水文地质勘查技术 地下水水资源量计算 5 水均衡法.ppt

湖南工程职业技术学院 HUNAN VOCATIONAL COLLEGE OF ENGINEERING 湖南省示范性（骨干）高等职业院校 湖南工程职业技术学院环境地质工程专业教学资源库 水文地质勘查技术 ——地下水资源量计算 水均衡法 水均衡法 一、基本原理 二、特点及适用条件 三、计算步骤 四、计算与评价 水均衡法：也称水量平衡法，它主要是研究某一地区（均衡区）在一定时间段（均衡期内）地下水的补给量、储存量和消耗量之间的数量转化关系，通过平衡计算，评价地下水的允许开采量。 一、基本原理 基本原理：质量守恒定律 地下水均衡方程：Q补– Q消 = ±μFΔh/t 如果水源地的开采动态类型为稳定型，则允许开采量为： Q允开 ≈ΔQ补+ΔQ消≈Q补+ΔQ补 = Q开补≈ Q补 若是水源地的开采动态类型为消耗型，则允许开采量为： Q允开 ≈ Q补+ΔQ补 +μFSmax/ (T.365）= Q开补 +μFSmax/（T.365） 水均衡法的原理明确，计算公式简单，其成果要求可粗可精，所以适应性强。在地下水补排条件简单，水均衡要素容易确定，开采后变化不大的地区，用该法评价地下水资源的效果较好。 通常用水均衡法或其他方法来论证用解析公式计算的开采量。 二、特点及适用条件 三、计算步骤 1、划分均衡区，确定均衡期，建立均衡方程 首先按边界划分均衡区，再按均衡要素大体一致的情况进一步分区，分别计算后，再加总。 （1）一级分区：通常以含水介质成因类型和地下水类型的组合作为一级分区依据，如在山前冲洪扇地带，可分扇顶至中部的潜水区、扇中至扇缘的浅部潜水区及承压水区。 （2）二级分区：如果同一区内的水文地质条件还有较大差异，可以根据不同的定量指标划分为若干区，分区指标通常是含水层导水系数、给水度、水位埋深、动态变同及包气带岩性等。 均衡期一般以年为单位，也可将旱季、雨季分开计算。 确定各分区的在均衡期内的均衡要素，建立均衡方程。 2、确定每个区的各项均衡要素值 （1）测定天然流场下各项补给量和消耗量，计算天然状态下是否均衡。 （2）再考虑开采条件下的补给增量和可能减少的消耗量，以此作为地下水的允许开采量。 Q允开 ≈ΔQ补+ΔQ消≈Q补+ΔQ补 = Q开补≈ Q补 3、计算与评价 四、计算与评价 将各项均衡要素值代入均衡式中，计算出补给与消耗的差值，检查地下水储存量的变化量是否与之相符。 评价时，一般以可能减少的消耗量加上实际已开采量作为总的允许开采量，或以总补给量作为允许开采量的极限。如果储存量很大，可运用时，应确定最大允许降深值Smax。将此范围内的储存量逐年分配到开采量中，开采期限一般取20—100年。 在实际计算中，常常是根据多年的动态观测资料分析，计算不同保证率典型年的水均衡，进行多年调节分析计算，评价允许开采量的保证程度。 例：如右图，桠杉坡煤矿，疏干排水量Q=40m3/h，例出桠杉坡煤矿疏干排水均衡计算式？ 总结：水均衡法 1、水均衡法的基本原理 2、水均衡法的特点及适用条件 3、 水均衡法的计算步骤与计算评价 * *