• 以一个水文年为均衡期，经观测计算，求得均衡方程式各 项数值（单位为mm 水柱）为： • 31.0＝22.7+255.5+77.0+9.2-313.4-20.0 • 据此得出以下结论： • （1）潜水表现为正均衡，一年中潜水位上升620mm，增加 潜水储存量31mm（μ ＝0．05）。长此以往，潜水蒸发量 将不断增加，会产生土壤盐渍化。 • （2）破坏原有地下水均衡，导致潜水位抬升的主要因素 是灌溉水入渗，其中灌渠水入渗量占水量总收入的70％， 田面入渗水量占21％。 • （3）现有排水设施的排水能力（年排水量为20mm）太低， 不能有效地防止潜水位抬升。 • （4）为防止土壤次生盐渍化，必须采取以下措施：或减 少灌水入渗（衬砌渠道、控制灌水量），或加大排水能力， 或两者兼施，以消除每年31mm 的潜水储存量增加值。
水文地质学水均衡方程式计算题
• 水均衡方程式 • 陆地Байду номын сангаас某一地区天然状态下总的水均衡。 • 其收入项（A）一般包括：大气降水量（X）、地表水流入 量（Y1 ）、地下水流入量（W1）、水汽凝结量（Z1）。 • 支出项（B）一般为：地表水流出量（Y2 ）、地下水流出 量(W2 )、蒸发量(Z 2 )。均衡期水的储存量变化为Δ ω 则 水 • 均衡方程式为： • A−B=Δ ω (8—1) • 即： (X+Y1+W1+Z1)−(Y2 +W2 +Z2)=Δ ω (8—2) • 或： X−(Y2−Y1)−(W2−W1)−(Z2−Z1)=Δ ω (8—3)
• 某水源地开采区为正方形，边长为15Km，区域面 积为225 Km2。多年平均降水量为740mm，降水入 渗系数为0.2，开采区西部和北部约180 Km2的地 区，地下水位埋深2-3m，蒸发强度为 0.00008 m3 / (m2•d)，其它区无蒸发，南部和西部为补给边 界，其单宽流量分别为5 m3 / (m•d)和10 m3 / (m•d)，北部和东部为隔水边界，水源地开采量为 每天700000 m3，进行均衡计算，确定该水源地是 正均衡还是负均衡。
• 水储量变化Δ ω 中包括：地表水变化量(V )，包气带水 变化量（m），潜水变化量(μ Δ h )及承压水变化量 (μ eΔ h c )；此中，μ 为潜水含水层的给水度或饱和差， Δ h为均衡期潜水位变化值(上升用正号，下降用负号)； μ e 为承压含水层的弹性给水度，Δ hc 为承压水测压水 位变化值。据此，水均衡方程式可写成： • X−(Y2−Y1)−(W2−W1)−(Z2−Z1) =V+m+μ Δ h+μ eΔ h c (8—4) • 潜水的收入项( A )包括：降水入渗补给量(X f )，地表 水入渗补给量（Y f ），凝结水补给量(Z c )，上游断面 潜水流入量(W u1 )，下伏承压含水层越流补给潜水水量 (Q t ，如潜水向承压水越流排泄则列入支出项)。支出项 ( Z )包括：潜水蒸发量(Z u ，包括土面蒸发及叶面蒸 发)，潜水以泉或泄流形式排泄量(Q d )，下游断面潜水 流出量(W u2 )。
均衡期始末潜水储存量变化为μ Δ h (图)。则： A−B=μ Δ h (8－5) μ Δ h= （X f + Y f + Z c + W u1 + Q t ）−（Z + Q d + W u2 ）(8－6)
u
• 此为潜水均衡方程式的一般形式。一定条件下，某些均衡 项可取消。例如，通常凝结水补给很少， Z c 可忽略不 计；地下径流微弱的平原区，可认为W u1 、W u2 趋近于 零；无越流的情况下， Q t 不存在；地形切割微弱，径 流排泄不发育， Q d 可从方程中排除；去除以上各项后， 方程式简化为： • μ Δ h= X f + Y f −Z u (8—7) • 多年均衡条件下，μ Δ h = 0 ，则得： • X f + Y f = Z u (8—8) • 此即典型的干旱半干旱平原潜水均衡方程式。此式表示渗 入补给潜水的水量全部消耗于蒸发。 • 典型的湿润山区潜水均衡方程式为： • X f + Y f = Q d (8—9) • 即入渗补给的水量全部以径流形式排泄。
• 研究人类活动影响下的地下水均衡，可以帮助我 们定量评价人类活动对地下水动态的影响，预测 其水量水质变化趋势，并据此提出调控地下水动 态使之朝向对人类有利的方向发展的措施。 • 为了防治土壤次生盐渍化，克雷洛夫 (М ．М ．К р ы л о в )对苏联中亚某灌区进行 了潜水均衡研究，得出该区潜水均衡方程式为： • μ Δ h=X f +f1+f2 +Q t−Z u−Q r（8—10） • 式中： f1 、f2 ——分别为灌渠水及田面灌水 入渗补给潜水的水量； • Q t ——下伏承压含水层越流补给潜水的水量； • Q r ——通过排水沟排走的潜水水量； • 其余符号意义同前。