地下水的允许开采量相当于固体矿产的储量，由全国矿产储委统一审批。为了根据不同目的和具体水文地质条件选择适当的计算评价方法，以得到不同精度的开采量，便于开发利用，有必要对允许开采量进行分级。我国2001年颁布的国家标准《供水水文地质勘察规范》（GB50027-2001）中，将地下水允许开采量（可开采量）分为A、B、C、D四级，各级的精度按下列五个方面进行分析和评价：

表10-17 地下水允许开采量（可开采量）主要计算方法

注：引自原地矿部《城镇及工矿供水水文地质勘察规范》（DZ144-86）。

（1）水文地质条件的研究程度；

（2）动态观测时间的长短；

（3）计算所引用原始数据和参数的精度；

（4）计算方法和公式的合理性；

（5）补给的保证程度。

各级地下水允许开采量精度的具体规定和要求如下：

D级：①初步查明含水层（带）的空间分布及水文地质特征；②初步圈定可能富水的地段；③根据单孔抽水试验确定所需的水文地质参数；④概略评价地下水资源，估算地下水允许开采量。

C级：①基本查明含水层（带）空间分布及水文地质特征；②初步掌握地下水补给、径流、排泄条件及其动态变化规律；③根据带观测孔的单孔抽水试验（即多孔抽水试验）或枯水期的地下水动态资料确定有代表性的水文地质参数；④结合开采方案初步计算允许开采量，提出合理的采用值；⑤初步论证补给量，提出拟建水源地的可靠性评价。

B级：①查明拟建水源地的水文地质条件和供水有关的环境水文地质问题，提出开采地下水必需的有关含水层的资料和数据；②根据一个水文年以上的地下水动态资料和群孔抽水试验或开采性抽水试验，验证水文地质计算参数，掌握含水层的补给条件及供水能力；③结合具体的开采方案，建立或完善数值模型，计算和评价补给量，确定地下水允许开采量；④预测开采条件下地下水的水位、水量、水质可能发生的变化；⑤提出不使地下水水量减少和水质变差的保护措施。

A级：①具有为解决开采水源地具体课题所进行的专门研究和试验成果；②根据开采的动态资料进一步完善地下水数值模型，并逐步建立地下水管理模型；③掌握三年以上水源地连续的开采动态资料，并对地下水允许开采量进行系统的多年的均衡计算和评价；④提出水源地改造、扩建及保护地下水资源的具体措施。

一般来说，A级精度主要作为调节开采制度、科学管理及改造扩建水源地的依据；B级精度作为建设水源地，进行技术设计和施工设计的依据；C级精度可为供水选择水源地提供初步设计依据；D级精度主要是为建设项目的总体设计或为经济发展规划提供水源的依据。

小结

通过本章的学习，主要掌握以下重点内容：①地下水资源的特点和分类：地下水资源的特点主要是流动性、可恢复性（循环再生性）、调节性、系统性等。地下水量的分类，主要是“三量”分类。②计算地下水允许开采量（可开采量）的主要方法：主要是解析法（干扰井群法、开采强度法等）、数值法、水均衡法、相关分析法、开采抽水试验法、补偿流干法、地下水水文分析法（岩溶管道截流总和法、地下水径流模数法、流量过程线分割法、频率分析法）等。③地下水资源评价：主要是地下水资源评价原则、评价内容、计算方法的选择和计算精度的分级。

复习思考题

1.试述地下水资源的含义及特点？

2.普氏对地下水如何分类？

3.试说明地下水的“三量”分类？

4.试说明地下水允许开采量（可开采量）与开采量之间有什么关系和联系？

5.试述地下水开采量的组成？

6.地下水各量之间有何关系？

7.什么是解析法？有什么优缺点？

8.如何选择解析法的计算公式？如何用解析法计算地下水允许开采量？

9.什么是开采强度？开采强度法适用于什么条件？

10.如何用开采强度法计算地下水允许开采量？

11.什么是数值法？适用于什么条件？数值法分为几种？

12.试述数值法的计算步骤和要求？

13.试述水文地质概念模型、数学模型（数值模型）、数学模型（数值模型）识别、数值模型检验，地下水模拟预报等概念？

14.试述水均衡法和水均衡原理？

15.试述水均衡法的计算方法步骤？

16.为什么要进行多年水均衡调节分析和计算？

17.试说明水均衡法的特点和适用条件？

18.何谓相关分析法？试述相关分析和回归分析的概念？

19.何谓回归方程，有什么作用？

20.试述相关系数的概念及意义？

21.剩余标准差的含义是什么？如何计算？

22.相关分析法的预测精度与哪些因素有关？

23.曲线回归方程如何化为线性方程？

24.相关分析法的适用条件是什么？

25.开采抽水试验法对开采抽水试验（例如抽水地点、抽水延续时间、抽水量等）有什么要求？

26.开采抽水试验法的实质是什么？适用条件是什么？

27.试述补偿疏干法的原理及适用条件？

28.补偿疏干法对抽水试验有什么要求？

29.试述补偿疏干法的计算方法步骤？

30.什么是地下水文分析法？主要用于哪些特定地区？

31.试述岩溶管道截流总和法的方法原理及适用条件？

32.什么是地下水径流模数？如何计算地下水径流模数？

33.试述流量过程线分割法（基流分割法）的方法原理？

34.什么是频率（N）？什么是保证率（P）？频率（N）、保证率（P）如何计算？

35.如何应用频率分析法计算地下水允许开采量（可开采量）？

36.地下水资源评价的含义是什么？有几种评价类型？

37.试述地下水资源评价的原则？评价内容？

38.如何进行局部水源地地下水资源评价？

39.如何进行区域地下水资源评价？

40.如何选择地下水资源评价方法？

41.为什么要进行地下水允许开采量（可开采量）精度分级？如何分级？对各级精度有什么要求？

42.计划在距河岸20m处平行河流呈直线布置五口完整承压井抽取地下水，建立水源地（图10-14）。勘探资料如下：承压含水层厚10m，与河流存在水力联系，K=12m/d，承压水面距隔水顶板5m，五口抽水井直径均为0.4m，相邻井的间距为50m，各井到河边的距离d=20m。试求各井井中水位下降2m时井群的总涌水量（参考答案：Q₁=Q₅=266.5m³/d，Q₂=Q₄=255.5m³/d，Q₃=253.5m³/d，五口井的总抽水量∑Q=1297.5m³/d）

图10-14 井群布置及映射井示意图

43.某地区在长10×10³m、宽6×10³m的长方形开采区均匀布置了64眼抽水井，并且自无越流补给的承压含水层取水，水井半径r_o=0.20m，单井出水量385m³/d。已知含水层导水系数T=150m³/d，贮水系数μ_e=5×10 ^-4。试求开采10年后，开采区中心处地下水位的最大降深（参考答案：75.04m）。

提示：用开采强度法计算，其中，开采强度（ε）为：

专门水文地质学

44.利用有限单元法或有限差分法计算机应用软件，求解均质各向同性含水层中如下数学模型的解：

专门水文地质学

为了简化起见，单元剖分采用图10-18所示的三角形剖分形式。结点和单元的编号也表示在图上（参考答案：H₁=0.125m，H₂=0.125m，H₃=0.375m，H₄=0.375m）。

45.某地区以地下水和地表水联合供水，其中补给量、消耗量及水位变化情况见表10-18，从多年水均衡调节观点出发，试计算该地区的地下水允许开采量（可采量）？多年水位如何变化？

表10-18 地下水量多年均衡计算表

图10-18 单元划分图

1—结点号；①单元号

46.某水源地已有多年开采历史资料（表10-21），经过条件分析，扩大开采仍有补给保证，为了满足扩大开采，试求设计降深为25m时的开采量。为了对比计算结果，请分别用直线相关和幂曲线相关进行计算（直线相关计算表和幂曲线相关计算表参见表10-10、表10-11）。

（参考答案：直线回归方程为：Q=3.7 S-7.19，降深S=25m时的开采量为Q=85.13×10⁴m³/d，幂曲线回归方程为：Q=2.3S^1.124，降深S=25m时的开采量Q=85.71×10⁴m³/d）。

47.某水源地，位于基岩裂隙水的富水地段。在0.15km²面积内打了10个钻孔，最大孔距不超过250m。在其中三个孔中进行了四个多月的抽水试验，观测数据见表10-22、表10-23。试根据这些资料计算补给量，并对允许开采量进行评价。（参考答案：补给量平均值为2276.1m³/d，以开采条件下的补给量作为允许开采量，即允许开采量为2200～2600m³/d）。

表10-19 某水源地开采资料

表10-20 某水源地抽水试验观测数据

表10-21 某水源地水位恢复及其计算表

48.某水源地水文地质条件见教材补偿疏干法实例（图10-14及有关资料）。如果取安全系数r=0.7，试对该水源地的允许开采量作出评价（参考答案：Q_允开=1735.4m³/d）。

49.四川某地凉风洞暗河系统为岩溶地下水的独立流域，流域面积约300km²。其支流冒水井又是一个独立的小型暗河水系，其面积为56km²，冒水井暗河系统出口处的平均流量0.41m³/s。求该支流的径流模数（M），并求凉风洞暗河系统（全区）地下水的可采量（参考答案：2.196m³/s）。

50.某泉有6年的月平均流量观测资料（表10-15），试按1 L/s的间隔划分流量区间，统计6年中各流量区间出现的月数，计算其流量频率（N）和保证率（P），并作出流量频率和保证率曲线，求出保证率为90%的泉水流量（参考答案：保证率为90%的泉水流量为1.9L/s）。

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文章来源：天狐定制

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