第1个回答 2017-10-26
摘要：本文把贵阳市地下水资源分为六个区，通过用三种方法（水均衡法、径流模数法、泉水流量汇总法）计算了贵阳市地下水资源的总量及每个分区的水资源量，对于贵阳市的地下水资源开发利用有一定的指导意义。
关键字：地下水资源量 水均衡法、径流模数法、泉水流量汇总法
贵阳市市区地处低纬度高海拔的云贵高原山区，位于副热带东亚大陆的季风区内,气候类型属中国亚热带高原季风湿润气候，据贵阳市气象站资料统计，普查区大部分地区气候温和，冬无严寒，夏无酷暑，四季分明。高原气候或温热气候只限于海拔较高或低洼河谷的少数地区。年平均气温在15.3℃左右。其中，最热的七月下旬，平均气温为24℃；最冷的一月上旬，平均气温是4.6℃。大部分地区的气候四季分明，中心部位的贵阳市在四季划分上具有代表性，四季以冬季最长，约105天，春季次之，约102天，夏季较短，约82天，秋季最短，约76天。多年平均年降水量大部分地区在1095.6mm，最多值接近1600mm，最少值约为850mm 。
一、 贵阳市地下水类型
普查区及周围地区自震旦系至第四系以来，各时代地层均有出露，沉积厚度达万米。其中以碳酸盐岩层分布面积最广，达1790km2，占全区的74.4％，厚度为7528m；其次是碎屑岩，分布面积为70km2，占全区面积的22.7％，厚度为4224m；松散岩层分布面积为70km2，占全区的2.9％，厚度仅为15m。由此可见，普查区地下水资源的构成主要为岩溶水，次为碎屑岩之裂隙水，孔隙水极为贫乏。
根据含水层的岩性、组合特征及赋水空间的成因，可以将普查区地下水划分为三大类：碳酸盐岩岩溶水、基岩裂隙水和松散岩孔隙水。
二、 贵阳市地下水资源分区
贵阳市的河流水系属长江和珠江两大流域，属长江水系的25条河流均流入乌江，属珠江流域的8条均汇入涟江。根据水资源开发利用和长远规划的协调性的原则，本次地下水资源分区综合考虑河流水系的完整性，水文气象特征一致，地形地貌和水文地质条件相似，有利于三水转换的研究和水资源总量汇总计算，区域经济发展相关联的原则，将全市划分为六个水资源区。分别为：鱼梁河区、百花湖区、南明河下游区、南明河上游区、蒙江区[1]。
三、 贵阳市地下水资源量计算
地下水资源计算采用三种方法：水均衡法、径流模数法和泉水汇总法。
1． 水均衡法
由于本次地下水资源评价地区属于碳酸盐岩层山区，河流切割较深，河床比降较大，覆盖层较薄，因此，该地区地下水资源评价方法采用水均衡法，即：
总排泄量＝总补给量
其中总排泄量公式如下：
总排泄量＝河川基流量＋河床潜流量＋未计入河川径流量的山前泉水出露总量＋浅层地下水实际开采量的净消耗量
由于普查区所处地理位置的地形地貌特殊，地下水基本上经主河道流出，因此河川基流量作为本次调查的地下水资源总量。
河川基流的分割方法包括水文分割法河水量平衡法，根据《贵阳市水资源综合大纲》要求，结合贵阳市城区的实际情况，本次地下水分割方法采用水文分割法。即在分割河川径流过程线自洪峰起涨点至径流退水段转折点（拐点）处，以直线相连，直线以下即为河川基流。
河川径流拐点的确定采用消退流量比值法。地下水退水曲线公式[2]为：
Qt＝Q0e （1）
式中：Q0为退水起始时刻t0的流量；
Qt为时刻t的退水流量；
αi为退水常数；
e为自然对数的底。
公式变换后为：
Qt/ Q0＝e 或
如用相邻时段的流量，则上式为 （2）
当式中△t为定值时，假设αi值为常数α，则（4）式中αi即为常数，即有：
Q / Qt-1= Qt-1/ Qt-2= Qt-2/ Qt-3= Qt-3/ Qt-4= ……=e （3）
实际分割中，枯水期地下径流量与地表径流量基本一致，只需要将涨水点至退水拐点以上流量减去即可；洪水期，利用（2）建立起时间与退水系数的关系曲线图，并在半对数坐标纸上建立时间与地表径流量的关系曲线，利用这两个关系曲来共同确定拐点出现的时间和相应的地表径流量大小，进而确定出拐点。
对于连续洪峰型的水文站，确定拐点时采用较好退水资料先确定出最大拐点流量值，洪水期以不超过该值为控制进行河川基流量的分割。水均衡法计算结果见下表1。
2． 径流模数法
(4)
式中：PM为均衡计算区平均基流模数；
Mgi为各水文测站的基流模数；
fi为各水文站在均衡计算区内的控制面积。
对于有测站重复控制的区域采用区间水量计算各区间的基流模数，然后按面积加权法进行计算，得出水资源区地下水径流模数。径流模数法计算结果见表2。
表1 贵阳市市区地下水资源量计算成果表（水均衡法）
水资源区 计算面积
(km 2) 年均值 统计参数 不同频率地下水资源总量(亿m3)
Cv Cs/Cv 20% 50% 90%
百花湖区 143.8 0.281 0.30 2 0.347 0.287 0.210
蒙江区 468.9 0.785 0.28 2 1.008 0.802 0.545
南明河上游区 953.5 1.703 0.25 2 2.099 1.738 1.271
南明河下游区 500.8 0.887 0.25 2 1.093 0.906 0.662
鱼梁河区 221.17 0.372 0.25 2.0 0.459 0.380 0.278
总计 2288.17 4.028 － － 5.006 4.113 2.966
表2 贵阳市市区地下水资源量计算成果表（径流模数法）
水资源分区 面积
（km2） 径流模数(×104m3/KM2) 地下水资源量(亿m3)
M平均 M枯 M平 M丰 Q平均 Q枯 Q平 Q丰
百花湖区 143.8 19.4 22.6 20.7 15.0 0.279 0.325 0.297 0.215
蒙江区 468.9 17.9 23.4 17.0 11.7 0.814 1.101 0.795 0.547
南明河上游区 953.5 17.9 22.1 18.1 13.6 1.708 2.103 1.725 1.296
南明河下游区 500.8 18.1 21.9 20.4 11.9 0.905 1.096 1.023 0.597
鱼梁河区 221.17 17.3 21.7 18.2 12.1 0.383 0.479 0.402 0.268
合计 2288.17 － 4.089 5.104 4.242 2.923
3． 泉水流量汇总法
泉水流量汇总法是所调查的泉、井流量相加而得。首先用各计算块段泉点的长观资料求得径流模比系数（Ky），将泉点偶测流量换算成为年平均流量（Qnp），然后再用平均流量和各月径流模比系数求得各月平均流量，从而计算枯、平、丰各季的流量。
本次计算共选用298个泉点，计算结果为地下水年平均天然排泄量为1.19亿 m3/a，，计算结果为年平均排泄天然排泄量为1.19亿 m3/a。由于调查泉点未包括区内全部露头，计算结果比实际排泄量偏小，所以此方法结果仅作为其他方法的参考。
四、 贵阳市地下水资源量评价结果
根据本次对各地下水资源分区地下水量的调查，采用三种计算方法经过比较得出：
贵阳市市区地下水资源总量为4.028亿m3，其中百花湖区地下水量为0.281亿m3，蒙江区地下水量为0.785亿m3，南明河上游区地下水量为1.703亿m3，南明河下游区为0.887亿m3，鱼梁河区为0.372亿m3。
贵阳市市区地下水资源量，丰水年（P＝20％）为5.006亿m3，平水年（P＝50％）为4.133亿m3，枯水年（P＝90％）为2.966亿m3。
市区地下水径流模数均值为17.6×104m3/km2。
地下水天然排泄量为1.19亿m3。
五、 结论
本次计算采用均衡法、径流模数法及泉流量汇总法，经计算得出，贵阳市2406km2，地下水资源总量为4.028亿m3，地下水天然排泄量为1.19亿m3，城区地下水径流模数均值为17.6×104m3/km2。其中百花湖区地下水量为0.281亿m3，涟江河区地下水量为0.785亿m3，南明河上游区地下水量为1.703亿m3，南明河下游区为0.887亿m3，清水河区为0.372亿m3。
参考文献：
[1].贵州大学，贵阳市市区地下水资源普查报告，2005年
[2].贵阳市水文水资源局，贵州省地下水资源量评价成果报告，2004年