一、地下水均衡计算
1.地下水补给量
流域地下水补给来源有：（1）河道入渗（包括小沟小河及浅山区散流洪水入渗补给量）（2）渠系入渗（包括井泉回归）（3）田间灌溉水入渗（包括井泉回归）（4）降雨凝结水入渗（5）侧向补给量。
（1）天然河道入渗量
天然河道入渗是指发生在水库—渠首间的天然河道及弃水通过天然河道入渗两部分。各盆地天然河道入渗量计算如下：
①大靖盆地：河道入渗及浅山区河水入渗量取《甘肃省河西内陆河流域水资源及其开发利用》成果为800万m3。
②武威盆地：各河流水库—渠首之间入渗只计算西营河和金川河，其他河流水库—渠首的距离很近，入渗量很小，可以忽略。据武威市水电局资料，西营河水库渠首间河道渗漏量占出库水量的20%（多年平均值），1995年计算结果为7232万m3。
渠道弃水量，主要发生在西营、金塔、杂木三灌区渠首及以下河道，河床入渗系数取《河西走廊地下水分布规律与合理开发利用研究报告》中的0.667。不同年份弃水量差异很大，按不同保证率条件下的弃水量计算，平水年（P＝50%）入渗量3164万m3，中等干旱年（P＝75%）为2552万m3，干旱年为1270万m3。1995年计算结果为2551万m3。
小沟小河及浅山区的散流洪水量不能汇入各大河流而直接进入平原区，这部分水量无长期监测资料，由于水不入水库和渠系，应用多年平均降雨量进行计算的散流洪水入渗量为3054.16万m3。这部分散流洪水全部计入武威盆地，大靖、永昌盆地不再计算小沟及浅山区散流洪水入渗量。
③永昌盆地：水库—渠首入渗包括东大河皇城水库—渠首之间，西大河水库—渠首之间，根据《甘肃省河西内陆河流域水资源及其开发利用》成果取4420万m3。
④民勤盆地：民勤盆地入境水量为红崖山水库所控制，跃进总干渠直接从水库引水，水库与渠道之间无天然河道。民勤盆地河道入渗发生在跃进干渠进入湖区段，该渠道利用了11.9km的天然河道，此段河道入渗量为800万m3。
⑤金川—昌宁盆地：天然河道入渗发生在金川峡水库—渠首之间，据金昌市水电局资料，1995年此段河道入渗量为2246万m3。
（2）渠系入渗
渠系入渗分地表引水渠系入渗量和井泉回归入渗量两部分。
渠系入渗量计算公式为：
地表引水入渗量＝入渠水量×（1－渠系利用系数）×（1－包气带吸收系数）
井泉回归入渗量＝井提水量（引泉水量）×（1－渠系利用系数）×（1－包气带吸收系数）流域内22个灌区1995年渠首引水量及井提水量、引泉水量取自武威地区水利年报、水文地质部门观测资料、实际调查值，包气带入渗系数取《河西走廊地下水资源及变化趋势研究》成果0.1。各灌区渠系入渗量计算成果见表3—2。入渗总量为5.42亿m3，其中泉水回归入渗量0.33亿m3。因农田灌溉井距田间很近，一般不考虑井水渠系入渗，只考虑田间入渗。
（3）田间灌溉水入渗量
田间灌溉水入渗量包括引入田间的地表水入渗量和就地开采的地下水回归量、引入田间泉水回归量两部分。
计算公式：
地表水入渗量＝入渠水量×渠系利用系数×田间入渗系数
井泉回归量＝井提水量（引泉水量）×渠系利用系数×田间入渗系数
田间入渗系数根据耗水量反算并参照以往地质、水利部门研究成果，山水灌区地下水位埋深较大，田间入渗系数取0.02～0.19，井泉灌区地下水位埋深相对较浅，入渗系数较大，取0.25～0.40。各灌区田间入渗量计算成果见表3—2。田间入渗总量为3.49亿m3，其中井泉回归入渗量为2.75亿m3。
（4）降水、凝结水入渗量
降水入渗补给地下水只是发生在水位埋深小于5m的地区，水位埋深大于5m时，因本区降雨量较小，一般认为没有入渗补给量。据九墩试验场气象资料和民勤气象站气象资料，武威盆地年有效降雨量100.6～190.9mm，民勤、昌宁盆地年有效降雨量79.5～102mm。
降水入渗系数取《甘肃省河西走廊地下水分布规律与合理开发利用研究》值0.42，1995年武威、民勤、昌宁三盆地降水入渗量计算结果为1980.62万m3。
与降水入渗量相比，凝结水和冻土融冻水入渗补给量相对较大，根据地质部门资料，水位埋深1～3m取入渗系数0.0122，3～5m取0.0306，1995年武威、民勤、昌宁三盆地凝结水入渗补给量计算结果2290.46万m3。
大靖盆地因地下水位埋深大于5m，降水凝结水入渗以零计。
永昌盆地地下水位埋深也较大，降水凝结水入渗取《河西内陆河流域水资源开发利用研究》成果40万m3，全流域降水凝结水入渗量见表3—1。
表3-1 降水凝结水入渗量成果表 单位：万m3
（5）侧向补给量
全流域侧向补给量：
侧向补给量即为地下径流。流域边界处从界外补给界内的地下径流包括两部分，一是祁连山区进入武威盆地的地下径流，据地质部门资料为681.65万m3，二是沙漠补给武威盆地的地下径流量为2500万m3，沙漠补给民勤盆地的地下径流量为2390.83万m3，从流域外补给流域内的侧向总补给量为5571.83万m3。
流域内部各盆地侧向补给量：
大靖盆地：侧向补给量20万m3。
武威盆地：祁连山侧向补给量681.65万m3，九坝—丰乐堡补给量5910.64万m3，沙漠补给量2500万m3，合计9092.29万m3，其中九坝—丰东堡补给量为其盆地内部交换量。
永昌盆地：侧补量为1250万m3。
民勤盆地：武威、昌宁盆地流向民勤盆地的侧向补给量为5770.00万m3，沙漠补给民勤盆地的侧向量为2390.83万m3，合计8160.30万m3。
昌宁盆地：侧向补给量为零。
2.地下水排泄量
流域地下水排泄项有：（1）地下水开采量（2）泉水溢出量（3）蒸发蒸腾量（4）地下径流流出量。
（1）开采量
全流域自20世纪70年代开始大规模开采地下水，截至1995年，据水利统计年报全流域共有机电井1.42万眼，井提水量10.01亿m3，凉州城区工业及城市民用开采量1.15亿m3，全流域总计开采量11.26亿m3。
（2）泉水溢出量
流域内泉水溢出带主要分布在武威盆地和永昌盆地，据地质部门监测资料，1995年武威盆地泉水溢出量为11600万m3，永昌盆地为12490万m3。
（3）蒸发蒸腾量
蒸发蒸腾量包括陆面蒸发量和林木草地叶面蒸腾量两部分。
陆面蒸发量分为作物种植区蒸发量和荒漠区蒸发量两部分，作物种植区在作物生长期间受灌水影响，入渗强度远大于潜水蒸发强度，地下水基本上没有蒸发或者蒸发量很小，只考虑作物非生长期的蒸发量，荒漠区全年考虑。
水利部门和地质部门对石羊河流域蒸发蒸腾量做过多次观测、实验、计算，成果详尽，综合两部门研究成果计算出1995年全流域蒸发蒸腾量为12260万m3。
（4）地下径流：大靖盆地进入沙漠的侧渗量为300万m3。永昌盆地、民勤盆地流向流域外的侧渗量为零，武威盆地、昌宁盆地侧向出流量合计为5770万m3，等于进入民勤盆地的侧向流入量。
3.地下水均衡计算
地下水均衡计算数学模型：
（Q河+Q渠+Q田+Q地1+Q降、凝）-（Q开+Q泉+Q蒸＋Q地2）=△W
式中：Q河——河道入渗量（m3/a）
Q渠——渠系入渗量（m3/a）
Q田——田间入渗量（m3/a）
Q地1——地下径流（山前侧渗、河床潜流）（m3/a）
Q降、凝——降雨、凝结水（m3/a）
Q开——地下水开采量（m3/a）
Q泉——泉水溢出量（m3/a）
Q蒸——蒸发蒸腾量（m3/a）
Q地2——地下径流（侧向流出量）
其中河道入渗、渠系入渗、田间入渗、地下径流（山前侧渗，河床潜流）、降雨、凝结水入渗五项为补给项，地下水开采量、泉水溢出多、蒸发蒸量、地下径流（侧向流出量）四项为排泄项。
1995年地下水均衡计算见表3—2，地下水综合补给量为13.31万m3，排泄项为15.40万m3，储量变化2.09万m3，为负均衡。
多年平均地下水均衡计算:
用典型年法，经分析选1980年为P=50%典型年，各灌区引水量均采用1980年数据，井提水量因1980年缺少资料，选用1981年数据代替。将各灌区补排项汇总于五个盆地进行地下水均衡计算得石羊河流域地下水均衡计算成果见表3—3。
表3－2 石羊河流域地下水资源量计算成果表（1995）
表3－3 石羊河流域地下水资源量计算成果表（多年平均）
说明：1. 本表计算结果用典型年法计算得到。1980 年典型年，表中数据基本以1980年数据计算而得。
2. 地下水开采量无1980年数据，因1980 年井灌面积与1981年相同，采用1981年数据。
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