卫宁盆地地下水资源
综合考虑行政单元和水文地质单元，将卫宁盆地地下水资源分为6个子均衡区（图5-2），分别为沙坡头平原区、沙坡头沙漠区、中宁县台地区、中宁县平原区、青铜峡台地区以及青铜峡平原区。
在均衡区内地下水补给量主要包括降水入渗补给、山前洪水散失补给、渠系渗漏补给和田间灌溉入渗补给；地下水排泄途径主要有潜水蒸发、人工开采、排水沟排泄和黄河排泄。
图5-2 卫宁盆地均衡区分布图
（一）地下水补给
1.降雨入渗补给
大气降水入渗补给量采用下列公式计算：
式中：Q降水——大气降水入渗补给量（108 m3/a）；
F——计算区面积（km2）；
A——年降水量（mm）；
α——降水入渗系数；
γ——有效降水量百分数。
研究区总计算面积为2200 km2。2000—2009年宁夏多年降水量地区分布情况：中卫市为173.64 mm，中宁县为184.15 mm，大气降水对地下水的补给取决于大气降水量、降水形式、包气带岩性和地下水位埋深等因素，根据地下水长期观测资料统计得出，一次降水量小于10 mm的降水，对地下水影响不大，只有当一次降水量大于10 mm时地下水才有可能得到补给，因此，把能产生明显补给作用的降雨量称为“有效降雨量”。有效降雨量的大小与包气带岩性相关，包气带岩性的渗透性强则有效降雨量大，反之则小。根据长期观测统计，发现研究区有效降水量一般为全年降水量的52%。本次工作中，根据包气带岩性、厚度以及所处地形地貌部位的不同，将研究区降雨入渗系数按照丘陵台地区、中部平原区及西部沙漠区进行分区，并计算出研究区大气降水入渗补给量，计算结果见表5-16。模拟期研究区降水入渗补给量为0.57×108 m3/a。
图5-16 卫宁平原模拟期大气降水入渗补给量计算表
2.洪水散失径流补给
在研究区的北部和南部为卫宁北山、牛首山、香山与平原的分界线，接受山区基岩裂隙水和第四系沟谷潜流的地下水补给。根据前人资料同比推出山前侧向径流补给量和洪水散失补给量。洪水散失补给量计算中，暴雨径流入渗补给量计算公式如下：
式中：Q洪渗——暴雨洪流入渗补给量（108 m3/a）；
F——山区汇水区面积（km2），在地形图上结合流域分析利用Global Mapper软件量取；
M0——山区地表水径流深度（mm/a），主要利用本次地表水资源评价结果；
δ——暴雨洪流入渗补给系数；
Q洪——流入山前的洪流量（108 m3/a）根据《宁夏地下水资源评价》（1984），洪水散失入渗系数取0.7。经计算模拟期山洪散失量为0.20×108 m3/a，计算结果见表5-17所示。
表5-17 卫宁平原模拟期暴雨洪流量计算表
3.渠系渗漏补给量
流经研究区的主要渠道有：美利渠、七星渠、跃进渠、羚羊角渠和羚羊寿渠等。渠系渗漏补给量是指地表水引水灌渠进入田间以前各级渠道对地下水的渗漏补给。本次只计算了干、支两级渠道的渗漏补给量。计算公式为：
式中：Q渠渗——渠系渗漏补给量（108 m3/a）；
Q渠引——渠系引水量（108 m3/a）；
m——渠系渗漏补给系数，根据水利部提供的水利公报，统计2014年五条干渠引水量。
渠道引水量来源于各渠道管理所统计资料（渠道退水量已从引水量中扣除），渠系引水渗漏计算结果见表5-18。模拟期渠系渗漏补给量为0.39×108 m3。
由于卫宁平原渠系在近些年中不断添加衬砌，使得渠系入渗量不断减少，根据所了解情况，区内仅有跃进渠尚未进行衬砌，其他渠系基本上完成衬砌，仅留有少量未衬砌部分，该部分渠系入渗补给量由模型在计算中根据实际情况进行添加。
表5-18 卫宁平原模拟期渠系渗漏补给量计算表
4.田间灌溉入渗补给量
田间灌溉入渗补给量是灌溉水进入作物田间后，经包气带渗漏补给地下水的水量。根据遥感数据中1∶10万土地利用图和1∶10万湿地类型图，划分出旱地和水浇地面积，引水量和灌溉定额是根据本次地面调查和《宁夏回族自治区水资源综合规划》有关统计资料所取得的，水作物灌溉定额1950立方米/亩·年，旱作物水浇地灌溉定额800立方米/亩·年，合计农作物用水量1887.7万m3/a。灌溉入渗系数，引用宁夏人民出版社出版的《宁夏回族自治区水资源调查评价》报告中灌溉入渗系数，其中旱作物水浇地0.21、水作物0.16。根据公式：
式中：Q田渗——渠灌田间入渗补给量（108 m3/a）；
β——田间入渗补给系数；
F——灌溉面积（km2）；
q——灌溉定额（立方米/亩·年）。
田间灌溉入渗补给量计算结果见表5-19。模拟期田间灌溉水渗补给量为1.60×108 m3。
表5-19 卫宁平原模拟期田间灌溉入渗量计算表
（二）地下水排泄
1.排水沟排泄地下水量
研究区主要排水干沟有第一排水沟、第九排水沟、北河子沟、南河子沟等（图5-3）。排水沟排泄地下水的量Qd：
式中：δ——排水沟排泄地下水的系数；
Q——排水沟总排水量（108 m3/a）。
图5-3 卫宁平原排水沟位置图
主要排水沟排泄水量根据2014年《水资源公报》统计，排水沟排泄地下水的系数利用水文分割法，分割出排水沟排泄的地下水量，然后除总排水量所得的系数为排水沟排泄地下水的系数。本次计算采用宁夏人民出版社出版的《宁夏地下水资源》中排水沟排泄地下水系数确定的方法，本地区排水沟排泄地下水系数具体取值见表5-20。模拟期排水沟排泄地下水量为1.31×108 m3/a。
表5-20 卫宁地区模拟期排水沟排泄地下水量计算表
续表
2.黄河侧向流出量
黄河贯穿卫宁平原，平原灌区由于受到引黄灌溉的补给，潜水水位埋深较浅，多在1~3 m，潜水位普遍高于黄河水位。从潜水等水位线图分析，潜水流向黄河。黄河基本上是排泄地下水的边界。
据地下水等水位线图，将黄河边界分为6段。在Arcmap图中连接相邻分段点，将相邻点的曲线距离大致作为入渗断面宽度，地下水水力坡度从流场图中量出。渗透系数和含水层厚度，根据分段点附近的钻探抽水试验资料获得。最终根据地下水等水位线图（图5-4）、经验值等带入公式计算出地下水和黄河的交换水量。
根据计算公式：
式中：Q——断面流出量（m3/a）；
K——渗透系数（m/d）；
I——地下水水力坡度；
L——计算断面的宽度（m）；
M——含水层的厚度（m）；
α——计算断面与地下水流向的夹角。
计算结果如表5-21所示。
3.人工开采量
图5-4 地下水与黄河交换量计算截面选取示意图
表5-21 卫宁地区模拟期地下水与黄河交换水量计算表
区域内的开采主要分为集中开采和面状开采，其中集中开采为两处水源地，中卫迎水桥水源地和中宁水源地，开采量均为2×104 m3/d，其中中卫水源地开采井7眼，中宁水源地开采井13眼，经计算集中开采量为0.146×108 m3/a。区内开采主要集中在平原区和部分北部台地。根据2014年《水利公报》统计工作区分散开采有工业用水量0.1091×108 m3/a，农村人畜用水量和城镇生活用水量0.2007×108 m3/a，分散开采量为0.3098×108 m3/a。区内开采总量为0.455×108 m3/a。
4.蒸发量
影响土面蒸发的主要因素是潜水水位埋深和包气带岩性。卫宁平原的地下水位埋深多小于3 m，蒸发埋深分区见图5-5。地下水蒸发极为强烈，是主要的排泄方式之一。本次取卫宁平原的极限埋深为3米，所用的蒸发度，是在计算区内县级以上气象站蒸发度观测资料的基础上，乘以0.62的系数。计算结果见表5-22。模拟期研究区蒸发量为0.54×108 m3/a。
图5-5 卫宁地区潜水埋深图
表5-22 卫宁地区模拟期蒸发量计算表
（三）地下水均衡
根据水均衡法确定了卫宁地区的地下水均衡情况如表5-23所示。
根据均衡法计算结果显示，研究区内的地下水总补给量为2.989×108 m3/a，其中主要的补给来源为田间灌溉入渗量，占补给量的53.53%，其次为降雨入渗补给，占19.14%。区内总排泄量为3.018×108 m3/a，主要的排泄量为排水沟排泄，占总排泄量的43.37%，其次为向黄河排泄和蒸发，分别占23.82%和17.73%。补给量和排泄量之差为-0.029×108 m3/a，为负均衡。
表5-23 卫宁地区模拟期水均衡计算表
