土地利用规划第09章水利工程用地规划

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1、1,第九章 水利工程用地规划,第一节 水资源和水利工程用地 第二节 水资源的类型和开发利用方式 第三节 供水工程用地规划 第四节 灌排工程用地规划,2,第一节 水资源和水利工程用地,一、世界和我国水资源概况 二、水利工程用地规划 三、水利工程用地的类型和等级,3,一、世界和我国水资源概况,全世界水资源总量约有1.451010亿m3，其中海洋和陆地储水量各为1.371010亿m3和0.081010亿m3，分别占94.5和5.5。全球淡水资源约占地球总水量的2，分布于南极大陆的冰川占85，其余的15左右的淡水资源中，只有很小一部分开发利用较易，对于人类生活和工农经生产密切相关，这就是通常所说的淡水

2、资源。大约40万亿m3，包括浅层地下水、淡水湖泊、土壤水和河川径流。 我国水资源总量为28100亿m3，居世界第六位，人均水量2730m3，每公顷土地平均水量28050m3，分别为世界人均、每公顷土地平均水量的14和34。世界上人均水量最多的国家是加拿大，人均水量为13万m3。,4,一、世界和我国水资源概况（续）,我国水资源在地区分布上极不平衡。年降雨量分布是东南多、西北少，等雨量线从东北走向西南，连接东北大兴安岭和西藏拉萨的400mm的等雨量线，差不多把中国分成了西北和东南两半，东南年降雨量达10001500mm以上；西北年降雨量在400100mm以下。 长江流域和长江以南径流量占全国的82

3、，耕地只占全国盼36；黄河、谁河、海河三大流域，径流量只占全国的6.5，而耕地却占全国的40,南北水土资源空间分布差异极大。,5,二、水利工程用地规划,水利工程用地可分为水利骨干工程用地和田间工程用地两种类型，前者为非农业用地，属于基本建设范畴，后者为农地规划的内容。 本章重点介绍水利骨干工程用地规划，其规划大致包括如下内容： 1水资源类型及其开发利用方式 2供水工程用地规划 3灌排工程用地规划,6,三、水利工程用地的类型和等级,（一）防洪工程 （二）灌溉工程 （三）治涝工程 （四）水电工程 （五）输水工程,7,（一）防洪工程,防洪工程是通过修建水库、分洪或蓄洪工程和堤防、河道整治、开挖新河等

4、保护城市、工矿区和农田兔遭洪水危害。就保护农田面积来说，可分为以下四级： 133.33万hm2以上的为大型 26.67万33.33万hm2的为大型 32万6.67万hm2的为中型 42万hm2以下的为小型,8,（二）灌溉工程,灌溉工程是通过修建蓄水、引水、提水工程，为农作物提供必需的水量。兴建灌溉工程时应尽量考虑使蓄、引、提相结合，充分利用当地水资源，在平原地区“井渠”结合，山地、丘陵地区实行“长藤结瓜”。按灌溉面积分为如下五级： 110万hm2以上的为大型 23.333万10万hm2的为大型 30.333万3.333万hm2的为中型 40.033万0.333万hm2的为小型 50.033万h

5、m2子以下的为小型,9,（三）治涝工程,治涝工程可以通过设置排水闸、排水站或挡潮闸等工程措施，来治理洼地、烷田的渍涝灾害。建设治涝工程应根据农业高产稳产的要求，考虑涝区的地形、土壤、水文、气象、渍涝情况，正确处理大中小、近远期、上下游、泄与蓄、自排与抽排以及工程措施与其他措施等的关系，合理确定防涝任务和设计标准。防涝设计标准一般以涝区发生一定的暴雨不受渍涝为准，重现期一般为510年。,10,（四）水电工程,水力发电工程、引水式电站和抽水蓄能式电站，应根据工农业用电需要、综合利用要求和电站建设条件，合理确定水电站的规模，其规模的大小是根据装机容量确定的。按照装机容量，水力发电工程可分为如下五级：

6、 175万kw以上的为大型 225万75万kw的为大型 32.5万25万kw的为中型 40.05万2.5万kw的为小型 50.05万kw以下的为小型,11,（五）输水工程,按总投资分级： 1总投资在2000万元以上的为大中型 22000万元以下的为小型 3城市、工业输水工程总投资1000万元以上的为大中型 41000万元以下的为小型,12,第二节 水资源的类型和开发利用方式,一、水资源的类型和特点 二、水资源开发利用方式 三、水资源的科学分配和水土资源平衡,13,一、水资源的类型和特点,一般来讲，可供开发利用的水资源类型主要有地表水、地下水、城市污水与工业废水三种类型。 （一）地表水 （二）地

7、下水 （三）城市污染与工业废水,14,（一）地表水,地表水包括河川径流和当地地面径流。 河川径流指江河来水，集水面积比较大。特点是水源丰富，但河流水情（流量、水位等）是随着时间变化而变化的。 当地地面径流是指规划区内或附近地区因降雨而产生的径流。当地地面径流主要用做灌溉水源，在一些丘陵、山区，当水源比较充足时，可以通过建筑水库，进行蓄水发电。地面径流的特点是受季节影响大，雨季径流多，旱季径流少。 无论在平地或是山区都可以选择适当地点兴修塘库，将地面径流蓄积起来用做农田灌溉。,15,（二）地下水,地下水的主要来源是大气降水渗人地下而形成的，它是干旱半干旱地区的主要水源，它既可用做灌溉水源，又可用

8、做工业用水和城乡居民生活甩水。地下水有下列特点： （1）地下水受气候、季节影响小； （2）地下水比较分散，分布广，开发利用的工程量小，容易施工； （3）地下水受地面污染小、水质良好； （4）开发利用地下水占地少，管理方便，灌溉及时； （5）在地下水位高的地区开发利用地下水，有利降低地下水位，一般地下水不含泥沙，不致淤积渠道。,16,（三）城市污染与工业废水,这类水源主要是再利用的问题。污水灌溉是指用经过一定处理的生活污水、工业污水或工业和生活混合污水灌溉农田。利用污水灌溉还能增加肥源和改良土壤。这里应当按照农田灌溉用水水质标准的规定，控制灌水定额，禁用未经处理的污水灌溉农田，以免给人体和环境带

9、来危害。,17,二、水资源开发利用方式,（一）地表水开发利用方式 （二）地下水开发利用方式 （三）城市污水和工业废水,18,（一）地表水开发利用方式,1河川径流 河流引水方式一般有下列三种： （1）无坝渠道方式。在河流水位高于两岸附近农田地面高程的情况下，利用河流河床的自然坡度，在河流上游选择适当地点开渠引水。 （2）有坝渠道引水。在河流水位较低，采用无坝引水不能得到所需水量，或渠道太长不经济时，一般可在河流上游适宜地点修筑拦河坝，用以抬高水位，引水人渠。 （3）机械提水。有的地区由于地势较高，无法实现农田自流灌溉，在这种情况下，必须借助机械提水进行灌溉。,19,（一）地表水开发利用方式（续）

10、,2当地地面径流 为了充分利用当地地面径流，必须选择适当地点修建水库或蓄水池（又称陂塘）。在平地上开挖的，称平塘；在山谷谷口筑坝，利用自然地形拦蓄坝址以上的地面径流，称为山塘。 在山溪、谷地的适当地点筑坝，将坝址以上流域面积内的地面径流拦蓄起来，就形成了水库。,20,水库库容的估算方法有以下三种：,（1）地形图法。应用地形图法首先要对库区进行实地测量，结果得到一张库区地形图，根据拟建坝高，在地形图上可以求出水库的淹没面积和水库库容。 （2）断面法。首先测出坝轴线处的横断面，然后在库内沿河道施测一条与坝轴线相垂直的纵断面，其桩号位置应根据两边山坡及河槽河滩变化定出，量出桩号间的距离，井测出各桩号

11、处的横断面。估算库容时，在各横断面图上以相同水位为顶线，分别计算出各横断面的面积，然后将相邻断面面积平均值乘以其间的距离，便得出此两个横断面之间的容积。,21,水库库容的估算方法有以下三种：,（3）系数法。以上两种方法都要使用测量仪器；如果没有仪器便无法进行库区测量，亦可采用系数估算法，见图97。其计算公式如下； HBL/K 式中：水库库容（m3）； 近坝处水库蓄水深度（）； 近坝处水面宽度（）； 水库内水面长度（）； 系数，峡谷地形为6，开敞地形为4。,22,（二）地下水,地下水大体上可分为浅层水（潜水）和深层水（层间水）两种。 在评价地下水能否用于灌溉时，应考虑下列几方面要求： 地下水的温

12、度，一般以200C左右为宜。 地下水的矿化度，一般认为，如果不超过1.7g/L，是可以用来灌溉农田的。此外。在考虑地下水的矿化度时，应该同时兼顾到土壤的透水性和作物对地下水的矿化度的适应能力。 盐类成分，对地下水含盐种类应作具体分析。试验证明，地下水中所含的钙盐类，对作物是无害的，而地下水中所含的钠盐类，尤其是（Na2CO3）对作物生长不利。,23,三、水资源的科学分配和水土资源平衡,水土资源平衡是综合考虑地区内水资源的供应能力和需求状况，分析本地区水资源的余缺情况，合理协调水资源的供求关系，以寻求水土资源的平衡。 （一）水土资源平衡的重要作用 （二）水土资源平衡计算 （三）线性规划在水土资源

13、平衡中的应用,24,（一）水土资源平衡的重要作用,1水土资源平衡是进行水资源的区域再分配，是合理利用水土资源的重要依据 2水土资源平衡是确定水量调节措施，兴修水利工程措施的基本依据 3水土资源平衡是确定土地利用方式的重要依据,25,（二）水土资源平衡计算,1地区水量平衡计算当考察一个地区的水资源状况时，一般用该地区的水量盈亏来表示。地区水量平衡方程式如下： （）一（）= 式中：降水量； 来自外区的地下水量； 土壤水； 外区流人本区的地面径流量； 流至外区的地面径流量； 总蒸发量； 流出该区的地下水量。 当为正值表示该地区水量盈余，为负时，则表示该地区水量不足。,26,2水量供需平衡计算要计算来

14、水量和需水量两个部分。 来水量指地区内可以利用的一切水源；需水量则指灌溉用水、工业用水、城乡居民生活用水、畜禽用水和水运、水电、水产养殖等需水量。一般来讲，水运、水电、水产养殖对水资源是用而不耗（不包括水体的蒸发）。因此，在计算用水量时，可以不包括在内。,27,水量平衡计算可按下列步骤进行： （1）选择用水保证率： （2）来水量计算： 河川径流计算（无坝渠道引水、有坝渠道引水、机械提水）；当地地面径流计算（水库来水量、塘堰可供水量）；地下水量计算；调入水量；其他来水量 （3）需水量计算： 居民生活用水；工业用水；农业灌溉用水 （4）水量供需平衡计算： 供过于求；供不应求,28,（1）选择用水保

15、证率。水量平衡是一个相对的概念，是指在一定保证率下的水量供需平衡。 进行水量供需平衡计算时，首先从本地区的水土资源状况出发选择合适的用水保证率，满足经济合理的要求。如果用水保证率选得过高，如100，就是在100年中任何一个年份都能保证供水，这样就会增加水利工程的投资和管理费用；如果用水保证率选得过低，如40，即在100年中60年不能保证供水，则不能满足生产的需水要求。,29,（2）来水量计算。来水量包括规划区域内可以利用的一切水资源，如河川径流、当地地面径流和地下水等。下面分别介绍其计算方法： 河川径流计算（无坝渠道引水、有坝渠道引水、机械提水）；当地地面径流计算（水库来水量、塘堰可供水量）；地下水量计算；调入水量；其他来水量,30,河川径流计算。由于引水的方式不同，计算的方法亦不同。 无坝渠道引水。水量可按下式计算： =86400 式中：河流可供水量（3）； 在设计保证率下的供水流量（m3/秒）； 引水时间，以天计算； 86400单位换算系数，表示一天的秒数。,31,有坝渠道引水。引水量大小取决于截引面积的大小、年径流量及分配过程和引水渠的断面尺寸。c机械提水 抽水站提水量可按下式计算： 360Q 式中：抽水站提水总量（3）； 3600单位换算系数； 抽水站设计流量（3/秒）； 抽水站每天开机时间（小时），一般取2022； 抽水天数（天）。,