保护地质环境  造福于人类


4  地下水资源评价

41  地下水水量计算与评价

411  地下水水量计算与评价的基本要求

4111  所评价的地下水水量是指人类可资利用的地下水水量。根据需要,结合地区的水文地质条件,分别计算地下水的补给量、储存量和可开采量。

补给量是指单位时间内流入含水层的地下水总量,其中包括天然补给量、开采补给增量和人工补给量等。

储存量是指储存于含水层内的重力水体积,其中包括容积储存量、弹性储存量和弱含水层的释水量。

可开采量是指在一定的技术经济条件下,采用合理开采方案和合理开采动态,在整个开采期间不明显袭夺已有水源地、不发生危害性的环境地质问题的前提下,允许开采的水量,其中包括开采时可夺取的天然补给量或排泄量、开采补给增量、可利用的储存量和人工补给量。

4112  地下水水量计算与评价应符合下列规定:

a.考虑地表水和地下水具有相互转化的关系,将二者作为统一体进行综合评价;

b.地下水资源评价是一个研究过程,应贯穿于勘察工作的始终,勘察工作初期阶段,即应对地下水资源进行概略或预测性的评价和论证,并通过勘察资料的累积,不断修改或深化历次的评价和论证,以期获得较为切合实际的结论;

c.地下水水量计算,一般只计算补给量和可齐采量;在补给量难以计算的地区,可计算排泄量,在储存量较大补给量较小的干旱地区,或有深潭和地下湖分布的裸露岩溶地区,或开采深层地下水地区,还应汁算储存量;在宜建地下调蓄水库的地区,还应计算地下调蓄库容量;

d.地下水可开采量一般不宜大于地下水补给量;

e.凡具备水均衡计算条件的地区,均应进行地下水均衡计算;

f.应根据需水量、勘察阶段和地区水文地质条件,选择两种以上的方法进行地下水水量计算,经过分析对比得出比较符合实际的结论。

412  水文地质参数计算要求

4121  水文地质参数计算,必须在全面分析地区水文地质条件的基础上,合理地选用计算公式。

4122  利用抽水试验资料计算水文地质参数,可根据任务的需要相应的计算含水层的渗透系数K、导水系数T、压力传导系数α、给水度μ、储水系数μe及半透水层的越流系数 、博尔顿的延迟指数 、有延迟给水的无压含水层的疏干因数β等。参数计算应符合下列要求:

a.利用单孔稳定流抽水试验资料进行计算时,应消除井损的影响;

b.利用非稳定流抽水资料计算水文地质参数时,应根据水文地质条件,分析Slg t曲线类型(如泰斯C·V·Theis型、汉土什M·S·Hantush型、纽曼S·P·Neumen型、博尔顿S·N·Boulton型等),根据不同曲线类型,选择相应公式进行计算(利用公式直接计算或利用配线法、直线法、拐点法;水位恢复法等图解法计算)

4123  给水度μ、降水入渗系数α、灌溉回归系数β、渠道渗漏系数ω,等均衡计算参数,可利用野外试验或室内实验资料求得。

4124  当具有较长系列的地下水动态资料时,应通过动态资料反求水文地质参数。

413  地下水水量计算方法

4131  地下水补给量的计算方法:

在前期论证阶段和初步勘察阶段一般主要计算天然补给量和人工补给量,必要时还应计算相应开采条件下的补给量;详细勘察阶段应计算设计开采条件下的补给量。

41311  天然补给量计算方法:

a.地下水流入量使用断面法按线性渗透定律分段计算;

b.大气降水入渗量一般可选用降水入渗系数法计算;在潜水分布区,地下水径流条件差并以垂直入渗补给为主时,可利用地下水动态资料计算;在径流条件好时,可用均衡法或有限差分法计算;

c.地表水入渗补给量中,河渠入渗补给量可根据河、渠的上、下游断面的流量差或有关河渠渗漏公式计算;其他地表水入渗量可选用均衡法计算;

d.含水层越流补给量,根据开采含水层水位同上、下相邻的含水层水位差,按线性渗透定律公式计算;

e.地下水天然补给量可按以上各项补给量之和计算,也可以用地下水排泄量与储存量的变化量之代数和计算;

f.当地下水排泄量是河水流量的主要组成部分时,地下水补给量可采用水文分割法计算,计算时应考虑时间的迟后效应。

41312  人工补给量计算:

a.灌溉水入渗补给量,一般应选用灌溉回归系数法计算,也可根据灌入量减去排放量、蒸发量及其他消耗量计算;

b.其他人工补给量,可根据补给方式,选择相应的计算方法。

41313  开采条件下补给量的计算,除按天然补给和人工补给量的计算方法外,还应满足下列要求:

a.地下水流人量应采用稳定开采降落漏斗的水力坡度计算;

b.越流量;地表水和降水的入渗量及人工补给量,应根据开采含水层的设计水位降深计算;

c.利用各单项补给量之和计算总补给量时,应对各单项补给量进行具体分析,以避免在数量上有重复的项目相加;

d.地下水补给量计算时,应结合地下水动态;多年水文、气象资料综合分析,计算地下水多年平均补给量及特征年份(丰、平、枯)地下水补给量。

4132  地下水储存量的计算方法:

地下水储存量应分别计算容积储存量和弹性储存量。容积储存量的计算深度应与设计开采动水位深度一致;弹性储存量计算深度应与承压含水层顶板深度一致。储存量计算范围应不小于预测开采漏斗影响范围。

4133  地下水可开采量的计算方法:

a.地下水可开采量应根据经济技术水平,结合开采方案和设施,在环境地质预测的基础上计算;

b.各类型水源地不同勘察阶段的可开采量宜参照表12方法计算;

12  可开采量主要计算方法

 

 

 

 

 

 
 

 

 

 

   

岩溶水

裂隙水

山间河谷及傍河型

冲洪积扇型

冲积、湖积平原型

滨海平原及河口三角洲型

前期论证阶段

1.水文地质比拟法。

2.水均衡法。

3.水文分析法。

4.根据单孔抽水试验计算

1.泉、地下河枯季测流法。

2.均衡法。

3.地下水径流模数法。

4.水文分析法

1.水文分析法。

2.水文地质比拟法。

3.水均衡法

初步勘察阶段

1.干扰井群法。

2.补偿疏干法。

3.地下水断面流量法。

4.水文分析法。

5.傍河水源地选用岸边渗入公式和有限差分法

1.干扰井群法。

2.水均衡法。

3.试验推断法。

4.降落漏斗法。

5.数值法

1.非稳定流干扰井群法。

2.开采强度法。

3.降落漏斗法。

4.数值法

1.泉、地下河动态分析法。

2.水均衡法。

3.水文分析法。

4.干扰井群法

 

1.非稳定流干扰井群法。

2.水均衡法。

3.水文分析法

详细勘察阶段

1.数值法或电模拟法。

2.截潜流工程实抽法。

3.水文分析法

1.数值法或电模拟法。

2.水均衡法。

3.干扰井群法。

4.降落漏斗法。

5.小型水源地允许采用试验推断法

1.数值法或电模拟法。

2.非稳定流干扰井群抽水法。

3.降落漏斗法。

4.小型水源地允许采用开采强度法

1.数值法或电模拟法。

2.试验性开采抽水法

1.数值法或电模拟法。

2.试验性开采抽水法。

3.水文分析法。

4.以矿坑实际排水量的多年观测资料计算

开采阶段

数理统计模型、数值模型、电模拟模型等

c.当水源地具有长期的开采动态资料时,还应选用有关相关分析法和开采抽水法计算可开采量。

414  地下水水量评价

4141  地下水水量评价,一般只评价可开采量,其评价内容主要包括:

a.前期论证阶段和初步勘察阶段,一般根据地下水的补给量,论证可开采量的保证程度,当补给量难以查明时,可根据排泄量来论证可开采量的保证程度;

b.详细勘察阶段,应根据技术经济条件对不同计算方案进行对比、论证,确定最合理的开采方案,并根据设计开采量及设计水位降深,预测开采下降漏斗的形状、发展趋势及开采条件下补给、消耗发生的变化,论证设计开采量的保证程度;

c.在已建水源地附近勘察新水源地时,应根据设计开采量,计算对已建水源地开采动态的影响,论证新水源地可开采量和开采方案的合理性;

d.评价水源地投产后,有可能引起的水质恶化、地面沉降或塌陷、海水入侵、工程建筑破坏以及对生态平衡的影响等环境地质问题。

4142  根据地质、水文地质条件研究程度、地下水动态观测资料的可靠程度及观测时间的长短、计算所引用的原始数据和参数的精度、计算方法和公式的合理性、地下水补给量的保证程度等,将地下水资源评价精度划分为ABCD四级(13)。不同勘察阶段应提交相应评价精度的地下水资源勘察报告。

13  地下水资源评价精度分级

级别

勘察阶段

水文地质研究程度

应用范围

D(C1)

前期论证阶段

120万~15

初步查明含水层数目、特征、分布规律和水质类型,地下水补、径、排条件及动态规律,初步圈定出有利开采地段。水文地质参数主要根据已有的抽水试验资料求得,资料不足时可补作少量的单孔抽水试验或选用经验数值。可用比拟法、水文分析法、均衡法等概略计算和评价地下水资源

为城市或经济区规划、大型建设项目的总体设计(预可行性研究)提供水源依据

C(B)

初步勘察阶段

15万~125

基本查明含水层特征,地下水补、径、排条件及地下水化学特征,掌握不少于半年的地下水动态观测资料。水文地质参数主要根据多孔抽水试验或地下水动态资料确定。建立初步的数学模型,利用解析法、水文分析法、均衡法等系统地计算地下水资源,初步评价地下水可开采量,并对兴建新水源地的可能性做出评价

选择水源地,为给水初步设计(可行性研究)提供依据

B(A2)

详细勘察阶段

125万~11

  在查明含水层特征及水文地质条件的基础上,对地下水开采技术条件进行了详细勘察研究,掌握一年以上系统的地下水动态资料,进行群孔干扰抽水试验或试验性开采抽水试验,建立和完善数学模型,利用数值法、电模拟法、开采抽水法或解析法等对可开采量进行计算和评价,预测开采期内水质、水量的变化趋势

为建设水源地提供技术设计和施工设计依据

A(A1)

开采阶段

125万~11

对地下水开采动态、开采方案及开采过程中存在的环境地质问题,进行专门的调查研究及三年以上的实际开采动态观测工作.

根据多年开采动态及各项专题研究资料,对地下水资源进行系统的多年均衡计算和评价,对所建立的数学模型进一步检验和论证,并尽量建立初步的随机模型和管理模型。研究地下水开采方案的合理性,论证保证程度,提出扩大水源开采、人工补给、防止水源枯竭及水质恶化等水资源保护问题

为调整开采方案,改造及扩建水源地提供设计依据,同时为科学管理提供依据

注:(A1)(A2)(B)(C1)为原五级地下水资源评价精度分级级别。

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