北方地区地下水资源量及可开采量

北方地区地下水资源量及可开采量根据2003年4月中、下旬分别在长春市、兰州市举办的《地下水资源量及可开采量评价技术培训研讨班》上宣讲材料和对有关开展北方地区地下水资源量及可开采量评价工作问题的研究结果，水利部水规总院整理了《北方地区地下水资源量及可开采量评价工作的技术要求和方法》。可供北方地区（指松花江、辽河、海河、淮河、黄河、西北诸河等6个水资源一级区——下同）各流域机构和各省（自治区、直辖市、新疆建设兵团）从事地下水资源量及可开采量评价工作的技术人员参考。《北方地区地下水资源量及可开采量评价工作的技术要求和方法》中，涉及的各项补给量、各项排泄量、地下水蓄变量、地下水资源量及可开采量等，除特别指明者外，均系指浅层地下水。一、地下水资源量及可开采量评价工作的组织和准备工作北方地区各流域机构和各省、自治区、直辖市以及新疆建设兵团都必须组建专门的地下水资源量及可开采量评价技术工作班子。负责组织推动的各流域机构工作班子需要2－3人（其中，明确1人为技术负责人）。面积较大，特别是平原区面积较大的省级单位，工作班子需要4－5个人；面积较小（如：10万km2以下）的省级单位，工作班子也不宜少于3人，各省级工作班子应明确1人为技术负责人。各省、自治区、直辖市及新疆建设兵团，从专门的技术工作班子成立之日起，到向有关流域机构提交符合本次评价要求，可以参与流域机构进行水资源一级区地下水资源量及可开采量评价成果汇总的有关成果，大约需要5～6个月左右的时间。准备工作包括以下两部分：1、制定工作程序（可参考本文“二”），并对每道工序作出人员分工和大致完成时间表。2、绘制“工作底图”。工作底图的比例尺由各流域机构会同有关省（自治区、直辖市、新疆建设兵团）确定，但必须以1：100万电子图为基础进行缩放，且缩放倍数必须是整数；工作底图的地物应尽量少（以便于标示基本资料及专业内容），但必须标绘出国界、海岸线、省级和地级两级行政区界线、县级行政区首府（含）以上城镇、经纬度线（线距5°，可标在图框上）、方向标、图例、比例尺、骨干河流、山丘区与平原区界线（可采用20世纪80年代初开展的第一次地下水资源调查评价成果）、水资源一级区界线、水资源二级区界线和水资源三级区界线以及矿化度M=2g/L的界线（可暂用20世纪80年代初开展的第一次地下水资源调查评价成果）等。由于调查收集基本资料、绘制工作过程草图、成果草图及正式成果图，都需要工作底图，消耗量大，所以，各省（自治区、直辖市、新疆建设兵团）都需要绘制多幅工作底图（约20张以上）。二、北方地区地下水资源量及可开采量评价的工作程序北方地区地下水资源量及可开采量评价的工作程序（次序不可颠倒）依次是：1、基本资料的收集和分析整理。2、地下水资源量评价类型区的划分。包括：绘制《北方平原区2000年年均浅层地下水埋深分区图》（图编号“附图2－6－1”），绘制《地下水资源量评价类型区分布图》（图编号“附图2－6－2”）。3、水文地质参数的确定。4、矿化度不大于2g/L的各均衡计算区各项补给量、各项排泄量、地下水蓄变量及地下水资源量的计算。包括：1）平原区各项补给量、各项排泄量及地下水蓄变量的计算；2）平原区水均衡分析；3）平原区总补给量及地下水资源量的计算；4）山丘区各项排泄量及地下水资源量的计算。5、矿化度大于2g/L的各均衡计算区各项补给量及地下水资源量的计算。6、绘制《多年平均降水入渗补给量模数分区草图》（图编号：“附图2－6－3”），绘制《平原区多年平均地下水资源量模数分区草图》（附图“2－6－4”），绘制《北方平原区多年平均地下水总补给量模数分区草图》（图编号：“附图2－6－5”）。7、矿化度不大于2g/L的计算分区（计算分区指“水资源三级区套地级行政区”——下同）各项补给量、各项排泄量、地下水蓄度量及地下水资源量的计算。8、矿化度大于2g/L的计算分区各项补给量及地下水资源量的计算。9、平原区各矿化度分区的计算分区各项补给量、各项排泄量、地下水蓄变量及地下水资源量的计算，以及附图2－6－3、附图2－6－4及附图2－6－5正式成果图的绘制。10、计算分区地下水可开采量评价。11、绘制《北方平原区多年平均浅层地下水可开采量模数分区图》（图编号“2－10－1”）。12、大型、特大型浅层地下水水源地多年平均地下水资源量及可开采量的核算。13、填制各成果表。14、编写文字报告。三、基本资料的收集和分析整理要求收集和分析整理如下各类基本资料：1、地形地貌、植被、地质构造及水文地质特征等资料。其中，水文地质特征资料以钻孔岩性特征资料和水文地质图（含剖面图）为主，要求在工作底图上标示出各钻孔位置及编号；要求记录各钻孔所揭示的包气带各岩土层顶底板埋深、厚度及岩性特征，浅层地下水各含水层、各弱透水层（又称“隔水层”）顶、底板埋深、厚度及岩性特征。2、浅层地下水水位动态监测资料。要求在工作底图上标出各选用水位监测井位置及编号；要求记录各选用水位监测井1980－2000年期间诸年的地下水水位，地下水埋深动态监测数值；要求绘制拟作为分析水文地质参数的各水位监测井1980－2000年期间相关年份的地下水水位、地下水埋深动态过程曲线。此外，还要求各选用的监测井的监测资料，必须真实、可靠。3、1980－2000年期间浅层地下水实际开采量资料。要求区分出浅层地下水实际开采量用于农田灌溉的水量，要求在工作底图上标示出各井灌区范围和编号；记录各地级行政区中浅层地下水实际开采量，以及各井灌区1980－2000年期间年均用于井灌的浅层地下水实际开采量和井灌亩次定额。4、因开发利用地下水引发的生态环境恶化状况。要求在工作底图上标示出各种因开发利用地下水引发的生态环境恶化现象（如地面塌陷、地裂缝、海水入侵、咸水入侵、土地沙化等）发生位置、范围及编号，并记录各生态环境恶化现象的状况。5、引灌资料。要求在工作底图上标示出各个干、支两级渠系的位置、名称；记录各干、支渠系的长度、渠首引水量、渠系有效利用系数、渠系衬砌状况等；在工作底图上标示出各渠灌区范围和编号；记录各渠灌区斗渠渠首引水量和渠灌亩次定额。6、平原区骨干河道资料。要求在工作底图上标示出各骨干河道的位置、名称以及水文断面的位置、编号；记录各骨干河道中输水河道（段）的长度、过水时间、河道水位以及各水文断面的流量。7、要求在工作底图上标示出水均衡试验场、抽（压）水试验井孔的位置及编号，记录水均衡试验场、抽（压）水试验井孔相应试验成果；收集前人其它有关试验、研究和评价成果。8、水文气象资料。要求在工作底图上标示出各选用降水站、水面蒸发站、水文站的位置和编号；记录各选用降水站、水面蒸发站、水文站的相应分析成果。四、地下水资源量评价类型区的划分地下水资源量评价类型区（以下简称“地下水类型区”）划分的目的是确定各个具有相似水文地质特征的均衡计算区。均衡计算区是选取有关水文及水文地质参数值和进行各项补给量、各项排泄量、地下水蓄变量和地下水资源量计算的最小单元。可见，正确划分地下水类型区是一项关系地下水资源量评价成果精度的重要基础工作。1、本次地下水资源量评价，地下水类型区要求按3级划分：1）根据区域地形地貌特征将评价区划分为平原区和山丘区2个I级类型区。平原区是指海拔高程相对较低、地面起伏不大、第四系松散沉积物较厚的宽广平地，地下水类型以第四系孔隙水为主；山丘区是指海拔高程相对较高，地面绵延起伏、第四系覆盖物较薄的山地或丘陵，地下水类型以基岩裂隙水或碳酸盐岩裂隙岩溶水为主。被平原区围裹、连续分布面积不大于1000km2的残丘，可划归平原区；被山丘区围裹、连续分布面积不大于1000km2的山间平原，可划归山丘区。本次评价的山丘区与平原区界线可采用20世纪80年代初开展的第一次地下水资源调查评价成果。2）根据次级地形地貌特征和地下水类型，将平原区划分为一般平原区、山间平原区、内陆盆地平原区和沙漠区4个II级类型区；将山丘区划分为一般山丘区和岩溶山区2个II级类型区。一般平原区是指以海洋为邻的平原区；山间平原区是指四周被群山环抱、分布于非内陆江河两岸的平原区；内陆盆地平原区是指四周被群山环抱的内陆性平原区，该区往往与沙漠区接壤；沙漠区是指发育在干旱气候区内、沙石裸露、植被稀疏矮小的平原区，又称荒漠区。一般山丘区是指由非碳酸盐岩构成的山地（又称一般山区）或丘陵（又称一般丘陵区），地下水类型以基岩裂隙水为主；岩溶山区是指由碳酸盐岩构成的山地，地下水类型以碳酸盐岩裂隙岩溶水为主。当某一山丘区内，一般山丘区和岩溶山区相互交插分布时，可以其中分布面积较大者确定为一般山丘区或岩溶山区。本次评价规定，应将连续分布面积大于1000km2的山间平原或内陆盆地平原，从山丘区中单独划分为山间平原区或内陆盆地平原区。本次评价还规定，沙漠区可不进行地下水资源量及可开采量评价。3）根据水文地质条件，主要是包气带岩性特征和地下水埋深，以及矿化度为2g/L的界线，将平原区中各II级类型区，分别划分为若干个均衡计算区；根据被选用水文站控制的流域和未被选用水文站控制的流域，将山丘区中各II级类型区，分别划分为若干个均衡计算区。各个均衡计算区都称为III级类型区。在平原区的各II级类型区，正确划分III级类型区（即：均衡计算区），具有特别重要的意义。平原区中各II级类区的均衡计算区划分，依据是包气带岩性分区和1980－2000年期间年均地下水埋深分区，即：以包气带岩性分区与1980－2000年期间年均地下水埋深分区相互切割的区域，作为均衡计算区，虽然，同一均衡计算区，具有相同的包气带岩性和1980－2000年期间年均地下水埋深。当包气带岩性分区与1980－2000年期间年均地下水埋深分区相互切割的区域较小时（例如：计算面积不大于50km2），可不单独划分为均衡计算区，并将其拼入相邻的均衡计算区。显然，同一均衡计算区，不允许跨越I级、II级类型区。2、包气带岩性分区图的绘制1）首先，根据下列2条原则，确定各钻孔所揭示的包气带（当包气带厚度大于6m时，采用0－6m包气带区间——下同）岩性名称：①当某一岩性的岩土层累计厚度大于3m或大于包气带厚度的50％时，则以此岩性确定为该钻孔所揭示的包气带岩性。②当有2个或2个以上不同岩性的岩土层累计厚度都大于1m、且小于3m时，则以最靠近地表面的那一岩性，确定为该钻孔所揭示的包气带岩性。2）然后，根据确定后的各钻孔所揭示的包气带岩性，在工作底图上勾绘包气带岩性分区图。北方地区包气带岩性，可采用8级，即：卵砾石、粗砂、中砂、细砂、粉细砂、亚砂土、亚粘土、粘土。3、1980－2000年期间年均地下水埋深分区图的绘制可根据各选用水位监测井1980－2000年期间地下水埋深动态监测资料，确定各选用水位监测井的年均地下水埋深，据此，勾绘1980－2000年期间年均地下水埋深分区图。地下水埋深（用“Z”表示——下同）分区采用7级，即：Z≤1m，1mZ≤2M，2MZ≤3M，3MZ≤4M，4MZ≤5M，5M6m。4、绘制《北方平原区2000年年均浅层地下水埋深分区图》（图编号“附图2－6－1”）根据各选用水位监测井2000年地下水埋深动态监测资料，确定各选用水位监测井2000年年均地下水埋深，据此，勾绘《北方平原区2000年年均浅层地下水埋深分区图》。地下水埋深分区采用8级，即：Z≤1m，1mZ≤3M，3MZ≤6M，6MZ≤10M，10MZ≤20M，20MZ≤30M，30M50m。5、编制《地下水资源量评价类型分布图》（图编号“附图2－6－2”）。参照《地下水资源量及可开采量补充细则（试行）》（以下简称“补充细则”）中第49页至第50页（经本文勘误改正后的）相关内容编制。五、水文地质参数的确定地下水赋存于地质介质中，其补给、径流和排泄受水文地质条件的制约。在地下水资源量评价中，除了地下水实际开采量（采用调查统计方法定量）、河川基流量（采用直线斜割法或加里宁试算法定量）、山前泉水溢出量（采用调查统计或实测法定量）等3项排泄量之外，其他各项补给量、各项排泄量和地下水蓄变量，都是依据相关的水文参数、面积、时间和水文地质参数