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水土资源规划与管理:认识水资源总量

【摘要】:一定时段内的区域水量平衡公式为式中:P为降水量;R为河川径流量;E为总蒸发量;Ug为地下潜流量;ΔU为地表、土壤、地下的蓄水变量。潜水蒸发可以由地下水开采而夺取,故把它作为水资源量的组成部分。在实际工作中,由于资料条件的限制,直接采用式和式计算区域水资源总量比较复杂,而是将地表水和地下水分别计算,再扣除两者的重复计算量来计算水资源总量。

地表水、土壤水、地下水是陆地上普遍存在的三种水体。地表水主要有河流水和湖泊水,由大气降水、高山冰川融水和地下水所补给,以河川径流、水面蒸发、土壤入渗的形式排泄。地下水为储存于地下含水层的水量,由降水和地表水的下渗所补给,以河川径流、潜水蒸发、地下潜流的形式排泄。土壤水为存在于包气带的水量,上面承受降水和地表水的补给,下面接受地下水的补给,主要消耗于土壤蒸发和植物蒸腾,一般是在土壤含水量超过田间持水量的情况下才下渗补给地下水或形成壤中流汇入河川,所以它具有供给植物水分并连通地表水和地下水的作用。降水、地表水、土壤水、地下水之间的转化,称为“四水转化”。

在一个区域内,如果把地表水、土壤水、地下水作为一个整体看待,则天然情况下的总补给量为降水,总排泄量为河川径流量、总蒸散发量、地下潜流量之和。总补给量与总排泄量之差为区域内地表、土壤、地下的蓄水变量。一定时段内的区域水量平衡公式为

式中:P为降水量;R为河川径流量;E为总蒸发量;Ug为地下潜流量;ΔU为地表、土壤、地下的蓄水变量。

在多年均衡情况下蓄变量可以忽略不计,式(2.43)可简化为

可将河川径流量划分为地表径流量Rs和河川基流量Rg,将总蒸散发量划分为地表蒸散发量Es和潜水蒸发量Eg,于是式(2.44)可改写为

根据地下水多年平均补给量与多年平均排泄量相等的原理,在没有外区来水的情况下,区域内地下水的降水入渗补给量Up应为河川基流量、潜水蒸发量、地下潜流量等三项之和,即

将式(2.46)代入式(2.45),可得到区域内降水与地表径流、地下径流、地表蒸散发的平衡关系,即

以W代表区域水资源总量,它应等于当地降水形成的地表、地下的产水量之和,即

式(2.48)和式(2.49)是将地表水和地下水统一考虑的区域水资源总量计算公式,前者把河川基流量归并入地下水补给量中,后者把河川基流量归并入河川径流量中,可以避免水量的重复计算。潜水蒸发可以由地下水开采而夺取,故把它作为水资源量的组成部分。

在实际工作中,由于资料条件的限制,直接采用式(2.48)和式(2.49)计算区域水资源总量比较复杂,而是将地表水和地下水分别计算,再扣除两者的重复计算量来计算水资源总量。