城市水资源利用与管理-第二章-水资源评价

河海大学城市水资源利用与管理水文及水资源学院2020/2/18河海大学水文及水资源学院城市水资源利用与管理二、水资源评价水资源评价的概念及分类地下水资源计算水资源可利用量区域水质分析评价区域水资源总量计算地表水资源计算区域水资源评价指标河海大学水文及水资源学院城市水资源利用与管理《中华人民共和国水法》《水资源评价导则》SL/T238-19992.1水资源评价的概念及分类水资源评价的依据河海大学水文及水资源学院城市水资源利用与管理2.1水资源评价的概念及分类通常指水资源的数量、质量、时空分布特征、开发利用条件的分析评定，是水资源的合理开发、管理和保护的基础，也是国家和地区水资源有关问题的决策依据。评价的对象质量时空分布特征开发利用条件数量水资源评价的概念河海大学水文及水资源学院城市水资源利用与管理水资源评价的内容2.1水资源评价的概念及分类水资源数量评价1水资源质量评价2水资源开发利用及其影响评价3降水蒸发径流地表水资源地下水资源水资源总量河流泥沙天然水化学特征水污染状况水资源供用水情况调查分析水资源开发利用对环境的影响基础水资源评价河海大学水文及水资源学院城市水资源利用与管理2.1水资源评价的概念及分类最终目的在于预测和评价研究区域现状及未来经济社会发展条件下水资源供需的变化和发展、水资源供需的协调与矛盾。其研究目标应与区域的国民经济和社会发展规划的总目标相协调。水资源评价的目的一般情况下，研究四个阶段的水资源供需情况，也就是所谓的四个水平年。河海大学水文及水资源学院城市水资源利用与管理水平年2.1水资源评价的概念及分类（1）基准年：又称现状水平年，水资源的现状情况进行评价，以某一年为标准。（2）近期水平年：为近期情况，一般为基准年后的5-10年。近期的水资源供需分析是与区域的经济和社会发展的年度和五年计划相适应，并为其提供依据的，因此要求有一定的精度。（3）中期水平年：为远景情况，一般为基准年后的15-20年，水资源评价的精度要差一些。（4）远期水平年：一般为基准年后的30-50年，评价的精度将会更差一些。河海大学水文及水资源学院城市水资源利用与管理评价区的范围评价区范围大？评价区范围小？2.1水资源评价的概念及分类(1)水资源分区的原因水资源分区河海大学水文及水资源学院城市水资源利用与管理水文气象特征和自然地理条件相近，基本上能反映水资源的地区差别。同一分区内水资源的变化：具有最大相似性；不同分区内水资源的变化：具有最大差异性；尽量按流域水系划分，保持大江大河干支流的完整性。结合流域规划、水资源合理利用和供需平衡分析及总水资源量的估算要求，兼顾水资源开发利用方向，保持供排水系统的连贯性。2.1水资源评价的概念及分类(2)水资源分区的原则水资源分区河海大学水文及水资源学院城市水资源利用与管理2.1水资源评价的概念及分类计算分区成果汇总分区流域水系分区行政区域分区：省(自治区、直辖市)为一级区一级区：十大流域片二级区：80个三级区：214个计算单元根据产汇流条件的差异来划分，还要充分考虑水文资料的情况，即既满足产汇流条件一致又兼顾水文资料符合精度要求。(3)水资源分区的方法再细化河海大学水文及水资源学院城市水资源利用与管理河海大学水文及水资源学院城市水资源利用与管理（1）松花江区包括松花江流域以及黑龙江、乌苏里江、图门江、绥芬河等国际河流中国境内部分（2）辽河区包括辽河流域、东北沿黄渤海诸河以及鸭绿江中国境内部分（3）海河区包括海河流域、滦河流域及冀东沿海（4）黄河区（5）淮河区包括淮河流域及山东半岛沿海诸河（6）长江区含太湖流域（7）东南诸河区（8）珠江区包括珠江流域、华南沿海诸河、海南岛及南海各岛诸河；（9）西南诸河区包括红河．澜沧江、努江、伊洛瓦底江、雅鲁藏布江等国际河流中国境内部分以及藏南、藏西诸河（10）西北诸河区包括塔里木河等西北内陆河以及额尔齐斯河、伊犁河等国际河流中国境内部分全国水资源评价一级区（按流域划分）2.1水资源评价的概念及分类河海大学水文及水资源学院城市水资源利用与管理全国水资源分区情况表编码一级区名称二级区三级区计算面积(万km2)合计1080214953.31A000000松花江区81892.49B000000辽河区61231.38C000000海河区41531.82D000000黄河区82979.21E000000淮河区51533.17F000000长江区1245180G000000东南诸河区71124.06H000000珠江区102257.78J000000西南诸河区61484.69K000000西北诸河区1433338.712.1水资源评价的概念及分类河海大学水文及水资源学院城市水资源利用与管理全国水资源一级分区面积对照表92.4931.3831.879.2133.218024.0657.7884.69338.71050100150200250300350ADBCEFGHJK2.1水资源评价的概念及分类河海大学水文及水资源学院城市水资源利用与管理定义：地球上任一区域在一定时段内，进入的水量与输出的水量之差等于该区域内的蓄水变化量。水量平衡方程：∑Q补-∑Q排=△Q储2.1水资源评价的概念及分类水量平衡基本方程河海大学水文及水资源学院城市水资源利用与管理（1）研究对象为陆地式中：EL——陆地蒸发量；PL——陆地降水量；R——入海径流量；VL——陆地在研究时段内蓄水量的变量。LLLEPRV陆地ELPLR2.1水资源评价的概念及分类全球水量平衡河海大学水文及水资源学院城市水资源利用与管理RRPELLLELPΔVL在短时间内可正可负，但多年平均条件下近似为零。则多年平均情况下的陆地水量平衡方程为：式中：——陆地多年平均蒸发量；——陆地多年平均降水量；——多年平均入海径流量；2.1水资源评价的概念及分类河海大学水文及水资源学院城市水资源利用与管理hhEPRhEhPR（2）研究对象为海洋式中：——海洋多年平均蒸发量；——海洋多年平均降水量；——多年平均入海径流量；2.1水资源评价的概念及分类海洋EhPhR河海大学水文及水资源学院城市水资源利用与管理LhLhEEPPPE（3）研究对象为全球或2.1水资源评价的概念及分类河海大学水文及水资源学院城市水资源利用与管理水汽输送地表径流地表蒸发72000降水119000地下径流470004700033000以洪水的形式入海无法利用14000形成稳定径流被人类利用5000流经无人区9000可以经常利用降水4580002.1水资源评价的概念及分类蒸发505000单位：km3河海大学水文及水资源学院城市水资源利用与管理地表调蓄土壤调蓄地下调蓄坡面流壤中流土壤入渗河川基流Rg地表径流Rs下渗补给地下水地下潜流Ug河川径流R大气降水P潜水蒸发包气带蒸散发地表水体蒸发植被腾发裸地蒸发E2.1水资源评价的概念及分类P=R+E+Ug+△V水量平衡原理P--降水量，R--河川径流量，E--总蒸发量；Ug--地下潜流量，△V--蓄水变量通常，多年平均条件下区域蓄水变化量可以忽略不计，即△V=0，P=R+E+Ug河川径流量R=Rs+Rg，而地下水资源量Q=Rg+Ug水资源总量W=R+Q-Rg区域水量平衡河海大学水文及水资源学院城市水资源利用与管理2.2地表水资源量计算评价内容地表水资源评价的内容评价对象①降水量②蒸发量③河川径流量①数量②时空分布特点河海大学水文及水资源学院城市水资源利用与管理一、降水量2.2地表水资源量计算1绘制多年平均降雨量及降雨量变差系数等值线图3研究降水量的年内变化，推求其多年平均及不同频率代表年的年内分配过程2研究降水量的年际变化，推求区域不同频率代表年的年降水量具体内容包括三个方面：河海大学水文及水资源学院城市水资源利用与管理评价流程2.2地表水资源量计算2.资料的审查3.资料的插补延长4.降水量参数等值线图的绘制5.区域多年平均及不同频率年降水量计算6.区域年降水量的年内分配7.分析成果1.资料的收集准备工作分析计算河海大学水文及水资源学院城市水资源利用与管理2.2地表水资源量计算1.资料的收集★了解并收集研究区域内水文站、雨量站、气象站的降雨资料；★收集具有长系列的外围站降雨资料，了解研究区外围降雨量分布情况，以正确绘制边界地区的等值线图；★认真核对摘录的资料，对资料来源予以注明，如站址的迁移，两站的合并以及审查意见等；★选择适当比例尺地形图作为工作底图；★收集以往有关的分析研究成果，作为统计分析、编制审查等值线图等的重要参考资料主要包括河海大学水文及水资源学院城市水资源利用与管理2.资料的审查2.2地表水资源量计算可靠性特大、特小值，及建国前的资料重点审查一致性站点的一致性、整编方法等一致性代表性分析不同系列长度资料的EX、Cv的稳定性和丰枯周期的变化三性检查系列是否足够长，能否反映总体人类活动的影响以及气候环境的变化，检验是否来自同一总体河海大学水文及水资源学院城市水资源利用与管理代表性分析：一般可选40年以上的长系列年限，向前计算不同时段（n=15,20,24,30,40等）的均值和Cv，并与长系列计算值比较，分析其稳定性当n=24年时，均值较差不超过士5%的站占全部雨量站的75%，Cv值较差不超过士10%的站占全部雨量站的50%；当n≥30时，均值和Cv值都有较大的改善，均值较差均在士5%以内，Cv值较差不超过士10%的站占全部雨量站的比例均为75%。2.2地表水资源量计算河海大学水文及水资源学院城市水资源利用与管理3.资料的插补展延2.2地表水资源量计算★直接移用★算术平均法★等雨量线法★相关分析法河海大学水文及水资源学院城市水资源利用与管理2.2地表水资源量计算4.降水量参数等值线图的绘制分析代表站的选择Step1Step2Step3Step4年降雨量统计参数的计算降水量参数等值线图的绘制等值线图的合理性分析河海大学水文及水资源学院城市水资源利用与管理2.2地表水资源量计算4.降水量参数等值线图的绘制▲一般选择资料质量好、实测年限较长、面上分布均匀和不同高程的测站作为代表站，分析代表站选定后，尽可能多的、搜集分析代表站的降雨量资料；▲降水资料主要来源于《水文年鉴》、《水文图集》、《水文资料》、《水文特征值统计》以及有关部门编写的水文、气象分析研究报告等。★分析代表站的选择河海大学水文及水资源学院城市水资源利用与管理2.2地表水资源量计算4.降水量参数等值线图的绘制Cv值反映系列各值相对于系列均值的离散程度，即可反映河川径流在多年的变化情况。在我国，南方流域的Cv值小于北方流域；大流域的Cv值小于小流域。Cs值反映系列各值在均值两边的对称程度。它大约是Cv值的2-3倍。P★年降雨量统计参数的分析多年平均降水量年降水量变差系数Cv年降水量偏态系数Cs统计参数河海大学水文及水资源学院城市水资源利用与管理河海大学水文及水资源学院城市水资源利用与管理▲绘图前了解本地降水成因、地形特点及其对成雨条件的影响，还应搜集以往水文资料的分析成果，弄清降水分布趋势和量级变化，为绘制等值线图提供参考依据。▲将分析计算的各站的降水量统计参数EX和Cv值，分别标注在带有地形等高线的工作底图的站址处▲按“主要站为控制、一般站为依据、参考站作参考”的原则勾绘等值线图2.2地表水资源量计算4.降水量参数等值线图的绘制★降水量参数（均值、变差系数）等值线图的绘制河海大学水文及水资源学院城市水资源利用与管理大名魏县广平曲周武安临漳馆陶深京高速公路邱县涉县309国磁县永年成安鸡泽106道邯大公路国肥乡道山东省河南省河南省山西省山西省邢台市冠县沙河平乡威县安阳市南乐东阳关石城上交漳元村楚旺蝉房朱庄称钩湾漳西渠漳渠北漳北渠漳渠南青塔干渠青塔水库车谷水库口上水库四里岩水库渠渠干干总分北洺河向阳渠河洺渠跃峰跃跃峰峰渠渠渠峰跃磁县偏城镇青塔西戌镇偏店井店镇索堡镇鹿头西达镇神头关防合漳固新镇龙虎新桥郝赵匡门口王金庄张家庄张家头淑村镇阳邑镇管陶俳徊镇冶陶贺进镇北安乐矿山活水车谷野河马店头马家庄南井峰峰彭城镇和村镇王看马头镇木鼻村平固店镇十