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1、大学城市科科技学院Urban technological college, ChongQing University.水资源利用与保护姓 名：唯薇学 号： 13252208年级专业：13级给排水科学与工程指导老师：孟靖华Word文档第一章绪论1、水资源的概念：狭义上的水资源是指人类在一定的经济技术条件下能够直接使用的淡水； 广义上的水资源是指在一定的经济技术条件下能够直接或间接使用的各种水 和水中物质，在社会生活和生产中具有使用价值和经济价值的水都可称为水资 源。1. 水资源的特性:a资源的循环性。水资源与其他固体资源的本质区别在于其所具 有的流动性，它是在循环中形成的一种动态资源，具有循环性
2、；b储量有有限性。 水资源处在不断的消耗和补充过程中，具有恢复性强的特征，但世界上全球淡水 资源的储量是十分有限的，真正能够被人类直接利用的淡水资源仅占全球总水量 的0.8% ；c时空分布不均匀性。水资源时空分布的不均匀性是水资源的又一特性， 我国总体为东南多，西北少，沿海多，陆少，山区多，平原少；在同一地区中， 不同时间分步差异性很大，一般夏多冬少。d利用的多样性。水资源被人类广 泛的应用于工业，农业，生活，生产e利害两重性。水资源即可造福人类，又可 危害人类生存。第二章水循环与水资源开发利用状况2. 水圈全部的水体总储量13.86x108kma.人类可利用的水只有0.1*108km3,占淡
3、水 总量的30.4%，主要分布在600m深度以的含水层，湖泊、河流、土壤中。3. 自然界的水文循环：水的蒸发一降水一径流的过程而复始，不停的运行着，通 常把自然水的这种运动成为自然界的水文循环4. 自然界的水文循环，根据其循环途径分为大循环和小循环。大循环：指水在大 气圈，水圈，岩圈之间的循环过程。小循环：指陆地或者海洋本身的水单独进行 循环的过程。5参与全球动态平衡的循环水量为0.00 57*108km3，仅占全球水储量的0.049%。6. 更替期：在补给停止的条件下，各类水从水体中排干所需的时间，T=Q(t)/q(t) (Q (t)某一时刻水体储存的水量，q(t)单位时间水体中参与循环的水
4、量)7. 水量平衡：地球上任意区域在一定时间，进入的水量与输出之差等于该区域的 蓄水变化量，这一关系称为水量平衡。8. 全球水量平衡程：E=P,冀全球多年平均蒸发量E等于全球多年平均降水量P. 对于闭合流域：P=R+E (流域多年平均降水量，年径流量，年蒸发量)9. 流域：汇集地表水和地下水的区域分水线：当地向两侧倾斜，使降水分别汇集到两条不同的河流中心，这一地形 上的脊线起分水的作用，即为分水线。10全球水资源的利用量总体上为0.324*104km3,其中69%用于农业，23%用于工 业，8%用于居民生活。11.我国人均占有水资源总量为1788km3，仅相当于世界人均占有量的25%。我 国水
5、主要分为两大类：地下水，地表水。我国水资源特征主要表现为时空变化大， 分布极不均匀。.我国地下水资源总的分布特点是南高于北，地下水资源的丰富 程度由东南向西北逐渐减少。12全国总用水量为556.6km3,农业用水392.0km3 (70.4%),工业用水112.1km3（20.2%）,生活用水 52.5km3 （9.4%）13中国水资源面临主要问题：（1）水资源开发速度过度，生态破坏重。（2）城 市供水集中，供需矛盾尖锐（3）地下水开采过量，环境地质问题突出水资 源污染重，水环境日益恶化）（5）水资源开发利用缺乏统筹规划的管理第三章水资源评价14、降水量的年际变化程度1）、年降水量的极值比K
6、: K=Xmaxa a X minXmax最大年降水量；Xmin最小年降水量仗3 思i2）、年降水量变差系数Cv ：。= i-i _ 1一。均差（反应实测系列中各个随机变量离均差的平均情况，均差大，说明系列在均值两旁的分布比较分散，整个系列的变化幅度大，代表性差，反之情况 相反；x均值；X观测序列值；n样本个数i14决定区域水资源状态的因素：降水，径流，蒸发，下渗。15我国河流径流的补给：雨水补给：河流径流受降雨影响明显，是我国最主 要的河流补给形式；地下水补给：径流年分配较均匀冰川融雪补给：径流分 布与热量同步混合补给16蒸发主要包括水面蒸发和陆面蒸发。17河流水文分析计算法成因分析法（相关
7、分析法）地理综合发数理统计 法（水文频率曲线）样本资料要求：一致性代表性可靠性独立性18、频率计算:1）经验频率曲线：计算经验频率的数学期望公式：n+1*100%2）理论频率曲线：（用数学形式确定的，符合经验点分布规律的曲线称为理 论频率曲线，并不是水文现象总体概率分布从理论上格被证明符合这种曲线，而 是水文现象总体情况的一种假想模型）e =（叩 c +1） * %XK二事 i XCs=n*Cv对于设计暴雨量n=3.5 ；设计最大流量，Cv0.5时，n=23 ；年径流及年降水，n=2Ve 离均系数；k模比系数；c 偏差系数19、频率与重现期的关系：s工_11）、研究暴雨洪水问题是，一般射击频率
8、小于50%,则T=PT重现期，a ； P频率，以小数计2）、当考虑保证灌溉、发电及给谁等用水建筑物时，设计频率P常大于50%, 则12、资料的插补延展，相关分析法:y- y =a（x- X）a=Y*，。= 1（七）2，。同理Oxy I n 1 x18等值线图法：流域面积小且等值线分布均匀，则流域形心等值线的数值课 作为年净流量流域的面积较大且等值线分布不均匀，则采用面积加权法计算。 19.径流年分配：典型年法又称时序分配法：典型年的选择原则：选择年径流 量接近年平均径流量或对应某一频率的设计年径流量的年份作为典型年选择 分配情况不利的年份作为典型年20各分区可利用地表水资源可以通过蓄水工程引水
9、工程提水工程计算Q可利用二Q当地河流径流+Q入境-Q出境21、两种现象之间的关系：完全相关：当自变量x变化是，倚变量y有一个确定的指和它对应，两者的 关系可以写成y=f（x），相关的形式可以是直线，也可以是曲线零相关：两种现象之间没有关系统计相关：当一个两变化时，另一个量由于受各种因素影响，没有一个确定 的值与之对应，但如果吧相应点绘在坐标中，会发现点群的分布具有某种趋势， 这种关系称为统计相关。第四章供水资源水质评价21蒸汽锅炉中的水处在高温高压情况下，成水垢作用，起泡作用和腐蚀作用等 不良的化学作用。成垢作用：成因：水煮沸后水中所含的一些离子化合物可以相 互作用而生成沉淀，依附于锅炉壁上形
10、成锅垢。危害：不仅影响传热，浪费燃料, 而且易使金属炉壁过热引起锅炉爆炸。起泡作用：水中易溶解的钠盐钾盐以及油 脂和悬浮物受炉水的碱度作用发生皂化的结果，钠盐中促使水起泡的物质有苛性 钠和磷酸钠。危害泡沫太多时，将使锅炉的水汽化作用极不均匀和水位急剧下降, 致使锅炉不能正常运转。腐蚀作用：成因水通过化学的物理化学的或其他作用 时材料的侵蚀破坏 危害他不仅能减少锅炉的使用寿命尚有可能引发爆炸事故 22农田灌溉用水的水质情况主要涉及水温（南1525，北1015，35）水 的总溶解固体和溶解的盐类成分水中所含盐类成分是影响农作物生长和土壤结 构的重要因素，对农作物而言最有害的是钠盐。NAHCO3危害
11、：腐蚀农作物根部, 使作为死亡，还能破坏土壤的团粒结构；NaCl危害：能使土壤盐化变成盐土， 使农作物不能正常生长，甚至枯萎死亡。第五章水资源供需平衡分析23、水资源供需平衡分析，是指在一定围（行政、经济区域或流域）不同时期的 可供水量和需水量的供求关系分析。其目的是：一是通过可供水量和需水量的分 析，弄清楚水资源总量的供需现状和存在的问题；二是通过不同时期不同部门的 供需平衡分析，预测未来，了解水资源余缺的时空分布；三是针对水资源供需矛 盾，进行开源节流的总体规划，明确是自愿总和开发利用保护的主要目标和向， 以期实现水资源的长期供求计划。24、区域划分原则：尽量按流域、水系划分；尽量照顾行政
12、区划的完整性；尽量 不要 不打乱供水、用水，排水系统。23水资源供需平衡的分析法一系列法二典型年法。平水年频率p=50% 一般 枯水年p=75%特别枯水年p=90%。四个水平年二现状水平年（基准年）近期水 平年（基准年以后5-10年）远景水平年（基准年以后15-20年）远景设想水平 年（基准年以后30-50年）24可供水量是指不同水平年不同保证率或不同频率条件下的、通过工程设施可 提供的符合一定标准的水量 包括区域的地表水地下水 外流域的调水 污水处理 回用和海水利用等25典型年法保证率生活供水p=95%以上工业用水p=95%或90%农业用水p=50% 或75%保证率的概念是指多年供水过程中供
13、水得到保证的念书站总年数的百分比25、水平年分为现状水平年（又称基准水平年，系指现状情况以该年为标准）， 近期水平年（基准年以后5年或10年），远景水平年（基准年以后15或20年）， 远景设想水平年（基准年以后3050年）26、供水系统从工程分类包括蓄水工程、引水工程、提水工程和调水工程；按水 源分类可分为地表水工程、地下水工程和污水再生会用工程类型；按用户分类可 分为城市供水、农村供水和混合供水系统。26需水量分析是供需平衡的主要容之一，需水量可分为河道用水和河道外用水 两大类。河道外用水包括城市用水和农业用水 城市用水可分为工业用水生活用 水和环境用水工业用水 QI总用水量二QC耗水量+Q
14、D排水量+QR重复用水量。耗水量和排 水量必须加以补充二者之和称补充水量又称取用水量Q /总用水量）二Q”（补充水 量）+Qr （重复用水量）。工业用水量水平以单产水量或产值所需的补充水量和重 复利用率两个指标衡量27水资源供需平衡的分类：从分析的围考虑：计算单元的供需分析整个区域的供需分析河流流域的供需分析。从可持续发展观点可分为：现状的供需 分析不同发展阶段的供需分析。从供需分析的深度可分为不同发展阶段的一 次供需分析不同发展阶段的二次供需分析。按用水的性质可以划分河道外用 水的供需分析河道用水供需分析第六章取水工程28地表水资源的供水特征：水量大，总溶解固体含量较低，硬度一般较小， 适用
15、于作为大型企业大量用水的供水水源时空分布不均匀保护能力差，易受 污染泥沙和悬浮固体含量较高，常需净化处理后才能使用取水条件及取水构 筑物一般比较复杂29. 水源地选择原则：水源选择前必须进行水源的勘察水源的选择应通过技 术经济比较后综合考虑确定用地表水作为城市供水水源时，其设计枯水流量的 保证率，应根据城市规模和工业大用水户的重要性决定一般取90%97%,地 下水与地表水联合使用确定水源、取水点和取水量等，应取得水资源管理机构 以及卫生防疫等有关部门的书面同意30. 影响地表水取水的主要因素：（1）取水河段的径流特征（2）河流的泥沙运动 及河床演变：泥沙运动：根据泥沙在水中的运动状态将泥沙分为床沙、推移质 及悬移质河床演变：一般表现为纵向变形、横向变形、单向变形、往复变形： 按照河流在平面上的河床形态和演变特征，可将河段分为顺直型河段、弯曲性河 段、游荡型河段和汊道性
