松散岩类孔隙水水均衡计算

1）均衡方程式的建立

见公式（3－1）。

2）各均衡要素的确定

（1）降水入渗补给量。

计算公式如下：

Q降补＝a·x·F（3－9）

式中：Q降补——降水入渗补给量（m3／a）；

a——降水入渗系数；

x——多年平均降水量（m）；

F——降水入渗补给区面积（km2）。

降水入渗补给量计算结果见表3－10、表3－11。

表3－10 降水入渗补给量计算一览表

表3－11 丰、平、枯及特枯年份降水入渗量计算一览表

（2）河流补给、排泄地下水量。

计算公式如下：

Q河补＝K·I·B·M·t（3－10）

式中：Q河补——河流入渗补给量（m3／a）；

K——补给排泄地段含水层平均渗透系数（m／d）；

I——补给排泄地段地下水水力坡度；

M——补给排泄地段含水层平均厚度（m）；

B——侧渗补给排泄断面的长度（m）；

t——时间（取280d）。

计算结果见表3－12。

（3）灌溉回渗补给量。

计算公式如下：

Q灌补＝F·β·x（3－11）

式中：Q灌补——灌溉回渗补给量（万m3／a）；

F——灌溉回渗补给区面积（km2）；

β——灌溉回渗系数（取0.1）；

x——灌溉定额（采用300m3／亩·a）。

计算结果见表3－13。

表3－12 河流补、排地下水量计算一览表

表3－13 灌溉回渗补给量一览表

（4）地下水径流补、排量。

计算公式如下：

Q径＝K·I·B·M（3－12）

式中：Q径——侧向径流补给、排泄量（m3／d）；

K——含水层渗透系数（m／d）；

I——水力坡度；

M——含水层厚度（m）；

B——径流补给断面的宽度（m）。

计算结果：Q径＝32.85万m3／a。见表3－14。

（5）潜水蒸发量。

区内潜水蒸发仅在漫滩水位埋藏较浅，砂、卵石裸露地表的地段。根据经验值，蒸发极限取3.5m。潜水蒸发量计算公式如下：

Q蒸＝C·ε·t·F（3－13）

式中：Q蒸——潜水蒸发量（m3／d）；

C——潜水蒸发系数（取0.065）；

ε——水面蒸发系数（取0.95）；

t——产生蒸发的时间（取280d）；

F——蒸发面积（m2）。

潜水蒸发量计算结果见表3－15。

表3－14 地下水径流补、排量计算一览表

注：水力坡度（I）取790m，水位线0.01。

表3－15 潜水蒸发量计算一览表

（6）地下水开采量。

①农业灌溉开采量计算：

根据栾川县水利局于2011年水利普查资料，栾川乡机电井、人力井共170眼。农业灌溉面积4055亩，按灌溉定额250m3／亩·a计算，农业灌溉开采量101.375万m3／a。

②地下水生活用水开采量计算：

根据栾川县统计局2013年人口统计资料，城关镇人口67 701人，栾川乡人口30 064人，总计97 765人。人均生活用水按100L／d计算，生活用水量为356.84万m3／a。

城关镇居民生活用水主要水源为山间地表水。栾川乡各行政村居民主要取于安全饮水工程，生活用水取地下水仅占10％左右，按此计算，地下水生活用水开采量为35.68万m3／a。

以上两项合计：地下水开采量总计为137.06万m3／a。

栾川城关镇需水量采用地表水水源。栾川乡各行政村自2006年以来，先后建起了安全饮水工程，解决了居民的生活用水。因此，区内近年来地下水的开采量日趋减少。根据本次调查，区内零散分布的新、老民井约30余眼，各企事业单位的自备井，以及1980年以前为建县城供水水源地，在城区多处施工的水源井、傍伊河大口井等，基本上因种种原因，近年来已停止使用，仅有极少数井作应急取水。

根据访问及调查，研究区内地下水开采除生活饮用外，农业灌溉开采在不同年份变化不大。

3）松散岩类孔隙水均衡分析

将以上计算的各种数据代入式（3－1），得到研究区内地下水均衡结果，见表3－16。

表3－16 均衡计算统计表

由表3－16可以看出，在丰水年，研究区内地下水补给量大于排泄量，均衡差为正值；多年平均，区内地下水补给量与排泄量基本持平，有微量结余；其他年份，包括平水年、枯水年和特枯年，区内地下水补给量均小于排泄量，均衡差为负值。现状年为有记录以来的最枯年，均衡差为－113.19万m3／a，将其值代入公式（3－1），计算得出地下水位平均下降幅度：ΔH为0.38m，这与地下水位观测资料几乎一致（表3－17），说明计算方法及计算参数选取是合理的。

表3－17 地下水位观测统计表 （单位：m）

续表3－17