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文檔簡介

水資源學(xué)概論第一章緒論第一節(jié)水問題與水資源的重要性二、水生存與水經(jīng)濟(jì)人類賴以生存的基本資源:土地與水源生活用水:城市人均用水量中國為每天為90升,中小城市50-70,深圳市為400,農(nóng)村人均用水15-40;歐美500升,最高為600升。工業(yè)用水:在中國,每萬元工業(yè)產(chǎn)值需水300-800立方米生產(chǎn)用水,噸鋼18-25,汽車40-50,噸紙130-160,噸維生素36萬火電發(fā)電60萬kw的電廠用水2945-3926立方米〃小時農(nóng)業(yè)用水:1kg玉米600-800kg,1kg水稻800-1200kg,1kg皮棉5000kg四、水與水資源的重要性?水是生命的創(chuàng)造者;?水是氣候環(huán)境的調(diào)節(jié)器;?水是地球表面的“雕塑家”;?水是農(nóng)業(yè)的命脈;?水是工業(yè)血液;?水是能源與交通的重要載體;概括:水是人類生存的基礎(chǔ),環(huán)境的核心,可持續(xù)發(fā)展的中心,水直接關(guān)系到國家的穩(wěn)定。第二節(jié)水資源學(xué)的內(nèi)涵與主要內(nèi)容一、 水資源的基本含義?自然屬性一一自然界天然存在,受自然界因素主要控制,參與自然界循環(huán)與平衡的重要因子。——我們不能違背其自然規(guī)律。?可利用性 水的類型多,水的用途廣泛,要求不一,淡水、微咸水、中咸水、咸水、肥水;各種形態(tài),氣、固、液;賦存類型,地下水,地表水等。-----只有在當(dāng)今經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下可以利用的。?數(shù)量與質(zhì)量兼顧性——在數(shù)量上要足夠,在質(zhì)量上滿足需要,在一定條件下是可以改變的。?時變性一一是否是水資源很大程度上取決于經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件,今天認(rèn)為或不能作為的水隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展也可以成為水資源。二、 能夠作為水資源的基本要求?按需要能夠穩(wěn)定(數(shù)量上與質(zhì)量上提供);?這個水量有可靠的來源,通過自然界水文循環(huán)不斷得到更新與補(bǔ)充;?這個水量及水質(zhì)可以通過人工來控制。綜上所述,水資源可以理解為人類長期生存、生活和生產(chǎn)活動中所需要的各種自然水,既包括數(shù)量和質(zhì)量的含義,又包括使用價值和經(jīng)濟(jì)價值。從狹義上講,水資源是指人類在一定的經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下能夠直接使用的淡水(以江河、湖泊為代表的地表水和以地下水的淡水為主);從廣義上講,是指在一定的經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下能夠直接或間接使用的各種水和水中的物質(zhì),在社會生活和生產(chǎn)中具有使用價值和經(jīng)濟(jì)價值的地球上的各種水體都可以稱為水資源(包括天上的雨雪、河湖中的水體、淺層和深層的地下水、土壤水、冰川、海水等等)。三、 水資源學(xué)的定義水資源學(xué)是對水資源進(jìn)行勘察、評價、開發(fā)、利用、規(guī)劃、管理與保護(hù)的知識體系;是指導(dǎo)水資源業(yè)務(wù)的理論基礎(chǔ);其目的是探求水資源在自然資源體系中的位置、作用以及和其他自然資源間的相互關(guān)系,揭示水資源的形成、演化與運(yùn)動機(jī)理以及在時空上的變化規(guī)律;研究在經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展中水資源供求關(guān)系機(jī)器解決的科學(xué)途徑;為水資源的勘察、評價、開發(fā)、利用、規(guī)劃、管理與保護(hù)提供理論與技術(shù)支持;研究在人類各項(xiàng)活動中,特別是人類開發(fā)利用水資源過程中引起的環(huán)境變化,以及這種變化對水資源自然規(guī)律的影響;探求在變化的環(huán)境中如何保持對水資源的可持續(xù)開發(fā)利用的科學(xué)途徑等。參考文獻(xiàn):水資源利用與保護(hù)——李廣賀 中國建筑出版社世界水資源概論一一葉錦昭 科學(xué)出版社水資源學(xué)概論一一陳家琦 中國水利水電出版社策解中國水問題——霍有光陜西人民出版社水資源持續(xù)利用與管理導(dǎo)論一一馮尚有科學(xué)出版社水,迫在眉睫的生存危機(jī)一一馬克.德維力耶上海譯文出版社中國水危機(jī)一一馬軍 中國環(huán)境科學(xué)出版社中國水資源與可持續(xù)發(fā)展一一張?jiān)缽V西科學(xué)技術(shù)出版社中國21世紀(jì)水問題方略一劉昌明 科學(xué)出版社第二章水資源的形成與賦存第一節(jié)自然界的水循環(huán)一、 水循環(huán)地球上的水是不會靜止的,它是不斷在運(yùn)動變化和相互交換的。在太陽熱力和重力的作用下,地殼淺表面的水不斷循環(huán),海洋和陸地表面的水蒸發(fā)成為水汽進(jìn)入大氣圈;水汽隨氣流漂移,在適宜的條件下,重新凝結(jié)成液態(tài)或固態(tài)降落(即雨、雪等不同形式的降水);降落在陸地的水分,一部分匯集于江河湖泊形成地表水;另一部分滲入土壤巖石中,成為地下水。地表水有的重新蒸發(fā)成為水汽,返回大氣圈;有的滲入地下成為地下水;其余部分則流入海洋,地下水有的通過地面蒸發(fā)直接返回大氣圈,有的被植物吸收,通過植物葉面蒸騰而返回大氣圈,其余部分則形成地下徑流。地下徑流或直接流入海洋,或在徑流過程中泄露地表轉(zhuǎn)化為地表水,然后再返回海洋。自然界中水的這種運(yùn)動稱為水循環(huán)。水循環(huán)可分為小循環(huán)和大循環(huán)二、 自然界水循環(huán)的意義?鑒于自然界水的循環(huán)規(guī)律,所以說水是一種可更新的資源;?人類和萬物處于水循環(huán)(主要是陸地水循環(huán))的環(huán)境中,人類活動直接影響著水的循環(huán)過程。?由于水的循環(huán)作用,水具有自身凈化作用;?由于水循環(huán)的特點(diǎn)決定,水存在的形式多樣性,分布的廣泛性,時空變化的隨機(jī)性,水資源的分配的巨大差異性。?水的循環(huán)在地球上起到輸送熱量和調(diào)節(jié)氣候的作用,對地球環(huán)境的形成、演化和人類生存都有重大的作用與影響。三、 水體更替周期在開發(fā)利用水資源過程中,應(yīng)當(dāng)充分考慮各種水體的循環(huán)周期和活躍程度,合理開發(fā)以防止由于更替周期長或補(bǔ)給不及時,造成水資源的枯竭。四、人為水循環(huán)(側(cè)支循環(huán))?人為水循環(huán)可以嚴(yán)重地改變天然水循環(huán),處理不好,會產(chǎn)生一系列水問題與生態(tài)環(huán)境問題二、 降水?降水是可利用水資源的最主要的補(bǔ)給來源(基本上是唯一的);?一個國家、一個地區(qū)水資源多少,可利用率大小主要取決于降水的多少和降水的特征;一般通過降水的多少衡量一個國家和一個地區(qū)水資源的多少;亞洲:741mm非洲:740mm北美洲:756mm南美洲:1597mm歐洲:790mm澳洲:456mm中國:629mm美國:760mm?降水一般是轉(zhuǎn)化成地表水或地下水才得以被利用,但是,人們現(xiàn)在越來越重視直接利用降水。?控制降水的主要因素:影響大區(qū)域降水主要是地理位置與氣候條件;影響小區(qū)域降水除了地理位置與氣候條件外,還取決地形、地貌、植被、氣象以及人為因素等等。?降水分布除了地域變化外,還有年際、季節(jié)、形態(tài)、質(zhì)量的變化。三、 蒸發(fā)?水面蒸發(fā)水面蒸發(fā)量是反映當(dāng)?shù)卣舭l(fā)能力的指標(biāo),它主要受氣壓、氣溫、濕度、風(fēng)、輻射等氣象因素的綜合影響。?干旱指數(shù)干旱指數(shù)是用來反映干濕程度的指標(biāo),以年蒸發(fā)能力和年降水量的比Y來表示。干旱指數(shù)Y大于1.0,說明年蒸發(fā)能力超過年降水量,表明該地區(qū)的氣候偏于干旱,Y值越大,干旱程度就越嚴(yán)重;干旱指數(shù)Y小于1.O,說明年蒸發(fā)能力小于年降水量,表明該地區(qū)氣候偏于濕潤,Y值越小,氣候越濕潤。四、 徑流影響徑流形成及其分布的主要因素有氣候因素(如降水、蒸發(fā)、氣溫等)和下墊面條件(如地形、地質(zhì)、土壤、植被、湖泊、沼澤、冰川等)。人類活動對徑流也有重要的影響。天然年徑流和降水一樣,存在著年際變化大和季節(jié)分配不均的問題。河川徑流多年變化情況與補(bǔ)給來源的性質(zhì)、下墊面條件、集水面積大小諸因素有關(guān)。一般以降水補(bǔ)給為主的河流年徑流值變化大,冰川補(bǔ)給比重大的河流和以降水融雪混合補(bǔ)給的河流值變化較小,而以地下水補(bǔ)給為主的河流值變化最小徑流的季節(jié)分配,主要取決于補(bǔ)給來源的性質(zhì)及其變化規(guī)律。我國除西北地區(qū)一些河流屬冰川融水補(bǔ)給為主外,全國大部分河流是以雨水補(bǔ)給為主。因此,我國絕大部分河流的季節(jié)分配主要取決于降水的季節(jié)分配。六、地下水?地下水的賦存特征地殼中存在著各種形式的水,包括結(jié)合水、重力水、毛細(xì)水、氣態(tài)水、固態(tài)水及礦物中的水。我們所說的地下水巖石空隙中的液態(tài)重力水。巖石空隙是地下水儲存場所和運(yùn)動通道??障兜亩嗌?、大小、形狀、連通情況和分布規(guī)律,對地下水的分布和運(yùn)動具有重要影響。根據(jù)巖石空隙是否充滿液態(tài)水的狀況可劃分為包氣帶和飽水帶;據(jù)巖石的水理性質(zhì)不同可把巖層劃分為含水層和隔水層。另外,地貌和地質(zhì)構(gòu)造對地下水的貯存及運(yùn)動起著明顯的控制作用。?地下水補(bǔ)給、徑流和排泄方式地下水的補(bǔ)給來源有大氣降水、地表水、大氣中的水蒸氣、包氣帶和巖石中的水及人工補(bǔ)給等。二、水量平衡水量平衡的定義地球上的水以氣液固三種形態(tài)的存在方式處在不停地運(yùn)動過程中。在地質(zhì)或天文相對穩(wěn)定的時期,地球上的水的總量是平衡的。地球上任何一區(qū)域在一定時間內(nèi),進(jìn)入的水量與輸出水量之差等于該區(qū)域內(nèi)蓄水量的變化量,這一關(guān)系稱為水量平衡。它是質(zhì)量守恒定律在水循環(huán)中的特定表現(xiàn)形式。全球水量平衡若以地球陸地作為研究范圍,其水量平衡方程為:EL=PL-R+ASLEL——陸地蒸發(fā)量PL——陸地降雨量R—入海徑流量△SL——均衡期與均衡域內(nèi)蓄水量的變化量全球多年平均年蒸發(fā)量等于多年平均年降雨量流域水量平衡水量平衡方程式:P+E1+Rb+Rd+S1=E2+Rb’+Rd’+S2E1,E2一水蒸氣凝結(jié)量和蒸發(fā)量 Rb,Rd一地表與地下徑流流入量 P一降雨量Rb’,Rd’一地表與地下徑流流出量 S1,S2—初始與末時蓄水量對于多年平均情況,蓄水量的變量趨近于零,因而,流域多年的降雨量等于蒸發(fā)量與徑流量之和。水量平衡的意義水量平衡時確定各種水量要素及其關(guān)系,評價水資源量,制定水資源開發(fā)利用的方案與規(guī)劃的基礎(chǔ)。第三章中國水資源概況一、 降水特征1、 年降水的地區(qū)分布(1)十分濕潤帶相當(dāng)于年平均降水量1600mm以上的地區(qū)。主要包括浙江大部、福建、臺灣、廣東、江西、湖南山地、廣西東部、云南西南和西藏東南隅等地區(qū)。(2)濕潤帶相當(dāng)于年平均降水量1600-800mm的地區(qū)。包括沂沫河下游、淮河、秦嶺以南廣大的長江中下游地區(qū)、云南、貴州、廣西和四川大部分地區(qū)。(3)過渡帶通常又稱半干旱、半濕潤帶。相當(dāng)于年平均降水量800-400mm的地區(qū)。包括黃淮海平原、東北、山西、陜西的大部、甘肅、青海東南部、新疆北部西部山地、四川西部和西藏東部地區(qū)。(4)干旱帶相當(dāng)于年平均降水量400-20Omm的地區(qū)。包括東北西部、內(nèi)蒙古、寧夏、甘肅大部、青海、新疆西北部和西藏部分地區(qū)。(5)十分干旱帶相當(dāng)于年平均降水量200mm以下的地區(qū)。包括內(nèi)蒙古大部、寧夏、甘肅北部地區(qū)、青海的柴達(dá)木盆地、新疆塔里木盆地、準(zhǔn)噶爾盆地及廣闊的藏北羌塘地區(qū)。2、 降水量的年際變化降水量各年不等是降水這一自然現(xiàn)象本身固有的特性之一。我國的降水由于受季風(fēng)氣候的影響降水的年際變化更大、更突出。近年降水量比多年平均值要小。我國年降水量變化最大的是華北和西北地區(qū),豐水年和枯水年降水量之比一般可達(dá)3-5倍,個別干旱地區(qū)高達(dá)10倍以上。3、 降水的季節(jié)分配我國大部分地區(qū)的降水受東南季風(fēng)和西南季風(fēng)的影響,雨季隨東南季風(fēng)和西南季風(fēng)的進(jìn)退變化而變化。除個別地區(qū)外,我國大部分地區(qū)降水的年內(nèi)分配很不均勻。冬季,我國大陸受西伯利亞干冷氣團(tuán)的控制,氣候寒冷,雨雪較少。春暖以后,南方地區(qū)開始進(jìn)入雨季,隨后雨帶不斷北移。進(jìn)入夏季后,全國大部分地區(qū)都處在雨季,雨量集中,是我國的防汛期。因此,我國的氣候具有雨熱同期的顯著特點(diǎn)。秋季,隨著夏季風(fēng)的迅速南撤,天氣很快變涼,雨季也告結(jié)束。從年內(nèi)降水時間上看,我國長江以南廣大地區(qū)夏季風(fēng)來得早,去得晚,雨季較長,多雨季節(jié)一般為3-8月或4-9月,汛期連續(xù)最大四個月的雨量約占全年雨量的50%-60%。華北和東北地區(qū)的雨季為6-9月,這里是全國降水量年內(nèi)分配最不均勻和集中程度最高的地區(qū)之一。汛期連續(xù)最大四個月的降水量可占全年降水量的70%-80%。有時甚至是1年的降水量,主要集中在一兩場暴雨中。北方不少地區(qū)汛期1個月的降水量可占年降水量的半數(shù)以上。由于我國降水量年內(nèi)分配不均,尤其是廣大北方地區(qū)比南方地區(qū)更為嚴(yán)重,這是造成我國早、澇災(zāi)害頻繁的主要原因之一它給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來很大威脅。因此,在我國如不發(fā)展灌溉,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)就沒有保證。二、 徑流特征影響徑流形成及其分布的主要因素有氣候因素(如降水、蒸發(fā)、氣溫等)和下墊面條件(如地形、地質(zhì)、土壤、植被、湖泊、沼澤、冰川等)。人類活動對徑流也有重要的影響。年徑流的地區(qū)分布我國年徑流分布總的趨勢是從東南沿海向西北內(nèi)陸逐步遞減。在同一地區(qū)內(nèi),山丘區(qū)是相對年徑流高值區(qū),平原區(qū)是相對低值區(qū);山丘區(qū)中的迎風(fēng)坡是相對高值區(qū),背風(fēng)坡是相對低值區(qū)。根據(jù)年徑流深的大小,全國年徑流深的分布也可以劃分為五個地帶:豐水帶一般指年徑流深在1000mm以上,年徑流系數(shù)一般大于0.5的地帶。包括東南沿海和華南地區(qū)、云南省西部、西藏東南地區(qū)和臺灣省,相當(dāng)于年降水的十分濕潤帶。豐水帶中的最高值區(qū)是西藏東南部的雅魯藏布江由向東移向南90大拐彎處至國境線的一段地區(qū)和臺灣省東北部的山丘區(qū),年徑流深可達(dá)2000-4000mm,臺灣省局部山地年徑流深可超過5000mm。多水帶一般指年徑流深為300-1000mm,年徑流系數(shù)為0.3-0.5的地帶。地區(qū)范圍包括秦嶺、淮河以南、長江中下游及云貴川和廣西地區(qū),東北長白山區(qū),相當(dāng)于年降水的濕潤帶。過渡帶一般指年徑流深為50-300mm,年徑流系數(shù)為0.1-0.3的地帶。地區(qū)范圍包括黃淮海平原、山西和東北三省大部、四川西北、西藏東部、甘肅、青海的東南部等地區(qū),相當(dāng)于年降水的過渡帶。少水帶一般指年徑流深為10-5Omm,年徑流系數(shù)為0.1以下的地帶地區(qū)范圍包括東北西部地區(qū)、內(nèi)蒙古大部、陜北地區(qū)、甘肅、寧夏大部、新疆西部和北部等地區(qū),相當(dāng)于年降水的干旱帶。⑸干涸帶一般指年徑流深為10mm以下的地帶。包括內(nèi)蒙古、寧夏、甘肅的沙漠地帶、青海的柴達(dá)木盆地、新疆的塔里木盆地、準(zhǔn)噶爾盆地及藏北的羌塘地區(qū),相當(dāng)于年降水的十分干旱帶。2、徑流的季節(jié)特征徑流的季節(jié)分配,主要取決于補(bǔ)給來源的性質(zhì)及其變化規(guī)律。我國除西北地區(qū)一些河流屬冰川融水補(bǔ)給為主外全國大部分河流是以雨水補(bǔ)給為主。因此,我國絕大部分河流的季節(jié)分配主要取決于降水的季節(jié)分配。我國連續(xù)最大四個月徑流量占年徑流量的比重,全國范圍在45%-90%之間,一般為55%-75%。全國大部分地區(qū)連續(xù)最大四個月徑流量起始月份與降水量相一致,但出現(xiàn)滯后性。長江中下游南岸,我國東南地區(qū)一般為4-7月;華北地區(qū)、黃河流域、長江上中游北崖一般為7-10月;西部的新疆、西藏、云南等許多河流則為6-9月,這與受季風(fēng)影響的降水量起始月份一致。中國降雨量具有地域與時間分配的極不均勻性,因而我國洪澇與干旱頻繁,水資源開發(fā)與利用難度大,效益低,成本高,對環(huán)境影響比較大。第三節(jié) 中國水資源特點(diǎn)水資源總量較豐富,人均地均擁有水量少,水資源時空分布極不均勻,水資源與人口、耕地、礦產(chǎn)資源分布不匹配水資源與人口組合特點(diǎn)就一個地區(qū)而言,水資源是分散的,而人口是相對集中的,因此在人口集中的地區(qū)、城市或城市群人均水資源量少,本地是不能解決水資源問題的,需跨流域調(diào)水解決。水資源開發(fā)利用中存在的主要問題1、 洪澇災(zāi)害頻繁,防洪安全仍缺乏保障2、 水資源短缺已經(jīng)成為制約經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的主要因素3、 水資源浪費(fèi)4、 水環(huán)境惡化嚴(yán)重影響了我國經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展對水資源提出了新的更高要求人口增長,城市化進(jìn)程加快,生活用水大幅度增加;產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,工業(yè)用水將適度增長;農(nóng)業(yè)用水將逐步趨于穩(wěn)定;生態(tài)環(huán)境用水逐步提高。(一)治水中堅(jiān)持人與自然的和諧共處在防洪問題上,堅(jiān)持綜合治理,在加強(qiáng)堤防和控制性工程建設(shè)同時,積極退田還湖、平垸行洪、疏浚河湖,城市防洪和城市景觀建設(shè)緊密結(jié)合。在用水問題上,防止水資源枯竭對生態(tài)環(huán)境造成的破壞。實(shí)施退耕還林(草、封山育林、休牧、輪牧禁牧等措施,加快治理水土流失。第四節(jié)中國水資源面臨主要問題一、 供水總量增長緩慢,與經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度不相適應(yīng)二、 供水增長受水資源條件制約,地區(qū)間發(fā)展不平衡三、 供水工程配套不完善,老化失修嚴(yán)重,未能充分發(fā)揮工程的供水效益四、 生活與工業(yè)用水增長迅速,擠占農(nóng)業(yè)和生態(tài)環(huán)境用水五、 缺水和用水浪費(fèi)并存,節(jié)水還有較大潛力六、 水污染加劇,生態(tài)環(huán)境惡化水資源不合理地開發(fā)利用以及缺水情勢的不斷加劇,加速了生態(tài)環(huán)境的惡化。長期大量地超采地下水形成區(qū)域地下水位下降和大范圍漏斗出現(xiàn),引起地面沉降和海水入浸;部分地區(qū)過量地利用地表水造成一些河湖水面萎縮,一些河流出現(xiàn)季節(jié)性干潤斷流;入海水量減少,造成河口泥沙淤積,泄洪能力下降;外北方部分地區(qū)土壤沙漠化,草原退化趨勢加重,這些都不同程度地與水資源的不合理開發(fā)利用有關(guān)。七、 治理水土流失工作取得一定成效,但尚未達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)八、 邊遠(yuǎn)地區(qū)飲用水困難,還有新增人口的問題九、 水資源綜合利用水平不高我國水資源綜合利用整體水平不高,主要表現(xiàn)在:水運(yùn)資源的優(yōu)勢沒有很好發(fā)揮,內(nèi)河運(yùn)輸仍是交通運(yùn)輸?shù)谋∪醐h(huán)節(jié);水能資源開發(fā)利用程度較低,水電建設(shè)的發(fā)展速度緩慢,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要;生態(tài)環(huán)境用水僅維持在最低限度,輸沙沖淤、防潮、壓堿、稀釋污水等用于維護(hù)生態(tài)環(huán)境的用水明顯不足改善生態(tài)環(huán)境的綜合效益未能充分發(fā)揮。未來我國水資源面臨的挑戰(zhàn)1、 水資源日趨短缺,供求矛盾進(jìn)一步加劇2、 用水浪費(fèi)與用水效益低下3、 局部地區(qū)水環(huán)境進(jìn)一步惡化4、 水利工程老化失修5、 水污染日趨嚴(yán)重6、 糧食增加與農(nóng)業(yè)供水不足7、 水管理與水科技落后8、 建立水市場舉步維艱第四章水資源調(diào)查與評價水資源調(diào)查(勘查)的目的是查明水資源各部分水的形成、時空分布與變化的特點(diǎn)及其水量轉(zhuǎn)化關(guān)系,為地區(qū)(流域)水資源綜合利用與保護(hù)、統(tǒng)一規(guī)劃與管理提供基礎(chǔ)依據(jù)。第三節(jié)水資源的質(zhì)量評價水資源的質(zhì)量簡稱為水質(zhì),是指水體中所含的物理成分、化學(xué)成分、生物成分的總和。天然的水質(zhì)是自然界水循環(huán)過程中各種自然因素綜合作用的結(jié)果,人類活動對現(xiàn)代水質(zhì)有著重要的影響。水的質(zhì)量決定著水的用途和水的利用價值:飲用水、灌溉水、礦水、礦泉水、肥水、地?zé)崴⒔禍厮?。一、水質(zhì)指標(biāo)體系與天然水化學(xué)1、 物理性水質(zhì)指標(biāo)感官物理性狀指標(biāo),溫度、色度、嗅和味、渾濁度、透明度等2、 其他物理性水質(zhì)指標(biāo),總固度、懸浮固體、可沉固體、電阻率等3、 一般化學(xué)性水質(zhì)指標(biāo),如PH值、堿度、各種陽離子、陰離子、總含鹽量、總硬度等4、 有毒的化學(xué)性水質(zhì)指標(biāo),重金屬、有毒有機(jī)物、氰化物、農(nóng)藥等5、 氧平衡指標(biāo),如溶解氧、化學(xué)需氧量、生物需氧量等第四節(jié)地表水資源量評價水資源量評價的基本原則:在水質(zhì)評價的基礎(chǔ)上進(jìn)行水量評價;按流域或地下水系統(tǒng)進(jìn)行評價;根據(jù)'三水轉(zhuǎn)化”的規(guī)律進(jìn)行評價;根據(jù)發(fā)展變化的觀點(diǎn)進(jìn)行評價。一、地表水資源量評價的內(nèi)容:1、單站徑流資料統(tǒng)計(jì)分析;2、主要河流年徑流量計(jì)算;3、分區(qū)地表水資源量計(jì)算;4、地表水資源時空分布特征分析;5、地表水資源可利用量估算;6、人類活動對河流徑流的影響分析。二、河流水量分析計(jì)算(一) 、地表徑流及其表示方法1、 流量Q(瞬時流量、日平均流量、月平均流量、年平均流量、多年平均流量)單位:m3/s2、 徑流總量W一在T時段內(nèi)通過流域出口河流過水?dāng)嗝娴目偹?。其中包括一次洪峰總量、月徑流總量、年徑流總量。W=QT單位:m3或108m33、 徑流深度R一把某一時段內(nèi)的徑流總量平鋪在相應(yīng)流域面積上的平均水層深度(mm)R=W/1000F4、 徑流系數(shù)a一同一時段內(nèi)徑流深度與降水量之比。a=R/P以小數(shù)或百分比表示。徑流系數(shù)顯示了流域降水量轉(zhuǎn)化為徑流量的比率,綜合反映了流域內(nèi)自然地理因素對降水形成的影響。5、 徑流模數(shù)M——單位流域面積上產(chǎn)生的平均徑流量稱為徑流模數(shù)。單位:m3/s.km26、 徑流變率K一又稱模比系數(shù),是指同一時段內(nèi)某一年的徑流量與多年平均徑流量之比值。(月徑流變數(shù))K=Qi/Q平均年徑流變數(shù)表征這一年的徑流量是偏豐或偏枯。(二) 河流水文現(xiàn)象的基本特征及計(jì)算方法1、基本特征:周期性;確定性與隨機(jī)性;區(qū)域相似性。地表水資源可利用量是指在經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可能以及滿足河道內(nèi)用水并估計(jì)下游用水的前提下,通過蓄、引、提等地表水工程可能控制利用的河道一次性最大水量(不包括回歸水的重復(fù)利用)。地表水的最大可利用量 Q最大可利用=Q當(dāng)?shù)睾恿鲝搅?Q入境-Q出境第四節(jié) 地下水資源量評價一、 地下水資源評價的原則1、 “三水”轉(zhuǎn)化,統(tǒng)一考慮與評價的原則2、 利用儲存量以豐補(bǔ)歉的調(diào)節(jié)平衡的原則3、 考慮人類活動,化害為利的原則4、 不同目的和不同水文地質(zhì)條件區(qū)別對待原則二、 地下水資源的概念補(bǔ)給量:天然或開采條件下,單位時間進(jìn)入含水層(帶)中的水量。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。補(bǔ)給量的增量:由于擴(kuò)大開采或改變?nèi)∷こ桃约案淖內(nèi)∷绞皆黾拥难a(bǔ)給量。補(bǔ)給量是評價地下水資源的核心,地下水的可以利用量必須小于補(bǔ)給量。儲存量:儲存在含水層內(nèi)的重力水體積。儲存量可以分為彈性儲存量和容積儲存量。由于地下水位是隨時間而變化的,地下水儲存量也隨時間而異,這是因?yàn)榈叵滤难a(bǔ)給與排泄不均衡而引起的。儲存量的作用:地下水運(yùn)動交替和地下水開采過程中起調(diào)節(jié)作用;匯集地下水,形成開采流量的作用;在比較長的水文周期內(nèi)可以借用,實(shí)現(xiàn)增加水資源利用率的作用;也可以對數(shù)額巨大的儲存量也可以進(jìn)行消耗型開采。允許開采量:通過經(jīng)濟(jì)技術(shù)合理的取水建筑物,在整個開采期間內(nèi)水量不會減少,動水位的變化在允許范圍內(nèi),不影響已建水源地的正常開采,不發(fā)生危害性環(huán)境地質(zhì)問題,從水文地質(zhì)單元能夠取出的水量。三、 地下水資源評價的過程1、 對地下水形成與賦存的因素進(jìn)行確定與評價。2、 對工作區(qū)的水文地質(zhì)條件進(jìn)行勘察或調(diào)查,以查明:地下水含水層、隔水層、主要供水層位的基本特征;地下水系統(tǒng)的匯水面積以及最大水資源補(bǔ)給量;地下水的補(bǔ)給、運(yùn)動、排泄規(guī)律;3、 確定水文地質(zhì)參數(shù):如水頭、滲透系數(shù)、彈性釋水系數(shù)、給水度、導(dǎo)水系數(shù)等;4、 建立水文地質(zhì)概念模型。5、 補(bǔ)給量評價。6、 選擇適當(dāng)?shù)脑u價方法進(jìn)行允許開采量評價。第五章水資源開發(fā)工程第一節(jié)地表水利用工程河岸引水工程1) 、無壩引水——利用地勢,通過進(jìn)水閘進(jìn)行自流引水。一般使用于小城鎮(zhèn)供水或農(nóng)業(yè)灌溉用水。2) 、有壩引水一抬高水位,增大流量,自流引水,工程費(fèi)用增加,引水距離減少。(一般由攔河壩、進(jìn)水閘、沖沙閘、防洪堤、溢流壩等組成。)3)、傍河抽水工程 直接從江河岸邊或河床利用水泵取水。二、蓄水工程水庫工程在引水水量相對較小,河流特征值變化不大時,多用直接方式引水。但對取水量較大,河流正常特征值滿足不了的情況下通過興建水庫進(jìn)行徑流調(diào)節(jié)。水庫可以按季節(jié)或年度重新分配徑流,防止水旱災(zāi)害,還可以利用蓄水和抬高水位進(jìn)行灌溉、供水、發(fā)電、航運(yùn)、水產(chǎn)養(yǎng)殖以及旅游等。不是所有的庫容都可以進(jìn)行調(diào)節(jié)徑流的。水庫的庫容可以分為死庫容、有效庫容(調(diào)蓄庫容、興利庫容)、防洪庫容。三、 輸水工程1、 渠道工程:1)渠道的布置原則;2)渠道斷面;3)渠道的滲透損失與防滲2、 管道工程四、 揚(yáng)水工程(取水建筑物)(一) 影響地表取水的主要因素1、 取水河段的徑流特征(與供水的保證率有關(guān))2、 河流的泥沙運(yùn)動與河床演變3、 河床與岸坡的巖性和穩(wěn)定性4、 河流的冰凍情況5、 河道的人工建筑(二) 、地表水取水位置的選擇1、 取水點(diǎn)應(yīng)設(shè)在具有穩(wěn)定河床、靠近主流和有足夠深的地段。2、 設(shè)在水質(zhì)較好的地段。3、 具有穩(wěn)定的河床及岸邊。4、 靠近主要用水區(qū)。5、 避開人工構(gòu)筑物和天然障礙物的影響。6、 盡可能不受泥沙、漂浮物、冰凌、冰絮、支流等影響。7、 取水點(diǎn)的位置應(yīng)與河流的綜合利用相適應(yīng),如灌溉、航運(yùn)等。三)、取水建筑物的類型1、 固定式取水建筑物岸邊式,河床式2、 活動式取水建筑物在水流不穩(wěn)定,河勢復(fù)雜的河流上取水,修建固定式取水建筑物往往需要進(jìn)行耗資巨大的河道整治工程,修建取水口會影響航運(yùn)等。因此,在此條件下修建活動式取水建筑物。第二節(jié)地下水開發(fā)工程地下水的開發(fā)工程的修建關(guān)鍵在于正確選擇水源地和合理地選用取水建筑物。對于大中型水源地就是確定取水地段的具體位置,對小型分散的水源地則是確定取水工程的具體位置。一、水源地的選擇:1、含水豐富2、垂直徑流方向3、避免干擾(新舊水源地、工農(nóng)業(yè)用水、供排水等4、防止污染5、防止出現(xiàn)不良環(huán)境問題6、節(jié)省投資,降低成本。二、 取水建筑物的類型、特點(diǎn)與適應(yīng)條件垂直系統(tǒng):筒井、管井、大口井等水平系統(tǒng):坎兒井、水平集水廊道、截流工程輻射井等聯(lián)合系統(tǒng):井與池塘、地下水庫等引泉系統(tǒng):1、 管井:最主要的地下水開采工程,適應(yīng)廣泛,出水量大,開挖深度大。缺點(diǎn)是不適于弱透水性與厚度小產(chǎn)狀陡的含水層(帶)2、 筒井(大口井或豎井):適用于丘陵平原區(qū)埋深較淺的各類含水層,井徑2-8米,深度一般小于50米。3、 水平集水工程:適用于河谷區(qū)孔隙含水層或谷底風(fēng)化裂隙含水層,山前沖洪積潛水含水層,要求水位埋深要小。第三節(jié)跨流域調(diào)水工程與水資源開源節(jié)流技術(shù)一、跨流域調(diào)水工程跨流域調(diào)水是針對我國水資源在時空上分配的極不均勻性,在空間上是從有余水或有余水潛力的地區(qū)向缺水的地區(qū)調(diào)水,時間上則包含對水資源的調(diào)蓄,它是對水資源的人工再分配。它對解決水資源的區(qū)域性不足,從根本上合理地進(jìn)行國土整治與改善我國環(huán)境現(xiàn)狀具有十分重要意義。節(jié)約用水的主要措施1) .城市生活節(jié)水措施:加強(qiáng)宣傳教育,提高全民節(jié)水意識合理調(diào)整水價,運(yùn)用經(jīng)濟(jì)杠桿推動節(jié)水工作推廣使用節(jié)水器具和設(shè)備制定用水定額,逐步實(shí)行計(jì)劃管理保護(hù)城市供水水源,實(shí)現(xiàn)城市污水再生回用2) .工業(yè)節(jié)水措施調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu),改進(jìn)生產(chǎn)工藝,建立節(jié)水型工業(yè)強(qiáng)化節(jié)水技術(shù),開發(fā)節(jié)水設(shè)備,努力降低節(jié)水設(shè)施投資加強(qiáng)企業(yè)用水行政管理,逐步實(shí)現(xiàn)節(jié)水的法制化提高工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模,發(fā)揮規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)3).農(nóng)業(yè)節(jié)水措施科學(xué)灌溉:其中包括非充分灌溉(限水灌溉)、調(diào)虧灌溉、局部灌溉(滴灌、滲灌等)渠滲防滲:槳砌防滲可減少水分損失50%-60%,混凝土防滲可減少水分損失60%-70%。田間節(jié)水與農(nóng)藝節(jié)水節(jié)水的行政、法規(guī)與經(jīng)濟(jì)管理三、污水資源化、人工增雨與海水淡化1、 污水資源化:污水資源化的主要含義指采取適當(dāng)?shù)膬艋胧共荒転槿祟愔苯永玫奈鬯優(yōu)榭晒├玫乃Y源。污水資源化的主要人為措施土地處理法和工廠處理法。2、 海水利用技術(shù)展望:海水直接替代水資源工程,如沖洗用水、消塵用水、海水冷卻用水以及直接利用海水灌溉耐鹽植物等。海水淡化主要有蒸餾法、電滲法、反滲法等3、 人工增雨技術(shù)第六章水資源開發(fā)中的環(huán)境效應(yīng)第一節(jié) 水的環(huán)境作用一、 中國主要環(huán)境問題都與水(水資源)密切相關(guān),水的性質(zhì)與特征決定了水在環(huán)境中的核心作用;水體減少或消失;干旱與水災(zāi)頻繁發(fā)生;土地沙漠化等主要是有水決定的。二、 我國主要的水環(huán)境問題酸雨;河流泥沙量增大;河流水質(zhì)污染;湖泊富營養(yǎng)化;地下水水質(zhì)惡化;近海水質(zhì)污染等。三、 由于水(或水資源)的性質(zhì)與特點(diǎn)決定水環(huán)境有以下的特點(diǎn):巨大流動性,廣泛影響性,根本支撐性,艱難可逆性,密切人格性。第二節(jié)水資源開發(fā)的環(huán)境負(fù)效應(yīng)水資源開發(fā)對促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人民生活水平的提高,抵御各種自然災(zāi)害,改善環(huán)境質(zhì)量發(fā)揮了重要作用。但是,一旦水資源開發(fā)超過環(huán)境某一方面閥值時,環(huán)境就會發(fā)生變化,伴隨而來的就是一系列環(huán)境問題。為了保證水資源的合理開發(fā)、永續(xù)利用造福于人類,又能防止或盡可能減緩環(huán)境變化帶來的危害,水資源的開發(fā)利用必須兼顧保護(hù)環(huán)境的原則,對可能出現(xiàn)的環(huán)境負(fù)效應(yīng)予以高度重視。水資源開發(fā)利用不恰當(dāng)可能引起的環(huán)境問題大體有三類:地質(zhì)環(huán)境問題,水環(huán)境問題,生態(tài)環(huán)境問題。也可以概括為水鹽失調(diào),巖土體變形失穩(wěn),生態(tài)退化等三種環(huán)境負(fù)效應(yīng)。一、水鹽失調(diào)水鹽失調(diào)主要是指水的量與質(zhì)發(fā)生快速、明顯的變化,水量、鹽分含量的增多或減少。在天然條件下,水分與鹽分是相對穩(wěn)定的,變化是周期性的或極為緩慢的。然而,人類活動頻繁,尤其是大規(guī)模高強(qiáng)度開發(fā)水資源的地區(qū),水、鹽的變化常常具有快速、激烈的特點(diǎn):1) 修建水庫導(dǎo)致地下水水位的上升,致使土地沼澤化、鹽漬化;2) 強(qiáng)烈抽取地下水或在上游攔截地表水可以造成區(qū)域地下水位大幅下降,導(dǎo)致土壤水匱缺,使土地沙化;3) 水動力場的巨大變化導(dǎo)致水質(zhì)的惡化;海岸退縮、海水入侵、河床抬高等;4) 水資源的開發(fā)導(dǎo)致區(qū)域水量與鹽分總平衡的失調(diào)。如:河北平原的鹽分聚集問題,近些年來由于地表水向海洋排泄鹽分的能力下降,鹽分在河北平原區(qū)大量沉積,加上南水北調(diào)向黃河以北年調(diào)水200億立方米,輸入鹽分400萬噸,若不充分考慮排鹽措施,會加劇該地區(qū)鹽分的聚集,給子孫后代留下隱患。二、 巖土體變形失穩(wěn)水資源的開發(fā)改變土體的含水量或形成新的地下水滲流場,致使巖體力學(xué)強(qiáng)度降低、動水壓力增強(qiáng)、結(jié)發(fā)生變化而產(chǎn)生的地質(zhì)環(huán)境問題。如滑坡、崩塌、誘發(fā)地震、地面塌陷、地面下降、地面開裂等。三、 生態(tài)退化生態(tài)系統(tǒng)是由生物(植物、動物)和物理環(huán)境(光照、熱量、水分、土壤等)構(gòu)成的有機(jī)整體。一方面,水起到輸送營養(yǎng)、構(gòu)成生物生命體組織、維持生物體內(nèi)新陳代謝的作用。另一方面,在非生物環(huán)境中水是最活躍的要素,在鹽分遷移聚集、土壤調(diào)溫中都是必不可少的。生態(tài)系統(tǒng)是建立在水和植物這一根本關(guān)系之上的。自然環(huán)境下,這一關(guān)系是相對穩(wěn)定的。其變化是極為緩慢的。人類的水資源活動破壞了穩(wěn)定,加劇了變化速度與幅度,如果開發(fā)利用水資源得當(dāng),土壤的水鹽條件就會得到改善,有利于生態(tài)環(huán)境的發(fā)展,反之,土壤水鹽條件會惡化,植物朝著逆向演替,生態(tài)環(huán)境就向不利的方向發(fā)展。第三節(jié)水資源開發(fā)引起的典型環(huán)境問題舉例分析一、 地面沉降地面沉降機(jī)理:地下水位的大幅下降,促使上部易壓縮粘土層中的孔隙水排出,進(jìn)而引起土層的固結(jié)壓縮,這是地面沉降最常見的原因。壓密是由抽水層近側(cè)向遠(yuǎn)側(cè)變小;相鄰粘土層的釋水壓密在時間上是滯后的,即由近抽水層一側(cè)向遠(yuǎn)側(cè)滯后發(fā)生;含水層抽水時,粘土釋水壓密,水位恢復(fù)后,土層不回彈,所引起的地面沉降往往是永久性的,大部分不能消除。控制地面沉降的措施:為了控制地面沉降,可以通過鉆孔人工補(bǔ)給,抬高含水層水位,可以使地面沉降不在發(fā)生,甚至略有回彈,但基本上不能恢復(fù)。二、 土地鹽漬化土地鹽漬化又叫土壤鹽堿化,是指土壤層中可溶鹽含量向增高的方向發(fā)展成為鹽漬土的過程。一般將土壤層0.2m厚度內(nèi)可溶鹽含量大于0.1%的土壤稱為鹽漬土。由于人為影響產(chǎn)生的稱為次生鹽漬土。土壤鹽漬化主要發(fā)生在干旱與半干旱地區(qū)。土壤鹽漬化形成主要原因:1) 雨中鹽分造成的土壤積鹽。2) 潛水埋深小于潛水臨界埋深的細(xì)土平原,土壤及包氣帶蒸發(fā)失水,可通過毛細(xì)帶源源不斷地得到潛水水量和鹽分補(bǔ)給,持續(xù)地蒸發(fā)可使土壤不斷積鹽。若降水或地表水下滲量較小難以在土壤層中形成有效的脫鹽過程,土壤中的鹽分含量就會越來越高,最終發(fā)育成鹽漬土。由上述原生鹽漬土形成機(jī)理可以看出,除氣候條件外,決定土壤積鹽大于脫鹽的水鹽運(yùn)動條件是土壤鹽漬化得以發(fā)生的關(guān)鍵。在干旱、半干旱地區(qū),若水資源開發(fā)利用創(chuàng)造了相同條件時,就會出現(xiàn)次生的土壤鹽漬化。例如水庫蓄水,可使庫區(qū)周邊地下水位大幅度上升,使?jié)撍裆钚∮谂R界深度,就會造成土壤鹽漬化。過量灌溉是發(fā)生次生鹽漬化最普遍的原因之一。在目前西部大開發(fā)的熱潮中,為了解決西北地區(qū)水資源短缺問題,有人建議應(yīng)加強(qiáng)西北各流域水庫工程建設(shè)的力度,以提高供水利用率和人工調(diào)控能力。對此,我們應(yīng)慎重考慮。水庫的興建形成了廣闊的水域,在蒸發(fā)力如此強(qiáng)大的地區(qū),僅蒸發(fā)所造成的水量損失(按水深計(jì)算)就可達(dá)2-3m,增加了水資源的無效損失,而濃縮的水質(zhì)也會加劇灌溉時土壤的積鹽效應(yīng),其得失究竟如何,仍有待研究。另外,為了提高水資源的利用率,防止過量灌溉引起地下水位抬升而加速土壤鹽漬化,有人建議在西北地區(qū)推廣噴、滴、滲灌的節(jié)水灌溉方法?;诋?dāng)?shù)貧夂蚋珊档倪@一特定條件,灌溉用水過少,反倒不利于土壤的脫鹽。在缺乏對水鹽平衡和土壤鹽分運(yùn)動規(guī)律認(rèn)真研究的情況下,貿(mào)然推廣噴、滴、滲灌技術(shù)很可能是人為"曬鹽”,加快土壤鹽漬化進(jìn)程。第七章 水資源供需平衡分析第一節(jié)水資源供需平衡分析的目的與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)不同時期的可供水量和需水量的供求關(guān)系分析。它的目的是以國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展計(jì)劃與國土整治規(guī)劃為依據(jù),以江河湖庫流域綜合規(guī)劃和水資源評價的基礎(chǔ)上,按供需原理和綜合平衡原則來測算今后不同時期的可供水量和用水量,制定水資源長期供求計(jì)劃和水資源開源節(jié)流的總體規(guī)劃,以實(shí)現(xiàn)或滿足一個地區(qū)可持續(xù)發(fā)展對淡水資源的需求。其目的是是通過可供水量和需水量的分析,弄清楚水資源總量的供需現(xiàn)狀和存在的問題;二是通過不同時期不同部門的供需平衡分析,預(yù)測未來,了解水資源余缺的時空分布;三是針對水資源供需矛盾,進(jìn)行開源節(jié)流的總體規(guī)劃,明確水資源綜合開發(fā)利用保護(hù)的主要目標(biāo)和方向,以期實(shí)現(xiàn)水資源的長期供求計(jì)劃。因此,水資源供需平衡分析是國家和地方政府制定社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展計(jì)劃和保護(hù)生態(tài)環(huán)境必須進(jìn)行的行動,也是進(jìn)行水源工程和節(jié)水工程建設(shè),加強(qiáng)水資源、水質(zhì)和水生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)的重要依據(jù)。所以,開展此項(xiàng)工作,對水資源的開發(fā)利用獲得最大的經(jīng)濟(jì)社會和環(huán)境效益,滿足社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展對水量和水質(zhì)的日益增長的需求,同時在維護(hù)水資源的自然功能,維護(hù)和改善生態(tài)環(huán)境的前提下,合理充分地利用水資源,使得經(jīng)濟(jì)建設(shè)和水資源保護(hù)同步發(fā)展,都具有重要意義。第二節(jié)水資源供需平衡分析的原則水資源供需平衡分析涉及社會、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境生態(tài)等方面,不管是從可供水量還是需水量方面分析,牽涉面廣且關(guān)系復(fù)雜。因此,供需平衡應(yīng)遵循以下原則:一、 近期和遠(yuǎn)期相結(jié)合水資源供需關(guān)系,不僅與自然條件密切相關(guān),而且受人類活動的影響,即和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段有關(guān)。同是一個地區(qū),在經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)階段,水資源往往供大于求,隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,特別是城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展,水資源的供需矛盾逐漸突出,有的城市在供水不足時不得不采取應(yīng)急措施和修建應(yīng)急工程。水資源的供需必須有中長期的規(guī)劃要做到未雨綢繆,不能臨渴掘井。供需平衡分析一般分為現(xiàn)狀、中期和遠(yuǎn)期幾個階段既把現(xiàn)階段的供需情況弄清楚,又要充分分析未來的供需變化,把近期和遠(yuǎn)期結(jié)合起來。二、 流域和區(qū)域相結(jié)合水資源具有按流域分布的規(guī)律,然而用水部門有明顯的地區(qū)分布特點(diǎn),經(jīng)濟(jì)或行政區(qū)域和河流流域往往是不一致的,因此,在進(jìn)行水資源供需平衡分析時,要認(rèn)真考慮這些因素,劃好分區(qū),把小區(qū)和大區(qū),區(qū)域和流域結(jié)合起來。三、 綜合利用和保護(hù)相結(jié)合水資源是具有多種用途的資源,其開發(fā)利用應(yīng)做到綜合考慮,盡量做到一水多用。水資源又是一種易污染的流動資源,在供需分析中,對有條件的地方供水系統(tǒng)應(yīng)多種水源聯(lián)合調(diào)度,用水系統(tǒng)考慮各部門交叉或重復(fù)使用,排水系統(tǒng)注意各用水部門的排水特點(diǎn)和排污、排洪要求。更值得注意的是,在發(fā)揮最大經(jīng)濟(jì)效益而開發(fā)利用水資源的同時,應(yīng)十分重視水資源的保護(hù)。例如地下水的開采要做到采補(bǔ)平衡,不應(yīng)盲目超采;作為生活用水的水源地則不宜開發(fā)水上旅游點(diǎn)和航運(yùn);在布置工業(yè)區(qū)時,對其排放的有毒有害物質(zhì),應(yīng)作妥善處理,以免污染水源。第三節(jié)水資源供需平衡分析的方法水資源供需平衡分析必須根據(jù)一定的雨情、水情來進(jìn)行分析計(jì)算,主要有二種分析方法。一種為系列法,一種為典型年法(或稱代表年法)。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;而典型年法僅根據(jù)雨情、水情具有代表性的幾個不同年份進(jìn)行分析計(jì)算而不必逐年計(jì)算。這里必須強(qiáng)調(diào),不管采用何種分析方法,所采用的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)(水文系列資料,水文地質(zhì)有關(guān)參數(shù))的質(zhì)量是至關(guān)重要的,將直接影響供需平衡分析成果的合理性和實(shí)用性。水資源供需平衡分析的典型年法簡介一、 典型年法的含義典型年法(又稱代表年法),是指對某一范圍的水資源供需關(guān)系,只進(jìn)行典型年份平衡計(jì)算的方法。其優(yōu)點(diǎn)是可以克服資料不全及工作量太大的問題。具體是選擇不同頻率P=50%平水年,P=75%枯水年,P=90%特別枯水年)的若干典型年,針對不同的水資源保證率,按某一時段對計(jì)算區(qū)的水資源的需求與水資源的供給能力進(jìn)行計(jì)算,再進(jìn)行供需平衡分析,提出該區(qū)水資源存在的問題以及解決問題的方法。二、 基本步驟1、計(jì)算時段與計(jì)算區(qū)域的劃分由于水資源在時空上具有極不均勻性,因此在大尺度上進(jìn)行計(jì)算往往使供需矛盾不能充分暴露出來,反映不出實(shí)際情況,所以必須進(jìn)行時間與空間的細(xì)劃。在進(jìn)行區(qū)域劃分時應(yīng)注意以下原則:盡量按流域、水系劃分,對于地下水開采區(qū)盡量按同一水文地質(zhì)單元劃分,這樣便于清算水帳;盡量照顧行政區(qū)劃的完整性。這樣便于資料的搜集和統(tǒng)計(jì),也使行政在水資源的開發(fā)利用與決策、管理中發(fā)揮作用;盡量不打亂供水、用水、排水系統(tǒng)。分區(qū)應(yīng)按逐級劃分進(jìn)行。在計(jì)算時段劃分時應(yīng)注意以下問題:粗細(xì)適當(dāng),根據(jù)不同類型需水要求劃分時段。2、 確定典型年與水平年一般是用典型年確定供水量,用水平年確定需水量。采用有代表性的不同的頻率(保證率)年份作為典型年,典型年必須有現(xiàn)狀年和未來年。未來典型年的來水量需通過統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行推求,選擇控制站的實(shí)際來水系列進(jìn)行計(jì)算典型年的來水量。在確定典型年來水量時,一般南方是用降雨量系列,而北方多用徑流系列。水平年水資源供需平衡分析是要弄清研究區(qū)現(xiàn)狀和未來的幾個時段的水資源供需狀況,這幾個階段的水資源供需狀況與區(qū)域的國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展有密切關(guān)系,并與該區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展的總目標(biāo)相協(xié)調(diào)。水平年可以分為現(xiàn)狀水平年(基準(zhǔn)年),近期水平年(基準(zhǔn)年后5年或10年),遠(yuǎn)景水平年(15-20年),遠(yuǎn)景設(shè)想水平年(30-50年)3、 可供水量的計(jì)算可供水量與以下因素有關(guān):來水條件;用水條件;工程條件;水質(zhì)條件??晒┧恳话阈∮谔烊凰Y源量,更小于可利用水資源量。4、 需水量的預(yù)測需水量可以分為河道內(nèi)用水與河道外用水兩大類。河道內(nèi)用水包括發(fā)電、航運(yùn)、沖淤、環(huán)境、旅游等,一般不消耗水,但要求有一定的流量、水位等。河道外用水包括城市用水和農(nóng)業(yè)用水,城市用水又包括工業(yè)用水、生活用水和環(huán)境用水?,F(xiàn)狀需水量是需要進(jìn)行調(diào)查來完成。未來需水量是需要進(jìn)行預(yù)測的,它是一項(xiàng)比較困難的工作,涉及到生活水平的改善、提高,技術(shù)的進(jìn)步,經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,法律與經(jīng)濟(jì)法則在用水方面的應(yīng)用等。工業(yè)用水包括制造、冷卻、洗滌、加工、凈化和空調(diào)等。工業(yè)用水占總用水量的17%。生活用水包括居民住宅用水、公共建筑用水、市政用水,環(huán)境、景觀與娛樂用水,供熱用水極消防用水。農(nóng)業(yè)用水包括種植、養(yǎng)殖、林業(yè)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)以及生活用水等。5、 供需平衡分析與成果綜合第七章水資源規(guī)劃與水資源問題的決策第一節(jié)水資源規(guī)劃的基本概念一、 水資源規(guī)劃的定義水資源規(guī)劃是對流域或區(qū)域內(nèi)水資源的開發(fā)、利用治理、配置、節(jié)約和保護(hù)等方面在更高系統(tǒng)上的定量分析和綜合集成。一方面它提供國土規(guī)劃及江河流域規(guī)劃的基礎(chǔ),另一方面它通過水量時空分配的再調(diào)整和水環(huán)境的保護(hù),協(xié)調(diào)防洪除澇、節(jié)約灌溉、城鎮(zhèn)供水、水力發(fā)電、水土保持等專項(xiàng)治理規(guī)劃之間的關(guān)系。它是服從流域或區(qū)域可持續(xù)發(fā)展要求,又是流域或區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。一般來講,任何規(guī)劃都是未來更改現(xiàn)有方案、形成與執(zhí)行新形成方案的依據(jù),因此水資源規(guī)劃具有法律的效應(yīng)。二、 水資源規(guī)劃的任務(wù)由于水資源的獨(dú)特的性質(zhì)決定了水資源它的時空動態(tài)復(fù)雜變化性、系統(tǒng)性以

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