工程師考試水文水資源基礎(chǔ)(下)

1、水文水資源基礎(chǔ)（下）'、水資源基礎(chǔ)知識(shí) 水資源的含義：1988年聯(lián)合國(guó)教科文組織（UNESCO）和世界氣象組織 （WMO）定義：作為資源的水應(yīng)當(dāng)是可供利用或可能被利用，具有足夠 數(shù)量和可用質(zhì)量，并且可適合對(duì)某地為滿足水資源需求而能 長(zhǎng)期供應(yīng)的水源。水資源的定義：狹義水資源：人類在一定的經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下能夠直接利 用的淡水。廣義水資源：在一定的經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下能夠直接或簡(jiǎn)介 適用的各種水和水中物質(zhì)，在社會(huì)生活和生產(chǎn)中具有適用價(jià) 值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值的水都可成為水資源。水資源的分類： 按存在形式分為地表水和地下水：1. 地表水：河流、湖泊、沼澤、冰川等水體的總稱。 降水、徑流、蒸發(fā)是決定區(qū)域水資源狀況

2、的三要素。我國(guó)降水時(shí)空分布：東多西少、南多北少、夏秋多春冬少，徑流的時(shí)空分布：季節(jié)性強(qiáng)；東南向西北遞減，蒸發(fā)的時(shí)空分布：與降水類似2. 地下水：埋藏在地表以下空隙（孔隙、裂隙、溶隙）中 的水稱之為地下水。地下水的分類：上層滯水（土壤水）潛水 承壓水水資源的特點(diǎn)：資源的循環(huán)性：水文循環(huán)，動(dòng)態(tài)資源儲(chǔ)量的有限性：全球淡水資源僅占全球總水量的 2.5%, 真正能被利用的站0.8%時(shí)空分布的不均勻性：開(kāi)發(fā)利用的多樣性：生產(chǎn)、生活、生態(tài) 禾I、害雙重性：洪水、旱災(zāi)、污染二、水資源評(píng)價(jià)水量評(píng)價(jià)：地表水資源量、地下水資源量 水質(zhì)評(píng)價(jià)：水資源評(píng)價(jià)資料的要求：“三性”:可靠性、合理性、代表性2.1地表水資源量：地

3、表水資源的收支項(xiàng)： 降水、蒸發(fā)、徑流地表水資源的分類： 河流：最主要部分，可表示地表水資源量 湖泊冰川地表水資源量的評(píng)價(jià)：?jiǎn)握緩搅髻Y料統(tǒng)計(jì)分析主要河流年徑流量計(jì)算分區(qū)地表水資源量計(jì)算 地表水資源時(shí)空分布特性分析 地表水資源可利用量估計(jì) 人類活動(dòng)對(duì)河流徑流的影響分析 河流徑流計(jì)算方法：成因分析法：通過(guò)對(duì)觀測(cè)資料或試驗(yàn)資料分析，建立某 一水文特征值與其影響因素之間的函數(shù)關(guān)系，從而預(yù)測(cè)未來(lái) 的水文情勢(shì)。地理綜合法：利用已有固定觀測(cè)站點(diǎn)的長(zhǎng)期觀測(cè)資料確 定河流水文特征值在區(qū)域內(nèi)的時(shí)空分布規(guī)律，預(yù)估無(wú)資料流 域未來(lái)水文情勢(shì)的方法。河流徑流計(jì)算方法：數(shù)理統(tǒng)計(jì)法：根據(jù)水文現(xiàn)象的隨機(jī)性特征，運(yùn)用概率論和數(shù)理統(tǒng)

4、計(jì)的方法，分析河流水文特征值系列的統(tǒng)計(jì)規(guī)律， 并進(jìn)行概率預(yù)估，從而得出水資源開(kāi)發(fā)利用工程所需的設(shè)計(jì) 水文特征值。數(shù)學(xué)模型法：概念型模型和機(jī)理性模型年徑流量分析：年徑流量：一個(gè)年度內(nèi)通過(guò)河流某斷面的水量，稱為該 斷面以上流域的年徑流量，單位是 m3。年徑流深：年徑流量折算成水深， mm多年平均年徑流量：利用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法求出實(shí)測(cè)各年徑 流量的均值，即為多年平均年徑流量。年徑流量分析:年徑流量的時(shí)空變異：區(qū)域性變化：五帶（見(jiàn)后頁(yè)表）年內(nèi)變化：降水為主的，降雨為主兼有積雪融水的，融 雪為主兼有降雨的影響年徑流量的因素：氣候：降雨、降雪、蒸發(fā)等下墊面條件：地形、植被、土壤和地質(zhì)、湖泊和沼澤、流域大小、水

5、利工程等年徑流深的分帶名稱年徑流深mm對(duì)應(yīng)的降雨帶豐水帶>800十分濕潤(rùn)帶多水帶200- 800濕潤(rùn)帶過(guò)渡帶50 200半濕潤(rùn)帶少水帶10 50半干旱帶干涸帶<10干旱帶多年平均年徑流量的計(jì)算：資料充分地區(qū)：多年實(shí)測(cè)徑流量的均值資料不足地區(qū)：差補(bǔ)延長(zhǎng)，相關(guān)分析法 無(wú)資料地區(qū)：等值線法/水文比擬法 某一頻率下的設(shè)計(jì)年徑流量計(jì)算：基本步驟：分析資料的代表性，少于20年的短系列加以延展計(jì)算經(jīng)驗(yàn)頻率，繪制經(jīng)驗(yàn)頻率曲線 計(jì)算徑流量均值及Cv和Cs 用適線法確定理論頻率曲線 推求不同設(shè)計(jì)頻率的年徑流量 徑流還原計(jì)算（消除人類活動(dòng)的影響）：水量平衡原理：W天然 =W 實(shí)測(cè) + W 還原W還原W農(nóng)

6、+ W引+ W蒸+ W蓄+ W工+ W滲其中，W天然一還原后的天然徑流量；w實(shí)測(cè)一實(shí)測(cè)徑流量W還原一還原總水量；W農(nóng)一農(nóng)業(yè)灌溉凈耗水量 W引一跨流域引出、引入水量、分洪決口水量W蒸一水面面積擴(kuò)大增加的耗水量W蓄-計(jì)算時(shí)段始末蓄水工程的蓄水變量W工一工業(yè)和生活凈耗水量； W滲一水庫(kù)滲漏量 各分量還原計(jì)算：農(nóng)業(yè)灌溉凈耗水量W農(nóng)W 農(nóng)W 毛（11）W毛一灌區(qū)渠首引水總量；© 1 灌溉回歸系數(shù) 水面面積擴(kuò)大增加的耗水量W蒸W蒸0.1（ a E水一 E陸）A水E水一水面蒸發(fā)皿蒸發(fā)量；E陸一陸面蒸發(fā)量a -水面蒸發(fā)折算系數(shù)；A水-增加的水面面積 水庫(kù)蓄水變量W蓄W蓄W末一 W初 各分量還原計(jì)算：

7、工業(yè)和生活凈耗水量W工W 工=Wo （1 © 3）Wo工業(yè)和生活引用的地表水量； © 3 工業(yè)和生活用水的回歸系數(shù) 水庫(kù)滲漏量W滲W滲=W入+ W雨+ W蓄一W出一W蒸W入一入庫(kù)徑流總量；W雨一庫(kù)區(qū)水面降水量W蓄一水庫(kù)需水變化量；W出一放水洞、泄洪道放水量 W蒸一庫(kù)區(qū)水面蒸發(fā)總量分區(qū)地表水資源量：指水資源分區(qū)內(nèi)降水形成的河流徑流量，不包括入境水 量。分區(qū)方法：按氣候條件和地質(zhì)條件分、按天然流域分、 按行政區(qū)劃分 分區(qū)地表水資源量：區(qū)內(nèi)河流有水文站控制：按水資源分區(qū)，選擇控制站或 代表站，分析實(shí)測(cè)及天然徑流量，根據(jù)控制站天然年徑流量 系列，按面積比修正為該分區(qū)天然年徑流量系列

8、。Qab分區(qū)年徑流量，m3/s； Qa控制站以上年徑流量, m3/sPa、Pb控制站以上、以下同一年的單位面積平均降水 量,mmFa、Fb控制站以上、以下的面積，km2 分區(qū)地表水資源量：區(qū)內(nèi)河流沒(méi)有水文站控制：水文模型鄰近區(qū)降雨一徑流關(guān)系推求 鄰近區(qū)徑流等值線圖推求 可利用地表水資源量的估算：地表水資源可利用量：在經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可能及滿足河 道內(nèi)用水并估計(jì)下游用水的前提下，通過(guò)蓄、弓I、提等地表 水工程可能控制利用的河道一次性最大水量（不包括回歸水 的重復(fù)利用）Q可利用=Q當(dāng)?shù)睾恿鲝搅? Q入境一 Q出境2.2地下水資源量：地下水的補(bǔ)給量：指天然或開(kāi)采條件下，單位時(shí)間進(jìn)入含水層（帶）中的 水

9、量，包括地下水的流入、降水滲入、地表水滲入、越流補(bǔ) 給、人工補(bǔ)給等。地下水儲(chǔ)存量：儲(chǔ)存于含水層內(nèi)的重力水體積。地下水的補(bǔ)給量計(jì)算：地下水流流入量（側(cè)向補(bǔ)給量） Qb （單位：m3/d）Qb= K J B H其中，K 含水層滲透系數(shù)，m/dJ-地下水水力坡度B 計(jì)算斷面寬度，mH 潛水（或承壓水）含水層厚度， m 地下水的補(bǔ)給量計(jì)算：降水滲入補(bǔ)給量Qp （單位：m3/s）Qp= a A x其中，a年均降水入滲系數(shù)A 降水滲入面積,m2x 年降水量,m/a地下水的補(bǔ)給量計(jì)算：河渠滲入補(bǔ)給量QiQi= K B （h1-hw）/L （h1+hw）/2其中，h1、hw 沿滲流補(bǔ)給方向岸邊與開(kāi)采井群的動(dòng)水

10、 位高度,mB 河渠補(bǔ)給寬度,mL -岸邊至井群的直線水平距離，mK 含水層滲透系數(shù)，m/d地下水的補(bǔ)給量計(jì)算：灌溉水滲入補(bǔ)給量QirrQirr =卩 A h或 Qr= a m A其中，卩給水度；m 灌溉定額，m'/a h 灌溉引起的地下水升幅，m 地下水的補(bǔ)給量計(jì)算：越流補(bǔ)給量QoQo= A n （h2-h1） = A （h2 hi） k' /m'其中，hi、h2開(kāi)采層和相鄰層的水位，mA 越流補(bǔ)給面積，m2n 越流系數(shù)，1/dk'越流層垂向滲透系數(shù),m/dm'越流層厚度,m 承壓含水層的彈性儲(chǔ)存量Wc的計(jì)算：Wc= S A hpWc承壓含水層的彈性儲(chǔ)

11、存量，m3S儲(chǔ)存系數(shù)（釋水系數(shù)）hp -承壓含水層自頂板算起的壓力水頭高度，m 地下水資源允許開(kāi)采量的定義：通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理的取水建筑物，在開(kāi)采期內(nèi)水量不會(huì)減 少，動(dòng)水位不超過(guò)設(shè)計(jì)要求、水質(zhì)和水溫度變化在允許范圍 內(nèi)、不影響已建水源正常開(kāi)采、不發(fā)生危害性的環(huán)境地質(zhì)問(wèn) 題，并符合現(xiàn)行法規(guī)規(guī)定的前提下，單位時(shí)間從水文地質(zhì)單 元或水源的范圍內(nèi)能夠取得的地下水資源量。水資源量的計(jì)算水資源量二地表水資源量+地下水資源量-重復(fù)計(jì)算量 重復(fù)計(jì)算量包括：灌溉回歸補(bǔ)給量、河渠湖庫(kù)等滲漏補(bǔ) 給量等。三、水資源供需平衡分析水資源供需預(yù)測(cè)的目的和意義：水資源供需平衡分析，是指在一定范圍內(nèi)（行政、經(jīng)濟(jì) 區(qū)域或流域）不同

12、時(shí)期的可供水量和需水量的供求關(guān)系分析。 目的：弄清水資源總量的供需現(xiàn)狀和存在的問(wèn)題預(yù)測(cè)不同時(shí)期不同部門(mén)的水資源余缺狀況針對(duì)供需矛盾，進(jìn)行水資源的總體規(guī)劃 水資源供需預(yù)測(cè)的原則：近期和遠(yuǎn)期相結(jié)合流域和區(qū)域相結(jié)合綜合利用和保護(hù)相結(jié)合 水資源供需預(yù)測(cè)分析方法：系列法：按雨情、水情的歷史系列資料進(jìn)行逐年的供需 平衡分析計(jì)算典型年法（代表年法）：根據(jù)雨情、水情具有代表性的幾 個(gè)不同年份進(jìn)行分析計(jì)算 典型年法：基本步驟：劃分水資源分區(qū)及計(jì)算時(shí)段一選擇典型年和水平年一可 供水量計(jì)算需水量計(jì)算 典型年法：可供水量和需水量的時(shí)空分布不均勻，因此需要分區(qū)和 分時(shí)段進(jìn)行供需平衡分析。水資源分區(qū)：盡量按照流域、水系劃

13、分；照顧行政區(qū)劃； 不打亂供水、用水、排水系統(tǒng)計(jì)算時(shí)段：可以是年、季、月、旬和日 典型年法：典型年的選擇：根據(jù)水文系列的頻率分析，選擇不同頻率的若干典型年; 平水年P(guān)= 50%, 般枯水年 P= 75%特別枯水年P(guān)= 90%（或95%） 典型年法：水平年的確定：應(yīng)與國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展以及可持續(xù)發(fā) 展的總目標(biāo)相協(xié)調(diào)?，F(xiàn)狀水平年（基準(zhǔn)年）近期水平年：基準(zhǔn)年后510年遠(yuǎn)景水平年：基準(zhǔn)年后1520年遠(yuǎn)景設(shè)想水平年：基準(zhǔn)年后 3050年 供水預(yù)測(cè)：供水系統(tǒng)：按工程上分類：蓄水工程、引水工程、提水工程、調(diào)水 工程按水源分類：地表水工程、地下水工程、污水再生回用 工程按用戶分類：城市供水、農(nóng)村供水、混合供水

14、 可供水量：指不同水平年、不同保證率或不同頻率條件下通過(guò)工程 設(shè)施可提供的符合一定標(biāo)準(zhǔn)的水量?？晒┧堪▍^(qū)域內(nèi)的地表水、地下水、外流域調(diào)水、 污水處理回用和海水利用等。影響可供水量的因素：來(lái)水條件：水文現(xiàn)象的隨機(jī)性用水條件：上下游的用水條件、河道內(nèi)生態(tài)用水的考慮等工程條件：決定供水系統(tǒng)的供水能力水質(zhì)條件：符合不同用戶的使用標(biāo)準(zhǔn) 供水預(yù)測(cè)：“三生”：生產(chǎn)（工業(yè)、農(nóng)業(yè)）、生活、生態(tài)工業(yè)用水：一般指工礦企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中，用于制造、加工、冷卻、 空調(diào)、凈化和洗滌等方面的水。1993年統(tǒng)計(jì)，我國(guó)工業(yè)用水 占總用水量的17.4%。工業(yè)需水預(yù)測(cè)：Qi=Qc+Qd+Qr其中，Qi總用水量，在設(shè)備和工藝流程不

15、變時(shí)為一定值。Qc-生產(chǎn)過(guò)程中消耗的水量，包括蒸發(fā)、滲漏等損失水 量，以及產(chǎn)品帶走的水量Qd 排水量，多指未重復(fù)利用的廢污水量Qr-重復(fù)用水量，包括循環(huán)用水量和二次以上的用水量 工業(yè)需水預(yù)測(cè)：耗水量和排水量之和稱為取用水量 Qii :Qi=Qii+Qr重復(fù)利用率R：R= Qr/QiX 100%重復(fù)利用率越高，表示工業(yè)用水的有效利用程度越高。 工業(yè)需水預(yù)測(cè)：趨勢(shì)預(yù)測(cè)法：Si = S0 （1 + d） n其中,S 某一年所預(yù)測(cè)工業(yè)需水量S0基準(zhǔn)年的工業(yè)用水量d-工業(yè)用水量年平均增長(zhǎng)率n-基準(zhǔn)年道預(yù)測(cè)年份所間隔的年數(shù) 相關(guān)預(yù)測(cè)法建立與工業(yè)產(chǎn)值之間的相關(guān)關(guān)系分行業(yè)重復(fù)利用率提高法根據(jù)不同的行業(yè)部門(mén)，采

16、用萬(wàn)元產(chǎn)值用水量和重復(fù)利用 率推算工業(yè)用水：q2 = qi (1 n i) /(1- n 2)其中，qi, q2 分別為基準(zhǔn)年和預(yù)測(cè)年的萬(wàn)元產(chǎn)值取用水 量n 1，n 2分別為基準(zhǔn)年和預(yù)測(cè)年的工業(yè)用水重復(fù)利用率 農(nóng)業(yè)需水預(yù)測(cè)：農(nóng)業(yè)用水：包括農(nóng)、林、牧、畐|、漁業(yè)的用水，農(nóng)村居民的 生活用水、農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)用水等。農(nóng)業(yè)用水時(shí)我國(guó)主要用水大戶，主要是農(nóng)業(yè)灌溉用水， 其保證率低于城市工業(yè)和生活用水。農(nóng)業(yè)灌溉用水預(yù)測(cè)：作物需水量：作物在全生育期或某一時(shí)段內(nèi)正常生長(zhǎng)所 需的數(shù)量，包括消耗于作物蒸騰量和株間蒸發(fā)量。灌溉制度：作物播種前及生育期內(nèi)進(jìn)行適時(shí)灌水的制度灌溉用水量：灌溉面積上需要提供給作物的水量。農(nóng)業(yè)

17、灌溉用水預(yù)測(cè)：直接推算法：M 凈=m 3其中，M凈一一種作物一次田間灌溉水量，又稱凈灌溉用 水量，m3。m -作物某次灌水的灌水定額，m3/畝3 -該作物的灌溉面積，畝 農(nóng)業(yè)灌溉用水預(yù)測(cè)：考慮蒸發(fā)、滲漏等損失時(shí)：M毛=M凈/ n水其中，M毛一灌溉引水量，即毛灌溉用水量。n水一灌溉水利用系數(shù)灌溉水利用系數(shù)n水與渠道的長(zhǎng)度、沿線土質(zhì)和水文地質(zhì) 條件、渠道工程狀況(配套、襯砌等)、灌溉管理水平等有關(guān)。 其他農(nóng)業(yè)用水預(yù)測(cè)：牲畜用水：定額法與城市生活用水類似漁業(yè)用水：指養(yǎng)殖水面蒸發(fā)和滲漏所消耗水的補(bǔ)充量，可用公式 W漁=3 a E - P+S計(jì)算。3為養(yǎng)殖面積，E為水 面蒸發(fā)量，P為年降雨量，S為年滲漏

18、量，a為蒸發(fā)器折算系數(shù)。鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)用水：與工業(yè)用水類似生活需水預(yù)測(cè)： 生活用水：包括城市居民和農(nóng)村居民住宅用水、公共建筑用水、市 政用水、景觀娛樂(lè)用水、供熱消防用水等。1993年資料統(tǒng)計(jì)，我國(guó)城市生活用水占總用水量的 9.2%。城市用水要求供水保證率不低于 95%。 人均生活用水定額法：Q 生活=365 q m/1000其中，Q生活一生活用水需求量，m'/aq 人均生活用水定額，L/ (人 d) m-預(yù)測(cè)年用水人口數(shù)，人 生態(tài)環(huán)境需水量：廣義生態(tài)環(huán)境用水定義：維持全球生物地理生態(tài)系統(tǒng)水分 平衡所需用的水，包括水熱平衡、水沙平衡、水鹽平衡等，都是 生態(tài)環(huán)境用水。狹義的生態(tài)環(huán)境用水：為維護(hù)生

19、態(tài)環(huán)境不再惡化并逐漸改 善所需要消耗的水資源總量。21世紀(jì)中國(guó)可持續(xù)發(fā)展水資源戰(zhàn)略研究 生態(tài)環(huán)境需水量：生態(tài)需水是指維持生態(tài)系統(tǒng)中具有生命的生物物體水分 平衡所需要的水量。主要包括維護(hù)天然植被所需要的水量、 水土保持及水保范圍之外的林草植被建設(shè)所需要的水量、保 護(hù)水生生物所需要的水量。環(huán)境需水則是指為保護(hù)和改善人類居住環(huán)境及其水環(huán)境 所需要的水量。生態(tài)環(huán)境需水量：按生態(tài)系統(tǒng)類型分：自然生態(tài)系統(tǒng)需水、人工生態(tài)系統(tǒng) 需水按空間尺度分：景觀生態(tài)環(huán)境需水、區(qū)域生態(tài)環(huán)境需水、 流域生態(tài)環(huán)境需水 河道內(nèi)生態(tài)環(huán)境需水取年天然徑流量的百分比作為河流生態(tài)環(huán)境需水量；采用逐月最小徑流量的特殊百分比作為河流生態(tài)環(huán)境

20、需 水量；根據(jù)生態(tài)環(huán)境和水文條件特點(diǎn)，計(jì)算在保障水生態(tài)需水情 況下人類活動(dòng)可利用水資源量；采用90%保證率最枯連續(xù)7天的平均水量作為河流最小 流量設(shè)計(jì)值；河道外生態(tài)環(huán)境需水河道外生態(tài)需水針對(duì)天然植被和人工植被的生態(tài)需水研 究較多計(jì)算的方法和理論多為水量平衡理論，面積定額法等，多 以植物耗水量（植被蒸騰量）代替生態(tài)需水量； 維持景觀、娛樂(lè)等環(huán)境需水城市進(jìn)行城市規(guī)劃時(shí)，常采用人均水面面積指標(biāo)衡量和確 定維持景觀、娛樂(lè)水面面積和流量，綠地、美化環(huán)境等需水。 供需平衡分析： 供需分析的分類：按范圍分：計(jì)算單元的供需分析、區(qū)域的供需分析、流 域的供需分析按供需平衡分析的時(shí)間分：現(xiàn)狀供需分析：實(shí)際供需計(jì)算

21、，平衡校核不同發(fā)展階段的供需分析：預(yù)測(cè)供需，方案比選 供需平衡分析：余缺水量: W =刀W供i-E W需iW供i , W需i分別表示分項(xiàng)i的可供水量和需水量。 W-余缺水量，為+表示水資源富余，尚可開(kāi)發(fā)利用 為-表示缺乏，產(chǎn)生供需矛盾水資源規(guī)劃：水資源綜合規(guī)劃：在統(tǒng)一的方針、任務(wù)和目標(biāo)指導(dǎo)下，通過(guò)對(duì)水資源時(shí)空 分布的再調(diào)整，協(xié)調(diào)防洪抗旱、開(kāi)源節(jié)流、供需平衡以及發(fā) 電、通航、水土保持、景觀和生態(tài)環(huán)境保護(hù)等專業(yè)方面的關(guān) 系，評(píng)價(jià)方案實(shí)施后對(duì)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境的潛在影響。四、水文預(yù)報(bào)4.1流域產(chǎn)匯流產(chǎn)流方式：超蓄產(chǎn)流（蓄滿產(chǎn)流）：只有在包氣帶達(dá)到田間持水量后 才產(chǎn)生徑流的產(chǎn)流方式。是濕潤(rùn)地區(qū)的主要產(chǎn)流

22、方式。超滲產(chǎn)流：由于降雨強(qiáng)度好過(guò)地面下滲容量而產(chǎn)生徑流 的產(chǎn)流方式。是干旱地區(qū)的主要產(chǎn)流方式。產(chǎn)流特點(diǎn)：超蓄產(chǎn)流特點(diǎn)：包氣帶土壤含水量達(dá)到田間持水量（蓄 水容量）后才產(chǎn)生地下徑流Rg;徑流量R中包括地面徑流和 地下徑流，合稱為總徑流量，即 R=Rs+Rg。超滲產(chǎn)流特點(diǎn)：包氣帶土壤含水量總是達(dá)不到田間持水 量（蓄水容量），但也可以產(chǎn)生徑流R，起因于降雨強(qiáng)度i入 滲能力fp;徑流量R中僅是地面徑流，而不產(chǎn)生地下徑流， 即 R=Rs。流域蓄水容量（面積分配）曲線：蓄水容量4.2水文預(yù)報(bào)含義：根據(jù)水文要素或其影響因素的過(guò)去或現(xiàn)時(shí)狀態(tài)， 對(duì)其未來(lái)狀態(tài)作出回答。分類： 按預(yù)見(jiàn)期分類：短期水文預(yù)報(bào)：預(yù)見(jiàn)期小

23、于或等于流域匯流時(shí)間、中長(zhǎng) 期水文預(yù)報(bào)：預(yù)見(jiàn)期大于流域匯流時(shí)間 按預(yù)報(bào)目的分類：洪水預(yù)報(bào)：為防汛抗旱而進(jìn)行的預(yù)報(bào)、枯水預(yù)報(bào)：為農(nóng)業(yè)灌溉、水力發(fā)電和水環(huán)境保護(hù)而進(jìn)行 的預(yù)報(bào)。墑情預(yù)報(bào)：為農(nóng)業(yè)抗旱服務(wù)冰情預(yù)報(bào)：為防治和抗御冰凌洪水服務(wù)水質(zhì)預(yù)報(bào)：為防治水源污染、改善水環(huán)境服務(wù)水庫(kù)水文預(yù)報(bào)：為確保大壩安全和水庫(kù)的興利、防洪的 合理調(diào)度或優(yōu)化調(diào)度服務(wù)施工洪水預(yù)報(bào)：為水利工程安全施工服務(wù) 短期洪水預(yù)報(bào)： 河段洪水預(yù)報(bào)：根據(jù)河段上斷面已出現(xiàn)的洪水過(guò)程，推算其 下斷面將要出現(xiàn)的洪水過(guò)程方法：相應(yīng)水位（流量）法；合成流量法；流量演算法 流域降雨徑流預(yù)報(bào)：根據(jù)流域上一場(chǎng)降雨過(guò)程推算出流域出 口斷面未來(lái)出現(xiàn)的洪水過(guò)

24、程。相應(yīng)水位法：利用上下游洪峰水位及相應(yīng)的轉(zhuǎn)播時(shí)間的 相關(guān)圖進(jìn)行預(yù)報(bào)：Qi、Q2、Q3：均為上游各站的實(shí)測(cè)流量;Q:下游站預(yù)報(bào)的流量；流量演算法：馬斯京根法聯(lián)解得：式中，Co, Ci, C2分別為K晶t的函數(shù)，它們的數(shù)學(xué)表 達(dá)式分別為：x:流量比重因子；K:槽蓄系數(shù) 枯水預(yù)報(bào)：枯水期河中的流量主要由汛末滯留在流域中的蓄水量的 消退形成。主要方法：1.退水曲線法：根據(jù)前一時(shí)刻的退水流量來(lái)預(yù) 報(bào)后一時(shí)刻的退水流量。2前后期徑流相關(guān)法：根據(jù)流域前期徑流量來(lái)預(yù)報(bào)未來(lái)的 后期徑流量。五、防洪洪水三要素：洪峰：洪峰流量，一次洪水過(guò)程中的最大流量，m3/s洪量：一次洪水的總徑流量，m3洪水過(guò)程線：一次洪水的

25、流量與時(shí)間的關(guān)系曲線洪水過(guò)程示意圖Qm：洪峰流量(m3/s), 次洪水過(guò)程中的最大流量；W: 一次洪水的總徑流量(m3)，即ABCDE所包圍的面積;A :洪水起漲點(diǎn)；B:洪峰點(diǎn)；C:退水結(jié)束點(diǎn)；ti :漲水歷時(shí)；t2：退水歷時(shí)；T:洪水總歷時(shí)(T=ti+t2)洪水的危害性：是我國(guó)主要的自然災(zāi)害之一，約有2/3的國(guó)土面積受到洪 水災(zāi)害的威脅；威脅生命安全造成財(cái)產(chǎn)損失影響社會(huì)穩(wěn)定防洪標(biāo)準(zhǔn)：GB50201-94水利水電樞紐工程的等別和級(jí)別工程水庫(kù)防洪治澇灌溉供水水電站工程規(guī) 吉等別總庫(kù)容(108m3)城鎮(zhèn)及 工礦企 業(yè)的重 要性保護(hù)農(nóng) 田（萬(wàn)畝）治澇面積（萬(wàn)畝）灌溉面 積（萬(wàn)畝）城鎮(zhèn)及 工礦企 業(yè)的

26、重 要性裝機(jī)容量（104KW）I大型>10特別重要>500>200>150特別 重要>120n大型101.0重要5001002006i)15050重要12030出中型1.00.10中等100306015505中等305IV小型0.100.01一般30515350.5一般51V?。?）型0.010.001<5<3<0.5<1水庫(kù)工程水工建筑物的防洪標(biāo)準(zhǔn)水工 建筑 物等 級(jí)防洪標(biāo)準(zhǔn)（重現(xiàn)期（年）山區(qū)、丘陵區(qū)平原區(qū)、濱海區(qū)混 設(shè)計(jì)混校核設(shè)計(jì)校核I凝土壩、漿砌石 壩及其他水工建 筑物土壩、 堆石壩1100050050002000可能最大洪水（PMF

27、）或100005003001002000100025001002000100050002000100501000300310050100050020001000502030010045030500200100030020101005053020200100300200105020注：當(dāng)山區(qū)、丘陵區(qū)的水庫(kù)樞紐工程擋水建筑的擋水高 度低于15m，上下游水頭小于10m時(shí)，其防洪標(biāo)準(zhǔn)可按平原 區(qū)，濱海區(qū)欄的規(guī)定確定；當(dāng)平原區(qū)、濱海區(qū)的水庫(kù)樞紐工 程擋水建筑物高度高于15m，上下游水頭差大于10m時(shí)，其 防洪標(biāo)準(zhǔn)可按山區(qū)、丘陵區(qū)欄的規(guī)定確定。灌溉和治澇工程主要建筑物的防洪標(biāo)準(zhǔn)水建筑物級(jí)別防洪標(biāo)準(zhǔn)（重現(xiàn)期

28、（年）110050250303302042010510注：灌溉和治澇工程主要建筑物的校核防洪標(biāo)準(zhǔn)，可視 具體情況和需要研究確定。潮汐河口擋潮工程主要建筑物的防洪標(biāo)準(zhǔn)水工建筑物級(jí)別1234、5防洪標(biāo)準(zhǔn)重現(xiàn)期（年）>1001005050202010注：潮汐河口擋潮樞紐工程的安全主要是防潮水，為統(tǒng)起見(jiàn)，本標(biāo)準(zhǔn)將防洪標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)稱為防洪標(biāo)準(zhǔn)城市的等級(jí)和防洪標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)重要性非農(nóng)業(yè)人口（萬(wàn)人）防洪標(biāo)準(zhǔn)重現(xiàn)期（年）I特別重要的城市>150>200n重要的城中等城市502010050IV一般城市<205020鄉(xiāng)村防護(hù)區(qū)的等級(jí)和防洪標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)防護(hù)區(qū)人口（萬(wàn)人）防護(hù)區(qū)耕地

29、面積（萬(wàn)畝）防洪標(biāo)準(zhǔn)重現(xiàn)期（年）I>150>30010050n150503001005030出5020100303020V<20<302010設(shè)計(jì)洪水：定義：用以設(shè)計(jì)水利工程所依據(jù)的各種標(biāo)準(zhǔn)的洪水稱為設(shè)計(jì)洪水。內(nèi)容：設(shè)計(jì)洪峰流量、設(shè)計(jì)洪量、設(shè)計(jì)洪水過(guò)程 設(shè)計(jì)洪水的方法：由流量資料推求設(shè)計(jì)洪水：有實(shí)測(cè)洪水的地區(qū)由暴雨資料推求設(shè)計(jì)洪水：有實(shí)測(cè)暴雨的地區(qū)由水文氣象資料推求設(shè)計(jì)洪水：有水文氣象觀測(cè)資料的 地區(qū)利用暴雨等值線圖和一些簡(jiǎn)化公式估算設(shè)計(jì)洪水：缺乏 資料地區(qū)，小流域 由流量資料推求設(shè)計(jì)洪水作洪峰流量Qm及設(shè)計(jì)洪量Wt的頻率計(jì)算，分別求得設(shè) 計(jì)頻率為P的相應(yīng)洪峰流量Qm和

30、設(shè)計(jì)洪量Wt選擇流域中代表大洪水的實(shí)測(cè)洪水過(guò)程為典型，以Wtp及Qmp為控制放大典型洪水過(guò)程典型洪水過(guò)程發(fā)大的方法： 同倍比放大法，分時(shí)段同頻率放大法由暴雨資料推求設(shè)計(jì)洪水設(shè)計(jì)暴雨的計(jì)算設(shè)計(jì)洪水的計(jì)算：設(shè)計(jì)凈雨推求設(shè)計(jì)洪水（單位線法） 典型洪水過(guò)程發(fā)大的方法：同倍比放大法，分時(shí)段同頻率放大法 由氣象資料推求設(shè)計(jì)洪水可能最大暴雨推求可能最大洪水可能最大暴雨P(guān)MP與氣象資料有關(guān) 產(chǎn)匯流計(jì)算小流域設(shè)計(jì)洪水缺乏資料地區(qū)，重點(diǎn)是設(shè)計(jì)洪峰流量的推求 洪水控制與管理措施工程措施：堤防工程；水庫(kù)調(diào)蓄；水土保持；分洪、滯 洪與蓄洪墾殖；河道整治 洪水控制與管理措施非工程措施：洪水情報(bào)、預(yù)報(bào)和警報(bào)；洪水風(fēng)險(xiǎn)分析；

31、 防洪法規(guī)；洪水保險(xiǎn)；防洪調(diào)度。洪水調(diào)度及水庫(kù)調(diào)洪計(jì)算洪水調(diào)度：依據(jù)水庫(kù)的水位、入庫(kù)流量、特定時(shí)段的降 雨量等條件，確定水庫(kù)的泄水方式和泄流量。目的：減小洪災(zāi)、發(fā)揮效益 洪水調(diào)度及水庫(kù)調(diào)洪計(jì)算規(guī)則：汛期洪水到來(lái)之前，水庫(kù)壩前水位不超過(guò)防洪限 制水位調(diào)洪過(guò)程中來(lái)水不超過(guò)防洪標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，控制泄流量加上區(qū) 間合成流量不超過(guò)下游河道的安全泄流量，壩前水位不超過(guò) 防洪高水位來(lái)水超過(guò)防洪標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，加大泄流量，確保大壩安全 洪峰過(guò)后盡快將庫(kù)水位降至防洪限制水位水庫(kù)調(diào)洪由于水庫(kù)有調(diào)節(jié)庫(kù)容，當(dāng)洪水通過(guò)水庫(kù)時(shí)，調(diào)節(jié)庫(kù)容可 將部分洪水?dāng)r蓄和滯留在水庫(kù)中，從而改變洪水過(guò)程線的形 狀，削減天然河道的洪峰流量，以達(dá)到河道防洪和

32、保證建筑 物安全的目的，這就是水庫(kù)的調(diào)洪作用。水庫(kù)調(diào)洪的基本原理：q=f(V)其中，Qi，Q2-計(jì)算時(shí)段初、末的入庫(kù)流量qi,q2計(jì)算時(shí)段初、末的下泄流量Vi， V2 計(jì)算時(shí)段初、末水庫(kù)的畜存水量Q, q 分別為計(jì)算時(shí)段中的平均入庫(kù)、下泄流量 已知入庫(kù)洪水過(guò)程線時(shí)，Qi，Q2，Q已知，Vi, qi為初 始條件，則可以由上面兩個(gè)方程推求 V2，q2。水庫(kù)調(diào)洪計(jì)算方法：(1) 列表試算法(常用方法)(1) 半圖解法(2) 簡(jiǎn)化三角形法(3) 無(wú)閘門(mén)控制時(shí)水庫(kù)調(diào)洪計(jì)算(4) 有閘門(mén)控制時(shí)水庫(kù)調(diào)洪計(jì)算(5) 壩頂高程的確定防洪預(yù)案的編制原則：貫徹行政首長(zhǎng)負(fù)責(zé)制；以防為主，防搶結(jié)合；全 面部署，保證重點(diǎn)；統(tǒng)一指揮，統(tǒng)一調(diào)度；服從大局，團(tuán)結(jié) 抗洪；工程措施和非工程措施相結(jié)合；盡可能調(diào)動(dòng)全社會(huì)積 極因素因素。防洪預(yù)案的編制主要內(nèi)容：1.確定重點(diǎn)防護(hù)對(duì)象2防御設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)洪水方案3. 防御超標(biāo)準(zhǔn)洪水方案4. 防御山地災(zāi)害方案5. 防御臺(tái)風(fēng)暴潮災(zāi)