水资源利用与保护

水圈的定义：地球表面，岩石圈内，大气层中和生物体内所有各种形态的水，包括海洋水，冰川水，湖泊水，沼泽水，河流水，地下水，土壤水，大气水和生物水等，在全球形成了一个完整的系统，这就是水圈。水平衡原理：根据物质不灭定律，在地球的水循环过程中，对于任一地区，在给定的时段内，输入的水量与输出的水量之差额必等于蓄水量的变化量，这就是水量平衡原理。水系：由干流，支流和流域内的湖泊，沼泽或地下暗河彼此连接组成的大系统称为水系。决定水资源状态的三要素：降水，径流，蒸发。水资源量的计算包括：区域降水量，地表水资源量，地下水资源量及总水资源量的计算。水资源量评价基本方法：1.简单水量对比法（这种水资源量的评价方法，往往用于水资源量的区域规划和大型建设项目的可行性研究）2.典型年法（这种方法往往用于区域水资源量的规划与用水开采设计阶段的水资源量评价）3.开采试验法（这种通过开采试验确定水资源量的方法称为开采试验法）年径流量的基本概念：1.年径流量：一个年度内通过河流某断面的水量，称为该断面以上流域的年径流量。2.多年平均年径流量：天然河道的径流量随气候不断变化，不同的年份，径流量也不相同。为了反映河流水资源情况，通常利用数理统计方法求出实测各年径流量的均值，称为多年平均年径流量，或平均年径流量。3.正常年径流量：随着统计实测资料年数的增加，年径流量的均值将趋于一个稳定的数值，此值称为正常年径流量。4.设计年径流量：设计年径流量指通过河流某指定断面对应于设计频率的年径流量。还原计算：就是消除人为影响，将资料系列回归到“天然状态”的一种方法。常用的还原计算方法有分项调查法和降水径流模式法。还原水量：通过建立未受人类活动显著影响而改变的径流量值，得到天然径流量，该值与实测径流量的差值即为还原水量。水质评价：根据水体的用途，按照一定的评价参数，水质标准和评价方法，对水体质量进行定性或定量评定的过程。常见的水质评价方法：1单项水质指数法2综合水质指数法3平局水质指数法4加权平均水质指数法5直接评分法6内梅罗指数法7地下水综合评价法水质评价的步骤：1.水环境背景值调查2.污染源调查评价3.水质监测4.确定评价标准5.按照一定的数学模型进行评价6.评价结论。水体本底值：水体未受人为活动直接影响或未受污染时的各种化学组分值。本底值的确定：应在水系上游清洁段设置背景断面，以便得到水系真实的本底值水资源供需平衡分析的原则：1.长期与近期相结合2.宏观与微观相结合3.科技，经济，社会三位一体统一考虑4.水循环系统综合考虑。影响地表水取水构筑物运行的主要因素：径流变化，泥沙运动，河床演变，漂浮物及冰冻，人类活动等。起动速度：在一定的水流作用下，静止的泥沙开始由静止状态转变为运动状态，叫做“起动”，此时的水流速度称为起动速度。止动速度：当流速继续减到某个数值时，泥沙才停止运动，这时的水流平均速度，称为泥沙的止动速度。固定式取水构筑物的基本形式：1.岸边式取水构筑物（适用于江河岸边较陡，但地质条件好且河床河岸稳定；主流近岸且岸边有足够的水深，水位变副不大且能保证设计枯水位时安全取水；水质较好且便于施工的河段）2.河床式取水构筑物（当河床稳定，河岸较平坦，枯水期主流离岸较远，岸边水深不够或水质不好，而河中心具有足够的水深或较好的水质时，适宜采用河床式取水构筑物）3.斗槽式取水构筑物（当河流含沙量大，冰棱严重，取水量要求大时宜采用该取水构筑物）移动式取水构筑物：1.浮船式取水构筑物（适用于河岸比较稳定，河床冲淤变化不大，岸坡角度在20~30度左右；水位变化幅度在10~35米左右，枯水期水深不小于1.5~2米，河水涨落速度应在2米每小时以内；水流平缓，风浪不大；河流漂浮物少，无冰棱且不易受漂木，浮筏，船只等撞击）2.缆车式取水构筑物（适用于河水涨落在10~35米，涨落速度不大于2米每小时；河床比较稳定，河岸地质条件较好，且岸坡有适宜的角度；河段顺直，靠近主流；河流漂浮物较少，无冰棱且不易受漂木，浮筏，船只等的撞击）湖泊和水库取水构筑物位置选择：1.不要选择在湖岸芦苇丛生处附近2.不要选择在夏季主风向的向风面的凹岸处3.为了防止泥沙淤积取水头部，取水构筑物的位置应远离支流的汇入口，应靠近大坝附近4.取水构筑物应建在坡度较小，岸高不大的基岩或植被完整的湖边，水库边）节约用水：1精心管理和保护水资源，使之免受污染2合理开发和利用水资源。调整用水结构，加强用水规划，改进用水工艺，建立科学的用水体系3推广用水新工艺和节水新技术，高效的使用水资源4建立保水、产水、用水、排水等方面的相应的法规体系加强管理力度和科技投入扩大节水效果核心意义：在合理的生产力布局与生产组织前提下，实现一定的社会经济目标和社会经济的可持续发展，通过采用多种措施，对有限的水资源进行合理分配与可持续利用。城市用水定额可根据城市用水量的组成划分，主要有工业用水定额，居民生活用水定额，综合生活用水定额，浇洒道路和绿地用水定额等。用水定额制定的原则：科学性，先进性，法规性和经济合理性。城市节水管理体系：1.城市节水的技术管理；2.城市节水的经济管理3.城市节水的行政管理4.城市节水的法规管理5.城市节水的政策管理城市节水具体措施：1.利用价格杠杆，调节水资源的供需矛盾，促进节约用水2.制定用水定额，逐步实现计划管理3.进行节水宣传教育，加强节水观念4.推广应用节水器具和设备5.保护城市供水水源，实现城市污水再生回用再生水回用对策：1.城市污水处理统一规划，为城市污水资源化提供前提2.尽快出台污水再生回用的强制性政策，以确保水资源可持续利用3.从不够重视节水，治污和不注意开发传统水资源转变为节流优先，治污为本，多渠道开源的城市水资源可持续利用的战略4.多方面利用资金，加快进行污水治理和再生回用工程建设5.调整水价体系，制定再生水的价格，突出水的商品属性6.城市自来水厂与污水处理厂统一经营，建立给水排水公司水资源保护是为了满足水资源可持续利用的需要，采取经济，法律，行政和科学的手段，合理的安排水资源的开发利用，并对影响水资源经济属性和生态属性的各种行为进行干预的活动，以维持水资源的正常经济使用功能和生态功能。它包括水量保护和水质保护。水资源保护的原则：1.开发利用与保护并重的原则2.为护水资源多功能性的原则3.流域管理与行政区域管理相结合的原则4.水资源保护的经济原则5.取，用，排水全过程管理原则水体污染：是指进入水体的污染物造成该水体中某些物质超过了水体的本底值或水体的自净能力，从而使得该水体部分或全部失去它的功能或用途，降低了使用价值。水体污染的三要素：1.污染源2.污染物质3.污染途径顺直微变段——深槽稍下游处有限弯曲段——凹岸弯顶稍下游处蜿蜒弯曲段——不宜建址，必须建时参见有限弯曲段分汊段——宜选在较稳定或发展的汊，不应在衰亡之汊山区河段非冲击性段——急流卡口上游缓水段及水深流稳的沱内，妥善布置，以免破坏沱内流态山区河段半冲击性段——分段参见：顺直微变段、有限弯曲段、非冲击性段、分汊段水资源的分类：地表水资源与地下水资源，天然水资源和调节水资源，消耗性和非消耗性水资源水资源特性：循环性，储量的有限性，时空分布的不均匀性，用途的广泛性，不可替代性，利、害两重性，水量的相互转化性我国水资源开发利用存在的问题：1供需矛盾日渐突出2水的利用率偏低，浪费严重3水污染加剧，江河湖库水质下降4干旱地区水资源开发利用程度过高5管理水平有待提高