《水资源利用与管理》课后题——左其亭

西安理工大学课程作业课程名称：水资源管理与利用任课教师：完成日期：2013年11月17日学科：学号：姓名：樊京伟《水资源利用与管理》作业-樊京伟1《水资源利用与管理》课后作业第5章地表水资源的开发利用途径及工程5.1地表水资源有哪些特点？这些特点中，哪些对人类开发利用水资源有利？哪些不利？答:特点：1、多为河川径流，因此流量大，矿化度和硬度低2、受季节影响较大，水量时空分布不均3、较为充沛，能满足大流量的需水要求4、水质易受到污染，浊度相对较高，有机物和细菌含量高5、采用地表水源时，在地形、地质、水文、卫生防护等方面均较复杂。有利特点：1、流量大。有利于满足各种用水的水量要求，可以大量取水而不会对河流的生态造成太大的影响。2、矿化度和硬度低。有利于减少工业用水对水质处理的投资，同时对于农田灌溉有利于减少农田盐碱化的风险。3、有机物和细菌含量高。有利于利用天然河水发展养殖业，同时用于灌溉时可以提高土壤肥力。不利特点：1、特点2。这加大了人类利用水资源的成本，而且对用水可靠性产生较坏的影响。为了充分利用水资源，需要修建水利工程，如拦河坝等，这一方面对流域生态造成了影响，令一方面增大了投资。2、水质易受到污染，浊度高。这降低了用水的可靠性和安全性。加大了水处理的投资。3、特点5。5.2地表水资源开发利用工程有哪些?各自具有哪些特点？答：1、河岸引水工程。根据河流种类、性质和取水条件的不同，分为无坝引水、有坝引水和提水引水。无坝引水的优点是可以去的自流水头；缺点水引水口一般距用水地较远，渗漏损失较大，且引水渠通常有可能遇到施工较难地段。有坝引水适用于天然河道的水位、流量不能满足引水要求是，需抬高水位以便于自流引水的情况。提水引水利用几点提水设备等，将水位较低水体中的水提到较高处，满足引水需要。2、蓄水工程包含挡水建筑物、泄水建筑物、引水建筑物三类基本建筑物。它具有径流调节作用，可根据年内或多年河道径流量，对河道内水量进行科学调节，以满《水资源利用与管理》作业-樊京伟2足灌溉、发电或城市生活、生产用水等要求。3、扬水工程主要指泵站工程，根据泵站在水系统中的作用，泵站可以分为取水泵站、送水泵站、加压泵站和循环泵站。泵站的设计需要有一套合理的机电设备及相应的建筑物。4、输水工程主要包括渠道输水和管道输水两种方式。渠道输水主要用于农田灌溉；管道输水主要用于城市生产和生活用水。输水工程的设计要符合一定的原则，满足经济可靠的要求，合理确定相应管径和管道流速。5.3地表水取水构筑物按其构造形式不同可分为哪几种类型？各自的适用条件如何？答：1、固定式取水构筑物又可分为岸边式、河床式和斗槽式。其中岸边式和河床式应用较为普遍，斗槽式使用较少。岸边式无需在江河上建吧，适用于河岸脚都，主流近岸，岸边水深足够水质和地质条件都较好，且水位变幅较稳定的情况，但水下施工工程量较大，且须在枯水期或冰冻期施工完毕。河床式根据进水管形式的不同，可以分为自流管取水式、虹吸管取水式、水泵直接取水式和江心桥墩式。它适用于主流离岸边较远，河床稳定、河岸较缓、岸边水深不足或水质较差，但河心有足够水深或较好水质式的情况。2、移动式取水构筑物它适用于水源水位变幅大，供水要求急或取水量不大时的请况。具体可分为浮船式和缆车式。浮船式适用于河床稳定，岸坡适宜，有适当倾角，河流水位变幅在10—35m或更大，水位变化速度不大于2m/h，枯水期水深不小于1.5m，水流平稳、流速和风浪较小，停泊条件较好的河段。缆车式则适用于河流水位变幅为10—15m，枯水位时能够保证一定的水深，涨落速度小于2m/h，无冰凌和漂浮物较少的情况。其位置宜选择在河岸岸坡稳定、地质条件好、岸坡倾角适宜的地段，如果河岸太陡，所需牵引设备过大，移车较困难；如果河岸太缓，则吸水管架太长，容易发生事故。5.4选择江河取水构筑物位置时应考虑哪些因素？答：1、水质较好2、河床稳定，靠近主流和有足够的水深3、地质、地形和施工条件好4、避开人工建筑物和天然障碍物的影响5、避免冰凌的影响6、与河流的综合利用相适应《水资源利用与管理》作业-樊京伟3图5.1取水口1和7都不合理，因为这两点分布在河流的凸岸，水流速度较小，容易产生泥沙淤积。取水口3、4、5也不合理，这三点靠近河流中分水岭（天然障碍物额），这里的河床容易产生冲刷或淤积。而且在冰凌期时极易受到冰凌的冲击，造成取水构筑物的损毁。取水点2和6也不合理。这两三点虽然在河流凹岸处，但是没有避开凹岸主流的冲顶点。最终选取8和9为最佳取水点。5.5岸边式取水构筑物的基本形式有哪些？各有何特点？适用条件如何？答：1、合建式其特点是设备紧凑，总建筑面积较小，水泵吸水管路段，运行安全、管理和维护方便，应用范围广。但合建式结构复杂，施工较为困难。适用于岸边水深较大、河岸较陡、河岸地质条件良好、水位变幅和流速较大的河流才采用。2、分建式其趋势构筑物土建结构简单，易于施工，但水泵吸水管路长，水头损失大，运行安全性差，且对吸水管及吸水底阀的检修较困难。它适用于当岸边地质条件差，进水间不宜与泵房合建式，或者分建对结构和施工有利时的情况。分建时，进水间设于岸边，泵房建于岸内地质条件较好的点，但不宜距进水间太远，以面吸水管过长。5.6河床式取水构筑物的构造组成式怎样的？常见的趋势头部形式有哪些？分别适用于什么场合？答：河床式取水构筑物由泵房、集水间、取水头部和进水管组成。1、管式取水头部适用于江河水质较好、洪水期浊度不大、水位变幅较小的中小型取水构筑物。2、蘑菇式取水头部适用于泥沙、漂浮物较多的中小型取水构筑物，因为蘑菇头较高，所以要求在枯水期仍有一定水深。3、鱼形罩式取水头部适用于水泵直接吸水的中小型取水构筑物，鱼形罩可焊接在吸水管上，或安装在吸水管的喇叭口外。《水资源利用与管理》作业-樊京伟44、箱式取水头部适用于水深较小、含沙量小、冬季潜冰较多的河流。5、桥墩式取水头部适用于中小型的取水建筑物和水深较小、船只通航不频繁的河流。6、桩架式取水头部适用于流速较小、水位变化不大、河岸地质适宜打桩的河流。7、岸边隧洞式喇叭口取水头部适用于主流近岸，河滩不发育，岸坡较陡，地质条件较好的河段。8、活动式取水头部适用于枯水期水深较钱、洪水期底部含沙量较大的山区河流，多用于中小型取水构筑物。9、斜板式取式头部适用于含沙量大、粗颗粒泥沙占一定数量、枯水期仍有较大水深和较大流速的河段。5.7什么是浮船式取水构筑物？有哪些特点？答：浮船式取水构筑物是将取水设备直接安置在浮船上，有浮船、锚固设备、联络管及输水斜管等部分组成。其特点是构造简单了，便于移动，适应性强，灵活性大，能经常取得含沙量较小的表水层，且无水下工程，投资省，上马快，浮船式取水需随水位的涨落拆换接头，移动船位，紧固缆绳，收放电线电缆，尤其水位变化幅度达的洪水期，操作管理更为频繁。浮船必须定期维护，且工作量大。浮船在改换接头时，也需暂时停止供水，且船体怕碰撞，受风浪、航运、漂木及浮筏、河流流量、水位的急剧变化影响大，安全可靠性差。5.8缆车式取水构筑物由哪几部分组成？泵车设计有哪些要求？答：由泵车、坡道或斜桥、输水管和牵引设备等部分组成。泵车设计的要求：1、斜坡的坡度不宜过大，否则会导致牵引设备过大，移车困难；也不宜太缓，否则吸水管架太长，容易发生事故。2、要根据用户要求，合理的确定泵的扬程和流量，进而选择出泵的型号与备用的设置。3、要根据河流的水文条件，合理的确定泵车的运行高程，以避免在枯水期取不到水，在洪水期发生水淹泵车的事故。4、供电电源要有保证5、泵的进水口要合理选择，以免发生堵塞现象。5.9海水取水有什么特点?其常用的构筑物形式有哪几种？答:：特点：1、含盐量高，腐蚀性强2、海生生物多3、受到潮汐和波浪的影响较大4、泥沙淤积形式：引水管渠引水、岸边式取水、潮汐式取水《水资源利用与管理》作业-樊京伟5第6章地下水资源的开发利用途径及工程6.1地下水开发利用的优点和缺点。——优点：分布广泛，容易就地取水水质稳定可靠具有时间上的调节作用减轻或避免了土地盐碱化具备某些特殊功能，如用于工业，洗浴，甚至发电等。缺点：过度开采容易造成以下问题形成地下水位降落漏斗引发地面沉降、地面塌陷、地裂缝等地质灾害泉水流量衰减或断流引起海水入侵引起生态退化造成地下水质恶化6.2管井是由哪几部分组成的？叙述管井施工的流程。——管井主要由井室、井壁管、过滤器和沉砂管构成，管井又可分为单过滤器管井和多过滤器管井。施工流程;钻凿井孔—安装井管—填砾和管外封闭—洗井—抽水实验6.3大口井是由哪几部分组成的？叙述大口井施工的流程。——主要有上部结构、井筒、及进水部分。施工方法：1、大开挖施工法在开挖的基槽中，进行井筒砌筑或浇注及铺设反滤层工作。2、沉井施工法在井位处先开挖基坑，然后在基坑上浇注带有刃脚的井筒；待井筒达到一定强度后，即可在井筒内挖土，利用井筒自重切土下沉。6.4集中式供水水源地的选择需要考虑哪些方面的因素？——1、水源地的水文地质条件首先从富水性角度考虑，水源地应选在含水层透水性强，厚度大、层数多、分布面积广的地段上。其次，进一步考虑其补给条，取水地段应有较好的汇水条件，可以最大限度的拦截、汇集区域地下径流，或接近地下水的集中补给、排泄取。2、水源地的环境影响因素保证水质和供水的可靠性，应远离城市或工矿排污区的上游，避开易发生地面沉降、塌陷、地裂等有害地质作用的地段。《水资源利用与管理》作业-樊京伟63、水源地的经济、安全性和扩建前景在满足水量、水质要求的前提下，应靠近用户，少占耕地；应选在地下水浅埋或自流河段等。6.5简要叙述不同取水构筑物的适用范围。——管井适用于开采深层地下水，井深一般在300m以内，可用于开采潜水和承压水，其含水层的厚度一般在5m以上或有几层含水层。适用于任何砂、卵石、砾石地层及构造裂岩溶裂隙地带。大口井适用于开采浅层地下水，一般在10m以内。适用于补给条件良好，任何砂、卵石、砾石层。渗渠可开的采地下水埋深在2m以内，含水层厚度一般为1—6m。适用于补给条件良好，渗透性较好的中粗砂、粗砂、砾石或卵石层。坎儿井用于开采潜水，埋深较浅，一般在10m以内，含水层厚度较薄。辐射井的适应性较强，一般不能用大口井开采的厚度较薄的含水层，以及不能用渗渠开采的厚度薄、埋深较大的含水层，均可用辐射井开采。第7章生活用水7.5以你所在的地区为例，设计一个分区用水量的计算方案。——我村现有2500人，设计年限内预期发展到3000人。大部分房屋为2层，室内有给水龙头及卫生设备。全村用水量最大的单位有养殖场，招待所，商业街，洗浴中心，冶炼厂，学校，造纸厂，砖厂，水泥厂等，具体见下表。计算用水量如下：1、居民生活用水量用水普及率以80%计，按当地用水习惯和房屋卫生设备情况，最高日用水定额为60/(L.d),因此最高日用水量为：1441000608.030001Qdm/32、各企业及建筑用水量根据经验，各企业及建筑用水量如表7-1所示，总用水量：21602Qdm/3表7-1各企业及建筑用水量（单位dm/3）编号用户用水量编号用户用水量1养殖场3006学校1502招待所107造纸厂2003商业街2008砖厂2004洗浴中心2009水泥厂3005冶炼厂600总计:2160《水资源利用与管理》作业-樊京伟73、未预见水量采用上述两项用水量总和的15%，得:6.345216014415.03）（Qdm/34、最高日设计用水量26506.3452160144dQdm/3最高日用水量取为3000dm/3。5、消防用水量取为消防用水量10L/s,同一时间内的火灾次数为2次。第8章农业用水8.1分析一下水与农作物的关系。——水与农作物的关系十分密切。它是农作物正常生长发育必不可少的条件之一，对作物的生理活动、生长环境都有着重要的影响。（一）水与农作物的生理活动水是农作物的重要组成部分。水是细胞原生质的重要成分。水是光合作用的重要原料。水是作物进行生化反应和吸收输送养分的介质。水是保持作物固有形态的重要支撑。水是维持作物叶面蒸腾的必备条件。（二）水与