山区水平衡要素分析及其方程式

（一）山区水平衡要素分析

为分析多年平均情况下山区水资源的组成情况及其比例关系，可建立下列山区水平衡方程式

式中：WSP 为山区降水量；WSR 为山区本地降水形成的河川径流量 （山区地表水资源量）；WSE 为山区蒸散发量；WRS 为山区地表径流量；WRG 为山区地下水转化形成的河川基流量；WUG 为山前侧向流出和河床潜流量；WS 为山区水资源总量。

式（5-6）为山区水量平衡方程式，揭示了山区降水量的输出情况：37.1%形成地表水资源；61.3%耗于蒸发；另有1.6%的水量转化为山前侧向排泄和河床潜流量；山区产水系数为0.387。

式（5-7）表示山区河川径流量由地表径流和基流二部分组成。地表径流包含坡面流和壤中流。水平衡参数WRG/WSR 反映河流径流量中基流量的比重，河川基流量占河川径流量的比例高达38.1%，表明河流径流量中地下水补给比重较大，这是新疆河流径流变化较稳定的原因之一。

式（5-8）反映了山区水资源总量组成情况。由该式可知，山区地表径流量占山区水资源总量的59.4%，这表明，虽然山区水资源的形成以流域地表产流为主，通过流域地下调蓄作用形成的水资源量也占有超过40%的比重。

（二）平原区水平衡要素分析

多年平均情况下，平原区水资源要素间存在如下平衡关系

式中：WRR 为由山区进入平原区水量；WPP 为平原区降水量；WPE 为平原区蒸散发量；WRC 流出平原区水量；WPW 为平原区水资源总量；WPS 为平原区地表水资源量；WPP 为平原区降水入渗补给地下水量；WPR 为平原区降雨入渗补给量形成的河道排泄量。

式（5-9）反映了平原区降水、径流、蒸发的水量平衡关系。由该式可知：本地降水量仅占平原区蒸散发量的42.3%；入区总水量 （本地降水加山区流入水量）的83.8%耗于蒸散发；出区水量仅为入区水量的16.2%。

式（5-10）揭示了平原区水资源总量的组成情况和组成要素之间的数量关系。其中地表水资源量占平原区水资源总量的69.1%；地表水资源量与地下水资源量的重复量占地表水资源量的10.2%，表明平原区地下水对河川径流的补给远弱于山区。(www.xing528.com)

（三）水资源总量组成要素及其转化关系分析

1.水资源总量的基本组成

水资源总量（W）由山区水资源量（W 山）和平原区水资源量（W 平）构成：

山区水资源量占水资源总量的96%，平原区水资源量 （33.27 亿m3）仅占总量的4%。

2.水量转化关系分析

水资源的形成过程中，地表水与地下水之间均存在着复杂的水量转化关系，导致地表水资源量与地下水资源量之间、平原区与山丘区地下水资源量之间出现水资源的重复计算量（图5-2）。

图5-2　地表、地下水资源重复计算关系示意图

（1）地下水资源与地表水资源的重复计算量。主要体现在两个方面：一是山区地下水资源量中包含了转化补给河流的河川基流量；二是平原区地下水资源量中包含了来自山区的地表水和平原区地表水资源的转化补给量。全疆地下水资源与地表水资源的重复计算量（459.3亿m3）占地下水资源总量的91.2%；山区地下水资源的88.8%转化为河川径流；平原区地下水资源的85.4%来自地表水的转化补给。

（2）平原区地下水资源与山区地下水资源的重复计算量。平原区地下水资源与山区地下水资源的重复计算量为129.7亿m3，占平原区地下水资源量的42.5%，包括山前侧向补给量和河川基流量对平原区地下水的补给量两部分。

上述分析表明，地表水与地下水之间转化的区域性特点是：山区以地下水补给地表水为主，平原区以地表水补给地下水为主；水资源总量中地表水资源量占94.8%，不重复地下水资源量仅占5.2%，水资源总量以地表水资源量为主，而平原区地下水资源量主要来自地表水转化补给量。