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平原区地下水资源评价方法综述

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水资源研究》《第卷第期总第期科年月平原区地下水资源评价方法综述刘予伟全栋架长江水利委员会水文局湖北武汉摘要全面阐述了平原区地下水资源评价方法包括水文地质参数的获得和选取以及地下水资源量的计算方法并通过实例来评价其合理性和可靠性关键词平原区地下水资源评价方法综述平原区包括一般沿江沿湖沿海平原和山间盆地平原两类就长江流域而言前者有洞庭湖平原江汉平原都阳湖平原太湖平原长江中下游沿江平原和江苏浙江沿海平原者有成都盆地汉中盆地和南阳盆地度小于后置习目拿卜地下水评价对象是与大科个测筒为兮父气降水和地表水体有直接联系的浅层地下水一般仅评价矿化岁的多年平均淡水资源以现状条件为评价基础以阔潜水位测阔水均衡法为主评价出各项补给量和排泄量〔了厂入渗一进水管含水层参数的确定含水层参数是定量描述含水层物理特性的指标或系数是评价含水层的主要依据在计算各项补给量和排泄量时都要根据准确的参数来计算主要参数有潜水变幅带给水度产里二图降水人渗补给系数潜水蒸发系数。渠系渗漏补给系数地中渗透仪示意灌溉人渗补给系数闭和水稻田渗漏率树等现将上述几种含水层参数的确定分述如下地中渗透仪虽造价较高但由于它可进行多项参数的观测试验故我国的黄淮海平原区有多处此种实验装置潜水变幅带给水度给水度而小于产产包气带剖面含水率法设有一均质土层其颗粒组成较粗颗粒之间的孔隙排水滞后作用时间短假设在无蒸发的条件下地下水位上升或下降是指饱和岩土在重力作用下自由排出重力水的体积与该饱和岩土相应体积的比值它是一个无因次大于零的数值可通过简易测筒或地中渗透仪试验利用地值为乙在水位变化前后分别测定水层剖面的土壤面含水率图中横座标代表土壤含水率纵座标代表埋深纵下水动态观测资料分析剖面含水率测量和抽水试验等方法求曲线如图得横座标所夹的面积即代表含水量以计简易测筒和地中渗透仪法用一个金属圆筒将被测给水度的原状土即保持天然结构的土层装人筒内使土层充水达到饱和状态然后在上部加盖由于是均质土无土壤水蒸发又不考虑滞后作用因此在水位变化前后的土壤含水率剖面线应是平行的即平行,磷值是田间持水率俄是饱和含水率’’间但不密封防止水分蒸发筒的下部留有排水孔在重力作用下筒中的水会自由地从排水孔中流出测量排出水的体积形状完全一样面积相等的面积等于出召刀厂石即水量相等因此不难得出排水根据实测资料作出图后在图上便可量体积和筒内土体积之比即为给水度此种测筒制作和操作都的面积即含水量以计设其含水量为万叨坎则甚简便曾在第一次全国水资源评价中广为使用另一种类似于测筒的是地中渗透仪图示意图有给水度产是地中渗透仪的二利用潜水位控制可将左边测筒内土体积饱和到任意么可凡姚双妞优二瓦可位置然后将连通管控制进水测量由连通管自由流出水的体积使之与其土体体积相比即得给水度收稿日期二由上述可知本方法原理十分简单但在实际应用中可能会有困难因为自然界非常复杂的需要在具体实践中经过适当处一一作者简介刘予伟男长江水利委员会水文局水文水资源处高级工程师© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net

理求得满意结果可获得土竣含水率“产了在具体计算中如果知道某些因素影响小可以忽略时则计算工作大为简化上式变为如地下径流微弱时人和呱可略而不计则万匕十。人。,尸一。开、。。由于则淡△系数为故可移至左端这样式成为二元线性为回归方程了当埋深较大时潜水蒸发可略而不计则式乙一开当时段内无降水地下径流微弱地下水埋深大无潜水蒸发时回归方程为图土层给水率剖面公一内开回归分析法式成为一元线性回归方程。二根据水量平衡原理在一定时期内一定区域潜水或浅层地下水量的变化应等于其收人与支出量的差值水量变化反映在但必须注意的是开采量一项是不能缺少的有了开采项才能算得贵产水位变幅上收人值推求给水度的方法还有很多如坑测法人渗差值法潜水降水量水力坡降面积二由此也可了解到通过抽水可以求得给水度降水人渗补给量二人渗系数侧向径流补给量支出人工开采量二渗透系数一时段长横断面位增幅法优选法等由于参数给水度在地下水资源评价中极其重要它的精度二乙直接影响资源估算的数量所以水文地质工作者投人试验研究的时间也是很多的取得很多成果根据淮委的研究现在应用区域开采地下水体积二咋二的给水度产是地下水变幅带的平均给水度实际上给水度是随二潜水蒸发量给水度地下水位降深面积泌侧向径流排泄量二渗透系数水力坡降横断面、时段长二地下水埋深而变的在埋深以内为最大值大于基本稳定不变的给水度如表如图所示我国第一次水资源评价时全国凡几一乙各流域对各种岩性的给水度进行大量试验研究经综合归纳后一一故有水量变化二收人支出一泌式中户△凡寿泌为区域地下水变幅带平均给水度△为△时段内区芝恻织神乙为计算区域面积为降水人渗系数尸域平均地下水变幅凡为入流断面和出流断面的为山时段内区域平均降水量渗透系数内在乙,为人流和出流断面面积公几为山时段内人流和出流断面平均水力坡降山为计算时段长咋为时段中地下水开采体积区域石旧为山时段内潜水蒸发引起图名刀深度乙的地下水位下降值将式。二除以产产产得一厂给水度表产随深度乙变化示意产二尸二碑染全李与产厂凸一一产凡‘云一户人△各种岩性给水度值给水度、、一岩性给水度岩性粉细砂细砂粘土令山二合一川出一一产凡一亚粘土肠腌亚砂土乙开中细砂、又令人乙下出一寿犷黄土黄土状亚粘土黄土状亚砂土粉砂肠中砂田一中粗砂肠粗砂砂卵砾石将上述各式代人式△二一得开人加人一△式中开称为开采模数崛分别为地下水流进流出的单位。渗透模数都以计各变量尸开人出乙之间为降水入渗补给系数《降水人渗补给系数相关关系故可将此式视为多元回归方程乙一是地下水资源评价和系统管理中常用的重要参数是地区水资源主要补给来源降水人渗系数选用出一开人。一公。是否准确合理对地下水资源的计算有着决定性的作用式中。为常数项为待定回归系数可以使用最降水人渗补给系数为降水人渗补给地下水的量水总量尸与降小二乘法求得利用与群。犬的关系式就的比值即© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net

。二二群△△因此泉水总溢出量为叩叨二万耐由此计算得二式中为降水人渗补给系数为时段降水人渗补给量乙△为时段降水总量下水位升幅为时段降水人渗引起的地而变的地下水位变幅带盯的面积阶产。为随埋深覆盖土层厚度大于二尹根据当地土层确定’含水层的变给水度影响则张夏灰岩区二值如下一值的因素很多时段降水总量降水强度降水时间分布地下水埋深时段初包气带含水量大小土壤类别结构卯一盯不而厂一二’‘地表植被等因此值是随时间和空间变化的但对某一特降水入渗系数的修正降水人渗系数由于受到多种因素的影响某时段的几乎没有实用价值所以一般仅采用其均值定地区由于土壤岩性和气候条件变化不大影响值的主要。次值因素是降水总量地下水埋深和时段初包气带含水量大小丘为了消除影响值的确定方法主要有地下水动态资料分析法人工降雨模拟试验法和含水层参数率定模型法等因素时间上的变化提高计算精度可作如下处理尸一一含水层参数率定模型一尸是建立在地下水长观资料基础上的对资料要求较高一般难以应用小型人工降雨模拟试验代表性不尽人意一般只作验证式中量尸为时段内降水人渗补给量尸为时段内总降水。性试验析等法目前确定值的主要方法还是地下水动态观测资料分户为时段内多年平均总降水量为时段内多兹分述如下年平均地下水动态资料分析法根据长观并的地下水动态资料用如下的水均衡公式计算值经过这样处理后的成果比较符合实际从理论上讲也是有根据的如某一时段内降水量大相应的补给条件好补给量也大降水人渗补给系数开口二一反之则土壤水消退快补给地下水少二一如在淮北地区一河一侧士产心月场尸的降水在平水年或一般干早年对地下水都尸开有一定的补给而在偏旱的年份或旱季对地下水没有补给河口为式中为时段降水入渗补给系数侧为地下水开采量产降水入渗补给与有关因素的规律分析降水入渗系数与地下水埋深时段降水总量前期土壤含水量岩性植被等都有影响河道渗漏补给量地下水位升幅人渗系数为侧向补给量为给水度公为时段为流域面积尸为时段降水总量采用多元回归分析法见给水度分析确定部分可以求降水当流域内无开采无灌溉无侧向补给无河道渗漏时仅根分别叙述如下降水人渗补给与地下水埋深关系从降雨人渗地面到补给地下水的过程中人渗水量沿程变化取决于包气带两个条件①包气带土壤对人渗水量的可容纳库容该库容剩余的降雨量不能再入渗渗补给量的一个极限值人渗补给量填满据地下水位的升幅及给水度数据便可计算出降水入渗系数因此包气带库容是降雨人地下水埋深越大库容也越大这种关补偿疏干法在开采条件下在雨季所得到的补给量除满足当时开采外系可用库容一△地下水埋深的关系曲线来表示②决定于人渗途中包气带土壤所吸收的水量埋深越大包气带土层人渗补给量并用以补偿地下水储存量因之引起地下水位上升其计算式越厚土壤所吸收的水量越多下渗水量沿程损失越大补给地下水的水量就越少为这种规律可用一△关系喻二寿一肠一场十户万尸曲线来描迷过或也是土壤对降雨人渗水量吸收后剩余的水量咋年二艺蛛年降雨人渗补给量受上述两个条件的制约即补给量不能超因此两条曲线上数值小的量成为入渗补给量结果咋刀式中吟卜为时段降水人渗补给量咋为年降水人渗补给量为时段河道渗漏补给量下水位升幅以两条曲线的交点为界由一△曲线的前半部和只一△曲线愉的后半部组成了降雨入渗补给的理论曲线见图交点附近的场为时段侧向补给量。为时段地为流域面积岩溶区降水入渗补给量的推求据邵正介绍选择岩溶区内枯季断流的泉并确定其泉域面积人渗补给量最大它相应的埋深称为最佳埋深从图可见人渗补给从零开始从小到大的规律以最佳埋深为转点以后土壤吸收起主导作用埋深越深土壤吸水越多补给地下的量越少但由埋深越深土壤吸收水量的能力越小人渗曲线的并查清泉域内的厚度较大的由粘土亚粘土覆盖的非岩尾部变化越来越小最后趋于稳定不变状态溶区面积待雨季来临时泉水涌流在测定泉域内平均降雨量降雨是降雨入渗补给量的来源因此降雨特性包括降雨量强度是影响降雨人渗补给的重要因素从降雨量的年统计资料分析可知年降雨量越大人渗补给外还要测出泉的涌水量及泉域内人畜饮水灌溉水量消耗可算出降水人渗系数例如山东东平县中套泉泉域面积时泉域北部也越大即降雨量与降雨人渗补给量只成正比关系与降水总量如图有洪坡积粘土和亚粘土覆盖厚度达年以上的非岩溶区图月至月日泉水断流月日及日分别降雨降水入渗补给系数与降水总量图尸尸的关系和补给量月日泉水开始外流至年月日的相关关系是完全一致的亦可绘制类似止泉域总降水量测得泉水溢出量为万时万时在此期间调查到引用泉水灌溉及人畜饮用共耗水的关系曲线如图但当遇到年降雨量比较集中降雨强度很大时有可能造成© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net

公”坟哎渔瞪喇蜘雨强大的咒月一一占一。圈包气带库容降雨入渗尸与地下水埋深△关系图,北京弃公庄黄土质亚砂土尸一△关系据杨裕英︸礴乙圈一乙关系图山东在平原状亚砂土前期土壤含水住氏让钱仓对入渗影响改勺么凸牛轻亚砂夹粘上图一△关系雨量越大虽然降雨人渗量亦增加但降雨人渗补给系数反而减小的现象系数为增加到例如当降水量为当降水量增加到时补给量为人渗图,据河南封丘均衡场各种土壤与入渗系数关系时雨强增大了补给量也但补给系数却减少为前期土壤含水量对补给量的影响在降雨人渗补给量形成过程中由于包气带土壤具有毛管力和分子力产生了对人渗水量的吸收作用前期土壤含水量越大土壤具有的吸力越小土壤对下渗的吸收量越小人渗补给量越大月与而即前期土壤含水量与降水人渗补给量补给系数成正比关系月降雨总量接近但从图可见月是旱季末前期土壤含水量小图植被对入渗系数的影响《北粉砂壤土月是雨季末前期含水量大故月的降雨人渗补给量是和分析研究工作取得的数据是比较合理的适用的其成果见月份的倍多土壤岩性对降雨人渗量的影响表由于各种土壤有不同潜水蒸发系数潜水蒸发系数换算为是潜水蒸发量的透水性和吸收水能力例如砂性土壤的颗粒间空隙大透水。与水面蒸发量。。。。统一性强因而人渗强度大入渗补给量也大同时砂性土壤的吸力小吸收的人渗降雨量也小因此也增加了降雨人渗补给量图如蝙型蒸发器的成果的比值即潜水蒸发强度与当地气象因素岩性和潜水位等有关而地下水埋深是诸因素中的主要因素植被对降雨人渗补给量的影响地面有植被时截留当埋深达到土壤毛细管输水能力所不及的了部分降雨量另一方面植物根系层有较高的持水能力便于蒸深度时潜水蒸发的强度就趋于零此时的埋深称为极限埋深发力的发挥从而减小人渗水量如图第一次全国水资源评价时曾采用的降水人渗系数值第一次全国水资源评价时潜水蒸发计算一般应用苏联妙阿维里扬诺夫经验公式鱼凸对降水人渗补给量曾做了很多实验式中。为潜水蒸发量。。为水面蒸发量△△为时段平均地下© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net

水埋深和潜水蒸发趋于零时的地下水埋深为与土层岩性地。的潜水蒸发规律也是应该采用的据安徽五道沟的实验资料将。变量点绘如图从图可见潜水蒸发量月份气温无作物时为单一关系有作物即种大豆和小麦时按月份或作表植被等有关的参数表不同岩性和降水的平均年降水入渗补给系数值平均年降水量粘土亚粘土亚砂土物生长时序粉细砂砂卵砾石。一一变量间构成一个’字绳套关系川赵日另据该站历年资料统计月种大豆时潜水蒸发强度最高可达日而无作物时仅为朋田加粼刃仍伪以价的日以渭仿此刃月份幼卜田旷明降软日刃峨幻为四伪璐巧切刃别力四肠田注东北黄土平均年值与表中亚粘土平均年。值相近陕北黄土有无作物种作物裂陈发育其平均年值与表中亚砂土平均年值相近由式可知阿氏对潜水蒸发规律的描述是潜水蒸发量随着潜水位埋深的减小而增大当潜水位埋深为零时潜水蒸发量达到最大值这种推论基本上反映了潜水蒸发的一般规律但是这种论断在作物生长茂盛时期就不成立据安徽五道多年月平均潜水燕发,召朋图有无作物影响一一关系比较据赵家良沟一年历年同期平均有无作物影响的潜水蒸发量。淮委水科所张朝新根据水汽压力差与水面蒸发关系密切的规律把它移用到潜水蒸发计算中来与潜水位埋深△的关系如图大潜水蒸发量不在由图可知在作物蒸腾影响下最潜水通过土壤毛管作用凸二时发生而是在地表以下适宜于作物和植物根系吸水作用把地下水输送到蒸发面由液态转化为汽生长的位置上因为适宜于作物生长的地下水位埋深以下简态当表土的水汽压力与地表空气中的水汽压力产生压力梯度时土壤中的水汽向空气中扩散便发生了潜水蒸发称适宜埋深△使土壤中的水肥气温协调作物生长处于这种汽化最佳状态蒸腾量最大当地下水埋深处于适宜埋深△以浅时速度的大小与空气湿度有关湿度大水汽压力差小汽化速度慢潜水蒸发小反之则大密切蒸腾量减小潜水蒸发达到公。则随地下水埋深△的增大而增加当△因此水汽压力差与潜水蒸发关系很时。达到最大值尔后则随巧△的增大而减小从图还如图所示从图可见在一定地下水深度里水汽得知安徽淮北平原砂姜黑土亚粘土在作物生长茂盛时期潜水埋深公二以深的潜水蒸发规律与式的推论是一压力差与潜水蒸发呈正比关系但种植作物后呈曲线关系如果用水汽压力差和水面蒸发与水汽压力差的比例关系的乘积作致的参数可得潜水蒸发计算式凡潜水蒸发组咖几必式中乓为潜水蒸发量压力差为潜水埋深。△为水汽为水面蒸发与水汽压力差的比例系数人为比例系数仙拟汕为对数转换而加的常数无作物为即值为因此在没有水汽压力差的地区为指数有作物为根据安徽五道沟多年资料分析本地区公。凡姚衫到翅那么△。而用水面蒸发作参数时用作参数其计算精度也可以大大又提高因此式可以改写为乓·为了简化用用加表示可将式乓变为△仅,一年平均潜水蒸发量和水汽压力差累积值建无作物有作物二立关系经数学处理后以年为计算时段的关系式为,△凡二犷仍△图历年同期平均有无作物潜水蒸发比较据赵家良其线型关系和图以月为计算时段求得主要参数如表所以研究潜水蒸发规律必须考虑植物的蒸腾蒸发作用应采用地表在田野长年无作物或野草覆盖的情况是极少见的和以水面蒸发为参数的同类公式相比在公式参数的关系图上此式的点群分布离散小采用不同计算时段的几值和值有植被的实际情况但也应考虑田间换茬整地播种出苗及幼及综合影响系数发作参数的计算式值变化幅度也小其计算精度高于用水面蒸苗生长期地表基本为无植被的状况因此无植被覆盖条件下© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net

表朽眯铡和昌合不同岩性和地下水埋深的潜水蒸发系数值年水面地区蒸发量包气带性岩地下水埋深气力乃黑龙江流域节季水汽压力差乙与二曲亚粘土众倪住肠仑以住仍仪倪姗亚砂土日。伪渭。伪仓供仍。田肠让呢仍以仍冻土区。劝伪认价补眯翅娜牙埋深九‘言伪仍加。的扮。众佗。仍陆河期内流域严重亚粘土刀让。俱位绷〕以皿。仍亚砂土住肠呱小。工仍。仍工。。仍朴眺干早区水汽压力差凸有作物。创刃绷刃住巧仪皿其它地区亚粘土姆琳姗加。位】伍众仍住仍胆图水汽压力差乙与不同埋深的潜水燕发凡关系亚砂土田。伪。伪砂砾石左右左右左右左右在本工作区内选择一个或两个有代表性排除地表水体干扰的长观井涅门︵因男旧合绘制出地下水位埋深过程线和相应降水量过程线在埋深过程中选择水位变化不大的平稳线段水位平稳表示这一时段内的降水人渗量与潜水蒸发量相等两者互相抵消统计这时段内的降水总量和水位平稳段的起止时间和历时即为潜水蒸发率除以相应的平均水面蒸发率。即为潜水蒸发系数二在埋深过程线中选取水位平缓下降线段数处确定每段的天数乙入七统计下降段内的降水量产量取每段的水位落差便可算得给水度‘一一图私表。一的关系产二△产以月计算时段的参数竺匕竺几把几个水位下降段所计算的几飞值平均之作为估算依参数二二二二二二一人二乙止二‘二生一一二」二二二二二人据住让住刀印印算例在秦皇岛市内某长观井其地层为亚砂土地下水位埋深一巧年其动态资料绘制过程线如图巧日至水平稳兮气定段选在月月日历时公其间降水量累加为月日和只二故水位下降共选至计算段肠段即表月一日月月日计算结果如表给水度延续时间其间水量降尸产值计算差其间水位落厅。起止日期月日仍刀仍刀计算,平均产,图俱值理值改夕肠伪伪肠价第一次全国水资源评价时曾使用过的潜水蒸发系数列如表推求潜水蒸发系数和给水度产的另一种简便方法河北高寅堂考虑到借用他处的水文地质参数可能出现较拼佣俱仓肠。渠系渗漏补给系数渠系渗漏补给系数为渠系渗漏补给地下水的量总引大误差因此提出利用本地区长观井观测资料比较简便地求好与渠首引水总量还可根据渠系利用系数的比值即渠系总引口口出当地参数具体步骤如下种与修正系数力来表达即© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net

了一军的降水入渗补给量按早地的人渗补给系数计算水稻田旱作期灌溉入渗补给量久补日世昌南方水田旱作期灌溉即小春灌溉一般水田早作期以种绿肥为多亦有种大麦小麦或豆类作物的灌溉次数不多量为其补给哪式中水田为水田早作期灌溉人渗补给量为早作期灌水定额水田为早地灌溉补给系数为水稻田面积左划卜目褥到张河道及湖泊周边渗漏补给量凶当河道或湖泊的水位高于计算区内的地下水位时其渗漏忍吕吕一亡一亡补给地下水的量一般用达西公式计算二人峨抖为渗透系数为垂直于召时间月日式中过程线。为河道或湖泊渗漏补给量圈某长观井水位坦深与降水剖面方向上的水力坡度可用河湖水位与相应时间的潜水位确渠系损失水量中一部分消耗于湿润土壤和浸润带蒸发一定为河道或湖泊周边垂直地下水流方向的剖面面积为渗漏时间为部分消耗于渠系水面蒸发剩余部分补给地下水人渗补给地下水的量与渠系损失总量的比值值为实际河道或湖泊周边计算长度渠道渗漏补给量在一般情况下渠道水位均高于地下水位故灌溉渠道一般总是补给地下水式中渠系利用系数动与岩性气候及灌溉管理水平有关在各水利规划部门中研究较多可以借用但这是一个十分粗略的可用干支斗三级渠道综合计算。数据二竹一刀水稻田渗漏率司及水稻生长期中的稳渗历时为渠道渗漏补给量为渠道引水量为渠系渗漏综合补给系数我国南方地区平原区中水田占很大的比例一般水田以种水稻为主水稻田中每天稳定人渗补给地下水的量叫水稻田渗修正系数即损失量中补给地下水的比例系数夕为渠系有效利用系数山前侧向补给量漏率或稳定人渗补给率田中保持一定水深的时间包括泡田期扣除晒田期称为水稻生长期中的稳渗历时在南方的平原区水稻的灌溉试验站较多水稻田的渗漏率卯值及其稳渗历时均可根据实验资料区别不同岩性选用对于司值则相差甚大值单季稻与双季稻可能有差别指山丘区的山前地下径流补给平原区的水量一般可用达西公式计算残丘的地下水补给量南方平原区内往往存在一些低丘陵区这些丘陵区的地下水补给量可用区内小河站的流量过程线分割基流后求得的地下径流模数用类比法估算地下水资源量的计算方法平原区地下水资源的计算乃以现状条件为评价基础以水均衡原理评价各区多年平均的各项补给量和各项排泄量口对夕式中口为残丘地下水总补给量数,为残丘代表站地下径流模各项补给,计算水稻田灌溉入渗补给量二为残丘面积井灌回归补给量评水田井灌回归补给量包括井灌的输水渠道的渗漏补给量其算甲式中人渗率为水稻生长期降水和灌溉补给量为水稻平均稳定式为口式中凡为计算区内水稻田面积田为水稻生长期包括泡,二井月井井田期不计晒田期井为井灌回归补给量夕为井灌回归补给系数为井为了将降水人渗量与灌溉人渗量分开可采用下式口雨二的实际开采量几一各项排泄天为水计算口,灌二口翻凡式中口雨为降雨人渗补给量为灌溉人渗补给量旱地和水稻田旱作期潜水蒸发量。早地。。早地稻生长期内灌溉有效雨量利用系数旱地降水入渗补给量二或早地。、地眯田。。。艺乙尸火田凡地尸旱地式中仇为早地降水人渗补给量为早地面积尸早地为降水人渗补给系数早地或式中。早地。水田。艺△水田为早地面积上的降水量。水田分别为旱地和水田旱作期潜水蒸发量为潜水蒸发系数旱地。。为多水稻田旱作期的降水入渗补给量南方水稻田无论是单季稻还是双季稻都有一旱作期此时年平均年水面蒸发量水田分别为计算区内水田和旱地面积为早作期占全年日数的比例© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net

河道排泄量在南方水网平原区水平排泄量为排泄项的主要方面由于定于两个因素①决定于分水岭水位与排泄基准面的水位差即△一②决定于分水岭到排水基准点的距离即补给各地地面坡降不同排水的沟渠尺寸也有差异可通过调查得出一个典型的有代表性的平均网密度及其间距长度典型的平原河网。地下水入渗面渗流排泄如图所示河道排泄量的计算公式如下河排口口了式中积河排为河道排泄量为单位面积河长为计算区面鉴愧为年内排泄天数为排水单宽流量采用裘布衣公式计算二入一矿扩下丁厂一乙式中为渗透系数为地下水分水岑到排水基准点的水平距为排泄基准点处含水日离为分水岑处含水层的计算厚度层厚度水平距离图均质二向平面地下水流型式丁土阵从表即和表△分析认为渗流深度将是水位差的多倍和表补给源到排泄基准点的基准面以上流排泄基准面以上流量比例与补给源的距离关系排泄基准面以下叨排泄基准面劝以下流量长度朋分水岭内流量,刃邓哭’州」将上述实验结果应用于杭嘉湖和洞庭湖水网平原区的浅层地下水的水平排泄量计算这两个地区的自然地理概况是杭嘉湖平原为湖相淤积和冲海相淤积平原第四系地层厚度一般为圈河间地块侧向渗流示意平原东部岩性以粘土亚粘土为主西部岩性以亚粘土夹亚砂土为主下部为承压含水层组埋探在一《计算的关键是和的取值问题为了提高估算成果的以下上部潜水含水层厚度大潜水埋深一般为一一精度我们借鉴了长办勘测总队科研所的电模拟试验的成果体裂隙发育深度大于的形式排于河床基本相似第〕潜水位高于邻近河渠地表水位地下水受降水该模型研究单元为河间地块河谷深切含水层为网状裂隙岩以和灌溉人渗补给排泄于邻近河道河道与太湖相连地下水由大气降水补给以泉洞庭湖为冲积湖积平原第四系全新统沉积物厚度大以电阻元件构成网格与裂隙水的储存和运移上部潜水含水层岩性为粘土亚粘土亚砂土一地下水位埋深有阶段制作二向均质模型其试验成果如下一和大于一几种不同分布地下水位高于邻近地在均质岩性中基岩裂隙水循环深度很大基准面以下表水位地下水主要受降水和水田灌溉人渗补给仍有明显水流运动但单位渗流量随深度的增加而递河间地块的地下水由补给区向排泄区作倒虹吸运动除潜水蒸发外主要是侧向排泄于河渠然后汇流入洞庭湖同地类计算减这两个地区的地下水补给与排泄量分旱地和水田两种不旱地的补给量仅考虑降水人渗一项水田的补给地下水分水岑水位与排水基准面的水位差愈大浅层量主要考虑灌溉入渗量和水田旱作期的灌溉人渗量早地排泄流量占的比例愈大见表衰水位差浅层流且的比例与水位差关系排泄基准面以下期邓水田排泄量计算除考虑旱作期潜水蒸发外重点考虑根据河渠沟水位情况分别计算量则既考虑潜水蒸发又考虑侧向渗流排泄基准面以上流量,排泄基准面它们的侧向渗流量从这两个地区的资料看来关键是处理好对于这两个问题根据模型实验资料杭嘉△鉴内流量翔以下流量计算含水量厚度二划柳湖平原多年平均水位差们采用落△在△续的情况下我△感进行计算对于洞庭湖亚粘土二的情况下我们采用进行计算两个地区的补给量和排泄量计算成果列于表从表随着补给源至排泄基准点的长度增大表层流量减小而深部流量增大见表可见应用电模拟试验成果通过裘布衣公式计算南方水网平原区的水平排泄量是可行的无论是杭嘉湖平原还是下转第河间地块电阻网络的实验表明倒虹吸式流网影响深度决页© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net

应能力能够充分利用给定的水质数据信息建立起输人与输出之间复杂的非线性对应关系算法速度最快而且网络中的大量参数均由学习所得而不是由人为给定避免了人为因素的影响这是人工神经结论本研究采用网络模型与灰色关联度方法以及模糊综合评判方法最根一算法实现了水质综合评价功能并通本的区别因此由人工神经‘观更合理〔“网络模型得到的评价结果更客过对比得出合适的网络结构实践证明该方法避免了网络的自身缺陷评价快速准确评价结果具有客观性可比性很适与其它算法的比较网络的改进算法合做为水质综合评价的通用模型参考文献,近年来出现了许多〕为了比较各网络改〔【〔」万幼川谢鸿宇吴振斌等用与人工神经网络在水质评价中的应种算法的优劣笔者在上述网络结构中采用不同的进算法进行网络训练结果如表表不同武汉大学学报工学版印的所示高宁邵陆寿基于人神经网络在农作物虫情浏预报实现微型电脑应用算法的收纹时间及训练次数比较平均收敛时间中的应用计算机与农业兰雪梅印算法标准算法自适应学习速率法平均训练次数朱健黄承明等网络的【」薛建军姚桂基人工神经网络在涅水水质综合评价中的应用青海环境〔一一叨。切刘增良刘有才模糊逻辑与神经网络一理论研究与探索北京北京航空航天大学出版社到渡凡一已」焦李成神经目网络系统理论西安西安电子科技大学出版社卯灭】泛妞孙增忻智能控制理论与技术北京清华大学出版社闻新周露力等消神经网络应用设计北京科学出语言的£归司祀一颐颐版社既以苏高利邓芳萍论基于叨神经网络的改进算法由表上接第中的试验结果可以看出在所有的优化算法中页科技通报洞庭湖平原所计算的补给量与排泄量都基本平衡误差不大表地区用水时间【杭嘉湖和洞庭湖补排平衡成果参考文献占排泄量能补给量旱地排泄量潜水蒸发量赵家良给水度研究中的若干问题当议水资源研究男杭嘉湖降水人渗量灌溉人渗量合计【」陶月赞浅层地下水变幅带给水度的求算方法水资源研究【邵正岩溶山区降水入渗系数计算水资源研究侧向渗流量合计肠卯水田降水人渗量灌溉人渗量合计潜水蒸发量侧向渗流量合计田巧〔」张世法汪静萍推求给水度的水文学方法水资源研究〔仁【田赵家良邵正可变给水度的试验研究及其实用意义水资源研究洞庭湖旱地降水人渗量职。潜水蒸发量侧向渗流量合计潜水蒸发量侧向渗流量合计灌溉人渗量合计水田降水人渗量朱仲元王清宇求灌溉入渗系数的一种简易方法水资源研究职田灌溉人渗量合计刃杨裕英降水入渗补给随地下水埋深变化的规律分析水资源研究泌【耿树德降雨入渗补给系数分析水资源研究石玉波刘克岩〔河北省平原降雨入渗系数研究水资源研究从大范围看南方水网区地表水力梯度小似乎其排泄量应该很少但实际却不然地表水力梯度并不等于地下水力梯度被河道渠系分割的地块地下水力梯度是较大的常在之间比地表水力梯度大很多倍【」史风坡给水度值与有关参数的规律性初探水资源研究〔川〔赵家良潜水蒸发实验管见水资源研究从此可以得出结论南方水田以水平排泄侧向渗流为主垂直排泄潜水蒸发为辅早地以垂直排泄为主水平排泄为辅张朝新水汽压力差与潜水蒸发关系分析水资源研究男【」陶月赞径流和蒸发同时作用下以地下水动态资料求水文地质地下水实际开采量工业农业和生活的地下水实际开采量一般通过调查统计参数的方法水资源研究〔」高寅堂一种求算给水度的简易方法水资源研究求得其中农村生活用水按下列计算农开二〔」王式成对降水入渗系数的一些新认识水资源研究〔」高建峰等淮北平原降雨入渗系数研究水资源研究【」杨远东水文地质参数相关分析法水资源研究农开式中农开为农村使用井水的地下水量为农村使用井水的人为【〕金栋梁段心义用裘布衣奋式计算地下水水平排泄地下水口百分数为农村人口总数振开为农村人均用水定额© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net

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