地下水量分析計(jì)算(修)

1、河北工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 設(shè)計(jì)總說(shuō)明設(shè)計(jì)依據(jù)水資源論證導(dǎo)則SL322-2013水資源評(píng)價(jià)導(dǎo)則SL/T238-2013水資源供需預(yù)測(cè)分析技術(shù)規(guī)范SL429設(shè)計(jì)概況（1）地點(diǎn)：北京市大興區(qū)（2）背景：大興區(qū)地下水超采嚴(yán)重，地下水位下降迅速。目前大興區(qū)地下水已連續(xù)10年虧損，部分地區(qū)已經(jīng)形成大面積地下水降漏斗，出現(xiàn)水質(zhì)硬化。更合理地配置水資源，高效利用地下水已經(jīng)刻不容緩。為了促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整，營(yíng)造和諧的人文水文環(huán)境，本文對(duì)大興區(qū)的地下水資源量進(jìn)行評(píng)價(jià)。（3）資料：北京市大興區(qū)基巖分布圖大興行政圖大興區(qū)水利工程現(xiàn)狀與規(guī)劃圖雨量站分布圖耕地面積統(tǒng)計(jì)表（2003年）灌溉水量統(tǒng)計(jì)表（19611990

2、年）降水量統(tǒng)計(jì)表（19592000年）社會(huì)人口統(tǒng)計(jì)表（19811997年）水質(zhì)檢測(cè)統(tǒng)計(jì)表（19951998年）（4）評(píng)價(jià)方法：水量均衡法，水量均衡法是全面研究計(jì)算區(qū)（均衡區(qū)）在一定時(shí)間段（均衡期）內(nèi)地下水補(bǔ)給量、儲(chǔ)存量和排泄量之間數(shù)量轉(zhuǎn)化關(guān)系的方法。通過(guò)均衡計(jì)算，得到地下水允許開(kāi)采量。水量均衡法是水量計(jì)算中最常用、最基本的方法。該方法還常用于驗(yàn)證其他計(jì)算方法計(jì)算的準(zhǔn)確性?；驹恚阂粋€(gè)均衡區(qū)內(nèi)的含水層系統(tǒng)，在任一時(shí)間段（At）內(nèi)的補(bǔ)給量與排泄量之差恒等于含水層系統(tǒng)中水體積的變化量，即。補(bǔ)一Q排二土S-F卩*承壓水（11）式中：Q補(bǔ)含水層系統(tǒng)獲得的各種補(bǔ)給量之和（m3/a或m3d）；Q排含水層系

3、統(tǒng)通過(guò)各種途徑的排泄量之和（m3/a或m3d）；M,M*重力給水度和彈性釋水系數(shù)；hAt時(shí)段內(nèi)均衡區(qū)平均水位（頭）變化值（m）；F均衡區(qū)含水層的分布面積（m2）。本設(shè)計(jì)中，水量均衡法主要引用大興區(qū)在1978年至1998年的歷年相關(guān)資料：補(bǔ)給量資料，分別計(jì)算出降雨補(bǔ)給入滲量、河流入滲補(bǔ)給量、渠系入滲補(bǔ)給量、地下水灌溉補(bǔ)給量、地下水側(cè)滲補(bǔ)給量；消耗量資料，分別計(jì)算出地下水總開(kāi)采量和地下水側(cè)滲流出量。處理數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)注意大興區(qū)除了天堂河、大小龍河常年缺水?dāng)嗔魍?，部分河段如鳳河、新鳳河某些年份也會(huì)出現(xiàn)數(shù)月的斷流，做插補(bǔ)延長(zhǎng)時(shí)應(yīng)規(guī)避其所引起的誤差。根據(jù)以上計(jì)算所得的數(shù)據(jù)代入公式:Q-Q二土MXFXAH（36

4、）總補(bǔ)總排可計(jì)算得出地下水位變化。最后利用公式:H=b+mXP+mXQ+mXQ+mXQ（37）0降水1開(kāi)采量2地表水灌溉量3河流入滲量利用線性回歸的原理進(jìn)行數(shù)學(xué)模擬，校核計(jì)算精度。（5）評(píng)價(jià)內(nèi)容：地下水補(bǔ)給量，包括：降雨入滲補(bǔ)給量9847.698273萬(wàn)mh河流入滲補(bǔ)給量3045.08126萬(wàn)m?、渠系入滲補(bǔ)給量993.34286萬(wàn)mh田間灌溉入滲補(bǔ)給量6002.3238萬(wàn)mh地下水側(cè)向補(bǔ)給量433.2619萬(wàn)m3。其中河流入滲系數(shù)為0.4%/km,降雨入滲系數(shù)、渠系入滲系數(shù)和田間灌溉系數(shù)群為0.2。地下水消耗量，包括：地下水總開(kāi)采量29149.0萬(wàn)m?、地下水側(cè)向流出量127.5萬(wàn)m?。地下

5、水可開(kāi)采量，包括：地下水位變化為-0.618m,其中均衡區(qū)面積1039.9km2、給水度0.133。（5）評(píng)價(jià)結(jié)果：經(jīng)過(guò)分析計(jì)算，北京市大興區(qū)地下水水位正以每年約0.6m的速度下降，地下水資源配置、保護(hù)情況堪憂。地下水補(bǔ)給來(lái)源中，降雨入滲補(bǔ)給量和田間灌溉入滲補(bǔ)給量占絕大部分，分別占比48%和30%，而河流入滲補(bǔ)給量?jī)H占15%。由此可印證大興區(qū)部分河流流量不足，基本無(wú)徑流的嚴(yán)峻現(xiàn)實(shí)。大小龍河、天堂河常年斷流，區(qū)內(nèi)只有排污河道鳳河、新鳳河、涼水河常年有水，永定河由于上游有時(shí)放水，因此還有一定的流量。地下水消耗量中，田間灌溉入滲補(bǔ)給量占比高達(dá)86%，反映出大興區(qū)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)中一產(chǎn)占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，雖然近年來(lái)

6、大興區(qū)逐步轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，二、三產(chǎn)比例有所增加，但農(nóng)業(yè)用水仍然占據(jù)相當(dāng)大的比例。綜上所述，北京市大興區(qū)地下水資源供需矛盾?chē)?yán)重，應(yīng)及時(shí)調(diào)整水資源配置結(jié)構(gòu)，大力發(fā)展三產(chǎn)；提高水資源利用效率，切實(shí)利用現(xiàn)有科技力量加快建設(shè)節(jié)水型社會(huì)；加強(qiáng)水資源統(tǒng)一管理，嚴(yán)格控制地下水開(kāi)采審批，并嚴(yán)格執(zhí)法，加大對(duì)污染地下水的企業(yè)、個(gè)人的處罰力度，以期盡早建成和諧健康的人文水文環(huán)境。關(guān)鍵詞：大興區(qū)；地下水資源量；水量均衡法DesignGeneralInformation1.DesignBasisDemonstratingWaterResourcesGuideSL322-2013WaterResources

7、AssessmentGuidelinesSL/T238-2013WatersupplyanddemandforecastanalysisspecificationSL4292.DesignOverviewLocation:DaxingDistrictBackground:DaxingDistrictGroundwaterOverdraftseriousgroundwaterleveldeclinerapidly.DaxingDistrictcurrentlyhas10consecutiveyearsoflossesgroundwaterinsomeareas,hasformedalargear

8、eaofgroundwaterdropfunnel,waterqualityappearstoharden.Morerationalallocationofwaterresources,efficientuseofgroundwaterhasbeenpressing.Inordertopromotetheadjustmentofindustrialstructure,tocreateaharmoniousculturalenvironment,hydrology,groundwaterresourcesinthispapertoevaluatetheamountofDaxingDistrict

9、.Information:DaxingDistrictbedrockmapDaxingadministrativeFigureDaxingDistrict,waterconservancyandplansSituationRainfalldistributionstationArablelandstatistics(2003)Irrigationwatertables(1961-1990)Precipitationstatistics(1959-2000)Socio-demographicstatistics(1981-1997)Waterqualitytestingstatistics(19

10、95-1998)Evaluationmethod:Waterbalancemethod,waterbalancecalculationmethodisacomprehensiveresearcharea(equalizationzone)inacertainperiodoftime(equalizationperiod)groundwaterrecharge,thenumberofconversionprocessesrelationshipbetweenstocksandexcretion.Byequilibriumcalculation,thegroundwaterallowablewit

11、hdrawal.Waterbalancemethodtocalculatetheamountofwateristhemostcommonlyused,themostbasicmethod.Thismethodisalsocommonlyusedtoverifytheaccuracyofothercomputationalmethodofcalculation.Thebasicprinciple:abalancedAquiferSystemareaatanyonetimeperiod(t)thedifferencebetweentheamountofrechargeandexcretionwit

12、hinaconstantequaltotheamountofchangeinthevolumeofwaterintheaquifersystem,namely,(1.1)卩*承壓水Where:Qup-allkindsofrechargeoftheaquifersystemandobtained(m3/aorm3/d);Qrow-aquifersystemthroughtheexcretionofvariousroutesand(m3/aorm3/d);卩，卩*-gravitywatersupplyandelasticitydischargecoefficient;Theaveragewater

13、levelh-ttimeperiodequilibriumzone(head)changesinthevalue(m);F-balanceddistributionareaoftheaquifer(m2).Inthisdesign,waterbalancemethodismainlycitedinDaxingDistrictin1978-1998yearsofrelevantinformation:rechargedatawerecalculatedrechargefromrainfallinfiltration,infiltrationrechargeriver,canalRecharge,

14、rechargegroundwaterirrigation,lateralinfiltrationofgroundwaterrecharge;consumptiondata,calculatethetotalgroundwaterextractionandtheamountofgroundwaterseepageside.ShouldpayattentiontoprocessdatainDaxingDistrictinadditiontoParadiseRiverGaronnesizecutoutperennialwatershortage,thepartoftheriverastherive

15、rphoenix,XinfengRiversomeyearstherewillbeafewmonthsofdryingup,dointerpolationandextensionshouldavoiditduetoerrors.Basedontheabovecalculateddataintotheformula:Q-Q=士卩xFxH(36)totalcomplementtotalrowcalculatetheresultsofgroundwaterlevelchanges.Finally,usingequation:+exploitationofsurfacewaterirrigationa

16、mountH=b+mxP+mxQ+mxQ0precipitation12m3xQriverinfiltration(37)usingtheprincipleoflinearregressionmathematicalsimulation,schoolnuclearaccuracy.evaluationofthecontent:groundwaterrecharge,Comprising:PrecipitationRecharge9847.698273Wanm3,riversRecharge3045.08126WanmcanalRecharge993.34286Wanm3,fieldirriga

17、tionRecharge6002.3238Wanm3,lateralgroundwaterrecharge433.2619Wanm3.Wheretheriverinfiltrationcoefficientis0.4%/km,rainfallinfiltrationcoefficient,infiltrationcoefficientandfieldirrigationcanalcoefficientgroupis0.2.groundwaterconsumption,Including:totalgroundwaterextraction291,490,000m3,lateralgroundw

18、ateroutflowof1.275millionm3.theamountofgroundwaterexploitation,Including:groundwaterlevelchanges-0.618m,whereintheequalizerarea1039.9km2,specificyield0.133.(5)Evaluationoftheresults:Afteranalysisandcalculation,thegroundwaterlevelDaxingDistrict,Beijingisgrowingatanannualrateofabout0.6mdrop,configurat

19、iongroundwaterresources,protectionofworrying.Sourcesofgroundwaterrecharge,rainfallinfiltrationrechargeandrechargefromirrigationaccountsformostofthefield,respectively,accountingfor48%and30%,whiletheriversRechargeonly15%.Therebyproveinsufficient,DaxingDistrict,partoftheriverflow,almostnorunoffgrimreal

20、ity.ThesizeoftheGaronne,paradiseperennialriverdryingup,therewereonlySewageRiverPhoenixRiver,NewRiverPhoenix,Liangshuiheperennialwater,sometimesduetoupstreamYongdingRiverdrainage,sothereissometraffic.Groundwaterconsumptionandinthefieldsofirrigationinfiltrationrechargeaccountedformorethan86%,reflectin

21、gtheeconomicstructureinDaxingDistrict,aproductionofabsolutedominance,althoughinrecentyears,DaxingDistrict,theprogressivetransformationofeconomicdevelopment,adjustingtheindustrialstructure,secondaryandtertiaryproportionincreaseagriculturalwaterbutstilloccupyalargeproportion.Insummary,thegroundwaterre

22、sourcessupplyanddemandseriousDaxingDistrict,waterresourcesallocationshouldadjustthestructure,vigorouslydevelopthetertiaryindustry;improvewateruseefficiency,effectiveuseofexistingscientificandtechnologicalstrengthtoacceleratetheconstructionofwater-savingsociety;strengtheningwaterunifiedmanagement,str

23、ictlycontrolgroundwaterexploitationapproval,andstrictlyenforcethelaw,andincreasegroundwaterpollutionenterprisesandindividualspenaltiesforearlycompletionofaharmoniousandhealthyhumanistichydrologicalenvironment.Keywords:DaxingDistrict；groundwaterresources；waterbalancemethod目錄8設(shè)計(jì)總說(shuō)明1DesignGeneralInform

24、ation4第一章緒論9分析與研究的背景及意義9分析研究現(xiàn)狀9研究現(xiàn)狀9水量均衡法101.3節(jié)本次研究?jī)?nèi)容12第二章大興區(qū)的基本情況12地理位置及行政區(qū)劃12水文地質(zhì)狀況13社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況14水利工程現(xiàn)狀14第三章地下水量分析計(jì)算15地下水補(bǔ)給量計(jì)算15降水入滲補(bǔ)給量15河流入滲補(bǔ)給量16渠系入滲補(bǔ)給量及田間灌溉入滲補(bǔ)給量18地下水的側(cè)向補(bǔ)給量19地下水消耗量計(jì)算22地下水總開(kāi)采量22地下水側(cè)向流出量23地下水可開(kāi)采量計(jì)算24第四章結(jié)論及建議27謝辭27參考文獻(xiàn)28第一章緒論分析與研究的背景及意義北京市大興區(qū)位于北京市南部，由于經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需要，大興區(qū)地下水超采嚴(yán)重，目前大興區(qū)地下水已連續(xù)10

25、年虧損，部分地區(qū)已經(jīng)形成大面積地下水降漏斗，出現(xiàn)水質(zhì)硬化。為了更合理地配置水資源，高效利用地下水，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整，營(yíng)造和諧的人文水文環(huán)境，本文對(duì)大興區(qū)的地下水資源量進(jìn)行評(píng)價(jià)。分析研究現(xiàn)狀研究現(xiàn)狀計(jì)算地下水允許開(kāi)采量是地下水資源評(píng)價(jià)的核心問(wèn)題。計(jì)算地下水允許開(kāi)采量的方法也稱為地下水資源評(píng)價(jià)的方法。地下水允許開(kāi)采量的大小，主要取決于補(bǔ)給量。局域地下水資源評(píng)價(jià)還與開(kāi)采的經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件及開(kāi)采方案有關(guān)。有時(shí)為了確定含水層系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力，還需計(jì)算儲(chǔ)存量。目前地下水允許開(kāi)采量的計(jì)算方法有幾十種，國(guó)內(nèi)大部分學(xué)者嘗試對(duì)眾多計(jì)算方法進(jìn)行分類，有些學(xué)者依據(jù)計(jì)算方法的主要理論基礎(chǔ)、所需資料及適用條件，進(jìn)行了如下表

26、的分類，以供參考。在實(shí)際工作中，可依據(jù)計(jì)算區(qū)的水文地質(zhì)條件、已有資料的詳細(xì)程度、計(jì)算結(jié)果的精度要求等，選擇一種或幾種方法進(jìn)行計(jì)算，以相互驗(yàn)證及優(yōu)選。表1.1地下水資源評(píng)價(jià)方法分類表評(píng)捷血法分類主饕方眩編稱所需耍費(fèi)料數(shù)據(jù)適川舉件g龜理論為基礎(chǔ)的博澆適動(dòng)參感和給宦邊養(yǎng)爲(wèi)丼.初曲條件一個(gè)*宜年以上的朮竝、朮常動(dòng)蕊觀測(cè)資料或-段時(shí)間Si嵐淀期資料需朮層的應(yīng)禪世較島邊界犖件簡(jiǎn)m旳強(qiáng)化為詁有訃算公式藍(lán)求核丈蠱值怯（有限元也、疽垠越帰袪，邊養(yǎng)元京”電披擬祛當(dāng)水繪非旬質(zhì)侃內(nèi)邪結(jié)構(gòu)清瓠過(guò)界條祥超氣觀能費(fèi)滑對(duì)評(píng)價(jià)轎底靈求較島屈眼較丸親水滝然袞闞圧礙功垂和抽慮賈科馭統(tǒng)計(jì)理論為基固的方法尺、水力梢感法需桔水試檢戒折釆

27、過(guò)程中的功杰觀測(cè)藏料岸邊恥氏嘉統(tǒng)盹論方迭（4箱法h相關(guān)外椎醫(yī)4占曲蜿外推廉開(kāi)采抽水試罷法不畳宵水層結(jié)構(gòu)廉復(fù)雜站界條抻的融制適舊*源地或泉水?dāng)U大奸采評(píng)析以水均娥理論為些刪附方袪木均術(shù)賈單項(xiàng)樸給竜計(jì)算聯(lián)嫌合祁給址計(jì)算袪，開(kāi)采模數(shù)袪需能定均爾區(qū)內(nèi)各項(xiàng)水?dāng)?shù)均衡要素嚴(yán)好為封囲的草-隔水邊畀，補(bǔ)給項(xiàng)或消耗頊單亠.水均暫要素晶于確定以相個(gè)氏擬理論為基礎(chǔ)的方法點(diǎn)慕比擬慈f(wàn)朮讓岀擬法h間壕出抉提（水:文地飯歩敘比按進(jìn)需類假慮源地的勘攝或開(kāi)采境計(jì)費(fèi)料已有水懣地和新攆朮源她地質(zhì)麻件和水資源腦施條注;引自廉貴生.金耐光等井類略如修改0頂幷類見(jiàn):將方甞幣京源地的基豐類翹和竄涼評(píng)折方-尬的選擇沖國(guó)巖.1990.（2）,水

28、量均衡法本次設(shè)計(jì)采用水量均衡法。水量均衡法是全面研究計(jì)算區(qū)（均衡區(qū)）在一定時(shí)間段（均衡期）內(nèi)地下水補(bǔ)給量、儲(chǔ)存量和排泄量之間數(shù)量轉(zhuǎn)化關(guān)系的方法。通過(guò)均衡計(jì)算，得到地下水允許開(kāi)采量。水量均衡法是水量計(jì)算中最常用、最基本的方法。該方法還常用于驗(yàn)證其他計(jì)算方法計(jì)算的準(zhǔn)確性。（1）基本原理一個(gè)均衡區(qū)內(nèi)的含水層系統(tǒng)，在任一時(shí)間段（At）內(nèi)的補(bǔ)給量與排泄量之差恒等于含水層系統(tǒng)中水體積的變化量，即Q補(bǔ)一Q排=S-F卩*承壓水（11）式中：Q補(bǔ)一一含水層系統(tǒng)獲得的各種補(bǔ)給量之和（m3/a或m3/d）；Q排一一含水層系統(tǒng)通過(guò)各種途徑的排泄量之和（m3/a或m3/d）；卩,卩*重力給水度和彈性釋水系數(shù)；hAt時(shí)段

29、內(nèi)均衡區(qū)平均水位（頭）變化值（m）；F均衡區(qū)含水層的分布面積（m2）。由對(duì)允許開(kāi)采量的分析可知，若要保持均衡區(qū)內(nèi)的地下水資源可持續(xù)開(kāi)采，則地下水允許開(kāi)采量為Q=AQ+AQ（12）充補(bǔ)排在實(shí)際工作中，應(yīng)分析確定均衡區(qū)內(nèi)的各個(gè)均衡項(xiàng)目，計(jì)算出均衡區(qū)內(nèi)截取的各種排泄量和合理奪取的開(kāi)采補(bǔ)給量，二者之和為該均衡區(qū)的地下水允許開(kāi)采量。補(bǔ)給量（Q補(bǔ)）和排泄量（Q排）的組成項(xiàng)目很多，要準(zhǔn)確地測(cè)得這些數(shù)據(jù)往往也很困難。但對(duì)某一個(gè)具體的地區(qū)來(lái)說(shuō)，常常不包含全部均衡項(xiàng)目，有的甚至非常簡(jiǎn)單。例如，在我國(guó)西北干旱氣候條件下的山前沖洪積扇地區(qū)，年降水量很少而蒸發(fā)強(qiáng)烈，降水滲入補(bǔ)給量（Q雨滲）幾乎可以忽略不計(jì)。如果山前基巖

30、裂隙也不發(fā)育，則側(cè)向流入補(bǔ)給量（Q流入）也可忽略。當(dāng)含水層為一個(gè)較單一的砂卵礫石層，無(wú)越流補(bǔ)給，也沒(méi)有各種人工補(bǔ)給時(shí)，則地下水的補(bǔ)給量主要是從山區(qū)流出的河水滲入補(bǔ)給量（Q河滲），開(kāi)采后，由于地下水水位降低，可以使排泄項(xiàng)中的蒸發(fā)量（Q蒸發(fā)）、溢出量（Q溢出）都變?yōu)榱?。在這種條件下，水均衡方程可簡(jiǎn)化為AhQ-Q-Q*F-（13）河滲流出實(shí)開(kāi)At河北工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）河北工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 最大允許開(kāi)采量可用下式確定：Q沁Q(14)允開(kāi)河滲因此，準(zhǔn)確測(cè)定河流滲入補(bǔ)給量是用水均衡法評(píng)價(jià)地下水資源的關(guān)鍵。又如，我國(guó)南方的巖溶水地區(qū)，主要補(bǔ)給來(lái)源是Q雨滲和Q河滲，其次是側(cè)向流入Q流入，排泄項(xiàng)中

31、主要是Q溢出，其次是Q流出和Q蒸發(fā)。只要采取恰當(dāng)?shù)拈_(kāi)采方式，可以充分截取補(bǔ)給，減少排泄，則計(jì)算地下水允許開(kāi)采量的公式可簡(jiǎn)化為QqQ+Q(15)允開(kāi)雨滲河滲因此，在各種情況下，都應(yīng)按實(shí)際條件建立具體的水均衡方程(2)計(jì)算步驟劃分均衡區(qū)均衡區(qū)的劃分依據(jù)地下水資源評(píng)價(jià)的目的和要求而定，在區(qū)域地下水資源評(píng)價(jià)中，應(yīng)以天然地下水系統(tǒng)邊界圈定的范圍作為均衡區(qū)。區(qū)域地下水水量計(jì)算的均衡區(qū)需人為劃分劃分時(shí)均衡區(qū)的邊界應(yīng)盡量選擇天然邊界或地下水的交換量容易確定的邊界。當(dāng)均衡區(qū)面積比較大且水文地質(zhì)條件復(fù)雜時(shí)，均衡要素可能差別較大，還可根據(jù)含水層介質(zhì)成因類型和地下水類型進(jìn)行分區(qū)。如果按上述劃分仍有困難，可以按不同的定

32、量指標(biāo)(如含水層介質(zhì)的導(dǎo)水系數(shù)、給水度、水位埋深和動(dòng)態(tài)變幅等)進(jìn)行二級(jí)劃分或更細(xì)的劃分。確定均衡期地下水資源具有四維性質(zhì)，不但隨空間坐標(biāo)變化，而且還隨時(shí)間變化，因此，水量均衡計(jì)算還需要確定出計(jì)算時(shí)間段。時(shí)間段的長(zhǎng)短可以根據(jù)水量評(píng)價(jià)的目的、要求和資料情況決定。一般以一個(gè)水文年為單位，也可以將一個(gè)大水文周期作為均衡期，但計(jì)算過(guò)程中仍以水文年為單位逐年計(jì)算，然后再進(jìn)行均衡期內(nèi)總水量平衡計(jì)算。此外，也可以將一個(gè)旱季或雨季作為均衡期。確定均衡要素，建立均衡方程均衡要素是指通過(guò)均衡區(qū)水平周邊邊界及垂向邊界流入或流出的水量項(xiàng)。進(jìn)入均衡區(qū)的水量項(xiàng)稱為補(bǔ)給項(xiàng)或收入項(xiàng)；流出的水量項(xiàng)統(tǒng)稱排泄項(xiàng)或支出項(xiàng)。不同的均衡區(qū)

33、均衡要素的組成不同，應(yīng)根據(jù)均衡區(qū)的水文地質(zhì)條件確定補(bǔ)給項(xiàng)或排泄項(xiàng)。首先確定天然條件下補(bǔ)給項(xiàng)和排泄項(xiàng)，然后再分析計(jì)算開(kāi)采條件下可能增加開(kāi)采的補(bǔ)給量和截取的排泄量，以此建立地下水均衡方程。計(jì)算與評(píng)價(jià)將均衡要素各項(xiàng)值代入水均衡方程中，計(jì)算補(bǔ)給量與排泄量的差值，檢查其與地下水儲(chǔ)存量的變化是否相符。若不符合，檢查均衡要素各項(xiàng)的計(jì)算是否準(zhǔn)確，作適當(dāng)修改后，再進(jìn)行水均衡計(jì)算，直至方程平衡為止。作地下水資源評(píng)價(jià)時(shí)，可根據(jù)含水層厚度和最大允許降深，將地下水允許開(kāi)采量作為排泄項(xiàng)納入均衡方程中，經(jīng)多年水均衡調(diào)節(jié)計(jì)算，檢查地下水位下降能否超過(guò)最大允許降深，若超過(guò)，則應(yīng)調(diào)整地下水允許開(kāi)采量，直到地下水水位下降不超過(guò)并且

34、接近最大允許降深為止。也可以將總補(bǔ)給量作為地下水允許開(kāi)采量。進(jìn)行水量均衡計(jì)算，應(yīng)密切結(jié)合均衡區(qū)的水文地質(zhì)條件，根據(jù)均衡計(jì)算的目的和要求，確定最佳計(jì)算時(shí)段，同時(shí)要獲得各類計(jì)算所需的可靠參數(shù)，保證各個(gè)水均衡要素計(jì)算的精度，才能較準(zhǔn)確地計(jì)算出地下水允許開(kāi)采量。節(jié)本次研究?jī)?nèi)容大興區(qū)的水資源，包括：地表水資源和地下水資源。由于地表水徑流的減少，近年大興區(qū)主要是利用地下水，所以，本項(xiàng)研究主要關(guān)于大興區(qū)的水資源評(píng)價(jià)的內(nèi)容。包括：大興區(qū)基本情況了解；收集有關(guān)資料，閱讀相關(guān)文獻(xiàn)；大興區(qū)地下水量分析計(jì)算；結(jié)論。第三章地下水量分析計(jì)算地下水補(bǔ)給量計(jì)算大興區(qū)淺層地下水的補(bǔ)給，主要有降雨入滲補(bǔ)給量、河流入滲補(bǔ)給量、渠系

35、入滲補(bǔ)給量與田間灌溉入滲補(bǔ)給量以及地下水的側(cè)向補(bǔ)給量。分別對(duì)每個(gè)補(bǔ)給量進(jìn)行計(jì)算，然后合計(jì)就為地下水的總補(bǔ)給量。降水入滲補(bǔ)給量本次降水入滲補(bǔ)給量用系數(shù)法求得，關(guān)于入滲的補(bǔ)給系數(shù)a的取值，根據(jù)各計(jì)算三級(jí)區(qū)的情況綜合考慮其地表巖性、地下水位埋深、降水量、地形地貌、植被等因素得出。由北京市水文總站提供的不同地表巖性下的降雨入滲系數(shù)，進(jìn)行分析和加權(quán)計(jì)算，得出本次計(jì)算所采用的降水入滲系數(shù)a的值。表3.1降水入滲補(bǔ)給系數(shù)a取值表分區(qū)面積（km2）降水入滲補(bǔ)給沙礫卵石分布67.30.54粉細(xì)沙分布區(qū)416.20.22亞砂土分布區(qū)556.40.14合計(jì)/加權(quán)平1039.90.20Q=P*A*a(31)降雨經(jīng)計(jì)算

36、得，Q二P*A*a=9847.7萬(wàn)m3降雨河流入滲補(bǔ)給量區(qū)域內(nèi)的各條河流由于降水量的減少，基本上無(wú)徑流，目前主要是幾條排污河道有水，即：涼水河、新鳳河和鳳河，永定河由于上游有時(shí)放水，因此還有一定的流量。大興區(qū)內(nèi)和周邊地區(qū)的水文站由蘆溝橋閘、南各莊、鳳河營(yíng)和固安四個(gè)，其它的還有大紅門(mén)閘和李營(yíng)閘，根據(jù)各河道控制閘的流量記錄求出以上幾個(gè)河流的徑流量值。根據(jù)提供的資料顯示，區(qū)域內(nèi)亞砂土和亞粘土地段比較多，入滲能力小，其入滲率均取為0.4%/km，具體的各河流情況如下表：入滲補(bǔ)給量的計(jì)算公式如下：Q=QXLXp(32)入閘流量式中：Q各河流的入滲補(bǔ)給量，單位：萬(wàn)m3入Q各控制閘的流量，單位：萬(wàn)m3閘流量

37、L各河流的長(zhǎng)度，單位：kmP各河流的入滲率表3.2大興區(qū)河流入滲率取值表河道名稱縣內(nèi)起訖點(diǎn)境內(nèi)長(zhǎng)度km境內(nèi)流域面積km2入滲率%/km新鳳河黃村鎮(zhèn)立垡村瀛海鎮(zhèn)燒餅莊27.977134.510.4鳳河青云店鎮(zhèn)南紅門(mén)采育鎮(zhèn)鳳河營(yíng)村26.75103.280.4大龍河黃村鎮(zhèn)火車(chē)站安定鎮(zhèn)白塔閘23.468.850.4小龍河黃村鎮(zhèn)佟場(chǎng)安定鎮(zhèn)白塔閘21.882.570.4天堂河黃村鎮(zhèn)埝壇南閘榆垡鎮(zhèn)公各莊村東28257.310.4涼水河朝陽(yáng)區(qū)小紅門(mén)橋瀛海鎮(zhèn)肖莊9.644.690.4永定河黃村鎮(zhèn)高家堡榆垡鎮(zhèn)崔指揮營(yíng)5637.210.4合計(jì)193.527728.42經(jīng)調(diào)查，新鳳河由李營(yíng)閘、孫村閘、北野廣閘、燒餅莊

38、閘控制，其中李營(yíng)閘測(cè)得入口流量；鳳河由南紅門(mén)閘、東大屯橡膠壩、東辛屯、靳七營(yíng)、采育北閘、鳳河營(yíng)閘控制，其中鳳河營(yíng)閘測(cè)得出口流量；大龍河由辛店閘、白塔閘控制，其中辛店閘測(cè)得入口流量；小龍河由王立莊閘、棗林閘、沙窩閘、森林公園閘、白塔閘控制，其中王立莊閘測(cè)得入口流量；天堂河由南閘、黑垡閘、黃垡閘、孫各莊閘、南各莊閘控制，其中南閘測(cè)得入口流量；涼水河由馬駒橋閘測(cè)得入口流量；永定河由立垡閘、二孔閘控制；其中還有幾點(diǎn)說(shuō)明：由于鳳河營(yíng)閘所測(cè)得的流量是鳳河出口流量，所以，計(jì)算鳳河流域的入滲補(bǔ)給量時(shí)，所使用的公式為：Q=QXLXp/（1-0）（33）入閘流量式中：各個(gè)符號(hào)與上一個(gè)公式中的意義相同。永定河在大興

39、區(qū)的流量受上游官?gòu)d水庫(kù)放水量的控制，其下游還有河北的固安水文站。由于永定河的河床及河漫灘多為砂礫石，滲漏量相應(yīng)比較大，則流量取為兩水文站流量之差再乘以折減系數(shù)0.9，其入滲量按流量差的一半來(lái)計(jì)算。表3.3大興區(qū)各河流流量表年份插補(bǔ)延長(zhǎng)后各控制站流量（萬(wàn)m3）鳳河營(yíng)閘大紅門(mén)閘李營(yíng)閘永定河19784280.013946.03154.018494.219796410.013246.03154.035000.01980136.09303.03154.047070.019810.05920.03154.08240.01982134.04827.03154.06690.01983278.08454.031

40、54.012300.01984964.17708.03154.04340.019851035.58895.03154.0709.01986283.99468.03154.00.019871176.411007.03154.0150.019882643.312198.73154.01400.01989222.012965.53154.02900.01990671.413780.63154.02300.019913528.115171.03680.0170.01992571.29686.03223.00.0續(xù)表3.3年份插補(bǔ)延長(zhǎng)后各控制站流量（萬(wàn)m3）鳳河大紅李營(yíng)閘永定河營(yíng)閘門(mén)閘1993547.6

41、11435.04730.00.019943753.616328.04730.00.01995692.917824.04730.014500.019963206.726779.04730.040300.01997796.929661.04730.01950.019984949.231752.04730.01950.01999353.30.04730.40.020000.024534.32073.00.0均值1592.813690.83612.58628.8綜合已有數(shù)據(jù)，得Q鳳河=1897.5萬(wàn)m3；新鳳河=1735.1萬(wàn)m3；Q涼水河=13690.8萬(wàn)m3；Q永定河=8628.8萬(wàn)m?。大小龍河

42、、天堂河默認(rèn)為常年無(wú)水。所以，Q=E(QXLXp)=3045.1萬(wàn)m?入閘流量渠系入滲補(bǔ)給量及田間灌溉入滲補(bǔ)給量其中的田間灌溉入滲補(bǔ)給量中既包括渠灌田間入滲補(bǔ)給量，又包括井灌回歸補(bǔ)給量，因此，田間入滲補(bǔ)給系數(shù)是不分渠灌田間入滲補(bǔ)給系數(shù)和井灌回歸補(bǔ)給系數(shù)的。根據(jù)大興地區(qū)的地表巖性主要為沙性土，入滲性不錯(cuò)的特性，綜合考慮節(jié)水灌溉的推廣，相應(yīng)的入滲量的減少，由資料分析，取田間灌溉入滲補(bǔ)給系數(shù)n=0.2。本次對(duì)于渠系入滲補(bǔ)給量的計(jì)算，采用公式：Q=mXQ(34)渠系渠引式中：Q渠系入滲補(bǔ)給量，單位：萬(wàn)m3渠系m渠系入滲補(bǔ)給系數(shù)，由于該區(qū)的地表水灌溉主要用的是污水，管區(qū)分布于引污灌渠、北野廠灌渠和新鳳河

43、、鳳河區(qū)，綜合考慮各方面因素，取渠系入滲系數(shù)值為0.2。Q渠首的引水量，單位：萬(wàn)m3渠引經(jīng)計(jì)算大興區(qū)歷年地表水地下水灌溉量補(bǔ)給量如下表：表3.4大興區(qū)歷年地表水、地下水灌溉量與補(bǔ)給量一覽表地表水地下水渠系井灌回歸田間灌溉年份灌溉量灌溉量入滲補(bǔ)給入滲補(bǔ)給入滲補(bǔ)給（萬(wàn)m3）（萬(wàn)m3）（萬(wàn)m3）（萬(wàn)m3）（萬(wàn)m3）1978178003820035607640112001979230002430046004860946019802680028800536057601112019811982198319841985198619871988198919901991199219931994199519961

44、997199819992000平均50005311115463166250200020002002003003281400130015009406705906508004597.9376002380028200263002320024500244242418823100226642070124200239002350019380215702280020616241012896625174.310001062.22309.2633.25040040040406065.6280260300188134118130160919.587520476056405260464049004884.84837

45、.646204532.84140.24840478047003876431445604123.24820.25793.25034.8685205822.27949.25893.2469053005284.84877.646604592.84205.84840506049604176450246944241.24950.25953.25954.44地下水的側(cè)向補(bǔ)給量從多年地下水的水位線埋深可以得出，上游地下水是從大興區(qū)的西北流入，其流入的剖面位于朱營(yíng)小羊房，長(zhǎng)度為36km，由各觀測(cè)井得出該地區(qū)含水層的水文地質(zhì)情況,并取得各段的水文地質(zhì)參數(shù)。然后根據(jù)地下水的流入剖面，在各段分別選擇相應(yīng)的地下水觀測(cè)

46、井，計(jì)算出歷年的平均水力坡降。由一系列的數(shù)據(jù)，采用達(dá)西公式進(jìn)行歷年側(cè)向流入量的計(jì)算，根據(jù)公式：河北工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）河北工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） Q=36.5XKXIXMXL（35）側(cè)向其中：Q地下水的測(cè)向補(bǔ)給量，單位：萬(wàn)m3側(cè)向K剖面滲透系數(shù)，單位：m/dI水力坡降M含水層厚度，單位：mL剖面的長(zhǎng)度，單位：m；表35大興區(qū)歷年地下水側(cè)向補(bǔ)給量表單位：萬(wàn)m3年份流入量年份流入量年份流入量1978506.71986394.41994101.61979506.71987490.21995158.21980506.71988392.11996339.21981491.51989459.4199

47、7650.81982463.21990462.21998630.21983275.41991516.51999620.61984448.51992396.92000616.61985380.31993527.8平均449.4根據(jù)以上得出的地下水的各項(xiàng)補(bǔ)給量的值，進(jìn)行相加，得出的歷年（19782000年）地下水的總補(bǔ)給量表，并將多年的地下水總補(bǔ)給量的各項(xiàng)來(lái)源繪成圓柱圖，作出分析。表3.6大興區(qū)歷年（19782000年）地下水的總補(bǔ)給量表年份1978197919801981198219831984降雨入滲補(bǔ)給/萬(wàn)m312451.8114213053.535085766.9076346139.986

48、6658040.50688431.2318939623.630752河流入滲補(bǔ)給量/萬(wàn)m5015.70528686.124411252.760552426.0458322035.7785123430.5173921613.218694渠系入滲補(bǔ)給量/萬(wàn)m35604600536010001062.22309.2633.2田間灌溉入滲補(bǔ)給量/萬(wàn)m1120094601112085205822.27949.25893.2地下水側(cè)向補(bǔ)給量/萬(wàn)m506.7506.7506.7491.5463.2275.4448.5補(bǔ)給總量/萬(wàn)m775809.99391154666.5631262202.9380315.5

49、259378151.9116528938.3001368449.0418續(xù)表3.6年份降雨入滲補(bǔ)給量河流入滲補(bǔ)給量/萬(wàn)m渠系入滲補(bǔ)給量/萬(wàn)m田間灌溉入滲補(bǔ)給地下水側(cè)向補(bǔ)給量/萬(wàn)m補(bǔ)給總量/萬(wàn)m3/萬(wàn)m3量/萬(wàn)m3198510077.12619844.871442504690380.3299191.514719868070.416305714.206734005300394.4245363.591319879638.387429799.603684005284.8490.2286594.5497198811880.015681119.50808404877.6392.1364341.074198

50、97307.3277811498.617072404660459.4306998.910419908951.45921391.84082604592.8462.2330471.5304199112401.946441014.406465.64205.8516.5364164.22219927150.84759727.94946804840396.92267556743963.9494722805060527.8233262.5753199413698.157031133.10522604960101.6403526.3899199511530.637684456.09

51、85183004176158.2690058.2543199613702.9145210561.62361884502339.21346184.77619979048.0089222098.5885981344694650.8403518.1494199813538.1344321622630.2502774.1998平均9847.6982733045.08126993.342866002.3238433.2619516749.4833（圖31）歷年地下水的總補(bǔ)給量圖1200010000歷年地下水的總補(bǔ)給量圖北京市大興區(qū)地下水補(bǔ)給組成圖9847.7433.261904

52、8,2%800060006002.32381,30%6002.340003045.12000993.3993.3428571,5%433.39847.698273,48%歷年地下水的總補(bǔ)給量3045.08126,15%降雨入滲補(bǔ)給量/萬(wàn)m?河流入滲補(bǔ)給量/萬(wàn)m?渠系入滲補(bǔ)給量/萬(wàn)m3田間灌溉入滲補(bǔ)給量/萬(wàn)m?地下水側(cè)滲補(bǔ)給量/萬(wàn)m?（圖32）北京市大興區(qū)地下水補(bǔ)給組成圖地下水消耗量計(jì)算3.2.1地下水總開(kāi)采量年份農(nóng)業(yè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)197819791980198119821983198419851986198719881989199038200.024300.028800.037600.023800.

53、028200.026300.023200.024500.024424.024188.023200.022664.0103.8126.7184.9283.0386.4520.9672.7838.31014.81199.21389.21582.71963.0表3.7大興區(qū)地下水開(kāi)采量統(tǒng)計(jì)表單位：萬(wàn)m3鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活自來(lái)水公司節(jié)水辦管理企業(yè)用量總開(kāi)采量173.7192.5213.4236.5262.1216.0288.0324.0354.0424.0509.0506.0530.0141.1158.3177.7199.4223.7216.0288.0324.0354.0424.0509.0506.0530.

54、095.6118.9176.7266.0383.7527.2693.9881.41087.41309.71546.41795.61963.138714.224896.429552.738584.925055.929680.128242.625567.727310.227780.928141.627590.327650.1續(xù)表3.7年份農(nóng)業(yè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活自來(lái)水公司節(jié)水辦管理企業(yè)用量總開(kāi)采量199120701.01479.0656.0656.01479.524971.5199224200.02116.0669.0669.01690.129344.1199323900.02356.0737.073

55、7.01855.629585.6199423500.02542.3929.0929.01098.928999.2199519380.03110.0980.01067.01610.726147.7199621570.03110.01010.01109.01487.328286.3199722800.03110.01010.01233.01645.429798.4199820616.03230.01040.01357.01281.227524.2199924101.03384.51036.91393.01178.931094.3200028966.03531.1993.61452.0966.035

56、908.7平均25178.71662.4577.9637.11093.029149.0大興區(qū)地下水開(kāi)采量統(tǒng)計(jì)表25178.7,86%農(nóng)業(yè)萬(wàn)m3鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)萬(wàn)m3鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活萬(wàn)m3自來(lái)水公司萬(wàn)m3節(jié)水辦管理企業(yè)用量萬(wàn)m3（圖33）大興區(qū)地下水開(kāi)采量統(tǒng)計(jì)表地下水側(cè)向流出量地下水側(cè)向流出量的計(jì)算與它的側(cè)向流入量的計(jì)算原理基本上相同，根據(jù)地下水水位埋深確定它的流出剖面，即：南各莊康新華村一一采育大黑垡村，總長(zhǎng)度為39km，根據(jù)觀測(cè)得出該地帶的地質(zhì)水文參數(shù)。再根據(jù)地下水流出剖面及各段相應(yīng)的觀測(cè)井，計(jì)算出歷年平均水力坡降，然后用和地下水的側(cè)向流入量相同的公式計(jì)算流出量。表3.8大興區(qū)歷年地下水側(cè)向流出量單位：萬(wàn)m

57、3年份流出量年份流出量年份流出量1978134.41986169.8199494.61979134.41987194.01995103.01980134.41988154.8199693.21981134.41989114.2199786.01982144.31990102.61998128.11983171.21991117.5199993.81984125.61992132.62000107.71985130.01993132.6平均127.5地下水可開(kāi)采量計(jì)算將系列年資料作為一個(gè)循環(huán)重復(fù)出現(xiàn)的周期來(lái)看，并在多年的總補(bǔ)給量等于多年總消耗量的基礎(chǔ)上進(jìn)行計(jì)算。以年為調(diào)節(jié)時(shí)段，按時(shí)間順序?qū)傃a(bǔ)給

58、量和消耗量用水量均衡法計(jì)算。采用公式：Q-Q=uXFXH（36）總補(bǔ)總排其中：Q、一地下水的總補(bǔ)給量，單位：萬(wàn)m3總補(bǔ)Q地下水的總排泄量，單位：萬(wàn)m3總排u地下水位的變化帶的給水度F一一區(qū)域面積，單位：km2H地下水位的變化，單位：m表3.9大興區(qū)地下水位變化帶給水度取值表分區(qū)面積（km?）給水度中粗沙區(qū)47.80.22細(xì)粉沙區(qū)360.40.18亞沙亞粘土區(qū)631.70.10合計(jì)及加權(quán)平均1039.90.133進(jìn)行調(diào)節(jié)計(jì)算時(shí)，要先確定一個(gè)起調(diào)水位，然后在計(jì)算的過(guò)程中，若是出現(xiàn)地下水的埋深小于起調(diào)水位時(shí)，則將起調(diào)水位以上的水量看作是被蒸發(fā)或者是被排泄掉的，只將起調(diào)水位作為有效水位。當(dāng)計(jì)算得出的地