水利水能規(guī)劃緒論

緒論水資源的涵義及特點我國的水資源和水能資源本課程的主要內(nèi)容和任務(wù)

1.水資源的涵義及特點水資源的涵義

全部自然界任何形態(tài)的水，包括氣態(tài)水、液態(tài)水和固態(tài)水的總量。

——《大不列顛大百科全書》水資源的含義

地表水和地下水。

——1988.中國《中華人民共和國法》特定時空下可利用的水，是可再利用資源，不論其質(zhì)與量，水的可利用性是有限制條件的。

——《環(huán)境科學(xué)詞典》

水資源是指可資利用或有可能被利用的水源，這種水源應(yīng)當(dāng)有足夠的數(shù)量和可用的質(zhì)量，并在某一地點為滿足某種用途而得以利用。

——聯(lián)合國教科文和世界氣象組織水資源的特點1、水利和水害的兩重性2、綜合利用3、水資源的再生性4、水流的隨機可變性5、水資源的地區(qū)性和整體性6、某種意義的不可取代性水資源的特點1、水利和水害的兩重性

眾所周知，江河既能為國民經(jīng)濟建設(shè)服務(wù)，也會帶來洪水，旱澇等災(zāi)害．2、綜合利用許多國民經(jīng)濟部門利用水的方式是不同的，可分為耗水和用水兩種．在實際用水中，經(jīng)常是“一庫多用”和“一水多效”．水資源的特點3、水資源的再生性水利資源由于自然界水文循環(huán)的周期特性，作為“生產(chǎn)和生活原料”來看，它是年年取用，歲歲復(fù)生．例如水電站的動力原料是河川徑流，它年年供應(yīng)不竭，故稱再生性原料．

水資源特性

水循環(huán)（水資源的再生性）水資源的特點４．水流的隨機可變性

不論是一年之內(nèi)還是年際的變化都很大，變化的趨勢通常也難以確切預(yù)測．５．水利資源的地區(qū)性和整體性

（１）地區(qū)性

一方面，水資源的蘊藏量其分布情況和變化特性常因地區(qū)自然條件不同而有區(qū)別；

另一方面，水利資源的開發(fā)和河流治理方式重點也因地區(qū)的不同而有所差別．

分布不均

魚米之鄉(xiāng)水源匱乏水資資源源的的特特點點（２２））整整體體性性所謂謂整整體體性性是是指指：：水水由由上上游游到到下下游游穿穿流流各各處處．．水資資源源無無論論是是水水量量，，水水質(zhì)質(zhì)，，防防洪洪還還是是興興利利，，各各地地區(qū)區(qū)和和各各部部門門之之間間的的互互相相影影響響極極為為錯錯綜綜復(fù)復(fù)雜雜的的關(guān)關(guān)系系，，于于是是有有了了““水水資資源源系系統(tǒng)統(tǒng)””或或““水水利利系系統(tǒng)統(tǒng)””這這些些新新的的名名詞詞．．６．．某某些些意意義義的的不不可可取取代代性性無水水即即無無生生命命，，無無水水即即無無產(chǎn)產(chǎn)量量。。就全全世世界界而而言言，，全全球球現(xiàn)現(xiàn)有有12億人人面面臨臨中中度度到到高高度度缺缺水水的的壓壓力力，，80個國國家家水水源源不不足足，，20億人人的的飲飲水水得得不不到到保保證證。。預(yù)預(yù)計計到到2025年，，形形勢勢將將會會進進一一步步惡惡化化，，缺缺水水人人口口將將達達到到28億～～33億。。世世界界銀銀行行的的官官員員預(yù)預(yù)測測，，在在未未來來的的5年內(nèi)內(nèi)““水水將將像像石石油油一一樣樣在在全全世世界界運運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)””。。．以上上都都說說明明了了水水資資源源在在自自然然狀狀態(tài)態(tài)下下存存在在著著缺陷陷，為為了了進進行行有有效效的的開開發(fā)發(fā)利利用用，，一一個個重重要要的的手手段段就就是是對對于于天天然然徑徑流流的的人工工控控制制或人工工調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)，這這也也就就是是要要說說明明徑流流調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)的意意義義．．2.我國國的的水水資資源源及及水水能能資資源源中國國的的水水資資源源狀狀況況1.總量量很很大大，，人人均均量量少少淡水水資資源源總總量量為為28000億立立方方米米，，占占全全球球水水資資源源的的6%，僅僅次次于于巴巴西西、、俄俄羅羅斯斯和和加加拿拿大大，，居居世世界界第第四四位位；；人均均只只有有2200立方方米米，，僅僅為為世世界界平平均均水水平平的的1／4、美國的1／5，在世界上上名列121位，是全球球13個人均水資資源最貧乏乏的國家之之一。以河北省為為例，據(jù)《望》周刊的報道道，這個人人均水資源源比以色列列還少的地地區(qū)，靠大大量超采地地下水，掩掩蓋著極度度缺水這一一重要事實實。全省累累計超采地地下水600億立方米，，其中深層層地下水300億立方已無無法補充。。再有15年，石家莊莊的地下水水就能采完完?，F(xiàn)在，，華北平原原已擁有全全世界面積積最大的地地下復(fù)合漏漏斗區(qū)，達達四五萬平平方公里。。西部的許許多地區(qū)，，因地下水水超采嚴(yán)重重，大片已已成活多年年的樹木枯枯死。2.水資源“貧貧富不均””我國84%水資源集中中在長江及及其以南地地區(qū)，而該該地區(qū)耕地地面積僅占占全國的36%；淮河及及以北地區(qū)區(qū)水資源只只占全國的的19%，但耕地面面積卻占全全國的64%。6～9月的降雨量量約占全年年降水總量量70%以上，且大大多數(shù)以暴暴雨形式出出現(xiàn)。南方(指長江以南南)人均水資源源量達到3600立方米以上上，而北方方人均水資資源量只有有720立方米，低低于人類生生存的保障障線。（河河北省人均均量270-330）“旱則赤地千千里，河流流干涸；澇則洪水泛泛濫，一片片汪洋?！?009年8月2009年8月2009年8月2010中國洪水2010中國洪水2010中國洪水09干旱09年干旱09年旱情10年西南旱情情10年西南旱情情10年西南旱情情3.在我國存在在著水資源源嚴(yán)重短缺缺的現(xiàn)象全國670座城市中，，有400座不同程度度缺水，108座嚴(yán)重缺水水。北京市市的人均占占有水量為為全世界人人均占有水水量的1／13，連一些干干旱的阿拉拉伯國家都都不如。為為了緩解解水資源短短缺的窘?jīng)r況，目前已已有100多個縣級以以上城市被被迫限時限限量供水。。專家們警警告：“20年后中國將將找不到可可飲用的水水資源”。。美國民間間有影響的的智囊機構(gòu)構(gòu)———世界觀察研研究所發(fā)表表的一份報報告中稱：：“由于中中國城市地地區(qū)和工業(yè)業(yè)地區(qū)對水水需求量迅迅速增大，，中國將長長期陷入缺缺水狀況。?！?.著地下水嚴(yán)嚴(yán)重開采的的現(xiàn)象全國地下水水多年平均均超采量74億立方米，，超采區(qū)共共有164片，已使我我國形成總總計8萬多平方公公里的地下下漏斗，相相當(dāng)于近3個海南島的的面積，漏漏斗最深處處達100多米。河北北地區(qū)有世世界上最深深、最大面面積的地漏漏斗?；钜磺辏?，立一千年年，倒下不不腐一千年年根系十幾幾米的胡楊楊，出現(xiàn)成成片死亡現(xiàn)現(xiàn)象！儲量有限地下水位下下降，導(dǎo)致致地面塌陷，樓樓房危險儲量有限地下水位下下降，導(dǎo)致致地面塌陷，樓樓房危險儲量有限地下水位下下降，導(dǎo)致致地面塌陷，樓樓房危險5.水價偏低、、浪費嚴(yán)重重我國目前城城市自來水水水價偏低低，成本和和水價偏離離，政府實實行虧損補補貼。在農(nóng)農(nóng)村，一噸噸水電力提提灌價4至9分，自流灌灌溉價每噸噸4厘至6厘，300噸黃河水的的價格頂不不上一瓶礦礦泉水。低低水價實際際上鼓勵了了水資源的的高消費。。農(nóng)業(yè)用水方方面，中國國農(nóng)村普遍遍的水資源源利用率只只有40％左右。在在寧夏，每每公斤大米米耗水超過過兩噸。大大水漫灌如如果真的對對莊稼有好好處，倒也也罷了，但但事實上這這種做法是是引起土地地鹽堿化的的最根本原原因；工工業(yè)用水方方面，我國國煉鋼等生生產(chǎn)過程的的單位耗水水量比國外外先進水平平高幾倍甚甚至幾十倍倍，水的重重復(fù)利用率率不到發(fā)達達國家的1／3；生活用水水的節(jié)水意意識普遍不不足。6.水體污染嚴(yán)嚴(yán)重綜合考慮我我國地表水水資源質(zhì)量量現(xiàn)狀，符符合《地面水環(huán)境境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)》的Ⅰ、Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)只占占32.2%（河段統(tǒng)計計），符合合Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)的占占28.9%，屬于Ⅳ、Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn)的占占38.9%，如果將Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)也作作為污染統(tǒng)統(tǒng)計，則我我國河流長長度有67.8%被污染，約約占監(jiān)測河河流長度的的2/3，可見我國國地表水資資源污染非非常嚴(yán)重。。7.水土流失嚴(yán)嚴(yán)重全國水土流流失面積達達356萬平方公里里，占國土土面積的37%，水土流失失面積相當(dāng)當(dāng)于9個日本或35個韓國的國國土面積。。亟待治理理的水土流流失面積有有近200萬平方公里里，按照現(xiàn)現(xiàn)在的治理理速度，還還需約半個個世紀(jì)才能能實現(xiàn)初步步治理一遍遍。8.流域劃分Ⅰ黑龍江流域域Ⅱ遼河流域Ⅲ海河流域Ⅳ黃河流域Ⅴ淮河流域Ⅵ長江流域Ⅶ珠江流域Ⅷ東南諸河流流域Ⅸ海南諸河流流域Ⅹ內(nèi)陸河流域域。中國的水能能資源狀況況水能資源指指水體的動動能、勢能能和壓力能能等能量資資源。是是自由流動動的天然河河流的出力力和能量，，稱河流潛潛在的水能能資源，或或稱水力資資源。廣義的水能能資源包括括河流水能能、潮汐水水能、波浪浪能、海流流能等能量量資源；狹狹義的水能能資源指河河流的水能能資源。水水能是一種種可再生能能源（見新新能源與可可再生能源源）。到到20世紀(jì)90年代初，河河流水能是是人類大規(guī)規(guī)模利用的的水能資源源；潮汐水水能也得到到了較成功功的利用；；波浪能和和海流能資資源則正在在進行開發(fā)發(fā)研究。人類利用水水能的歷史史悠久，早早在3000年前就為人人類認(rèn)識和和利用，但但早期僅將將水能轉(zhuǎn)化化為機械能能（水車、、水磨、水水碾），直直到高壓輸輸電技術(shù)發(fā)發(fā)展、水力力交流發(fā)電電機發(fā)明后后，水能才才被大規(guī)模模開發(fā)利用用，1878年在德國建建成了世界界上第一座座水電站（（中國第一一座水電站站建于1912年，云南石石龍壩水電電站）。目前水力力發(fā)電幾乎乎為水能利利用的唯一一方式，故故通常把水水電作為水水能的代名名詞。構(gòu)成水能資資源的最基基本條件是是水流和落落差（水從從高處降落落到低處時時的水位差差），流量量大，落差差大，所包包含的能量量就大，即即蘊藏的水水能資源大大。全世界界江河的理理論水能資資源為48.2萬億度/年，技術(shù)上上可開發(fā)的的水能資源源為19.3萬億度。我國水能資資源可開發(fā)發(fā)容量及年年發(fā)電量均均列世界之之冠，中國國的江河水水能理論蘊蘊藏量為6.91億千瓦，每每年可發(fā)電電6萬多億度，，可開發(fā)的的水能資源源約3.82億千瓦，年年發(fā)電量1.9萬億度。中國的水能能資源特點點(1)總量豐富，，分布不均均。按最新調(diào)查查統(tǒng)計，我我國水能資資源可開發(fā)發(fā)容量及年年發(fā)電量均均列世界之之冠。但在在時間分布布上，夏秋秋季4～5個月的徑流流量占全年年的60％～70％，冬春季季徑流量很很少；在地地區(qū)分布上上，可從表表1—1看出，經(jīng)濟濟比較發(fā)達達的華東、、東北和華華北3個地區(qū)，水水能資源相相對較少，，其總和只只占全國可可開發(fā)水能能資源的6．8％，但經(jīng)濟濟發(fā)展水平平相對落后后、交通不不便以及人人口相對稀稀少的西南南地區(qū)卻集集中了全國國可開發(fā)水水能資源的的67．8％。(2)開發(fā)率低，，發(fā)展迅速速。我國水能資資源開發(fā)利利用程度與與世界其他他國家相比比較低。按按1996年常規(guī)水電電站發(fā)電量量統(tǒng)計開發(fā)發(fā)利用程度度，法國74％，瑞士72％，日本66％，巴拉圭圭61％，挪威60％，英國58％，瑞典56％，芬蘭、、美國55％。截至2004年9月底，我國國水電總?cè)萑萘客黄屏肆?億kW，扣除抽水水蓄能后，，僅占可開發(fā)發(fā)容量的17％。雖然我國國水能資源源開發(fā)利用用程度較低低，但其發(fā)發(fā)展是非常常迅速的，，到2004年底，我國國已建水電電裝機容量量已突破1億kW，水電總裝裝機容量超超過美國，，躍居世界界第一；水水電發(fā)電量量位居世界界第四，僅僅次于加拿拿大、美國國和巴西。。(3)前景宏偉，，任重道遠(yuǎn)遠(yuǎn)。發(fā)如前所述述，我國水水能資源豐豐富，開發(fā)發(fā)利用程度度較低，所所以水能資資源開利用用有著宏偉偉的前景。。據(jù)1977——1980年第三次水水能資源普普查，把水水量豐富、、水能集中中的河流作作為水電開開發(fā)的重點點基地，我我國近期和和遠(yuǎn)期規(guī)劃劃可開發(fā)的的水電基地地有黃河上上、中游水水電基地、、紅水河水水電基地、、長江上游游水電基地地、金沙江江水電基地地等12個。中國第一座座水電站——石龍壩世界最大水水電站—三峽水電站站黃河干流修修建的第一一座水電站站—三門峽水電電站自行設(shè)計和和建設(shè)的第第一座裝機機容量大于于100萬kw的水電站—劉家峽水電電站3.本課程的任任務(wù)和主要要內(nèi)容１．水利計計算內(nèi)容：：對河流的水水文情況，，用水部門門的要求，，徑流調(diào)節(jié)節(jié)的方案和和效果，以以及技術(shù)經(jīng)經(jīng)濟論證等等有關(guān)問題題進行分析析和計算，，以便提出出在各種方方案下經(jīng)濟合理的水利設(shè)備備大小、位位置及其工工作情況的的設(shè)計。２．水資源源規(guī)劃內(nèi)容容：在廣大的流流域范圍內(nèi)內(nèi)或大行政政區(qū)劃內(nèi)，，配合國民民經(jīng)濟發(fā)展展需要，根根據(jù)綜合利利用水資源和整整體效益最最佳原則，研究各地地段水資源源情況和特特定的防害害興利要求求，擬訂出出開發(fā)治理理河流的若若干方案，，包括各項水利工工程（特別是水水庫群）的的整體布置，它們的規(guī)規(guī)模、尺寸寸、功能和和效益的計計算分析，，最后從經(jīng)經(jīng)濟、社會會和