摘要:分析確定河川基流量的方法很多,關鍵是要切合水資源評價的實際,必須針對性強、方法適當。本文就開展正藍旗水資源評價的具體實踐,利用閃電河地區的地表水動態觀測資料對河川基流量進行了計算,收到了誤差較小、精度可靠的效果。
關鍵詞:水資源評價 河川基流量 切割基流量 分析計算
引言
閃電河流域正藍旗段位于陰山山地東延部分,低山丘陵、河谷洼地鑲嵌分布。地勢南高北低,相對高差約400m。最低點在閃電河出口處,高程為1261m。在對一般山丘區地下水資源量進行評價時,由于山丘區的構造,巖性,地貌,水文地質條件等都比平原區復雜,而且用來直接計算山丘區地下水補給資源量的資料又十分缺乏,常常無法直接計算各種補給量,而只好采用計算地下水排泄量的辦法近似地計算補給量。通常是先分別計算區域的各項排泄量,然后以總排泄量作為地下水資源量。對于有水文站控制的山丘區,河川基流量是通過切割逐日平均流量過程線得到,其余各項排泄量則需由水文地質資料和開采調查資料得到。在地下水開采水平不太高的地區,河川基流量是山丘區地下水資源量的主要組成部分,通常可占80%以上,因此對基流的分割是否合理,決定了地下水資源量計算的精確程度。
1. 河川多年基流量在水資源評價計算中的作用
河川基流量(又稱地下徑流量)是指河川徑流量中由地下水滲透補給河水的部分,即河道的地下水排泄量。切割基流量是山丘區利用排泄量估算地下水資源量的重要方法,其分割方法除直線斜割法、經驗斜割法、水均衡法外,還有改進后的加里寧法等,各種方法都有各自的適用條件。基流量計算精度的高低直接影響資源量的計算精度。本次正藍旗閃電河地下水資源評價中的地下水分割就是采用直線斜割法。
2. 河川多年基流量的計算
閃電河流域的徑流資料主要由該區控制站白城子水文站提供,考慮到當地水文地質條件和地下水的補給、徑流、排泄條件等特征,利用區域內豐、平、枯年的基流量值,確定出該區域的基流分割的極值約束條件。選取1963年、1968年、1966年作為豐、平、枯水年的典型年進行基流計算,見圖1、圖2、圖3,然后利用典型年的平均基徑比計算各年的年基流量見表1。
2.1基徑比的計算
2.2各年的年基流量的計算
3. 河川多年基流量的操作方法
在實際的基流分割中,枯水期因地下徑流量與地表徑流量基本一致,只需要將漲水點以上流量減去即可,對于無明顯地表徑流匯入的枯季河川徑流量可全部作為基流處理。
在洪水期,若遇降雨(特別是汛期)形成的隨河川徑流而變化并依地下水消退的水量,即可用直線斜割法求得基流。直線斜割法的關鍵是確定地表徑流終止點即“拐點”,“拐點”一旦確定后即將洪峰起漲點與退水“拐點”用直線連接,直線以下部分即為相應時段的基流量。
4. 地下水資源量的確定
4.1研究區側向流出量的確定
研究區側向流出量采用剖面法用達西公式計算:
含水層厚度H、滲透系數K、水力坡度I、斷面長度L都采用灤河流域內蒙古段水資源評價中計算2005年側向流出量的數據。各數據分別列于下表:
經計算:
河漫灘側向流出量: 327.5268萬m3
階地側向流出量 :221.9685萬m3
由以上計算可得出正藍旗段側向排泄量為:549.4953萬m3
4.2潛水蒸發量的確定
經計算公式:
計算得出:
0-2m蒸發量為: 1464.9337萬m3
2-5m蒸發量為: 714.1552萬m3
>5m蒸發量為: 0萬m3
所以蒸發總量為: 2179.0889 萬m3
4.3地下水開采凈消耗量的確定
根據2005年全區范圍內的用水量調查結果,計算出研究區地下水開采凈消耗量為 570.794萬m3。
4.3正藍旗地下水資源量的確定
4.4正藍旗地下水可開采資源量的確定
地下水可開采量估算采用可開采系數法。
Q可開=PQ地
式中:
Q可開—為地下水可開采量(m3)
P—可開采系數;根據研究區實際開采能力,定為0.8。
Q地—地下水資源量(m3)
經計算,地下水可開采量為3506.894萬m3
5. 結論
5.1 汛期基流量的分割是很重要的,倘若切割不準,將會影響資源計算的準確性,由于切割方法不同,割出來的基流量出入也很大。
5.2 直線斜割法的原理簡單直觀、計算也簡便,大小河流基本上都實用,若操作得當能保證一定精度,但分割時受分割者主觀影響較大,其準確度隨分割者對流域特性和測站資料系列的掌握理解程度而定,特別是枯季地下徑流量占地表徑流量比例較大的情況下,若掌握不好其結果可能誤差較大。
參考文獻:
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