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一定流域或区域、一定时段内地下水输入水量、输出水量与蓄水变量之间的数量平衡关系，又称地下水均衡。所选定的研究地区或地段称均衡区，进行均衡计算的时段称为均衡期。根据质量守衡原理，地下水量平衡关系式为
式中，Wc为地下水输入水量；Wd为地下水输出水量；ΔW为地下水量收支相抵后的盈亏水量。当Wc＞Wd，即ΔW＞0时，为正均衡，地下水水位上升，含水层的储水量增加；当Wc＜Wd，即ΔW＜0时，为负均衡，地下水水位下降，含水层的储水量减少。 在浅层地下水量的平衡分析中，输入水量包括：降水入渗补给，地表水体（河、渠、湖、水库等）的入渗补给，区外侧渗补给，灌溉水入渗和回归补给以及越层补给等。输出水量包括：工农业和人畜用水，潜水蒸发，地下水流入河、渠、湖、水库，向区外排泄以及越层排泄等。 地下水在自然和人为因素的影响下不断补给和消耗，使地下水处在不断的运动之中，平衡关系也在不断变化。研究地下水量平衡的任务是在进行地下水动态长期观测的基础上，查明地下水平衡特征形成的原因及其发展趋势，以便作出相应的预测、预报，为合理开发利用地下水资源和有效地防治因地下水不合理开发引起的危害提供科学依据。 在地下水开发利用地区，需要研究地下水开采情况下新的平衡条件，以及输入、输出水量自身的变化。在地下水位降低后，降水入渗补给量发生变化；潜水蒸发量减少，原来地下水补给河、湖水的情况会改变，或变成河、湖水补给地下水；越层补给量加大以及侧向补排量都可以发生新变化。过量开采地下水，会使平衡关系严重失调，即地下水水位不断降低造成地下水枯竭等后果。因此，应根据当地的具体条件，拟定科学利用地下水的方案，使地下水量在一定年限内能以丰补歉，达到地下水量的基本平衡。另一方面，如果地下水位过高，由于毛细管水的作用，会使农作物的耕作层的土壤含水量过大，不利于作物的生长。因此，必须建立健全的排水系统，合理调控地下水水位。
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