地下水量分析計算(修)

1、河北工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 設(shè)計總說明設(shè)計依據(jù)水資源論證導(dǎo)則SL322-2013水資源評價導(dǎo)則SL/T238-2013水資源供需預(yù)測分析技術(shù)規(guī)范SL429設(shè)計概況（1）地點：北京市大興區(qū)（2）背景：大興區(qū)地下水超采嚴(yán)重，地下水位下降迅速。目前大興區(qū)地下水已連續(xù)10年虧損，部分地區(qū)已經(jīng)形成大面積地下水降漏斗，出現(xiàn)水質(zhì)硬化。更合理地配置水資源，高效利用地下水已經(jīng)刻不容緩。為了促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整，營造和諧的人文水文環(huán)境，本文對大興區(qū)的地下水資源量進(jìn)行評價。（3）資料：北京市大興區(qū)基巖分布圖大興行政圖大興區(qū)水利工程現(xiàn)狀與規(guī)劃圖雨量站分布圖耕地面積統(tǒng)計表（2003年）灌溉水量統(tǒng)計表（19611990

2、年）降水量統(tǒng)計表（19592000年）社會人口統(tǒng)計表（19811997年）水質(zhì)檢測統(tǒng)計表（19951998年）（4）評價方法：水量均衡法，水量均衡法是全面研究計算區(qū)（均衡區(qū)）在一定時間段（均衡期）內(nèi)地下水補(bǔ)給量、儲存量和排泄量之間數(shù)量轉(zhuǎn)化關(guān)系的方法。通過均衡計算，得到地下水允許開采量。水量均衡法是水量計算中最常用、最基本的方法。該方法還常用于驗證其他計算方法計算的準(zhǔn)確性?；驹恚阂粋€均衡區(qū)內(nèi)的含水層系統(tǒng)，在任一時間段（At）內(nèi)的補(bǔ)給量與排泄量之差恒等于含水層系統(tǒng)中水體積的變化量，即。補(bǔ)一Q排二土S-F卩*承壓水（11）式中：Q補(bǔ)含水層系統(tǒng)獲得的各種補(bǔ)給量之和（m3/a或m3d）；Q排含水層系

3、統(tǒng)通過各種途徑的排泄量之和（m3/a或m3d）；M,M*重力給水度和彈性釋水系數(shù)；hAt時段內(nèi)均衡區(qū)平均水位（頭）變化值（m）；F均衡區(qū)含水層的分布面積（m2）。本設(shè)計中，水量均衡法主要引用大興區(qū)在1978年至1998年的歷年相關(guān)資料：補(bǔ)給量資料，分別計算出降雨補(bǔ)給入滲量、河流入滲補(bǔ)給量、渠系入滲補(bǔ)給量、地下水灌溉補(bǔ)給量、地下水側(cè)滲補(bǔ)給量；消耗量資料，分別計算出地下水總開采量和地下水側(cè)滲流出量。處理數(shù)據(jù)時應(yīng)注意大興區(qū)除了天堂河、大小龍河常年缺水?dāng)嗔魍?，部分河段如鳳河、新鳳河某些年份也會出現(xiàn)數(shù)月的斷流，做插補(bǔ)延長時應(yīng)規(guī)避其所引起的誤差。根據(jù)以上計算所得的數(shù)據(jù)代入公式:Q-Q二土MXFXAH（36

4、）總補(bǔ)總排可計算得出地下水位變化。最后利用公式:H=b+mXP+mXQ+mXQ+mXQ（37）0降水1開采量2地表水灌溉量3河流入滲量利用線性回歸的原理進(jìn)行數(shù)學(xué)模擬，校核計算精度。（5）評價內(nèi)容：地下水補(bǔ)給量，包括：降雨入滲補(bǔ)給量9847.698273萬mh河流入滲補(bǔ)給量3045.08126萬m?、渠系入滲補(bǔ)給量993.34286萬mh田間灌溉入滲補(bǔ)給量6002.3238萬mh地下水側(cè)向補(bǔ)給量433.2619萬m3。其中河流入滲系數(shù)為0.4%/km,降雨入滲系數(shù)、渠系入滲系數(shù)和田間灌溉系數(shù)群為0.2。地下水消耗量，包括：地下水總開采量29149.0萬m?、地下水側(cè)向流出量127.5萬m?。地下

5、水可開采量，包括：地下水位變化為-0.618m,其中均衡區(qū)面積1039.9km2、給水度0.133。（5）評價結(jié)果：經(jīng)過分析計算，北京市大興區(qū)地下水水位正以每年約0.6m的速度下降，地下水資源配置、保護(hù)情況堪憂。地下水補(bǔ)給來源中，降雨入滲補(bǔ)給量和田間灌溉入滲補(bǔ)給量占絕大部分，分別占比48%和30%，而河流入滲補(bǔ)給量僅占15%。由此可印證大興區(qū)部分河流流量不足，基本無徑流的嚴(yán)峻現(xiàn)實。大小龍河、天堂河常年斷流，區(qū)內(nèi)只有排污河道鳳河、新鳳河、涼水河常年有水，永定河由于上游有時放水，因此還有一定的流量。地下水消耗量中，田間灌溉入滲補(bǔ)給量占比高達(dá)86%，反映出大興區(qū)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)中一產(chǎn)占據(jù)絕對優(yōu)勢，雖然近年來

6、大興區(qū)逐步轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，二、三產(chǎn)比例有所增加，但農(nóng)業(yè)用水仍然占據(jù)相當(dāng)大的比例。綜上所述，北京市大興區(qū)地下水資源供需矛盾嚴(yán)重，應(yīng)及時調(diào)整水資源配置結(jié)構(gòu)，大力發(fā)展三產(chǎn)；提高水資源利用效率，切實利用現(xiàn)有科技力量加快建設(shè)節(jié)水型社會；加強(qiáng)水資源統(tǒng)一管理，嚴(yán)格控制地下水開采審批，并嚴(yán)格執(zhí)法，加大對污染地下水的企業(yè)、個人的處罰力度，以期盡早建成和諧健康的人文水文環(huán)境。關(guān)鍵詞：大興區(qū)；地下水資源量；水量均衡法DesignGeneralInformation1.DesignBasisDemonstratingWaterResourcesGuideSL322-2013WaterResources

7、AssessmentGuidelinesSL/T238-2013WatersupplyanddemandforecastanalysisspecificationSL4292.DesignOverviewLocation:DaxingDistrictBackground:DaxingDistrictGroundwaterOverdraftseriousgroundwaterleveldeclinerapidly.DaxingDistrictcurrentlyhas10consecutiveyearsoflossesgroundwaterinsomeareas,hasformedalargear

8、eaofgroundwaterdropfunnel,waterqualityappearstoharden.Morerationalallocationofwaterresources,efficientuseofgroundwaterhasbeenpressing.Inordertopromotetheadjustmentofindustrialstructure,tocreateaharmoniousculturalenvironment,hydrology,groundwaterresourcesinthispapertoevaluatetheamountofDaxingDistrict

9、.Information:DaxingDistrictbedrockmapDaxingadministrativeFigureDaxingDistrict,waterconservancyandplansSituationRainfalldistributionstationArablelandstatistics(2003)Irrigationwatertables(1961-1990)Precipitationstatistics(1959-2000)Socio-demographicstatistics(1981-1997)Waterqualitytestingstatistics(19

10、95-1998)Evaluationmethod:Waterbalancemethod,waterbalancecalculationmethodisacomprehensiveresearcharea(equalizationzone)inacertainperiodoftime(equalizationperiod)groundwaterrecharge,thenumberofconversionprocessesrelationshipbetweenstocksandexcretion.Byequilibriumcalculation,thegroundwaterallowablewit

11、hdrawal.Waterbalancemethodtocalculatetheamountofwateristhemostcommonlyused,themostbasicmethod.Thismethodisalsocommonlyusedtoverifytheaccuracyofothercomputationalmethodofcalculation.Thebasicprinciple:abalancedAquiferSystemareaatanyonetimeperiod(t)thedifferencebetweentheamountofrechargeandexcretionwit

12、hinaconstantequaltotheamountofchangeinthevolumeofwaterintheaquifersystem,namely,(1.1)卩*承壓水Where:Qup-allkindsofrechargeoftheaquifersystemandobtained(m3/aorm3/d);Qrow-aquifersystemthroughtheexcretionofvariousroutesand(m3/aorm3/d);卩，卩*-gravitywatersupplyandelasticitydischargecoefficient;Theaveragewater

13、levelh-ttimeperiodequilibriumzone(head)changesinthevalue(m);F-balanceddistributionareaoftheaquifer(m2).Inthisdesign,waterbalancemethodismainlycitedinDaxingDistrictin1978-1998yearsofrelevantinformation:rechargedatawerecalculatedrechargefromrainfallinfiltration,infiltrationrechargeriver,canalRecharge,

14、rechargegroundwaterirrigation,lateralinfiltrationofgroundwaterrecharge;consumptiondata,calculatethetotalgroundwaterextractionandtheamountofgroundwaterseepageside.ShouldpayattentiontoprocessdatainDaxingDistrictinadditiontoParadiseRiverGaronnesizecutoutperennialwatershortage,thepartoftheriverastherive

15、rphoenix,XinfengRiversomeyearstherewillbeafewmonthsofdryingup,dointerpolationandextensionshouldavoiditduetoerrors.Basedontheabovecalculateddataintotheformula:Q-Q=士卩xFxH(36)totalcomplementtotalrowcalculatetheresultsofgroundwaterlevelchanges.Finally,usingequation:+exploitationofsurfacewaterirrigationa

16、mountH=b+mxP+mxQ+mxQ0precipitation12m3xQriverinfiltration(37)usingtheprincipleoflinearregressionmathematicalsimulation,schoolnuclearaccuracy.evaluationofthecontent:groundwaterrecharge,Comprising:PrecipitationRecharge9847.698273Wanm3,riversRecharge3045.08126WanmcanalRecharge993.34286Wanm3,fieldirriga

17、tionRecharge6002.3238Wanm3,lateralgroundwaterrecharge433.2619Wanm3.Wheretheriverinfiltrationcoefficientis0.4%/km,rainfallinfiltrationcoefficient,infiltrationcoefficientandfieldirrigationcanalcoefficientgroupis0.2.groundwaterconsumption,Including:totalgroundwaterextraction291,490,000m3,lateralgroundw

18、ateroutflowof1.275millionm3.theamountofgroundwaterexploitation,Including:groundwaterlevelchanges-0.618m,whereintheequalizerarea1039.9km2,specificyield0.133.(5)Evaluationoftheresults:Afteranalysisandcalculation,thegroundwaterlevelDaxingDistrict,Beijingisgrowingatanannualrateofabout0.6mdrop,configurat

19、iongroundwaterresources,protectionofworrying.Sourcesofgroundwaterrecharge,rainfallinfiltrationrechargeandrechargefromirrigationaccountsformostofthefield,respectively,accountingfor48%and30%,whiletheriversRechargeonly15%.Therebyproveinsufficient,DaxingDistrict,partoftheriverflow,almostnorunoffgrimreal

20、ity.ThesizeoftheGaronne,paradiseperennialriverdryingup,therewereonlySewageRiverPhoenixRiver,NewRiverPhoenix,Liangshuiheperennialwater,sometimesduetoupstreamYongdingRiverdrainage,sothereissometraffic.Groundwaterconsumptionandinthefieldsofirrigationinfiltrationrechargeaccountedformorethan86%,reflectin

21、gtheeconomicstructureinDaxingDistrict,aproductionofabsolutedominance,althoughinrecentyears,DaxingDistrict,theprogressivetransformationofeconomicdevelopment,adjustingtheindustrialstructure,secondaryandtertiaryproportionincreaseagriculturalwaterbutstilloccupyalargeproportion.Insummary,thegroundwaterre

22、sourcessupplyanddemandseriousDaxingDistrict,waterresourcesallocationshouldadjustthestructure,vigorouslydevelopthetertiaryindustry;improvewateruseefficiency,effectiveuseofexistingscientificandtechnologicalstrengthtoacceleratetheconstructionofwater-savingsociety;strengtheningwaterunifiedmanagement,str

23、ictlycontrolgroundwaterexploitationapproval,andstrictlyenforcethelaw,andincreasegroundwaterpollutionenterprisesandindividualspenaltiesforearlycompletionofaharmoniousandhealthyhumanistichydrologicalenvironment.Keywords:DaxingDistrict；groundwaterresources；waterbalancemethod目錄8設(shè)計總說明1DesignGeneralInform

24、ation4第一章緒論9分析與研究的背景及意義9分析研究現(xiàn)狀9研究現(xiàn)狀9水量均衡法101.3節(jié)本次研究內(nèi)容12第二章大興區(qū)的基本情況12地理位置及行政區(qū)劃12水文地質(zhì)狀況13社會經(jīng)濟(jì)狀況14水利工程現(xiàn)狀14第三章地下水量分析計算15地下水補(bǔ)給量計算15降水入滲補(bǔ)給量15河流入滲補(bǔ)給量16渠系入滲補(bǔ)給量及田間灌溉入滲補(bǔ)給量18地下水的側(cè)向補(bǔ)給量19地下水消耗量計算22地下水總開采量22地下水側(cè)向流出量23地下水可開采量計算24第四章結(jié)論及建議27謝辭27參考文獻(xiàn)28第一章緒論分析與研究的背景及意義北京市大興區(qū)位于北京市南部，由于經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的需要，大興區(qū)地下水超采嚴(yán)重，目前大興區(qū)地下水已連續(xù)10

25、年虧損，部分地區(qū)已經(jīng)形成大面積地下水降漏斗，出現(xiàn)水質(zhì)硬化。為了更合理地配置水資源，高效利用地下水，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整，營造和諧的人文水文環(huán)境，本文對大興區(qū)的地下水資源量進(jìn)行評價。分析研究現(xiàn)狀研究現(xiàn)狀計算地下水允許開采量是地下水資源評價的核心問題。計算地下水允許開采量的方法也稱為地下水資源評價的方法。地下水允許開采量的大小，主要取決于補(bǔ)給量。局域地下水資源評價還與開采的經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件及開采方案有關(guān)。有時為了確定含水層系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力，還需計算儲存量。目前地下水允許開采量的計算方法有幾十種，國內(nèi)大部分學(xué)者嘗試對眾多計算方法進(jìn)行分類，有些學(xué)者依據(jù)計算方法的主要理論基礎(chǔ)、所需資料及適用條件，進(jìn)行了如下表

26、的分類，以供參考。在實際工作中，可依據(jù)計算區(qū)的水文地質(zhì)條件、已有資料的詳細(xì)程度、計算結(jié)果的精度要求等，選擇一種或幾種方法進(jìn)行計算，以相互驗證及優(yōu)選。表1.1地下水資源評價方法分類表評捷血法分類主饕方眩編稱所需耍費料數(shù)據(jù)適川舉件g龜理論為基礎(chǔ)的博澆適動參感和給宦邊養(yǎng)爲(wèi)丼.初曲條件一個*宜年以上的朮竝、朮常動蕊觀測資料或-段時間Si嵐淀期資料需朮層的應(yīng)禪世較島邊界犖件簡m旳強(qiáng)化為詁有訃算公式藍(lán)求核丈蠱值怯（有限元也、疽垠越帰袪，邊養(yǎng)元京”電披擬祛當(dāng)水繪非旬質(zhì)侃內(nèi)邪結(jié)構(gòu)清瓠過界條祥超氣觀能費滑對評價轎底靈求較島屈眼較丸親水滝然袞闞圧礙功垂和抽慮賈科馭統(tǒng)計理論為基固的方法尺、水力梢感法需桔水試檢戒折釆

27、過程中的功杰觀測藏料岸邊恥氏嘉統(tǒng)盹論方迭（4箱法h相關(guān)外椎醫(yī)4占曲蜿外推廉開采抽水試罷法不畳宵水層結(jié)構(gòu)廉復(fù)雜站界條抻的融制適舊*源地或泉水?dāng)U大奸采評析以水均娥理論為些刪附方袪木均術(shù)賈單項樸給竜計算聯(lián)嫌合祁給址計算袪，開采模數(shù)袪需能定均爾區(qū)內(nèi)各項水?dāng)?shù)均衡要素嚴(yán)好為封囲的草-隔水邊畀，補(bǔ)給項或消耗頊單亠.水均暫要素晶于確定以相個氏擬理論為基礎(chǔ)的方法點慕比擬慈f朮讓岀擬法h間壕出抉提（水:文地飯歩敘比按進(jìn)需類假慮源地的勘攝或開采境計費料已有水懣地和新攆朮源她地質(zhì)麻件和水資源腦施條注;引自廉貴生.金耐光等井類略如修改0頂幷類見:將方甞幣京源地的基豐類翹和竄涼評折方-尬的選擇沖國巖.1990.（2）,水

28、量均衡法本次設(shè)計采用水量均衡法。水量均衡法是全面研究計算區(qū)（均衡區(qū)）在一定時間段（均衡期）內(nèi)地下水補(bǔ)給量、儲存量和排泄量之間數(shù)量轉(zhuǎn)化關(guān)系的方法。通過均衡計算，得到地下水允許開采量。水量均衡法是水量計算中最常用、最基本的方法。該方法還常用于驗證其他計算方法計算的準(zhǔn)確性。（1）基本原理一個均衡區(qū)內(nèi)的含水層系統(tǒng)，在任一時間段（At）內(nèi)的補(bǔ)給量與排泄量之差恒等于含水層系統(tǒng)中水體積的變化量，即Q補(bǔ)一Q排=S-F卩*承壓水（11）式中：Q補(bǔ)一一含水層系統(tǒng)獲得的各種補(bǔ)給量之和（m3/a或m3/d）；Q排一一含水層系統(tǒng)通過各種途徑的排泄量之和（m3/a或m3/d）；卩,卩*重力給水度和彈性釋水系數(shù)；hAt時段

29、內(nèi)均衡區(qū)平均水位（頭）變化值（m）；F均衡區(qū)含水層的分布面積（m2）。由對允許開采量的分析可知，若要保持均衡區(qū)內(nèi)的地下水資源可持續(xù)開采，則地下水允許開采量為Q=AQ+AQ（12）充補(bǔ)排在實際工作中，應(yīng)分析確定均衡區(qū)內(nèi)的各個均衡項目，計算出均衡區(qū)內(nèi)截取的各種排泄量和合理奪取的開采補(bǔ)給量，二者之和為該均衡區(qū)的地下水允許開采量。補(bǔ)給量（Q補(bǔ)）和排泄量（Q排）的組成項目很多，要準(zhǔn)確地測得這些數(shù)據(jù)往往也很困難。但對某一個具體的地區(qū)來說，常常不包含全部均衡項目，有的甚至非常簡單。例如，在我國西北干旱氣候條件下的山前沖洪積扇地區(qū)，年降水量很少而蒸發(fā)強(qiáng)烈，降水滲入補(bǔ)給量（Q雨滲）幾乎可以忽略不計。如果山前基巖

30、裂隙也不發(fā)育，則側(cè)向流入補(bǔ)給量（Q流入）也可忽略。當(dāng)含水層為一個較單一的砂卵礫石層，無越流補(bǔ)給，也沒有各種人工補(bǔ)給時，則地下水的補(bǔ)給量主要是從山區(qū)流出的河水滲入補(bǔ)給量（Q河滲），開采后，由于地下水水位降低，可以使排泄項中的蒸發(fā)量（Q蒸發(fā)）、溢出量（Q溢出）都變?yōu)榱?。在這種條件下，水均衡方程可簡化為AhQ-Q-Q*F-（13）河滲流出實開At河北工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）河北工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文) 最大允許開采量可用下式確定：Q沁Q(14)允開河滲因此，準(zhǔn)確測定河流滲入補(bǔ)給量是用水均衡法評價地下水資源的關(guān)鍵。又如，我國南方的巖溶水地區(qū)，主要補(bǔ)給來源是Q雨滲和Q河滲，其次是側(cè)向流入Q流入，排泄項中

31、主要是Q溢出，其次是Q流出和Q蒸發(fā)。只要采取恰當(dāng)?shù)拈_采方式，可以充分截取補(bǔ)給，減少排泄，則計算地下水允許開采量的公式可簡化為QqQ+Q(15)允開雨滲河滲因此，在各種情況下，都應(yīng)按實際條件建立具體的水均衡方程(2)計算步驟劃分均衡區(qū)均衡區(qū)的劃分依據(jù)地下水資源評價的目的和要求而定，在區(qū)域地下水資源評價中，應(yīng)以天然地下水系統(tǒng)邊界圈定的范圍作為均衡區(qū)。區(qū)域地下水水量計算的均衡區(qū)需人為劃分劃分時均衡區(qū)的邊界應(yīng)盡量選擇天然邊界或地下水的交換量容易確定的邊界。當(dāng)均衡區(qū)面積比較大且水文地質(zhì)條件復(fù)雜時，均衡要素可能差別較大，還可根據(jù)含水層介質(zhì)成因類型和地下水類型進(jìn)行分區(qū)。如果按上述劃分仍有困難，可以按不同的定

32、量指標(biāo)(如含水層介質(zhì)的導(dǎo)水系數(shù)、給水度、水位埋深和動態(tài)變幅等)進(jìn)行二級劃分或更細(xì)的劃分。確定均衡期地下水資源具有四維性質(zhì)，不但隨空間坐標(biāo)變化，而且還隨時間變化，因此，水量均衡計算還需要確定出計算時間段。時間段的長短可以根據(jù)水量評價的目的、要求和資料情況決定。一般以一個水文年為單位，也可以將一個大水文周期作為均衡期，但計算過程中仍以水文年為單位逐年計算，然后再進(jìn)行均衡期內(nèi)總水量平衡計算。此外，也可以將一個旱季或雨季作為均衡期。確定均衡要素，建立均衡方程均衡要素是指通過均衡區(qū)水平周邊邊界及垂向邊界流入或流出的水量項。進(jìn)入均衡區(qū)的水量項稱為補(bǔ)給項或收入項；流出的水量項統(tǒng)稱排泄項或支出項。不同的均衡區(qū)

33、均衡要素的組成不同，應(yīng)根據(jù)均衡區(qū)的水文地質(zhì)條件確定補(bǔ)給項或排泄項。首先確定天然條件下補(bǔ)給項和排泄項，然后再分析計算開采條件下可能增加開采的補(bǔ)給量和截取的排泄量，以此建立地下水均衡方程。計算與評價將均衡要素各項值代入水均衡方程中，計算補(bǔ)給量與排泄量的差值，檢查其與地下水儲存量的變化是否相符。若不符合，檢查均衡要素各項的計算是否準(zhǔn)確，作適當(dāng)修改后，再進(jìn)行水均衡計算，直至方程平衡為止。作地下水資源評價時，可根據(jù)含水層厚度和最大允許降深，將地下水允許開采量作為排泄項納入均衡方程中，經(jīng)多年水均衡調(diào)節(jié)計算，檢查地下水位下降能否超過最大允許降深，若超過，則應(yīng)調(diào)整地下水允許開采量，直到地下水水位下降不超過并且

34、接近最大允許降深為止。也可以將總補(bǔ)給量作為地下水允許開采量。進(jìn)行水量均衡計算，應(yīng)密切結(jié)合均衡區(qū)的水文地質(zhì)條件，根據(jù)均衡計算的目的和要求，確定最佳計算時段，同時要獲得各類計算所需的可靠參數(shù)，保證各個水均衡要素計算的精度，才能較準(zhǔn)確地計算出地下水允許開采量。節(jié)本次研究內(nèi)容大興區(qū)的水資源，包括：地表水資源和地下水資源。由于地表水徑流的減少，近年大興區(qū)主要是利用地下水，所以，本項研究主要關(guān)于大興區(qū)的水資源評價的內(nèi)容。包括：大興區(qū)基本情況了解；收集有關(guān)資料，閱讀相關(guān)文獻(xiàn)；大興區(qū)地下水量分析計算；結(jié)論。第三章地下水量分析計算地下水補(bǔ)給量計算大興區(qū)淺層地下水的補(bǔ)給，主要有降雨入滲補(bǔ)給量、河流入滲補(bǔ)給量、渠系

35、入滲補(bǔ)給量與田間灌溉入滲補(bǔ)給量以及地下水的側(cè)向補(bǔ)給量。分別對每個補(bǔ)給量進(jìn)行計算，然后合計就為地下水的總補(bǔ)給量。降水入滲補(bǔ)給量本次降水入滲補(bǔ)給量用系數(shù)法求得，關(guān)于入滲的補(bǔ)給系數(shù)a的取值，根據(jù)各計算三級區(qū)的情況綜合考慮其地表巖性、地下水位埋深、降水量、地形地貌、植被等因素得出。由北京市水文總站提供的不同地表巖性下的降雨入滲系數(shù)，進(jìn)行分析和加權(quán)計算，得出本次計算所采用的降水入滲系數(shù)a的值。表3.1降水入滲補(bǔ)給系數(shù)a取值表分區(qū)面積（km2）降水入滲補(bǔ)給沙礫卵石分布67.30.54粉細(xì)沙分布區(qū)416.20.22亞砂土分布區(qū)556.40.14合計/加權(quán)平1039.90.20Q=P*A*a(31)降雨經(jīng)計算

36、得，Q二P*A*a=9847.7萬m3降雨河流入滲補(bǔ)給量區(qū)域內(nèi)的各條河流由于降水量的減少，基本上無徑流，目前主要是幾條排污河道有水，即：涼水河、新鳳河和鳳河，永定河由于上游有時放水，因此還有一定的流量。大興區(qū)內(nèi)和周邊地區(qū)的水文站由蘆溝橋閘、南各莊、鳳河營和固安四個，其它的還有大紅門閘和李營閘，根據(jù)各河道控制閘的流量記錄求出以上幾個河流的徑流量值。根據(jù)提供的資料顯示，區(qū)域內(nèi)亞砂土和亞粘土地段比較多，入滲能力小，其入滲率均取為0.4%/km，具體的各河流情況如下表：入滲補(bǔ)給量的計算公式如下：Q=QXLXp(32)入閘流量式中：Q各河流的入滲補(bǔ)給量，單位：萬m3入Q各控制閘的流量，單位：萬m3閘流量

37、L各河流的長度，單位：kmP各河流的入滲率表3.2大興區(qū)河流入滲率取值表河道名稱縣內(nèi)起訖點境內(nèi)長度km境內(nèi)流域面積km2入滲率%/km新鳳河黃村鎮(zhèn)立垡村瀛海鎮(zhèn)燒餅莊27.977134.510.4鳳河青云店鎮(zhèn)南紅門采育鎮(zhèn)鳳河營村26.75103.280.4大龍河黃村鎮(zhèn)火車站安定鎮(zhèn)白塔閘23.468.850.4小龍河黃村鎮(zhèn)佟場安定鎮(zhèn)白塔閘21.882.570.4天堂河黃村鎮(zhèn)埝壇南閘榆垡鎮(zhèn)公各莊村東28257.310.4涼水河朝陽區(qū)小紅門橋瀛海鎮(zhèn)肖莊9.644.690.4永定河黃村鎮(zhèn)高家堡榆垡鎮(zhèn)崔指揮營5637.210.4合計193.527728.42經(jīng)調(diào)查，新鳳河由李營閘、孫村閘、北野廣閘、燒餅莊

38、閘控制，其中李營閘測得入口流量；鳳河由南紅門閘、東大屯橡膠壩、東辛屯、靳七營、采育北閘、鳳河營閘控制，其中鳳河營閘測得出口流量；大龍河由辛店閘、白塔閘控制，其中辛店閘測得入口流量；小龍河由王立莊閘、棗林閘、沙窩閘、森林公園閘、白塔閘控制，其中王立莊閘測得入口流量；天堂河由南閘、黑垡閘、黃垡閘、孫各莊閘、南各莊閘控制，其中南閘測得入口流量；涼水河由馬駒橋閘測得入口流量；永定河由立垡閘、二孔閘控制；其中還有幾點說明：由于鳳河營閘所測得的流量是鳳河出口流量，所以，計算鳳河流域的入滲補(bǔ)給量時，所使用的公式為：Q=QXLXp/（1-0）（33）入閘流量式中：各個符號與上一個公式中的意義相同。永定河在大興

39、區(qū)的流量受上游官廳水庫放水量的控制，其下游還有河北的固安水文站。由于永定河的河床及河漫灘多為砂礫石，滲漏量相應(yīng)比較大，則流量取為兩水文站流量之差再乘以折減系數(shù)0.9，其入滲量按流量差的一半來計算。表3.3大興區(qū)各河流流量表年份插補(bǔ)延長后各控制站流量（萬m3）鳳河營閘大紅門閘李營閘永定河19784280.013946.03154.018494.219796410.013246.03154.035000.01980136.09303.03154.047070.019810.05920.03154.08240.01982134.04827.03154.06690.01983278.08454.031

40、54.012300.01984964.17708.03154.04340.019851035.58895.03154.0709.01986283.99468.03154.00.019871176.411007.03154.0150.019882643.312198.73154.01400.01989222.012965.53154.02900.01990671.413780.63154.02300.019913528.115171.03680.0170.01992571.29686.03223.00.0續(xù)表3.3年份插補(bǔ)延長后各控制站流量（萬m3）鳳河大紅李營閘永定河營閘門閘1993547.6

41、11435.04730.00.019943753.616328.04730.00.01995692.917824.04730.014500.019963206.726779.04730.040300.01997796.929661.04730.01950.019984949.231752.04730.01950.01999353.30.04730.40.020000.024534.32073.00.0均值1592.813690.83612.58628.8綜合已有數(shù)據(jù)，得Q鳳河=1897.5萬m3；新鳳河=1735.1萬m3；Q涼水河=13690.8萬m3；Q永定河=8628.8萬m?。大小龍河

42、、天堂河默認(rèn)為常年無水。所以，Q=E(QXLXp)=3045.1萬m?入閘流量渠系入滲補(bǔ)給量及田間灌溉入滲補(bǔ)給量其中的田間灌溉入滲補(bǔ)給量中既包括渠灌田間入滲補(bǔ)給量，又包括井灌回歸補(bǔ)給量，因此，田間入滲補(bǔ)給系數(shù)是不分渠灌田間入滲補(bǔ)給系數(shù)和井灌回歸補(bǔ)給系數(shù)的。根據(jù)大興地區(qū)的地表巖性主要為沙性土，入滲性不錯的特性，綜合考慮節(jié)水灌溉的推廣，相應(yīng)的入滲量的減少，由資料分析，取田間灌溉入滲補(bǔ)給系數(shù)n=0.2。本次對于渠系入滲補(bǔ)給量的計算，采用公式：Q=mXQ(34)渠系渠引式中：Q渠系入滲補(bǔ)給量，單位：萬m3渠系m渠系入滲補(bǔ)給系數(shù)，由于該區(qū)的地表水灌溉主要用的是污水，管區(qū)分布于引污灌渠、北野廠灌渠和新鳳河

43、、鳳河區(qū)，綜合考慮各方面因素，取渠系入滲系數(shù)值為0.2。Q渠首的引水量，單位：萬m3渠引經(jīng)計算大興區(qū)歷年地表水地下水灌溉量補(bǔ)給量如下表：表3.4大興區(qū)歷年地表水、地下水灌溉量與補(bǔ)給量一覽表地表水地下水渠系井灌回歸田間灌溉年份灌溉量灌溉量入滲補(bǔ)給入滲補(bǔ)給入滲補(bǔ)給（萬m3）（萬m3）（萬m3）（萬m3）（萬m3）1978178003820035607640112001979230002430046004860946019802680028800536057601112019811982198319841985198619871988198919901991199219931994199519961

44、997199819992000平均50005311115463166250200020002002003003281400130015009406705906508004597.9376002380028200263002320024500244242418823100226642070124200239002350019380215702280020616241012896625174.310001062.22309.2633.25040040040406065.6280260300188134118130160919.587520476056405260464049004884.84837

45、.646204532.84140.24840478047003876431445604123.24820.25793.25034.8685205822.27949.25893.2469053005284.84877.646604592.84205.84840506049604176450246944241.24950.25953.25954.44地下水的側(cè)向補(bǔ)給量從多年地下水的水位線埋深可以得出，上游地下水是從大興區(qū)的西北流入，其流入的剖面位于朱營小羊房，長度為36km，由各觀測井得出該地區(qū)含水層的水文地質(zhì)情況,并取得各段的水文地質(zhì)參數(shù)。然后根據(jù)地下水的流入剖面，在各段分別選擇相應(yīng)的地下水觀測

46、井，計算出歷年的平均水力坡降。由一系列的數(shù)據(jù)，采用達(dá)西公式進(jìn)行歷年側(cè)向流入量的計算，根據(jù)公式：河北工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）河北工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） Q=36.5XKXIXMXL（35）側(cè)向其中：Q地下水的測向補(bǔ)給量，單位：萬m3側(cè)向K剖面滲透系數(shù)，單位：m/dI水力坡降M含水層厚度，單位：mL剖面的長度，單位：m；表35大興區(qū)歷年地下水側(cè)向補(bǔ)給量表單位：萬m3年份流入量年份流入量年份流入量1978506.71986394.41994101.61979506.71987490.21995158.21980506.71988392.11996339.21981491.51989459.4199

47、7650.81982463.21990462.21998630.21983275.41991516.51999620.61984448.51992396.92000616.61985380.31993527.8平均449.4根據(jù)以上得出的地下水的各項補(bǔ)給量的值，進(jìn)行相加，得出的歷年（19782000年）地下水的總補(bǔ)給量表，并將多年的地下水總補(bǔ)給量的各項來源繪成圓柱圖，作出分析。表3.6大興區(qū)歷年（19782000年）地下水的總補(bǔ)給量表年份1978197919801981198219831984降雨入滲補(bǔ)給/萬m312451.8114213053.535085766.9076346139.986

48、6658040.50688431.2318939623.630752河流入滲補(bǔ)給量/萬m5015.70528686.124411252.760552426.0458322035.7785123430.5173921613.218694渠系入滲補(bǔ)給量/萬m35604600536010001062.22309.2633.2田間灌溉入滲補(bǔ)給量/萬m1120094601112085205822.27949.25893.2地下水側(cè)向補(bǔ)給量/萬m506.7506.7506.7491.5463.2275.4448.5補(bǔ)給總量/萬m775809.99391154666.5631262202.9380315.5

49、259378151.9116528938.3001368449.0418續(xù)表3.6年份降雨入滲補(bǔ)給量河流入滲補(bǔ)給量/萬m渠系入滲補(bǔ)給量/萬m田間灌溉入滲補(bǔ)給地下水側(cè)向補(bǔ)給量/萬m補(bǔ)給總量/萬m3/萬m3量/萬m3198510077.12619844.871442504690380.3299191.514719868070.416305714.206734005300394.4245363.591319879638.387429799.603684005284.8490.2286594.5497198811880.015681119.50808404877.6392.1364341.074198

50、97307.3277811498.617072404660459.4306998.910419908951.45921391.84082604592.8462.2330471.5304199112401.946441014.406465.64205.8516.5364164.22219927150.84759727.94946804840396.92267556743963.9494722805060527.8233262.5753199413698.157031133.10522604960101.6403526.3899199511530.637684456.09

51、85183004176158.2690058.2543199613702.9145210561.62361884502339.21346184.77619979048.0089222098.5885981344694650.8403518.1494199813538.1344321622630.2502774.1998平均9847.6982733045.08126993.342866002.3238433.2619516749.4833（圖31）歷年地下水的總補(bǔ)給量圖1200010000歷年地下水的總補(bǔ)給量圖北京市大興區(qū)地下水補(bǔ)給組成圖9847.7433.261904

52、8,2%800060006002.32381,30%6002.340003045.12000993.3993.3428571,5%433.39847.698273,48%歷年地下水的總補(bǔ)給量3045.08126,15%降雨入滲補(bǔ)給量/萬m?河流入滲補(bǔ)給量/萬m?渠系入滲補(bǔ)給量/萬m3田間灌溉入滲補(bǔ)給量/萬m?地下水側(cè)滲補(bǔ)給量/萬m?（圖32）北京市大興區(qū)地下水補(bǔ)給組成圖地下水消耗量計算3.2.1地下水總開采量年份農(nóng)業(yè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)197819791980198119821983198419851986198719881989199038200.024300.028800.037600.023800.

53、028200.026300.023200.024500.024424.024188.023200.022664.0103.8126.7184.9283.0386.4520.9672.7838.31014.81199.21389.21582.71963.0表3.7大興區(qū)地下水開采量統(tǒng)計表單位：萬m3鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活自來水公司節(jié)水辦管理企業(yè)用量總開采量173.7192.5213.4236.5262.1216.0288.0324.0354.0424.0509.0506.0530.0141.1158.3177.7199.4223.7216.0288.0324.0354.0424.0509.0506.0530.

54、095.6118.9176.7266.0383.7527.2693.9881.41087.41309.71546.41795.61963.138714.224896.429552.738584.925055.929680.128242.625567.727310.227780.928141.627590.327650.1續(xù)表3.7年份農(nóng)業(yè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活自來水公司節(jié)水辦管理企業(yè)用量總開采量199120701.01479.0656.0656.01479.524971.5199224200.02116.0669.0669.01690.129344.1199323900.02356.0737.073

55、7.01855.629585.6199423500.02542.3929.0929.01098.928999.2199519380.03110.0980.01067.01610.726147.7199621570.03110.01010.01109.01487.328286.3199722800.03110.01010.01233.01645.429798.4199820616.03230.01040.01357.01281.227524.2199924101.03384.51036.91393.01178.931094.3200028966.03531.1993.61452.0966.035

56、908.7平均25178.71662.4577.9637.11093.029149.0大興區(qū)地下水開采量統(tǒng)計表25178.7,86%農(nóng)業(yè)萬m3鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)萬m3鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活萬m3自來水公司萬m3節(jié)水辦管理企業(yè)用量萬m3（圖33）大興區(qū)地下水開采量統(tǒng)計表地下水側(cè)向流出量地下水側(cè)向流出量的計算與它的側(cè)向流入量的計算原理基本上相同，根據(jù)地下水水位埋深確定它的流出剖面，即：南各莊康新華村一一采育大黑垡村，總長度為39km，根據(jù)觀測得出該地帶的地質(zhì)水文參數(shù)。再根據(jù)地下水流出剖面及各段相應(yīng)的觀測井，計算出歷年平均水力坡降，然后用和地下水的側(cè)向流入量相同的公式計算流出量。表3.8大興區(qū)歷年地下水側(cè)向流出量單位：萬m

57、3年份流出量年份流出量年份流出量1978134.41986169.8199494.61979134.41987194.01995103.01980134.41988154.8199693.21981134.41989114.2199786.01982144.31990102.61998128.11983171.21991117.5199993.81984125.61992132.62000107.71985130.01993132.6平均127.5地下水可開采量計算將系列年資料作為一個循環(huán)重復(fù)出現(xiàn)的周期來看，并在多年的總補(bǔ)給量等于多年總消耗量的基礎(chǔ)上進(jìn)行計算。以年為調(diào)節(jié)時段，按時間順序?qū)傃a(bǔ)給

58、量和消耗量用水量均衡法計算。采用公式：Q-Q=uXFXH（36）總補(bǔ)總排其中：Q、一地下水的總補(bǔ)給量，單位：萬m3總補(bǔ)Q地下水的總排泄量，單位：萬m3總排u地下水位的變化帶的給水度F一一區(qū)域面積，單位：km2H地下水位的變化，單位：m表3.9大興區(qū)地下水位變化帶給水度取值表分區(qū)面積（km?）給水度中粗沙區(qū)47.80.22細(xì)粉沙區(qū)360.40.18亞沙亞粘土區(qū)631.70.10合計及加權(quán)平均1039.90.133進(jìn)行調(diào)節(jié)計算時，要先確定一個起調(diào)水位，然后在計算的過程中，若是出現(xiàn)地下水的埋深小于起調(diào)水位時，則將起調(diào)水位以上的水量看作是被蒸發(fā)或者是被排泄掉的，只將起調(diào)水位作為有效水位。當(dāng)計算得出的地