ClimateImpact-chp04-06 气候影响评价

• 水分循环交替期：S/S
S– 某水体容量；
S– 某水体年流入量；
• 根据水体不同的交替期:
静态水资源：交替期长，开采利用困难
动态水资源：交替期短，更新快
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Chapter 4
不同水体交替期
Chapter 4
4.1 Introduction
(2) Features
• 可再生性
• 时空分布不均匀
• 不可替代性
• 多样性与多用性
• 易受环境和人类活动影响
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Chapter 4
可再生性
Chapter 4
Underground water resources
山丘区：地下水排泄量
• 河川基流量
• 河床潜流量
• 山前侧向流出量
• 泉水出露
• 山间盆地潜水蒸发
• 浅层地下水开采
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Chapter 4
Surface water resources
• With runoff data:
runoff
• Without runoff data:
precipitation evaporation
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Chapter 4
Surface water resources
降水量=蒸发+径流量
• 区域降水量计算
算术平均法
泰森多边形法 等值线法
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Chapter 4
Surface water resources
交替期
10天 12天 1年 17年
水体
大气中的 水分 江河径流 土壤水 湖泊水
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水体
深层地下水 山地冰川 海洋水 极地冰川
交替期
1400年 1600年 2500年 近万年
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Chapter 4
时空分布不均匀
Chapter 4
Surface water resources
河川径流量 • 径流量：一定时段的总水量，m3/day, month, year
• 流量：单位时间通过某断面的水量， m3/s
• 径流深：径流总量分布在全流域上形成的深 度: 径流总量/流域面积 • 径流系数：径流深与同时期降水量之比
山丘、平原混合区： 山丘区河川基流量 平原区河川基流量 山丘区河川径流对平原区地下水的补给
山前侧向补给
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Chapter 4
水资源变化
• 多年平均
• 年内分配
• 年际变化：
p=m/(n+1)
丰水年：p=10% 平水年：p=50% 枯水年：p=90%
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Chapter 4
（3）水资源概况-水域 • 海洋： 3.61亿km2 • 陆地水面：130万km2 大于100 km2湖泊145个 • 中国内陆水面： 17.47万km2
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• 区域蒸发量计算
水面蒸发– 蒸发皿折算
陆面蒸发– 平衡方程
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Chapter 4
Surface water re=入境水量-出境水量+自产水量
径流资料的还原计算
河流湖泊、土壤水、小于60m深的地下水： 0.77%(30.4%) 冰川、永久积雪和冻土：1.36%(69.6%)
• 陆地咸水0.97%(27%)
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Chapter 4
（3）水资源概况-水能 • 世界：44.28万亿度/年 • 中国：6.8亿千瓦
4.2 Quantifying Water Resources
(3) Regional water resources calculation
• 地表水资源量– 用河川径流表示
• 地下水资源量– 用补给量或排泄量表示
• 水资源总量 • 多年平均与不同频率年水资源量的计算
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• Quality assessment of water resources
• Impacts of climate changes on water resources
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Chapter 4
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Chapter 4
（3）水资源概况-水量
• 大气圈：1.29万km3
• 地表与地下：13.86亿km3，
海洋：96.5%
陆地：3.5%
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（3）水资源概况-水量 • 陆地淡水：2.53%(73%)
4.1 Introduction
广义 狭义
自然界各种形态的水 可更新的水量,人类可 直接利用的水量 大气：固、液、气 大气降水
海洋、河流、湖泊
土壤、生物体 冰雪圈 岩石结晶水
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江河湖泊水
土壤水 含水层中的淡水
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Chapter 4
Chapter 4
（1）概述 • 分析不同水平年、不同来水保证率时， 自然及现有经济条件下的可利用水资源 量、通过工程设施可提供的水资源量， 以及各部门需水量之间的关系。
• 不同水平：水资源开发程度，工程设施 、状况、管理等 • 不同保证率：来水量的丰、平、枯等
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Chapter 4
Underground water resources
平原区：地下水补给量
• 降水入渗补给
• 地表水补给：河、湖、渠、田、库、人 工 • 山前侧渗补给
• 越流补给
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Surface water resources
径流种类： 地表径流 壤中流 地下径流 径流的产生： 超渗产流 蓄满产流
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4.3 水资源供需分析 可供水量
工程设施
水资源量
自然条件 数量评价
需水量
经济活动
供需分析
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Chapter 4
（2）可供水量
概念：
在不同水平年、不同保证率情况下，考虑需水 要求、供水工程设施可能提供的水量。即最 大供水能力中为用户利用了的那部分供水量
4.1 Introduction
(1) definition
地球上目前和近期可供人类直接或间接 利用的水，包括水量、水能和水域性资 源 • 物质属性+功能属性 • 不可替代
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Chapter 4
Chapter 4
Chap. 4 Climate/Change and Water Resources
• Quantity assessment of water resources
Available water resources Supplying water resources Water resources requirement
• 气候
• 地形
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不可替代性
• 维持生命
• 生产活动
• 净化环境
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意义： • 反映水资源的余缺程度 • 不同于工程实际供水量和工程最大供水能力 • 不包括工程弃水和不能为用户利用的部分
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4.2 水资源计算 (1) Hydrological cycle W = I - O 全球水量平衡方程 陆地：Wc = Pc – Ec - R
海洋： Wo = Po + R– Eo
全球： W = P– E，多年平均W = 0
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Chapter 4
4.2 水资源计算 流域水量平衡方程 闭合流域：W = P –（E + R） 非闭合流域：W = P –（E + R）+ O
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4.2 Quantifying Water Resources (2) Conceptual model
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4.3 水资源供需分析
（1）概述
（2）可供水量
（3）需水量 （4）供需分析
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多样性与多用性
• 多样性：
三态
• 多用性
水量
水域
水能
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易受环境和人类活动影响
• 易流动性
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Chapter 4
水资源总量
W = R + Wg –W重
• R，地表水资源量
• Wg，地下水资源量
• W重，重复计算量
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重复计算量
山丘区：河川基流量
平原区：河川基流量，地表水入渗补给
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Chapter 4
4.3 水资源供需分析
（1）供需分析概念
分析不同水平年、不同来水保证率时， 自然及现有经济条件下的可利用水资源 量、通过工程设施可提供的水资源量， 以及各部门需水量之间的关系。