郑州北郊水源地中深层地下水均衡分析

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1、2Ol22012Vo1．7No．2王保君：郑州北郊水源地中深层地下水均衡分析第7卷第2期郑州北郊水源地中深层地下水均衡分析王保君(河南省郑州地质工程勘察院，郑州450045)摘要：本文在依据郑州北郊地区水文地质条件，分析了其水源地深层地下水的补给量和排泄量：中深层地下水补给量为7152m。／d，排泄量为7134m／d，均衡差为18m。／d；开采条件下，中深层地下水的补给量为46301m。／d，排泄量为46320m。／d，均衡差~-19m。／d。关键词：郑州北郊水源地；中深层地下水补给量；排泄量和均衡差中图分类号：P641．3文献标识码：A文章编号：1007-1903(20

2、12)02-0027-03郑州北郊地区分布巨厚的新生代松散岩土地层，赋区为深层的地下水重点开采地段，Ⅱ区为其开采的影响地存着丰富的地下水。其中深层含水层埋藏深度大于150m，段。依据未来开采计划，将两个均衡区划分4个亚区，其其地下水与上部中层地下水水力联系较差，为承压含水位置及面积见表1。层。目前中深层地下水开采量较小、水位基本稳定，均衡分析期选为一个水文年。1中深层含水层埋深富水性和地下水动态表1中深层地下水均衡分区表分区面积代号(km2)备注中深层含水层埋深150~350m，为中细砂层，其北、西部颗粒较粗，东、南部颗粒变细，泥质含量增高。含水Il49．26凌庄滩地重点

3、开采地段层厚度北部较大，南部变薄。地下水位北西高南东渐低，I255．91堤外重点开采地段IIl53．25开采影响区现状有开采省招待所至大河村一带，水位较低。地下水较丰富，单井II2103．56开采影响区现状无开采涌水量lO00~3000m／d。中深层地下水主要由侧向径流和上层越流补给，人工开采和径流排泄。2．2中深层地下水均衡方程的建立目前地下水水位动态变幅lm左右。依据水均衡原理和中深层地下水的补给、径流、排泄条件，建立如下水均衡方程式：2中深层地下水均衡分析Q径人+Q越一Q径出一Q开采=Q储存(1)式中：Q径入一一侧向径流补给量(m／d)；2．1均衡区和均衡期设定Q越

4、一一相邻含水层的越流补给量(m／d)；均衡区的范围北至黄河，南到东风渠北侧，东至中牟Q径出一一侧向径流排泄量(m／d)；县杨桥一岗赵一线，西至省委三所，面积261．98km。Q开采一一地下水开采量(m／d)；根据未来的重点地下开采地段划分为两个均衡区：1Q储存一一储存量变化量(m／d)。作者简介：王保君(1964一)，男，高级工程师，本科，主要从事水文地质和环境地质研究。2Ol2第7卷第2期分析探讨2012VO1．7NO．22．3中深层地下水均衡分析表4地下水均衡计算表(1)地下水侧向径流量分区代号IlI21Ilrl2合计根据断面位置、断面长度、含水层导水系数和平均水面积

5、(km149．2655．9153．25l03．56261．98力坡度，依据达西公式计算地下水径流量。其计算结果列径流补给5920518O11l0入表2。补给量越流补给1970134221096216042(m／d)合计25621342262762l7152表2地下水侧向径流补给、排泄量表径流排泄44636203261134断面断面导水水力断面排泄量开采量00600006000编号长度系数坡度流量边界性质(m／d)(m)(m／d)(×10一1(m3／d)合计44636260003267134IlA127503500．1446排泄边界均衡差(m／d)+18i1B4230350

6、0．4592补给边界IID268035000补给边界I2A10350350O．1362排泄边界2．4开采条件下中深层地下水均衡分析I2D527035000排泄边界新建水源地的开采使地下水的补、排量应达到新的II】A57503O00．3518补给边界平衡。拟建水源地属集中开采型，其开采将明显改变地下II2c65202500．2326排泄边界水的补排条件。以二维有限元法和现状均衡的参数，计算其各种开采方案的地下水补给量、排泄量和拟建水源地(2)地下水越流补给量的开采量。相邻含水层越流补给量按式(2)计算，计算结果见表3。(1)地下水侧向径流量：．．F(2)依据现状均衡计算方法

7、，根据有限元法之五年后的m稳定降落漏斗和不同断面的地下水平均水力坡度，分段计式中：K／埘一一弱透水层的平均越流系数(d。’)；算各个断面的地下水补给量(见表5)。肛—_1遗流层与中深层含水层之间的平均水头差(In)；表5开采条件下地下水径流补给量表一一均衡区面积(m)。(3)地下水开采量断面断面导水平均水断面据实地调查，区内中深层地下水开采主要集中于Ⅱ编号长度系数力坡度流量边界性质(m)(m／d)(X10。)(m／d)区，开采量为6000m／d。IlA127503501．46248补给边界表3越流补给量计算表IlB423035