地下水資源評價

生產和生活需要利用而又可能利用的地下水，統稱地下水資源。是保障生產、生活需要所不可缺少的重要資源。為了合理地、長期地使用地下水資源，在開發之前，一般均應對其量和質作出評價，以便據此制定其開發利用和保護管理規劃。

基本介紹

• 中文名：地下水資源量
• 定義：生產和生活需要利用
• 評價方法：完整的補給排泄系統出發
• 評價部分：2部分,詳見下面

概念

地下水資源量的基本概念　地下水資源是由地下水的儲存量和補給量組成的，評價時還須考慮排泄量和開採量。

儲存量

當前儲存在地下岩層中的水的總量（以體積計）。它是在長期的補給和排泄作用下，逐漸在地層中儲積起來的。與其他流體礦藏不同，地下水的儲存量經常處於流動中，但速度極為緩慢，甚至一年地下水流動不到一米遠。當補給和排泄處於平衡時，儲存量的數量保持不變；

而當補給呈周期性變化時，儲存量則相應地呈周期變化。儲存量的大小，主要取決於含水層的分布面積與其充水和釋水的體積百分比。還與地下水的排泄類型（垂直蒸發、水平溢出）和排泄基準面（地下水蒸發的極限深度，地下水溢出面的標高或抽水井、渠的開採水位，統稱排泄基準面）的高低有關。

在排泄基準面以下的儲存量,即使斷絕了補給源也能長期保存,故稱之為最小儲存量。

補給量

通過多種途徑（如降水入滲,地表水滲漏等），自外界進入含水層並轉化為儲存量的水量（以單位時間體積計）。補給量既隨氣象、水文條件的變化及人類生產活動的影響而改變，又隨排泄條件的變化而改變。

只是當補給和排泄條件相對穩定時，補給量才能保持常量。

排泄量

通過溢出、蒸發等形式從含水層中排出的流量（以單位時間體積計），雖然這一部分水量已脫離含水層而不再歸屬於地下水的範疇，但它主要來源於地下水的補給量，故可用以反推補給量。當地下水動態穩定時，排泄量恰等於補給量，儲存量不變。

當地下水的動態呈周期性變化時，則每一周期的補給量應等於排泄量和儲存量的增量（正或負）之和。

開採量

通過井、渠從含水層中取出的流量。開採地下水可改變地下水的天然流向，使部分排泄量改從井、渠中排出。也可擴大地下水的消耗總量，有可能促使補給量增加。例如在下滲和蒸發的補給排泄類型中，因開發將地下水位降低到極限蒸發深度之下，可使原來蒸發損失的地下水轉化為開採量，而為人們所用。又如在河水補給地下水的情況下，因開採而使原來的地下水位大幅度降低，促使河水更多地補給地下水。

當存在著這種相互影響時，地下水資源評價必須和地下水開採設計一起進行。開採量又分穩定的和不穩定的兩種，前者是指流量和水位均穩定不變，或僅作周期性的波動；後者是指流量或水位持續變小或下降情況下的開採量。不引起地面沉降、地下水水質惡化或其他不良現象的穩定開採量稱允許開採量。
從長期均衡觀點看，非靜態地下水的儲存量的根本來源是補給量。前者是在補給量大於排泄量的情況下積累起來的。當補給量持續超過排泄量時，則儲存量終將達到它的極限值而使地下水溢出地表，沼澤化就是這樣形成的；反之，最小儲存量以上的地下水總有疏乾之日。大自然中現存的地下水，在未開採前，大多是處在補給量和排泄量周期性相互消長和儲存量周期性波動的自然過程中。
開採量中穩定的部分來自補給量，不穩定的部分則來自於儲存量。地下水的開採,按其性質雖也屬排泄,但開採量與排泄量有一個重要區別：即排泄量因受地下水天然運動的制約，為補給量所控制，故其變化是有規律的，在天然條件下長期累積的排泄總量應等於補給總量；而開採量則不受地下水天然運動的制約，可人為地任意擴大，甚至疏乾含水層，因此是地下水存在或消失的決定因素。

資源和儲量的關係

20世紀50年代以來，中國的水文地質工作者評價地下水量時，用了H.A.普洛特尼科夫提出的四個儲量：靜儲量（某一含水層中地下水的年最小體積）、動儲量（通過含水層某一斷面的流量）、調節儲量（地下水位年變幅範圍內的水體積）和開採儲量（流量不會衰減，水質不會變壞的開採量）。由於這四個儲量不能完善地反映地下水的數量，從70年代開始引用地下水資源的概念，但儲量的概念也未完全放棄。因此，找出兩者之間的關係，有利於搞好地下水資源評價。
水量評價方法 　由於地下水是流動的，對其量的評價必須從一個完整的補給排泄系統出發。如這個系統很大,而只能在其局部地段做工作,則常以開採量的確定來代替資源的評價。如能確認需要水量遠小於補給量，因而開採是穩定的，則直接用需水量作為開採量，並據此設計開採設施的類型、數量和位置，計算開採時的最大水位降以其不超過允許值為合格。也可利用已有的開採經驗數據用比擬、統計等方法確定開採量。也有根據試驗的抽水量確定開採量的。
70年代中期電子計算機引入水文地質計算，使地下水資源評價方法產生一個飛躍。現代評價方法的基本過程是：

①對降水、蒸發、水文、地下水位等歷史觀測資料和地質勘探資料用數理統計方法進行處理，找出補給和排泄的歷史變化規律，藉以推測未來的可能變化。

②用數學物理方法建立地下水的數學模型。

③根據抽水試驗，開採動態或天然動態校正數學模型。

④將擬建水源地的有關資料輸入數學模型，作最優設計，並預測未來的資源和開採量變化。

使用先進的計算技術時，上述地下水資源的基本概念和數據仍是有效和必不可少的。

水質評價方法

一切不符合質量要求的地下水都不能作為水資源。為了保障人民身體健康和工農業用水需要，很多國家已頒發統一的飲用水、工業用水及灌溉用水等的水質評價標準（見用水水質）。

地下水質評價一般應分兩部分：①用取樣分析化驗的方法查清地下水的水質，對照水質標準評價其適用性；②若在水文地質勘察過程中發現水質已受污染或有受污染的可能，則應查清污染物質及其來源、污染途徑與污染規律，在此基礎上預測將來水質的變化趨勢和對水源地的影響。

水質變化的預測，須通過由彌散方程、連續方程、運動方程和狀態方程組成的數學模型，即彌散系統，用數值法解算出污染物質的濃度隨時間和地點的變化，從而提出地下水資源的防護措施。