水资源规划与利用复习1到4章(共9页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上水资源规划与利用知识概要第二章 水资源评价1.水资源评价定义，依据和内容。定义：水资源评价是对某一地区或流域水资源的数量、质量、时空分布特征、开发利用条件、开发利用现状和供需发展趋势做出的分析估价。内容：水资源评价的背景与基础。主要是值水资源评价区的自然状况、社会经济状况、水利工程及水资源利用现状以及水资源系统等。水资源评价的主要目的：预测和评价未来经济社会发展条件下水资源供需的变化和发展、水资源供需协调与矛盾。 水资源数量评价：对评价区内地表水资源地下水资源及总水资源进行估算和评价，是水资源评价的基础部分，也叫基础水资源评价。但对于计算分区不能简单将地表水资源量和地

2、下水资源量直接相加作为水资源总量，而应扣去地表水和地下水资源相互转化的重复量。 水资源质量评价：五类水质。水资源开发利用及其影响评价：包括社会经济及供水基础设施现状调查分析，供水现状调查统计分析，现状供水效率分析，现状供水存在问题分析和水资源开发利用现状对环境的影响分析。水资源综合评价。2.水资源评价分区：一级区按流域水系分为10个，包括松花江，辽河，海河，黄河，淮河，长江，珠江，东南诸河，西南诸河，西北诸河等。3.水平年、典型年和系列年法水资源评价的最终目的是为了分析和预测评价区域现状和今后的水资源供需状况，其研究目标应与区域的国民经济和社会发展计划与规划的总目标相协调。一般情况下研究四个阶

3、段的水资源供需状况，即四个水平年：基准年：为现状情况，又叫现状水平年，指进行水资源评价工作的现状情况以某一年为标准。近期水平年：为近期状况，一般为基准期以后的5到10年。中期水平年：为远景情况，一般为基准年以后的15到20年，其精度要差些远期水平年: 一般为基准年以后的15到30年，精度更差，侧重区域水资源承载能力的宏观分析。未来的降水的变化具有随机的特点，目前尚不能进行准确预测，而水资源供需分析总要依据一定的雨情和水情来分析计算，为此可以用典型年法和系列年法计算分析。典型年（代表年）法：首先根据对已有的水文气象资料进行频率分析成果，确定平水年和枯水年等不同典型年的雨情和水情，然后在此基础上对

4、个水平年的水资源供需状况进行分析。平水年保证率为50具体做法：先根据测站实测资料进行年总水量的频率分析，确定各保证率典型年的总水量，然后进行年内水量分配。分配最简单的方法是选择一个与指定保证率总水量最接近的实际年份为该保证率的典型年。或者从几个保证率接近的实际年份选择最不利的年份。日历年：一月一日到12月31日。水文年：从一年汛初到次年汛初。水利年：按农作物灌溉期末划分起止时间。一般选水利年和水文年较好。 系列法（水资源供需平衡动态模拟法）常用一次历史系列法和历史系列循环组合法。 4.实测径流还原计算法消去人类活动对河川径流的影响，设法将受到人类活动影响的河川径流还原为天燃的河川径流，但难度大

5、。具体的还原计算方法：W天燃 =W实测+W农灌+W工业+W城镇生活W引水W分洪W库畜其中：W引水为跨流域或跨区间引水量，引出为正，引入为负。 W分洪为河道分洪决口的水量，分出为正，分入为负。 W库畜为水库蓄水变量，增加为正，减少为负。不进行还原计算，而是截短使用资料系列的长度，即去掉距今胶原的年份资料，使采用得径流系列尽可能接近当前实际情况。保持资料不断更新。5.地表水可供水量，蓄引提调工程的可供水量计算地表水资源量通常用地表水的动态水量即河川径流量表示。地表水供水系统是蓄引提等工程组成的取水输水和配水系统。地表水供水系统可提供的水量称为可供水量，其影响因素包括：来水条件，用水条件，工程条件。

6、由于上述条件都是可变的，故采用系列法时应该逐年计算可供水量，采用典型年法对所给定的各水平年均需进行可供水量的计算分析。 蓄水工程可供水量： 引水工程可供水量 提水工程可供水量6.地下水资源计算方法和水均衡参数地下水可分为深层承压水和浅层潜水，逐年可得以补给的浅层地下水是地下水资源量评价的主要对象。浅层地下水（潜水）根据其地下水位的埋深可分为浅埋和深埋两种。潜水蒸发一般指在浅埋的地下水发生，而埋深较深时，只存在降水和灌溉对地下水的补给，不存在潜水蒸发。地下水均衡原理表达式：GW补-GW耗=GW（蓄变量）GW补包括大气降水，地表水对地下水的补给，地下水之间的补给。GW耗包括向大气水，地表水和地下水

7、的排泄与消耗。地下水资源的评价方法：主要是水均衡法。 基本方程：GW=H （H为地下水的变幅）主要水均衡参数：给水度：，指地下水位下降一个单位深度（），从潜水含水层底板延伸到地表面的单位水平面积岩石柱体，在重力作用下释出的水的体积，称为给水度。 完全给水度：地下水位下降单位深度所排出的最大水层厚度。影响给水度大小的因素：的岩性、深等。当为松散时，颗粒粗、大小均匀，给水度大。另外，当深小于岩土中最大上升高度时，给水度是一个变数。水面埋深H越浅，给水度越小。只有当较深时，给水度才是常数。降雨入渗补给系数=Pr/P,即 入渗补给量/降雨量。 它与潜水埋深、包气带岩性、降水、地形等条件有关。地下水位埋

8、深H越深，呈减小趋势，但H达到一定深度后，趋于稳定。潜水蒸发系数C=E(潜水蒸发强度)/E0（同期水面蒸发强度）在一定地下水位埋深下，E随着E0的加大呈线性增加，但埋深加大时，则不是线性关系。渠系渗漏补给系数m=W渠补/W渠引，即渠系渗漏补给地下水量/渠首引水量。 渠系有效利用系数=渠系进入田间的水量/渠首引水量。 渠系渗漏补水量W渠渗=（1-）W渠引m=*（1-）灌溉入渗补给系数=W补/W灌溉 即田间灌水入渗补给量W补/灌溉水量 平原地区地下水的水资源计算山丘地区地下水的水资源计算分区地下水资源量（P45-50）7.五类水质标准类：主要用于源头水，国家自然保护区。类：主要用于集中式生活饮用水

9、地表水源地一级保护区，珍稀水生生物栖息地，鱼虾类产卵场，仔稚幼鱼的索饵场等类：主要适用于集中式、地表水源地二级保护区，鱼虾类越冬、回游通道，水产养殖区等渔业水域及游泳区；类：主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区类：主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。8.水资源总量计算公式 W=R+WRD 即地表水资源量与地下水资源量之和减去互相转化的重复量。在水量评价中，将河川径流量R作为地表水资源，把地下水的补给量WR（或消耗量）作为地下水资源，由于河川径流量中包括了一部分地下水的排泄量，地下水补给量中又有一部分来源于地表水体的入渗，两者之间有重复计算量。（1） 单一山丘区此时地表水和地

10、下水重复量为河川基流量WG（地下水对河川的补给）即 W=R+WR-WG评价时，地下水补给量WR是地下水总排泄量代替的。（2） 单一平原区 重复量为：地表水体的入渗补给量WR rs和平原河道排泄的降雨入渗补给量Rgp . 即 W=R+WR-(WR rs+ Rgp)(3)山丘-平原混合区 重复计算的量有：山丘区河川基流量，平原区降水形成的河川基流量，平原区地表水体的渗漏补给量。第三章 水资源开发与利用 1.水资源综合规划目标：为我国水资源可持续利用和管理提供规划基础，在进一步查清我国水资源及其开发利用现状，分析和评价水资源承载能力的基础上，根据经济社会可持续发展和生态环境保护对水资源的要求，提出水

11、资源合理开发，优化配置，高效利用，有效保护和综合治理的总体布局及实施方案，促进我国人口，资源，环境和经济协调发展，以水资源可持续利用支持经济社会可持续发展。整治的目标：对河道，湖泊，水库，渠道，滩涂，湿地等天然和人工水体的淤积，萎缩和退化等问题的治理，进行生态保护和重建，制定污水排放控制标准和生态保护标准。兴利的目标：修建各种水利工程，调节水资源的时空分布，推进水资源充分利用满足日益增长的社会用水需求。水资源综合规划的内容：水资源及其开发利用情况调查评价节约用水和水资源保护需水和供水预测水资源配置总体布局与实施方案。2.水资源需求计算项目分类及方法（1）生活需水预测（城镇或农村）定额法 净需水

12、量NW1i=365E1Pi 毛需水量RW1 i=NW1i/1 Pi为城镇或农村用水人口 Ei为用水定额，以人均日用水量计算1为供水利用系数（3） 农业需水预测 农田灌溉需水 净需水量 NW2i=E2A1i 毛需水量 RW2i= NW2i/2A1i为灌溉面积 E2为某一频率的农田灌溉定额，以田间亩均灌溉量计算2为灌溉水利用系数（田间水利用系数*渠系水利用系数） 林牧渔业需水预测 净需水量NW3i =E3A2i+E4A3i+E5A4i+365E6S1i+365E7S2i 毛需水量 RW3i= NW3i/3 (4) 工业需水预测（P84）(5)建筑业和第三产业需水预测（6）生态环境需水预测 河道内：

13、维持生态基本功能，河口生态环境河道外：湖泊湿地生态环境与建设用水，城市景观用水 NW7i=E15A6i RW7i=NW7i/73.水资源供需平衡计算方法典型年法和水资源系统动态模拟（1） 典型年法：即分阶段和时段对可供水量和需水量进行对比分析，供水量大于需水量为有余水，反之则缺水。 包括现状分析和今后不同发展阶段（水平年）分析供水保证率：多年供水过程中，供水得到保证的年数占总年数的百分数。计算公式：P = m/(n+1) *100% m:供水得到保证的年数纵向保证率：今后多年供水过程中，有保证年数占总供水年数的百分比横向保证率：把某系列各年的来水都放到给定年（水平年）份进行供需分析，计算其有保

14、证的年数占系列总年数的百分比，（2） 水资源系统动态模拟 水资源供需平衡问题的特点：系统分析的优点：第四章 综合利用水库1.径流调节：按照人们需要，通过水库蓄水和泄水作用，控制径流和重新分配径流的措施。 兴利调节：为兴利目的而进行的径流调节。 洪水调节：为防洪目的而进行的径流调节。2.六个特征水位和八个特征库容 (1)正常蓄水位与兴利库容。水库在正常运用情况下,为满足兴利要求在开始供水时应蓄到的水位，称正常蓄水位,又称正常高水位、兴利水位，或设计蓄水位。它决定水库的规模、效益和调节方式，也在很大程度上决定水工建筑物的尺寸、型式和水库的淹没损失，是水库最重要的一项特征水位。当采用无闸门控制的泄洪

15、建筑物时，它与泄洪堰顶高程相同;当采用有闸门控制的泄洪建筑物时,它是闸门关闭时允许长期维持的最高蓄水位,也是挡水建筑物稳定计算的主要依据。正常蓄水位至死水位之间的水库容积称为兴利库容,即以调节库容。用以调节径流,提供水库的供水量。(2)死水位与死库容。水库在正常运用情况下，允许消落到的最低水位，称死水位，又称设计低水位。死水位以下的库容称为死库容，也叫垫底库容。死库容的水量除遇到特殊的情况外(如特大干旱年)，它不直接用于调节径流。(3)防洪限制水位与重叠库容。水库在汛期允许兴利蓄水的上限水位,也是水库在汛期防洪运用时的起调水位，称防洪限制水位。防洪限制水位的拟定，关系到防洪和兴利的结合问题，要

16、兼顾两方面的需要。如汛期内不同时段的洪水特征有明显差别时，可考虑分期采用不同的防洪限制水位。正常蓄水位至防洪限制水位之间的水库容积称为重叠库容,也叫共用库容或结合库容。此库容在汛期腾空,作为防洪库容或调洪库容的一部分。(4)防洪高水位与防洪库容。水库遇到下游防护对象的设计标准洪水时,在坝前达到的最高水位,称防洪高水位。只有当水库承擅下游防洪任务时,才需确定这一水位。此水位可采用相匝下游防洪标准的各种典型洪水,按拟定的防洪调度方式,自防洪限制水位开始进行水库调洪计算求得。防洪高水位至防洪限制水位之间的水库容积称为防洪库容。它用以控制洪水，满足水库下游防护对象的防洪要求。(5)设计洪水位。水库遇到

17、大坝的设计洪水时，在坝前达到的最高水位,称设计洪水位。它是水库在正常运用情况下允许达到的最高洪水位。也是挡水建筑物稳定计算的主要依据，可采用相应大坝设计标准的各种典型洪水,按拟定的调度方式,自防洪限制水位开始进行调洪计算求得。设计洪水位与防洪限制水位之间的库容称为拦洪库容。(6)校核洪水位与调洪库容。水库遇到大坝的校核洪水时,在坝前达到的最高水位，称校核洪水位。它是水库在非常运用情况下，允许临时达到的最高洪水位，是确定大坝顶高及进行大坝安全校核的主要依据。此水伎可采用相应大坝校核标准的各种典型洪水，按拟定的调洪方式，自防洪限制水位开始进行调洪计算求得。校核洪水位至防洪限制水位之间的水库容积称为

18、调洪库容。它用以拦蓄洪水，在满足水库下游防洪要求的前提下保证大坝安全。 (7)总库容。校核洪水位以下的水库容积称为总库容。它是一项表示水库工程规模的代表性指标,可作为划分水库等级、确定工程安全标准的重要依据。以上所述备项库容,均为坝前水位水平线以下或两特征水位水平线之间的水库容积，常称为静态库容,即是习惯上讲的库容。在水库运用中特别是洪水期的调洪过程中，库区水面线呈抛物线形状，这时实际水面线以下、库尾和坝址之间的水库容积，称为动态库容。实际水面线与坝前水位水平线之间的容积称为楔形库容或动库容。3.水库水量损失（1）蒸发损失：原来的陆面蒸发变成水面蒸发，由此而增加的蒸发量构成水库蒸发损失，各计算

19、时段的蒸发损失为WZ=(ES-EL)(FK-f)ES 为 水面蒸发深度 EL为路面蒸发深度FK为平均水库水面面积 f 为原天然河道水面面积（3） 渗漏损失：包括坝身及止水不严处的渗漏，坝基及绕坝两翼的渗漏损失，由库底和库边流向较低渗水层的渗漏。W年渗=k1*库 或 W渗=k2*W蓄（4） 其他损失：冰损失4.水库调节周期：水库的兴利库容从库空到蓄满又回到放空的完整蓄放过程。日调节：周期为一昼夜，即利用水库的兴利库容将一天内变化不大的来水，按用水部门的日内需水过程进行调节，如抽水蓄能电站（高峰和低谷段）为日调节。 周调节：调节周期为一周，即将一周内变化不大的来水，按用水部门的一周内需水过程进行调

20、节。如水力发电，电力负荷在工作日和休息日有明显差别，周调节需要稍大的兴利库容，也可以日调节。 年调节：年内河川径流变化很大，丰水期和枯水期来水量相差悬殊，要按照用水部门的年内需水过程进行调节，将一年内丰水期的多余水量储存，以提高枯水期的流量。包括不完全年内调（节季节调节）和完全年调节。 年调节水库一般可以同时进行日调节和周调节。 多年调节：任务是利用兴利库容将丰水年多余水量储存起来，用以提高枯水年的供水量，此时，兴利库容要经过若干个丰水年才能蓄满，然后在若干个枯水年里用完。一般，用库容系数=V兴/年表示水库的兴利调节能力。30%时 就可以进行多年调节。多年调节水库可以同时进行年调节,周调节和日

21、调节。水库调节系数：即设计枯水年供水期的调节流量Q调（多年调节时为设计枯水系列调节流量）与多年平均流量Q的比值。度量径流调节的程度。6.工作保证率：水利水电等部门的正常工作的保证程度。有三种计算形式年保证率：指多年期间正常工作年数占运行总年数的百分比，即P=*100%=*100%但这不能很好地反映实际情况，因为它认为不论破坏程度和历时，凡是不能维持正常工作的年份，均计入破坏年份。历时保证率P：指多年期间正常工作历时占总历时的百分比。一般PP P=1-(1-P)/m设计保证率：要为拟建的水利水电工程选定一个合理的工作保证率，它是水利水电工程设计规划的重要依据。 水电站设计保证率:水电站规模越大，

22、系统中所占比重越大，系统中重要用户越多，正常工作遭破坏的损失越严重，保证率越高。 灌溉设计保证率：指灌溉用水量的保证程度。南方的保证率高于北方。 供水设计保证率 通航设计保证率7.设计代表年在水利水电工程规划设计中，常选择有代表性的枯水年，中水年（平水年），和丰水年作为设计典型年，分别叫做设计枯水年，设计中水年，设计丰水年。以设计枯水年的效益计算成果代表恰好满足设计保证率要求的工程兴利情况，设计中水年代表中等来水条件下的平均兴利情况，设计丰水年代表多水条件下的兴利情况。根据设计保证率P设，50%，及（1-P设）三种频率，在来水频率曲线上分别确定设计枯水年，设计丰水年，设计平水年的年水量。设计多

23、年径流系列：是从长资料系列中选出的有代表性的短系列。设计枯水系列：采用扣除允许破坏年数的方法加以确定，即先用一下式子计算设计保证率条件下正常工作允许破坏的年数T破为T破=n-P设（n +1）然后在实测资料中选出最严重的连续枯水组，并从该年组最后一年起逆时针扣除允许破坏的年数，余下的即为所选的设计枯水系列。设计中水系列为了探求水库运用的多年平均情况，一般取10到15年作为代表期，成为设计中水系列，选择时要求：该系列至少有一个完整的调节周期，该系列的年径流均值应该等于或接近多年平均值，该系列应该包括枯水年，中水年和丰水年，比例关系与长系列大体相当，使得设计中水系列的年径流变差系数与长系列的接近。8.兴利调节计算课题1:已知Q调，求V兴(考虑水量损失和不考虑损失)调节流量:天然经过水库调节后下泄的流量.9.课题2：已知V兴，求Q调(供水和蓄水期的调节流量公式) P112-11910.课题3：等流量调节和定出力调节。11.年调节水库 图解法 课题1：已知Q调，求V兴12.课题2：已知V兴，求Q调13.P设, V兴，Q调三者之间关系，用图说明14.多年调节水库图解法1：已知Q调，求V兴15.多年调节水库图解法2：已知V兴，求Q调专心-专注-专业