非穩(wěn)定流經(jīng)過數(shù)學(xué)上的拉普拉斯變換，可得到非穩(wěn)定流的計(jì)算公式：的計(jì)算公式：rSrMKrSHrMKrHrMKQ 2)(220壓力傳導(dǎo)系數(shù)壓力傳導(dǎo)系數(shù)泰斯公式（泰斯公式（Theis, 1935)Theis, 1935)：非穩(wěn)定井流方程：非穩(wěn)定井流方程4uuQe dusTu2340.5772ln.42 2!3 3!4 4!QuuusuuT24r SuTt()( )4QsW uT24()rTutS泰斯公式（泰斯公式（Theis, 1935)Th

23、eis, 1935)：非穩(wěn)定井流方程：非穩(wěn)定井流方程式中，式中，S(r,t) 以流量以流量Q抽水時(shí)與抽水井距離為抽水時(shí)與抽水井距離為r處任一處任一時(shí)間時(shí)間t的水位降深值，的水位降深值，m； T 含水層的導(dǎo)水系數(shù)，含水層的導(dǎo)水系數(shù)，T=KM，m2/d； e 承壓含水層的貯水系數(shù)；承壓含水層的貯水系數(shù)； e=S=SSM W(u) 井函數(shù)：井函數(shù)： u 井函數(shù)自變量井函數(shù)自變量 a 壓力傳導(dǎo)系數(shù)，壓力傳導(dǎo)系數(shù)， ，m2/d eTa dxexuWxu 1)(Ttratrue4422 泰斯公式泰斯公式 uuuWTQdueTQtrS)(44),( 井函數(shù)井函數(shù) 采用級數(shù)展開得：采用級數(shù)展開得： dxexu

24、Wxu 1)(實(shí)際應(yīng)用中，將井函數(shù)實(shí)際應(yīng)用中，將井函數(shù)W(u)u制成計(jì)算表，已知制成計(jì)算表，已知a, t, r值可求到值可求到u，再通過查表求到，再通過查表求到W(u)。!)1(ln5772. 0)(.! 44! 33! 22ln5772. 0)(1432nnuuuWuuuuuWnnn 當(dāng)含水層參數(shù)當(dāng)含水層參數(shù) （壓力傳導(dǎo)系數(shù)）及（壓力傳導(dǎo)系數(shù)）及 （導(dǎo)水系數(shù)）（導(dǎo)水系數(shù)）為已知時(shí)，即可根據(jù)泰斯公式來預(yù)報(bào)距抽水井任意距為已知時(shí)，即可根據(jù)泰斯公式來預(yù)報(bào)距抽水井任意距離處離處 在任意時(shí)刻在任意時(shí)刻 的水位降深的水位降深。根據(jù)井函數(shù)的展開式，可知當(dāng)井函數(shù)自變量根據(jù)井函數(shù)的展開式，可知當(dāng)井函數(shù)自變量u

25、很小時(shí)，很小時(shí)，則級數(shù)自第三項(xiàng)以后的值都非常小，可以忽略不計(jì)，則級數(shù)自第三項(xiàng)以后的值都非常小，可以忽略不計(jì)，故井函數(shù)可近似表達(dá)成：故井函數(shù)可近似表達(dá)成：則，則，)25. 2ln(4),(ln78. 1ln4),(ln5772. 04),(2ratKMQtrSuKMQtrSuKMQtrS 上式稱為上式稱為，適用于，適用于u 0.01的條件的條件uuWuuuuuWln5772. 0)(.! 44! 33! 22ln5772. 0)(432 代入泰斯公式代入泰斯公式Ttratrue4422 eTa 若已知含水層參數(shù)貯水系數(shù)若已知含水層參數(shù)貯水系數(shù) e（即即貯水率貯水率S=SSM）及）及T=KM值時(shí)，

26、則可預(yù)報(bào)距抽水井任意值時(shí)，則可預(yù)報(bào)距抽水井任意距離距離r處在任意時(shí)刻處在任意時(shí)刻t的水位降的水位降S(r, t)。 反之，已知反之，已知S(r, t)，可求抽水量，可求抽水量Q。 根據(jù)非穩(wěn)定流抽水資料（根據(jù)非穩(wěn)定流抽水資料（Q，S(r,t)），則可），則可求出含水層的貯水系數(shù)求出含水層的貯水系數(shù) S和導(dǎo)水系數(shù)和導(dǎo)水系數(shù)T值。當(dāng)含值。當(dāng)含水層厚度水層厚度M已知時(shí)，還可確定滲透系數(shù)已知時(shí)，還可確定滲透系數(shù)K值。值。 泰斯公式在地下水水文工作中應(yīng)用相當(dāng)廣泛，泰斯公式在地下水水文工作中應(yīng)用相當(dāng)廣泛，通過泰斯公式可以解決如下問題：通過泰斯公式可以解決如下問題：儲存地下水的巖土稱含水介質(zhì)，按其性質(zhì)可儲存地

27、下水的巖土稱含水介質(zhì)，按其性質(zhì)可分為孔隙、裂隙和溶隙。據(jù)此，將儲存于其分為孔隙、裂隙和溶隙。據(jù)此，將儲存于其中的地下水亦相應(yīng)分為：中的地下水亦相應(yīng)分為：我國的水資源狀況我國的水資源狀況 降水總量降水總量地表水資源地表水資源地下水資源地下水資源總水資源總水資源60000600002600026000871687162804728047中國水資源略表（單位：億方中國水資源略表（單位：億方/ /年）年）地下水資源分類表（單位：億方地下水資源分類表（單位：億方/ /年）年）分布地區(qū)分布地區(qū)地下水類型地下水類型地下水天然資源量地下水天然資源量占全國地下水資占全國地下水資源（）源（）平原區(qū)平原區(qū)孔隙水孔隙

28、水250325032929山區(qū)山區(qū)裂隙水裂隙水417941794848巖溶水巖溶水204020402323全國平原孔隙水主要補(bǔ)給項(xiàng)統(tǒng)計(jì)表（單位：億方全國平原孔隙水主要補(bǔ)給項(xiàng)統(tǒng)計(jì)表（單位：億方/ /年）年）降水滲入降水滲入河流滲入河流滲入渠道滲入渠道滲入灌溉回歸量灌溉回歸量山區(qū)側(cè)向補(bǔ)給山區(qū)側(cè)向補(bǔ)給總計(jì)總計(jì)1569156934534536036016916960602503250364%64%13%13%14%14%7%7%2%2%100%100%1、地下水資源是一種可恢復(fù)的資源?？沙掷m(xù)開采、地下水資源是一種可恢復(fù)的資源?？沙掷m(xù)開采2、地下水資源具有較大的儲量和調(diào)蓄能力。以豐、地下水資源具有較大的

29、儲量和調(diào)蓄能力。以豐補(bǔ)歉，進(jìn)行水源調(diào)節(jié)。補(bǔ)歉，進(jìn)行水源調(diào)節(jié)。類型類型全球河網(wǎng)全球河網(wǎng)水水全球湖泊全球湖泊水水全球地下水全球地下水(600m深度以內(nèi)深度以內(nèi))儲量儲量(1012m3)2.19110530占全球淡水儲占全球淡水儲量的比例量的比例(%)0.030.2630.13、地下水更新期長，資源量比較穩(wěn)定。與地表、地下水更新期長，資源量比較穩(wěn)定。與地表水比較，降雨的多寡、河流的豐枯對地下水影響水比較，降雨的多寡、河流的豐枯對地下水影響比較小。比較小。類型類型地面河網(wǎng)水地面河網(wǎng)水地面湖泊水地面湖泊水地下水地下水平均更新期平均更新期16天天17年年1400年年4、地下水水質(zhì)較好，不易受到污染。有利于

30、地、地下水水質(zhì)較好，不易受到污染。有利于地下水的保護(hù)。下水的保護(hù)。 地下水資源是水資源重要組成部分，地下水資源是水資源重要組成部分，其評價(jià)是為水資源的合理開發(fā)利用和管理保其評價(jià)是為水資源的合理開發(fā)利用和管理保護(hù)的重要前提。因此，從數(shù)量上，其評價(jià)主護(hù)的重要前提。因此，從數(shù)量上，其評價(jià)主要是估算出地下水各種的要是估算出地下水各種的、及及的基礎(chǔ)上作出評價(jià)分析。的基礎(chǔ)上作出評價(jià)分析。 地下水資源由三部分組成，即補(bǔ)給量、消地下水資源由三部分組成，即補(bǔ)給量、消耗量和貯存量（按供水水文地質(zhì)手冊的分類）耗量和貯存量（按供水水文地質(zhì)手冊的分類） 指單位時(shí)間內(nèi)匯入均衡單元含水層（具有指單位時(shí)間內(nèi)匯入均衡單元含水層

31、（具有補(bǔ)給、存儲和消耗獨(dú)立系統(tǒng)的含水層組合）的補(bǔ)給、存儲和消耗獨(dú)立系統(tǒng)的含水層組合）的水量，用水量，用m3/d、萬、萬m3/a等單位表示。等單位表示。 根據(jù)補(bǔ)給量形成條件的不同，分為根據(jù)補(bǔ)給量形成條件的不同，分為和和二種類型。二種類型。：一般是指：一般是指： 大氣降水的滲入補(bǔ)給；大氣降水的滲入補(bǔ)給； 地表水的入滲補(bǔ)給；地表水的入滲補(bǔ)給； 相鄰含水層的越流補(bǔ)給。相鄰含水層的越流補(bǔ)給。 是指在未受到干擾的自然條件下進(jìn)入含水是指在未受到干擾的自然條件下進(jìn)入含水層中的水量。又按補(bǔ)給水進(jìn)入方向的不同分為：層中的水量。又按補(bǔ)給水進(jìn)入方向的不同分為：。是指經(jīng)上游邊界流入含水層中的水量也稱地下是指經(jīng)上游邊界流

32、入含水層中的水量也稱地下水天然徑流量。水天然徑流量。 指在人為活動影響下，含水層增加的水量。指在人為活動影響下，含水層增加的水量?？煞譃椋嚎煞譃椋?開采補(bǔ)給量；開采補(bǔ)給量； 人工補(bǔ)給量。人工補(bǔ)給量。奪取河水補(bǔ)給奪取河水補(bǔ)給指開采條件下，除了取出部分天然補(bǔ)給量，尚指開采條件下，除了取出部分天然補(bǔ)給量，尚能奪取的額外補(bǔ)給量，如：能奪取的額外補(bǔ)給量，如：當(dāng)在靠近地表水體的地方由于強(qiáng)烈抽取地下水，當(dāng)在靠近地表水體的地方由于強(qiáng)烈抽取地下水，造成地下水位大幅度下降，會造成地表水入滲造成地下水位大幅度下降，會造成地表水入滲量的增加。量的增加。河水河水弱透水層弱透水層 例，當(dāng)開采區(qū)承壓水頭低于潛水位時(shí)，則例，

33、當(dāng)開采區(qū)承壓水頭低于潛水位時(shí)，則發(fā)生潛水補(bǔ)給承壓含水層的現(xiàn)象。發(fā)生潛水補(bǔ)給承壓含水層的現(xiàn)象。當(dāng)開采層與相鄰的含水層有水力聯(lián)系時(shí)，可通當(dāng)開采層與相鄰的含水層有水力聯(lián)系時(shí)，可通過弱透水層從壓力水頭高的向低的含水層補(bǔ)給。過弱透水層從壓力水頭高的向低的含水層補(bǔ)給。潛水面潛水面承壓水位面承壓水位面 由于開采引起地下水位下降，造成原有的地由于開采引起地下水位下降，造成原有的地下水分水嶺外移，使得原來流動外區(qū)的地下水流下水分水嶺外移，使得原來流動外區(qū)的地下水流到本區(qū)所增加的補(bǔ)給量。到本區(qū)所增加的補(bǔ)給量。原有的分原有的分水嶺位置水嶺位置開采后分開采后分水嶺位置水嶺位置 地下水溢出帶或地下水埋深較淺的地段蒸發(fā)地

34、下水溢出帶或地下水埋深較淺的地段蒸發(fā)損失大，當(dāng)開采后潛水位下降，造成蒸發(fā)損失減損失大，當(dāng)開采后潛水位下降，造成蒸發(fā)損失減少，而原先要損失的量則變成了地下水補(bǔ)給量。少，而原先要損失的量則變成了地下水補(bǔ)給量。 是開采前，不參與研究區(qū)的水分循環(huán)，僅是開采前，不參與研究區(qū)的水分循環(huán)，僅是在開采后才被奪取過來。是在開采后才被奪取過來。 其數(shù)量不僅取決于水文氣象條件和地質(zhì)條其數(shù)量不僅取決于水文氣象條件和地質(zhì)條件，與開采的程度有極大關(guān)系。件，與開采的程度有極大關(guān)系。 人工回灌；人工回灌； 灌溉水的滲漏補(bǔ)給（渠系和田間的）灌溉水的滲漏補(bǔ)給（渠系和田間的） ；單位時(shí)間從均衡單元含水層排出的水量（單位：單位時(shí)間從

35、均衡單元含水層排出的水量（單位：m3/d，m3 104/a）。）。按消耗方式分為天然消耗和人工消耗。按消耗方式分為天然消耗和人工消耗。 指開采前或開采后按天然方式從含水層排出指開采前或開采后按天然方式從含水層排出的水量，包括：的水量，包括： （3）排泄給相鄰含水層的越流量等。）排泄給相鄰含水層的越流量等。（2）地下水轉(zhuǎn)化成地表水和大氣水的量（泉水）地下水轉(zhuǎn)化成地表水和大氣水的量（泉水溢出、潛水面蒸發(fā)等）溢出、潛水面蒸發(fā)等）（1）從均衡單元含水層下游邊界流出的水量；）從均衡單元含水層下游邊界流出的水量； 指人類活動引起的地下水消耗量，包括實(shí)指人類活動引起的地下水消耗量，包括實(shí)際和允許的開采量。際

36、和允許的開采量。 指某地區(qū)實(shí)際已經(jīng)開采的地下水量。指某地區(qū)實(shí)際已經(jīng)開采的地下水量。指采用技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上合理的取水建筑物，在單指采用技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上合理的取水建筑物，在單位時(shí)間里從含水層開采的量，且要滿足：位時(shí)間里從含水層開采的量，且要滿足：A、地下水的動水位在設(shè)計(jì)允許范圍內(nèi)變化；、地下水的動水位在設(shè)計(jì)允許范圍內(nèi)變化；D、地下水的水質(zhì)和水溫要保證在允許的范圍、地下水的水質(zhì)和水溫要保證在允許的范圍內(nèi)。內(nèi)。C、不影響鄰近水源地的正常開采；、不影響鄰近水源地的正常開采；B、不會發(fā)生地面沉降塌陷等不良的地質(zhì)災(zāi)害問、不會發(fā)生地面沉降塌陷等不良的地質(zhì)災(zāi)害問題；題； 指地下水循環(huán)過程中，某個(gè)時(shí)期貯存在均衡指地下水循

37、環(huán)過程中，某個(gè)時(shí)期貯存在均衡單元含水層中的水量。按埋藏條件分為：單元含水層中的水量。按埋藏條件分為： 開采時(shí)，在壓力水頭降低的條件下，能從開采時(shí)，在壓力水頭降低的條件下，能從承壓含水層中釋放出來的重力水體積量。承壓含水層中釋放出來的重力水體積量。 指大氣壓力條件下，含水層空隙中的重力指大氣壓力條件下，含水層空隙中的重力水體積量，如潛水量。水體積量，如潛水量。 地表水體的垂直下滲；地表水體的垂直下滲； 相鄰含水層的越流補(bǔ)給；相鄰含水層的越流補(bǔ)給； 側(cè)向流入。側(cè)向流入。Q調(diào)調(diào)Q靜靜 貯存量又可按其是否參與天然條件下的水貯存量又可按其是否參與天然條件下的水的轉(zhuǎn)化分為：的轉(zhuǎn)化分為： 指潛水含水層最高水

38、位與最低水位之間的指潛水含水層最高水位與最低水位之間的重力水體積，重力水體積，m3/a。 可變貯存量可以轉(zhuǎn)化為地下徑流，也可因可變貯存量可以轉(zhuǎn)化為地下徑流，也可因蒸發(fā)而排泄。開采時(shí)也可被利用，它在消耗之后，蒸發(fā)而排泄。開采時(shí)也可被利用，它在消耗之后，可以在補(bǔ)給期得到恢復(fù)，具有明顯的季節(jié)性交化可以在補(bǔ)給期得到恢復(fù)，具有明顯的季節(jié)性交化規(guī)律。規(guī)律。 天然條件下，補(bǔ)給量大于消耗量時(shí)，可變儲天然條件下，補(bǔ)給量大于消耗量時(shí)，可變儲存量增加，表現(xiàn)為正均衡，反之，表現(xiàn)為負(fù)均衡。存量增加，表現(xiàn)為正均衡，反之，表現(xiàn)為負(fù)均衡。因此，可變貯存量是反映地下水補(bǔ)排關(guān)系及調(diào)節(jié)因此，可變貯存量是反映地下水補(bǔ)排關(guān)系及調(diào)節(jié)均衡

39、的一項(xiàng)重要指標(biāo)。均衡的一項(xiàng)重要指標(biāo)。不變貯存量具也有流動和更換性質(zhì)，一般情況不變貯存量具也有流動和更換性質(zhì)，一般情況下，不作為開采資源。下，不作為開采資源。只在特殊情況下，可視只在特殊情況下，可視部分不變貯存量為可變部分不變貯存量為可變貯存量，以調(diào)節(jié)開采水貯存量，以調(diào)節(jié)開采水量，保證應(yīng)急供水。量，保證應(yīng)急供水。Q調(diào)調(diào)Q靜靜指在可變貯存量界面以下的，漫長的地質(zhì)歷史指在可變貯存量界面以下的，漫長的地質(zhì)歷史時(shí)期積累起來的不變水量。故又稱永久儲量或時(shí)期積累起來的不變水量。故又稱永久儲量或靜儲量。靜儲量。 Q容容 F H式中，式中，Q容容 容積貯存量，容積貯存量，m3； 含水層的給水度；含水層的給水度；

40、 F 含水層的分布面積，含水層的分布面積，m2； H 含水層的厚度，含水層的厚度，m。適用于潛水含水層適用于潛水含水層（1）容積貯存量）容積貯存量 Q彈彈=S F H 式中，式中，Q彈彈 彈性貯存量，彈性貯存量，m3； S 彈性釋水系數(shù)，彈性釋水系數(shù)， S=SSM F 含水層的面積，含水層的面積，m2)， H 承壓水的壓力水頭高度，承壓水的壓力水頭高度，m。彈性給水度彈性給水度 含水層厚度含水層厚度HM 彈性貯水量可視彈性貯水量可視為承壓水頭從為承壓水頭從H降至含降至含水層頂板所釋放出的水層頂板所釋放出的水量。水量。適用于承壓水含水層適用于承壓水含水層Q調(diào)調(diào)= F H 式中，式中，Q調(diào)調(diào) 可交

41、貯存量，可交貯存量，m3； 含水層變幅內(nèi)平均給水度；含水層變幅內(nèi)平均給水度； F 含水層分布面積，含水層分布面積，m2； H 地下水位變幅，地下水位變幅，m。潛水含水層潛水含水層Q調(diào)調(diào)= S F H承壓水含水層承壓水含水層在最高水位和最低水位之間變動在最高水位和最低水位之間變動式中，式中，Q降降 降水入滲量，降水入滲量，m3/a； 降水入滲系數(shù)，降水入滲系數(shù)， 0 1； P 降水量，降水量，m/a； F 含水層分布面積，含水層分布面積，m2。Q降降= P F式中，式中，Q越越 單位時(shí)間的越流補(bǔ)給量，單位時(shí)間的越流補(bǔ)給量，m3/d或或m3/a； F 越流補(bǔ)給面積，越流補(bǔ)給面積，m2； H 弱透水

42、層上下水頭差；弱透水層上下水頭差； K 開采層與補(bǔ)給層之間的弱透水層的垂直開采層與補(bǔ)給層之間的弱透水層的垂直滲透系數(shù)，滲透系數(shù)，m/d； m 弱透水層的厚度，弱透水層的厚度，m。JFKmHFKQ 越越補(bǔ)給層補(bǔ)給層開采層開采層 H=H1-H2（m K）越流補(bǔ)給示意圖越流補(bǔ)給示意圖Q渠渠=(1- ) Q 或，或，Q渠渠=r(1- ) Q 式中，式中， Q渠渠 灌溉渠系滲漏補(bǔ)給量，灌溉渠系滲漏補(bǔ)給量，m3/d； Q 灌溉渠系引水量，灌溉渠系引水量，m3/d； 渠系有效利用系數(shù)，現(xiàn)場觀測確定或利渠系有效利用系數(shù)，現(xiàn)場觀測確定或利用經(jīng)驗(yàn)值。用經(jīng)驗(yàn)值。 r 修正系數(shù)，修正系數(shù)， r 1。Q田田= W式中，

43、式中，Q田田 田間入滲補(bǔ)給量，田間入滲補(bǔ)給量，m3； 田間入滲系數(shù)，與地下水埋深、巖性、田間入滲系數(shù)，與地下水埋深、巖性、灌水定額等有關(guān)；灌水定額等有關(guān)； W 灌渠進(jìn)入田間的水量，等于渠首引水量灌渠進(jìn)入田間的水量，等于渠首引水量乘以渠系的有效利用系數(shù)。乘以渠系的有效利用系數(shù)。與降水入滲補(bǔ)給量的計(jì)算相似，即用入滲系數(shù)乘以與降水入滲補(bǔ)給量的計(jì)算相似，即用入滲系數(shù)乘以灌溉水量。灌溉水量。式中，式中，Q側(cè)側(cè) 側(cè)向補(bǔ)給量，側(cè)向補(bǔ)給量，m3/d； K 含水層平均滲透系數(shù)，含水層平均滲透系數(shù)，m/d； J 地下水水力坡度（垂直地下水等水位線地下水水力坡度（垂直地下水等水位線流向的水力坡度）；流向的水力坡度）

44、； F 過水?dāng)嗝婷娣e，過水?dāng)嗝婷娣e，m2。Q側(cè)側(cè) = K J F（達(dá)西公式）（達(dá)西公式）lhhJ21 h1 h2l式中，式中，QRC 河渠滲漏補(bǔ)給量；河渠滲漏補(bǔ)給量； Q上上、Q下下 河渠上下游水文斷面實(shí)測流量；河渠上下游水文斷面實(shí)測流量； L 兩測流斷面的河渠長度；兩測流斷面的河渠長度； L 計(jì)算河渠長度；計(jì)算河渠長度； 修正系數(shù)，一般取修正系數(shù)，一般取00.2。河道及斗渠以上大型渠道滲漏特征相似時(shí)，可用河道及斗渠以上大型渠道滲漏特征相似時(shí)，可用實(shí)測流量、經(jīng)驗(yàn)系數(shù)及工程比擬等方法求之。實(shí)實(shí)測流量、經(jīng)驗(yàn)系數(shù)及工程比擬等方法求之。實(shí)測流量計(jì)算公式：測流量計(jì)算公式：LLQQQRC )1)( 下下上

45、上：式中，式中， 渠道每公里滲漏損失率（）；渠道每公里滲漏損失率（）； Q 渠道流量，渠道流量，m3/s; A、m 與土層滲透系數(shù)有關(guān)二個(gè)參數(shù)，可根據(jù)地與土層滲透系數(shù)有關(guān)二個(gè)參數(shù)，可根據(jù)地質(zhì)條件的資料確定。質(zhì)條件的資料確定。mQA （考斯加可夫經(jīng)驗(yàn)公式）（考斯加可夫經(jīng)驗(yàn)公式） Q庫補(bǔ)庫補(bǔ)= Q入入+P-E0-Q出出 Q 式中，式中，Q庫補(bǔ)庫補(bǔ) 水庫年蓄水滲漏補(bǔ)給量；水庫年蓄水滲漏補(bǔ)給量； Q入入、Q出出 年內(nèi)水庫流入和流出水庫的量；年內(nèi)水庫流入和流出水庫的量； P、E0 湖庫水面的年降雨量和年蒸發(fā)量；湖庫水面的年降雨量和年蒸發(fā)量； Q 水庫年蓄變化量。水庫年蓄變化量。當(dāng)水庫等蓄水體的水位高于地

46、下水時(shí)，對地下當(dāng)水庫等蓄水體的水位高于地下水時(shí)，對地下水產(chǎn)生滲漏補(bǔ)給，其計(jì)算方法可采用與河渠滲水產(chǎn)生滲漏補(bǔ)給，其計(jì)算方法可采用與河渠滲漏補(bǔ)給量相同的公式，也可采用以下公式：漏補(bǔ)給量相同的公式，也可采用以下公式：式中，式中，E 潛水蒸發(fā)量；潛水蒸發(fā)量； E0 水面蒸發(fā)量；水面蒸發(fā)量； n 與土質(zhì)和植被有關(guān)的指數(shù)，與土質(zhì)和植被有關(guān)的指數(shù)，n13； 潛水水位埋深，潛水水位埋深，m； 0 地下水蒸發(fā)極限深度，地下水蒸發(fā)極限深度，m；00)1(EEn 潛水蒸發(fā)極限深度值表潛水蒸發(fā)極限深度值表 巖性巖性潛水蒸發(fā)極限深度（潛水蒸發(fā)極限深度（m）亞粘土亞粘土黃土質(zhì)亞粘黃土質(zhì)亞粘土土亞砂土亞砂土粉細(xì)砂粉細(xì)砂砂礫

47、石砂礫石54.102.38引自據(jù)北京水文地質(zhì)公司資料引自據(jù)北京水文地質(zhì)公司資料允許開采量的計(jì)算方法很多，這里僅就在農(nóng)業(yè)允許開采量的計(jì)算方法很多，這里僅就在農(nóng)業(yè)供水規(guī)劃中經(jīng)常采用的水量均衡法作簡要介紹。供水規(guī)劃中經(jīng)常采用的水量均衡法作簡要介紹。是根據(jù)某一均衡區(qū)的含水層水量均衡法的原理，是根據(jù)某一均衡區(qū)的含水層水量均衡法的原理， 在補(bǔ)給和消耗不均衡發(fā)展中，任一時(shí)間的補(bǔ)給在補(bǔ)給和消耗不均衡發(fā)展中，任一時(shí)間的補(bǔ)給量和消耗量之差，等于這個(gè)均衡區(qū)含水層中水量和消耗量之差，等于這個(gè)均衡區(qū)含水層中水體的變化量體的變化量(即貯存量的變化即貯存量的變化)。據(jù)此原理可建立。據(jù)此原理可建立下列水

48、量均衡方程式：下列水量均衡方程式：式中，式中， 含水層的平均給水度；含水層的平均給水度； F 計(jì)算區(qū)面積計(jì)算區(qū)面積(或含或含水層面積水層面積) (m2)； t 計(jì)算時(shí)間，即均衡期計(jì)算時(shí)間，即均衡期(a)； Qt 含含水層的側(cè)向流入量水層的側(cè)向流入量(m3/a)； Qc 含水層的側(cè)向流出量含水層的側(cè)向流出量(m3/a)； W 垂直方向上含水層的補(bǔ)給量垂直方向上含水層的補(bǔ)給量 (m3/a) ，包括：，包括： Wr 平均降水滲入量平均降水滲入量(m3/a)； Wd 平均地表水滲漏量平均地表水滲漏量(m3/a)； Wu 平均越流補(bǔ)給量平均越流補(bǔ)給量(m3/a)； Ww 灌溉水補(bǔ)灌溉水補(bǔ)給量給量(m3/

49、a)； We 平均潛水蒸發(fā)量（負(fù)補(bǔ)給）平均潛水蒸發(fā)量（負(fù)補(bǔ)給）(m3/a)。)()(KctQWQQthF ewudrWWWWWW 通常按不同的地下地貌特征，地下水類型通常按不同的地下地貌特征，地下水類型和水文條件，將評價(jià)區(qū)分為若干個(gè)不同類型的和水文條件，將評價(jià)區(qū)分為若干個(gè)不同類型的計(jì)算分區(qū)，分別計(jì)算各個(gè)分區(qū)的地下水水資源計(jì)算分區(qū)，分別計(jì)算各個(gè)分區(qū)的地下水水資源量，然后在進(jìn)行匯總。量，然后在進(jìn)行匯總。 主要按山區(qū)和平原區(qū)兩大類型進(jìn)行計(jì)算：主要按山區(qū)和平原區(qū)兩大類型進(jìn)行計(jì)算： 數(shù)理統(tǒng)計(jì)法；數(shù)理統(tǒng)計(jì)法； 數(shù)學(xué)物理法；數(shù)學(xué)物理法；水均衡法。水均衡法。開采量開采量W水位水位H是依據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)原理來處理實(shí)測數(shù)

50、據(jù)的一種方法。是依據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)原理來處理實(shí)測數(shù)據(jù)的一種方法。根據(jù)長期觀測資料和統(tǒng)計(jì)資料，建立評價(jià)區(qū)根據(jù)長期觀測資料和統(tǒng)計(jì)資料，建立評價(jià)區(qū)和和之間的相關(guān)關(guān)系，之間的相關(guān)關(guān)系，依據(jù)地下水位的合理下降值來估算出地下水合依據(jù)地下水位的合理下降值來估算出地下水合理的開采量。該方法簡單易行，但外延插值的理的開采量。該方法簡單易行，但外延插值的精度不能保證，只能粗略的估算。精度不能保證，只能粗略的估算。是依據(jù)地下水運(yùn)動原理建立數(shù)學(xué)方程求解（解是依據(jù)地下水運(yùn)動原理建立數(shù)學(xué)方程求解（解析解、數(shù)值解等）該法比較嚴(yán)格，但評價(jià)區(qū)水析解、數(shù)值解等）該法比較嚴(yán)格，但評價(jià)區(qū)水文地質(zhì)條件復(fù)雜，則各種參數(shù)準(zhǔn)確估值以及計(jì)文地質(zhì)條件復(fù)

51、雜，則各種參數(shù)準(zhǔn)確估值以及計(jì)算的邊界條件等確定有一定難度。另需要較多算的邊界條件等確定有一定難度。另需要較多的實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行模型的調(diào)參和驗(yàn)證。的實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行模型的調(diào)參和驗(yàn)證。 該法一般將評價(jià)區(qū)分為山區(qū)和平原區(qū)分別該法一般將評價(jià)區(qū)分為山區(qū)和平原區(qū)分別進(jìn)行水量均衡計(jì)算。進(jìn)行水量均衡計(jì)算。是進(jìn)行區(qū)域地下水資源評價(jià)最為常用的方法。是進(jìn)行區(qū)域地下水資源評價(jià)最為常用的方法。以評價(jià)區(qū)的水量平衡分析為基礎(chǔ)，估算出各項(xiàng)以評價(jià)區(qū)的水量平衡分析為基礎(chǔ)，估算出各項(xiàng)補(bǔ)給量，排泄量和蓄變量，即可求出地下水資補(bǔ)給量，排泄量和蓄變量，即可求出地下水資源量。源量。該法概念明確，計(jì)算簡單，應(yīng)用廣泛。該法概念明確，計(jì)算簡單，應(yīng)用廣泛

52、。 封閉的山丘區(qū)的地下水主要來自降水補(bǔ)給，封閉的山丘區(qū)的地下水主要來自降水補(bǔ)給，由于山區(qū)含水層較薄，地下水蓄水能力有限，由于山區(qū)含水層較薄，地下水蓄水能力有限，加之河流切割地下水容易排泄到河道或以泉水加之河流切割地下水容易排泄到河道或以泉水的形式溢出。另外，山區(qū)的水文地質(zhì)條件較為的形式溢出。另外，山區(qū)的水文地質(zhì)條件較為復(fù)雜，直接計(jì)算補(bǔ)給量的資料不充分，難以精復(fù)雜，直接計(jì)算補(bǔ)給量的資料不充分，難以精確計(jì)算。因此，可根據(jù)水量平衡原理，用地下確計(jì)算。因此，可根據(jù)水量平衡原理，用地下水排泄量近似作為補(bǔ)給量，并以此作為地下水水排泄量近似作為補(bǔ)給量，并以此作為地下水資源量。資源量。式中，式中，Wg山區(qū)地下

53、水總排泄量；山區(qū)地下水總排泄量； Rg河川基流量（由地下徑流補(bǔ)給河道的量）河川基流量（由地下徑流補(bǔ)給河道的量） U潛潛河床潛流量；河床潛流量； U測測山前側(cè)向流出量；山前側(cè)向流出量； U泉泉未進(jìn)入河川徑流的山區(qū)泉水出露量，可通未進(jìn)入河川徑流的山區(qū)泉水出露量，可通過調(diào)查、實(shí)測和統(tǒng)計(jì)估算；過調(diào)查、實(shí)測和統(tǒng)計(jì)估算； Eg山山山區(qū)盆地潛水蒸發(fā)量山區(qū)盆地潛水蒸發(fā)量 G山山淺層地下水開采量淺層地下水開采量RgRSU潛潛 其中，河川基流量其中，河川基流量Rg是排泄量的主要組成部分。是排泄量的主要組成部分。但水文站實(shí)測的流量中，既包括來自地表的地表徑但水文站實(shí)測的流量中，既包括來自地表的地表徑流，也包括來自地

54、下徑流補(bǔ)給量（河川基流量）。流，也包括來自地下徑流補(bǔ)給量（河川基流量）。實(shí)際生產(chǎn)中，需通過對流量過程線分割法來近似求實(shí)際生產(chǎn)中，需通過對流量過程線分割法來近似求得。得。 河床潛流量河床潛流量U潛潛：系指河床中松散沉積物中的地：系指河床中松散沉積物中的地下徑流。這部分流量未包括在合成徑流中，故要單下徑流。這部分流量未包括在合成徑流中，故要單獨(dú)計(jì)算?？捎蛇_(dá)西公式估算：獨(dú)計(jì)算。可由達(dá)西公式估算：RgRSU潛潛平原區(qū)的地下水資源一般由三部分組成：平原區(qū)的地下水資源一般由三部分組成：當(dāng)?shù)亟邓霛B補(bǔ)給；當(dāng)?shù)亟邓霛B補(bǔ)給；地表水體入滲補(bǔ)給；地表水體入滲補(bǔ)給；外區(qū)地下徑流的側(cè)向補(bǔ)給。外區(qū)地下徑流的側(cè)向補(bǔ)給。 平原區(qū)地下水資料和