地下水资源调查.doc

某地区地下水源地勘察评价摘要：在地下水源地勘查工作中，需要查明该水源地的地质地貌及地下水源地的水文地质条件。利用抽水试验的抽水资料采用开采实验法评价该水源地的允许开采量。利用抽水试验测定含水层的富水程度、井孔的出水能力。在抽水过程的不同阶段采取水样监测该水源地的水质情况，了解不良水体对该水源地的情况影响，提出防治建议和开发方案。本文提供了开发方案，该区的水质情况，从而有利于今后对该地区地下水资源合理开采及保护管理。关键词： 水文地质条件 允许开采量 水位恢复 开采实验目 录第一章 序言- 1 -第二章 自然地理及地质概况- 4 -第一节 自然地理- 4 -第二节 地质概况- 5 -第三节 水文地质特征- 6 -第三章 水文地质勘察工作- 8 -第一节 抽水量的确定及时间的安排- 8 -第二节 抽水孔（井）及观测孔（井）的布置- 9 -第三节 群孔抽水试验的要求- 10 -第四章 地下水资源评价-13 -第一节 资源计算模型的确定- 13 -第二节 评价原则及评价方法- 15 -第三节 水文地质参数的确定及计算- 15 -第四节 地下水资源量计算- 22 -第五节 允许开采流量计算- 25 -第五章 地下水水质评价- 32 -第一节 饮用水水质评价- 32 -第二节 工业用水评价- 33 -第六章 结论和建议- 35 -第一节 结论- 35 -第二节 建议- 35 -致谢- 37 -参考文献：- 38 -附表、附图- 39 -附表1 检测报告- 39 -附表2 勘探孔成井技术方案报验表- 43 -附图1 评估区地貌图- 44 -附图2 评估区含水层组概化图- 45 -附图3 评估区浅水等水位线及埋深- 46 -附图4 水文地质综合图- 47 -III第一章 序言一、 目的任务拟在濮阳市西部开发区新建20万吨/年烧碱及25万吨/年PVC工程，计划采用地下水作为备用供水水源，供水规模300T/h。受某化工有限公司委托承担了某公司20万吨/年烧碱及25万吨/年PVC工程水资源调查评价任务。根据濮阳市地下水资源的分布和开发利用情况确定此次调查范围一厂区为中心向外扩展，面积为39Km2。本次的具体任务：（1）初步查明水源地范围内600m以上的水文地质条件，对600800m以上的含水层进行概略分析；（2）确定水文地质勘查工作（以群孔抽水试验为重点）；（3）评价水源地水资源量；（4）依据现状条件下的水文地质条件推荐水源地开采地段与开采方案；二、 工作区域位置、范围工作区域位于濮阳市南乐县中北部，涉及南乐县县城、南关镇、谷金楼乡、西邵乡、寺庄乡东部等地，地理坐标11507221151623，北纬36032431236，面积约为200平方千米，工作区域内有106国道纵贯南北，乡级公路四通八达，交通方便。三、 调查评价工作概况本次调查评价工作是在充分收集、分析已有的资料的基础上，参照供水水文地质勘查规范（GB50027-2001）开展工作。工作始于2008年7月19日，2008年8月1日结束，投入的调查评价手段有水文地质调查、抽水试验、物探等，完成的主要工作量详表见1-1、1-2。此次的勘察工作遵照下列规范和标准进行：1、供水水文地质勘查规范（GB350027-2001）2、区域水文地质工程地质环境地质综合勘查规范(GB/T1458-93)3、生活饮用水卫生标准（GB 57492006） 4、岩土工程勘察规范（GB500212001） 5、地下水质量标准（GB/T1484893） 6、水文地质手册第四版以往工作程度一览表11工作类别序号项目名称性质承担单位提交时间地质1河南平原第四纪河南省地矿局19862河南平原第四纪地质图3河南省区域地质志专报河南省地矿局1982水文地质11/20万鹤壁幅区域水文地质普查普查河南省地矿局198521/20万幅区水文地质普查普查河南省地矿局19823濮阳市城市供水可行性勘察调查河南一水19844濮阳市供水水文地质勘查调查河南一水19855濮阳市区及近郊地下水资源评价研究科研濮阳市节水办中国地质大学19926河南省濮阳县市区区域水文地质调查调查河南一水19977河南省濮阳市地热资源勘探调查河南一水2001工程地质环境地质1河南省濮阳市规划区地面沉降勘察调查河南一水20022濮阳大化集团岩土工程地质勘察调查河南一水200020043河南省濮阳市地质环境监测调查河南省濮阳市地矿局19902002勘探工作一览表12序号工作项目单位工作量单价（元）金额（元）备注11:5万水文地质补充测绘km2400225900002物探点15050075000400km23抽水试验170820简易试验台班12684010584021孔孔组抽水试验台班3084025200抽水观测台复观测台班54170918027孔4水位动态观测次144050720005水质分析42000简易分析组6022013200专门分析组122400288006双环渗水试验点42340142807水位统调点次8005040000丰枯季节各一次8高程测量25080四等水准km100132132000.6220图根水准km1806611880061109技术工作费以上各项27%14287810抽水试验排水材料费5000050000111:5万地形图购置费幅4300120012图件数字化幅41500600013设计报告评审费5000014合计779258第二章 自然地理及地质概况第一节 自然地理工作区位于暖温带大陆季风气候，四季分明，春季干旱多风，夏季炎热多雨，秋高气爽空气清新，冬寒少雪。多年平均气温13.4，极端最高气温出现在1965年7月19日，为42.5，极端最低气温出现在1971年12月28日，为-20。月平均气温七月份27.1，一月份最低-2.2。全年日照时数多年平均值为2497.8小时，五月份平均多达261小时，二月份最少，仅160.9小时。日照时数均高于全省平均值。全年辐射总量为1183.3卡/立方厘米，是全省光能资源高值区之一。多年平均无霜期为216天，最长达290天，最短189天，相差101天，多年平均地面温度15.9，5厘米地温平均为14.5。根据南乐站降水资料统计，多年平均降水量607.9mm，最多年份达1024mm，最少年份296.6mm，两差727.4mm，高于历年降水平均值，年季节变化较大。年均降水量多集中在7至9月份，七月份为降雨高峰，八月份次之。据南乐站20蒸发皿观测资料，全年水面蒸发量为1941.7mm，为降水量的三倍。年平均蒸发量较大，且年内各月水面蒸发量不均，五六月份蒸发强度大，月计200mm以上，十二月至翌年一月份强度小一般月计60mm以下。工作区主要河流有马夹河，人工渠道主要有永顺沟及其支流，工作区地貌类型比较简单，按成因类型分属于堆积类型，为黄河冲积平原。第二节 地质概况工作区在构造上处于内黄隆起与临清凹陷的接合部位，对本区有影响的构造为隐伏构造，以断裂构造为主，主要有长垣断裂和黄河断裂。长垣断裂：走向2540，倾向SE，倾角3055，属于正断层，由山东入境，经濮阳县五星集，延至长垣一带。该断裂为内黄隆起与东明断陷的分界。据有关资料分析，此段裂切川地层止于老第三系，挽近时期仍在活动。黄河断裂：位于长垣断裂和聊兰断裂之间，走向NNE，倾向NW，正断层。据有关资料，该断层切穿了新三系地层，近期仍在活动。区域新构造运动主要特点是继承性和差异性运动。燕山运动以来，本区随着华北平原的沉降而下降，新第三纪以来本区持续下降，而且新构造运动以来的隆起与凹陷和基底构造的隆起与凹陷一致，同时差异沉淀了巨厚的新生界沉积物。本区水文地质勘探孔最大深度为1200m，根据地表出露及钻孔揭露的地质有老至新分述：（1）新近系（N）属于湖积成因，埋深在400m以下。主要岩性为黄棕色、暗棕色、紫红色粉质粘土及粘土，夹多层粉细砂、中细砂，成半圆结状，具水平层理，常见扭压面，面上成油脂光泽，含钙质、锰、铁质结核。砂层层数多，连续性好，砂层以细砂、中砂为主，分选型好，矿物成分以石英、长石为主，风化严重，较密实。（2）第四系下更新统上部以冲洪积为主，下部为湖积或水积，底板埋深370400m，厚度170200m。岩性为深棕、红棕色的粘土和粉质粘土，有710层砂层，单层厚度一般为35m，厚着10m，岩性以细砂、细中砂为主，偶见中粗砂。粘性土质地纯净坚硬，具水平层理，有45裂面。（3）第四系中更新统冲积为主，底板埋深250280m，厚度100130m。主要岩性为浅棕色、棕色的粉质粘土，粘土和砂层，砂层有26层，单层厚度一般为310m，厚着近20m，以细砂、中细砂为主，其次为粗中砂。本统有23层淋溶淀积层，含少量铁、锰质结核与钙质结核，具星点状锰染和斑块绿染。（4）第四系上更新统为冲击成因，底板埋深90210m，厚度8090m，岩性一般为浅黄、灰黄和浅棕色的粉土和粉质粘土，有24层砂层，砂层以细砂粉细砂为主，次为中粗砂和粉砂，单层厚度一般815m，最小仅2m左右，最大可达30余米。（5）第四系全新统遍布全区，多层冲积，极少部分为风积，地板埋深一般为2430m，古河道地带较深，达3540m；上部为灰黄及浅灰黄色粉土、粉质粘土和泥质粉砂，具水平层理，局部富含淤泥质。下部多为灰黄、黄色粉细砂、细砂夹粉土夹层。古河道带砂层多且厚，一般13层，单层厚度1020m，最厚达30m。第三节 水文地质特征根据现有的资料，以地层划分为基础，以水文地质要素为依据，结合开发利用情况，将本区松散岩类孔隙水自上而下划分为四个含水层组，即浅水层组，中层含水层组、深层含水层组和超深层含水层组。分述如下：一、浅水层含水层组本含水层由全新统、上更新统上段冲积砂层组成，底板埋深一般为100120m左右，是本区的主要含水层，为黄河冲积层，其随着不同时期黄河摆动，黄河主流带和泛流带相间分布，粘性土与砂层在空间上交错叠置。本组砂层较多，以粉砂、细粉砂为主，局部见有中、粗砂，在平面上呈片状或带状分布，在剖面上成多层状出现，一般可见27层，单层厚度240m，总厚度4780m，局部大于90m，砂层厚度比为3568，是本区浅层水主要富集层段。本组地下水属潜水或微承压水，水温1517。二、中层含水层组中层含水层组由上更新统下段，中更新统冲积，湖积砂层组成，顶板埋深100200m，底板埋深280m左右，含水介质主要为细砂、中细砂，总厚度5060m，补给项单一，仅有东部的侧向径流补给。排泄方式有三种：一是区域工业开采，二是部分径流排泄。区域上中深层水总体流向西南东北，工作区一带受东南漏斗影响，流向自东向西，为水力坡度0.0016左右。据鹏程化工厂深层井水质分析，中深层水化学类型为ClHCO3SO4和NaMg型水，矿化度1060Mg/L,总硬度364.89Mg/L，下离子含量1.29Mg/L。三、深层含水层组深层含水层组是有下更新统、新近系明华镇组上部湖积砂层组成的，顶板埋深在280m，左右底板埋深在520m左右，砂层单层厚度一般在312m，最大17.3m，总厚度在105m左右，岩性主要为细砂、中细砂，局部有中砂出现。从区域上看，深层水总体流向西南东北，其水位变化主要受人工开采影响。根据鹏程已有的600m，深层井水质资料，400600m取水段地下水类型为ClSO4Na型水，矿化度1179.811952.2mg/L，硬度145.37503.2mg/L。深层含水层组是有新近系明华镇湖积砂层组成，顶板埋深在480520m左右，砂层单层厚度一般在420m左右，总体厚度大于130m，岩性主要为粉砂、细砂、中细砂。从区域上看，超深层水总体流向西南东北，其水位主要变化主要受区域上的人工开采影响。超深层水500800m段超深层地下水根据物探资料其矿化度在1200mg/L左右。评估区含水层组划分表含水层组顶板埋深（m）底板埋深（m）含 水 介 质时 代岩 性厚度(m)浅层含水层组-120-150Qh、Qp3粉、细、中砂45-65中深层含水层组120-150280-340Qp2细砂、中细砂30-55深层含水层组280-340600-650Qp1、N细砂、粉砂65-77第三章 水文地质勘察工作根据供水水文地质勘查规范（GB500272001）及城镇及工矿供水水文地质勘查规范（DZ4486）关于地下水资源评价的相关要求，经河南省国土资源厅委托河南省地矿局评审通过的河南省某市地下水源给水工程李子园水源地勘察设计的工作部署，为了评价水源地8104m/d允许开采量，开展本次群孔抽水试验。群孔抽水试验的主要任务：1） 充分揭露勘探区水文地质条件、流场特征以及含水层边界位置和性质；2） 直接测定含水层的富水程度和井孔的出水能力；3） 确定总抽水量与水位降的关系，研究降落漏斗的形状、大小及扩展过程，提供数值法评价地下水所需的参数，评价水源地的允许开采量；4） 检测抽水过程中不同阶段、探采井水质的变化、地表水和地下水之间的水力联系及其补排关系的转换，监测不良水体对水源地的影响，并提出防治建议；5） 提出水源地开采方案，建立开采条件下的模拟模型；6） 通过抽水试验，为取水工程设计提供所需的水文地质数据。第一节 抽水量的确定及时间的安排一、群抽水量的确定根据规范要求，水源地开采能力为8104m/d，将本次抽水试验设计为不小于2104m/d、4104m/d的两次降深非稳定流抽水试验。二、群抽水试验时间安排1、 时间安排为避开丰水期降水对地下水位的影响，以满足水量保证程度的分析计算，群抽时间安排到1011月份，水位稳定时间延续时间不少于15天，总抽水时间35天。2、 水位恢复时间安排群抽水位稳定延续时间满足规范要求后，即可停抽，停抽后进行水位观测，参照单孔及孔组抽水试验资料，恢复观测暂为5天，届时根据水位恢复情况定终止时间。第二节 抽水孔（井）及观测孔（井）的布置一、抽水孔（井）的布置群抽可利用的抽水孔共22眼，为了满足2104、4104/d两次降深抽水试验，分别需要启动10眼和21眼井。这22眼井，分别是：T2、T6、T7、T9 T12、T14、T18、T20、T21、T22、T25、K5、K18、K19、C2、C4 C6、C8为抽水孔，C1为备用抽水孔。根据抽水试验的总体布置，第一阶段( 即第一落程)启动其中T6、T9、T11、T14、C5、C6、T25、K18、C2、C4；第二阶段（即第二落程）启动剩余抽水孔。二、观测孔的布置1、观测点和路线长度的确定水文地质测绘的观测点数和路线长度 表31测绘比例尺地质观测点数（个/ ）水文地质观测点数（个/ ）观测路线长度（个/ ）松散层地区基岩地区1：1000000.10 0.300.25 0.750.10 0.250.50 1.001：500000.30 0.600.72 2.000.30 0.601.00 2.001：250000.60 0.802.00 4.501.00 3.002.50 4.001：1000000.80 3.604.50 9.003.00 8.004.50 7.002、观测孔的布置本次布置观测孔（井）不少于49个，在布置这些观测孔时，不仅与水源地运行后不同的影响部位结合，且考虑到不同含水层、不同成井结构，以利求参数及水源地运行对环境的影响进行评价。两排勘探井向外2公路围内的区域为中心区，以外为一般区。中心区布置观测线5条，及部分控制点；外围区布置区域性控制点2个。共布置观测抽水井22眼，观测井49眼。中心区重点观测主要的抽水孔（11、22）、有补给意义的地表水体、和有不良影响的地表水体及地下水体（33、44、及55线）；在中心区邹铺固堆村（以T21、T22、C6、K19为中心）、李子园村（以C1、C2为中心）、五星北村（以T18、C5为中心）、汪寨（以T2为中心）、西子岸（以T11为中心）加密布置观测井。根据重要程度，将观测孔分为两级。一级观测孔，包括T7、C3、C9、所有抽水井及其周围的观测孔、民井、地表水体附近的民井（如邹铺丰收渠对面的民井），按照水位观测频率，专人观测；二级观测孔，属一般控制性孔，观测频率可适当放大，可一人兼顾多个观测。中层区以外的观测区位一般区，沿观测线设二级观测孔。三、观测孔的类型根据测区内观测孔孔深和成井结构的不同并结合初步建立的水位地质模型，将观测孔分为：浅（60）、中（60 150m）和混合孔（100m）三类。浅孔（60）：以民井为主，这类井水的开采是测区居民生产、生活的重要水源。主要是为了了解水源地的运行对6m以浅地下水的影响，并对水位变化情况进行预测。中孔（60 150m）：通过观测，可以了解混合开采对该层地下水的影响情况。混合孔（100m）：这种类型的观测孔取水结构基本和本次水源地的开采井一样，将是开采井运行后，影响最为直接的一类孔。通过浅、中、混合孔观测资料的综合运用，将对确定浅、中含水层和其间弱透水层的参数起到重要的作用，并对初步建立的水文地质模型进行验证和合理修改；还可以完善开采井布井、成井方案。第三节 群孔抽水试验的要求一、抽水前的准备1、抽、排水设施某市李子园水源地勘察的供水井及观测孔施工已经完成，均已进行过单井或孔组抽水试验，成井质量优良，为了保证抽水试验时各井的抽水量，进行第二次洗井。各井间联络管线铺设完毕，实验过程中抽出的水应直接汇入某市自来水管网，即增加了城市供水，又避免了回渗水的影响。2、技术准备1） 群抽开始前，对所有的观测孔用红漆统一编号并标识观测点，并以高精度、便携式GPS确定孔位，将观测孔资料统一建档，方便不同人员的使用。2） 对所有参与观测的人员进行培训，统一观测要求、记录格式。3） 按照重点地段、重点井位加密观测，外围观测点适当观测的原则，进行人员分工，确保重点地段、重要井位的观测质量。4） 抽水前选择重点区观测井2个，进行水位观测，每隔60min观测一次，观测时间不少于24次，便于消除汐变带来的影响；外围区控制孔两个，从群孔抽水开始前3天开始，每天一次，若自然水位日动态较大，应掌握其变化规律。5） 由于本水源地地质环境复杂，因此，在群抽之前、抽水过程中，均采取大批水样。在群抽开始之前，对所有拟采水样的数量、分析项目进行统一筹划，由专人负责此项工作。3、试抽为了确保工作的万无一失，正式抽水，试抽一次，了解水泵的运转、排水、观测工具及人员组织等是否正常，发现问题及时解决。二、观测内容、频率、方法及精度要求1、观测内容观测全部抽水孔和观测孔位，确定开采量，观测水温、泉水，监测水质，抽水孔的出水量等。2、观测方法用双股平行线和水位计测量水位的变化，精度：抽水孔到cm，观测孔到mm，出水量拟采用单井水表测量，精度到0.01m；水温、气温，精确到0.1度。观测频率1） 所有出水孔和中重点观测孔区-水位观测频率为抽水开始后的第1、2、3、4、5、6、8、10、15、25、30、40、50、60、80、100、120min各观测一次，以后按照记录表的时间要求进行观测，每隔30min观测一次，出水量在抽水最初10min观测一次，其后和动水位同步观测，气温、水温24小时观测一次。2） 一般区的观测孔：观测频率为抽水开始每隔60min观测一次，根据天气和观测水位的变化情况，由技术组随时修改观测频率，并及时通知观测人员。水位稳定的识别在抽水稳定延续时间内，抽水孔出水量和动水位与时间关系曲线只在一定的时间内波动，并且没有持续上升和下降趋势；观测孔动水位与时间只在一定的范围内波动，并且没有上升和下降趋势。稳定水位的波动值均不超过水位下降值的1。3、恢复水位观测在第二阶段群孔抽水试验结束后，应对全部的抽水孔和观测孔（井）进行恢复水位的观测，水位恢复观测的时间视水位恢复情况而定，判定标准是连续4小时，每个小时水位变化不超过1cm。三、水样采取针对不同元素的测试要求，采取每一个水样均应分别加入相应的稳定剂。要求稳定剂纯度为优质纯，以确保试剂中有害杂质的含量远远低于水样中相应物质的含量。取样以前，盛样容器要用所采水样洗三次以上，然后装入所采样品。在开抽24小时，以及以后的10d在总出水口处取专门分析样一件，抽水结束前在各抽水孔取专门分析样一件进行分析见表32。水样的采取、保送和检验要求一览表 表32序号检测项目采样数量盛装容器保存方法保存时间1PH、总硬度、Mn、阴离子合成洗涤剂、SO42-、Cl、溶解性总固体、F、Hg、NH4+、硝酸盐2.5聚乙烯塑料壶10d2Cu、Zn、As、Se、Cd、Pb、Ag0.6纯净水瓶先加入HNO3溶液5ml，再注满水样使PH215d3酚、氰0.6纯净水瓶加入1g固体NaOH，摇匀，使PH121d4Fe0.6纯净水瓶加入H2SO4溶液5ml、10mg硫酸铵7d5总、放射性，四氯化碳，苯并比，5聚乙烯塑料壶1d6细菌总数，总大肠杆菌群0.10.2无菌玻璃瓶不可冲洗1d第四章 地下水资源评价第一节 资源计算模型的确定一、水文地质概念模型综合本区水文地质条件分析，并考虑当前地下水开采现状，本次规划目的层为浅层水和深层水。由于黄河多次泛滥、改道，堆积了巨厚并重叠出现的含水砂层和弱透水层。前者连续出现，后者多呈透镜状。浅层含水层内部无良好隔水层，水力联系密切。该含水层组下伏一厚层分布稳定的粘性土层，粘性土层上、下含水层之间，水力联系微弱，将含水层底部边界视为无越流补给边界。将浅层水含水层概化为均质、各向同性、无越流潜水水文地质模型，见图5，其边界条件为：东界：为零流量边界，垂直于地下水降落漏斗中心。北界：为零流量边界。西界：为流量边界，地下水由西侧流入评价区。南界：为零流量边界。顶界：地下水具有自由水面，为接受垂向入渗补给的天然补给边界；底部：在150m左右的粘性土层作为不透水的隔水边界。图5 浅层水水均衡区及边界条件概化图根据区内深层水含水层结构，可概化为均质等厚、各向同性、无越流补给的承压水水文地质模型。含水层组顶板埋深（m）底板埋深（m）含 水 介 质时代岩性厚度(m)浅层含水层组0-120120-150Qh、Qp3粉、细、中砂45-65中深含水层组120-150280-340Qp2细砂、中细砂30-55深层含水层组280-340600-650Qp1、N细砂、粉砂65-77评估区含水组划分表 表41二、数学模型（一）浅层水含水层数学模型浅层水补给总量与其消耗总量之差，始终等于地下水储存量的变化量，根据某市城市浅层地下水补给与消耗特征有如下均衡方程式：Q补Q消=FH/t 1式中：Q补浅层含水层补给总量（m3/d）Q补=Q降+Q河补+Q径补+Q回 ;Q消浅层含水层消耗总量（m3/d）Q消=Q开+Q径排 ;F均衡区面积（km2）;t计算时段（d）;浅层含水层的重力给水度（无量纲）;H在t时段内含水层水位平均变幅（m）.（二）深层水含水层数学模型深层水补给量仅有侧向径流补给量，可采用达西公式计算。境内深层水均衡方程式为：QRQpFh/t 2式中：QR 一 深层水的补给量（m3/d）;Qp 一 深层水的排泄量（m3/d）; 含水层弹性释水系数 ;F 一 均衡区面积（km2）;h 一 均衡时段内水位变幅（m）;t 一 均衡时段（d）.第二节 评价原则及评价方法一、评价原则地下水资源评价就是对地下水资源的数量、质量、时空分布特征和开发利用条件做出科学的、全面的分析和评估。地下水资源评价包括水质评价及水量评价两个方面，水质评价是水量评价的前提，水量评价是地下水资源评价核心。通常所说的地下水资源评价是指对地下水资源的数量进行评价。地下水资源评价，可分为两种主要类型：局部水源地地下水资源评价。即在局部地段（水源地）影响范围内，为保证某具体部门的供水而评价地下水资源；区域地下水资源评价。即大面积范围内（如某一水文地质单元或某一行政区划分），为规划开发利用地下水或综合利用自然资源而评价地下水资源。二、评价方法1、从水资源系统的整体出发，以水均衡原理为基础，采用综合补给量、综合排泄量法进行现状地下水补给量计算，并进行均衡分析；2、根据地下水均衡分析结果和含水组的调节能力，评价允许开采量；3、根据本区水文地质条件，拟定技术经济合理的取水构筑物型式和布局；4、根据需水量和拟定的开采方案，进行水位预测；第三节 水文地质参数的确定及计算水文地质参数的确定，在地下水勘查开发利用的不同阶段，可以采用不同的方法。在勘探阶段或地下水开发利用的初期，通常采用野外抽水试验来测定水文地质参数。由于抽水试验的数量有限，往往不能代表大面积含水层的情况。在地下水开发利用，且有较长时期的地下水动态观测资料的情况下，可以通过地下水的开采资料和动态观测资料，确定水文地质参数。在特定条件下，也可采用室内试验的方法确定某些水文地质参数，但一般与实际情况相差很大。此外，还可以利用专用模拟机和电子计算机确定复杂条件下的水文地质参数。一、浅层水水文地质参数的确定本次未进行浅层水文地质勘查工作，但本区河南省水文地质工程地质勘察院先后进行过对某市供水水文地质勘察（150000，110000）工作（19841985年），李子园水源地详查工作（19971998年）及某县及市区区域水文地质调查（1996年），另外结合引用科研单位在水文地质条件相似地区的研究值，共同确定本次浅层水资源计算参数。（一）导水系数（T）、渗透系数（K）、给水度或弹性释水系数（）、压力传导系数（a）本次工作通过分析附近浅层水井抽水试验资料，考虑水文地质条件的相似性，最终进行确定，其具体为：渗透系数（K）为9.50m/d，重力给水度（）为0.070，导水系数（T）为1425m2/d，压力传导系数（a）为20357.1m2/d。 （二）降水入渗系数的确定 采用中国地质大学、中国水利科学院以及中国地质调查局华北项目在滑县漏斗区的研究成果，为降=20%。（三）农田灌溉定额及灌溉回渗系数根据实地调查，均衡区内农田每年灌溉6-8次，每次每亩灌水3050m3不等，参照某市水利局资料，确定评价区内每亩灌溉定额为260m3/a。灌溉回渗系数的大小取决于灌溉水量和包气带岩性。根据河南省水文地质工程地质勘察院黄河冲积平原地下水灌溉回渗系数研究报告，井灌回渗系数井取0.1，渠灌回渗系数渠取0.23。（四）河渠渗漏率根据某市供水水文地质勘察报告1985年12月及河南省某县及市区区域水文地质调查报告1997年12月实测其河渠渗漏量等资料进行计算，最终确定第三濮清南干渠单位长度渗漏量为2151.36m3/dkm。二、深层水水文地质参数的确定（一）待确定的参数根据建立的水文地质概念模型，并考虑到资源评价方法，待求的水文地质参数有：深层含水组的渗透系数（K）和比弹性释水系数（ue）；导水系数（T）、导压系数（a）、井孔干扰系数等。（二）参数的确定参数的求取主要依据河南省水文地质工程地质勘察院1999年开展的某市经济开发区水文地质综合勘查工作深井抽水试验成果进行计算。水文地质参数计算方法采用泰斯配线法与直线法进行计算，导水系数（T）、弹性释水系数（e）的计算如下：配线一）配线法原理泰斯公式 由于Q，T，r，a均为常数，即s与W(u)成正比关系，t与1/u成正比关系 ，两边分别取对数，则有：分析上两式可知，对同一此抽水试验和同一观测孔的数据而言 反之，若已知纵、横坐标平移值，对应就可求参。二）步骤1.在双对数纸上绘制W(u)1/u的标准曲线（理论曲线）， 2.在另一张模数相同的透明双对数纸上绘制实测s-t, 3.将实测曲线置于标准曲线之上，保持对应坐标轴彼此平行的条件下相对平移，直至两曲线重合为止，然后确定横坐标的平移值lgt0和纵坐标的平移值lgs0: 4.计算参数T和a: 5.标准曲线与实测曲线数据拟合以后，如果标准曲线的原点1/u=1,W(u)=1落到实测数据坐标纸之外，则可任找一点匹配(坐标尽可能取0.01，0.1，1，10，100),记下对应的四个坐标值1/u,W(u),t和s,即计算T和a, 三）操作步骤标准曲线对比法是确定含水层参数的一个重要方法！四）标准曲线对比法说明此法利用的全部观测数据，即使局部数据有波动或错误也不至于严重影响计算结果。 在实测曲线与理论曲线拟合时，主要考虑抽水中后期的数据。初期数据一般拟和不好，这是由于泰斯公式的某些假定与实际不符造成的。如果中后期数据拟合较好，则说明含水层试验涉及的范围内基本满足均质“无界”条件。 若后期实测曲线偏离：外围边界起作用；外围参数不同（非均质边界）；垂直入渗。后期数据向上偏移 隔水边界，外围K变小，水位动态下降；后期数据向下偏移 地表水边界，K变大，动态上升。 则此次工作运用标准曲线对比法计算情况如下：1)配线法据7#观测孔的水位降深S与t、做slgt关系曲线，然后和泰斯标准量板曲线进行拟合，任选一拟合点，得s/B0.05,t100min,s0.1,1/u18,W(u)0.43,利用公式TW() ； ; 4可得T537.8m2/d,e1.944310-4 ,a=2.76106/d式中：T - 导水系数 ；Q - 抽水孔涌水量 ；S - 观测孔在t时段的降深 ；e - 弹性释水系数 。2）直线图解法基本思路：将实测数据投在单对数坐标纸上并做成曲线，此实测曲线在一定的区间上将呈现为直线，因而可以根据直线的斜率和截距来确定含水层参数。此法可分为： 1.s-lgt，同一观测井不同时间的降深数据； 2.s-lgr，同时刻不同观测井的降深数据； 3.s-lg(t/r2)，不同时间不同观测井的降深数据。一）原理当u0.05，误差2以内，泰斯公式表示为Jacob公式：T，a，r和Q均为常数，s-lgt呈直线关系。二）步骤1. 在单对数纸上作s-lgt曲线(t取对数) 2. 将s-t曲线的直线部分延长，交纵坐标轴(s)得s0，交横坐标轴(t)得t0（s=0)。 3. 求直线得斜率m，由于lg(10t/t)=1,所以取一个对数周期相应的降深s就是斜率m。 4. 计算T和a三）直线图解曲线的优缺点1. 优点：较标准曲线对比法，避免了数据曲线平直时，拟合标准曲线时存在的随意性。 2. 缺点：s-lgt曲线只有在(r2/4at)0.05时才出现直线段，因此只能利用部分观测数据。对于较远的观测孔数据可能会出现直线段很短的情况，当后期含水层外围非泰斯条件的干扰，更会使直线模糊不清。则此次工作运用直线图解法计算结果如下：2）直线图解法作7#观测孔s-1gt曲线，得直线段斜率B0.468,1gt轴上截距t06.95min。根据公式T0.183 5e2.25Tt0/r2可得T614.2m2/d,e1.56310-4 ,a=3.93106/d根据上述两种方法计算。选取其均值作为该区深层水综合参数，即T576m2/d,e1.753610-4,a=3.345106/d 第四节 地下水资源量计算一、浅层水资源量计算（一）补给量（Q补）1、降水入渗补给量（Q降）降水入渗补给量主要受岩性与水位埋深控制，水位大于15m时，降水入渗系数很小。均衡区大部分地区水位大于15m,仅在皇甫西部至太行村一带水位埋深小于15m，包气带岩性粗而疏松，适于降水入渗补给，面积约为7.5km2。其补给量用下式计算:Q降=F 6式中：Q降降水入渗补给量（万m3/d）；均衡时段年均降水量（mm），取592.0mm/a ；F评价区面积（km2）；降水入渗系数 。前面已经给出：=592.0mm F=7.5km2 =20%所以：Q降=F=592.0(mm/a)7.5(km2)20%=88.8万m3/a=0.24万m3/d2、河流自由渗漏补给量(Q河补)现状条件下,均衡区主要接受第三濮清南干渠行水期自由渗漏补给。据统计，第三濮清南干渠平均每年行水期为150天左右。自由渗漏率为0.2151万m3/dkm,自由渗漏长度为7km(西郭寨至前范庄一带)，评价区内地表水补给量Q河：Q河=（0.2151万m3/dkm7km150）/365=0.619万m3/d3、径流补给量均衡区西部接受径流补给的边界长6.3km，水力坡度为1.79,导水系数为1425m2/d，则径流补给量为：Q径流补=TLI=142563001.79=1.60697（万m3/d）4、农田灌溉回渗补给量（Q回）均衡区西部及北部为农村，根据某年鉴2000年，均衡区耕地面积占总面积的60%，水利化程度按80%计。确定区内井灌面积约为0.835万亩,渠灌区面积约为0.504万亩,灌溉定额按260m3/亩年计。利用公式：Q回=WF 7式中：W灌溉定额（m3）；F灌溉面积（亩）；回渗系数 。Q回=WF=(2600.8350.1+2600.5040.23)/365=（0.068），0.142万m3/d5、补给总量（Q补）浅层水补给总量（Q补）等于Q补=Q降Q河Q径Q回 8 =0.240.6191.6070+0.068=2.5340，2.608万m3/d。(二)消耗量（Q消）现状条件下地下水消耗量（Q消）主要为人工开采量（Q开）。人工开采量（Q开）含工业开采量（Q工）、农业井灌开采量（Q农）和人畜饮用量（Q饮）等。均衡区为东部为某市西部工业区，区内企业生产用水大部分依靠自来水厂供给，部分开采浅层地下水，据统计开采量约为：Q工=8.96万m3/d均衡区农业开采水量为：Q农=(2600.835)/365=0.603,0.595万m3/d.参考某年鉴，农村人口密度按经验系数1000人/km2，农村人口饮用水量（含禽畜）按100升/人d计。农村人口主要分布在均衡区西部和北部，人口约为1.98万人，农村人畜生活饮用水用水量为：Q饮=1.98万人0.1m3/人d=0.198万m3/d.均衡评价区内人工开采地下水总量为：Q开=Q工+Q农+Q饮=8.96+0.603，0.595+0.198=9.761,9.753万m3/d 现状条件下地下水均衡计算表 表42补给量(Q补)消耗量（Q消）项 目单 位（万m3/d）项 目单 位（万m3/d）降水入渗量0.24Q开农业开采量0.595河流渗漏量0.619生活用水量0.198农灌回渗量0.142工业开采量8.96径流补给量1.6070径流排泄量0合计2.608合计9.753均衡差-7.145(三)储存量（Q储）以含水层厚度的三分之一(50)为最大疏干深度，目前埋深取平均值18，浅层地下水储量用式计算。储=FH 9式中：储 地下水储存量 ； 含水层重力给水度，取0.070 ；F 计算区面积 ；H 含水层计算厚度 ；储=0.07039.7 Km232m=0.8893108 m3二、深层水资源量计算受工作程度所限，本次仅计算深层水的弹性储存量。 10式中：深层水弹性储存量（104m3）；含水层弹性释水系数；计算区面积（104m2）；深层水头至深层含水顶板埋深（m）；计算结果见表54。 深层水弹性释水量计算成果表 表43ue（104m2）（m）Qt（104m3）1.753610-43970260181.00第五节 允许开采流量计算综合本区水文地质条件分析并考虑当前地下水开采现状，本次规划目的层问深层地下水。开采实验发是模拟水源地开采条件进行抽水实验来评价地下水资源的一种方法，这种方法适用于水文地质条件复杂、水文地质资料较少，可打井按需要开采量进行抽水试验，依据结果计算地下水允许开采量。由于这种评价方法对潜水或承压水、对水源地或旧水源地均适用而此次的勘察设计为中小型水源地。（一） 稳定状态按设计开采量进行长时间抽水，若水位降深达到设计降深后，一直能保持稳定，停抽后水位又能较快的恢复到天然状态下的静水位。这说明抽水量小于开采条件下的补给量，按此抽水开采量是有保证的，这时的抽水量就是允许开采量。（二） 非稳定状态按设计开采量长时间抽水时，若水位降深达到设计降深后并不确定稳定，还在继续下降，停抽后水位虽然有所恢复，但始终达不到天然状态下的静水位，这说明抽水量大于开采条件下的补给量，这时可按下列公式开采：一、计算原则和方法（一）计算原则要维持连续的稳定的抽水量必须要有补给量的保证，在补给量的变化中有储量起调节作用，水位平均下降速度、水位等幅回升速度、单位储存量的平均值，以此来评价开采量的稳定性，求出允许的开采量，其次根据出水要求和本区的抽水条件，拟定出开采方案并进行预测。（二）计算方法从水资源系统整体出发，以开采实验发为基础，采用允许开采流量和水位恢复资料检验、校核Q补的可靠性进行分析；开用开采流量与水位恢复，评价允许开采量；根据需水量和开采方案，进行水位预测。1、式中 水位下降1m时储存量的减少量，为给水度，F为降落漏斗面积（），可将作为一个整体看待；时段水位降低（m）；Q抽时间段内的抽水量（m/d）；Q补开采条件下的补给量（m/d）；2、用水位恢复资料检验，校核Q补的可靠性；若在抽水过程中减少抽水量使Q抽Q补，则地下水位会等幅回升