6第七章-枯季径流与旱情分析预报

第六章枯季径流与旱情分析预报第六章枯季径流预报摘要了解枯季径流退水速度不同的原因，分析地面径流、壤中流、地下水消退系数之间的区别制作退水曲线，并分析影响因素和找出反映这些因素的参数了解前后期流量相关图的制作原理和适用情况，了解河网蓄水量法的原理目录第一节枯季径流第二节枯季径流预报方法第三节干旱分析基础第四节农业旱情分析与预报第五节城市缺水综合分析第一节枯季径流一、概述流域内降雨量较少，通过河流断面的流量过程低落而比较稳定的时期，称为枯水季节或枯水期。枯水季节或枯水期枯水枯水期间所呈现出的河流水文情势称为枯水。第一节枯季径流一、概述研究意义（1）在枯季，由于江河水量小，水资源供需矛盾较突出，如灌溉、航运、工农业生产、城市生活供水、发电、以及环境需水等诸方面对水资源的需求常难满足。（2）由于枯季江河水量少，水位低，是水利水电工程施工(沿江防洪堤、闸门维修等)，特别是大坝截流期施工的宝贵季节。第一节枯季径流一、概述枯季径流的组成蓄水量枯季降雨地面蓄水量地下蓄水量洼地河网水库湖泊沼泽土壤孔隙岩石裂隙层间含水带第一节枯季径流一、概述枯季径流研究的特点（1）河川的枯季径流主要依赖流域蓄水补给，控制断面的流量过程一般呈较稳定的消退规律。（2）由于枯季径流还受地下水运动的制约，因此，要改进枯季径流预报的方法和提高预报精度，还必须加强地下水变化规律的研究。第一节枯季径流一、概述旱情分析与预报（1）降雨稀少或无雨，不但使河川径流逐渐消退，而且使气候发生干旱，对农业和城市供水产生极大的威胁。（2）城市旱情分析主要包括城市缺水对社会、经济和环境的危害、城市缺水成因及缺水程度综合评价等几个方面。二、地下水退水曲线的拟合１、线性水库假定：枯季入流为零，地下径流由地下水补给，且地下水蓄量与出流量成线性关系ggdWQKQWKQ11lngrttrKKQQKKg是地下水流域汇流时间系数第一节枯季径流２、非线性水库对数型011ogttrtQKQKQ00110ttgtQQtQQtKQQIft=1111gttrtgtttgttKQQKQKQQQKQQ第一节枯季径流２、非线性水库指数型Ift=1第一节枯季径流三、流域退水曲线分析１、不同水源具有不同的消退速度流域退水期中具有多种水源成分，它们的组成是随着退水时间的增长而变化的，径流中地下径流的比重逐渐增大，流量消退速度逐渐变慢，甚至基本稳定第一节枯季径流１、不同水源具有不同的消退速度第一节枯季径流２、影响流域退水的主要因素地面径流河槽汇流历时Ｋ与河槽汇流速度有关，还与降雨在流域上的空间分布有关。降雨分布决定了地表水蓄量的面上分布，影响退水速度地下径流地下水位较高的地区，作物生长期的潜水蒸发较大，加速了地下水的消退。汛期降雨量的面上分布状况，也决定了地下水蓄量的面上分布，影响地下退水速度深层地下水深层水即承压水，其消退速度与承压水头有关，但通常变化不大，可认为参数第一节枯季径流第二节枯季径流预报方法方法种类退水曲线法前后期径流量相关法河网蓄水量法一、前后期径流相关法第二节枯季径流预报方法一、前后期径流相关法第二节枯季径流预报方法一、前后期径流相关法第二节枯季径流预报方法一、前后期径流相关法第二节枯季径流预报方法二、河网蓄水量法第二节枯季径流预报方法枯水季节，流域蓄水量由于降雨补给量小，处于稳定退水阶段，且河槽蓄水量与地下蓄水量之间往往存在良好的相关关系。因此，可以不直接研究退水的动态规律，而是从河网水量平衡角度分析枯季径流量与蓄水量之间的关系，即二、河网蓄水量法第二节枯季径流预报方法忽略二、河网蓄水量法第二节枯季径流预报方法二、河网蓄水量法第二节枯季径流预报方法三、枯季径流区域预报第二节枯季径流预报方法影响退水规律的因素和枯季径流量资料，进行综合、归纳、分类，找出在相近自然地理条件下的枯水退水规律，据此预报本区域内各河流的枯季径流量。(1)流域蓄水能力因素。如流域面积，土壤物理特性，岩石的裂隙和岩溶发育程度等。(2)流域地下水汇流速度的因素。如坡面比降，流域比降，河网密度，土壤渗透系数等。(3)地面和表层土壤滞水的因素。如湖泊度，植被度，地面坑洼情况等。(4)流域的闭合程度。如果流域不闭合，地下水渗漏但却基本上得不到稳定的地下水补给，退水就快。三、枯季径流区域预报第二节枯季径流预报方法这些因素在同一自然地理区域内是互为制约的，互有联系的。为了便于综合，需消除流域面积因素的影响，在区域预报中常采用径流模数M值，即单位面积的径流量。根据区域特性可按分区和季节建立相关图。三、枯季径流区域预报第二节枯季径流预报方法三、枯季径流区域预报第二节枯季径流预报方法一、干旱概念第三节干旱分析基础由水分的收与支或供与求不平衡形成的水分短缺现象。干旱干燥或气候干旱一类是由气候、海陆分布、地形等相对稳定的因素在某一相对固定的地区和常年形成的水分短缺现象。短期干旱另一类干旱是由各种因子，如气候变化等形成的随机性异常水分短缺现象。二、干旱分类第三节干旱分析基础水文干旱社会经济干旱气候干旱短期干旱气象干旱农业干旱土壤干旱作物生理干旱是指由降水和地表或地下水收支不平衡造成的异常水分短缺现象。是指由自然降水系统、地表和地下水量分配系统及人类社会需水排水系统这三大系统不平衡造成的异常水分短缺现象。最普遍和最基本的三、干旱指标第三节干旱分析基础气象干旱指标1．降水量低于某个数值或连续无雨日数2．降水距平百分比或降水距平异常偏小3．降水十分位数及百分位数4．各种大气参数或其组合5．降水量Z指数6．帕默尔干旱指标第三节干旱分析基础农业干旱指标三、干旱指标1．降水量2．水分供求差或水分供求比3．土壤一植物一大气系统出发的干旱指标(1)相对蒸散发(2)水分亏缺量(3)作物干旱指数(4)利用温度间接表示的干旱指标(5)土壤水分表示的干旱指标第三节干旱分析基础水文干旱指标三、干旱指标1．水文干湿指数2．作物水分供需指数3．最大供需比指数4．水资源总量短缺指数第三节干旱分析基础社会经济干旱指标三、干旱指标社会经济干旱是水分总供给量小于总需求量的现象。第四节农业旱情分析与预报一、旱情的定义旱情是研究农业干旱的一个基本概念。旱情是指在作物生育期内，耕作层土壤水分得不到降水、地下水和灌溉水的适量补给，土壤供水不断消耗，农作物从土壤中吸收的水分不能满足正常需水要求，作物体内水分胁迫，生长受到抑制的情势。第四节农业旱情分析与预报二、旱情描述实时评估延时评估是指对农作物生长阶段受旱状况作出及时具体的评估，其目的在于提供旱情信息，以便及时采取抗旱措施，消除旱像，指导农业生产。是指对农作物在部分或整个生长期内的受旱过程进行的事后评估，通过评估，分析自然和社会的影响因素，掌握干旱及其灾害形成和演变的基本规律，为防旱减灾提供信息和依据。第四节农业旱情分析与预报三、旱情分析预报方法旱情分析预报主要有两条途径：一是用旱情指标值判断是否会发生旱情和旱情程度；另一是按土壤含水量预报值判断对作物生长的影响程度。显然，旱情分析预报的实质是根据预见期内降水量和蒸散发量预报值，分析研究土壤含水量能否满足作物正常生长的需水量。因此，旱情分析预报还需依靠气象预报提供降雨量和蒸散发量预报值。以下着重介绍几种常用的土壤含水量预报方法。第四节农业旱情分析与预报三、旱情分析预报方法单站土壤含水量预报1．增墒预报第四节农业旱情分析与预报三、旱情分析预报方法单站土壤含水量预报1．增墒预报第四节农业旱情分析与预报三、旱情分析预报方法单站土壤含水量预报2．减墒预报第四节农业旱情分析与预报三、旱情分析预报方法土壤含水量区域预报第四节农业旱情分析与预报三、旱情分析预报方法土壤含水量区域预报第四节农业旱情分析与预报四、解决农业干旱的对策1．优化配置水资源利2．开源节流，促进农田水利基本建设可持续发展(1)因地制宜地修建一些拦蓄水工程(2)大力推广综合节水技术措施3．加大水土流失治理力度4．充分发挥水利工程的作用5．非常抗旱措施第五节城市缺水综合分析一、缺水城市分布第五节城市缺水综合分析二、城市缺水类型水资源短缺型水质污染型混合型工程缺乏型第五节城市缺水综合分析三、城市缺水对社会、经济和环境的危害1．社会安定受到影响，城乡争水矛盾突出2．经济损失严重，城市经济发展受到制约3．生态环境恶化，城市生活和生产受到危害第五节城市缺水综合分析四、城市缺水成因分析(1)城市需水超过当地水资源承受能力(2)城市供水工程建设落后于城市发展(3)供水水源遭受污染，致使城市缺水加剧(4)城市用水管理不善，水的有效利用率低第五节城市缺水综合分析五、城市缺水程度综合评价第五节城市缺水综合分析五、城市缺水程度综合评价第五节城市缺水综合分析五、城市缺水程度综合评价多指标模糊决策方法城市缺水程度评价，可分四步进行：首先，确定各项准则在综合评价中的权重以及各评价指标在相应准则中的权重；其次，计算各项指标特征值的隶属度和各准则对于城市缺水程度的隶属度；再之，经模糊识别和综合后得到被评价城市缺水严重程度的隶属度；最后，根据各城市的缺水隶属度的大小进行缺水程度的等级划分。第五节城市缺水综合分析六、解决城市缺水的对策1．制定好供水规划，加快水源工程建设2．厉行节约用水，建设节水型城市3．加强水资源统一管理，做好水源保护工作4．增加投入，多渠道集资作业与思考什么是枯季径流，有哪些特点？农业和城市旱情分析预报的意义？枯季径流预报有哪些方法？