一种城市地下水可利用量确定方法

摘要

本发明公开了一种城市地下水可利用量确定方法，包括如下操作步骤：按照目标区域地下水流向将目标区域划分为若干个子区域；收集各子区域沉降的实测资料与地下水用量的记录，并将记录分类存储至存储器中；将地面沉降量与地下水用量进行对应，并整理出地面沉降量与地下水用量关系图；采集各子区域在一个周期内的地表水用量、地下水用量、平均降雨量、平均耗水量和用水需求量；根据平均降雨量、平均耗水量和用水需求量对目标区域地表水和地下水总用量进行预估，然后，通过地面沉降量与地下水抽取量关系图。本发明能够通过多种因素较为准确的确定地下水可利用量，能够有效的解决过渡开采地下引起的地面沉降问题，确定方法简洁、经济有效。

说明书

技术领域

本发明涉及水量计算技术领域，尤其涉及一种城市地下水可利用量确定方法。

背景技术

我国是一个缺水国家，而在我国不同地区水资源的分布也极为不平衡。通过水资源的合理配置，提高水资源利用率，是解决我国缺水问题的一项重要手段。据调查，我国北方地区65％的生活用水、50％的工业用水和33％的农业灌溉用水来自地下水，地下水(ground water)，是指赋存于地面以下岩石空隙中的水，狭义上是指地下水面以下饱和含水层中的水。在国家标准《水文地质术语》(GB/T 14157-93)中，地下水是指埋藏在地表以下各种形式的重力水，然而，现在地下水的过渡开采使用，容易造成地面沉降，地面沉降是在自然条件和人为因素作用下，由于地壳表层土压缩而导致区域性地面标高降低的一种环境地质现象。地面沉降是一种缓慢的地基压缩变形过程，这种现象常在那些新近沉积的正在发生固结的地方发生。地面沉降作为一种广泛的地质灾害，造成地下管道扭曲折断，道路起伏不平，海水倒灌，建筑物因不均匀下沉产生裂缝甚至倒塌，不仅对地面设施造成很大的破坏作用，而且也会使地下环境发生变化，给工业生产、城市建设和人们生活带来的影响是深刻和巨大的。因此，需要确定地下水可利用量，防止地下水的过渡使用。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种城市地下水可利用量确定方法。

本发明提出的一种城市地下水可利用量确定方法，包括如下操作步骤：

S1按照目标区域地下水流向将目标区域划分为若干个子区域；

S2收集各子区域沉降的实测资料与地下水用量的记录，并将记录分类存储至存储器中；

S3将地面沉降量与地下水用量进行对应，并整理出地面沉降量与地下水用量关系图；

S4采集各子区域在一个周期内的地表水用量、地下水用量、平均降雨量、平均耗水量和用水需求量；

S5根据平均降雨量、平均耗水量和用水需求量对目标区域地表水和地下水总用量进行预估，然后，通过地面沉降量与地下水抽取量关系图，预估地下水可利用量。

优选的，所述平均耗水量包括蒸散发量和渗漏量，分别计算蒸散发量和渗漏量的消耗型需水量并叠加统计总量。

优选的，所述渗漏量的计算步骤包括：根据现场土壤的渗透系数以及土壤的厚度计算得到渗漏量。

优选的，所述蒸散发量为水面蒸发量，计算水面蒸发量，采用经验公式方法计算或者直接根据地下水现状进行测定。

优选的，所述步骤S2在收集实测资料过程中要从尽可能早的年份开始，这样就能使后面所做的年地面沉降量与年地下水用量的关系曲线更好的确定出地下水的可开采量。

优选的，所述步骤S5通过地面沉降量与地下水抽取量关系图，进行回归分析，回归分析具有为：用函数拟合的最小二乘法，对于给定的一组数据即年度开采量和年度地下水用量，要在函数类中找到一个函数，使其与实际情况的误差平方和最小，从而求出最小二乘解，即所要得到回归分析式。

优选的，所述步骤S4对用水需求量设置冗余量，冗余量的大小与平均降雨量和平均耗水量二者的平均波动比例成正比。

优选的，所述用水需求量包括土壤补水量和居民用水量，土壤补水量计算方式为：根据现场确定土壤质地类型，同时测定土壤含水率和土壤饱和含水率，根据测得的参数计算土壤补水量，居民用水量计算方式为：根据居民用水需求确定水体输出周期速度，得到居民水体更换耗水量。

本发明中，所述一种城市地下水可利用量确定方法，能够通过多种因素较为准确的确定地下水可利用量，能够有效的解决过渡开采地下引起的地面沉降问题，确定方法简洁、经济有效。

附图说明

图1为本发明提出的一种城市地下水可利用量确定方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1，一种城市地下水可利用量确定方法，包括如下操作步骤：

S1按照目标区域地下水流向将目标区域划分为若干个子区域；

S2收集各子区域沉降的实测资料与地下水用量的记录，并将记录分类存储至存储器中；

S3将地面沉降量与地下水用量进行对应，并整理出地面沉降量与地下水用量关系图；

S4采集各子区域在一个周期内的地表水用量、地下水用量、平均降雨量、平均耗水量和用水需求量；

S5根据平均降雨量、平均耗水量和用水需求量对目标区域地表水和地下水总用量进行预估，然后，通过地面沉降量与地下水抽取量关系图，预估地下水可利用量。

本发明中，平均耗水量包括蒸散发量和渗漏量，分别计算蒸散发量和渗漏量的消耗型需水量并叠加统计总量。

本发明中，渗漏量的计算步骤包括：根据现场土壤的渗透系数以及土壤的厚度计算得到渗漏量。

本发明中，蒸散发量为水面蒸发量，计算水面蒸发量，采用经验公式方法计算或者直接根据地下水现状进行测定。

本发明中，步骤S2在收集实测资料过程中要从尽可能早的年份开始，这样就能使后面所做的年地面沉降量与年地下水用量的关系曲线更好的确定出地下水的可开采量。

本发明中，步骤S5通过地面沉降量与地下水抽取量关系图，进行回归分析，回归分析具有为：用函数拟合的最小二乘法，对于给定的一组数据即年度开采量和年度地下水用量，要在函数类中找到一个函数，使其与实际情况的误差平方和最小，从而求出最小二乘解，即所要得到回归分析式。

本发明中，步骤S4对用水需求量设置冗余量，冗余量的大小与平均降雨量和平均耗水量二者的平均波动比例成正比。

本发明中，用水需求量包括土壤补水量和居民用水量，土壤补水量计算方式为：根据现场确定土壤质地类型，同时测定土壤含水率和土壤饱和含水率，根据测得的参数计算土壤补水量，居民用水量计算方式为：根据居民用水需求确定水体输出周期速度，得到居民水体更换耗水量。

本发明：按照目标区域地下水流向将目标区域划分为若干个子区域；收集各子区域沉降的实测资料与地下水用量的记录，并将记录分类存储至存储器中；将地面沉降量与地下水用量进行对应，并整理出地面沉降量与地下水用量关系图；采集各子区域在一个周期内的地表水用量、地下水用量、平均降雨量、平均耗水量和用水需求量；根据平均降雨量、平均耗水量和用水需求量对目标区域地表水和地下水总用量进行预估，然后，通过地面沉降量与地下水抽取量关系图，预估地下水可利用量。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。