第七章 地表水资源的计算与评价(水文与水资源学实验指导)

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(7-17)
或者
(7-18)
7.2 降水分析(略) 7.3径流分析及设计年径流计算(略)
7.4 蒸发分析
7.4.1 水面蒸发 水面蒸发既能反映流域内各种地表水体的蒸发,还
可以反映出流域蒸发能力,是最基本的分析项目。
结合现有的资料条件,认为如果有10~15a以上的观 测资料,即可满足分析要求。
式中:WG平——平原地区的地下水资源量。 (7-10)
地表水回归渗漏补给Q表补由河道渗漏Q河、渠系渗 漏Q渠和田间回归Q田3部分组成,即 (7-11)
根据本地水资源的定义,参照式(7—6),平原区水 资源总量为
(7-12)
此时,就会有平原区的地下水资源量WG平大于本 地水资源总量的现象,这是由水资源的转化造成 的。
一个较大的天然流域,往往由上游山丘区和下游 平原区组成,现分别对它们的水资源估算原理阐 述如下:
1.上游山丘区
按照补排均衡的原理,一定时段〔常取1a)的水量 平衡方程式为
P=R十Eቤተ መጻሕፍቲ ባይዱUG十△V十E采 (7—1) 式中:P——时段内的降水量;
R一时段内的河川径流量; E一时段内的总蒸散发量; UG——时段内的地下潜流量; E采——时段内的地下水净开采里; △v——流域的蓄水变量,包括地么、包气带 和地下水的蓄水变量
1.上游山丘区
在多年平均情况下, △v这项可忽略不计,上式简 化为
(7-2) 因为河川径流R由地表径流RS和地下径流RG组成, 总蒸散发由地表蒸散发ES(包括土壤蒸发在内)和 潜水蒸发EG组成,故式(7—2)可写为
(7-3)
多年平均情况下,地下水的补给量即降雨入渗补 给量PG和排泄量应相等,这部分水量就是评价的 地下水资源WG。地下水的排泄量有河川基流(地 下径流)RG、潜水蒸发EG、地下潜流EG和地下水 净开采量E采。故地下水资源WG可用下式表示:
3.恢复性水资源和不可恢复性水资源 按水资源的恢复程度,可分为恢复性和不可恢复 性水资源两类。
4.消耗性水资源和非消耗性水资源 按用水部门的用水情况,将水资源分为消耗性和 非消耗性两类。
研究地表水资源的表示方法,主要是研究河川径 流及与它有关的降水、蒸发等水平衡要素的表示 方法。
水资源是通过大气水循环再生的动态资源。通常 所说的水资源是指地表水(河川径流)和地下水。日 前国内外均以本地降水所产生的地表、地下水总 量定义为本地水资源总量,而土壤水则则尚未作 为水资源的一部分对待。地表和地下水资源是不 可分割的整体。
第七章 地表水资源的 计算与评价
概述
广义地说,自然界所有的以气态、固态和液态等 各种形式存在的水统称为水资源。
各个部门对水资源的需求不相同,如何合理地 开发、利用水资源是一个极为错综复杂酌多面体 问题,因而需要从不同的方面和角度来研究水资 源的分类和特点。
水资源的分类有以下几种:
1.地表水、土壤水和地下水
(7-4)
将式(7—4)代入式(7—3),得到
(7-5)
根据区域水资源的概念,山丘区的水资源总量W为 (7-6)
或者 (7-7)
不难看出,式(7—4)中把地下径流RG纳入地下水 资源PG中,式(7—7)中则把RG纳入河川径流之中, 均可避免RG由地下水中转化为河川径流的一部分 可能造成的重复计算问题。
3.全流域
全流域的多年平均水量平衡方程式,与式(7—5)相同 (7-13)
全流域的地表水资源WS全,即河川径流量为 (7-15)
全流域的地下水资源WG全为
(7-16)
式中:WG重 —山区中和平原区之间的重复估算地下 水量,包括山区的侧排 (潜流)和地表回渗补给中的 基流回渗部分。
因此,全流域的总水资源可用以下两种方 法推求:
由于人工开采量受人为的开采水平影响很大,因 而平原地区按排泄旦计算的地下水资源量已不再 是天然情况下的多年平均值,而是指现状开采条 件下(包括过量开采)的多年平均值,故目前国内外 都不通过排泄量的估算,而是采用补给量的分析 来评价平原地区的水资源。
平原区的地下水除了本地的降雨入渗补给外,还 有上游山区的侧排潜流补给UG山、地表水回归渗 漏补给Q表补,所以 (7-9)
现规定E—60l型蒸发器作为全国统一采用的型号, 分析绘制其年蒸发量的统计参数等值线。其他型号 蒸发器的观测资料都要折算为E—60l型蒸发器的蒸 发量。
当山丘地区地下水埋深较大(大于4m)时,EG可以 忽略;在一定的水文地质条件下,UG也能忽略若 地下水开采量E采也不大而可以不计时,式(7—7) 就简化为
(7-8)
上式表示在一定的条件下,山丘区的河川径流量 就是总水资源量;地下径流量就能代表地下水资 源。如果地下水还有越流补给和向深层渗漏的情 况要另行计入,但一般情况下这两项的数量都很 小,均可忽略不计。
在石灰岩山区,因岩溶裂隙和构造裂隙发育,河 道渗漏量可能很大,这部分水最后将以基流或潜 流的形式排泄,真处理比较复杂,若这些水在山 区内已排泄入河道并流经山口的河道断面,则已 计入基流之中;若在区内没有来得及排泄出,则 应计入潜流之中,
2.下游平原区
由图7—1可见,平原区的水量平衡同样可以用式 (7—5)所示,一般条件下的降雨入渗补给量PG也 包括RG、EG、UG和E采等项,但平原区的地下水 开采量E采占总排泄量的比重较大,不能忽略。
按水资源的形成条件、分为地表水、土壤水和地 下水3种,它们除了共同接受大气降水的补给外, 还互相转化和影响。它们之间的相互转化,通常 称为“三水转化”。
2.可利用水资源和不可利用水资源
可利用水资源也称为可支配水资源,是指天然水 资源中可供人们利用的部分。在目前的经济、技 术条件下,天然水资源中不可利用的部分称为不 可利用水资源或不可支配水资源,但随着经济技 术的发展,它们可以逐渐被人们所支配、利用, 故又称为潜在水资源。
为了科学地分析一个地区的水资源,必须从水循 环的观点来研究水资源的转化。
图7—l(P131)是区域“三水”转化的概念模型框 图,它模拟了降水形成径流、土壤水、地下水和
陆面蒸发的全过程,以及通过种种途径互相转化 的紧密联系。
地表水、地下水之间通过包气带紧密联系,互相 转化。过去往往把地表水资源和地下水资源之和 作为总水资源,忽略了两者之间相互转化造成的 重复估算部分,使结果偏大。
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