有关水位恢复计算公式

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1、超采区推行节水措施合理开采后水位恢复期及侧向排出量计算公式（河谷平原地下水超采区水位恢复治理恢复量及恢复年数均衡计算法）一、恢复模型简介1、水文地质及水资源基本条件（1）上游及两侧补给区为山区或含水层基地明显高于开采区所在水文地质单元，即：开采区所在资源计算区为一具有不同含水介质或流场的补给区、补给边界的独立水文地质单元，且补给量不随开采动态水位的变化而变化，下游排泄断面适于断面流量法计算排泄量。（2）含水层面积、厚度、水文地质参数及排泄断面厚度、宽度、水力坡度、水文地质参数已知，多年平均补给量、规划合理开采量已知，超采末期区域年平均水位（或区域含水层厚度）

2、已知。（3）开采量小于允许开采量，并为定值。2、基本设定（1）用地下水多年平均及年内平均的计算运移过程代替实际上随时间变化的运移过程，地下水各项参与计算的水量都以平均量处理，补给量按多年平均补给量计算，开采量用多年平均量计算，水位变化率、排泄量变化率用多年平均值。（2）在终止超采状态，进入合理开采过程后，多年平均补给量与开采量之差值对于各年都是相同的定值，这个开采剩余量在开采状态未达到动态平衡之前，一部分恢复含水层疏干空间，成为每年都增加的储存量；另一部分，由于含水层厚的增加，消耗与增加的排泄量。再水为恢复过程的初期，每年的储存量增量和排泄量增量都比较大，随

3、着时间的延续，排泄断面逐年增厚，上年排泄量逐年增大，用于恢复储存量的储存增量和含水层进一步加厚的排泄增量逐年减小，最终在某年数后趋于0，地下水达到补给—开采—排泄平衡状态，除自然波动外，地下水流场处于稳定状态。由于采用年内均衡和恢复期均衡计算，假定这些量在恢复期内各年都是相同的，即用多年平均量代替逐年变化量。（3）设超采末期含水层平均厚度为h0，合理开采后每年回复的含水层厚度增量为Δh，恢复达到稳定流场时的含水层累计增厚量为h1，恢复需要年数为t；多年平均补给量为Q补，合理开采量为Q开，恢复期多年平均排泄量为Q排；超采末期年排泄量为Q超采排。6当地下水合理开

4、采状态下的流场恢复到动平衡稳定状态时，含水层不再增厚，侧向排泄量等于补给量减去开采量；在恢复过程中，侧向排泄量等于超采末期侧向排出量加上恢复期侧向排泄增量的年平均量。地下水埋深较大，无蒸发量影响。恢复模型见图1。二、计算公式推导2、含水层最终恢复厚度的确定根据地下水均衡原理，有均衡式：Qb-Qk-Qz-Qcp=μΔhFt式中：Qb---地下水多年平均补给量；Qk---地下水开采量；Qz---地下水蒸发量；Qcp---地下水侧向排泄量；μ----含水层给水度；Δh---地下水位变化幅度；F---含水层面积；t---均衡时段。当水位恢复到动平衡稳定状态时，地下水

5、位只会随气候影而波动，不会有持续下降或上升现象，对于多年动态来讲，各年际水位基本保持不变；又由于超采区水位普遍较深，大部分恢复期水位大于极限蒸发深度，无蒸发现象发生。根据上述理由，均衡式中Qz和μΔhFt均为0，则有：Qwcp=Qb-Qk(1)式中：Qwcp---地下水流场恢复到动态稳定状态下后的侧向排泄量（m3/a）；Qb---地下水多年平均补给量（m3/a）；Qk---地下水开采量（m3/a）。此时，侧向排泄量也可用下时表示：Qwcp=KILh0+KILh1(2)式中：Qwcp---地下水流场恢复到动态稳定状态下后的侧向排泄量（m3/a）；66K---含

6、水层渗透系数（m/d）；I---排泄断面水力坡度；L---排泄断面宽度（m）。h0---超采末期排泄断面含水层厚度（m）；h1---超采末期到稳定状态排泄断面含水层恢复之厚度（m）；t---计算时段（一般采用年）。对于含水层恢复厚度h1可用恢复期多年平均恢复增量来表示：h1=Δht(3)式中：Δh---恢复期含水层厚度恢复年增量（m/a）；由式(1)和式(2)可得下式：h1=Qb-Qk-KILh0KIL(4)2、水位恢复到动态稳定状态所需时间确定将上述(1)、(2)、(3)式所反映的关系与整个恢复过程联系起来考虑，则有下式：h1μF=Qbt-Qkt-KILh

7、0t-KIL(Δh+2Δh+…+tΔh)上式中t为未知量，其余都为已知量。将右端括号中公因子提出后，利用自然数列求和方法，并整理上式后，有：t=h1μF+KILh1/2Qb-Qk-KILh0-KILh1/2(5)式中：F---含水层分布面积；其他项目含义同前。3、恢复期含水层年平均恢复增量的确定由(3)可知：Δh=h1t(6)4、实行节水措施后合理开采动态下的侧向排出量确定对于超采区地下水进行合理开采有以下三种情况：（1）规划开采量小于多年平均补给量，但侧向排泄量仍保持超采末期水量，垂向蒸发可以不考虑或可知且为定值时，规划开采量可等于补给量减去侧向排泄量或减

8、去侧向排泄量，此种开采动态下，地下水位在理论上保持多