水资源规划与管理复习重点

第一章、绪论1.二水:大气水地表水三水:地表水大气水地下水四水:地表水大气水地下水土壤水五水:地表水大气水地下水土壤水生物水2.资源:由人们发现的有用途和有价值的物质,量,质,时间和空间等属性3.资源按其属性可以分为自然资源和社会资源(1)自然资源有以下分类(多功能性区域性整体性有限性)1产业分类:农业资源(包含水资源)工业资源能源旅游资源医药卫生资源水产资源2物理特性分类:物质资源(水资源)和能量资源(水能资源)3再生特性分类:再生资源(水资源)和非再生资源(2)社会资源包括人力资源智力资源信息资源技术资源管理资源特点:易变性不平衡性社会性继承性4.在英国大百科全书中水资源被定义为:全部自然界任何形态的水包括气态水液态水固态水广义的水资源:地球上水的总体狭义的水资源:逐年可以恢复和更新的淡水量,较易被人类利用,有一定数量和质量保证的5.水资源的属性(1)有限性(超出利用的限度)和无限性(在一定限度内水循环)(2)水资源时空分布的不均匀性(年内年际)(3)利用的广泛性和不可替代性(4)利害两重性(利:三生环境的必需害:洪涝灾害水污染水浑)6.水圈内全部水体的总储量约为13.86亿km3我国多年平均径流总量为2.7115万亿m37.我国水资源主要特点:人均水量低地区上分布极不均匀与耕地,人口的分布不相匹配年内年际变化大8.水资源面临的问题:水多(洪涝灾害)干旱水浑(水土流失生态恶化)水脏(水污染)第二章、水资源评价1.水平年基准年:现状......,以某一年为基准近期水平年:近期情况,基准后5-10年中期..........:远景,基准年后15-20年远期..........:基准年后30-50年2.水资源评价的目的:预测和评价现状及未来3.水资源评价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4.水资源评价的重点对象是淡水资源(包括地表水资源和地下水资源)5.水循环图P16图2.16.地表水资源的计算(1)资料的三性审查:可靠性一致性代表性(2)降水量分析内容:绘制多年平均降水量P及年降水量变差系数Cv等值线图;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;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.资料的插补延长:直接移用,算术平均,等雨量线法,相关分析法勾绘等值线的原则:主要站为控制,一般站为依据,参考站作参考Cs=(2~3)CvCs/Cv2.0(3)蒸发量(水面蒸发和陆面蒸发)1水面蒸发-----反映蒸发能力的一个指标,研究水面蒸发器折算系数,绘制年平均水面蒸发量的等值线图影响因素:各种蒸发器性能不同,测得的水面蒸发量也不相同.因为水面蒸发量的大小除受温度,湿度,和风速等因素的影响外,还受蒸发器形式,尺寸,结构和制作材料及周围地形等因素的影响.2陆面蒸发,计算方法:流域水量平衡方程式间接估算(闭合流域),基于水热平衡原理的经验公式(4)河川径流量年径流的还原计算：将受人类活动调蓄和消耗的这部分径流量回加到实测值中河川径流的分析计算方法1代表站法思路：在研究区域内，选择一个或几个位置适中、实测径流资料系列较长并具有足够精度、产汇流条件有代表性的站作为代表站；单一代表站：W区=（F区/F代）W代等值线图法、年降雨径流关系法、水文模型法（5）山丘区地表水资源（按流域水系划分计算单元）（6）平原区的地表水资源（按排水系统并结合供需情况分区）7.地下水资源的计算（1）地下水：赋存于饱水岩层空隙中的重力水（包括浅层潜水和深层承压水）总补给量=总的排泄量特性：系统性、流动性、可恢复性、可调节性（2）评价方法：水均衡法、地下水动力学法（3）地下水资源：对于具有开采利用价值的地下水的各种水量和质量的总称（4）山丘区------水均衡法1河川基流量----分割方法（直线平割法、直线斜割法包括综合退水曲线法、消退流量比值法、消退系数比较法）2多年平均河川基流量计算方法（长系列法、典型年法、代表年径流量与河川基流相关法）3区域河川基流量的计算----采用模数分区（5）平原区-----以补给量估算、以排泄量估算（6）地下水可开采量--在经济合理、技术可行和不造成地下水位持续下降、水质恶化及其他不良后果条件下可供开采的浅层地下水量8.区域水资源总量的计算=地表水资源量+地下水资源量-两者相互转化的重复水量9.区域水质分析评价P3610.水资源可利用量P42第三章、水资源需求预测1.（按用户和行业特点）三生用水：生活、生产、生态用水按用水特征：河道内和河道外两类需水2.P44、P45表3.1和表3.23.生活和生产需水通称为社会经济需水4.生活给水系统--取水工程、净水工程、输水工程5.生活需水--城镇生活和农村生活所需的水量（1）特征：用水量增长较快，时程变化较大；供水保证率要求高；对水质要求高；水量浪费严重；污染相对较小（2）分类---按用水户分布：城镇生活需水和农村生活需水；按供水系统：自来水供给的生活需水和自备水源供给的生活需水；按供水水源：地表水供给、地下水供给、中水供给（经过处理的污水用于生活需水的那部分水）（3）城镇生活需水预测1影响因素--用水定额、用水结构2预测方法--趋势法或简单相关法（在一定的范围内，其增长速度是比较有规律的）、分类分析权重变化估算3特征：城市生活用水量增长迅速、用水结构变化明显、用水定额不断提高（4）农村生活需水预测--定额法P476.生产需水--有经济产出的各类生产活动所需的水量，包括第一产业的种植业和林牧业，第二产业的高用水工业、一般工业、火（核）电工业和建筑业，以及第三产业的商饮业和其他服务业等7.工业需水--工、矿企业在生产过程中，用于制造、加工、冷却、空调、净化、洗涤等方面的需水量--在整个城市需水中工业需水不仅所占比重较大，而且用水集中（1）影响因素--工业发展的速度、工业的结构、工业生产的水平、节约用水的程度、用水管理水平、供水条件和水资源的多少（2）供水系统--取水、输水、处理、配水（3）按工业需水过程分类--总需水、取用水、排放水、消耗水、重复用水按水源分类--河水、地下水、自来水、海水、再生水按工业组成的行业分类--高用水工业、一般工业（万元增加值用水量法预测）、火（核）电工业（单位装机容量取水量法预测）（4）工业需水调查计算1调查内容--基本情况、供排水情况、用水情况2工业需水计算方法（水平衡法）Q总=Q耗+Q排+Q重Q补=Q耗+Q排3工业需水指标重复利用率η=Q重Q总×100%=(1−Q补Q总)×100%排水率P=Q排Q总×100%耗水率r=Q耗Q总×100%其中η+P+r=100%（5）工业需水预测1趋势法--工业发展稳定阶段2相关法--工业用水的统计参数（单耗、增长率等）与工业增加值有一定的相关关系工业用水弹性系数--工业用水增长率与工业增加值增长率之比3分行业重复利用率提高法--万元增加值用水量和重复利用率，是衡量工业用水水平的两个综合指标--万元增加值用水基本取决于重复利用率。随着重复利用率的不断提高，万元增加值用水将不断下降。因为η=Q重Q总×100%=(1−Q补Q总)×100%所以q=Q补AA为增加值；q为万元增加值用水量对于同一行业，只要设备和工艺流程不变，生产相应数量的产品其所需的总用水量也不变，在这种前提下有以下推导：1−η1=Q1补Q总1−η2=Q2补Q总则1−η11−η2=Q1补Q2补则Q1补=Aq1，Q2补=Aq2综上1−η11−η2=q1q2A为增加值；η1、Q1补、q1分别为某一时间的重复利用率、补充水量、和万元增加值用水量；η2、Q2补、q2分别为另一时间的重复利用率、补充水量、和万元增加值用水量。4分块预测法--先分块后汇总8.建筑业和第三产业需水--建筑业需水预测可采用建筑业万元增加值用水量法,也可采用单位建筑面积用水量法;第三产业需水可采用万元增加值用水量法,也可参考城市建设部门分类口径及其预测方法进行复核9.农业需水--农田灌溉和林牧鱼畜需水--与工业、生活需水相比，具有面广量大、一次性消耗的特点（1）农田灌溉需水--水浇地和水田的灌溉需水--采用灌溉定额预测方法1灌溉制度--在一定的自然气候和农业栽培技术条件下，为使农作物获得高产、稳产，对农田进行适时适量灌水的一种制度--包括灌水定额、灌水时间、灌水次数、灌溉定额等；灌溉定额为各次灌水定额之和。2农作物灌溉定额还可分为充分灌溉定额和非充分灌溉定额充分灌溉--在作物生育期完全按照作物高产所需水量实施灌溉的方式非充分灌溉--在作物生育期部分地作物生长需要水量实施的灌溉方式经济灌溉定额--单位水量的增产量最大时的灌溉需水量3渠系水利用系数𝛈通常指净灌溉用水量与毛灌溉用水量之比--𝛈的大小与各级渠道长度、沿线土质和水文地质条件、工程配套和衬砌情况、灌溉管理水平等因素有关。𝛈的确定可在渠道运用过程中实测。我国目前已建灌区𝛈值一般只有0.45~0.6。（2）林牧鱼畜需水--包括林果地灌溉、草场灌溉、鱼塘补水和牲畜用水四项。10.河道内生产需水--一般不消耗水量，可以“一水多用”，但要通过在河道中预留一定的水量给予保证11.生态环境需水--为了维持生态环境一定功能所需要保留的自然水体或需要人工补充的水量（1）河道内生态与环境需水：维持河流生态系统一定形态和一定功能所需要保留的水量，按维持河到一定功能的需水量和河口生态与环境需水量分别计算（2）河道外生态与环境需水：保护、修复或建设给定区域的生态与环境需要人为补充的水量（3）河道内河流资源利用方式的演变大致可以分为四个阶段：初级开发阶段、平衡利用阶段、掠夺开发阶段、协调发展阶段维持河到一定功能的需水量--包括生态基流、输沙需水量和水生生物需水量；根据各地河流水系实际情况，选择不同方法计算，经比较选取合理结果。方法如下：1湿周法2Tennant法Tennant认为年均流量的10%是河流生境得以维持的最小流量。ii121ii360024PQMWRMi为第i月天数；Qi为第i月多年平均流量；Pi为第i月生态与环境需水百分比。Tennant将一年分别为两个计算时段，4~9月为多水期，10月到次年3月为少水期。3分项计算法生态基流--维持河床基本形态、防止河道断流、保持水体天然自净能力和避免河流水体生物群落遭到无法恢复的破坏而保留在河道中的最小水流量。------------计算方法：最小月流量平均法、典型年最小月流量法、Q95法输沙需水量水生生物需水量------121iijmax）（CCWW河道内生态基流、输沙需水量和水生生物保护需水量分月取最大值。（4）河道外P641城镇绿地生态需水---面积定额法2城镇河湖补水量---水量平衡法、定额法3城镇环境卫生需水量---面积定额法4林草植被建设需水量---面积定额法5湖泊沼泽湿地生态与环境补水量---水量平衡法（5）影响非地带性植被生长的主要因素是降雨、径流和土壤盐分12.综合需水分析与计算P72第四章、水资源供需分析1.天然状态下的水资源在时间和空间上的分布是不均匀的，与人类社会经济发展用水和生态环境用水的要求往往不相一致2.供需分析主要是针对未来社会经济发展的需要进行的3.引水工程--从河道或其他地表水体能够自流取水的水利工程4.某一引水枢纽，在逐日来水过程线给定时，考虑河道下泄流量的要求，当河道日平均可引流量小于和等于引水渠道的最大过水能力时，全引；当河道日平均可引流量大于饮水渠道的最大过水能力时，只引渠道的最大过水流量。将渠道逐日引用的水量相加，即为渠道全年最大可引水水量，也即引水工程的供水能力。工程的供水能力指的是工程措施充分发挥作用时可提供的水量。5.这样算得的渠道的最大可引水量，并不是许可供给的水量，因为年最大可引水量可能有一部分是没有用的；因此，许可的引水量必须从年最大可引水量减去用户不用的水量，剩余部分才是引水工程可以供给的水量，简称可供水量。6.水利工程的可供水量是指在给定的来水条件下，考虑供水对象的需水要求，通过水利工程可以提供的水量。7.可供水量的计算时段应取得比较适中，不能过大，