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发布网友 发布时间：2022-05-07 10:51

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热心网友 时间：2023-10-27 05:34

一、计算网格的剖分

根据模块化三维有限差分地下水流动模型计算软件的特点，为了更好描述在表高程、水头边界、汇源项，在平面上将计算区按每个单元均是边长为800m的正方形进行剖分，共剖分成154 048个单元（图4-6），其中有效计算单元61 588个，总面积为39 416.32km²。其中，一类边界（河流）单元格数2 581个，所占1 651.84km²；三类边界（沼泽湿地）单元格数5 145个，所占面积3 292.80km²（见表4-1）。

表4-1 工作区行政分区计算面积统计表

续表

图4-2 三江平原第一层含水层参数分区图

图4-3 三江平原第二层含水层参数分区图

图4-4 三江平原第三层含水层参数分区图

图4-5 三江平原第四层含水层参数分区图

图4-6 三江平源计算区剖分图

二、垂向补排量

在模型中，垂向补排量由下式确定：

三江平原地下水资源潜力与生态环境地质调查评价

式中：P为地下水垂向补排强度，m³/d；q边为二类边界补给强度，m³/d；q降水为降水入渗补给强度，m³/d；q回归为渠灌水田回归入渗补给强度，m³/d；q开采为地下水开采强度，m³/d。

（一）二类边界补给强度

二类边界系指平原与山地接壤地段地下水自山地地区向平原区径流的侧向补给量。因此类边界上地下水动态监测资料较少，将其概化为垂向补给强度，即山地周边计算单元格的垂向补给强度中含二类边界补给强度。同时，根据二类边界含水层特征，将二类边界概化为河谷与山地两类，其补给强度为常量，并取区域径流补给强度，山区河流出山口地段河谷区地下水径流补给强度为0.03m/d；山地区地下水径流补给强度为0.006m/d。计算时，根据山地周边计算单元格的类型确定其二类边界补给强度，加入至该计算单元格中。

（二）降水入渗补给强度

因工作区内存在季节性冻土，每年的11月初至翌年的4月末地表冻结，此时的降水不能补给地下水，从而确定每年的5～8月降水量为入渗补给地下的有效降水量。选择与地下水动态观测资料同步的工作区及相邻地区气象站和雨量站有效降水资料，绘制逐月的降水量等值线图，进而确定各单元格的有效降水量。

降水入渗补给强度按下式计算：

三江平原地下水资源潜力与生态环境地质调查评价

式中：P为月平均降水量，m/d；α为降水入渗系数。

降水入渗系数的大小，主要取决于表层土岩性特征，根据表层土岩性的不同，将降水入渗系数划分为好、较好、较差、差4个区（见图4-7）。具体由计算模型识别确定。

（三）渠灌水田回归入渗补给强度

渠灌水田回归入渗补给强度按下式确定：

三江平原地下水资源潜力与生态环境地质调查评价

式中：q渠灌为渠灌用水量强度，m³/d；α回归为灌溉水回归系数。

1.渠灌用水强度

根据《黑龙江省行业用水定额（试行）》中水稻节水灌溉定额（P＝75％），结合工作区表层土岩性，确定不同地段灌溉水回归系数与渠灌用水强度如表4-2。回归系数分区见图4-8。图中的水田分布系根据“卫片解释”成果及地面调查、收集水利资料等确定。

表4-2 渠灌用水强度表

按公式（4-9）及计算区渠灌水田面积确定的2001年全区渠灌水田回归量为60 373.74×10⁴ m³/a。各行政区计算成果见表4-3 。

图4-7 三江平原表层土岩分区图

图4-8 三江平原水田回归系数分区图

表4-3 渠灌水田回归量计算统计表

续表

续表

2.用水分配

根据《农业技术经济手册》，结合工作区气象条件，确定不同时间水田灌溉用水强度如表4-4，以此确定计算期内各时段（5～8月）灌溉水回归补给强度。

表4-4 渠灌水田灌溉用水强度逐月分配表 单位：m·a^-1

（四）地下水开采强度

计算区内地下水开采强度依据本次调查资料（表4-5）。其中井灌水田开采量根据实际调查面积和表4-2中净灌定额确定，渠系水利用系数取0.95，而井灌水田回归量与地下水开采量间为重复利用关系，故井灌水田开采强度按净灌定额除以渠系水利用系数确定。

表4-5 年均地下水开采现状调查统计表

续表

井灌水田开采地下水强度的逐月分配见表4-6。而工业及生活用水开采地下水平均分配至计算期各时段上。

表4-6 井灌水田灌溉用水强度逐月分配表 单位：m³·a^-1

2001年5月～2002年4月计各行政区地下水开采强度见表4-7。

表4-7 2001年5月至2002年4月开采强度分区统计表

续表

续表

三、地下水蒸发

模型中地下水蒸发量按下式确定：

三江平原地下水资源潜力与生态环境地质调查评价

式中：Q_E为地下水蒸发强度，m/d；Q₀为地下水最大蒸发强度，m/d，即地下水位临界地表时的蒸发强度，取气象观测资料中的水面蒸发强度；h为地下水位高程，m；h_E为地下水蒸发达到最大时的地下水位高程，m，即地面高程；d_E为地下水蒸发极限深度，m，与表层土岩性有关，其分区与表层土岩性分区相同（参见图4-7），具体大小由模型识别确定。

因区内气象站较少，选取地下水最大蒸发强度时，取计算时段各表层土岩性分区各月的平均值。同时，根据计算区存在季节性冻土的特征，每年的1～4月份及11～12月份地下水蒸发强度为零。此外，水田种植区灌水季节（5～8月）地下水无蒸发。模型识别时段内各月地下水最大蒸发强度见表4-8。

表4-8 2001年5～10月地下水最大蒸发强度表单位：m/d

热心网友 时间：2023-10-27 05:34

一、计算网格的剖分

根据模块化三维有限差分地下水流动模型计算软件的特点，为了更好描述在表高程、水头边界、汇源项，在平面上将计算区按每个单元均是边长为800m的正方形进行剖分，共剖分成154 048个单元（图4-6），其中有效计算单元61 588个，总面积为39 416.32km²。其中，一类边界（河流）单元格数2 581个，所占1 651.84km²；三类边界（沼泽湿地）单元格数5 145个，所占面积3 292.80km²（见表4-1）。

表4-1 工作区行政分区计算面积统计表

续表

图4-2 三江平原第一层含水层参数分区图

图4-3 三江平原第二层含水层参数分区图

图4-4 三江平原第三层含水层参数分区图

图4-5 三江平原第四层含水层参数分区图

图4-6 三江平源计算区剖分图

二、垂向补排量

在模型中，垂向补排量由下式确定：

三江平原地下水资源潜力与生态环境地质调查评价

式中：P为地下水垂向补排强度，m³/d；q边为二类边界补给强度，m³/d；q降水为降水入渗补给强度，m³/d；q回归为渠灌水田回归入渗补给强度，m³/d；q开采为地下水开采强度，m³/d。

（一）二类边界补给强度

二类边界系指平原与山地接壤地段地下水自山地地区向平原区径流的侧向补给量。因此类边界上地下水动态监测资料较少，将其概化为垂向补给强度，即山地周边计算单元格的垂向补给强度中含二类边界补给强度。同时，根据二类边界含水层特征，将二类边界概化为河谷与山地两类，其补给强度为常量，并取区域径流补给强度，山区河流出山口地段河谷区地下水径流补给强度为0.03m/d；山地区地下水径流补给强度为0.006m/d。计算时，根据山地周边计算单元格的类型确定其二类边界补给强度，加入至该计算单元格中。

（二）降水入渗补给强度

因工作区内存在季节性冻土，每年的11月初至翌年的4月末地表冻结，此时的降水不能补给地下水，从而确定每年的5～8月降水量为入渗补给地下的有效降水量。选择与地下水动态观测资料同步的工作区及相邻地区气象站和雨量站有效降水资料，绘制逐月的降水量等值线图，进而确定各单元格的有效降水量。

降水入渗补给强度按下式计算：

三江平原地下水资源潜力与生态环境地质调查评价

式中：P为月平均降水量，m/d；α为降水入渗系数。

降水入渗系数的大小，主要取决于表层土岩性特征，根据表层土岩性的不同，将降水入渗系数划分为好、较好、较差、差4个区（见图4-7）。具体由计算模型识别确定。

（三）渠灌水田回归入渗补给强度

渠灌水田回归入渗补给强度按下式确定：

三江平原地下水资源潜力与生态环境地质调查评价

式中：q渠灌为渠灌用水量强度，m³/d；α回归为灌溉水回归系数。

1.渠灌用水强度

根据《黑龙江省行业用水定额（试行）》中水稻节水灌溉定额（P＝75％），结合工作区表层土岩性，确定不同地段灌溉水回归系数与渠灌用水强度如表4-2。回归系数分区见图4-8。图中的水田分布系根据“卫片解释”成果及地面调查、收集水利资料等确定。

表4-2 渠灌用水强度表

按公式（4-9）及计算区渠灌水田面积确定的2001年全区渠灌水田回归量为60 373.74×10⁴ m³/a。各行政区计算成果见表4-3 。

图4-7 三江平原表层土岩分区图

图4-8 三江平原水田回归系数分区图

表4-3 渠灌水田回归量计算统计表

续表

续表

2.用水分配

根据《农业技术经济手册》，结合工作区气象条件，确定不同时间水田灌溉用水强度如表4-4，以此确定计算期内各时段（5～8月）灌溉水回归补给强度。

表4-4 渠灌水田灌溉用水强度逐月分配表 单位：m·a^-1

（四）地下水开采强度

计算区内地下水开采强度依据本次调查资料（表4-5）。其中井灌水田开采量根据实际调查面积和表4-2中净灌定额确定，渠系水利用系数取0.95，而井灌水田回归量与地下水开采量间为重复利用关系，故井灌水田开采强度按净灌定额除以渠系水利用系数确定。

表4-5 年均地下水开采现状调查统计表

续表

井灌水田开采地下水强度的逐月分配见表4-6。而工业及生活用水开采地下水平均分配至计算期各时段上。

表4-6 井灌水田灌溉用水强度逐月分配表 单位：m³·a^-1

2001年5月～2002年4月计各行政区地下水开采强度见表4-7。

表4-7 2001年5月至2002年4月开采强度分区统计表

续表

续表

三、地下水蒸发

模型中地下水蒸发量按下式确定：

三江平原地下水资源潜力与生态环境地质调查评价

式中：Q_E为地下水蒸发强度，m/d；Q₀为地下水最大蒸发强度，m/d，即地下水位临界地表时的蒸发强度，取气象观测资料中的水面蒸发强度；h为地下水位高程，m；h_E为地下水蒸发达到最大时的地下水位高程，m，即地面高程；d_E为地下水蒸发极限深度，m，与表层土岩性有关，其分区与表层土岩性分区相同（参见图4-7），具体大小由模型识别确定。

因区内气象站较少，选取地下水最大蒸发强度时，取计算时段各表层土岩性分区各月的平均值。同时，根据计算区存在季节性冻土的特征，每年的1～4月份及11～12月份地下水蒸发强度为零。此外，水田种植区灌水季节（5～8月）地下水无蒸发。模型识别时段内各月地下水最大蒸发强度见表4-8。

表4-8 2001年5～10月地下水最大蒸发强度表单位：m/d

热心网友 时间：2023-10-27 05:34

一、计算网格的剖分

根据模块化三维有限差分地下水流动模型计算软件的特点，为了更好描述在表高程、水头边界、汇源项，在平面上将计算区按每个单元均是边长为800m的正方形进行剖分，共剖分成154 048个单元（图4-6），其中有效计算单元61 588个，总面积为39 416.32km²。其中，一类边界（河流）单元格数2 581个，所占1 651.84km²；三类边界（沼泽湿地）单元格数5 145个，所占面积3 292.80km²（见表4-1）。

表4-1 工作区行政分区计算面积统计表

续表

图4-2 三江平原第一层含水层参数分区图

图4-3 三江平原第二层含水层参数分区图

图4-4 三江平原第三层含水层参数分区图

图4-5 三江平原第四层含水层参数分区图

图4-6 三江平源计算区剖分图

二、垂向补排量

在模型中，垂向补排量由下式确定：

三江平原地下水资源潜力与生态环境地质调查评价

式中：P为地下水垂向补排强度，m³/d；q边为二类边界补给强度，m³/d；q降水为降水入渗补给强度，m³/d；q回归为渠灌水田回归入渗补给强度，m³/d；q开采为地下水开采强度，m³/d。

（一）二类边界补给强度

二类边界系指平原与山地接壤地段地下水自山地地区向平原区径流的侧向补给量。因此类边界上地下水动态监测资料较少，将其概化为垂向补给强度，即山地周边计算单元格的垂向补给强度中含二类边界补给强度。同时，根据二类边界含水层特征，将二类边界概化为河谷与山地两类，其补给强度为常量，并取区域径流补给强度，山区河流出山口地段河谷区地下水径流补给强度为0.03m/d；山地区地下水径流补给强度为0.006m/d。计算时，根据山地周边计算单元格的类型确定其二类边界补给强度，加入至该计算单元格中。

（二）降水入渗补给强度

因工作区内存在季节性冻土，每年的11月初至翌年的4月末地表冻结，此时的降水不能补给地下水，从而确定每年的5～8月降水量为入渗补给地下的有效降水量。选择与地下水动态观测资料同步的工作区及相邻地区气象站和雨量站有效降水资料，绘制逐月的降水量等值线图，进而确定各单元格的有效降水量。

降水入渗补给强度按下式计算：

三江平原地下水资源潜力与生态环境地质调查评价

式中：P为月平均降水量，m/d；α为降水入渗系数。

降水入渗系数的大小，主要取决于表层土岩性特征，根据表层土岩性的不同，将降水入渗系数划分为好、较好、较差、差4个区（见图4-7）。具体由计算模型识别确定。

（三）渠灌水田回归入渗补给强度

渠灌水田回归入渗补给强度按下式确定：

三江平原地下水资源潜力与生态环境地质调查评价

式中：q渠灌为渠灌用水量强度，m³/d；α回归为灌溉水回归系数。

1.渠灌用水强度

根据《黑龙江省行业用水定额（试行）》中水稻节水灌溉定额（P＝75％），结合工作区表层土岩性，确定不同地段灌溉水回归系数与渠灌用水强度如表4-2。回归系数分区见图4-8。图中的水田分布系根据“卫片解释”成果及地面调查、收集水利资料等确定。

表4-2 渠灌用水强度表

按公式（4-9）及计算区渠灌水田面积确定的2001年全区渠灌水田回归量为60 373.74×10⁴ m³/a。各行政区计算成果见表4-3 。

图4-7 三江平原表层土岩分区图

图4-8 三江平原水田回归系数分区图

表4-3 渠灌水田回归量计算统计表

续表

续表

2.用水分配

根据《农业技术经济手册》，结合工作区气象条件，确定不同时间水田灌溉用水强度如表4-4，以此确定计算期内各时段（5～8月）灌溉水回归补给强度。

表4-4 渠灌水田灌溉用水强度逐月分配表 单位：m·a^-1

（四）地下水开采强度

计算区内地下水开采强度依据本次调查资料（表4-5）。其中井灌水田开采量根据实际调查面积和表4-2中净灌定额确定，渠系水利用系数取0.95，而井灌水田回归量与地下水开采量间为重复利用关系，故井灌水田开采强度按净灌定额除以渠系水利用系数确定。

表4-5 年均地下水开采现状调查统计表

续表

井灌水田开采地下水强度的逐月分配见表4-6。而工业及生活用水开采地下水平均分配至计算期各时段上。

表4-6 井灌水田灌溉用水强度逐月分配表 单位：m³·a^-1

2001年5月～2002年4月计各行政区地下水开采强度见表4-7。

表4-7 2001年5月至2002年4月开采强度分区统计表

续表

续表

三、地下水蒸发

模型中地下水蒸发量按下式确定：

三江平原地下水资源潜力与生态环境地质调查评价

式中：Q_E为地下水蒸发强度，m/d；Q₀为地下水最大蒸发强度，m/d，即地下水位临界地表时的蒸发强度，取气象观测资料中的水面蒸发强度；h为地下水位高程，m；h_E为地下水蒸发达到最大时的地下水位高程，m，即地面高程；d_E为地下水蒸发极限深度，m，与表层土岩性有关，其分区与表层土岩性分区相同（参见图4-7），具体大小由模型识别确定。

因区内气象站较少，选取地下水最大蒸发强度时，取计算时段各表层土岩性分区各月的平均值。同时，根据计算区存在季节性冻土的特征，每年的1～4月份及11～12月份地下水蒸发强度为零。此外，水田种植区灌水季节（5～8月）地下水无蒸发。模型识别时段内各月地下水最大蒸发强度见表4-8。

表4-8 2001年5～10月地下水最大蒸发强度表单位：m/d