在天然状态下，黄河平原河西区、河东区及黄河河漫滩均采用水均衡法计算，均衡期为1个水文年，采用2013年的资料分项计算各均衡要素。
（1） 地下水均衡方程式
潜水含水岩组水位变化，反映了地下水储量的变化，应符合下列表达式：
式中：
于Q补-Q排（亿m3·a-1）；
Q补——地下水各项天然补给量之和（亿m3·a-1）；
Q排——地下水各项排泄量之和（亿m3·a-1）。
Q补= Q大+ Q田+Q渠+ Q侧+Q沙
式中：
Q大——大气降水渗入补给量（亿m3·a-1）；
Q田——田间灌溉渗漏补给量（亿m3·a-1）；
Q渠——渠系渗漏补给量（亿m3·a-1）；
Q侧——地下水侧向补给量（亿m3·a-1）；
Q沙——沙漠凝结水补给量（亿m3·a-1）。
Q排=Q侧排+Q蒸+Q沟+Q开
式中：
Q侧排——地下水侧向排泄量（亿m3·a-1）；
Q蒸——地下水蒸发量（亿m3·a-1）；
Q沟——排水沟排泄地下水量（亿m3·a-1）；
Q开——地下水开采量（亿m3·a-1）。
（2） 地下水补给项计算
①大气降水入渗量
降水入渗面积从1∶5万的地形图上量取，年降水量分别采用贺兰、银川、永宁、灵武和陶乐气象站1991—2012年的资料，大气降水入渗补给量采用下式计算。
Q降=10-1·F·A·α·r
式中：
Q降——降水入渗补给量（亿m3·a-1）；
F——均衡区面积（km2）；
A——年降水量（mm）；
α——降水入渗系数；
r ——有效降水系数。
参数选取及计算结果见表3-2。
表3-2 大气降水入渗补给量计算结果
②田间灌溉入渗补给量
田间灌溉入渗补给量主要计算黄河平原河西区、河东区及河漫滩。耕地总面积及水田、水浇田面积根据《2014年银川统计年鉴》，结合调查资料计算取得，各计算区灌溉面积根据水文地质单元划分，灌溉定额采用《宁夏农业灌溉用水定额编制说明》中该地区的灌溉定额，入渗系数采用《银川平原农业生产基地地下水资源及环境地质综合勘查评价报告》中数据，田间灌溉渗漏补给量采用下式计算（表3-3）。
Q田=α·Q田间
式中：
Q田 ——田间灌溉入渗量（亿m3/a）；
α ——灌溉入渗系数；
Q田间 ——田间灌溉水量（m3/a）。
表3-3 田间灌溉入渗计算结果表
③渠系渗漏补给量
研究区河西平原区，从研究区外围流入的渠系从西向东主要有唐徕渠、汉延渠和惠农渠，为避免重复计算资源量，本次不再计算支渠等其他渠系渗漏量，除此之外，在计算过程中减去各渠系的衬砌长度；研究区河东平原区月牙湖地区新开挖渠系，据调查知，渠系全部衬砌，无渗漏，故不计算该区渠系渗漏量。渠系渗漏补给量采用下式计算：
Q渠=q·L·T
q=10·A·Q1-m
式中：
Q渠 ——渠系渗漏补给量（亿m3·a-1）；
q——渠道单位长度的渗入量（m3·s·km-1）；
Q——渠道引水量（亿m3·a-1）；
A、m——与土层渗水性有关的系数；
L——渠道长度（km）；
T——渠道行水时间（d）。
参数A、m引用原宁夏水文总站《浅层地下水资源报告》，其公式为：
q= 0.04Q0.4
参数选取及计算结果见表3-4。
表3-4渠 渠系渗漏补给量计算结果
④地下水的侧向补给量
依据研究区潜水等水位线图，研究区内地下水的侧向补给量主要为研究区南部边界的径流补给及东部台地的补给，补给断面见图3-2。地下水的侧向径流补给量采用分段计算，渗透系数取各段钻孔资料计算，参数、水力梯度根据两相邻等水位线或地下水流方向上相邻钻孔水位标高和距离计算取值，含水层厚度采用各钻孔可见厚度，计算公式如下：
Q侧=K·H·L·I·sinα
式中：
Q侧——地下水的侧向径流补给量（m3）；
K——渗透系数（m·d-1）；
H——含水层厚度（m）；
L——计算断面长度（m）；
I——水力坡度；(www.xing528.com)
α——地下水流向与计算断面的夹角。
侧向径流补给量参数选取及计算结果见表3-5。
图3-2 计算断面位置示意图（来源：作者自绘）
表3-5 侧向径流补给量计算结果
注：通过计算，西侧边界处东西向水力梯度较小，且地下水流向与计算断面夹角较小，补给量极小，资源总量中忽略不计，后续黄河排泄量同上。
（3） 地下水排泄量计算
①侧向径流排泄量
受地形地貌、构造等影响，地下水从南西向北东方向流动，根据潜水等水位图可知，研究区内在河西平原地下水从北部边界流出研究区；在黄河以东，地下水除从北部边界流出研究区外，一部分向黄河排泄，地下水排泄断面见图3-2。地下水排泄量采用下式计算：
Q侧=K·H·L·I·sinα
式中：
Q侧——地下水的侧向径流补给量（m3）；
K——渗透系数（m/d）；
H——含水层厚度（m）；
L——计算断面长度（m）；
I——水力坡度。
侧向径流排泄量参数选取及计算结果见表3-6。
表3-6 侧向径流排泄量计算结果
②蒸发排泄量
研究区处于黄河冲湖积平原区，受引黄灌溉的影响，地下水位埋藏较浅，多在1~3 m，甚至部分地区水位埋深小于1 m，在干旱气候条件下潜水蒸发是地下水排泄的主要途径，潜水蒸发量按下列公式计算：
Q蒸＝10-5F·ε
ε＝ε0（1-△/△0）n
式中：
F ——计算区面积（km2）；
ε——潜水蒸发度（mm·a-1）；
ε0——水面蒸发度（mm·a-1）；
△——计算区潜水水位平均埋藏深度（m）；
△0——潜水不被蒸发的极限深度（m）；
n——与土质有关的系数。
潜水蒸发量根据不同水位埋深分级（图3-3）进行计算，潜水蒸发面积从水位埋深图上量取，潜水极限蒸发深度及n值引自前人报告，极限蒸发深度为3 m，与土质有关系数为2。
水面蒸发量取贺兰、银川、永宁、陶乐和灵武气象站1991—2012年的多年平均值，水面蒸发量按换算系数换算成大面积水面蒸发量后使用，各项参数取值及计算结果见表3-7。
表3-7 蒸发排泄量计算结果
③排水沟排泄量
研究区内河西平原区主要排水沟为第二排水沟和第四排水沟，主要承担着黄河以西平原区的灌溉回归水、渠道退水、降雨形成的地表水、生活污水和地下水的排泄；河东平原区有独立的排水系统，主要承担河东的排水。
排水沟排泄地下水采用下式计算：
Q沟=δ·Q
式中：
Q沟——排水沟排泄地下水量（亿m3·a-1）；
δ——排水沟排泄地下水系数；
Q——排水沟排水总量（亿m3·a-1）。
图3-3 潜水水位埋深分区（来源：作者自绘）
本次计算为避免重复计算排水沟排泄量，只计算研究区内干沟第二排水沟、第四排水沟和流经研究区直接排入黄河的排水沟银新干沟及银东干沟；四三支沟为研究区内主要排水沟，整条支沟均在研究区内，控制排水面积大，进行独立计算，排水量采用汇入第四排水沟时的排水量，第四排水沟本次计算只采用研究区内排水面积的排水量，其他支沟不再独立计算排水量。
各排水沟排泄量采用研究区内各区、县水务部门统计资料，排水沟排泄地下水的系数采用《银川平原农业生产基地地下水资源及环境地质综合勘查评价报告》中参数。
排水沟排泄地下水参数取值及计算结果见表3-8。
表3-8 排水沟排泄量计算结果
④地下水开采量
研究区内第Ⅰ含水岩组开采量主要为研究区农田灌溉补水，主要分布在汉延渠的末梢，在研究区内其余地方零星分布有灌溉机井，据调查了解，灌溉机井井深一般为60~80 m，这些机井大多平常不用，在灌期汉延渠水不足时，才抽取地下水灌溉，根据收集资料统计，研究区范围内灌溉井年开采量为1 300万m3。
（4）地下水均衡结果
根据上述计算，研究区内平原区地下水均衡结果见表3-9。
表3-9 潜水均衡计算结果
续表
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