第五章地下水资源

70 第五章 地下水资源计算 地下水是水资源的重要组成部分，在区域水资源分析计算中，查清地下水资源的数量、质量及时空分布特点，掌握地下水资源的循环补给规律，了解地下水与地表水之间的转化关系，不仅能为农业生产、水利规划提供科学根据，而且也能为城市规划、工业布局及国防建设等提供可靠的依据。 区域地下水资源分析计算的对象一般指浅层地下水，评价的重点是水量。多数地区以分析矿化度不大于 2g/L 的淡水资源为主，有些地区对矿化度2～ 5g/L 的微咸水及大于5g/L 的咸水也进行计算与评价。 地下水资源计算的基本方法主要有四大储量法、地下水动力学法、数理统计法及水均衡法等。水均衡法建立在地下水各补给项、各排泄项和地下含水层蓄变量等区域水平衡分析的基础上，是平原区地下水资源常用的计算方法，本章将主要介绍这种方法。 第一节 概述 一、地下水的垂直分布 地面以下水分在垂直剖面上的分布可以按照岩石空隙中含水的相对比例，以地下水面为界，划分为两个带：饱和带和包气带。在包气带，岩石的空隙空间一部分被水所占据，还有一部分为空气所占据。在大多数情况下，饱和带的上部界限，或者是饱和水面，或者覆盖着不透水层，其下部界限则为下伏透水层，如粘土层。 包气带（充气带）从地下水面向上延伸至地面。它通常可进一步划分为3 个带：土壤水带、中间带和毛细管带。土壤水带的水分形式主要有结合水、毛细水和一些过路性质的重力水。中间带的水为气态水、结合水和毛细水。毛细管带内的水分含量随着距潜水面高度的增加而逐渐减少，在毛细管带中，压力小于大气压力，水可以发生水平流动及垂直流动。 饱和带岩石的所有空隙空间均为水所充满，有重力水，也有结合水。重力水是开发利用的主要对象。 图 5.1 地面以下水的分布 71 1．吸湿水 它是气态水分子在分子引力和静电引力的作用下吸附在土壤固相颗粒表面的水分（图5.2a）。吸湿水的水分子与土壤固相表面之间的结合力非常大（大约是3.14× 106～ 1.Ol × 109Pa)，水分不能自由移动，不能被植物吸收利用。当土壤吸湿水含量达到最大时的含水量称为吸湿系数或最大吸湿水含量。 2．膜状水 它是吸附在吸湿水外层的水分，呈水膜状态包裹在土壤固相颗粒表面(图 5.2b)。膜状水的水分子与土壤固相表面之间的结合力比吸湿水要小(大约是6.33× 105～ 3.14× 106Pa)，所以膜状水在一定条件下能够移动且被植物吸收利用。但是膜状水黏滞性强，移动缓慢，不能有效...