地表地下水联合调度
地表地下水联合调度--以豫北灌溉区为例
黄河下游引黄灌区概况
1自然地理
黄河下游自桃花峪至入海口,地跨河南、山东两省,河道长785.6km,横贯华北大平原。黄河下游地区属黄河冲积洪积平原区,地势平坦。由于黄河泥沙的淤积,河床高出地面,形成“二级悬河”,使下游地区具有理想的引输水条件,同时也容易发生决口和洪涝灾害。高出两岸的河床和沙壤土的高透水性,使得河水侧渗比较强烈,历史上涝、碱灾害比较严重,盐碱地、沙荒地和涝洼地分布较广。
黄河下游引黄灌区位于东经113°24’~118°59’，北纬34°12’一38°02’之间,在黄河两岸沿河道走向呈条带状分布。灌区总的地势由西南向东北呈缓缓倾斜之势,地面坡降在1/4000一1/10000之间,到下游河口地区,地面坡降更缓,多在1/10000以下。
由于黄河的历次决口、改道和泛滥,区内遍布古河床、古漫滩和沙丘岗地等,加之现代河流的作用和人类活动的影响,灌区内岗洼交错分布,微地貌复杂。
2气象水文
该区域属于暖温带半湿润半干旱季风气候,春旱多风、夏季多雨、秋旱冬寒、缺雨少雪是这一地区的主要气候特点。区内多年平均降水量600~700mm左右,降水量由东南向西北方向递减;区内蒸发量在1200mm左右,是降水量的2倍。降水的年际变化大,年内分配不均,降水量的70%集中在6~9月份,并多以暴雨形式出现,能为作物有效利用的降雨仅为作物需水量的三分之一左右,因此该地区几乎年年春旱, 夏涝秋又旱,冬寒干燥,旱涝灾害交替出现,而且常常出现连续干旱年或涝灾年。
3水资源及利用现状
3.1水资源概况
(1)降水量
降水是黄河下游地区当地地表水和地下水的主要补给来源,又是对灌区农作物生长有着直接影响的水资源。降水量的大小及时空分配对区域水资源量的多少与时空变化以及灌溉用水量的多少都起着决定性的作用。
(2)地下水
灌区的地下水资源补给来源主要有降水入渗、河道渗漏、灌溉入渗(包括渠系入渗和田间渗漏)、湖泊及闸坝渗漏等,通过地下水开采、潜水蒸发和地下径流等形式排泄。
3.2水资源开发利用现状
黄河下游地区水资源开发利用工程主要包括引河工程(含引黄工程、引用其它河水灌溉工程)、蓄水工程(含水库、坑塘、湖泊等)、机电提灌工程、机电井工程等。
4.以豫北灌溉平原为例
4.1联合调度的必要性
豫北平原第四系浅层地下水天然资源量为35.28×108m3/a,可采资源量为32. 2×108m3/a。据1991～2000年均衡计算,每年采补均衡差为-1. 54×108m3,即开采量大于天然补给量,已超采。同时地下水资源量分布与开采量分布的不吻合性,给地下资源的科学应用带来了诸如濮阳地面沉降等环境问题。有资料表明,到2010年豫北平原年需水量为45. 42×108m3, 2030年为76. 82×108m3,届时水资源问题会更加突出。
由于黄河断流现象逐年加剧,地表水资源保障力减弱,浅层地下水资源的不足在很大程度上意味着将来豫北平原水资源不能满足人类生产生活的需要,因此我们必须想办法增加补给量满足人们的需要。
同时,豫北平原属于暖温带半湿润半干旱季风气候,一年四季分明,年内降水量在时间及地域上分布不均匀。年内降水多集中于5～8月份,占全年降水量的71.2%,沿黄地带及太行山前地带降水量较大,造成大量地表水资源流失。每年汛期大量的黄河水过境入海成为弃水。因此我们有必要开展地表水与地下水的联合调度增加可利用水资源量。
4.2联合调度的理论基础
我们习惯说的水循环是指水文循环,它发生于大气水、地表水和地壳岩土体空隙中的地下水之间,在太阳辐射和重力作用下以蒸发、降水和径流等方式周而复始地进行。它通过不断循环转化来保证水质水量的不断更新,并在其再生速度水平上满足生物的永续利用。目前人力无法改变海洋与大陆之间的水文大循环,但却可以通过调节大陆内部的水文小循环条件,改善局部水资源状况。当天然条件下的水资源更新再生不能满足人类的需要时,不可避免的人们就要在一定范围内改造它。豫北地表水与地下水联合调度研究即是利用了水资源的系统性、流动性、可恢复性和调节性,结合其实际条件而进行的人类干预水文小循环改善水资源状况的探索。现在人们可以调节的水资源系统包括地表水系统、地下水系统及云水系统。近几十年人们开始认识到了云水系统,也就有了人工降雨等云水系统的调节手段,但调节能力还很有限,人们有能力调节的主要水资源系统还是地表水系统、地下水系统。
受各自系统补给条件影响,各
自在系统内部的水量时空分布的不均性方面相对独立,同时两者都是水文循环的一部分,又可通过补给、径流和排泄等各种关系相互转化,即通过水的运动过程表现出相互联系性。地表水系统在与地下水系统联系较弱时水量调节能力较差,水量变化主要受大气降水的影响,降水汇集到河流后快速成为入海弃水,大部分不能成为人类活动的可利用资源,因此人们改造湖泊和修建人工水库以获取更多的水资源。地下水系统则可以使不连续的水量输入变为持续水量输出。集中的水量补给可蓄积在巨大的地下水库中,然后缓慢释放或供人类活动开采,成为人类活动的可利用资源。因此开展地表水与地下水联合调度研究,增加可利用水资源量在理论上是可行的。
5.蓄洪的技术思路
5. 1水量保障思路
为了做到最大限度获取洪水资源量只有两种办法,一要尽可能加大入渗面积,二要加快入渗速度。加大入渗面积我们可以尽可能使豫北平原河渠网络化,实现“一处有水处处有水”;还可在适当条件下使林地适度淹水以加大入渗量。为加快入渗速度可选择合适地带适当地打砂井,还可在水质条件、地质条件许可的情况下打注水井实现加压快速蓄水。
5.2 水质保障思路
以野外调查和水土分析试验为主要手段,开展地表环境背景值调查,查明可能随水入渗造成地下水污染的主要污染物及分布区,确定输水线路及主要蓄洪区。以钻探、模拟试验、水土分析为主要手段,开展地下环境背景值调查,查明输水线路及主要蓄洪区包气带污染物情况,用水盐平衡理论预测评价水位上涨后可能出现的情况。开展不同条件下砂井模拟试验,依据拟引水源的的实际情况确定保证水质情况下砂井所需参数。
5. 3水位保障思路
水位保障分为地表水水位保障和地下水水位保障。地表水水位保障也就是保障调水不出事故。地表大规模调水处理不当很容易造成下游或地势低洼地区的水淹事件的发生。为此我们应以测量和水利工程为主要手段进行实地勘测,修建必要的水工构筑物,例如水闸等,以防水淹事件的发生。地下水水位保障也就是保障地下水水位不严重超过预定水位,不致给人类生产生活造成负面影响,例如局部盐渍化等。为此应在蓄洪期在典型地带建立地表水和地下水动态自动监测系统和人工监测系统,随时监测水位变化情况。
5. 4动态通讯保障思路
建立地下水与地表水联合调度动态监测信息系统、专家决策系统适时掌握水情,及时调整布署是整个工作的关键。这个系统以现代高科技的信息网络技术、通讯技术为依托,辅以必要的其它通讯技术,在典型地区建立自动观测记录点,实现蓄水期水质、水位不间断监测;同时建立一套完整的人工监测信息系统。动态信息系统以行政区为单位设立省、市、县、乡、村多级监测中心,确保发现问题及时处理,每一项任务都能及时执行下去。
6联合调度科学利用水资源
6. 1空容迎洪
对于地表水体可依据来水、需水调节能力等特征参数,用生态经济的方法和水量平衡方法决策使用方案,以期达到最佳运行效益,克服来水无容或有容无水造成经济损失的局面,应在保证蓄洪调节的同时,发挥地表水体的作用。应在保证有足够的空容条件下,适当安排生产、生活用水计划,必要时可采取适当的措施在洪水来临时空容迎蓄。
6. 2不同水质联合调度
豫北平原地下蕴藏着大量的咸水-微咸水、高硬度水资源,厚度从中部平原数十米到东部平原数百米,大于1g/l的微咸水资源19. 18×108m3。适当调整农业种植结构,加快工业供水设施的改造和建设，加强咸水-微咸水与高硬度水的利用,缓解水资源的供需矛盾。豫北平原以淡冲咸、咸淡水混合灌溉,联合调度利用地下咸水已取得了一定的效益。改革地下水资源利用模式,实施城市节水工程,实行多套系统联合调度,提高循环利用率。在条件允许的情况下,饮用水也可采用地表水与地下水混合利用以缓解地下水资源短缺的问题。在这方面许多地区已有尝试。创造条件实现分质供水,优水优用,是解决缺水问题、保持国民经济可持续发展的必经之路。不同水质联合调度的另一途径是发展适水生产。所谓适水生产,即根据水资源条件调整产业结构,对不同水质的水联合调度,努力做到水尽其用。
6. 3调整开采布局、夺取蒸发量、减少自然排泄
豫北平原浅层地下水水位埋深小于4m的面积约6×103km2,尤其是临黄河的北侧洼地区,就有5×103km2,每年约7. 92×108m3淡水资源以蒸发形式被排泄掉。如果在保护好生态环境的前提下,采取科学的开发利用措施,既可降低地下水水位,又可使排泄掉的地下水资源量转化为可采的地下水资源量,提高地下水资源利用量。同时加大了沿河地下水水力坡度,有利于地表水资源向地下水资源转化。
李仙江流域梯级水电站水情联合调度实施方案
李仙江流域梯级水电站水情联合调度实施方案 李仙江流域水电开发有限公司发电部 2011年4月
目录 一、李仙江流域梯级电站概况 (4) 1、李仙江流域概况 (4) 2、气象和水文基本情况 (5) 3、洪水特征 (6) 4、流域开发及梯级电站的主要参数 (6) 二、李仙江公司水情测报和调度系统情况介绍 (7) 三、水情调度的任务和基本要求 (8) 四、李仙江公司水情调度机构组成及主要职能 (9) 五、主要岗位人员工作职责 (13) 六、李仙江公司汛期水情调度工作界面划分 (17) 七、泄洪调度管理 (17) 八、水情调度值班管理 (20) 附件一：李仙江公司水情调度组织管理结构图 (21) 附件二：李仙江公司泄洪调度工作流程 (22) 附件三：泄洪调度通知书 (23) 附件四：水情调度管理值班表 (24) 附件五：水情调度中心值班室（日常值班）人员一览表 (25) 附件六：水情调度日常值班表 (26)
李仙江流域梯级水电站水情联合调度实施方案 云南大唐国际李仙江流域水电开发有限公司（以下简称“李仙江水电公司”）水情测报系统和水调自动化系统服务器等硬件设备全部安装在云南公司昆明集控中心，以往各水电厂的水情调度也一直由云南公司集控中心完成。2009年9月，云南大唐国际电力有限公司全面推行三级责任主体管理模式，生产管理职能发生了重大改变。探索流域生产运行管理办法，独立承担流域水情调度，已成为李仙江水电公司发电部一项重要而又艰巨的工作任务。为实现李仙江水电公司梯级水电站的科学联合调度，确保各水电站防洪度汛安全，提高全流域整体安全水平和经济效益，特制定本方案。 一、李仙江流域梯级电站概况 1、李仙江流域概况 李仙江属红河水系，为其一级支流。流域位于北纬22°23?～24°55?、东经100°24?～102°22?之间。李仙江发源于云南省南涧县宝华乡石丫口山，流经景东、镇源、墨江、宁洱、江城、绿春等县，在江城县曲水乡南纳河汇口以下为中越界河（界河长约4km），于绿春县半坡乡二甫纳入小黑江以后流入越南称沱江，又称黑水江。李仙江干流在云南省境内河道长473km，天然落差1790m，出国境处以上流域面积19309km2。 李仙江流域地处云贵高原西南边缘，横断山脉南段，属滇西南纵谷区南部；该流域东部以哀牢山脉同红河分界，西部以无量山脉同澜沧江分界。山脉、河流由西北向东南平行相间排列，由东向西相间排
地下水库与地表水库的区别
地下水库与地表水库的区别 一、地表水库拦截地表径流，将水储存在地表的峡谷、洼地中；地下水库拦截地下径流，将水储存在天然含水层(储水构造)的介质中，形成“水-岩”两相体系。它的存在和运动更为复杂，定量描述这种运动的科学是地下水动力学。 二、地表水库必须要有拦水工程———水坝，有的地下水库要有截水工程———地下水坝。例如在滨海河谷地区开发地下水经常导致海水入侵等问题。通过地下截水工程，不仅拦截了地下径流形成地下水库，而且还阻挡了海水沿含水层的渗流侵入，有效地防止海水入侵。有些情况不需要修建地下截水坝，例如边界完整的地下水盆地。 滨海河谷型地下水库示意图 （①—原始地下水位;②—建库后坝内地下水位;③—海水位;④—地下水 坝;⑤—地下水库咸水残留体;⑥—建库后坝外地下水位） 三、地下水库要有含水层补给工程，即通过各种工程手段(天然渗入、井、渠、沟引渗等)将地表水引入地下含水层中，这是实现调蓄的基本条件之一，地表水库不需要这种工程。
四、地下水库所不具备的地表水库的很多功能如航运、发电、养殖、旅游等，那么地下水库具备什么功能呢？ 蓄水功能 地下水库的蓄水功能以一般构建在赋水介质空隙内的库容空间为基础。遵循“以丰补欠”的原则，利用巨大的贮水空间，地下水库可以在丰水期蓄积大量的水，以备枯水期之用。从而优化水资源在时间上的配置。 调水功能 选择合适的地点和途径，通过相应的工程手段，人为干预库区地下水的补入与采出。一方面，最大限度地将经济合理地用于地下水库的水资源调入库中。另一方面，在恰当的时间最有效地将库中水调出到需水单位。由此完成优化水资源配置的功效。 其他功能 地下水库还可以防止地面沉降、滋润生态环境、增加对降水资源的截留、调节小气候、储冷储热等。这些都属外延功能，以蓄水和调水功能为基础。
四川省松林河流域梯级水电站联合优化调度可行性研究报告
四川省松林河流域梯级水电站联合优化调 度可行性研究报告
前言 随着滨东、洪一、玉龙和大金坪电站的相继建成，松林河流域将形成连同在建的湾三电站在内的梯级水电站群系统，其中玉龙和大金坪电站具有日调节能力。松林河梯级水电站并入四川电网运行后，对于更好的利用各调节水库的调节能力，提高整个梯级的整体发电能力提出了更高的要求。 松林河流域滨东、洪一、玉龙、湾三和大金坪电站水利联系紧密，仅有玉龙、大金坪电站有日调节能力。在丰枯、峰谷电价的政策下，由于没有长期的调节能力，如何充分发挥各水库的日调节能力，联合调度，合理分配厂间日内峰、平、谷段电量，增发高价电量，提高全流域梯级电站的发电收入，将是松林河梯级水电站联合优化调度所面临的首要问题。在制定梯级水电站联合调度方案时，应首先保证电站和下游的安全，同时合理利用梯级各调节水库库容。另外，为了做好迎接电力市场考验的准备，近两年来，各大流域发电公司都在纷纷探索如何搞好梯级水电站的优化调度工作，在寻求一种安全的、互利的、符合科学发展规律的发电公司（企业）与电网之间的关系，从而更好地科学合理的利用水能资源，为国家和企业创造更多经济效益和社会效益。因此，为了适应电力市场发展的要求，增强市场竞争力，最大限度地利用松林河梯级电站水能及水资源，提高梯级水电站群联合运行效益，按照“流域统调度”的要求，开展松林河梯级水电站群联合优化调度研究工作，具有十分重要的意义。 为此，本报告以松林河梯级水电站群联合优化调度为重点，着重从以下几方面进行研究：第一部分，流域概况；第二部分，松林河梯级水电站群中长期期优化调度数学模型、计算原理及模拟调度成果；第三部分，松林河梯级水电站群短期优化调度数学模型、计算原理及模拟调度成果；第四部分，松林河梯级电站发
地下水与地表水
地下水是如何分类的？ 地下水有广义和狭义的两种概念。广义的地下水是指赋存于地面以下岩石空隙中的水，包气带及饱水带所有含于空隙中的水均属此列。狭义的地下水仅指赋存于饱水带岩石空隙中的水。 长期以来，水文地质学着重于研究饱水带岩石空隙中的重力水。但是，愈来愈多的水文地质学家认识到，饱水带水与包气带水具有不可分割的联系，不研究包气带水，许多重大的水文地质问题是无法解决的。可以说，现代水文地质学正处于由研究狭义地下水转向以广义地下水为研究对象。 地下水的赋存特征对其水量、水质时空分布等有决定意义，其中最重要的是埋藏条件与含水介质类型。 所谓地下水的埋藏条件，是指含水岩层在地质剖面中所处的部位及受隔水层限制的情况。据此可将地下水分为包气带水、潜水及承压水。按合水介质类型，可将地下水区分为孔除水、裂隙水及岩溶水。将两者组合可分为9类地下水. 地下水分类表
饱水带中第一个具有自由表面的含水层中的水称作潜水。潜水没有隔水顶板，或只有局部的隔水顶板。潜水自由水面称作潜水面。从潜水面到隔水底板的距离为潜水层含水厚度。潜水面到地面的距离为潜水埋藏深度。 潜水含水层直接与包气带相接，所以潜水可以通过包气带接受大气降水、地表水或凝结水的补给。潜水面不承压，通常在重力作用下由高水位向低水位径流。潜水的排泄，一种是径流排泄；另一种是通过包气带或植物蒸发排泄。 由于潜水埋深浅，上面无连续隔水层，因此与大气圈及地表水圈联系密切，积极参与水循环。其水位、水量和水质等受气象、水文因素影响大，人类活动容易造成潜水的污染，潜水资源一般都缺乏多年调节性。 充满于两个隔水层之间的含水层中的水，叫做承压水（见图2）。承压水含水层上部的隔水层称作隔水顶板，或叫限制层。下部的隔水层叫做隔水底板。顶底板之间的距离为含水层厚度。 承压性是承压水的一个重要特征。图2表示一个基岩向斜盆地，含水层中心部分埋没于隔水层之下，两端出露于地表。含水层从出露位置较高的补给区获得补给，向另一侧排泄区排泄，中间是承压区。补给区位置较高，水由补给区进入承压区，受到隔水顶、底板的限制，含水层充满水，水自身承受压力，并以一定压力作用于隔水顶板。用钻孔揭露含水层，水位将上升到含水层顶板以上一定高度才静止下来，静止水位高出含水层顶板的距离便是承压水头。井中静止水位的高程就是含水层在该点的测压水位。测压水位高于地表时，钻孔能够自喷出水。 承压水受到隔水层的限制，与大气圈、他表水圈的联系较弱。因此，气候、水文因素的变化对承压水的影响较小，承压水动态比较稳定。承压水资源不像潜水资源那样容易补充、恢复，但由于其含水层厚度一般较大，往往具有良好的多年调节性能。 承压水一般不易受到污染，但一经污染，很难使其净化，因此在开发利用承压水时应注意水源的保护。 当包气带存在局部隔水层时，在局部隔水层上积聚具有自由水面的重力水，便是上层滞水。上层滞水最接近地表，接受大气降水的补给，以蒸发形式或向隔水底板边缘排泄。雨季获得补充，积存一定水量，旱季水量逐渐耗失。由于其水量不大，动态变化显著，只有在缺水地区才能作为小型暂时性供水水源。利用上层滞水作为饮用水源时，应特别注意防止其污染。
地下水资源现状
地下水资源现状
濮阳市地下水资源状况 水资源与能源、人口、生态环境等是世界各国普遍关注的重大问题。在我国，水资源已成为城市建设规划、工农业生产布局及国土整治规划的制约条件之一。 地下水资源通常是指作为工农业和生活水水源使用的地下水。生产和生活需要利用而又可能利用的地下水，统称地下水资源，在一定期限内，能提供给人类使用的，且能得到恢复的地下淡水量，是水资源的组成部分。由于地下水资源具有分布广泛、便于就地开采使用、水质较优、不易被污染、动态稳定、调蓄能力强等特点，正被越来越广泛地开发利用。但是，地下水资源的开采量不应超过补给量，否则会给环境带来较大危害，比如区域形成大规模地下水降落漏斗、地面沉降和地裂缝、地下水污染等严重地质灾害。为了合理地、长期地使用地下水资源，在开发之前，一般均应对其量和质作出评价，以便据此制定其开发利用和保护管理规划。 一、我市地下水资源现状（埋深、动态变化） 濮阳市地处豫北黄河冲积平原，属暖温带半湿润季风气候。据濮阳气象站1954—2005年资料，多年平均降水量608.3毫米，蒸发量1678.0毫米。降水量年际变化较大，最大年降水量1067.6毫米（1963年），最小年降水量仅204.5毫米（1966年），年内降水量分配不均，多集中在7—9月份，而蒸发以5—6月份最为强烈。
气象条件决定了濮阳市是一个水资源贫乏的地区，濮阳市是我省水资源严重匮乏的地区之一，水资源总量仅为7.53亿立方米，居全省的第14位，人均占有水资源量为221立方米，仅相当于全省的1/2，不足全国人均占有量的1/10，一般干旱年缺水1.89亿立方米，中等干旱年缺水2.96亿立方米。由于受到地理环境及降水时空变化的影响，并且无蓄水工程，濮阳市的地表水资源实际可利用量很小，除引黄供水之外，地下水（特别是浅层地下水）是濮阳市重要的供水水源。特别随着我市近几年经济的快速发展和人民生活的不断提高，我市水资源短缺的形势更加严峻，加上水环境和水质的恶化，已经成为制约全市经济发展的主要因素。 我市地下水资源来源主要是浅层地下土层贮藏的地表渗水，以北金堤为界，黄河流域因受黄河侧渗的影响，地下水补给及时，水位偏高，一般在2--8米。海河流域因超采严重，加上外来水源少，补给欠缺，造成全市地下水量严重下降，已形成我省豫北最大的地下水漏斗区，主要分布在北金堤以北的海河流域，漏斗区面积1814平方公里，占全市总面积的43%，最深地下水埋深南乐寺庄乡达30米，平均埋深23米（上世纪70年代平均埋深7米，90年代平均埋深20米，水文局提供）。 地下水水位动态变化是地下水采补均衡状态的直观表征，也是检验地下水开发利用保护管理方案执行情况（效果）的客观依据。为了给濮阳市区城市地下水的合理开发利用、保护管理提供科学依据，自1989年起，市节水办在濮阳市区（城市规划区）建立了地下水动态
地表地下水联合调度
地表地下水联合调度--以豫北灌溉区为例 黄河下游引黄灌区概况 1自然地理 黄河下游自桃花峪至入海口,地跨河南、山东两省,河道长785.6km,横贯华北大平原。黄河下游地区属黄河冲积洪积平原区,地势平坦。由于黄河泥沙的淤积,河床高出地面,形成“二级悬河”,使下游地区具有理想的引输水条件,同时也容易发生决口和洪涝灾害。高出两岸的河床和沙壤土的高透水性,使得河水侧渗比较强烈,历史上涝、碱灾害比较严重,盐碱地、沙荒地和涝洼地分布较广。 黄河下游引黄灌区位于东经113°24’~118°59’，北纬34°12’一38°02’之间,在黄河两岸沿河道走向呈条带状分布。灌区总的地势由西南向东北呈缓缓倾斜之势,地面坡降在1/4000一1/10000之间,到下游河口地区,地面坡降更缓,多在1/10000以下。 由于黄河的历次决口、改道和泛滥,区内遍布古河床、古漫滩和沙丘岗地等,加之现代河流的作用和人类活动的影响,灌区内岗洼交错分布,微地貌复杂。 2气象水文 该区域属于暖温带半湿润半干旱季风气候,春旱多风、夏季多雨、秋旱冬寒、缺雨少雪是这一地区的主要气候特点。区内多年平均降水量600~700mm左右,降水量由东南向西北方向递减;区内蒸发量在1200mm左右,是降水量的2倍。降水的年际变化大,年内分配不均,降水量的70%集中在6~9月份,并多以暴雨形式出现,能为作物有效利用的降雨仅为作物需水量的三分之一左右,因此该地区几乎年年春旱, 夏涝秋又旱,冬寒干燥,旱涝灾害交替出现,而且常常出现连续干旱年或涝灾年。 3水资源及利用现状 3.1水资源概况 (1)降水量 降水是黄河下游地区当地地表水和地下水的主要补给来源,又是对灌区农作物生长有着直接影响的水资源。降水量的大小及时空分配对区域水资源量的多少与时空变化以及灌溉用水量的多少都起着决定性的作用。 (2)地下水 灌区的地下水资源补给来源主要有降水入渗、河道渗漏、灌溉入渗(包括渠系入渗和田间渗漏)、湖泊及闸坝渗漏等,通过地下水开采、潜水蒸发和地下径流等形式排泄。 3.2水资源开发利用现状 黄河下游地区水资源开发利用工程主要包括引河工程(含引黄工程、引用其它河水灌溉工程)、蓄水工程(含水库、坑塘、湖泊等)、机电提灌工程、机电井工程等。 4.以豫北灌溉平原为例 4.1联合调度的必要性 豫北平原第四系浅层地下水天然资源量为35.28×108m3/a,可采资源量为32. 2×108m3/a。据1991～2000年均衡计算,每年采补均衡差为-1. 54×108m3,即开采量大于天然补给量,已超采。同时地下水资源量分布与开采量分布的不吻合性,给地下资源的科学应用带来了诸如濮阳地面沉降等环境问题。有资料表明,到2010年豫北平原年需水量为45. 42×108m3, 2030年为76. 82×108m3,届时水资源问题会更加突出。 由于黄河断流现象逐年加剧,地表水资源保障力减弱,浅层地下水资源的不足在很大程度上意味着将来豫北平原水资源不能满足人类生产生活的需要,因此我们必须想办法增加补给量满足人们的需要。
第五章地下水资源
第五章地下水资源计算 地下水是水资源的重要组成部分，在区域水资源分析计算中，查清地下水资源的数量、质量及时空分布特点，掌握地下水资源的循环补给规律，了解地下水与地表水之间的转化关系，不仅能为农业生产、水利规划提供科学根据，而且也能为城市规划、工业布局及国防建设等提供可靠的依据。 区域地下水资源分析计算的对象一般指浅层地下水，评价的重点是水量。多数地区以分析矿化度不大于2g/L的淡水资源为主，有些地区对矿化度2～5g/L的微咸水及大于5g/L的咸水也进行计算与评价。 地下水资源计算的基本方法主要有四大储量法、地下水动力学法、数理统计法及水均衡法等。水均衡法建立在地下水各补给项、各排泄项和地下含水层蓄变量等区域水平衡分析的基础上，是平原区地下水资源常用的计算方法，本章将主要介绍这种方法。 第一节概述 一、地下水的垂直分布 地面以下水分在垂直剖面上的分布可以按照岩石空隙中含水的相对比例，以地下水面为界，划分为两个带：饱和带和包气带。在包气带，岩石的空隙空间一部分被水所占据，还有一部分为空气所占据。在大多数情况下，饱和带的上部界限，或者是饱和水面，或者覆盖着不透水层，其下部界限则为下伏透水层，如粘土层。 包气带（充气带）从地下水面向上延伸至地面。它通常可进一步划分为3个带：土壤水带、中间带和毛细管带。土壤水带的水分形式主要有结合水、毛细水和一些过路性质的重力水。中间带的水为气态水、结合水和毛细水。毛细管带内的水分含量随着距潜水面高度的增加而逐渐减少，在毛细管带中，压力小于大气压力，水可以发生水平流动及垂直流动。 饱和带岩石的所有空隙空间均为水所充满，有重力水，也有结合水。重力水是开发利用的主要对象。 图5.1 地面以下水的分布
地表水和地下水转化关系
3地表水和地下水转化关系分析 由于近年来挠力河流域水田面积不断增加，人工开采地下水资源量大于地下水可开采量，导致地下水位下降明显，湿地面积不断萎缩、结构破坏及功能退化，生态环境状况发生不可逆转的破坏，水循环模式发生着相应的改变，径流的产汇过程和时空分布规律发生着相应的变化、地表水和地下水资源之间转化关系同样会有所改变，因此研究本流域地表水和地下水之间的转化关系及转化量，对于研究本区域水资源循环机理以及对水资源合理配置和可持续利用具有很重要的实 际意义。 挠力河为左岸的较大支流之一，发源于脉北坡，境内七里嘎山。干流由西南流向东北，经、，于从左岸注入乌苏里江，主要支流有七星河、、等。挠力河上游为山丘区，坡度较陡，中下游为平原区和平洼区，流经的是三江平原腹地。 从1956 年开始，10万转业官兵开发北大荒。先后在宝清县境内外建起国营农场群。在县境内有 4 个国营农场，其中八五二农场场部设在南横林子，在境内开荒约10万hm2，八五三农场场部设在小清河，在境内开荒7万hm2，五九 七农场场部设在双柳河，境内开荒6万hm2，龙头农场场部设在龙头乡，在县境内开荒1万hm2。合计县内国营农场开荒共约24万hm2。另外，县外的国营农 场也进入县境抢开了大量荒地。 到1980年代初期，挠力河流域中宝清站和保安站以上的沼泽率分别降到20% 和17%，宝清站至莱咀子站间的沼泽率为43%。到1990 年代末，挠力河上游 的沼泽率已不足10%，中下游已降至17.1%。四个年代挠力河流域湿地面积的状况：1965年为97.46万hm2，1981 年68.2万hm2，1989 年59.60万hm2，1996 年52.26万hm2，可以看出，1960到1980年代，湿地面积变化非常明显，1980年代以后，变化比较缓慢。 天然状态下区内地下水主要通过蒸发、排向沼泽和江河等方式排泄。在人类活动影响下，主要城市和以地下水为主要灌溉水源的灌区，地下水位下降明显，改变了河水与地下水的天然补排关系，增大了江河水向地下水的转化量。 3.1主要江河代表性测站地表径流变化特征分析 根据挠力河流域菜咀子水文站1956-2014年系列资料，1956-1964年期间以丰水年为主，年平均径流量28.97亿m3；1965-2000年径流量减少，多年平均仅
全国地下水资源及其环境问题调查评价2006
全国地下水资源及其环境问题调查评价 一、总体成果与进展概述 全国地下水资源及其环境问题调查评价项目2006年取得了明显的进展与成果。 北方各主要平原（盆地）地下水资源及其环境问题调查评价在经过第一阶段四年工作的基础上，系统地开展了综合研究，完成了各平原（盆地）成果报告的编写和图件的编制及数据库建设，取得重大阶段进展： 基本完成了我国北方八个平原（盆地）大约77万平方公里1/25万区域水文地质修测；完成了八个平原（盆地）地下水系统结构、补径排条件及其变化特征调查，取得了一大批新的地下水动态调查资料和阶段成果； 开展了上述重点区域地下水功能评价试验研究，拓展了地下水评价范畴，更好地体现了地下水调查评价的社会服务功能； 以国际先进的信息化设计理念，建立了统一构架的地下水与环境数据库、流域（含重点区）数值模拟模型，初步形成了八个平原（盆地）地下水与环境动态评价能力； 建立了规范的地下水与环境调查评价技术体系；开展了若干重大专题问题研究，地下水调查评价的科技支撑能力有明显提高； 稳定了一支产学研相结全的骨干水工环队伍。 正在实施的六个地调项目按计划完成了设计的各项实施工作量，年度进展明显。 二、各工作项目进展与成果 1．完成了五个平原（盆地）地下水资源及其环境问题调查评价成果报告，建立了调查评价空间数据库和初步构建了调查评价的技术支撑体系。 本计划项目所属的准噶尔盆地、柴达木盆地、河西走廊（疏勒河）、银川平原、山西六大盆地地下水资源及其环境问题调查评价项目完成了成果报告的编写，通过了承担单位的初审；建立了野外调查和成果数据库，通过了实施单位组织的预审。 （1）采用钻孔资料收集、补充钻探、物探等手段，查明了平原（盆地）
地下水资源评价
地下水资源评价 地下水水量评价：是对地下水源地或某一地区、某个含水层的补给量、储存量，允许开采量进行计算的基础上，对所用计算方法的适宜性、水文地质参数的可靠性、资源计算结果精度、开采资源保证程度所做出的全面评价。水资源调查评价工作，就是要回答一个地区或流域有多少水量(包括地表水、地下水的地区分布、时间变化、质量标准、可靠程度）。同时还要研究社会经济发展需要多少水量(各种用水的现状，近期和远景预测），以及供需平衡存在的问题。 地下水资源评价方法： 用于确定地下水资源数量的方法很多，这里主要介绍一下4种评价方法：开采—试验法、补给疏干法、水文分析法、开采强度法。 1、开采—试验法 在地下水的非补给期(或枯水期)按接近取水工程设计的开采条件进行较长时间的抽水试验，然后根据抽水量、水位降深动态或开采条件下的水量均衡方程求解出水源地枯季补给量，并以此量作为水源地的允许开采量。 1、1适用条件 在水文地质条件复杂地区，如果一时很难查清补给条件而又急需做出评价是，则可打勘探开采孔，并按开采条件（开采降深和开采量）进行抽水试验，根据试验结果可以直接评价开采量，这种评价方法，对潜水或承压水，对新水源地或旧水源地扩建都能适用。对于含水性不均匀的岩溶地区最为常用。主要适用于中小型水源地。该方法的缺点是不能做区域性的水资源评价。 1、2计算方法 完全按开采条件抽水，最好从旱季开始，延续一至数月，从抽水到恢复水位进行全面贯彻，结果可能出现两种情形： （1）稳定状态：在长期抽水过程中，如果水位达到设计降深并趋于稳定状态，抽水量大于或等于需水量；抽停后，水位又能较快恢复到原始水位。则说明抽水量小于开采条件下的补给量，按需水量开采是有补给保证的，这时，实际的抽水量就是要求的开采量。 （2）非稳定状态:如果水位达到设计降深并不稳定，继续下降；停抽后，虽然水位有所恢复，但始终达不到原始水位，测说明抽水量已经超过开采条件下的补给量，按需水量开采是没有保证的，这时，可按下列方法评价开采量：
梯级水电站联合优化调度系统的开发与应用分析
梯级水电站联合优化调度系统的开发与应用分析 对梯级水电站联合优化调度系统进行开发与应用有利于减少水资源的消耗量，能有效的提高其综合发电效益。文章首先阐述了对梯级水电站联合优化调度系统进行开发的必要性，接着对模块功能做了详细的介绍，又对梯级电厂水电调度技术进行了介绍，最后阐述了信息化的水电调度系统，促进经济效益的发挥与水电资源的充分利用。希望文章可以在一定程度上给相关的专业学者提供参考与借鉴，如有不足之处，还望批评指正。 标签：梯级水电站；联合优化；调度系统；开发与应用；探究分析 1 对梯级水电站联合优化调度系统进行开发的必要性 对梯级水电站联合优化调度系统的开发是顺应时代的发展潮流，必要性体现在如下几点： 第一，梯级水电站之间有水、电两方面的联系，同一水系上的梯级水电站能够相互协调，从整体利益联合发电，进而取得更好的社会效益与经济效益；第二，水电是一种无污染、可再生的绿色清洁能源，在地球传统能源日益紧张的情况之下，率先开发梯级水电站且利用水资源，不仅有利于减低运费，提高水资源的使用效率，还能够保护生态环境；第三，该系统是在水流量预测与区域负荷预测的基础之上，得到各个梯级水电站之间的站内机组出力、负荷分配、机组组合状态，可以便于调度员发出调度命令，使得机组出力一目了然。总的来说，对梯级水电站联合优化调度系统进行开发与应用是与时俱进的，非常有必要性。 2 模块功能介绍 2.1 梯级水电站出力分配与机组组合 梯级水电站出力分配与机组组合旨在应对短期调度需求与特殊情形，综合考虑多种多样约束形式的常规运行方式，实现依据不同时期（洪涝时期语言干旱时期）凭借水量的多少来调控各梯级水电站进行发电。梯级水电站联合优化调度系统的重心就是机组优化的组合功能与梯级水电站的出力分配，它能够达到梯级水电站群各水电站内各个机组的组合情况与在相同时刻的出力分布。该模型的首要前提就是下文所要提到的区域电网负荷预测与水流量预测，再辅助以必要的机组汽浊振动区、生态平衡约束、单位出力耗水量等客观条件，还要利用优化升级的软件对其进行多目标化模型建立。 2.2 区域电网负荷预测 区域电网负荷预测是调度功能的一部分，各个模块在功能上是相互独立的，但在先后顺序上是紧密连接的，它是建立在当前社会经济发展与电力需求实际情况的基础之上，此系统指的就是当前几种较为常用的短期负荷预测方法。区域电
02第二章 地下水资源调查
第二章地下水资源调查 第一节地下水资源调查的目的、任务及工作步骤 一、地下水资源调查的目的与任务 地下水资源调查又称水文地质调查，其目的是查明天然及人为条件下地下水的形成、赋存和运移特征，地下水水量、水质的变化规律，为地下水资源评价、开发利用、管理和保护以及环境问题防治提供所需的资料。 虽然地下水资源调查的任务，视不同的用途和不同的精度要求而定，但都应查明地下水系统的结构、边界、水动力系统及水化学系统的特征，具体需查明下面3个基本问题： 1）地下水的赋存条件。查明含水介质的特征及埋藏分布情况。 2）地下水的补给、径流、排泄条件。查明地下水的运动特征及水质、水量变化规律。 3）地下水的水文地球化学特征。不仅要查明地下水的化学成分，还要查明地下水化学成分的形成条件。 地下水资源调查是一项复杂而重要的工作，其复杂性是由地下水自身特征所确定的。地下水赋存、运动在地下岩石的空隙中，既受地质环境制约又受水循环系统控制，影响因素复杂多变，因此地下水资源调查需要采用种类繁多的调查方法，除采用地质调查方法之外，还
要应用各种调查水资源的方法，调查工作十分复杂。地下水资源调查又是一项基础性工作，其成果为国民经济发展规划及工程项目设计提供科学依据，为社会经济可持续发展及生态和环境保护服务，是一项极为重要的工作。这就要求地下水资源调查人员既要掌握地下水的基本理论并具有较高水平的专业知识，又要熟练掌握地下水资源调查的基本方法，还要熟悉一些非专业的技术在地下水资源调查中的应用方法。 二、地下水资源调查工作的步骤 地下水资源调查工作一般分三步进行，即准备工作、野外工作和室内资料整理工作。 （一）准备工作 准备工作包括组织准备、技术准备及物资后勤管理工作准备，而其核心是技术准备工作中调查设计书的编写。 1．地下水资源调查设计书的定义 设计书是调查工作的依据和总体调度方案，是完成地下水资源调查工作的关键环节，在编写设计书之前应充分收集、整理、研究前人资料，如水文、气象、地理、地貌、地质及水文地质等资料，根据现有资料，确定调查区的研究程度，对调查区水文地质条件和存在问题有初步认识。 当缺乏资料或资料不足时，应组织有关人员进行现场踏勘，获得编制设计书所需的资料。
灌区地表水地下水联合调度模型探究
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灌区地表水地下水联合调度模型研究 李彦彬1，2，徐建新2，黄强1，陈南祥2 （1.西安理工大学，陕西西安710048；2.华北水利水电学院，河南郑 州450008） 摘要：为了对灌区水资源进行优化调配，实现灌区水资 源的可持续利用，本文利用大系统分解协调、线性规划、动态 规划等方法建立灌区地表水地下水联合调度模型，并对模型进 行求解。模型在彭楼灌区水资源优化配置中得到应用，计算结 果合理。 关键词：灌区水资源优化配置调度模型可持续利用Discussion on association models of the earth’s s urface and underground water’s union utilization in irrigation district LI Yan-bin1, 2, XU Jian-xin2, HUANG Qiang1, CHEN Nan-xiang2 (1．Xi’an University of Technology, Xi'an 710048, China；２．North China University of Water Conservancy and Electric 基金项目：河南杰出人才创新基金项目（0421000300）资助；“彭楼灌区水资源优化配置与可持续利用研究”课题基金资助。
Power, Zhengzhou 450008, China) Abstract: The purposes of the present study are to optimize irrigation water resource and realize sustainable utilization of irrigation water resource. This paper establishes the association models of the earth’s surface and underground water’s union utilization in irrigation district accord with line plane, dynamic plane and big system decomposition and coordination approaches. At the same time, the models are solved. The models are applied in Pen Lou irrigation district’s water resource optimum association. The results indicate that the models are rational. Key words: irrigation district; water resource; rational association; controlling model; sustainable utilization 0．引言 灌区地表水地下水联合调度关于提高农业水资源的利用效率和灌区的经济效益，实现灌区水资源的优化配置具有重要的意义。当前具有普遍意义同时有有用价值的调度模型并不多见。基于此，作者结合
中国地下水资源--新一轮全国地下水资源评价成果
中国地下水资源--新一轮全国地下水资源评价成果[上篇] 2010-03-26 | 作者：| 来源：中国地质环境信息网| 【大中小】【打印】 【关闭】 水既是重要的自然资源，又是重要的自然环境要素，是可持续发展的基础与条件，是环境问题与发展问题的核心。21世纪可持续发展的水资源战略问题是一个关系人类前途和命运的重大问题。水资源的极端重要性已成为国际社会的共识。 党中央、国务院对我国水资源问题非常重视，要求全党要从战略高度认识水资源问题。江泽民同志指出：“当今水资源为世界各国所关注，我国的水资源大为短缺，我们过去的认识很不够，必须引起全党十分重视。人无远虑，必有近忧”。“水是人类生存的生命线，是经济发展和社会进步的生命线，是实现可持续发展的重要物质基础”。 地下水是水资源的重要组成部分，在保障我国城乡居民生活用水、支持社会经济发展、维持生态平衡等方面具有十分重要的作用。尤其是在地表水资源相对缺乏的我国北方干旱、半干旱地区，地下水具有不可替代的作用。科学地认识和掌握我国地下水资源的时空分布及其变化规律，是实施我国水资源可持续利用战略的基础。 20世纪80年代初，原地质矿产部组织开展了第一轮全国地下水资源评价工作，于1984年底提出了评价成果：即全国地下水天然资源量每年为8717亿立方米，可开采资源量每年为2940亿立方米。自第一次评价工作距今近20年来，由于受气候变化、人类工程经济活动及地下水开采量急剧增长等因素的影响，区域水循环条件已发生了改变，导致地下水资源无论在数量、质量和区域分布上都发生了较大的变化，第一次评价成果已不能反映当前地下水资源的实际状况。为此，国土资源部在2000年至2002年期间，组织开展了新一轮全国地下水资源评价工作，对全国地下水资源进行了重新计算和评价，提出了评价成果。 新一轮全国地下水资源评价工作是由国土资源部地质环境司统一组织，中国
地表水与地下水相互作用研究进展
地表水与地下水相互作用研究进展 发表时间：2018-11-16T20:31:18.390Z 来源：《基层建设》2018年第26期作者：曾丽[导读] 摘要：指出地表水与地下水密切相关，地表水与地下水的相互作用模式和转化规律是水文学和水文地质学的关键问题之一。 浙江省第十一地质大队浙江温州 325006摘要：指出地表水与地下水密切相关，地表水与地下水的相互作用模式和转化规律是水文学和水文地质学的关键问题之一。本文收集整理了最新数据，总结了地表水与地下水相互作用的研究方法，提出了地表水与地下水耦合模型修正的重点，即获取非模型本身的信息。测定地表水和地下水之间的接口和改善地表水的准确性，通过地下水耦合模型，分别研究未来的两个方面，并提出一种可行的解决方案： 提高效率的实时数据观察和反馈，同步调度实体模型建立，实时可视化界面的优化仿真模型；结合不同研究尺度的实际情况，结合多个模型，提高了耦合模型的耦合程度和精度。 关键词：地表水；地下水；相互作用；耦合模型；交互界面 1前言 地表水和地下水是相互关联的水文连续体，存在于山地岩层、河流系统、沿海地区和岩溶地区。这是计算水文循环和收入的一个重要因素。由于地表水和地下水的交换，热量和物质的数量维持着河流生态系统的基本功能，对流域水资源的管理和保护、流域的水污染防治和生态健康具有重要意义。在水质方面，这一过程影响水化学成分的分布和演化。在水量方面，地下水是部分流域特别是部分干旱地区水文循环和水资源转化的主导因素和主导因素。在降雨少的地区，河床渗流占供水的很大比例，地下水含水层在旱季以底流的形式排入河流，保证了河流的流动，维持了生态系统。随着人类社会和经济活动的发展，许多河流水利工程的建设和运营的地下水开发和改进灌溉运河系统管网系统、空间和时间分布的流域水资源、水资源供给和需求之间的矛盾，合理分配水资源发挥巨大作用，干扰地表水和地下水系统在同一时间，灌溉用水和地下水的开采改变了地下水循环的表面，导致河流径流量的下降和生态退化等问题。 2地表水-地下水循环转化规律及其影响因素 2.1 地表水与地下水循环形式 地表水与地下水相互作用的核心是地表水和地下水循环。准确认识地表水和地下水循环的机理和过程，是支持流域水资源综合利用和保护的基本条件。地表地下水循环与水资源管理及其定量研究密切相关。20世纪90年代，水文地质学家开始更加重视河流附近地表地下水的交换研究。一般来说，高地形区是地下水补给区，低地形区是地下水排泄区。地表水和地下水补给机制过程涉及多个因素，多维空间可变性和水力特性，结合不同情况，有许多复杂的水文过程，本质上是通过地表水和地下水的渗透流量，与降水、表面水河基流、泄漏（如湖泊、河流、渠道等）水循环。其中地表水和地下水的转化包括湖泊、河流和地下水、地下水和湿地/滨海含水层系统的演化、泉水流量等形式，以及人类活动引起的地表水和地下水的转化系统演化。 2.2自然影响因子 在河流含水层系统的研究中，对流域地质、河流特征、水文条件等自然水循环影响因素的综合分析，一直是地表水和地下水循环系统驱动的一个热点，改变了地表水和地下水的变化。 2.2.1流域地质地貌：对于地下水含水层而言 从宏观的角度来看，河流和地下水盆地地质因素控制之间的关系的相互关系和演化的基本模式，如深谷许多天然河流的上游河中间的不完整的切割含水层和低的谷平原，它显示了明显的河流演化的差异，如含水层系统的演化过程。 2.2.2河床特征 在河-含水层系统中，河床特征主要是指与河床岩性有关的物理参数。在河流范围内，地表水和地下水流经下游河床的“底流区”是复杂的，维持着底栖动物、微生物、物理化学、水文等复杂的过程。一些学者对地下水渗流和污染物运移的影响进行了定量研究。地下水的排放强度影响着河床物质、水交换和区域的过渡带，也影响地表水水文径流。 2.2.3水文机制 河流径流和地下水位的变化将直接改变含水层河流与排水的关系。例如，河流与地下水位之间的季节变化关系不仅会影响水力梯度的大小，有时甚至会影响水交换的方向，导致地下水循环与置换的复杂演化。 2.3人类活动的影响 然而在干旱和半干旱盆地，水资源短缺，人类活动对水资源系统的影响更为明显，导致一些盆地地表水和地下水的交换能力下降，改变了水文循环。在社会经济发展中，人类通过开发利用水资源来干扰地表地下水循环的自然状态，从而改变了河流与含水层之间的关系和流域之间的关系。例如，河流改道将减少径流和补充地下水。根据地下水灌溉面积的不同，地下水开采、河道渗流和渗流过程间接地改变了地表水和地下水的运动，一些渠道的渗流场已成为地下水主要的补给形式。特别是在一些干旱地区，人类活动引起的土地利用和渠道渗漏的变化对地下水地表的时空分布有很大的影响。 3主要研究方法为了改善河流径流，保持地下水位，对地表水和地下水循环的水文过程演化进行合理的模拟分析和管理是十分重要的。 3.1直接水测量 利用含水含水层渗流仪和河床界面比例尺可确定地下水的渗漏和排泄情况。然而，平均的河床渗漏需要大量的观测点数据，测量数据也需要一个点尺度。大规模数据的收集比较困难，实际应用研究相对较少。 3.2间接实验方法 地表水和地下水的汇率是用热力学或同位素化学方法计算的。由于地下水的水温相对恒定，河流的水温一般具有季节变化规律，因此可以通过相关的温度观测和热力学方法对水的交换过程进行建模和计算。 3.3水平衡方法 将水平衡法分为多断面水流观测法、河流径流分割法和物质跟踪法，确定地表水与地下水之间的水交换关系。河流的净流入或流出是通过观察不同区域的多条河流而决定的。 4主要模拟技术
中国地下水资源概况
中国地下水资源概况 摘要：地下水作为人们日常生活用水的主要来源，其资源量、质量如何直接影响到人类日常生活，近年来，随着人类社会的发展，各种资源流失及资源污染层出不穷，地下水资源当然也无法避免。因此，了解地下水的资源量和质量情况，保护地下水资源已成为重中之重。故此针对地下水水资源量及质量情况进行调查，分析水资源在开发利用中存在的问题，并提出合理水资源的保护措施。 关键字：地下水资源量地下水水质存在问题保护措施 引言：地下水资源量是指某时段内地下含水层接收降水、地表水体、侧向径流及人工回灌等项渗透补给量的总和。其中，地表水体渗透补给量由湖泊（水库、坑圹）周边渗透补给量、河道及渠系渗透补给量和田间灌溉入渗补给量组成。某时段地下水资源量的大小与该时段的降水量大小和强度、地表水体的特征（如湖泊、水库、坑圹的分布面积及水面高程，河道、渠系的长度、宽度、水位及过水时间长短，灌溉次数及灌水定额大小等）、人工回灌的规模、包气带岩性、厚度及渗透性能、地下水埋深等项因素有关。由于各年的降水量大小及强度、地表水体特征、地下水埋深等因素各不相同，因此，各年的地下水资源量亦不相同，有时差异很大。 依据我国地下水水质现状、人体健康基准值及地下水质量保护目标，并参照了生活饮用水、工业、农业用水水质最高要求，将地下水质量划分为五类： Ⅰ类主要反映地下水化学组分的天然低背景含量。适用于各种用途。 Ⅱ类主要反映地下水化学组分的天然背景含量。适用于各种用途。 Ⅲ类以人体健康基准值为依据。主要适用于集中式生活饮用水水源及工、农业用水。 Ⅳ类以农业和工业用水要求为依据。除适用于农业和部分工业用水外，适当处理后可作生活饮用水。 Ⅴ类不宜饮用，其他用水可根据使用目的选用。 正文： 一、地下水资源量 （一）全国地下水资源量 我国地下淡水天然资源量占国内水资源总量的1／3，地下淡水资源量多年平均为8837亿立方米，并呈“南多北少”格局。南方地下淡水天然资源量占全国地下淡水天然资源量的69％，地下淡水可开采资源量达1991亿立方米。北方地下淡水天然资源量仅占全国地下淡水天然资源量的31％，可开采资源量也只相当于南方的77％。面积占全国总面积35％的西北地区地下淡水天然资源仅占全国总量的13％。 我们对2006—2010年的地下水资源量进行整理 2006年全国矿化度≤2g/L地区的地下水资源量为7643亿m3，其中平原区地下水资源量为1668亿m3，山丘区地下水资源量为6284亿m3，平原区与山丘区之间的地下水资源重复计算量为309亿m3。2006年全国平原区地下水总补给量为1734亿m3,其中北方六区平原地下水总补给量为1406亿m3，占全国总补给量的81.1%。北方平原地区的降水入渗补给量、地表水体入渗补给量、山前侧渗补给量和井灌回归补给量分别占总补给量的48.2%、38.8%、8.4%和4.6%。 2007年全国矿化度≤2g/L地区的地下水资源量为7617亿m3，其中平原区
黑河流域地下水与地表水转化研究进展
文章编号:1009-6248(2010)03-0120-07 黑河流域地下水与地表水转化研究进展 赵建忠,魏莉莉,赵玉苹,丁宏伟 (甘肃省地矿局水文地质工程地质勘察院,甘肃张掖 734000) 摘 要:地处我国干旱内陆区的黑河流域,其地表水与地下水在不同的地貌单元发生着大数量的、有规律的、重复的转化过程,极大地提高了水资源的利用率。早在20世纪80年代,甘肃省地矿局等单位率先开展了有关黑河流域地表水与地下水转化过程研究的国家“七五”、“八五”科技攻关项目,取得了丰富的勘查研究成果,促进了这一地区有限水资源的合理开发利用。进入21世纪以来,随着勘查研究理论的丰富和环境同位素技术的广泛应用,黑河流域地表水与地下水资源及其循环转化引起了学术界的广泛关注,并相继完成并发表了一批具有较高水平和学术价值的科研成果,进一步提高了干旱区水资源的开发与保护。但仍存在着水资源转化关系和转化规律还缺乏流域系统研究、中下游盆地深层地下水的补给来源尚不能确定等方面的不足,不利于协调社会经济发展与生态环境保护之间的用水矛盾。 关键词:黑河流域;地表水与地下水转化;研究进展;水文地质 中图分类号:P641.6 文献标识码:A 1 引言 黑河流域地跨青海、甘肃和内蒙古三省区,共计10个县旗,流域面积达1.3×105km2,流长821 km,属内陆河流域。河流出山后,流经中游张掖、酒泉和下游金塔—鼎新、额济纳第四系盆地。中下游以正义峡所在的沿东西向展布的走廊山脉为界,最后注入尾闾湖居延海,通过渗漏和蒸发消失于荒漠。地表水与地下水的转化形成了该流域有机联系的社会生态系统。中游土地肥沃,是流域内工农业经济最为发达的地区和国家重要的粮、油、种基地;下游形成了阿拉善高原的主要天然草场,是河西走廊如嘉峪关、酒泉、张掖等一些重要经济区的生态屏障,滋养着蒙古族土尔扈特部落世代繁衍生息。但在人类经济活动干扰下,随着河道渠网化、渠道高标准衬砌、各种节水措施的大规模推广应用,黑河中游河水引水量不断增加,地下水开采量持续增大,自然地表水与地下水循环转化过程发生了重大的变化。结果是:1地表水在山前砾石带入渗补给地下水的数量大幅度减少,地下水主要补给区北移至细土平原。o天然状态下的区域水循环系统减弱,逐步演变局部水循环系统,表现为山前-泉水带逐步演变为细土平原-泉水带。?增加了水资源的循环次数,减少了循环深度,扩大了水资源循环路径,改变了水资源的天然循环过程(丁宏伟等,2002),致使下游额济纳旗地区生态系统衰退。因此,根据自然规律指导水资源开发利用,研究地表水地下水转化是基础前提。 建国以来,特别是改革开放的30年以来,黑河流域水资源以及地表水与地下水的转化研究取得了丰硕成果(范锡朋,1981;陈隆亨等,1992;王根绪等,1998;陈梦熊等,2002;蓝永超等,2002;康 收稿日期:2010-03-29;修回日期:2010-08-12 基金项目:甘肃省地矿局水工环科学基金项目资助(2008SG H-S3) 作者简介:赵建忠(1965-),男,河南长垣人,工程师,1987年毕业于郑州地质学校水文地质专业,从事地下水勘查及地质灾害勘查评估工作。E-mail:zyzjz83210@sina.co m