地下水资源量及可开采量补充细则

地下水资源量及可开采量补充细则（试行）前言《地下水资源量及可开采量补充细则（试行）》（以下简称《补充细则》）是根据《全国水资源综合规划技术大纲》（以下简称《大纲》）和《全国水资源综合规划技术细则（试行）》（以下简称《细则》）有关地下水资源量评价和地下水可开采量评价部分的要求，由我院组织编制的，目的是为《大纲》规定的有关要求提供必要的技术方法，以补充所发《细则》的不足。为叙述上的便利，本《补充细则》在六～九及十一各部分提供的技术方法除特别指明者外均是针对矿化度M≤1g/L和1g/L＜M≤2g/L范围的浅层地下水。本《补充细则》内容包括：有关地下水和地下水资源量及地下水可开采量等概念的界定；要求详细调查统计的基础资料；各级类型区的划分技术方法；各水文地质参数的影响因素及确定方法；各项补给量、排泄量、浅层地下水蓄变量、地下水资源量及地下水可开采量的计算方法；各成果图件的编图说明及参考图例；各成果表的表式样、填表要求及各量纲单位、精确位数、尾数取舍要求。由于我国疆域辽阔，各地的自然条件和必要的资料条件差异都很大，本《补充细则》列举的技术方法难以充分满足各地的特殊情况和问题，因此，在不违背《大纲》要求的前提下，允许制订和采用其它技术方法。此外，由于我们经验不足，《补充细则》中有些要求尚缺少充足的分析研究依据，有些方法应用还不广泛，还可能存在不当甚至错误之处，因此，希望各地将那些在实际工作中发现的问题，及时函告我院，以便修改、补充、更正。水利部水利水电规划设计总院2002年10月一、地下水和地下水资源量及可开采量的概念1．本次规划中的地下水是指赋存于地表面以下岩土空隙中的饱和重力水。赋存在包气带中非饱和状态的重力水（即土壤水）以及赋存在含水层中饱和状态的非重力水（如结合水等），都不属于本次规划界定的地下水。2．地下水在垂向上分层发育。赋存在地表面以下第一含水层组内、直接受当地降水和地表水体补给、具有自由水位的地下水，称为潜水；赋存在潜水以下、与当地降水和地表水体没有直接补排关系的各含水层组的地下水，称为承压水。3．浅层地下水——埋藏相对较浅、由潜水及与当地潜水具有较密切水力联系的弱承压水组成的地下水称为浅层地下水。4．深层承压水——埋藏相对较深、与当地浅层地下水没有直接水力联系的地下水，称为深层承压水。深层承压水分层发育，潜水以下各含水层组的深层承压水依次称为第2、3、4、……含水层组深层承压水，其中，第2含水层组深层承压水不包括弱承压水。5．地下水资源量——指地下水中参与水循环且可以更新的动态水量（不含井灌回归补给量）。6．地下水可开采量——指在可预见的时期内，通过经济合理、技术可行的措施，在不引起生态环境恶化条件下允许从含水层中获取的最大水量。二、要求详细调查统计的基础资料1．地形、地貌及水文地质资料；2．水文气象资料；3．地下水水位动态监测资料；4．地下水实际开采量资料（要求分别列出浅层地下水和深层承压水的各项用水量）；5．因开发利用地下水引发的生态环境恶化状况；6．引灌资料；7．水均衡试验场、抽水试验等成果，前人有关研究、工作成果；8．其他有关资料。三、地下水类型区的划分地下水类型区（以下简称“类型区”）要求按3级划分，同一类型区的水文及水文地质条件比较相近，不同类型区之间的水文及水文地质条件差异明显。各级类型区名称及划分依据见表1。Ⅰ级类型区划分2类：平原区和山丘区。平原区系指海拔高程相对较低、地面起伏不大、第四系松散沉积物较厚的宽广平地，地下水类型以第四系孔隙水为主（被平原区围裹、面积不大于1000km2的残丘，可划归平原区）；山丘区系指海拔高程相对较高、地面绵延起伏、第四系覆盖物较薄的高地，地下水类型包括基岩裂隙水、岩溶水和零散的第四系孔隙水。山丘区与平原区的交界处具有明显的地形坡度转折，该处即为山丘区与平原区之间的界线。Ⅱ级类型区划分6类。其中，平原区划分4类：一般平原区、内陆盆地平原区、山间平原区（包括山间盆地平原区、山间河谷平原区和黄土台塬区――下同）和沙漠区；山丘区划分2类：一般山丘区和岩溶山区。一般平原区指与海洋为邻的平原区；内陆盆地平原区指被山丘区环抱的内陆性平原区，该区往往与沙漠区接壤；山间平原区指四周被群山环抱、分布于非内陆性江河两岸的平原区；沙漠区指发育于干旱气候区的地面波状起伏、沙石裸露、植被稀疏矮小的平原区，又称荒漠区。一般山丘区指由非可溶性基岩构成的山地（又称一般山区）或丘陵（又称一般丘陵区），地下水类型以基岩裂隙水为主；岩溶山区指由可溶岩构成的山地，地下水类型以岩溶水为主。本次评价要求将连续面积大于1000km2的山间平原区从山丘区中单独划分（各地根据需要和可能，亦可将面积较小的小型山间河谷平原从山丘区中单独划分），面积较小且不单独划分的小型山间河谷平原（包括山间盆地平原、山间河谷平原和黄土台塬――下同）可并入附近的一般山丘区或岩溶山区。Ⅲ级类型区划分是在Ⅱ级类型区划分的基础上进行的。每个Ⅱ级类型区，首先根据水文地质条件划分出若干水文地质单元，然后再根据地下水埋深、包气带岩性及厚度等因素，将各水文地质单元分别划分出若干个均衡计算区，称Ⅲ级类型区。均衡计算区是各项资源量的最小计算单元。四、水文地质参数的确定方法水文地质参数是各项补给量、排泄量以及地下水蓄变量计算的重要依据。各地应根据有关基础资料（包括已有资料和开展观测、试验、勘查工作所取得的新成果资料），进行综合分析、计算，确定出适合于当地近期（1980～2000年期间——下同）条件的参数值。（一）给水度μ值给水度是指饱和岩土在重力作用下自由排出的重力水的体积与该饱和岩土体积的比值。μ值大小主要与岩性及其结构特征（如岩土的颗粒级配、孔隙裂隙的发育程度及密实度等）有关；此外，第四系孔隙水在浅埋深（地下水埋深小于地下水毛细管上升高度）时，同一岩性，μ值随地下水埋深减小而减小。确定给水度的方法很多，目前，在区域地下水资源量评价工作中常用的方法有：1．抽水试验法抽水试验法适用于典型地段特定岩性给水度测定。在含水层满足均匀无限（或边界条件允许简化）的地区，可采用抽水试验测定的给水度成果。2．地中渗透仪测定法和筒测法通过均衡场地中渗透仪测定（测定的是特定岩性给水度）或利用特制的测筒进行筒测，即利用测筒（一般采用截面积为3000cm2的圆铁筒）在野外采取原状土样，在室内注水令土样饱和后，测量自由排出的重力水体积，以排出的重力水体积与饱和土样体积的比值定量为该土样的给水度。这两种测定方法直观、简便，特别是筒测法，可测定粘土、亚粘土、亚砂土、粉细砂、细砂等岩土的给水度μ值。3．实际开采量法该方法适用于地下水埋深较大（此时，潜水蒸发量可忽略不计）且受侧向径流补排、河道补排和渠灌入渗补给都十分微弱的井灌区的给水度μ值测定。根据无降水时段（称计算时段）内观测区浅层地下水实际开采量、潜水水位变幅，采用下式计算给水度μ值：式中，Q开为计算时段内观测区浅层地下水实际开采量（m3）；Δh为计算时段内观测区浅层地下水平均水位降幅（m）；F为观测区面积（m2）。在选取计算时段时，应注意避开动水位的影响。为提高计算精度，可选取开采强度较大、能观测到开采前和开采后两个较稳定的地下水水位且开采前后地下水水位降幅较大的集中开采期作为计算时段。4．其它方法在浅层地下水开采强度大、地下水埋藏较深或已形成地下水水位持续下降漏斗的平原区（又称超采区），可采用年水量平衡法及多元回归分析法推求给水度μ值。※※※由于岩土组成与结构的差异，给水度μ值在水平、垂直两个方向变化较大。目前，μ值的试验研究与各种确定方法都还存在一些问题，影响μ值的测试精度。因此，各地应尽量采用多种方法计算，相互对比验证，并结合相邻地区确定的μ值进行综合分析，合理定量。（二）降水入渗补给系数α值1．地下水水位动态资料计算法在侧向径流较微弱、地下水埋藏较浅的平原区，根据降水后地下水水位升幅Δh与变幅带相应埋深段给水度μ值的乘积（即μ·Δh）与降水量P的比值计算α值。计算公式：该计算法是确定区域α值的最基本、常用的方法。为便于地区间综合比较，本次评价统一采用α年，并且，在单站（分析α值选用的地下水水位动态监测井――下同）上取多年平均值，分区上取各站多年平均α值的算术平均值（站点在分区上均匀分布时）或面积加权（泰森法）平均值（站点在分区上不均匀分布时）。做出不同岩性的降水入渗补给系数α、地下水埋深Z与降水量P之间的关系曲线（即P～α～Z曲线），并根据该关系曲线推求不同P、Z条件下的α值。采用α年有效计算降水入渗补给量Pr时，应用统计计算的P年有效，不得采用P年。分析α值应选用具有较长地下水水位动态观测系列的观测井资料，受地下水开采、灌溉、侧向径流、河渠渗漏影响较大的长观资料，不适宜作为分析计算α值的依据。选取水位升幅Δh前，必须绘制地下水水位动态过程线图，在图中标示出各次降水过程（包括次降水量及其发生时间）和浅层地下水实际开采过程（包括实际开采量及其发生时间），不得仅按地下水水位观测记录数字进行演算。目前，地下水水位长观井的监测频次以5日为多，选用观测频次为5日的长观资料计算α值，往往由于漏测地下水水位峰谷值而产生较大误差。因此，使用这样的水位监测资料计算α值时，需要对计算成果进行修正。修正公式如下：式中，α1日为根据逐日地下水水位观测资料计算的α值，即修正后的α值（无因次）；α5日为根据5日地下水水位观测资料计算的α值，即需要修正的α值（无因次）；K为修正系数（无因次）。2．地中渗透仪法采用水均衡试验场地中渗透仪测定不同地下水埋深、岩性、降水量的α值，直观、快捷。但是，地中渗透仪测定的α值是特定的地下水埋深、岩性、降水量和植被条件下的值，地中渗透仪中地下水水位固定不变，与野外地下水水位随降水入渗而上升的实际情况不同。因此，当将地中渗透仪测算的α值移用到降水入渗补给量均衡计算区时，要结合均衡计算区实际的地下水埋深、岩性、降水量和植被条件，进行必要的修正。当地下水埋深不大于2m时，地中渗透仪测得的α值偏大较多，不宜使用。3．其它方法在浅层地下水开采强度大、地下水埋藏较深且已形成地下水水位持续下降漏斗的平原区（又称超采区），可采用水量平衡法及多元回归分析法推求降水入渗补给系数α值。（三）潜水蒸发系数C值潜水蒸发系数是指潜水蒸发量E与相应计算时段的水面蒸发量E0的比值，即C＝E/E0。水面蒸发量E0、包气带岩性、地下水埋深Z和植被状况是影响潜水蒸发系数C的主要因素。可利用浅层地下水水位动态观测资料通过潜水蒸发经验公式拟合分析计算。潜水蒸发经验公式（修正后的阿维里扬诺夫公式）：式中，Z0为极限埋深（单位：m），即潜水停止蒸发时的地下水埋深，粘土Z0＝5m左右，亚粘土Z0＝4m左右，亚砂土Z0＝3m左右，粉细砂Z0＝2.5m左右；n为经验指数（无因次），一般为1.0～2.0，应通过分析，合理选用；k为作物修正系数（无因次），无作物时k取0.9～1.0，有作物时k取1.0～1.3；Z为潜水埋深（单位：m）；E、E0分别为潜水蒸发量和水面蒸发量（单位：mm）。还可根据水均衡试验场地中渗透仪对不同岩性、地下水埋深、植被条件下潜水蒸发量E的测试资料与相应水面蒸发量E0计算潜水蒸发系数C。分析计算潜水蒸发系数C时，使用的水面蒸发量E0一律为E601型蒸发器的观测值，应用其它型号的蒸发器观测资料时，应换算成E601型蒸发器的数值（换算系数可采用本次规划中蒸发能力评价成果）。（四）灌溉入渗补给系数β值灌溉入渗补给系数（包括渠灌田间入渗补给系数β渠和井灌回归补给系数β井）是指田间灌溉入渗补给量hr与进入田间的灌水量h灌（渠灌时，h灌为进入斗渠的水量；井灌时，h灌为实际开采量――下同）的比值，即β＝hr/h灌。影响β值大小的因素主要是包气带岩性、地下水埋深、灌溉定额及耕地的平整程度。确定灌溉入渗补给系数β值的方法有：1．利用公式β＝hr/h灌直接计算。公式中，hr可用灌水后地下水水位的平均升幅Δh与变幅带给水度μ的乘积（即hr＝μ·Δh，hr与Δh均以深度表示）计算；h灌可采用引灌水量（用深度表示）或根据次灌溉定额与年灌溉次数的乘积（即年灌水定额，用