劉道維+李鐵男+徐柳娟

摘要：依據嘉蔭縣實測地下水資量，對天然補給量進行計算分析，分別采用平均布井法和開采系數(shù)法對地下水可開采量進行計算，最后對嘉蔭縣地下水資源量供需平衡進行分析，結果表明嘉蔭縣地下水可開采量滿足了項目建設用水的要求，具有一定開采潛力。

關鍵詞：地下水資源量；天然補給量；可開采量；供需平衡分析

中圖分類號 TV211.1 文獻標識碼A文章編號1007-7731（2014）13-146-04

Calculation of Groundwater Resources and Analysis of Supply and Demand Balance in Jiayin County

Liu Daowei et al.

（Heilongjiang Provincial Hydraulic Research Institute， Harbin 150080，China）

Abstract：This paper calculated and analysised the natural recharge based on the amount of Jiayin measured groundwater resources. Calculated groundwater exploitation use the average well spacing method and mining factor method respectively， finally analysised supply and demand balance of Jiayin groundwater resources， analysis showed that Jiayin groundwater exploitation meeted the requirements of the construction of water projects， had some potential for exploitation.

Key words：Groundwater resources；Natural recharge；Recoverable amount；Analysis of supply and demand balance

地下水資源量是處在地下水補給與排泄的動態(tài)平衡中，是隨著自然和人為因素的改變而變化的。當大量開采地下水后，會引起地下水補給、排泄條件的改變，給地下水量的準確計算帶來困難。為此，筆者對嘉蔭縣地下水資源量進行了分析計算，并對嘉蔭縣地下水資源量供需平衡進行了分析。

1 地下水資源量分析方法

1.1 計算參數(shù)的確定 計算參數(shù)是地下水資源評價水均衡方法中各補給項計算的重要依據。主要應用的參數(shù)有多年平均降雨量X、降水入滲補給系數(shù)α、水面蒸發(fā)量E0、含水層滲透系數(shù)K、含水層厚度H、地下水水力坡度I、河道滲漏及排泄長度L、河道滲漏補給及排泄時間T、田間灌溉入滲系數(shù)β。

1.2 天然補給量計算 地下水天然補給量主要有降水入滲補給、上游地下水側向徑流補給、河流入滲補給。計算方法如下：

1.2.1 大氣降水入滲補給量Q降 計算公式如下：Q降=F·a·X

式中：Q降——大氣降水年滲入量（m3/a）；

F——大氣降水滲入計算面積（m2）；

a——多年平均降水滲入系數(shù)；

X——多年平均降水量（m）。

1.2.2 側向徑流補給量Q徑 側向徑流補給量是指山丘區(qū)山前地下水徑流補給平原區(qū)淺層地下水的水量。因水文地質資料較齊全，故采用地下水動力學法計算，計算公式如下：Q徑=K·I·B·M·T

式中：Q徑——側向徑流流入量（m3/a）；

K——滲透系數(shù)（m/d）；

I——水力坡度，依照稍緩于地形坡度原則確定；

B——斷面長度（m），在1∶10萬地形圖量??；

M——含水層厚度（m）；

T——補給時間（d），取365d。

1.2.3 河流入滲補給量Q河 計算公式如下：Q河=K·I·B·M·T

式中：Q河——河道滲漏補給量（m3）；

K——含水層平均滲透系數(shù)（m/d）；

I——地下水水力坡度；

B——計算斷面寬度由圖上量?。╩）；

M——天然情況下，潛水含水層厚度（m）；

T——地下水徑流補給時間（d/a）。

1.2.4 渠灌田間入滲補給量Q田 田間灌溉滲入量是指灌溉水進入田間后，經包氣帶滲入補給地下水的水量。計算公式如下：Q田=Qa·β·F田

式中：Q田——灌溉田間滲入量（m3/a）；

Qa——灌溉定額（m3/667m2）；

β——灌溉田間入滲系數(shù)；

F田——實際灌溉面積（667m2）。

1.2.5 天然地下總補給量 地下水補給量為降水入滲補給量、側向徑流補給量、河道滲漏補給量、灌溉田間入滲補給量之和。計算公式如下：Q總=Q降+Q徑+Q河+Q田

1.3 地下水可開采量計算 地下水可開采量的計算主要采用平均布井法和開采系數(shù)法。

1.3.1 平均布井法 平均布井法是根據區(qū)域水文地質特征、含水層特性，以及當?shù)囟嗄甑叵滤_采規(guī)律，確定單井涌水量、影響半徑、年開采時間，在計算區(qū)內平均布井，用這些井年內開采量代表區(qū)內可開采量。

計算公式為：Q可開=q單·N·t，N=F/4R2

式中：Q——地下水可開采量（m/a）；

q單——推斷降深7m，口徑換成12″時單井涌水量（m/d）；

N——計算區(qū)內平均布井數(shù)（眼）；

t——多年平均開井時間，取30d/a；

F——計算區(qū)內有效可布井面積（m2）；

R——影響半徑（m）。

1.3.2 開采系數(shù)法 計算公式為：Q可開=Q總補·ξ

式中：Q可開——多年平均地下水可開采量（m3/a）；

Q總補——論證區(qū)多年平均地下水總補給量（m3/a）；

ξ——開采系數(shù)。

2 嘉蔭縣地下水資源量分析計算

2.1 天然補給量計算 嘉蔭縣節(jié)水增糧行動灌溉區(qū)域分布廣泛，建設項目地點及取水地點位于黑龍江省嘉蔭縣，包括保興鄉(xiāng)、朝陽鎮(zhèn)、滬嘉鄉(xiāng)、向陽鄉(xiāng)、紅光鄉(xiāng)、烏拉嘎、烏云鎮(zhèn)、青山鄉(xiāng)、常勝鄉(xiāng)等9個鄉(xiāng)鎮(zhèn)19個村和嘉蔭農場2個管理區(qū)（表1、表2）。

表1 計算參數(shù)取值

[計算分區(qū)&片區(qū)名稱&鄉(xiāng)鎮(zhèn)（農場）名稱&村名稱&F（論證面積）

（km2）&年平均降水

入滲系數(shù)α&滲透系數(shù)

（m/d）&水力坡度

I&含水層平均厚度（m）&論證區(qū)1&水利片區(qū)7&烏拉嘎&立志村&5.4&0.13&24&0.001&21.2&論證區(qū)2&水利片區(qū)8&青山鄉(xiāng)&上馬村&4.2&0.1&14&0.0015&15.6&論證區(qū)3&水利片區(qū)12、13&保興鄉(xiāng)&三合村、興農村&9&0.11&14&0.002&16&論證區(qū)4&水利片區(qū)1、14&保興鄉(xiāng)&大同村、東興村、連豐村&30.9&0.09&14&0.002&16.8&論證區(qū)5&農開片區(qū)4&保興鄉(xiāng)&前崗村&23&0.13&24&0.001&20.8&論證區(qū)6&水利片區(qū)5、6&紅光鄉(xiāng)&紅錦屯、東升村&13.5&0.08&9&0.004&10.5&論證區(qū)7&水利片區(qū)2、4&朝陽鎮(zhèn)&新發(fā)村、永安村&9&0.09&14&0.002&17.2&論證區(qū)8&農墾片區(qū)1&嘉蔭農場&十四隊&8.1&0.08&9&0.003&10&論證區(qū)9&農墾片區(qū)2、3&嘉蔭農場&雙龍管理區(qū)1、2&16.9&0.12&14&0.002&16.7&論證區(qū)10&農開片區(qū)3&向陽鄉(xiāng)&豐林村&21.6&0.09&14&0.002&14.6&論證區(qū)11&水利片區(qū)11&向陽鄉(xiāng)&王家店村&4&0.14&24&0.0007&21.4&論證區(qū)12&農開片區(qū)1&向陽鄉(xiāng)&雪水溫村&6.4&0.1&14&0.002&16.5&論證區(qū)13&農開片區(qū)2&烏云鎮(zhèn)&舊城村&16.6&0.08&14&0.0015&15.8&論證區(qū)14&水利片區(qū)9、10&常勝鄉(xiāng)&常家村、江南村&14.1&0.09&14&0.002&14.6&論證區(qū)15&水利片區(qū)3&滬嘉鄉(xiāng)&富民村&2&0.13&24&0.0006&20.6&合計&&&&184.7&&&&&]

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表2 地下水資源總補給量

[計算分區(qū)&地貌單元&面積

（km2）&降水入滲Q降

（萬m3/a）&側向徑流Q徑

（萬m3/a）&河道滲入Q河

（萬m3/a）&總補給量Q總

（萬m3/a）&論證區(qū)1&河谷漫灘&5.40&41.38&42.29&15.59&99.26&論證區(qū)2&一級階地&4.20&24.76&25.30&&50.06&論證區(qū)3&一級階地&9.00&58.36&40.88&&99.24&論證區(qū)4&一級階地&30.90&163.94&110.98&&274.92&論證區(qū)5&河谷漫灘&23.00&176.26&57.16&26.70&260.12&論證區(qū)6&山前臺地&13.50&63.67&36.78&&100.45&論證區(qū)7&一級階地&9.00&47.75&58.04&&105.79&論證區(qū)8&山前臺地&8.10&38.20&25.07&&63.27&論證區(qū)9&一級階地&16.90&119.55&67.50&&187.05&論證區(qū)10&一級階地&21.60&114.60&67.88&&182.48&論證區(qū)11&河谷漫灘&4.00&33.01&36.55&13.55&83.10&論證區(qū)12&一級階地&6.40&37.73&32.95&&70.68&論證區(qū)13&一級階地&16.60&78.29&48.61&&126.90&論證區(qū)14&一級階地&14.10&74.81&80.95&&155.76&論證區(qū)15&河谷漫灘&2.00&15.33&22.96&7.97&46.26&合計&&184.70&1087.63&753.91&63.80&1905.34&]

2.2 地下水可開采量計算 本區(qū)域以開采系數(shù)法計算確定的開采量為可開采量，計算結果如表3所示。

表3 論證區(qū)地下水可開采量

[計算分區(qū)&地貌單元&面積(km2)&總補給量Q總

(萬m3/a)&補給模數(shù)

（萬m3/km2·a）&可開采量

（萬m3/a）&開采系數(shù)

ρ&開采模數(shù)

（萬m3/km2·a）&論證區(qū)1&河谷漫灘&5.40&99.26&18.38&69.48&0.7&12.87&論證區(qū)2&一級階地&4.20&50.06&11.92&32.54&0.65&7.75&論證區(qū)3&一級階地&9.00&99.24&11.03&64.51&0.65&7.17&論證區(qū)4&一級階地&30.90&274.92&8.90&178.70&0.65&5.78&論證區(qū)5&河谷漫灘&23.00&260.12&11.31&182.08&0.7&7.92&論證區(qū)6&山前臺地&13.50&100.45&7.44&75.34&0.75&5.58&論證區(qū)7&一級階地&9.00&105.79&11.75&68.77&0.65&7.64&論證區(qū)8&山前臺地&8.10&63.27&7.81&47.45&0.75&5.86&論證區(qū)9&一級階地&16.90&187.05&11.07&121.58&0.65&7.19&論證區(qū)10&一級階地&21.60&182.48&8.45&118.61&0.65&5.49&論證區(qū)11&河谷漫灘&4.00&83.10&20.78&58.17&0.7&14.54&論證區(qū)12&一級階地&6.40&70.68&11.04&45.94&0.65&7.18&論證區(qū)13&一級階地&16.60&126.90&7.64&82.48&0.65&4.97&論證區(qū)14&一級階地&14.10&155.76&11.05&101.24&0.65&7.18&論證區(qū)15&河谷漫灘&2.00&46.26&23.13&27.76&0.6&13.88&合計&&184.70&1905.34&10.32&1274.65&&6.90&]

3 嘉蔭縣地下水供需平衡分析

節(jié)水灌溉論證區(qū)地下水的保證程度，除受地下水資源量分布、地下水開發(fā)利用條件、取用水的多與少影響外，還要受其他用戶對地下水的開發(fā)利用情況的影響。因此，對于項目區(qū)地下水開發(fā)利用要在地下水資源綜合開發(fā)利用的前提下，充分考慮近期和遠期的需要，兼顧項目區(qū)內生產、生活和環(huán)境用水，考慮地下水可開采量與水資源用水總量的平衡，保證項目區(qū)地下水資源的供需平衡。

3.1 論證區(qū)現(xiàn)狀用水量 論證區(qū)內地下水總補給量為

1 905.34萬m3，可開采量為1 274.65萬m3，各業(yè)用水均采用地下水，現(xiàn)狀地下水開采量為32.75萬m3，現(xiàn)狀開采率為2.57%，為地下水開發(fā)利用潛力區(qū)（表4）。由表4分析得知，論證區(qū)現(xiàn)有地下水可利用量仍有盈余。

表4 論證區(qū)地下水資源供用平衡分析

[論證區(qū)名稱&地下水& 用水量（萬m3） &供-用

（萬m3）&總補給量（萬m3）&可開采量（萬m3）&現(xiàn)狀開采量（萬m3）&現(xiàn)狀開采率（%）&生活用水&牲畜用水&合計&論證區(qū)1&99.26&69.48&1.99&2.86 &1.25&0.74&1.99&67.49&論證區(qū)2&50.06&32.54&2.03&6.23 &1.31&0.71&2.03&30.51&論證區(qū)3&99.24&64.51&1.28&1.98 &0.82&0.46&1.28&63.23&論證區(qū)4&274.92&178.70&2.47&1.38 &1.58&0.89&2.47&176.23&論證區(qū)5&260.12&182.08&2.16&1.19 &1.40&0.76&2.16&179.92&論證區(qū)6&100.45&75.34&4.54&6.02 &2.92&1.61&4.54&70.80&論證區(qū)7&105.79&68.77&4.11&5.98 &2.71&1.40&4.11&64.65&論證區(qū)8&63.27&47.45&1.74&3.67 &1.15&0.59&1.74&45.71&論證區(qū)9&187.05&121.58&1.40&1.15 &0.90&0.49&1.40&120.19&論證區(qū)10&182.48&118.61&0.72&0.61 &0.46&0.26&0.72&117.89&論證區(qū)11&83.10&58.17&2.19&3.76 &1.38&0.81&2.19&55.99&論證區(qū)12&70.68&45.94&1.16&2.53 &0.74&0.42&1.16&44.78&論證區(qū)13&126.90&82.48&1.30&1.57 &0.82&0.47&1.30&81.19&論證區(qū)14&155.76&101.24&2.05&2.03 &1.30&0.76&2.05&99.19&論證區(qū)15&46.26&27.76&3.62&13.03 &2.27&1.35&3.62&24.14&合計&1905.34&1274.65&32.75&2.57 &21.01&11.74&32.75&1241.91&]

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3.2 規(guī)劃水平年供需平衡分析 各論證區(qū)2015年總需水量為701.68萬m3，根據地下水開采量進行了水資源供需平衡分析，詳見表5。

表5 論證區(qū)2015年地下水資源供需平衡分析

[論證區(qū)

名稱&地下水& 需水量（萬m3） &供-需

（萬m3）&總補給量（萬m3）&可開采量（萬m3）&設計開采量（萬m3）&設計開采率（%）&生活需水&牲畜需水&節(jié)水灌溉&合計&論證區(qū)1&99.26&69.48&30.43&43.79 &1.68&1.16&27.59&30.43&39.05&論證區(qū)2&50.06&32.54&18.40&56.54 &1.77&1.11&15.52&18.40&14.14&論證區(qū)3&99.24&64.51&39.75&61.63 &1.11&0.71&37.93&39.75&24.75&論證區(qū)4&274.92&178.70&113.87&63.72 &2.13&1.40&110.34&113.87&64.83&論證區(qū)5&260.12&182.08&106.53&58.51 &1.88&1.20&103.45&106.53&75.55&論證區(qū)6&100.45&75.34&47.84&63.50 &3.95&2.51&41.38&47.84&27.50&論證區(qū)7&105.79&68.77&36.87&53.61 &3.66&2.18&31.03&36.87&31.90&論證區(qū)8&63.27&47.45&30.53&64.33 &1.55&0.92&28.06&30.53&16.93&論證區(qū)9&187.05&121.58&51.62&42.46 &1.22&0.77&49.63&51.62&69.96&論證區(qū)10&182.48&118.61&53.02&44.71 &0.62&0.40&52.00&53.02&65.58&論證區(qū)11&83.10&58.17&23.81&40.93 &1.86&1.26&20.69&23.81&34.37&論證區(qū)12&70.68&45.94&23.32&50.77 &1.00&0.66&21.67&23.32&22.62&論證區(qū)13&126.90&82.48&45.18&54.78 &1.11&0.74&43.33&45.18&37.30&論證區(qū)14&155.76&101.24&61.55&60.80 &1.75&1.18&58.62&61.55&39.69&論證區(qū)15&46.26&27.76&18.96&68.31 &3.06&2.11&13.79&18.96&8.80&合計&1905.34&1274.65&701.68&55.05 &28.35&18.30&655.03&701.68&572.97&]

從表5中得知，規(guī)劃水平年項目區(qū)節(jié)水灌溉和其他用水戶開發(fā)利用地下水，余水量572.97萬m3，設計開采率55.05%，地下水可開采量完全可以滿足了項目建設用水的要求。論證區(qū)90%保證率的補給量為1 411.04萬m3，可開采量為943.76萬m3，能夠滿足枯水年項目區(qū)701.68萬m3的需水量，設計開采率為74.35%。雖然開采率較高，水位將會有所下降，但是豐水年地下水會得到及時的回補，并不會形成超采漏斗。

參考文獻

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［5］楊貴林，燕華云，張靜嫻.青海省水資源供需平衡分析［J］.水資源與水工程學報，1998，04：46-50.

（責編：張宏民）

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3.2 規(guī)劃水平年供需平衡分析 各論證區(qū)2015年總需水量為701.68萬m3，根據地下水開采量進行了水資源供需平衡分析，詳見表5。

表5 論證區(qū)2015年地下水資源供需平衡分析

[論證區(qū)

名稱&地下水& 需水量（萬m3） &供-需

（萬m3）&總補給量（萬m3）&可開采量（萬m3）&設計開采量（萬m3）&設計開采率（%）&生活需水&牲畜需水&節(jié)水灌溉&合計&論證區(qū)1&99.26&69.48&30.43&43.79 &1.68&1.16&27.59&30.43&39.05&論證區(qū)2&50.06&32.54&18.40&56.54 &1.77&1.11&15.52&18.40&14.14&論證區(qū)3&99.24&64.51&39.75&61.63 &1.11&0.71&37.93&39.75&24.75&論證區(qū)4&274.92&178.70&113.87&63.72 &2.13&1.40&110.34&113.87&64.83&論證區(qū)5&260.12&182.08&106.53&58.51 &1.88&1.20&103.45&106.53&75.55&論證區(qū)6&100.45&75.34&47.84&63.50 &3.95&2.51&41.38&47.84&27.50&論證區(qū)7&105.79&68.77&36.87&53.61 &3.66&2.18&31.03&36.87&31.90&論證區(qū)8&63.27&47.45&30.53&64.33 &1.55&0.92&28.06&30.53&16.93&論證區(qū)9&187.05&121.58&51.62&42.46 &1.22&0.77&49.63&51.62&69.96&論證區(qū)10&182.48&118.61&53.02&44.71 &0.62&0.40&52.00&53.02&65.58&論證區(qū)11&83.10&58.17&23.81&40.93 &1.86&1.26&20.69&23.81&34.37&論證區(qū)12&70.68&45.94&23.32&50.77 &1.00&0.66&21.67&23.32&22.62&論證區(qū)13&126.90&82.48&45.18&54.78 &1.11&0.74&43.33&45.18&37.30&論證區(qū)14&155.76&101.24&61.55&60.80 &1.75&1.18&58.62&61.55&39.69&論證區(qū)15&46.26&27.76&18.96&68.31 &3.06&2.11&13.79&18.96&8.80&合計&1905.34&1274.65&701.68&55.05 &28.35&18.30&655.03&701.68&572.97&]

從表5中得知，規(guī)劃水平年項目區(qū)節(jié)水灌溉和其他用水戶開發(fā)利用地下水，余水量572.97萬m3，設計開采率55.05%，地下水可開采量完全可以滿足了項目建設用水的要求。論證區(qū)90%保證率的補給量為1 411.04萬m3，可開采量為943.76萬m3，能夠滿足枯水年項目區(qū)701.68萬m3的需水量，設計開采率為74.35%。雖然開采率較高，水位將會有所下降，但是豐水年地下水會得到及時的回補，并不會形成超采漏斗。

參考文獻

［1］丁志立，鄒寧王.長江流域地下水資源量分布及特征分析［J］.人民長江，2008，（39）17：73-75.

［2］潘啟民，曾令儀，何麗.黃河流域淺層地下水資源量及可開采量分析［J］.人民黃河，2007，（29）1：47-49.

［3］劉寶，張貴軍.明水縣地下水資源量分析計算［J］.東北水利水電，2009，05：43-52.

［4］秦大庸，嚴登華，靖娟.水資源供需平衡分析在沈陽區(qū)域的應用探討［J］.中國水利，2007，03：31-33.

［5］楊貴林，燕華云，張靜嫻.青海省水資源供需平衡分析［J］.水資源與水工程學報，1998，04：46-50.

（責編：張宏民）

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3.2 規(guī)劃水平年供需平衡分析 各論證區(qū)2015年總需水量為701.68萬m3，根據地下水開采量進行了水資源供需平衡分析，詳見表5。

表5 論證區(qū)2015年地下水資源供需平衡分析

[論證區(qū)

名稱&地下水& 需水量（萬m3） &供-需

（萬m3）&總補給量（萬m3）&可開采量（萬m3）&設計開采量（萬m3）&設計開采率（%）&生活需水&牲畜需水&節(jié)水灌溉&合計&論證區(qū)1&99.26&69.48&30.43&43.79 &1.68&1.16&27.59&30.43&39.05&論證區(qū)2&50.06&32.54&18.40&56.54 &1.77&1.11&15.52&18.40&14.14&論證區(qū)3&99.24&64.51&39.75&61.63 &1.11&0.71&37.93&39.75&24.75&論證區(qū)4&274.92&178.70&113.87&63.72 &2.13&1.40&110.34&113.87&64.83&論證區(qū)5&260.12&182.08&106.53&58.51 &1.88&1.20&103.45&106.53&75.55&論證區(qū)6&100.45&75.34&47.84&63.50 &3.95&2.51&41.38&47.84&27.50&論證區(qū)7&105.79&68.77&36.87&53.61 &3.66&2.18&31.03&36.87&31.90&論證區(qū)8&63.27&47.45&30.53&64.33 &1.55&0.92&28.06&30.53&16.93&論證區(qū)9&187.05&121.58&51.62&42.46 &1.22&0.77&49.63&51.62&69.96&論證區(qū)10&182.48&118.61&53.02&44.71 &0.62&0.40&52.00&53.02&65.58&論證區(qū)11&83.10&58.17&23.81&40.93 &1.86&1.26&20.69&23.81&34.37&論證區(qū)12&70.68&45.94&23.32&50.77 &1.00&0.66&21.67&23.32&22.62&論證區(qū)13&126.90&82.48&45.18&54.78 &1.11&0.74&43.33&45.18&37.30&論證區(qū)14&155.76&101.24&61.55&60.80 &1.75&1.18&58.62&61.55&39.69&論證區(qū)15&46.26&27.76&18.96&68.31 &3.06&2.11&13.79&18.96&8.80&合計&1905.34&1274.65&701.68&55.05 &28.35&18.30&655.03&701.68&572.97&]

從表5中得知，規(guī)劃水平年項目區(qū)節(jié)水灌溉和其他用水戶開發(fā)利用地下水，余水量572.97萬m3，設計開采率55.05%，地下水可開采量完全可以滿足了項目建設用水的要求。論證區(qū)90%保證率的補給量為1 411.04萬m3，可開采量為943.76萬m3，能夠滿足枯水年項目區(qū)701.68萬m3的需水量，設計開采率為74.35%。雖然開采率較高，水位將會有所下降，但是豐水年地下水會得到及時的回補，并不會形成超采漏斗。

參考文獻

［1］丁志立，鄒寧王.長江流域地下水資源量分布及特征分析［J］.人民長江，2008，（39）17：73-75.

［2］潘啟民，曾令儀，何麗.黃河流域淺層地下水資源量及可開采量分析［J］.人民黃河，2007，（29）1：47-49.

［3］劉寶，張貴軍.明水縣地下水資源量分析計算［J］.東北水利水電，2009，05：43-52.

［4］秦大庸，嚴登華，靖娟.水資源供需平衡分析在沈陽區(qū)域的應用探討［J］.中國水利，2007，03：31-33.

［5］楊貴林，燕華云，張靜嫻.青海省水資源供需平衡分析［J］.水資源與水工程學報，1998，04：46-50.

（責編：張宏民）

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