1.水均衡法
石嘴山盆地、黄河平原的黄河西区、黄河平原的黄河东区、黄河漫滩区采用水均衡法计算，均衡期为1 个水文年，计算各均衡要素。
（1） 地下水均衡方程式
式中：
——地下水多年平均储存量变化值，数值上等于Q 补-Q排（亿m3/a）；
Q 补——地下水各项天然补给量之和（亿m3/a）；
Q 排——地下水各项排泄量之和（亿m3/a）。
Q 补=Q 渠+Q 田+Q 大+Q 山+Q 侧+Q 回+Q 沙
式中:
Q 渠——渠系渗漏补给量（亿m3/a）；Q
田——田间灌溉渗漏补给量（亿m3/a）；
Q 大——大气降水渗入补给量（亿m3/a）；
Q 山——山洪散失渗入补给量（亿m3/a）；
Q 侧——地下水侧向补给量（亿m3/a）；
Q 回——已开采潜水灌溉回渗量（亿m3/a）；
Q 沙——沙漠凝结水补给量（亿m3/a）。
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）；
Q 蒸——地下水蒸发量（亿m3/a）；
Q 沟——排水沟排泄地下水量（亿m3/a）；
Q 开——地下水开采量（亿m3/a）。
（2） 补给项计算
①渠系渗漏补给量
由其他地区流经研究区的主要渠系有唐徕渠、惠农渠两大干渠和第二农场渠支干渠，陶乐扬水灌渠；昌润渠、滂渠、官泗渠支干渠引自惠农渠，为避免重复计算，本次不计算渠系渗漏量，另外在计算中减去了各渠系的衬砌长度，渠系渗漏补给采用下列公式计算：
Q 渠=q·L·T
q=10·A·Q1-m
式中：
Q 渠——渠系渗漏补给量（亿m3/a）；
q——渠道单位长度的渗入量（m3/s·km）；
Q——渠道引水量（亿m3/a）；
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）。
②田间灌溉渗漏补给
耕地总面积及水田、水浇田面积采用遥感解译获得，各计算区灌溉面积根据水文地质单元划分，田间灌溉渗漏补给量采用以下公式计算：
Q 田=α·Q 田间
式中：
Q 田——田间灌溉渗入补给量（亿m3/a）；
α——灌溉渗入补给系数；
Q 田间——田间灌溉水量（m3/a）。
③大气降水入渗补给
降雨入渗面积从地形图上量取，年降雨量收集于大武口区、惠农区、平罗县及陶乐气象站多年平均资料，大气降水入渗补给量计算公式如下：
Q 降=10-1·F·A·α·r
式中：
Q 降——降水入渗补给量（亿m3/a）；
F——均衡区的面积（km2）；
A——年降水量（mm）；
α——降水入渗系数；
r——有效降水系数。
④洪水散失渗入补给
形成山洪的汇水面积采用30 m DEM 水文分析计算获得，贺兰山前洪水散失渗入补给量计算公式：
Q 洪=10-5·h·β·F
式中：
Q
洪——洪水散失渗入补给量（亿m3/a）；
h——贺兰山洪径流高度（mm/a）；
β——贺兰山前山洪散失渗入补给系数；
F——形成山洪的汇水面积（km2）。
⑤地下水侧向径流补给
地下水侧向径流补给量主要来自西部贺兰山区，其次是东部陶乐台地，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、水力坡度根据两相邻等水位线或钻孔水位标高计算取值，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
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。
⑥开采潜水灌溉回渗
石嘴山市农业灌溉主要取自黄河水，开采潜水主要用于补充灌溉和地势较高引黄灌渠不能到达之处，计算公式如下：
Q 回=α·Q 井
式中：
Q 回——井灌回渗量（亿m3/a）；
α——灌溉渗入补给系数；
Q 井——用于灌溉的地下水开采量（亿m3/a）。
⑦沙漠凝结水补给
计算公式：
Q 沙=F·M
式中：
Q 沙——沙漠凝结水补给量（亿m3/a）；(www.xing528.com)
F——沙漠区面积（km2）；
M——沙漠凝结水补给模数（亿m3/a·km2）。
（3） 排泄项计算
①地下水侧向排泄
石嘴山黄河平原由于受引黄灌溉的入渗补给，潜水水位埋藏较浅。从地下水流场图分析，潜水由西南流向北东最终流入黄河，除石嘴山盆地部分地区外，地下水主要排泄到黄河。侧向排泄量计算公式同侧向径流量公式，计算公式如下：
Q 侧排=K·H·L·I
式中：
Q 侧排——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。
②地下水蒸发量
石嘴山黄河冲湖积平原区，地下水位埋藏较浅多在1～3 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=10-5 Fε
ε=ε0（1-Δ/Δ0） n
式中：
F——计算区面积（km2）；
ε——潜水蒸发度（mm/a）；
ε0——水面蒸发度（mm/a）；
Δ——计算区潜水水位平均埋藏深度（m）；
Δ0——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，按灌溉期和非灌溉期分别计算，灌溉期指5 月、6 月、7 月、8 月、9 月、11 月，非灌溉期指1月、2 月、3 月、4 月、10 月、12 月。潜水蒸发面积由水位埋深图上量取，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，土质有关系数为2。水面蒸发量取平罗县、陶乐县气象局多年平均值，水面蒸发量按换算系数换算成大面积水面蒸发量后使用。
③排水沟排泄地下水量
研究区内的第三排水沟、第五排水沟，主要承担着黄河以西平原区的灌溉回归水、渠道退水、山洪及降水形成的地表水、生活污水与地下水的排泄；黄河以东陶乐平原区具有独立的排灌系统，排水沟主要承担着黄河以东的排水，排水沟排泄地下水采用以下公式计算：
Q 沟=δ·Q
式中：
Q 沟——排水沟排泄地下水量（亿m3/a）；
δ——排水沟排地下水系数；
Q——排水沟总排水量（亿m3/a）。
④开采量
根据调查资料，石嘴山市年深层地下水总开采量为1.285 亿m3，主要用于工业和居民生活，开采目的层大多为贺兰山前与石嘴山盆地单一潜水，开采深度多大于100 m；农业灌溉机井大多为开采浅层地下水，开采量为0.189 亿m3。
（4） 地下水均衡结果
地下水均衡计算结果：均衡区内潜水总补给量为4.93 亿m3/a，排泄量为4.97 亿m3/a，补排差-0.04 亿m3/a，为微弱负均衡。
2.补给项相加法
（1） 石嘴山火车站隆起区
石嘴山火车站隆起区地下水补给来源，主要为贺兰山区地下水侧向径流和洪水散失渗入补给，两项之和即为地下水天然资源。地下水侧向径流采用地下水径流模数法，计算公式：
Q 径=3.1536×104·M·F
式中：
Q 径——地下水天然补给资源（亿m3/a）；
M——径流模数（L/s·km2）；
F——补给区面积（km2）。
贺兰山前洪水散失渗入补给量计算公式：
Q 洪=10-5·h·β·F
式中：
Q 洪——洪水散失渗入补给量（亿m3/a）；
h——贺兰山洪径流高度（mm/a）；
β——贺兰山前山洪散失渗入补给系数；
F——形成山洪的汇水面积（km2）。
（2） 贺兰山前洪积区
贺兰山前洪积倾斜平原区，利用大气降水入渗法和径流模数法计算补给量，其天然补给资源采用两项补给量之和，洪水散失补给量包括在径流补给量中，不再进行计算。
大武口区内贺兰山东麓主要有大武口沟、大风沟等8 条，平罗县内主要包括大水沟、小水沟等7 条，根据调查资料常流水的沟分别有大风沟、归韭沟、龙泉山庄沟、大水沟、小水沟和汝箕沟。
大气降水入渗计算公式：
Q 降=10-1·F·A·α·r
式中：
Q 降——降水入渗补给量（亿m3/a）；
F——均衡区的面积（km2）；
A——年降水量（mm）；
α——降水入渗系数；
r——有效降水系数。
径流模数法计算公式：
Q 径=3.1536×104·M·F
式中：
Q 径——地下水天然补给资源（亿m3/a）；
M——径流模数（L/s·km2）；
F——补给区面积（km2）。
3.大气降水入渗法
陶乐台地、煤山隆起地下水补给来源主要是大气降水入渗补给，采用大气降水入渗法计算其天然补给量，计算公式：
Q 降=10-1·F·A·α·r
式中：
Q 降——降水入渗补给量（亿m3/a）；
F——均衡区的面积（km2）；
A——年降水量（mm）；
α——降水入渗系数；
r——有效降水系数。
4.地下水天然资源量计算结果
经计算研究区内地下水天然补给资源量为5.30 亿m3/a。
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