主要計算地下水的補給量、儲存量、排泄量、含水層中污染物的運移、地下水水位和各種參數，為地下水資源評價和管理、地下水污染預測和排水等提供依據。
基本介紹
- 中文名：地下水計算
- 主要計算內容：地下水的補給量、儲存量、排泄量
- 目的：地下水資源評價和管理
- 功能：地下水污染預測
正文,
正文
主要計算地下水的補給量、儲存量、排泄量、含水層中污染物的運移、地下水水位和各種參數，為地下水資源評價和管理、地下水污染預測和排水等提供依據。
補給量計算 主要計算:①降水入滲補給量,是潛水分布區的主要補給量。通常用降水量、降水入滲補給係數和計算區面積相乘求得。②灌溉水入滲補給量，用灌溉季節的灌溉定額、灌溉水入滲補給係數和計算區面積相乘求得。③地表水入滲補給量，指河、渠、湖、塘等地表水體中的水對地下水的補給量。河、渠對地下水的補給量可用開採區段河渠上下游斷面實測的流量之差估算。湖、塘水對地下水的補給量可用水量平衡公式大致計算。兩者也可根據不同的具體條件，用地下水動力學公式進行計算。④越流補給量，根據相鄰含水層之間弱透水層的水力坡度和垂向滲透係數，用達西定律計算開採狀態下的越流補給量。⑤地下水流入量，這是從上游邊界流進水源地含水層的地下徑流量，一般按達西定律計算。
儲存量計算 主要有：①容積儲存量，指含水層空隙所儲存的重力水體積。由含水層體積與給水度相乘求得。對潛水和承壓水都適用。②彈性儲存量，指承壓水面降到含水層頂板時承壓含水層中彈性釋放出來的水量。由釋水係數、承壓水頭高度和承壓含水層計算面積相乘求得。
排泄量計算 主要計算：①開採量。常用的公式有：裘布衣（單井穩定流）公式，即
補給量計算 主要計算:①降水入滲補給量,是潛水分布區的主要補給量。通常用降水量、降水入滲補給係數和計算區面積相乘求得。②灌溉水入滲補給量，用灌溉季節的灌溉定額、灌溉水入滲補給係數和計算區面積相乘求得。③地表水入滲補給量，指河、渠、湖、塘等地表水體中的水對地下水的補給量。河、渠對地下水的補給量可用開採區段河渠上下游斷面實測的流量之差估算。湖、塘水對地下水的補給量可用水量平衡公式大致計算。兩者也可根據不同的具體條件，用地下水動力學公式進行計算。④越流補給量，根據相鄰含水層之間弱透水層的水力坡度和垂向滲透係數，用達西定律計算開採狀態下的越流補給量。⑤地下水流入量，這是從上游邊界流進水源地含水層的地下徑流量，一般按達西定律計算。
儲存量計算 主要有：①容積儲存量，指含水層空隙所儲存的重力水體積。由含水層體積與給水度相乘求得。對潛水和承壓水都適用。②彈性儲存量，指承壓水面降到含水層頂板時承壓含水層中彈性釋放出來的水量。由釋水係數、承壓水頭高度和承壓含水層計算面積相乘求得。
排泄量計算 主要計算：①開採量。常用的公式有：裘布衣（單井穩定流）公式，即
潛水時
承壓水時
泰斯（單井非穩定流）公式，即
M.S.漢圖什和C.E.雅各布越流情況下的單井非穩定流公式，即
式中Q為單井開採量 （米3/日）；K為含水層滲透係數（米/日）;δp為抽水前潛水含水層的厚度（米）；δ為承壓水含水層厚度（米）；Δh為抽水井或觀測井的水位降深，即抽水前的水位和抽水時水位的差值（米）;R為抽水井影響半徑（米）;r為抽水井井孔半徑或計算點與抽水井的距離(米);T為含水層導水係數(米2/日);W(u)為泰斯井函數；為越流井函式。群井抽水時，可根據相應條件下的單井公式，按疊加原理計算。此外，地下水水量平衡方程式也是計算開採量的重要公式。②潛水蒸發量。見潛水蒸發。③越流排泄量。計算方法和越流補給量相同。④地下水流出量。計算方法和地下水流入量相同。
水位計算 前述計算開採量的公式，都可用來計算地下水水位。當開採量Q已知時，可算出水位降深Δh值。開採前的水位減去水位降深，即為開採時的水位。
地下水污染計算 根據地下水水質數學模型計算。
參數計算 主要有：①滲透係數。主要根據穩定流或非穩定流抽水試驗所得到的水位(或降深)和流量資料，利用裘布衣公式、泰斯公式等求出。②導水係數。用滲透係數乘以含水層厚度即得。③給水度。確定方法見給水度。④釋水係數。是表示承壓水含水層釋水能力的數量指標，也稱貯水係數或彈性給水度。其值為單位面積的承壓水含水層，當承壓水面下降一個單位長度時所能釋出的水量(如圖)。但是承壓含水層的釋水原因與潛水含水層的給水原因不同，前者不是由於重力而是由於水頭降低造成的含水層的壓縮和水的彈性膨脹，故稱彈性釋水。彈性釋水是瞬時完成的，沒有時間遲後。它的確定方法主要用非穩定流抽水試驗資料，根據泰斯公式用配線法或圖解等方法求出。 20世紀60年代中期以來，地下水計算的方法和手段有較大的進展，電子計算機得到廣泛的套用，除了解析法外，有限差分法、有限單元法、邊界積分法等越來越多地進入地下水計算領域，解決了許多複雜條件下的地下水計算問題，成為行之有效的計算方法。
參考書目
薛禹群、朱學愚編著：《地下水動力學》，地質出版社，北京，1979。
張蔚榛主編：《地下水非穩定流計算和地下水資源評價》，科學出版社，北京，1983。
M.S.漢圖什和C.E.雅各布越流情況下的單井非穩定流公式，即
式中Q為單井開採量 （米3/日）；K為含水層滲透係數（米/日）;δp為抽水前潛水含水層的厚度（米）；δ為承壓水含水層厚度（米）；Δh為抽水井或觀測井的水位降深，即抽水前的水位和抽水時水位的差值（米）;R為抽水井影響半徑（米）;r為抽水井井孔半徑或計算點與抽水井的距離(米);T為含水層導水係數(米2/日);W(u)為泰斯井函數；為越流井函式。群井抽水時，可根據相應條件下的單井公式，按疊加原理計算。此外，地下水水量平衡方程式也是計算開採量的重要公式。②潛水蒸發量。見潛水蒸發。③越流排泄量。計算方法和越流補給量相同。④地下水流出量。計算方法和地下水流入量相同。
水位計算 前述計算開採量的公式，都可用來計算地下水水位。當開採量Q已知時，可算出水位降深Δh值。開採前的水位減去水位降深，即為開採時的水位。
地下水污染計算 根據地下水水質數學模型計算。
參數計算 主要有：①滲透係數。主要根據穩定流或非穩定流抽水試驗所得到的水位(或降深)和流量資料，利用裘布衣公式、泰斯公式等求出。②導水係數。用滲透係數乘以含水層厚度即得。③給水度。確定方法見給水度。④釋水係數。是表示承壓水含水層釋水能力的數量指標，也稱貯水係數或彈性給水度。其值為單位面積的承壓水含水層，當承壓水面下降一個單位長度時所能釋出的水量(如圖)。但是承壓含水層的釋水原因與潛水含水層的給水原因不同，前者不是由於重力而是由於水頭降低造成的含水層的壓縮和水的彈性膨脹，故稱彈性釋水。彈性釋水是瞬時完成的，沒有時間遲後。它的確定方法主要用非穩定流抽水試驗資料，根據泰斯公式用配線法或圖解等方法求出。 20世紀60年代中期以來，地下水計算的方法和手段有較大的進展，電子計算機得到廣泛的套用，除了解析法外，有限差分法、有限單元法、邊界積分法等越來越多地進入地下水計算領域，解決了許多複雜條件下的地下水計算問題，成為行之有效的計算方法。
參考書目
薛禹群、朱學愚編著：《地下水動力學》，地質出版社，北京，1979。
張蔚榛主編：《地下水非穩定流計算和地下水資源評價》，科學出版社，北京，1983。
