广东省地下水径流排泄量计算

莫 如 波

  1、求枯季地下径流模数与年平均地下径流模数的相关函数

  1.1 根据肇庆地区10个水文站的逐日观测资料,用各水文站各月最小流量的多年平均值作流量过程线,其枯水期和平水期确定为汇水区地下水径流排泄量,丰水期有一部分为地表径流量,用作退水拐点连线进行基流分割,确定连线下部为地下水径流排泄量。求得该水文站汇水范围地下水年平均径流排泄量Qp,除以汇水面积得年平均地下径流模数Mp。

  1.2 用肇庆地区各水文站月最小流量过程线中最小三个月流量的平均值作为该汇水范围的枯季地下水径流排泄量Qk,除以汇水面积得其枯季地下径流模数Mk。结果用以对应1:20万区域水文地质普查枯季测流及统计的枯季地下径流模数。

  10个水文站的分析及计算结果列于表1

 

       表中符号意义:Q总—多年平均逐日总流量(包括地表径流量与地下水排泄量);M总—年平均径流模数,M总=Q总/汇水面积;Q月小—一年中流量最小的一个月平均流量的多年平均值(包含了地下水排泄量与地表径流量);M月小—最小一个月平均径流模数,M月小=Q月小/汇水面积;Qp—基流分割求得的年平均地下水排泄量;Mp—年平均地下径流模数,Mp=Qp/汇水面积;Qk—月最小流量过程线中最小三个月流量的平均值(多出现于2~3月前后,作枯季地下水径流排泄量);Mk—枯季地下径流模数,Mk=Qk/汇水面积。附带结果:10个水文站总汇水面积为26691km2,地下径流模数按面积加权平均为10.491L/s.km2,枯季地下径流模数按面积加权平均为6.640L/s.km2

  1.3 根据10个水文站不同的年平均地下径流模数Mp与枯季地下径流模数Mk作坐标系如图1,并建立Mp~Mk相关函数:

设 Mp=aMkb,则 lgMp=lga+blgMk

相关函数的求解公式:


 

  计算过程如表2:

  通过运算,求得 b=0.4577、a=4.7382,相关函数即为:Mp=4.7382Mk0.4577相关系数r=0.7558

  1.4  对相关函数的解释:①.地下径流模数较大、富水性较好的流域,地层有利于地下水的赋存,含水层起到以丰补歉的调节作用,年际地下水径流排泄量变幅小,枯季排泄量与年均排泄量相差相对小些;反之,流域地层富水性差,年际地下水径流排泄量变幅大,枯季排泄量比年均排泄量小得多。②.枯季排泄量与年均排泄量相差较小也可能与流域面积较大,受山塘水库蓄水调节及大范围孔隙水补给有关,如汇水面积较大的贺江古榄站、绥江石狗站、罗定官良站可能受这种因素影响,坐标点偏于右下侧,并造成数据偏于离散,相关性偏弱。

  2、利用广东各区平均枯季地下径流模数及相应汇水面积求取全省地下水年平均径流排泄量

  广东地区(包括海南省)各计算分区平均枯季地下径流模数采用《广东省水文地质远景区划报告》中实测及统计的结果Mk,按Mp~Mk相关函数Mp=4.7382Mk0.4577,年平均地下径流模数Mp及地下水年平均径流排泄量Qp的计算结果见表3

 

    注:* —因《广东省水文地质远景区划报告》中西江区通过枯季测流统计到的枯季地下径流模数Mk偏小太明显,就算是水文分析法年均值也比肇庆地区10个水文站的枯季地下径流模数面积加权平均值还要小,所以计算时不予采用。西江区年地下径流模数Mp采用肇庆地区10个水文站年地下径流模数按面积加权平均值10.491L/s.km2,枯季地下径流模数采用面积加权平均值6.640L/s.km2,西江区地下水年平均径流排泄量Qp=Mp×流域面积=160.575m3/s。

  广东省地下水平均径流排泄量为:2013.337m3/s或634.926亿方/年;平均地下径流模数为11.319L/s.km2,近似折合成地下水补给模数为35.696万方/a.km2

  3、相关函数的应用与推广

  3.1 根据肇庆地区怀集、高要、罗定三个图幅《1:20万区域水文地质普查报告》各地质年代含水岩组的枯季地下径流模数,用相关函数Mp=4.7382Mk0.4577计算其年平均地下径流模数,见附表一、附表二:

 

 

  3.2 主要针对山地丘陵,中国东部区域性平均地下径流模数与降雨量的近似关系:

基流分割1989年3月、整理与编辑1998年1月、修改及重组2014年2月

资料来源及参考文献:

[1].水文手册.肇庆地区(-1970);
[2].杨金丹,莫如波.运城盆地边山区水资源计算方法.山西水利学会通讯.1985年第4期;
[3].
广东省地质矿产局水文工程地质一大队.广东省水文地质远景区划报告(1:50万).1983;
[4].
广东省地质局水文工程地质一大队.中华人民共和国区域水文地质普查报告(1:20万. 怀集幅、高要幅、罗定幅).
1981.