(单位均为万m3)
式中,Q库为库塘渗漏补给量;Q入库、Q出库分别为入库塘水量和出库塘水量;E0为库塘的水面蒸发量(采用E601蒸发器的观测值或换算成E601型蒸发器的蒸发量);P库为库塘水面的降水量;E浸为库塘周边浸润带蒸发量;Q库蓄为库塘蓄变量(即年初、年末库塘蓄水量之差,当年初库塘蓄水量较大时取“+”值,当年末库塘蓄水量较大时取“-”值)。
利用公式(13)计算多年平均库塘渗漏补给量时,Q入库、Q出库、P库、E0、E浸、Q库蓄等应采用1980~2000年期间的多年平均值。
4.渠系渗漏补给量
渠系是指干、支、斗、农、毛各级渠道的统称。渠系水位一般均高于其岸边的地下水水位,故渠系水一般均补给地下水。渠系水补给地下水的水量称为渠系渗漏补给量。本次评价要求只计算干、支两级渠道的渗漏补给量,并要求将跨水资源一级区调水形成的渠系渗漏补给量单独列出。计算方法有:
(1)地下水动力学法(剖面法)
沿渠系岸边切割剖面,计算渠系水通过剖面补给地下水的水量,采用公式(12)计算,技术要求与利用公式(12)计算河道渗漏补给量时相同。
(2)渠系渗漏补给系数法 计算公式:
Q渠系=m·Q渠首引 (14)
式中,Q渠首引为渠首引水量(万m3);m为渠系渗漏补给系数(无因次)。 利用地下水动力学法或渠系渗漏补给系数法,即利用公式(12)或(14)计算多年平均渠系渗漏补给量Q渠系时,相关计算参数应采用1980~2000年期间的多年平均值。
5.渠灌田间入渗补给量
渠灌田间入渗补给量是指渠灌水进入田间后,入渗补给地下水的水量。本次评价要求将斗、农、毛三级渠道的渗漏补给量纳入渠灌田间入渗补给量。要求将跨水资源一级区调水形成的渠灌田间入渗补给量单独列出。渠灌田间入渗补给量可利用下式计算:
Q渠灌=β渠·Q渠田 (15)
式中,Q渠灌为渠灌田间入渗补给量(万m3);β渠为渠灌田间入渗补给系数(无因次);Q渠田为渠灌水进入田间的水量(应用斗渠渠首引水量,万m3)。
利用公式(15)计算多年平均渠灌田间入渗补给量时,Q渠田采用1980~2000年期间的多年平均值,β渠采用近期地下水埋深和灌溉定额条件下的分析成果。
6.人工回灌补给量
人工回灌补给量是指通过井孔、河渠、坑塘或田面等方式,人为地将地表水等灌入地下且补给地下水的水量。可根据不同的回灌方式采用不同的计算方法。例如,井孔回灌,可采用调查统计回灌量的方法;河渠、坑塘或田面等方式的人工回灌补给量,可分别按计算河道渗漏补给量、渠系渗漏补给量、库塘渗漏补给量或渠灌田间入渗补给量的方法进行计算。要求将跨水资源一级区调水为回灌水源所形成的人工回灌补给量单独列出。
7.地表水体补给量
地表水体补给量是指河道渗漏补给量、库塘渗漏补给量、渠系渗漏补给量、渠灌田间入渗补给量及以地表水为回灌水源的人工回灌补给量之和。要求将跨水资源一级区调水形成的地表水体补给量单独列出。为计算平原区地下水资源量与上游山丘区地下水资源量间的重复计算量,要求将本水资源一级区引水中由河川基流形成的地表水体补给量区分出来。由河川基流量形成的地表水体补给量,可根据地表水体中河川基流量占河川径流量的比率确定。
8.山前侧向补给量
山前侧向补给量是指发生在山丘区与平原区交界面上,山丘区地下水以地下潜流形式补给平原区浅层地下水的水量。山前侧向补给量可采用剖面法利用达西公式计算:
Q山前侧=10-4·K·I·A·t (16)
式中,Q山前侧为年山前侧向补给量(万m3);K为剖面位置的渗透系数(m/d);I为垂直于剖面的水力坡度(无因次);A为剖面面积(m2);t为时间,采用365d。
采用公式(16)计算多年平均山前侧向补给量时,应同时满足以下4点技术要求:
(1)水力坡度I应与剖面相垂直,不垂直时,应根据剖面走向与地下水流向间的夹角,对水力坡度I值按余弦关系进行换算;剖面位置应尽可能靠近补给边界(即山丘区与平原区界线);
(2)渗透系数K值,可采用垂向全剖面混合试验成果,也可采用分层试验成果。采用后者时,应按不同含水层和弱透水层的厚度取用加权平均值;
(3)在计算多年平均山前侧向补给量时,水力坡度I值采用1980~2000年期间的多年平均值。
(4)切割剖面的底界一般采用当地浅层地下水含水层的底板;沿山前切割的剖面线一般为折线,应分段分别计算各折线段剖面的山前侧向补给量,并以各分段计算结果的总和作为全剖面的山前侧向补给量。
9.井灌回归补给量
井灌回归补给量是指井灌水(系浅层地下水)进入田间后,入渗补给地下水的水量,井灌回归补给量包括井灌水输水渠道的渗漏补给量。井灌回归补给量可利用下式计算:
Q井灌=β井·Q井田 (17)
式中,Q井灌为井灌回归补给量(万m3);β井为井灌回归补给系数(无因次);Q井田为井灌水进入田间的水量(使用浅层地下水实际开采量中用于农田灌溉的部分,万m3)。
利用公式(17)计算多年平均井灌回归补给量时,Q井田采用1980~2000年期间的多年平均值,β井采用近期地下水埋深和灌溉定额条件下灌溉入渗补给系数的分析成果。
(二)地下水总补给量和地下水资源量的计算方法
1980~2000年期间各项多年平均补给量之和为多年平均地下水总补给量。多年平均地下水总补给量减去多年平均井灌回归补给量,其差值即为多年平均地下水资源量。
(三)各项排泄量的计算方法
排泄量包括潜水蒸发量、河道排泄量、侧向流出量和浅层地下水实际开采量,均要求计算1980~2000年期间的多年平均值。
1.潜水蒸发量
潜水蒸发量是指潜水在毛细管作用下,通过包气带岩土向上运动造成的蒸发量(包括棵间蒸发量和被植物根系吸收造成的叶面蒸散发量两部分)。计算方法主要有以下两种。
(1)潜水蒸发系数法 计算公式:
E=10-1·E0·C·F (18)
式中,E为潜水蒸发量(万m3);E0为水面蒸发量(mm,采用E601型蒸发器的观测值或换算成E601型蒸发器的蒸发量);C为潜水蒸发系数(无因次);F为计算面积(km2)。
利用公式(18)计算多年平均潜水蒸发量时,计算参数E0、C应采用1980~2000年期间的多年平均值。
(2)经验公式计算法
采用潜水蒸发经验公式,即公式(5),计算用深度表示的潜水蒸发量(mm),再根据均衡计算区的计算面积,换算成用体积表示的潜水蒸发量(万m3)。采用此法计算均衡计算区多年平均潜水蒸发量时,Δh、Z、E0等计算参数应采用1980~2000年期间的多年平均值。
2.河道排泄量
当河道内河水水位低于岸边地下水水位时,河道排泄地下水,排泄的水量称为河道排泄量。计算方法、计算公式和技术要求同河道渗漏补给量的计算。
3.侧向流出量
以地下潜流形式流出评价计算区的水量称为侧向流出量。一般采用地下水动力学法(剖面法)计算,即沿均衡计算区的地下水下游边界切割计算剖面,利用公式(16)计算侧向流出量。
4.浅层地下水实际开采量
各均衡计算区的浅层地下水实际开采量应通过调查统计得出。可采用各均衡计算区1980~2000期间的多年平均浅层地下水实际开采量调查统计成果作为各相应均衡计算区的多年平均浅层地下水实际开采量。
(四)总排泄量的计算方法
均衡计算区内各项多年平均排泄量之和为该均衡计算区的多年平均总排泄量。
(五)浅层地下水蓄变量的计算方法
浅层地下水蓄变量是指均衡计算区计算时段初浅层地下水储存量与计算时段末浅层地下水储存量的差值。通常采用下式计算:
ΔW=102·(h1-h2)·μ·F/t (19)
式中,ΔW为年浅层地下水蓄变量(万m3);h1为计算时段初地下水水位(m);h2为计算时段末地下水水位(m);μ为地下水水位变幅带给水度(无因次);F为计算面积(km2);t为计算时段长度(a)。
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