水资源总量计算精品文稿.ppt

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1、水资源总量计算第1页，本讲稿共62页第一节第一节 水资源总量概念水资源总量概念一一.天然状态下的水资源总量天然状态下的水资源总量在一个区域内，如果把在一个区域内，如果把地表水、土壤水、地下水地表水、土壤水、地下水作为一个整体看待，则作为一个整体看待，则天然状态下的水资源总量可广义定义为大气降水量天然状态下的水资源总量可广义定义为大气降水量，它是水资源的，它是水资源的总补给量。总补给量。地表水地表水主要有河流水、水库、湖泊水，补给源除大气降水外，还有主要有河流水、水库、湖泊水，补给源除大气降水外，还有地下水、冰川溶水；地下水、冰川溶水；土壤水土壤水为包气带的含水量，主要由大气降水补给，亦有特殊区

2、域的河流水为包气带的含水量，主要由大气降水补给，亦有特殊区域的河流水入渗补给；入渗补给；地下水地下水包括河川基流、地下水潜流（含地下水周边流出量）和地下包括河川基流、地下水潜流（含地下水周边流出量）和地下水储量，由降水和地表水体通过包气带下渗补给。水储量，由降水和地表水体通过包气带下渗补给。第2页，本讲稿共62页水资源的总排泄量可分为河川径流量、总蒸散发量和地下潜流水资源的总排泄量可分为河川径流量、总蒸散发量和地下潜流量，水资源中三种水体的排泄方式不同：量，水资源中三种水体的排泄方式不同：地表水地表水由河川径流、水面蒸发和土壤入渗三种途径排泄；由河川径流、水面蒸发和土壤入渗三种途径排泄；土壤水

3、土壤水消耗于土壤蒸发、植物散发和下渗补给地下水或以壤中流形式消耗于土壤蒸发、植物散发和下渗补给地下水或以壤中流形式流入河道；流入河道；地下水地下水通过河川基流、地下潜流（包括周边流出量）与潜水蒸发通过河川基流、地下潜流（包括周边流出量）与潜水蒸发排泄排泄由此可见，降水、地面水、土壤水、地下水之间存在着一定转化关系，由此可见，降水、地面水、土壤水、地下水之间存在着一定转化关系，尤其是地表水和地下水之间的相互补排更是水循环的重要部分。尤其是地表水和地下水之间的相互补排更是水循环的重要部分。第3页，本讲稿共62页三种水体的关系可用区域三水循环概念模型表示三种水体的关系可用区域三水循环概念模型表示 大

4、气降水大气降水 总蒸发总蒸发 植物截留蒸发植物截留蒸发 地表水体蒸发地表水体蒸发 坡面流坡面流地表及包气地表及包气带蒸散发带蒸散发 土壤入渗土壤入渗 地表径流地表径流 包气带蒸散发包气带蒸散发 攘中流攘中流 下渗补给地下水下渗补给地下水 潜水蒸发潜水蒸发 河川基流河川基流 地下潜流地下潜流 河川径流河川径流 地表调蓄土壤调蓄地下调蓄第4页，本讲稿共62页天然状态下，一个闭合区域的总补给量与总排泄量之差等于区域地表、土壤、地下水天然状态下，一个闭合区域的总补给量与总排泄量之差等于区域地表、土壤、地下水的蓄水量。的蓄水量。时段平衡方程为时段平衡方程为 （4-1）式中各项分解后，如下式：式中各项分解

5、后，如下式：（4-2）（4-3）方程式（方程式（4-3）为年内降水入渗补给量地下水水量）为年内降水入渗补给量地下水水量式中：式中：P年降水量，年降水量，R年河川径流量，年河川径流量，Rs年地表径流量，年地表径流量，Rg年河川基流量，年河川基流量，E年总蒸发量，年总蒸发量，Es年地表蒸发量，年地表蒸发量，Eg年潜水蒸发量，年潜水蒸发量，Ug年地下潜流量年地下潜流量（包括周边流出量），（包括周边流出量），V地表、土壤、地下水的年蓄水量，地表、土壤、地下水的年蓄水量，SR地表年蓄地表年蓄水量，水量，Ss包气带年蓄水量，包气带年蓄水量，Sg地下水年蓄水量，地下水年蓄水量，Pr年降水入渗补给量年降水入渗

6、补给量第5页，本讲稿共62页在多年平均情况下，地表、土壤、地下水蓄水变量可忽略不计，多年平均补在多年平均情况下，地表、土壤、地下水蓄水变量可忽略不计，多年平均补给量与多年平均排泄量相等，则方程式（给量与多年平均排泄量相等，则方程式（4-2）（）（4-3）变为：）变为：（4-4）（4-5）将右式代入左式：将右式代入左式：（4-6）上式表明，多年平均情况下，闭合区域内大气降水等于地表径流量、地表蒸散发量、上式表明，多年平均情况下，闭合区域内大气降水等于地表径流量、地表蒸散发量、降水入渗补给量之和。式中各符号上的横线表示多年平均。降水入渗补给量之和。式中各符号上的横线表示多年平均。第6页，本讲稿共6

7、2页在水资源评价中，通常将区域水资源总量在水资源评价中，通常将区域水资源总量W定义为当地降定义为当地降水形成的地表和地下的产水量，则有公式：水形成的地表和地下的产水量，则有公式：（4-7）或）或 （4-8）上两式是将地表水和地下水统一考虑的区域水资源总量，上两式是将地表水和地下水统一考虑的区域水资源总量，前者把河川基流量归并于地下水降水入渗补给量中，后者把基流前者把河川基流量归并于地下水降水入渗补给量中，后者把基流归并于河川径流量中。归并于河川径流量中。从式中看出，对闭合流域而言，地下潜从式中看出，对闭合流域而言，地下潜流量为零，水资源总量只比河川径流量多潜水蒸发量这一项，流量为零，水资源总量

8、只比河川径流量多潜水蒸发量这一项，随着地下水开采水平的提高，地下潜流量能够被利用，因此，随着地下水开采水平的提高，地下潜流量能够被利用，因此，把它作为水资源总量的组成部分。把它作为水资源总量的组成部分。第7页，本讲稿共62页二、地下水开发利用情况下的水资源总量二、地下水开发利用情况下的水资源总量由于开采地下水，使地下水位下降，包气带增厚，由于开采地下水，使地下水位下降，包气带增厚，产汇流条件相应受到影响，从而地表径流量、河产汇流条件相应受到影响，从而地表径流量、河川径流量、河川基流量、潜水蒸发量、地下水潜川径流量、河川基流量、潜水蒸发量、地下水潜水流量相应减少，包气带土壤含水量与降水入渗水流量

9、相应减少，包气带土壤含水量与降水入渗补给量将增大，如果不考虑上游区来水与地表水补给量将增大，如果不考虑上游区来水与地表水体灌溉回归的影响，水量平衡方程式有如下两种体灌溉回归的影响，水量平衡方程式有如下两种形式：形式：第8页，本讲稿共62页（1）地下水开发利用水平较低，地下水位仍高于河水位）地下水开发利用水平较低，地下水位仍高于河水位 （4-9）（2）地下水开发利用水平较高，地下水位低于河水位）地下水开发利用水平较高，地下水位低于河水位 （4-10）Qmc为浅层地下水开采量的净消耗量，为浅层地下水开采量的净消耗量，Qrs为河流补给地下水量，为河流补给地下水量，表示相应的表示相应的减少或增加量，其

10、它符号意义同前。减少或增加量，其它符号意义同前。地下水开发利用水平低与高的根本区别在于后者使河川基流量变为河水地下水开发利用水平低与高的根本区别在于后者使河川基流量变为河水补给地下水量。补给地下水量。第9页，本讲稿共62页由（由（4-4）和（）和（4-9），可得），可得地下水开采量净消耗量地下水开采量净消耗量地下水开采量净消耗量地下水开采量净消耗量 （4-11）同理，降雨入渗补给量也发生变化，平衡方程式为同理，降雨入渗补给量也发生变化，平衡方程式为 （4-12）根据式（根据式（4-12、11、5），得到降雨入渗补给变化量），得到降雨入渗补给变化量 （4-13）上式反应出在地下水开采条件下，地表

11、水、土壤水、地下水之间的变化及转化关系上式反应出在地下水开采条件下，地表水、土壤水、地下水之间的变化及转化关系 RsEs Pr0 地下水位上升地下水位上升 Rs=Es Pr=0 地下水位稳定地下水位稳定RsEs Pr0 地下水位下降地下水位下降第10页，本讲稿共62页根据以上分析，得出降雨入渗补给地下水量等于地表径流根据以上分析，得出降雨入渗补给地下水量等于地表径流减少量与包气带蒸发散量之差，因此，地下水开发时，在减少量与包气带蒸发散量之差，因此，地下水开发时，在一定深度内，随着地下水位下降，由于地表径流量减少量一定深度内，随着地下水位下降，由于地表径流量减少量增加，降雨入渗补给量开始增加，但

12、当地下水埋深超过一增加，降雨入渗补给量开始增加，但当地下水埋深超过一定深度（即最佳埋深），由于包气带厚度增加，土壤含水定深度（即最佳埋深），由于包气带厚度增加，土壤含水量也相应增加，地表蒸发散量增加，因此使降雨入渗补给量也相应增加，地表蒸发散量增加，因此使降雨入渗补给地下水量逐渐减少地下水量逐渐减少第11页，本讲稿共62页第二节第二节 水资源总量计算方法水资源总量计算方法水资源总量可按照水资源分区，用（水资源总量可按照水资源分区，用（4-7或或8）计算，也可在地表、地下水资）计算，也可在地表、地下水资源计算的基础上，用扣除重复水量法计算。源计算的基础上，用扣除重复水量法计算。由于地表水和地下水

13、之间存在着相互补排、转化、循环的因素，河川径流中由于地表水和地下水之间存在着相互补排、转化、循环的因素，河川径流中包含一部分地下水排泄量，地下水补给量中有一部分来源于地表水体入渗，包含一部分地下水排泄量，地下水补给量中有一部分来源于地表水体入渗，两者之间存在相互重复部分。因此，在计算水资源总量时，不能直接将地表两者之间存在相互重复部分。因此，在计算水资源总量时，不能直接将地表水资源量和地下水资源量相加作为水资源总量，必须扣除相互转化的重复水水资源量和地下水资源量相加作为水资源总量，必须扣除相互转化的重复水量。量。扣除重复水量法的计算公式为：扣除重复水量法的计算公式为：W=Wr+U-D （4-1

14、4）式中式中W多年平均水资源总量（亿多年平均水资源总量（亿m3），），Wr多年平均河川径流量（亿多年平均河川径流量（亿m3），即地表水资源量，即地表水资源量，U多年平均地下水补给量（亿多年平均地下水补给量（亿m3），即地下水资，即地下水资源量，源量，D多年平均河川径流量与多年平均地下水补给量之间的重复量多年平均河川径流量与多年平均地下水补给量之间的重复量（亿（亿m3）第12页，本讲稿共62页扣除重复水量法计算水资源总量关键是正确估算地表水、地下水扣除重复水量法计算水资源总量关键是正确估算地表水、地下水相互转化的重复量，各类型区转化关系有差异，因此，应划分水相互转化的重复量，各类型区转化关系有差

15、异，因此，应划分水资源类型区，按评价要求分别计算资源类型区，按评价要求分别计算评价类型区：评价类型区：与地表水、地下水的划分相一致，分为：与地表水、地下水的划分相一致，分为：山丘区：山丘区：分一般山丘区；岩溶山丘区；山间盆地区分一般山丘区；岩溶山丘区；山间盆地区平原区：平原区：主要指一般平原区，也包括沙漠区、内陆闭合盆地平原区主要指一般平原区，也包括沙漠区、内陆闭合盆地平原区水资源总量的评价内容水资源总量的评价内容：（1）多年平均水资源总量）多年平均水资源总量 （2）不同频率（或保证率）的水资源总量）不同频率（或保证率）的水资源总量 （3）地下水开采条件下的水资源总量）地下水开采条件下的水资源

16、总量 （4）水资源总量的典型年内分配）水资源总量的典型年内分配第13页，本讲稿共62页多年平均降水入渗补给量图图4-2 山丘区、平原区河川径流与地下水补排关系示意图山丘区、平原区河川径流与地下水补排关系示意图 蒸发量蒸发量降雨量降雨量多年平均河川径流量多年平均河川径流量多年河床潜流量未计入河川径流的多年平未计入河川径流的多年平均山前泉出露量均山前泉出露量实际开采消耗量实际开采消耗量山前侧向流山前侧向流第14页，本讲稿共62页 图图4-3 不同地貌单元重复水量示意图不同地貌单元重复水量示意图Whr、Wpr：山丘区、平原区多年平均河川径流量；：山丘区、平原区多年平均河川径流量；Whrs、Wprs：

17、山丘区、平原区多年平均：山丘区、平原区多年平均地表径流量地表径流量 箭头标明的项目为重复水量箭头标明的项目为重复水量山区多年平均河川径流量山区多年平均河川径流量山区多年平均地表径流量山区多年平均地表径流量多年平均河川基多年平均河川基流量流量一般山丘区多年平均地下一般山丘区多年平均地下水补给量水补给量多年平均河床潜流多年平均河床潜流量量多年平均山前侧向多年平均山前侧向流量流量未计入河川径未计入河川径流的多年平均流的多年平均山前泉出露量山前泉出露量多年平均潜水蒸发多年平均潜水蒸发量量多年平均实际开采的净多年平均实际开采的净消耗量消耗量平原区多年平均地下平原区多年平均地下水补给量水补给量平原区多年平

18、均降水平原区多年平均降水入渗补给量入渗补给量多年平均河道渗漏补给量多年平均河道渗漏补给量多年平均渠系渗漏补多年平均渠系渗漏补给量给量多年平均水库（湖泊、多年平均水库（湖泊、闸坝）蓄水渗漏补给闸坝）蓄水渗漏补给量量多年平均渠灌田间入渗补给量多年平均渠灌田间入渗补给量（包括井灌）（包括井灌）多年平均越流多年平均越流多年平均越流多年平均越流补给量补给量补给量补给量多年平均人工回灌补给多年平均人工回灌补给多年平均人工回灌补给多年平均人工回灌补给量量量量平原区多年平均平原区多年平均平原区多年平均平原区多年平均河川径流量河川径流量河川径流量河川径流量平原区多年平均地平原区多年平均地表径流量表径流量平原区多

19、年平均河川基流平原区多年平均河川基流量量第15页，本讲稿共62页一、单一山丘区多年平均水资源总量计算一、单一山丘区多年平均水资源总量计算（一）一般山丘区（一）一般山丘区地表水资源量地表水资源量为为当地河川径流量当地河川径流量，地下水资源量地下水资源量按按总排泄量计总排泄量计算算，相当于，相当于当地降水入渗补给量当地降水入渗补给量，两种水量之间的，两种水量之间的重复计算量重复计算量是是河川基流量河川基流量。水资源总量计算公式为：。水资源总量计算公式为：Wh=Whr+Uh-Dh （4-15）Wh：一般山丘区多年平均水资源总量（亿：一般山丘区多年平均水资源总量（亿m3）；）；Whr：一：一般山丘区多

20、年平均河川径流量（亿般山丘区多年平均河川径流量（亿m3）；Uh：一般山丘区多：一般山丘区多年平均地下水补给量（亿年平均地下水补给量（亿m3）Dh：一般山丘区多年平均重复：一般山丘区多年平均重复水量（亿水量（亿m3）第16页，本讲稿共62页上式中地下水补给量难以计算，只能以地下水的排泄量近上式中地下水补给量难以计算，只能以地下水的排泄量近似作为补给量，公式为：似作为补给量，公式为：Uh=Whrd+Uu+Uf+Us+Ehu+qm （4-16）Whrd：多年平均河川基流量（亿：多年平均河川基流量（亿m3）；Uu：多年平均河床潜流量（亿：多年平均河床潜流量（亿m3）；Uf：多：多年平均山前侧向流量（亿

21、年平均山前侧向流量（亿m3）；Us：未计入河川径流的多年平均山前泉出露：未计入河川径流的多年平均山前泉出露量（亿量（亿m3）；Ehu：多年平均潜水蒸发量（亿：多年平均潜水蒸发量（亿m3）；qm：多年平均实际开采的净消：多年平均实际开采的净消耗量（亿耗量（亿m3）重复计算量：重复计算量：Dh=Whrd （4-17）由式（由式（4-15、16、17）可得）可得一般山丘区多年平均水资源总量一般山丘区多年平均水资源总量计算公式计算公式 ：Wh=Whr+Uu+Uf+Us+Ehu+qm （4-18）第17页，本讲稿共62页（二）岩溶山丘区：（二）岩溶山丘区：岩溶山丘区地下水埋深比一般山丘区大，地表各类岩溶

22、形岩溶山丘区地下水埋深比一般山丘区大，地表各类岩溶形态不同程度发育，有利于降雨入渗，地下水向中、深层态不同程度发育，有利于降雨入渗，地下水向中、深层入渗量大，在侵蚀基准面上，河流多为干谷，入渗量大，在侵蚀基准面上，河流多为干谷，水资源总量水资源总量为河川径流量与地下水资源量之和：即为河川径流量与地下水资源量之和：即 Wh=Whr+Uh （4-19）在裸露型侵蚀基准面上的岩溶发育地区，河川径流几乎全部入渗，在裸露型侵蚀基准面上的岩溶发育地区，河川径流几乎全部入渗，甚至以地下暗流形式出现。岩溶水以泉水与地下潜流形式排泄，甚至以地下暗流形式出现。岩溶水以泉水与地下潜流形式排泄，多年平均泉水流出量可近

23、似认为是水资源总量。多年平均泉水流出量可近似认为是水资源总量。第18页，本讲稿共62页（三）山间盆地区（三）山间盆地区山间盆地区的山间盆地区的地表水资源量地表水资源量仍为河川径流量仍为河川径流量Wbs，地下水资地下水资源量源量包括盆地降水入渗补给量和一般山丘区的来水补给，包括盆地降水入渗补给量和一般山丘区的来水补给，通常用总补给量减去井灌回归补给量作为地下水资源量。通常用总补给量减去井灌回归补给量作为地下水资源量。重复水量重复水量包括：包括：（1）渠系、渠灌入渗补给量；）渠系、渠灌入渗补给量；（2）山前侧渗补给量；）山前侧渗补给量；（3）山间盆地河道排泄量中的降水入渗补给部分）山间盆地河道排泄

24、量中的降水入渗补给部分第19页，本讲稿共62页这种类型区的水资源估算，通常先汇总周围一般山丘区与盆地区的这种类型区的水资源估算，通常先汇总周围一般山丘区与盆地区的地下水资源量，在以上汇总中已扣除了山前侧渗补给量与地表水体地下水资源量，在以上汇总中已扣除了山前侧渗补给量与地表水体补给量中的基流部分，即补给量中的基流部分，即UsK，所以，所以重复水量重复水量为：为：Db=Whrd+Us（1-K）+Wbr（Ubp/Ut）所以，所以，山间盆地区（包括周围山区）水资源总量山间盆地区（包括周围山区）水资源总量的计算公式为：的计算公式为：Wb=Wbs+Ub-Whrd-Us（1-K）-Wbr（Ubp/Ut）（

25、4-20）式中：式中：Wb：山间盆地区水资源总量；：山间盆地区水资源总量；Wbs：山间盆地河川径流量；：山间盆地河川径流量；Ub：山间盆地（包括周围山区）地下水资源量；山间盆地（包括周围山区）地下水资源量；Us：山间盆地区的：山间盆地区的地表水体补给量；地表水体补给量；K：一般山丘区河川基流量占河川径流量的比值；：一般山丘区河川基流量占河川径流量的比值；Wbr：山间盆地区河道排泄量；：山间盆地区河道排泄量；Ubp：山间盆地降水入渗补给量；：山间盆地降水入渗补给量；Ut：山间盆地总补给量：山间盆地总补给量第20页，本讲稿共62页二、单一平原区多年平均水资源总量计算二、单一平原区多年平均水资源总量

26、计算平原区地表水资源量为当地河川径流量；平原区地表水资源量为当地河川径流量；地下水资源量地下水资源量为当地降水入渗补给量与地表水为当地降水入渗补给量与地表水体渗漏（包括流域外引水和区域周边侧向渗漏补给）补给量之和，再减去井灌回归补给体渗漏（包括流域外引水和区域周边侧向渗漏补给）补给量之和，再减去井灌回归补给量与平原区河川基流量的引、提水灌溉后对地下水的补给量，公式为：量与平原区河川基流量的引、提水灌溉后对地下水的补给量，公式为：Up=Upp+Uris+Uf+Ucs+Ures+Ucir+Uo+Ua （4-21）式中式中 Up：平原区多年平均地下水补给量（亿：平原区多年平均地下水补给量（亿m3）；

27、Upp：平原区多年平均降水入：平原区多年平均降水入渗补给量（亿渗补给量（亿m3）；Uris：多年平均河道渗漏补给量（亿：多年平均河道渗漏补给量（亿m3）；Uf：多年平均山：多年平均山前侧向流入补给流入量（亿前侧向流入补给流入量（亿m3）；Ucs：多年平均渠系渗漏补给量（亿：多年平均渠系渗漏补给量（亿m3）；Ures：多年平均水库（湖泊、闸坝）蓄水渗漏补给量（亿：多年平均水库（湖泊、闸坝）蓄水渗漏补给量（亿m3）；Ucir：多年平均渠灌田间入渗补给量（包括井灌）多年平均渠灌田间入渗补给量（包括井灌）（亿（亿m3）；Uo：多年平均越流补：多年平均越流补给量（亿给量（亿m3）；Ua：多年平均人工回灌

28、补给量（亿：多年平均人工回灌补给量（亿m3）第21页，本讲稿共62页平原区的重复水量平原区的重复水量包括：包括：（1）地表水体补给量（包括河道入渗，渠系及渠灌入渗，人工回灌）地表水体补给量（包括河道入渗，渠系及渠灌入渗，人工回灌）；（2）平原河道排泄量中的降水入渗补给部分）平原河道排泄量中的降水入渗补给部分 D=Uris+Ucs+Ucir+Ures+Ua+Wpd（Upp/Up）（4-21）因此，因此，单一平原区多年平均水资源总量单一平原区多年平均水资源总量计算公式为：计算公式为：W=Wpr+Up-D=Wpr+Upp+Uf+Uo-Wpd（Upp/Up）（4-22）式中：式中：W：平原区多年平均水

29、资源总量；：平原区多年平均水资源总量；Wpr：平原区多年平均地表：平原区多年平均地表水资源量（河川径流量）；水资源量（河川径流量）；Wpd：平原区多年平均河川基流量平原区多年平均河川基流量第22页，本讲稿共62页三、多种地貌类型混合区的多年平均水资源总量三、多种地貌类型混合区的多年平均水资源总量多种地貌类型区重复水量包括：多种地貌类型区重复水量包括：（1）山丘区河川径流量与地下水补给量之间的重复量，即山丘区河川基流量）山丘区河川径流量与地下水补给量之间的重复量，即山丘区河川基流量Whd；（2）平原区河川径流量与地下水补给量之间的重复量，即平原区河川基流）平原区河川径流量与地下水补给量之间的重复

30、量，即平原区河川基流量量Wpd，有时还包括来自平原区河川径流量的，有时还包括来自平原区河川径流量的Uris、Ucs、Ures、Ucir和和Ua；（3）山丘区河川径流量与平原区地下水补给量之间的重复量，即山丘区河川径流量）山丘区河川径流量与平原区地下水补给量之间的重复量，即山丘区河川径流量流经平原时对地下水的补给量，包括流经平原时对地下水的补给量，包括Uris、Ucs、Ures、Ucir和和Ua（4）山前侧向补给量）山前侧向补给量Uf，是山丘区流入平原区的地下径流，属于山丘区、平原区，是山丘区流入平原区的地下径流，属于山丘区、平原区地下水本身的重复量。地下水本身的重复量。（5）河床潜流量）河床潜

31、流量Uu，亦属于山丘区、平原区地下水本身的重复量，亦属于山丘区、平原区地下水本身的重复量第23页，本讲稿共62页包括山丘区和平原区两大地貌类型的计算区域，公式（包括山丘区和平原区两大地貌类型的计算区域，公式（4-14）改写为改写为 W=（Wpr+Whr）+（Up+Uh）-Wcf （4-23）重复水量重复水量Wcf=Whd+Wpd+Uris+Ucs+Ures+Ucir+Ua+Uf将重复水量代入上式，整理得到：将重复水量代入上式，整理得到：W=Wpr+Whr+Uu+Uf+Us+Ehu+qm+Upp+Uo-Wpd（4-24）根据公式（根据公式（4-16）得到）得到 Uh-Uhd=Uu+Uf+Us+E

32、hu+qm （4-25）将式（将式（4-25）代入（）代入（4-24），得到），得到多种地貌类型混合区的多年平均水资多种地貌类型混合区的多年平均水资源总量源总量：W=Whs+Wps+Uh+Upp+Uo （4-26）式中：式中：Whs为山丘区多年平均地表径流量（亿为山丘区多年平均地表径流量（亿m3）；Wps为平原区多年平均为平原区多年平均地表径流量（亿地表径流量（亿m3）第24页，本讲稿共62页四、不同保证频率水资源总量的计算四、不同保证频率水资源总量的计算 利用组成地表、地下水资源的各分项水量以及组成特定流利用组成地表、地下水资源的各分项水量以及组成特定流域（或区域）水资源总量的分项水量推求设

33、计流域（或区域）域（或区域）水资源总量的分项水量推求设计流域（或区域）不同保证频率水资源总量时，不能采用相应同一保证频率的各不同保证频率水资源总量时，不能采用相应同一保证频率的各分项水量相加的方法（简称频率相加法）。同频率相加法推求分项水量相加的方法（简称频率相加法）。同频率相加法推求的水资源总量与相应频率的实际水资源总量往往不等，这是因的水资源总量与相应频率的实际水资源总量往往不等，这是因为在整个研究区内，水资源的总量不可能同时出现同一频率的为在整个研究区内，水资源的总量不可能同时出现同一频率的偏丰、偏枯状况，这存在着整体概率与部分概率的组合问题。偏丰、偏枯状况，这存在着整体概率与部分概率的

34、组合问题。第25页，本讲稿共62页 设计流域不同保证频率水资源总量计算的正确途径设计流域不同保证频率水资源总量计算的正确途径是按地貌类型是按地貌类型区，采用相应的水资源总量计算公式，依据区域内逐年的各分项水区，采用相应的水资源总量计算公式，依据区域内逐年的各分项水量，先求出逐年的水资源总量，然后对水资源总量系列进行频率分量，先求出逐年的水资源总量，然后对水资源总量系列进行频率分析，推求多年平均和不同保证频率的水资源总量析，推求多年平均和不同保证频率的水资源总量 我国大多数地区虽具有较充分的河川径流资料和降水资我国大多数地区虽具有较充分的河川径流资料和降水资料，但地下水资料往往不充分，且难以插补

35、延长，推求不料，但地下水资料往往不充分，且难以插补延长，推求不同频率水资源总量时受到限制，同频率水资源总量时受到限制，这种情况下，可利用逐年这种情况下，可利用逐年河川径流量和逐年降水量近似估算逐年水资源总量。河川径流量和逐年降水量近似估算逐年水资源总量。第26页，本讲稿共62页1.山丘区逐年水资源总量估算山丘区逐年水资源总量估算（1）计算设计区的逐年河川径流量）计算设计区的逐年河川径流量Whri（108m3）和多年平均）和多年平均河川径流量河川径流量Whr（108m3）。）。（2）计算设计区的多年平均水资源总量）计算设计区的多年平均水资源总量Wh（108m3），方法），方法参照本节第一部分。参

36、照本节第一部分。（3）计算设计区的逐年水资源总量）计算设计区的逐年水资源总量Whi Whi=Wh/WhrWhr，i （4-27）第27页，本讲稿共62页2.平原区逐年水资源总量计算平原区逐年水资源总量计算（1）计算设计区的逐年河川径流量）计算设计区的逐年河川径流量Wpr，i（108m3）（2）计算设计区的逐年降水入渗补给量）计算设计区的逐年降水入渗补给量Upp，i（108m3），方法参照），方法参照第三章第三章（3）将设计区逐年的河川径流量与降水入渗补给量相加，）将设计区逐年的河川径流量与降水入渗补给量相加，Wpr，i+Upp，i记为记为Wp，i，并计算多年平均值，并计算多年平均值Wp（4）计

37、算设计区多年平均水资源总量）计算设计区多年平均水资源总量Wp（108m3）（5）计算设计区的逐年水资源总量）计算设计区的逐年水资源总量Wp，i Wp，i=Wp/WpWp，i （4-28）第28页，本讲稿共62页3.多年地貌类型区逐年水资源总量计算多年地貌类型区逐年水资源总量计算如果设计区包含山丘和平原两种地貌类型，按上述方法，先分别如果设计区包含山丘和平原两种地貌类型，按上述方法，先分别计算山丘区和平原区的逐年水资源总量系列，然后将两系列对应计算山丘区和平原区的逐年水资源总量系列，然后将两系列对应年份的数值相加，求得全区域逐年水资源总量系列。年份的数值相加，求得全区域逐年水资源总量系列。第29

38、页，本讲稿共62页推求出设计区域的逐年水资源总量系列之后，即可推求出设计区域的逐年水资源总量系列之后，即可对其进行频率分析计算，进而求得多年平均和不同对其进行频率分析计算，进而求得多年平均和不同保证频率的水资源总量。保证频率的水资源总量。第30页，本讲稿共62页五、地下水开采条件下水资源总量的计算五、地下水开采条件下水资源总量的计算由于地下水开采后必然会引起地下水位下降，从而使地下水的降由于地下水开采后必然会引起地下水位下降，从而使地下水的降水入渗补给量增加（在一定的地下水埋深范围内），包气带土壤水入渗补给量增加（在一定的地下水埋深范围内），包气带土壤水的蒸发量增加，而地表径流量、河川径流量和

39、潜水蒸发量则相水的蒸发量增加，而地表径流量、河川径流量和潜水蒸发量则相应减少，因此，地下水开采条件下水资源总量的计算分两种情况：应减少，因此，地下水开采条件下水资源总量的计算分两种情况：第31页，本讲稿共62页（1）地下水开采时间长，各年开采量比较一致：）地下水开采时间长，各年开采量比较一致：统一采用地下水开采条件下相应的河川径流量和地下水补给量资统一采用地下水开采条件下相应的河川径流量和地下水补给量资料，按式（料，按式（4-24）或（）或（4-26）计算。）计算。（2）地下水开采时间短，或各年开采量相差较大：先利用地下）地下水开采时间短，或各年开采量相差较大：先利用地下水开采前后的河川径流量

40、资料，结合相应的地下水开采量，推水开采前后的河川径流量资料，结合相应的地下水开采量，推求地下水现状开采水平（或设计开采水平）下河川径流的减少求地下水现状开采水平（或设计开采水平）下河川径流的减少量，以此修正地下水开采前和非现状开采年份的河川径流资料量，以此修正地下水开采前和非现状开采年份的河川径流资料(扣除不同年份的相应减少量扣除不同年份的相应减少量)，使之满足一致性，然后采用地，使之满足一致性，然后采用地下水现状开采条件下的地下水补给资料和相应的河川径流量资下水现状开采条件下的地下水补给资料和相应的河川径流量资料，按（料，按（4-24）或（）或（4-26）计算水资源总量。）计算水资源总量。第

41、32页，本讲稿共62页第三节第三节 水量平衡分析水量平衡分析概念：概念：水量平衡分析是指通过特定区域的水资源分析计算，确水量平衡分析是指通过特定区域的水资源分析计算，确定该区域各种水体的数量，结合水文、气象以及水文地质条件定该区域各种水体的数量，结合水文、气象以及水文地质条件等自然因素的分布规律，分析这些水体在空间和时程两方面是等自然因素的分布规律，分析这些水体在空间和时程两方面是否满足水量平衡关系。否满足水量平衡关系。水量平衡分析的目的水量平衡分析的目的在于验证设计区域各种水体数量的计在于验证设计区域各种水体数量的计算精度、检查水资源计算成果的合理性。算精度、检查水资源计算成果的合理性。第3

42、3页，本讲稿共62页一、河川径流量的平衡分析一、河川径流量的平衡分析从闭合流域、干支流或河段两方面进行分析从闭合流域、干支流或河段两方面进行分析（一）闭合流域河川径流量平衡分析（一）闭合流域河川径流量平衡分析闭合流域在多年平均条件下，可忽略降水入渗补给引起的地下闭合流域在多年平均条件下，可忽略降水入渗补给引起的地下潜流量，有平衡方程式：潜流量，有平衡方程式：Wr=Wrs+Wrd （4-29）P=Wrs+Wrd+E （4-30）V=P-Wrs=Wrd+E （2-31）式中：式中：Wr：多年平均年河川径流量（：多年平均年河川径流量（108m3）；）；Wrs：多年平均年地表径流：多年平均年地表径流量

43、（量（108m3）；Wrd：多年平均年河川基流量（：多年平均年河川基流量（108m3）；p：多年平均年：多年平均年降水量（降水量（108m3）；E：多年平均年流域蒸发量（：多年平均年流域蒸发量（108m3）；V：多年平均年：多年平均年地表和土壤总截补量（地表和土壤总截补量（108m3）第34页，本讲稿共62页根据以上根据以上水量平衡式，可检查河川径流量及其组成部分水量平衡式，可检查河川径流量及其组成部分计算成果的合理性计算成果的合理性由于总截补量由于总截补量V大部分消耗于蒸发散，另一部分补给大部分消耗于蒸发散，另一部分补给地下水，因此，地下水，因此，也可计算各平衡要素的不同比值，如也可计算各平

44、衡要素的不同比值，如E/V、Wrd/v、Wr/p、Wrs/p、Wrd/Wr等等，将设计流，将设计流域的这些比值与气候一致区内其它流域的相应比值比域的这些比值与气候一致区内其它流域的相应比值比较，即可较，即可分析分析设计流域河川径流的设计流域河川径流的计算成果是否合理，计算成果是否合理，符合地区分布规律符合地区分布规律第35页，本讲稿共62页（二）干支流或河段的水量平衡分析（二）干支流或河段的水量平衡分析A、B、C、D、E等为径流站等为径流站,在特定时段和特定区域内在特定时段和特定区域内,天天然河川径流量应满足下列关系然河川径流量应满足下列关系:Wr，u+Wr，q=Wr，d （4-32）式中式中

45、Wr，u：上游站河川径流量（：上游站河川径流量（108m3）;Wr，q：区间流域：区间流域产水量（产水量（108m3）;Wr，d：下游站河川径流量（：下游站河川径流量（108m3）ABCDE第36页，本讲稿共62页根据上式，有下列各河段的水量平衡方程式根据上式，有下列各河段的水量平衡方程式 WA+WA-B=WB （4-33）WB+WC+WBC-D=WD （4-34）WD+WD-E=WE （4-35）式中式中 WA、WB、WC、WD、WE为各站同一时段的河川径流量；为各站同一时段的河川径流量；WA-B、WBC-D、WD-E为上下游及干支流、区间产水量为上下游及干支流、区间产水量通过平衡计算可检查

46、各代表站河川径流成果的合理性通过平衡计算可检查各代表站河川径流成果的合理性第37页，本讲稿共62页二、水资源总量的平衡分析二、水资源总量的平衡分析可从两方面进行分析比较：一是把全流域作为一个整体同周围可从两方面进行分析比较：一是把全流域作为一个整体同周围或邻近流域对比，分析是否符合地区分布规律，二是将流或邻近流域对比，分析是否符合地区分布规律，二是将流域分成若干分区（如分为山丘区和平原区、或子流域），域分成若干分区（如分为山丘区和平原区、或子流域），分析各分区水资源总量之间是否符合水量平衡和地区分布分析各分区水资源总量之间是否符合水量平衡和地区分布规律，或者分析各水文计算要素之间的水量平衡关系

47、及相规律，或者分析各水文计算要素之间的水量平衡关系及相互对比关系。互对比关系。第38页，本讲稿共62页（一）流域总体水量平衡分析（一）流域总体水量平衡分析把山丘区、平原区看成一个整体，并且不计越流补给量把山丘区、平原区看成一个整体，并且不计越流补给量o，水资源总量，水资源总量Wt的计算的计算公式为：公式为：Wt=Whs+Wps+Uh+Upp=Wrs+Upt （4-36）Wt、Upt为流域多年平均总地表径流量，总降水入渗补给量。为流域多年平均总地表径流量，总降水入渗补给量。流域多年平均水量平衡方程式为：流域多年平均水量平衡方程式为：P=Wrs+Upt+E （4-37）P为降水量，为降水量，E为包

48、气带蒸发量为包气带蒸发量一方面，检查组成水资源总量的各种分量是否满足上述平衡关系；另一一方面，检查组成水资源总量的各种分量是否满足上述平衡关系；另一方面，检查不同分量之间的相互比值（如方面，检查不同分量之间的相互比值（如Wr/P、Wt/P、Wrg/P、Upt/W等）等）在地区上进行比较在地区上进行比较第39页，本讲稿共62页 第40页，本讲稿共62页（二）山丘区与平原区水量平衡分析（二）山丘区与平原区水量平衡分析将大范围的水资源研究区域划分为山丘区和平原区两种类型，在将大范围的水资源研究区域划分为山丘区和平原区两种类型，在各类型区中以基本计算单元为统计对象，分别统计山丘区和平各类型区中以基本计

49、算单元为统计对象，分别统计山丘区和平原区个计算单元的水资源总量，然后制作两种类型区水资源总原区个计算单元的水资源总量，然后制作两种类型区水资源总量统计表或分布图，如表量统计表或分布图，如表4-2、4-3，结合水文气象条件和下垫，结合水文气象条件和下垫面条件，如降水、气温、地形、地貌、地质等影响产汇流的因面条件，如降水、气温、地形、地貌、地质等影响产汇流的因素，分析水资源总量、产水系数等是否符合地区分布规律，是素，分析水资源总量、产水系数等是否符合地区分布规律，是否与产汇流条件相适应。分析方法和原则类同于流域整体水量否与产汇流条件相适应。分析方法和原则类同于流域整体水量平衡分析平衡分析第41页，

50、本讲稿共62页第42页，本讲稿共62页 第43页，本讲稿共62页第四节第四节 入境、出境水量计算入境、出境水量计算一、基本概念一、基本概念为了评价不同行政区或供需平衡区内的水资源量，计算区域通常为了评价不同行政区或供需平衡区内的水资源量，计算区域通常与流域区不一致，这种评价区周边可能有一处或几处流入和流与流域区不一致，这种评价区周边可能有一处或几处流入和流出的径流，上游流入的径流量称为入境水量，下游流出的径流出的径流，上游流入的径流量称为入境水量，下游流出的径流量称为出境水量。一个区域可能有多个入境和出境水量。量称为出境水量。一个区域可能有多个入境和出境水量。入境和出境水量是针对特定区域边界而