岩溶地下水可采资源量的计算方法

采用有限单元法计算延河泉域岩溶地下水资源可开采量，其基本思路是：拟定开采方案，计算地下水的水位降深，若水位降深不均匀，或超出地下水的允许降深值，则调整开采量再计算水位降深，反复调整计算，直到每个井的出水能力已充分发挥，各点的水位降深又不超出允许下降值为止，经反复调整计算，最终选出地下水最佳开采方案，求得地下水资源可开采量。

本次进行可开采量计算是按照目前延河泉域工农业生产及生活用水的布局，并考虑了今后延河泉域的中远期发展规划及工农业生活和生产用水，确定水源地和散井共同开采。延河泉域除延河泉泉口提水外，岩溶地下水供水水源地主要有下河泉、成庄、五龙沟和望川等。依据这种情况，采用有限单元法进行泉域岩溶地下水资源可开采量的模拟开采，先分别确定各水源地及散井的最大开采量，然后将各最大开采量合计作为延河泉域岩溶地下水资源可开采量。

延河泉域岩溶地下水的开采已对区域岩溶地下水水位产生了一定的影响，随着区域内近年来降水量的减少和岩溶地下水开采量的增加，区域岩溶地下水水位的降深也随之加大。为了合理开发延河泉域岩溶地下水资源，满足泉域人民日常生活及工农业用水的需求，同时兼顾边缘山区人民生活及农业用水的需要，确定区域岩溶地下水水位最大允许降深为12m。

增加岩溶地下水开采量，不但造成区域岩溶地下水位下降，而且对各个岩溶地下水开采水源地本身的水位降深也产生直接影响。因此，控制泉域各个岩溶地下水开采水源地范围内的水位降深，对合理开发利用延河泉域岩溶地下水及缓解岩溶地下水供需矛盾是至关重要的。经过分析、对比，在2004年4月水动力场基础上，确定各集中开采区（水源地）的最大允许降深分别为：下河泉水源地最大降深值应小于26m；成庄水源地最大降深值应小于24m；五龙沟水源地最大降深值应小于25m；望川水源地最大降深值应小于25m。

另外，延河泉提水工程是阳城国际发电有限责任公司的重要供水水源，根据阳城国际发电有限责任公司的装机情况，延河泉水源地提水工程至少要保证其2.1m3/s（6622.56万m3/a）的供水要求，所以在进行延河泉域岩溶地下水可开采资源量的模拟时，必须确保延河泉流量不小于2.1m3/s。

在上述约束条件下，根据已建立的计算模型，进行泉域的岩溶地下水资源可开采量模拟计算。其他条件，如参数分区、降水分区、降水入渗分区、边界条件等与模型识别时相同。

在模拟计算时，首先根据拟定的开采方案，对各水源地及散井初步分配开采量，预测地下水位的下降，然后检测延河泉流量是否小于最小流量及地下水位降深是否超过最大允许降深；逐步调整各水源地及散井开采量，最后选择开采量最大，泉流量及降深又满足要求的开采方案作为最佳开采方案，所求得的总开采量即为泉域岩溶地下水可开采资源量。

根据以上情况，选择多年平均降水方案（1956～2000年）和预测降水方案（2004～2024年），进行延河泉域未来20年开采动态模拟。经模型运转，求得结果见表9-15～表9-17。

表9-15　延河泉域各水源地可开采量(www.xing528.com)

表9-16　延河泉域各水源地水位降落中心降深值　单位：m

表9-17　延河泉流量预测结果

根据计算结果，可得出如下结论：

（1）延河泉域在多年平均降水和预测降水方案条件下，可开采量分别为20088.43万m3/a（6.37m3/s）和20214万m3/a（6.41m3/s），两者相差125.57万m3/a（0.04m3/s）。

（2）多年平均降水方案和预测降水方案的各水源地水位降落中心降深的趋势是基本一致的；各水源地两降水方案条件下20年末的水位降深及区域平均水位降深均小于水源地的最大允许降深及区域岩溶地下水位最大降深值，说明所求的泉域岩溶地下水资源可开采量是满足水位降深条件的。

（3）20年（2024年）末延河泉流量仍可保持在2.1m3/s。

由以上分析可知，两个降水方案条件下求得的延河泉域岩溶地下水资源可开采量均满足区域水位降深和各水源地的最大允许降深以及延河泉最小流量要求，说明所求的可开采量可信度较高。建议采用预测降水方案条件下所求得的可开采量20214万m3/a（6.41m3/s），作为延河泉域岩溶地下水资源可开采量。