水资源利用与保护考试知识点整理

1.1水资源的定义狭义：是指人类在一定的经济技术条件下能够直接使用的淡水。广义：是指在一定的经济技术条件下能够直接或间接使用的各种水和水中物质，在社会生活和生产中具有使用价值和经济价值的水都可称为水资源。1.2水资源的特性1、资源的循环性2、储量的有限性3、时空分布的不均匀性4、利用的多样性5、利、害的两重性1.3水资源的属性：1.自然属性，2可利用性3数量与质量的兼顾性4时变性2.1小循环——是指由海洋表面蒸发的水汽,又以降水形式落入海洋；或者由大陆表面(包括陆地水体表面、土面及植物叶面等)蒸发的水气,仍以降水形式落回陆地表面。这种发生在局部范围内的水循环过程称为小循环大循环——则是由海洋表面蒸发的水汽,随气流带到大陆上空,形成降水落回地面,再通过径流(地表的及地下的)返回海洋的过程这种发生在海陆之间的循环过程称为大循环2.2更替周期是指在补给停止的条件下，各类水从水体中排干所需要的时间2.3全球上任一区域在一定时间内，进入的水量与输出水量之差等于该区域内的蓄水变化量，这一关系称为水量平衡。2.4中国水资源面临主要问题1、水资源开发过度，生态破坏严重2、城市供水集中，供需矛盾尖锐3、地下水过量开采，环境地质问题突出4、水资源污染严重、水环境日益恶化5、水资源开发利用缺乏统筹规划和有效管理2.5我国水资源特点及解决途径1.总量丰富，人均不足2.时空分布不均匀，资源组合不合理3.水土流失严重4.水污染加剧，生态环境恶化3.1水资源评价包括：（1）水资源数量评价（确定可利用的水资源的数量）（2）水资源质量评价（3）水资源利用评价及综合评价。原则：地表水与地下水统一评价、水量水质并重、水资源可持续利用与社会经济发展和生态环境保护相协调的。3.2多年平均条件下，水资源量的收支项主要为降水、蒸发和径流。平衡条件下，收支在数量上是相等的。降水、径流和蒸发是决定区域水资源状态的三要素。三者之间的数量变比关系制约着区域水资源数量的多寡和可利用量。3.3降水量的年际变化程度常用年降水量的极值比或年降水量的变差系数CV值来表示。年降水量的极值比——最大年降水量；——最小年降水量。值越大，降水量年际变化越大；值越小，降水量年际变化小，降水量年际之间均匀。年降水量的变差系数CV3.4河流径流的补给（1）雨水补给是指降水以雨水形式降落，当降雨强度大于土壤入渗强度后产生地表径流，雨水汇入溪流和江河之中使河水流量得到补充的过程。（2）地下水补给地下水补给是经过地下水的调节作用后再对河川径流的补给，这样就使河川径流的水比和季节分配发生了重要变化。（3）冰川、融雪水补给指大气降水以固态形式降落到地表后不立即补给河道，在气候变暧、气温升高时，冰川和积雪融化补给河道的过程。（降水补给的河流Cv值大于冰川、融雪和降水混合补给的河流Cv值，而后者的Cv值又大于地下水补给的河流Cv值）3.5河流径流：流域上的降水,除去损失以后，经由地面和地下途径汇入河网，形成流域出口断面的水流，称为河流径流，简称径流。径流过程：径流随时间的变化过程。分为：a)地表径流b)地下径流c)水流中夹带的泥沙则称为固体径流3.6表示径流的特征值主要有：1流量Qt：单位时间内通过河流某一断面的水量，单位以m3/s表示。2径流总量Wt：指在一定的时段内通过河流过水断面的总水量，单位为m3。3径流深Rt:是设想将径流总量平铺在整个流域面积所得的水深，单位为mm。4径流模效M:为单位流域面积上产生的流量，单位为m3/（s·km2）。径流系数α:为某时段内的径流深度与同一时段内降水量之比3.7蒸发主要包括:1）水面蒸发（2）陆面蒸发(陆面蒸发应受蒸发能力和降水条件两大因素的制约)3.8地下水的形成地下水：埋藏在土壤、岩石的孔隙、裂隙和溶隙中各种不同形式的水统称为地下水。地下水形成的基本条件:(1)岩石的空隙性;(2)空隙中水的存在形式;(3)具有储水与给水功能的含水层的存在。3.9按空隙特性可将其分为：松散岩石中的孔隙、坚硬岩石中的裂隙和可溶岩中的溶隙三大类。定量描述孔隙、裂隙和溶隙大小的是：孔隙度、裂隙度和溶隙度。3.10岩石中水的存在主要形式为结合水（吸着水、薄膜水）、重力水、毛细水、固态水和气态水。3.11结合水概念：松散岩石颗粒表面和坚硬岩石空隙壁面，因分子引力及静电引力作用而具表面能，而吸附水分子，在颗粒表面形成很薄的水膜。当表面能大于水分子自身重力时，岩石空隙中的这部分水就不能在自身重力影响下运动，称其为结合水。含量：取决于其表面积的大小。岩石颗粒越细，其颗粒表面总面积越大，结合水含量也越多；颗粒粗时，则相反。存在：主要存在于在松散岩石中。重力水概念：当薄膜水厚度不断增大，固体表面引力不断减弱，以至于不能支持水的重量时，液态水就会在重力作用下向下自由运动，在空隙中形成重力水。特点：重力水能传递静水压力，有冲刷、侵蚀和溶解能力。水量。某一时刻水体中储存的环的水量；单位时间内水体参与循水的更替周期；式中tQtqTtqtQTKminmaxxxKmaxxminxKK毛细水地下水面以上岩石细小空隙中具有毛细管现象，形成一定上升高度的毛细水带。毛细水不受固体表面静电引力的作用，而受表面张力和重力的作用，称半自由水。当两力作用达到平衡时，便保持一定高度滞留在毛细管孔隙或小裂隙中，在地下水面以上形成毛细水带。气态水：指呈水汽状态、贮存和运动于未被饱和的岩石或土壤空隙中的水。固态水：当岩石或土壤的温度低于水的冰点时，岩石中液态的水便变为固态的冰。3.12含水层：指能够透过并给出相当数量水的岩层。隔水层：指不具透水和给水能力的岩层。3.13形成含水层的基本条件为：（1）岩层要具有能容纳重力水的空隙（2）具有储存和聚集地下水的地质条件3.14根据含水层的空隙性质把地下水分为：孔隙水、裂隙水、岩溶水3.15按地下水的埋藏条件把地下水分为三大类：上层滞水、潜水、承压水。（1）上层滞水定义：包气中局部隔水层之上具有自由水面的重力水。（2）潜水：定义：指埋藏在地表以下、第一个稳定的隔水层以上，具有自由水面的重力水。（3）、承压水：定义:充满于上下两个稳定隔水层之间的含水层中的重力水。3.16地下水的补给：含水层自外界获得水的作用过程。地下水的排泄：含水层失去水的作用过程。3.161地下水运动的基本规律内容：1）线性渗透：反映了地下水运动的基本规律，称达西定律2）非线性渗透定律，紊流运动的规律是水流的渗透速度与水力坡度的平方根成正比，称哲才公式3.17径流方向：由补给区流向排泄区，由高水位流向低水位径流强度：与含水层的透水性、补给区与排泄区之间的水位差成正比，与补给区到排泄区之间距离成反比。地下径流量：常用地下径流率M来表示。意义为1km2含水层面积上的地下水流量（m3／（s.km2），也称为地下径流模数。3.18渗透：地下水在岩石空隙或多孔介质中的运动，这种运动是在弯曲的通道中，运动轨迹在各点处不等。3.19河流水文现象的基本特征（1）周期性（2）确定性和随机性（3）区域性河流水文计算的方法（1）成因分析法（2）地理综合法（3）数理统计法3.20适线法(配线法):以经验频率点据为基础，对样本的统计参数进行人为的、适当的调整，最终寻求一条与样本的经验频率曲线符合较好的理论频率曲线3.21重现期：指某随机变量的取值在长时期内平均多少年出现一次，又称为多少年一遇。3.22样本资料要求①一致性②代表性③可靠性④独立性3.23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。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。在修建取水构筑物及水库、闸坝、抽水站等水利工程时，为了满足设计保证率的要求，需要进行设计年径流量的计算。3.24地表水资源可利用量：指在经济合理、技术可能及满足河道内用水并估计下游用水的前提下，通过蓄、引、提等地表水工程可能控制利用的河道一次性最大水量（不包括回归水的重复利用）。3.25补给量：指天然或开采条件下，单位时间进入含水层（带）中的水量．包括：(1）地下水的流入；（2）降水渗入；（3）地表水渗入；（4）越流补给；（5）人工补给。储存量：指储存于含水层内的重力水体积。可利用资源（允许开采时）指具有现实意义的地下水资源。尚难利用的资源：指具有潜在经济意义的地下水资源。3.26水资源的分区1、区域地理环境条件的相似性与差异性——水资源分区必须遵循的重要原则2、流域完整性3、考虑行政与经济区划界线4、与其他区划尽可能协调出境入境当地河流径流可利用QQQQ潜水承压水埋藏条件埋藏在第一个隔水层之上埋藏在上下两个隔水层之间补给方式主要是当地的大气降水补给，其次是地表水与地下水有互补作用主要是补给区的大气降水和地表水补给特点具有自由水面，埋藏较浅，受气候影响大，流量不稳定，易受污染，水质较差受隔水顶板限制，承受静水压力，埋藏较深，受气候影响小，流量稳定，不易受污染，水质较好排泄方式水平排泄；垂直排泄补给潜水；补给地表水或出露地表成泉3.27径流还原计算：消除人为影响，将资料系列回归到“天然状态”的一种方法。常用方法有分项调查法和降水径流模式法3.28地下水资源分类：补给量、储存量、可利用资源、尚难利用的资源3.29地下水资源评价的原则1、“三水”转化，统一考虑与评价的原则2、利用储存量以丰补欠的调节平衡原则3、考虑人类活动，化害为利的原则4、不同目的和不同水文地质条件区别对待的原则5、技术、经济、环境综合考虑的原则4.1水中物质按其存在状态可分为：悬浮、溶解物和胶体物质。4.2水质：指水和其中所含的物质组分所共同表现的物理、化学和生物学的综合特性。水质指标：表示水中物质的种类、成分和数量，是判断水质的具体衡量标准。水质指标项目分为物理的、化学的和生物学的三大类4.3蒸汽锅炉中的水质评价3个化学反应及危害：成垢作用、起泡作用和腐蚀作用1.硬垢主要是：由碱土金属的碳酸盐、硫酸盐以及硅酸盐构成，附壁牢固，不易清除。软垢是：由悬浮物质及肢体物质构成，易于洗刷清除。2.起泡作用主要是指：水沸腾时产生大量气泡的作用。3.腐蚀作用：水通过化学的、物理化学的或其他作用对材料的侵蚀破坏称为腐蚀作用。5.1水资源供需平衡分析：指在一定范围内（行政、经济区域或流域）不同时期的可供水量和需水量的供求关系分析。5.2水资源供需平衡分析的方法一种为系列法：按雨情、水情的历史系列资料进行逐年的供需平衡分析计算；一种为典型年法（或称代表年法）：仅根据雨情、水情具有代表性的几个不同年份进行分析计算而不必逐年计算。5.3典型年（又称代表年）法，是指对某一范围的水资源供需关系，只进行典型年份平衡分析计算的方法。5.4水平年1.现状水平年（又称基准年，系指现状情况以该年为标准）；2近期水平年（基准年以后5年或10年）；3远期水平年（基准年以后15或20年）；4远景设想水平年（基准年以后30～50年）。5.5供水系统：一个地区的可供水量来自该区的供水系统。供水系统从工程分类：包括蓄水工程，引水工程、提水工程和调水工程。按水源分类可分为地表水工程、地下水工程和污水再生回用工程类型；按用户分类可分为城市供水、农村供水和混合供水系统。5.6可供水量：是指不同水平年、不同保证率或不同频率条件下通过工程设施可提供的符合一定标准的水量，包括区域内的地表水、地下水、外流域的调水，污水处理回用和海水利用等。5.7可供水量和以下因素有关：1.来水条件2、用水条件3、工程条件4、水质条件5.8供水保证率的概念：是指多年供水过程中，供水得到保证的年数占总年数的百分数。5.9生活用水包括城市居民住宅用水，公共建筑用水，市政用水，环境、景观与娱乐用水，供热用水及消防用水。5.10农村用水包括农、林、牧、副，渔业的用水，农村居民的生活用水、农村工业、企业用水等。5.11汇总和协调所有计算单元供需分析的成果。方法有典型年法和同频率法两种：5.12河道内用水：包括水力发电航运、放木、冲淤、环境、旅游等,一般并不耗水，但要求有一定的流量、水量和水位，其需水量应按一水多用原则进行组合计算。河道外用水：