浅析地下水资源评价方法与未来展望
作者 : 未知

  摘要:水资源评价方法受区域水资源形成条件和区域水资源开发利用程度的影响,它不仅能反映区域的产水特点,还能体现它的时代变化特征。本文介绍了我国水资源评价方法。
  关键词:地下水资源;方法;展望
  地下水资源评价的主要任务包括水质评价和水量评价。水质评价是根据不同的要求采用不同的方法。根据用水部门对水质的要求,进行水质分析,评价其可用性并提出开采区水质监测与防护措施。水量评价是通过计算水量,确定允许开采量,并对能否满足用水部门的要求做出科学评价。下面本文就对地下水资源分析计算方法做了简单的阐述:
  一、地下水资源评价方法
  1、水量均衡法
  水量均衡法是研究评价区在一定时段内地下水的补给量、储存量与排泄量之间的平衡关系,确定影响地下水动态各要素及规律,从而评价水源地可开发利用地下水资源的一种方法。
  (1)基本原理
  对于一个均衡区的含水层组来说,地下水在补给和排泄过程中任一时段的补给量和排泄量之差,永远等于含水层中储存量的变化量,这就是水量均衡的基本原理。
  (2)适用条件
  该法适用于地下水埋藏较浅,地下水的补给和排泄条件易于查清楚的地区。对于干旱或班干山前洪积平原和喀斯特地区,某些河谷地区以及封闭的自流盆地,使用效果一般都比较好。
  对深层承压含水层或山区基岩裂隙含水层,其补给、径流和排泄条件不易查清或条件复杂时,不易使用该法。
  (3)优点与缺点
  水量均衡法是地下水资源评价的基本方法由于其原理简单.需要的含水层参数较少,可操作性强,能够充分利用长系列的水位动态资料和开采量资料。对于精度要求较低、水文地质勘探资料较少区域而言,是一种有效的地下水资源评价方法。在地下水资源评价中均衡法的使用比较普遍,均衡法可粗可精,适应性强,许多情况下都能运用。
  均衡法的计算是基于现状条件进行的.它可以粗略估计出未来地下水的可开采量.但是无法预测含水层中地下水位随空间和时间的变化,也不能准确计算因开采而激发的补给增量。因而预测的地下水可开采量比实际的可开采量偏小,使得计算结果精度不高。
  2、开采试验法
  开采试验法是模拟水源地开采条件进行抽水试验来评价地下水资源的一种方法。这种方法适用于完全没有水文地质资料,水文地质条件难以查清的地区,当急需确定地下水允许开采量时,可打井按需要的开采流量进行抽水试验,依试验结果计算地下水允许开采量。这种通过实际抽水试验确定地下水允许开采量的方法被称为开采试验法。
  在枯水季节按开采条件进行试验性开采抽水,一般抽水延续一至数月。地下水动态从抽水开始到水位恢复进行全面观测。可能出现稳定状态和非稳定状态两种情况。
  (1)基本原理
  可采用打井或利用现有井按需要的开采流量进行抽水试验,依据试验结果计算地下水允许开采量。这是一种基于实际试验原理的评价方法。
  (2)适用条件
  开采试验法这种评价方法,对潜水或承压水,对新水源地或旧水源地均适用。由于群井抽水试验耗资巨大,所以开采试验法只适用于中小型水源地。
  (3)优点与缺点
  方法简单,求得的允许开采量可靠而且准确。无论是潜水还是承压水,无论是孔隙水还是裂隙水或岩溶水,都能应用。
  试验开采法所花费的人力物力较多,成本较高。不可用作区域性的地下水资源评价。
  3、相关分析法
  地下水资源的形成是一个受多种因素综合影响的复杂过程,很难用确定性的模型来准确地表述它们的关系。在实际运用确定性模型的求解过程中,很多情况下是人为地把某些因素加以删减或简化。因此用确定性模型来评价有一定的局限性。如果水源地已有一段开采时间,并有系列观测资料,这就可以根据概率统计的原理,利用已有的观测资料建立起开采量与其影响因素之间的随机性模型,这就是统计分析法。概率统计分析法有很多种,目前应用比较普遍的是相关分析法。
  (1)基本原理
  相关分析法,也称回归分析法,是根据开采地下水的历史资料或不同水位降深的抽水试验资料,用数理统计的方法原理找出开采量与降深或其他自变量之间的相关关系,并依据这种相关关系外推来预报开采量的一种方法。
  (2)适用条件
  相关分析法适用于有多年开采历史资料的稳定开采水源扩大开采规模时的地下水资源评价。
  (3)优点与缺点
  相关分析法建立在数理统计理论的基础上,考虑了一些随机因素的影响,便于解决一些复杂条件的水文地质问题,理论严谨。
  此方法需要长系列地下水动态观测资料,对数据一致性要求较高,预报时段不能太长。根据现实物理背景下得出的统计规律,不能反应实际的地下水运动机理。
  二、我国水资源评价的发展
  由于人类活动对水资源的影响不断加大,人们对水循环的认识也不断加深,所以,水资源评价不是一劳永逸的,应随着资料积累及技术水平的不断提高而滚动进行。在这项工作中应引入新理论、新方法、新技术。
  1、建立水资源评价模型
  为对现状及未来水资源量进行评估,应分区建立具有物理背景的反映降水、地表水、土壤水与地下水转化机制及下渗、蒸发等水循环过程,引水、开采等水资源开发利用活动的水资源评价模型。对植被情况,不透水面积,耕作条件及水资源利用水平等因素均可以用调参数形式体现在结构化水资源评价模型中,通过参数调整,反映产流条件及水资源利用水平,并根据社会经济发展及气候长期变化预计估算未来产流条件变化及水资源利用情况。还应研制较为通用的结构化模型,根据不同地区自然地理条件和水文地质条件,增减不同的模型组件,使模型参数具有物理背景和可比性,通过试点流域,实验站资料等率定分区模型参数。
  2、充分利用国家水文数据库
  充分利用国家水文数据库系统,研制水资源评价系统与水文数据库、水资源数据库的接口,提高水资源评价工作的现代化水平。
  3、在GIS平台上建立集成化的水资源评价信息系统
  充分利用地理信息系统对空间数据及属性数据的管理、分析功能,实现GIS与水资源评价模型、水文及水资源管理数据库的集成,建立基于GIS平台上的水资源评价信息系统,从根本上改变水资源评价的手工操作状况。
  4、统一技术标准指导评价工作
  制定统一的技术标准与评价方法,采用一致的水文系列,根据需要与可能,分区开展水资源评价工作,即可为当地经济可持续发展和水资源持续利用提供科学依据,也可在需要时汇总成全国水资源评价成果。
  5、开展关键性技术攻关
  加强技术研究,积极开展关键性技术攻关,尽早建成通用水资源评价模型系统,广泛采用新技术与新方法,尽早建成通用计算机系统,为水资源评价提供技术支持。
  总之,地下水资源评价关系到有关国民经济各部门的发展规划和决策,因而广大水资源工作者应本着实事求是的原则认真进行该项工作。应正确地从宏观角度来预测水资源量的发展趋势,地下水资源评价结果应直接与计算参数、技术方法、取用的需水指标、长系列的水文资料以及地下水开采的经济技术条件和不同水资源丰枯年景不同用水保证率来综合考虑。所以在对区域地下水资源评价成果的鉴定验收工作时不应简单地从资源总量上考察、检验,更重要的是要分析研究评价的技术方法、思路和手段,只有这样才能得到符合区域实际的地下水资源量,才能对区域的现状及中长期地下水资源量做出正确的评价,从而为水资源的开发利用规划及行政主管部门的正确决策提供可靠的科学依据。

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