地下水资源评价课件

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1、第八章第八章 地下水资源评价地下水资源评价 1 1 概述概述2 地下水资源量的计算地下水资源量的计算3 地下水水质评价地下水水质评价 地下水资源评价第八章第八章 地下水资源评价地下水资源评价 1 1 概述概述一、地下水资源的特点一、地下水资源的特点 地地下下水水资资源源，既既不不同同于于固固体体矿矿产产资资源源，也也不不同同于于地地表表水水资资源源，有有它它自自己己的的特特点点。可可以以概概括括为为系系统统性性和和整整体体性性、流流动性、可恢复性、可调节性动性、可恢复性、可调节性等四个方面的特点。等四个方面的特点。 1、系统性和整体性、系统性和整体性 所谓系统性和整体性，是指由一定的地质结构组

2、织而成所谓系统性和整体性，是指由一定的地质结构组织而成的、具有密切水力联系的统一整体。的、具有密切水力联系的统一整体。 地下水资源评价一、地下水资源的特点一、地下水资源的特点1、系统性和整体性、系统性和整体性人类对地下水资源的认识从人类对地下水资源的认识从水井水井( (水源地水源地) )评价发展到评价发展到含水层、含水岩组，直到含水系统整体评价含水层、含水岩组，直到含水系统整体评价。 过去，人们把具有密切水力联系的统一整体，人为分过去，人们把具有密切水力联系的统一整体，人为分割为相互独立的割为相互独立的含水层或单元含水层或单元，分别进行水量、水质的评，分别进行水量、水质的评价，并用这种评价结果

3、指导地下水资源的开发利用，结果价，并用这种评价结果指导地下水资源的开发利用，结果导致各地争水、水质恶化、环境质量日趋下降。导致各地争水、水质恶化、环境质量日趋下降。第八章第八章 地下水资源评价地下水资源评价 1 1 概述概述地下水资源评价一、地下水资源的特点一、地下水资源的特点2、流动性、流动性 地下水资源是流体，在地下水资源是流体，在补给、径流、排泄补给、径流、排泄的过程中，的过程中，不断循环流动，因此地下水资源是不断循环流动，因此地下水资源是动态资源动态资源。地下水资源。地下水资源的数量和质量随外界条件变化而变化。的数量和质量随外界条件变化而变化。 在任一地点获取的地下水量，都是以在任一地

4、点获取的地下水量，都是以周围地段甚至整周围地段甚至整个系统的水量个系统的水量为代价的。为代价的。那种将流经本地区那种将流经本地区(段段)的地下水的地下水视为已有的资源观，显然违背了水资源流动性这一客观事视为已有的资源观，显然违背了水资源流动性这一客观事实实 第八章第八章 地下水资源评价地下水资源评价 1 1 概述概述地下水资源评价一、地下水资源的特点一、地下水资源的特点3、可恢复性、可恢复性 又又称称为为循循环环再再生生性性。地地下下水水始始终终处处于于流流动动状状态态，在在不不断断接接受受外外界界水水量量和和溶溶质质补补充充的的同同时时，也也将将系系统统内内部部水水量量连连同水中所含的物质排

5、泄出去。同水中所含的物质排泄出去。在在天天然然条条件件下下，补补、排排水水量量在在多多年年间间可可以以大大体体平平衡衡，各各地地段段水水量量和和水水质质保保持持相相对对稳稳定定。在在地地下下水水开开发发利利用用过过程程中中，如如果果系系统统排排出出的的水水量量不不超超过过某某一一特特定定值值，则则大大部部分分水水量可以通过外界的补给得到补偿。量可以通过外界的补给得到补偿。 地地下下水水资资源源的的可可恢恢复复性性是是地地下下水水资资源源可可持持续续利利用用的的保保证。证。 第八章第八章 地下水资源评价地下水资源评价 1 1 概述概述地下水资源评价一、地下水资源的特点一、地下水资源的特点4、可调

6、节性、可调节性 调调节节性性主主要要是是针针对对水水量量而而言言，指指地地下下水水在在系系统统结结构构的的作作用用下下，使使不不连连续续的的降降水水和和水水量量输输入入变变为为相相对对连连续续、均均匀匀输输出出的这种自然特性。的这种自然特性。一一般般来来说说，地地表表水水系系统统的的水水量量调调节节能能力力较较差差，水水量量、水水位位的的动动态态变变化化与与降降水水过过程程极极为为密密切切，滞滞后后、延延迟迟效效应应均均不明显，获得的降水补给量可以快速地排出不明显，获得的降水补给量可以快速地排出。 第八章第八章 地下水资源评价地下水资源评价 1 1 概述概述地下水资源评价一、地下水资源的特点一

7、、地下水资源的特点4、调节性、调节性 与与地地表表水水相相比比，地地下下水水更更具具有有调调节节性性。集集中中的的降降水水补补给给可可积积蓄蓄在在季季节节变变动动带带中中，然然后后缓缓慢慢释释放放，缓缓慢慢径径流流的的路路程程效应可平抑各处来水的波动，效应可平抑各处来水的波动，发挥削峰填谷发挥削峰填谷的作用。的作用。 第八章第八章 地下水资源评价地下水资源评价 1 1 概述概述地下水资源评价二、地下水资源评价的原则二、地下水资源评价的原则（1）可持续利用的原则）可持续利用的原则（2）“三水三水”相互转化，统一评价的原则相互转化，统一评价的原则（3）以丰补欠，调节平衡的原则）以丰补欠，调节平衡的

8、原则三、地下水资源评价的内容三、地下水资源评价的内容（1）地下水水质评价）地下水水质评价（2）地下水水量评价）地下水水量评价（3）开采技术条件评价）开采技术条件评价（4）环境影响评价）环境影响评价（5）防护措施评价）防护措施评价第八章第八章 地下水资源评价地下水资源评价 1 1 概述概述地下水资源评价第八章第八章 地下水资源评价地下水资源评价 1 1 概述概述2 地下水资源量的计算地下水资源量的计算3 地下水水质评价地下水水质评价 地下水资源评价地下水资源的分类地下水资源的分类 20世纪世纪70年代以前，我国采用前苏联的地下水储量分年代以前，我国采用前苏联的地下水储量分类，即分为类，即分为动储

9、量、静储量、调节储量和开采储量动储量、静储量、调节储量和开采储量四类。四类。 动储量：动储量：单位时间内流经含水层（带）横断面的地下单位时间内流经含水层（带）横断面的地下水体积，即地下水的天然径流量；水体积，即地下水的天然径流量； 静储量：静储量：地下水位年变动带以下含水层（带）中储存地下水位年变动带以下含水层（带）中储存的重力水体积；的重力水体积； 调节储量：调节储量：地下水位年变动带内重力水的体积；地下水位年变动带内重力水的体积； 开采储量：开采储量：用技术经济合理的取水工程，能从含水层用技术经济合理的取水工程，能从含水层中取出的水量，并要求开采期内不发生水量减少、水质恶中取出的水量，并要

10、求开采期内不发生水量减少、水质恶化等不良后果。化等不良后果。第八章第八章 地下水资源评价地下水资源评价 2 2 地下水资源量计算地下水资源量计算地下水资源评价地下水资源的分类地下水资源的分类 2020世纪世纪7070年代后期，我国提出了自己的地下水资源分类，年代后期，我国提出了自己的地下水资源分类，该方案于于该方案于于19891989年由国家计划委员会正式批准为国家标准年由国家计划委员会正式批准为国家标准( (GBJ27-88GBJ27-88) )。 中华人民共和国建设部于中华人民共和国建设部于20012001年颁布的国家标准年颁布的国家标准供水供水水文地质勘察规范水文地质勘察规范( (GB5

11、0027-2001GB50027-2001) )中仍执行该方案。中仍执行该方案。 该方案将地下水资源划分为该方案将地下水资源划分为补给量、储存量和允许开采补给量、储存量和允许开采量量三类：三类： 第八章第八章 地下水资源评价地下水资源评价 2 2 地下水资源量计算地下水资源量计算地下水资源评价一、补给量及其计算一、补给量及其计算v定义：定义：在天然或开采条件下，单位时间内以各种形式和途径进入区内在天然或开采条件下，单位时间内以各种形式和途径进入区内含水层（计算均衡区含水层或含水系统）的水量含水层（计算均衡区含水层或含水系统）的水量补给形式：补给形式：大气降水渗入、地表水渗入、地下水侧向径流、越

12、层补大气降水渗入、地表水渗入、地下水侧向径流、越层补给，人工回灌补给等方式给，人工回灌补给等方式 分类：分类：v天然补给量天然补给量：天然状态下，进入计算区含水层的水量。：天然状态下，进入计算区含水层的水量。v开采补给量（补给增量）开采补给量（补给增量）：扩大开采后可能增加的补给量或在开：扩大开采后可能增加的补给量或在开采条件下由于水文地质条件改变夺取的额外补给量。（开采补给采条件下由于水文地质条件改变夺取的额外补给量。（开采补给量是地下水在开采条件下夺取过来的额外补给量。）量是地下水在开采条件下夺取过来的额外补给量。）第八章第八章 地下水资源评价地下水资源评价 2 2 地下水资源量计算地下水

13、资源量计算地下水资源评价一、补给量及其计算一、补给量及其计算v开采补给量的组成：开采补给量的组成：地表水的补给增量地表水的补给增量降雨入渗的补给增量降雨入渗的补给增量相邻含水层的越流补给增量相邻含水层的越流补给增量相邻地段含水层增加的侧向入流补给量。相邻地段含水层增加的侧向入流补给量。各种人工增加的补给量各种人工增加的补给量v开采补给量的特点：开采补给量的特点：开采前并不参与所研究的含水层单元地下水的水开采前并不参与所研究的含水层单元地下水的水量均衡，而仅在开采激化下，由于改变了水动力条件后才被夺取过来。量均衡，而仅在开采激化下，由于改变了水动力条件后才被夺取过来。所以开采补给量和天然补给量不

14、同。一般开采规模越大，激化程度越所以开采补给量和天然补给量不同。一般开采规模越大，激化程度越强，而可能夺取的开采补给量也越多。强，而可能夺取的开采补给量也越多。v因此，补给量是评价地下水资源保证程度的重要依据。因此，补给量是评价地下水资源保证程度的重要依据。第八章第八章 地下水资源评价地下水资源评价 2 2 地下水资源量计算地下水资源量计算地下水资源评价一、补给量及其计算一、补给量及其计算补给量的计算补给量的计算1、降水补给量的计算：、降水补给量的计算：Q降降=PF2、越流补给量：、越流补给量：Q越越=FH(K/m)3、灌溉水入渗补给量：、灌溉水入渗补给量：灌溉渠系入渗补给量：灌溉渠系入渗补给

15、量：Q渠渠=Q引引m m=v（1-）田间回归补给量：田间回归补给量：Q渠渠=渠渠Q渠灌渠灌 Q井井=井井Q井灌井灌4、侧向补给量：、侧向补给量：Q侧侧=KiF5、河道渗漏补给量：、河道渗漏补给量：W河河=(Q上上-Q下下)(1-)(L/L)第八章第八章 地下水资源评价地下水资源评价 2 2 地下水资源量计算地下水资源量计算地下水资源评价二、储存量及其计算二、储存量及其计算 定义：定义： 指地下水在补给与排泄过程中，某一时间段内在指地下水在补给与排泄过程中，某一时间段内在含水层含水层（或含水系统）（或含水系统）中储存的重力水体积。中储存的重力水体积。 在在潜潜水水含含水水层层中中，储储存存量量的

16、的变变化化主主要要反反映映为为水水体体积积的的改改变，称为变，称为体（容）积储存量体（容）积储存量，可用下式计算：，可用下式计算： W = W = F F h h 式中：式中：W地下水的储存量地下水的储存量(m(m3 3) )； 含水层的给水度；含水层的给水度； F潜水含水层的面积潜水含水层的面积(m(m2 2) )； h潜水含水层的厚度潜水含水层的厚度(m)(m) 。 第八章第八章 地下水资源评价地下水资源评价 2 2 地下水资源量计算地下水资源量计算地下水资源评价二、储存量及其计算二、储存量及其计算 在在承承压压含含水水层层中中，压压力力水水头头的的变变化化主主要要反反映映弹弹性性水水的的

17、释释放，称为放，称为弹性储存量弹性储存量，可按下式计算：，可按下式计算：W W弹弹* *F F h h 式中：式中：W W弹弹承压水的弹性储存量承压水的弹性储存量(m(m3 3) )； * *贮水贮水( (或释水或释水) )系数；系数； F F 承压含水层的面积承压含水层的面积(m(m2 2) )； h h 承压含水层自顶板算起的压力水头高度承压含水层自顶板算起的压力水头高度(m)(m)。 第八章第八章 地下水资源评价地下水资源评价 2 2 地下水资源量计算地下水资源量计算地下水资源评价二、储存量及其计算二、储存量及其计算v按地下水储存量的动态分（按地下水储存量的动态分（一般针对潜水一般针对潜

18、水）：）：天然调节储存量天然调节储存量：指在一个地下水补给周期中，含水层中最高与最低水指在一个地下水补给周期中，含水层中最高与最低水位之间的容积储存量。位之间的容积储存量。固定储存量：固定储存量：指在一个地下水补给周期中（通常为一年或多年）最低水指在一个地下水补给周期中（通常为一年或多年）最低水位以下含水层中的容积储存量。可分为人工调节储存量和永久储存量。位以下含水层中的容积储存量。可分为人工调节储存量和永久储存量。 v人工调节储存量：人工调节储存量： 指地下水受周期补给的条件下，采取人工的方法，指地下水受周期补给的条件下，采取人工的方法，暂时支出的固定储存量，但这部分固定储存量可在地下水丰水

19、期时或采暂时支出的固定储存量，但这部分固定储存量可在地下水丰水期时或采用人工回灌地下水时，地下水接受大量的补给而得到补充。用人工回灌地下水时，地下水接受大量的补给而得到补充。v永久储存量：永久储存量：指采用技术经济合理的取水建筑物无法获得的容积储存指采用技术经济合理的取水建筑物无法获得的容积储存量或通过技术经济合理的取水建筑物虽然能获得这部分容积储存量，但量或通过技术经济合理的取水建筑物虽然能获得这部分容积储存量，但在整个开采期内地下水动态（水质和水量等）会发生恶化和产生危害性在整个开采期内地下水动态（水质和水量等）会发生恶化和产生危害性的工程地质现象而不允许开采的储存量。的工程地质现象而不允

20、许开采的储存量。第八章第八章 地下水资源评价地下水资源评价 2 2 地下水资源量计算地下水资源量计算地下水资源评价三、允许开采量及其计算三、允许开采量及其计算 又又称称可可开开采采量量，指指通通过过技技术术经经济济合合理理的的取取水水构构筑筑物物，在在整整个个开开采采期期内内出出水水量量不不会会减减少少，动动水水位位不不超超过过设设计计要要求求，水水质质和和水水温温变变化化在在允允许许范范围围内内，不不影影响响已已建建水水源源地地正正常常开开采采，不不发发生生危危害害性性环环境境地地质质现现象象等等前前题题下下，单单位位时时间间内内从从含含水水系系统或取水地段中能够取得的水量。统或取水地段中能

21、够取得的水量。 简简言言之之，允允许许开开采采量量就就是是用用合合理理的的取取水水工工程程，能能从从含含水水系系统统或或取取水水地地段段中中取取得得出出来来，但但不不会会引引起起一一切切不不良良后后果果的的最大出水量。最大出水量。 第八章第八章 地下水资源评价地下水资源评价 2 2 地下水资源量计算地下水资源量计算地下水资源评价三、允许开采量及其计算三、允许开采量及其计算允许开采量与开采量的关系允许开采量与开采量的关系允允许许开开采采量量与与开开采采量量是是不不同同的的概概念念。开开采采量量是是指指目目前前正正在在开开采采的的水水量量或或预预计计开开采采量量，它它只只反反映映了了取取水水工工程

22、程的的产产水水能能力力。开采量不应大于允许开采量；否则，会引起不良后果。开采量不应大于允许开采量；否则，会引起不良后果。 允允许许开开采采量量的的大大小小取取决决于于地地下下水水的的补补给给量量和和储储存存量量的的大大小，同时还受技术经济条件的限制。小，同时还受技术经济条件的限制。 第八章第八章 地下水资源评价地下水资源评价 2 2 地下水资源量计算地下水资源量计算地下水资源评价三、允许开采量及其计算三、允许开采量及其计算 计计算算地地下下水水的的允允许许开开采采量量是是地地下下水水资资源源评评价价的的核核心心问问题题。计算允许开采量的方法，也称为地下水资源评价方法。计算允许开采量的方法，也称

23、为地下水资源评价方法。由于各地水文地质条件的差异，已有资料详细程度不同，由于各地水文地质条件的差异，已有资料详细程度不同，以及对计算成果要求的精度不同，可以采用不同的计算方法。以及对计算成果要求的精度不同，可以采用不同的计算方法。 目前应用较广泛的计算方法主要有目前应用较广泛的计算方法主要有水量均衡法、解析法、水量均衡法、解析法、数值法、相关外推法、开采抽水法和数值法、相关外推法、开采抽水法和“黑箱法黑箱法”等。等。 为了保证计算结果的准确性，在实际工作中应根据为了保证计算结果的准确性，在实际工作中应根据资料资料情况、评价的目的和计算方法的适用范围情况、评价的目的和计算方法的适用范围选用多种方

24、法计算，选用多种方法计算，以便进行比较、验证。以便进行比较、验证。 第八章第八章 地下水资源评价地下水资源评价 2 2 地下水资源量计算地下水资源量计算地下水资源评价水量均衡法水量均衡法 1 1、基本原理、基本原理 水水量量均均衡衡法法是是水水量量计计算算中中最最常常用用、最最基基本本的的方方法法。一一个个均均衡衡区区内内的的含含水水层层系系统统，在在任任一一时时段段t内内补补给给量量与与排排泄泄量量之之差差，恒恒等等于于此此含含水水层层系系统统中中水水体体积积的的变变化化量量。据据此此可可以以建建立水均衡方程式：立水均衡方程式： Q补补Q流入流入Q越入越入Q河渗河渗Q雨渗雨渗Q人补人补（m3

25、/d）；）； Q排排Q流出流出Q越出越出Q溢出溢出Q蒸发蒸发Q实开实开（m3/d）第八章第八章 地下水资源评价地下水资源评价 2 2 地下水资源量计算地下水资源量计算地下水资源评价水量均衡法水量均衡法1 1、基本原理、基本原理 由由前前述述对对允允许许开开采采量量的的分分析析可可知知，如如果果是是稳稳定定型型开开采采动动态，则允许开采量为：态，则允许开采量为：如果是合理的消耗型开采动态，则为：如果是合理的消耗型开采动态，则为：式式中中，Q Q排排减减少少的的排排泄泄量量 ；Q Q补补为为开开采采时时增增加加的的补补给给量；量；SmaxSmax为最大允许降深；为最大允许降深；T T为开采年限，一

26、般取为开采年限，一般取5050100a100a。 第八章第八章 地下水资源评价地下水资源评价 2 2 地下水资源量计算地下水资源量计算地下水资源评价水量均衡法水量均衡法1 1、基本原理、基本原理 补补给给量量Q Q补补和和排排泄泄量量Q Q排排的的组组成成项项目目很很多多，要要根根据据具具体体条条件来确定它们的组成，从而建立水均衡方程。件来确定它们的组成，从而建立水均衡方程。例例如如，我我国国南南方方的的岩岩溶溶水水地地区区，主主要要补补给给来来源源是是Q Q雨雨渗渗和和Q Q河河渗渗，其其次次是是侧侧向向流流入入Q Q流流入入，排排泄泄项项中中主主要要是是Q Q溢溢出出，其其次是次是Q Q流

27、出流出及及Q Q蒸发蒸发。只只要要采采用用恰恰当当的的开开采采方方式式，可可以以充充分分截截取取补补给给，减减少少排泄，则计算允许开采量的公式可简化为：排泄，则计算允许开采量的公式可简化为： Q Q允开允开Q Q雨渗雨渗十十Q Q河渗河渗 用补给量作为用补给量作为允许开采量允许开采量第八章第八章 地下水资源评价地下水资源评价 2 2 地下水资源量计算地下水资源量计算地下水资源评价水量均衡法水量均衡法2 2、计算步骤、计算步骤 步骤步骤1 1：划分均衡区：划分均衡区 （1）在）在区域地下水资源量区域地下水资源量计算中，以地下水系统边界圈定计算中，以地下水系统边界圈定的范围为均衡区；的范围为均衡区

28、； （2）局域地下水水量局域地下水水量计算中，均衡区需要人为划分，均衡计算中，均衡区需要人为划分，均衡区的边界尽量选择天然边界或地下水交换量容易确定的边界；区的边界尽量选择天然边界或地下水交换量容易确定的边界； （3）如果均衡区面积大，水文地质条件复杂，均衡要素差）如果均衡区面积大，水文地质条件复杂，均衡要素差别大，还可以根据别大，还可以根据含水介质成因类型和地下水类型的组合作为含水介质成因类型和地下水类型的组合作为分区分区依据。例如在基岩山区平原地区，可分为基岩山区裂隙依据。例如在基岩山区平原地区，可分为基岩山区裂隙水、平原区松散孔隙水等一级子区；水、平原区松散孔隙水等一级子区；第八章第八章

29、 地下水资源评价地下水资源评价 2 2 地下水资源量计算地下水资源量计算地下水资源评价水量均衡法水量均衡法2 2、计算步骤、计算步骤 步骤步骤1 1：划分均衡区：划分均衡区 （4）如果同一区内的水文地质条件还有较大差异，可以）如果同一区内的水文地质条件还有较大差异，可以按不同的定量指标划分为若干段。分段指标通常是按不同的定量指标划分为若干段。分段指标通常是含水层导含水层导水系数、给水度、水位埋深、动态变幅及包气带岩性水系数、给水度、水位埋深、动态变幅及包气带岩性等，以等，以便于测定均衡要素为原则。便于测定均衡要素为原则。 步骤步骤2：确定均衡期：确定均衡期 均衡期一般以年为单位，也可将旱季、雨

30、季分开来计算，均衡期一般以年为单位，也可将旱季、雨季分开来计算，这样可以简化均衡方程中的项目。这样可以简化均衡方程中的项目。第八章第八章 地下水资源评价地下水资源评价 2 2 地下水资源量计算地下水资源量计算地下水资源评价水量均衡法水量均衡法 步骤步骤3：确定均衡要素，建立均衡方程：确定均衡要素，建立均衡方程 均衡要素均衡要素指通过均衡区的边界流入和流出水量项的总称。指通过均衡区的边界流入和流出水量项的总称。进入的水量项称为补给项，流出的水量项称为排泄项。进入的水量项称为补给项，流出的水量项称为排泄项。 （1）分析各个均衡区有哪些均衡要素；）分析各个均衡区有哪些均衡要素； （2）确定天然条件下

31、补给量和排泄量；）确定天然条件下补给量和排泄量； （3）确定开采条件下的补给增量和可能减少的消耗量；）确定开采条件下的补给增量和可能减少的消耗量； （4）建立均衡方程。）建立均衡方程。第八章第八章 地下水资源评价地下水资源评价 2 2 地下水资源量计算地下水资源量计算地下水资源评价水量均衡法水量均衡法 步骤步骤3：确定均衡要素，建立均衡方程：确定均衡要素，建立均衡方程 为了取得较准确的计算资料，最好在每个均衡区选择一为了取得较准确的计算资料，最好在每个均衡区选择一个个有代表性的地段有代表性的地段做小范围的均衡试验，实际测定各项均衡做小范围的均衡试验，实际测定各项均衡要素的数值，取得计算所需的参

32、数，然后用以计算整个均衡要素的数值，取得计算所需的参数，然后用以计算整个均衡区的各种补给量和排泄量。区的各种补给量和排泄量。 第八章第八章 地下水资源评价地下水资源评价 2 2 地下水资源量计算地下水资源量计算地下水资源评价水量均衡法水量均衡法2、计算步骤、计算步骤 步骤步骤4：计算和评价：计算和评价 （1）计算：）计算：将各项均衡要素值代入均衡式中，计算出将各项均衡要素值代入均衡式中，计算出补给补给量与排泄量的差值量与排泄量的差值，看，看地下水储存量的变化是否与之相符地下水储存量的变化是否与之相符，如果不符，审查各均衡要素的计算是否准确，作适当修改，如果不符，审查各均衡要素的计算是否准确，作

33、适当修改，使方程平衡为止。使方程平衡为止。 （2）评价：）评价：一般以一般以可能减少的排泄量可能减少的排泄量加上加上实际已开采量作实际已开采量作为总的允许开采量为总的允许开采量，或以总补给量作为允许开采量的极限。，或以总补给量作为允许开采量的极限。 （3）如果储存量很大，可以动用时，应确定最大允许降深）如果储存量很大，可以动用时，应确定最大允许降深值值Smax，将此范围内的储存量逐年分配到开采量中，开采期，将此范围内的储存量逐年分配到开采量中，开采期限一般取限一般取50-100a。第八章第八章 地下水资源评价地下水资源评价 2 2 地下水资源量计算地下水资源量计算地下水资源评价水量均衡法水量均

34、衡法2 2、计算步骤、计算步骤 步骤步骤4 4：计算和评价：计算和评价 （4）在实际计算中，常常是根据多年的动态观测资料分析，）在实际计算中，常常是根据多年的动态观测资料分析，计算计算不同保证率典型年的水均衡不同保证率典型年的水均衡，可评价允许开采量的保证，可评价允许开采量的保证程度。某水源地的水均衡计算结果见表程度。某水源地的水均衡计算结果见表9-1。 从表从表9-1中可见，枯水年是中可见，枯水年是负均衡负均衡，即每年计划增开，即每年计划增开3185104m3时，尚需借用储存量时，尚需借用储存量2398104m3，使区域水位，使区域水位降深增加降深增加2.68m，但在平水年可节余，但在平水年

35、可节余5198104m3，是可以将，是可以将枯水年借用量补偿回来的。枯水年借用量补偿回来的。 第八章第八章 地下水资源评价地下水资源评价 2 2 地下水资源量计算地下水资源量计算地下水资源评价水量均衡法水量均衡法2 2、计算步骤、计算步骤 表表9-1 某水源地水均衡计算结果（单位：某水源地水均衡计算结果（单位：104m3）典型年份典型年份Q雨渗雨渗Q流入流入Q河渗河渗Q补补QQ补补- Q排排S（m）枯水年（保枯水年（保证证率率p97）42780419903266-2398 5198-2.68+3.02平水年（保平水年（保证证率率p50）83680470068646典型年份典型年份Q计计开开Q农

36、农开开Q工开工开Q排排枯水年（保枯水年（保证证率率p97）318522162635664平水年（保平水年（保证证率率p50）318502633448第八章第八章 地下水资源评价地下水资源评价 2 2 地下水资源量计算地下水资源量计算地下水资源评价水量均衡法水量均衡法3、适用条件、适用条件 水量均衡法原则上可以适用于任何水文地质条件和开采条水量均衡法原则上可以适用于任何水文地质条件和开采条件件： （1） 可做可做区域资源评价区域资源评价，也可用于，也可用于局部资源评价局部资源评价； （2） 适用于山区基岩裂隙水，适用于山区基岩裂隙水，更适合于更适合于平原区的孔隙水；平原区的孔隙水； （3）可用于

37、潜水区，也可用于承压水区。可用于潜水区，也可用于承压水区。 但因均衡要素不易测准，所以目前主要用于但因均衡要素不易测准，所以目前主要用于平原潜水区。平原潜水区。 第八章第八章 地下水资源评价地下水资源评价 2 2 地下水资源量计算地下水资源量计算地下水资源评价第八章第八章 地下水资源评价地下水资源评价 1 1 概述概述2 地下水资源量的计算地下水资源量的计算3 地下水水质评价地下水水质评价 地下水资源评价地下水资源评价概述地下水资源评价概述 按按流流域域或或地地区区对对水水资资源源的的数数量量、质质量量、时时空空分分布布特特征征和和开开发发利利用用条条件件作作出出全全面面的的分分析析评评价价，

38、是是水水资资源源规规划划、开开发发、利利用用、保保护护和和管管理理的的基基础础工工作作，为为国国民民经经济济和和社社会会发发展展提提供供水水决决策策依依据据。包包括括地地下下水水水水质质评评价价和和地地下下水水水水量量评评价价，水水质质评评价价是是水水量量评评价价的前提，水量评价则是评价工作的核心。的前提，水量评价则是评价工作的核心。 第八章第八章 地下水资源评价地下水资源评价 3 3 地下水资源评价地下水资源评价地下水资源评价第八章第八章 地下水资源评价地下水资源评价 3 3 地下水资源评价地下水资源评价地下水水质评价地下水水质评价v水质评价的分类：水质评价的分类：按按水的用途水的用途分：供

39、水水质评价、养殖业用水水质评价、风景分：供水水质评价、养殖业用水水质评价、风景游览水体的水质评价、水环境质量评价游览水体的水质评价、水环境质量评价按按评价时段评价时段分：回顾评价、现状评价、影响评价分：回顾评价、现状评价、影响评价按按评价范围评价范围分：局部地段的水质评价、区域性的水质评价分：局部地段的水质评价、区域性的水质评价按按评价对象评价对象分：地下水水质评价、地表水水质评价分：地下水水质评价、地表水水质评价v各种不同目的的用水对水质都有其要求和标准各种不同目的的用水对水质都有其要求和标准，这是供水水质，这是供水水质评价的原则。评价的原则。饮用水水质评价饮用水水质评价工业用水水质评价方法

40、工业用水水质评价方法地下水资源评价第八章第八章 地下水资源评价地下水资源评价 3 3 地下水资源评价地下水资源评价地下水水质评价地下水水质评价饮用水水质评价饮用水水质评价v生活饮用水的水质直接影响着人体健康和人民生命安全，因生活饮用水的水质直接影响着人体健康和人民生命安全，因此，对水质要求很严格。此，对水质要求很严格。v生活饮用水水质的基本要求生活饮用水水质的基本要求水的感官性状良好水的感官性状良好水中所含化学物质及放射性物质不得危害人体健康水中所含化学物质及放射性物质不得危害人体健康水中不得含有病原微生物水中不得含有病原微生物地下水资源评价第八章第八章 地下水资源评价地下水资源评价 3 3

41、地下水资源评价地下水资源评价地下水水质评价地下水水质评价饮用水水质评价饮用水水质评价v一、对饮用水物理性质的要求一、对饮用水物理性质的要求无色、无味、无臭、不含可见物、清凉可口无色、无味、无臭、不含可见物、清凉可口（7-197-19）地下水资源评价第八章第八章 地下水资源评价地下水资源评价 3 3 地下水资源评价地下水资源评价地下水水质评价地下水水质评价饮用水水质评价饮用水水质评价v二、二、对饮用水中普遍溶解盐类的评价对饮用水中普遍溶解盐类的评价普通盐类：普通盐类：ClCl- -、SOSO4 42-2-、HCOHCO3 3- -、 CaCa2+2+、MgMg2+2+、 NaNa+ + 、K K

42、+ +、FeFe、MnMn、SrSr、BeBe等等水中溶解性总固体（矿化度）：水中溶解性总固体（矿化度）：1g/L1g/L水的硬度：水的硬度： 145mg/L （180-270） 450mg/L硫酸硫酸盐盐（ SO42-） ：250mg/L碘（碘（I-）锶锶（Sr）和）和铍铍（Be）：）： 0.003mg/L。天然水中含量甚微。天然水中含量甚微。铜铜（Cu）和）和锌锌（Zn）：）：1.0mg/L.人体必需元素人体必需元素氧化氧化亚铁亚铁和和锰锰：Fe 0.3mg/L，Mn 0.1mg/L。影响水的味道。影响水的味道地下水资源评价第八章第八章 地下水资源评价地下水资源评价 3 3 地下水资源评价

43、地下水资源评价地下水水质评价地下水水质评价饮用水水质评价饮用水水质评价v三、对饮用水中有毒物质的限制三、对饮用水中有毒物质的限制砷：砷： 0.01mg/L。毒性。毒性较较大，大， 超超过过0.1mg/L能麻痹能麻痹细细胞的氧化胞的氧化还还原原过过程，使人患溶血性程，使人患溶血性贫贫血，并有致癌作用。血，并有致癌作用。硒：硒： 0.01mg/L。毒性。毒性较较强强，蓄，蓄积积作用明作用明显显，易引起慢性中毒，易引起慢性中毒，损损害害肝肝脏脏和骨骼的功能。但同和骨骼的功能。但同时时有是必有是必须须的微量元素。的微量元素。镉：镉： 0.005mg/L。毒性很。毒性很强强，能在，能在细细胞中蓄胞中蓄积

44、积，可使，可使肠肠胃肝胃肝肾肾受受损损，还还能使骨骼能使骨骼软软化化变变脆，脆，产产生骨痛病。生骨痛病。铬：铬：0.05mg/L。刺激和腐。刺激和腐蚀蚀人体消化系人体消化系统统，破坏鼻内，破坏鼻内软软骨，甚至可骨，甚至可至肺癌。至肺癌。汞：汞： 0.001mg/L。蓄。蓄积积性毒物，可使人的中枢神性毒物，可使人的中枢神经经、消化道及、消化道及肾脏肾脏受受损损，使，使细细胞的蛋白胞的蛋白质质沉淀，形成沉淀，形成细细胞原胞原浆浆毒。毒。铅：铅： 0.01mg/L 。蓄。蓄积积性毒物，使高性毒物，使高级级神神经经活活动发动发生障碍，生障碍，产产生中生中毒症状，甚至侵入骨髓内，使人毒症状，甚至侵入骨髓

45、内，使人瘫痪瘫痪。地下水资源评价第八章第八章 地下水资源评价地下水资源评价 3 3 地下水资源评价地下水资源评价地下水水质评价地下水水质评价饮用水水质评价饮用水水质评价v四、对饮用水细菌及有机污染物的限量四、对饮用水细菌及有机污染物的限量v1.细菌指标：细菌指标：大肠杆菌：大肠杆菌：100ml水样中不得检出水样中不得检出细菌总数：细菌总数： 100CFU/Lv2.有机污染指标：有机污染指标：氨氮（氨氮（NH4+）：）： 0.5mg/L亚亚硝酸氮（硝酸氮（NO2-）：）： 0.01mg/L。组织组织缺氧中毒，重者缺氧中毒，重者导导致呼吸循致呼吸循环环衰弱。衰弱。硝酸盐氮（硝酸盐氮（NO3-）：）

46、： 10mg/L。多。多为动为动物尸体分解的物尸体分解的产产物。物。磷酸磷酸盐盐：PO43- : 5mg/L硫硫氢氢化物：化物： 0.02mg/L。有臭味，有毒。有臭味，有毒。地下水资源评价第八章第八章 地下水资源评价地下水资源评价 3 3 地下水资源评价地下水资源评价地下水水质评价地下水水质评价饮用水水质评价饮用水水质评价v在进行饮用水水质评价时，应以最新标准为依据，并可适当在进行饮用水水质评价时，应以最新标准为依据，并可适当结合地方标准一起考虑。结合地方标准一起考虑。v进行水质评价，需将勘查区所取水样分析资料，逐项与标准进行水质评价，需将勘查区所取水样分析资料，逐项与标准对照比较，只有全部

47、符合标准的水才能作为饮用水。如果个对照比较，只有全部符合标准的水才能作为饮用水。如果个别项目超标，则看经过人工处理后能否达到标准要求，若能，别项目超标，则看经过人工处理后能否达到标准要求，若能，则应指出必须经过处理后才能作为饮用水。则应指出必须经过处理后才能作为饮用水。地下水资源评价第八章第八章 地下水资源评价地下水资源评价 3 3 地下水资源评价地下水资源评价地下水水质评价地下水水质评价农田灌溉用水水质评价农田灌溉用水水质评价根据农田灌溉用水水质标准，灌溉用水的水温应适宜，根据农田灌溉用水水质标准，灌溉用水的水温应适宜，不超过不超过35。实际上，我国北方和南。实际上，我国北方和南 方不同农作

48、物区对水方不同农作物区对水温的要求也有所差别。在我国北方以温的要求也有所差别。在我国北方以1015 为宜，在南为宜，在南方水稻生长区以方水稻生长区以15 25 为宜，过低或过高的灌溉水温为宜，过低或过高的灌溉水温对农作物生长都不利。对农作物生长都不利。水中所含盐类成分也是影响农作物生长和土壤结构的重水中所含盐类成分也是影响农作物生长和土壤结构的重要因素。对农作物生长而言，最有害的是钠盐，尤以要因素。对农作物生长而言，最有害的是钠盐，尤以NaHCO3 危害为最大，它能腐蚀农作物根部，使作物死亡，危害为最大，它能腐蚀农作物根部，使作物死亡，还能破坏土壤的团粒结构；其次是氯化钠它能使土壤盐化还能破坏

49、土壤的团粒结构；其次是氯化钠它能使土壤盐化变成盐土，使农作物不能正常生长，甚至枯萎死亡。变成盐土，使农作物不能正常生长，甚至枯萎死亡。地下水资源评价第八章第八章 地下水资源评价地下水资源评价 3 3 地下水资源评价地下水资源评价地下水水质评价地下水水质评价农田灌溉用水水质评价农田灌溉用水水质评价v（一）（前苏联）按灌溉系数评价（一）（前苏联）按灌溉系数评价v灌溉系数是指土层上有某一水层全部蒸发后留下的盐灌溉系数是指土层上有某一水层全部蒸发后留下的盐类，能使类，能使1.2m土层积盐，使大多数作物不能生长，这土层积盐，使大多数作物不能生长，这个水层厚度（个水层厚度（m ）即为灌溉系数。）即为灌溉系

50、数。地下水资源评价第八章第八章 地下水资源评价地下水资源评价 3 3 地下水资源评价地下水资源评价地下水水质评价地下水水质评价农田灌溉用水水质评价农田灌溉用水水质评价 （二）用钠吸附比（二）用钠吸附比（A ）进行评）进行评 价（美国）价（美国）v钠吸附比是指水中的钠吸附比是指水中的Na+与与Ca2+Mg2+含量的相对比值，其含量的相对比值，其计算公式如下：计算公式如下：vA20 时，为有当害的水；时，为有当害的水；vA=1520时，为有害边缘水；时，为有害边缘水；vA8时，相当安全的水。时，相当安全的水。地下水资源评价第八章第八章 地下水资源评价地下水资源评价 3 3 地下水资源评价地下水资源

51、评价地下水水质评价地下水水质评价农田灌溉用水水质评价农田灌溉用水水质评价（三）用盐度、碱度和矿化度进行评价（三）用盐度、碱度和矿化度进行评价地下水资源评价第八章第八章 地下水资源评价地下水资源评价 3 3 地下水资源评价地下水资源评价地下水水质评价地下水水质评价农田灌溉用水水质评价农田灌溉用水水质评价（四）综合危害（四）综合危害定义：定义：水中的氧化钙、氧化镁等其他有害成分与盐害、碱害水中的氧化钙、氧化镁等其他有害成分与盐害、碱害一起对农作物和土壤的危害一起对农作物和土壤的危害危害程度：危害程度：取决于水中所含各种可熔盐的总量取决于水中所含各种可熔盐的总量评价指标：评价指标：可溶解固体（可溶解

52、固体（TDS）表示）表示地下水资源评价第八章第八章 地下水资源评价地下水资源评价 3 3 地下水资源评价地下水资源评价地下水水质评价地下水水质评价工业用水水质评价工业用水水质评价v不同生产部门对水质的要求不同。不同生产部门对水质的要求不同。 v一、锅炉用水的水质评价（成垢作用、起泡作用、腐蚀作用）一、锅炉用水的水质评价（成垢作用、起泡作用、腐蚀作用）成垢作用：成垢作用：当水被煮沸时，水中的一些离子、化合物可以相互作用而发生当水被煮沸时，水中的一些离子、化合物可以相互作用而发生沉淀，并依附于锅炉壁上，形成锅垢，这种作用称为成垢作用。沉淀，并依附于锅炉壁上，形成锅垢，这种作用称为成垢作用。v用锅垢

53、总量用锅垢总量H0来进行评价：将水分为四个等级：来进行评价：将水分为四个等级：H0500时，为沉淀很多的水。沉淀很多的水。v硬垢：主要由碱土金属（硬垢：主要由碱土金属（Ca、Mg等）的碳酸等）的碳酸盐、硫酸、硫酸盐及硅酸及硅酸盐构成，构成，附壁牢固，不易清除附壁牢固，不易清除v软垢：由垢：由悬浊物及胶体物物及胶体物质构成，易于洗刷清除。构成，易于洗刷清除。地下水资源评价起泡作用起泡作用：指水在锅炉中煮沸时，在水面产生大：指水在锅炉中煮沸时，在水面产生大量气泡的作用。量气泡的作用。v原因：水中易溶解的钠盐、钾盐以及油脂和悬浊物受原因：水中易溶解的钠盐、钾盐以及油脂和悬浊物受炉水的碱度作用，发生皂

54、化的结果。炉水的碱度作用，发生皂化的结果。v用气泡系数（用气泡系数（F）来评价：根据纳、钾的含量计算。）来评价：根据纳、钾的含量计算。 F=62c(Na+)+78c(K+) (mmol/L)v分类：分类：F200，起泡的水。，起泡的水。第八章第八章 地下水资源评价地下水资源评价 3 3 地下水资源评价地下水资源评价地下水水质评价地下水水质评价工业用水水质评价工业用水水质评价地下水资源评价第八章第八章 地下水资源评价地下水资源评价 3 3 地下水资源评价地下水资源评价地下水水质评价地下水水质评价工业用水水质评价工业用水水质评价腐蚀作用：腐蚀作用：由于水中氢置换炉壁铁，使炉壁受到损由于水中氢置换炉

55、壁铁，使炉壁受到损坏的作用称为腐蚀作用。坏的作用称为腐蚀作用。v用腐蚀性系数用腐蚀性系数Kk来评价：来评价： Kk0,腐蚀性水腐蚀性水; Kk0时，半腐蚀性水；时，半腐蚀性水； Kk0,但但Kk+0.0503Ca2+0时，非腐蚀性水。（时，非腐蚀性水。（Ca的单位为的单位为mg/L）地下水资源评价第八章第八章 地下水资源评价地下水资源评价 3 3 地下水资源评价地下水资源评价地下水水质评价地下水水质评价工业用水水质评价工业用水水质评价二、水的侵蚀性评价二、水的侵蚀性评价v地下水对地下水对混凝土混凝土的侵蚀作用的侵蚀作用分解性侵蚀：分解性侵蚀：指酸性水溶虑氢氧化钙及侵蚀性碳酸溶虑碳酸钙而使水泥指

56、酸性水溶虑氢氧化钙及侵蚀性碳酸溶虑碳酸钙而使水泥分解破坏的作用。分解破坏的作用。v一般酸性侵蚀一般酸性侵蚀v碳酸侵蚀碳酸侵蚀结晶性侵蚀：结晶性侵蚀：主要是水中硫酸盐与混凝土发生反应，在混凝土的孔隙中主要是水中硫酸盐与混凝土发生反应，在混凝土的孔隙中形成石膏和硫酸铝盐晶体，这些新的化合物因结晶膨胀作用体积增大，导形成石膏和硫酸铝盐晶体，这些新的化合物因结晶膨胀作用体积增大，导致混凝土力学强度减低，以致破坏。致混凝土力学强度减低，以致破坏。分解结晶复合性侵蚀：分解结晶复合性侵蚀：主要是水中弱盐基硫酸盐离子（主要是水中弱盐基硫酸盐离子（Mg2+、Fe2+、 Fe3+ 、Cu2+、Zn2+等）与水泥发生化学反应，使混凝土力学强度降低，甚至等）与水泥发生化学反应，使混凝土力学强度降低，甚至破坏。破坏。地下水资源评价第八章第八章 地下水资源评价地下水资源评价 3 3 地下水资源评价地下水资源评价地下水水质评价地下水水质评价工业用水水质评价工业用水水质评价v地下水对地下水对铁质材料铁质材料的侵蚀作用的侵蚀作用水对铁的侵蚀性主要与水中的氢离子浓度、溶解氧、游水对铁的侵蚀性主要与水中的氢离子浓度、溶解氧、游离硫酸、离硫酸、H2S、CO2、及其他重金属硫酸盐有关。、及其他重金属硫酸盐有关。PH6.8,有侵蚀性；有侵蚀性；PH5，强烈的侵蚀性。，强烈的侵蚀性。地下水资源评价