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量。因此研究区浅层地下水超采量可根据下式计算:
{ 当 H >H ,Δ H′ = H - H 1
1
生
2
Q = u·Δ H′·F, (1)
超
当 H <H ,Δ H′ = H - H
1 生 2 生
式中:u为浅层地下水给水度;H为起始阶段地下水埋深;H为结束时地下水埋深;H 为生态健康临
1 2 生
界埋深;F为计算单元面积。其中,生态健康临界埋深各个区域生态问题和水文地质条件各不相同,
尚无统一的评定标准,需要结合实际情况具体考虑。
2.1.2 深层地下水超采量
(1)深层地下水开采量构成及属性。深层地下水开采量 Q主要由以下构成(见图 1):
Q = Q + Q + Q 弹性 + Q 非弹性 (2)
越
侧
式中:Q 为来自浅层地下水(潜水含水层)的越流补给量;Q 为侧向径流补给量;Q 为深层含水层
越 侧 弹性
系统的弹性压密释水量,来自承压含水层(主要由砂性土构成)的弹性压密释水;Q 为深层含水层
非弹性
系统的非弹性压密释水量,来自弱透水层(黏土夹层)的非弹性压密释水。
根据资源属性,Q 和 Q 开采的是可更新的补给资源量。其中越流补给量虽然袭夺的是浅层地下
侧
越
水,会造成浅层地下水位下降,根据改进水位动态法已被计算为浅层超采量,在深层超采量中不再做
重复计算。Q 和 Q 消耗的是深层地下水储存资源量,当深层地下水位回升时,Q 消耗的储存
弹性 非弹性 弹性
资源量会得到恢复,而 Q 非弹性 不能恢复。
图 1 深层地下水开采量构成
(2)深层地下水超采量。根据深层地下水开采量构成属性,深层地下水超采量指开采的储存资源
量,即深层含水层系统的弹性和非弹性压密释水量 Q 弹性 和 Q 非弹性 。深层含水层系统的压密释水引发地
面沉降,对于地面沉降主要由地下水开采引起的区域,其地面沉降体积约等于深层承压含水层系统压
缩释水量体积 [23] ,因此可根据监测到的地面沉降量估算深层地下水超采量,即:
Q 深超 = V = M× F (3)
沉
式中:V 为地面沉降体积;M为地面沉降量。
沉
( 3)深层地下水不可恢复超采量。弱透水层主要由黏性土构成,压缩性较大,以塑性变形为主且
变形较大,未来难以恢复。因此,来自弱透水层的非弹性压密释水量 Q 非弹性 为不可恢复超采量,是深
层地下水储量和地下水库容的永久性损失,严重影响深层地下水供水保障能力,查明该部分不可恢复
的超采量对于水资源管理有重要意义。考虑深层含水层系统压密释水过程中水文地质参数不断变化,
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