地下水允許開采量簡易計算

1、專門水文地質(zhì)學(xué)教材專門水文地質(zhì)學(xué)第八章地下水允許開采量的計算方法目前，評價地下水允許開采量的方法很多，雖然其原理都是以均衡開采為依據(jù)，但每一種方法都有一定的適用條件，必須因地的制宜的靈活運(yùn)用，而且由于水文地質(zhì)條件的復(fù)雜性，在任何地區(qū)都不宜采用單一方法，應(yīng)當(dāng)使用綜合方法，以便比較驗證。8.1簡易評價法已經(jīng)開發(fā)多年的舊水源地，為了擴(kuò)大開采，需要判明水源地的開采潛力，要求進(jìn)行水源地地下水允許開采量評價。這時，可根據(jù)開采過程中的多年動態(tài)資料，計算地下水允許開采量。一、根據(jù)已有開采量和水位變幅求允許開采量收集多年的開采動態(tài)資料，以年水位變幅厶h（通常取水文年的起點(diǎn)或終點(diǎn)的水位差）為縱軸，以對應(yīng)年的開采量

2、為橫軸，在直角坐標(biāo)紙上做散點(diǎn)圖。如果歷年的補(bǔ)給量基本穩(wěn)定，則散點(diǎn)分布的趨勢將接近直線。在直互上或其延長線上，取變幅厶h=0的開采量，就是要求的允許開采量。這種方法符合均衡開采的原理。在多年開采過程中，如果開采量W補(bǔ)給量，則有正均衡h20；如果開采量補(bǔ)給量，則有負(fù)均衡hVO?，F(xiàn)取h=0時的開采量=補(bǔ)給量，顯然這是保持均衡開采條件下的最大開采量，故為允許開采量。這種方法適用于歷年開采量都有變化的潛水或承壓水的水源地。但是對那些隨開采量增加而開采補(bǔ)給量也不斷增大的水源地?？赡芷x直線相關(guān)，因而方法失效。二、根據(jù)補(bǔ)給量和水位變幅求允許開采量在缺少開采量記錄，但有歷年水位動態(tài)資料的水源地，可用歷年的補(bǔ)給

3、量代替允許開采量，按類似的圖解法求出允許開采量。這時，仍以年水位變幅為縱軸，以歷年的補(bǔ)給量（通常用地表水的均衡法計算）為橫軸，在直角坐標(biāo)紙上做出散點(diǎn)圖，如果歷年的補(bǔ)給量相對穩(wěn)定，則散點(diǎn)的分布趨勢仍呈直線關(guān)系。在直線或其延長線上，取h=0的補(bǔ)給量就相當(dāng)允許開采量。該方法的原理仍是均衡開采。同前段不同的地方，是從地表水均衡計算中求出歷年的地下水補(bǔ)給量，再把h=0時的補(bǔ)給量做為允許開采量。這種方法，主要適用于同地表水有密切水力聯(lián)系的潛水或承壓水的水源地，以便借助地表水的均衡關(guān)系，找出歷年的地下水補(bǔ)給量，但是對那些在開采過程中不斷有補(bǔ)給量加入的水源地，散點(diǎn)圖可能偏離直線相關(guān)，方法失效。三、根據(jù)水位變幅

4、為零的年份求允許開采量在水源地的歷年動態(tài)資料中，如果能夠選出一個年初和年終的水位接近一致的水文件。這一年恰好滿足均衡開采的要求，則從該年的均衡計算中可以直接求出允許開采量。圖8-3是某水源地一個水文年的動態(tài)要素示意圖。其中工Q出是計算的天然流出量，三出F,換算成水柱高度，用毫米表示。根據(jù)這些可求出該年多余補(bǔ)給量。讓QFQ補(bǔ)(Q開+Q出)由此求得允許開采量：Q允二工Q開+Q(8-1)這種方法，主要適用于潛水水資源，對于沒有越流補(bǔ)給的承壓水，年初年終的水位不可能趨向一致。顯然是無效的。既使在越流補(bǔ)給的承壓含水層中有可能形成年初和年終的均衡狀態(tài)時，由于越流補(bǔ)給量很難求準(zhǔn)。應(yīng)用這種方法也比較困難。四、

5、根據(jù)達(dá)西定律求允許開采量在潛水或承壓水的水源地中，根據(jù)勘探試驗資料定出過水?dāng)嗝鍭和滲透系K,再從長期開采的水位觀測中求出平均水力坡度J,按達(dá)西定律得補(bǔ)給量：Q=AKJ(8-2)這個補(bǔ)給量可做為允許開采量的上限。這種方法，沒有考慮垂向補(bǔ)給量。所以只能適用于沒有滲入補(bǔ)給或越流補(bǔ)給的水平衡；忽略了水力坡度隨開采量增減的變化。故對開采量逐年增多的水源地不太適用。五、根據(jù)流網(wǎng)估算允許開采量在有多年開采量和水位記錄的舊水源地中，按水位記錄劃出流網(wǎng)可計算側(cè)向補(bǔ)給量Q側(cè)。再把水源地的均衡區(qū)看做一個集中參數(shù)系統(tǒng)。從下列均衡式：AhQ+Q=Fp+Q(8-3)側(cè)垂At開中心計算向補(bǔ)給量Q垂。最后把補(bǔ)給量Q補(bǔ)=Q側(cè)+

6、Q垂做為水頭h的函數(shù)。便可求出予定開采水平時的允開采量。式中：F是均衡區(qū)面積，“是平均儲水系數(shù)。Ah是均衡區(qū)水頭At的平均變化量，Q是開采量。具體做法如下：先求Q側(cè)。根據(jù)均衡區(qū)的水頭實測資料，劃出歷年或一個水文年不同季節(jié)的等水頭線，據(jù)此再劃出流網(wǎng)。在各向同性含水層中，每一網(wǎng)格都接近曲線正邊形，h=Ab，所以每一網(wǎng)格的流量Q可按達(dá)西定律計算：AhQ=TAb=TAhAt設(shè)均衡區(qū)的總流帶數(shù)為Nf,水頭下降帶數(shù)為Nd,Q側(cè)為側(cè)補(bǔ)量，h為均衡區(qū)的水頭下降值，則有：Q側(cè)二NfAQ，數(shù)Q二牛fH=NdAh,或h=hNd把4Q和4h代入式，即得整個均衡區(qū)的側(cè)補(bǔ)量計算式:Q=Th側(cè)nd根據(jù)均衡區(qū)不同時期的流網(wǎng)，

7、按上式可求得對應(yīng)的Q側(cè)和h。如把二量點(diǎn)在對數(shù)坐標(biāo)上,則有圖8-4(B)所示的直線。由直線求得：lnQ側(cè)F1lnh+lna或側(cè)二吐01Q、01都是圖解系數(shù)。2AAAt，再用式計算對應(yīng)的Q側(cè)Ah再求Q垂。按實測的動態(tài)資料。先求各自的-和印并統(tǒng)計各自的開采量Q開，最后按(8-3)式計算垂向補(bǔ)給量:開AhQ=F“Ah+Q-Q垂At開側(cè)最后，把所要求的各時期的Q補(bǔ)=0側(cè)+0垂和對應(yīng)h,點(diǎn)在對數(shù)坐標(biāo)上，如圖8-4(B),仍是直線關(guān)系，由此可得類似式的予計Q補(bǔ)的計算式：補(bǔ)Q廠Q側(cè)+Q垂=少2(8-4)a2、02是圖解系數(shù)。由(8-4)式可以推出予定開采水平時的補(bǔ)給量，做為允開采量的上限，實際資料證明，地面沉降往往和垂向補(bǔ)給量有相關(guān)關(guān)系，所以從Q補(bǔ)中分離出來的Q垂又予測地面降速提供補(bǔ)垂了很好依據(jù)。此外，還有以穩(wěn)定流為基礎(chǔ)的下降漏斗法、補(bǔ)給帶寬度法、開采系數(shù)比擬法水文地質(zhì)條件比擬法等。它們不需要多年的動態(tài)資料。只要一次統(tǒng)調(diào)的開采量和水位資料就可計算。計算結(jié)果比較粗略。但方法單位。正確動用也有一定使用價值。這里從略。綜合上述所有評價