2.降水与蒸发

审核原始资料 几种方法相互比较
上下游的水量平衡分析
降水径流分析。
三、资料的代表性审查
资料的代表性：样本对总体的代表性，即指标
的统计特征对总体统计特征的代表程度。 一般说，资料年限较长，且包括三、平、枯各 种年型的平均样本，其代表性较高。 代表性分析有二方面工作：
多年长系列丰、枯周期性变化分析 短系列的代表性分析
地下水流动，又排入地表水或大气中。周而复始的地 下水补给、径流、排泄决定着含水层水量和水质的时 空变化。 地下水补给项：大气降水、地表水下渗、水气凝结补 给、人工补给等。 地下水排泄：泉水溢出、潜水蒸发、向地表水泄流、 人工开采等。 地下水径流：地下水在重力或压力，由补给区向排泄 区运动，形成了地下径流。
地下水补给
径流的时空分布
年内变化
年际变化
河流径流表示方法
流量Q，单位时间内河流通过某一断面的水量，
m3/s。 径流总量Wt，指在一定时段内通过河流某断面的总 水量，m3、亿m3。Wt＝Q×t 径流深R，假定径流总量均匀地铺在流域面积上所 得到的平均水深，mm。 Wt Qt t Rt 1000F 1000F 径流模数M，单位流域面积上产生的流量。M＝Q/F。 径流系数α，某时段内的径流深度与同一时段内降 水量之比，即α＝R/P。注意α＜1。
中的水。 地下水的分类 按受力分为：结合水、毛细水、重力水。 按埋藏条件分：上层滞水、潜水、承压水 按含水层的空隙性质分：孔隙水、裂隙水、岩溶水。 含水层与隔水层。含水层指能够透过并给出相当数量 水的岩层。隔水层（不透水层）指不具有透水和给水 能力的岩层。
2.地下水运动
地下水循环：大气降水、地表水的入渗补给地下水，
径流还原计算是为了求得天然情况下的河川径流 量，以保持河川径流量资料的一致性。 天然河川径流量是实测河川径流量与还原水量之 和。 还原水量包括：
测站以上农业灌溉耗水量
城镇工业用水及生活用水耗水量 跨流域引水量
河道分洪决口水量
水库蓄水量 以及由于水面扩大而增加的蒸发耗水量。
灌溉耗水量（W灌溉）
W灌溉 W引 m毛 F W灌溉 (1 )W引 m净 F

灌溉用水没有回到径流中。 灌溉用水中一部分水又回 到径流中。
上式中与书P19不同，为什么？书上有误！上 式中的β与书中的解释不同，就是灌溉用水的回 归系数，其它参数意义相同。
工业、城镇用水耗水量（W工业）
一句话：分析资料的合理性！
二、资料的一致性审查与径流还原计算
资料应该反映区域内的天然情况，具有同一基础。 比如径流，水文站的实测资料不能真实反映断面 以上径流的天然规律，是各种人类活动影响的综 合结果（如水库拦蓄、灌区取水等）。这样各年 的资料没有可比性，一致性受到破坏。 如果资料失去了一致性，要进行还原计算。 资料的一致性审查主要是指径流资料的一致性及 径流还原计算。

β<-2时为大旱；－2<β<-1时为旱；-1<β<时为正常； 1<β<2为涝；β>2时大涝。 供需比：农作物生长期内总有共水量与总需水量之比。
3.河川径流
河川径流的概念
流域上的降水，经由地面和地下途径汇入河网，形成
流域出口断面的水流，称为河流径流，简称径流。
河川径流的补给
雨水补给 冰川、融雪水补给
第一节 基本资料的 收集、审查与分析
0、水资源估算的内容
水资源估算的任务是推求某一区域的地下 水资源、地下水资源及总水资源数量，具 体内容包括几个方面。P17
1.基本资料的搜集、审查
2.地表水资源量的计算 3.地下水资源量的计算
4.水资源总量的计算
一、基本资料的搜集
区域水资源计算需要如下基本资料：P18
地下水径流率（径流模数）M：单位面积的含水层上
的地下水流量，m3/s／km2)，
Q M 365 86400 F
地下水运动
一般地下水运动比较缓慢，以层流为主；在特大孔
隙、大溶洞、人工开采的取水建筑物附近，才有可 能出现紊流。 地下水运动规律 v K J 达西定律（适用于层流）： v K J 1/ 2 哲才定律（适用于紊流）： 斯姆莱公式（层流与紊流之间）： v K J 1/ m
或
PE
上式表明，长期而言，地球上的总降水量等于蒸发量。
三、地表水资源的构成
1.地表水资源的构成
地表水资源的收支变化主要是：降水、蒸发、径流。 三者之间的数量变化关系制约着区域水资源数量的多
寡和可利用量。
２.降水量
降水代表站 资料质量好 实测年限长 面上分布均匀 代表不同高程
根据人类活动前的实测降水径流资料，建立年降 水径流模型。
R f ( P, P4m , P 50 ) e
根据实测年降水量资料，由年降水径流模型求得 逐年（包括人类活动以后）的年径流量计算值R 计，并逐年计算累积值 由人类活动前，径流双累积曲线呈45线，人类活 动后，实测年径流量小于计算值。其偏差为累积 还原水量。
干旱指数与旱涝分析
干旱指数：反映气候干旱程度的指标，通常定义为
年水面蒸发量E0和年降水量P的比值。 干旱指数、径流深度、径流系数的关系，见下表。
旱涝分析指标
湿润度与蒸散度法
湿润度 ：降水量与同期无降水时的最大可能蒸发量之 比。 蒸散发度：实际可能蒸发量与同期有效降水量之比。 旱涝指数法 PP
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
水气水分的循环与平衡 降水资料的收集与审查 降水量分析计算 降水量时空分布 蒸发
第一节 大气水分 的循环与平衡
一、大气水
大气水：以水汽、水滴和冰晶形式存在于大气中 的水称为大气水。 全球大气中水汽总量为12.9km3，相当于25mm的 平均水深。 大气中的水汽随纬度而变化，纬度越高，大气中 的水汽含量越低。 大气水的更新周期约为8.1d。
１、系列的周期性分析
移动平均公式：(Moving Average, MA)
l i 1 l 1 X '( i ) h(t i 1) X (t ) 2 t i
l 1 1 l i 1 X( i) X (t ) 2 l t i
'
各数据的权重相同
1 i2 X (i 1) X (t ) 3 t i
水通过蒸发、水汽输送、降水、径流等水文过 程紧密联系，相互转化，形成一个庞大的动态 系统。 水文大循环：发生在海洋与陆地之间的水文循 环。 水文小循环：发生在海洋内部或陆地内部的水 文循环。
水文循环（大循环）
水文循环（小循环）
二、地球上的水量平衡
水量平衡是指自然界的水分循环，大体上为一相对稳
'
滑动步长取3时的简化式
式中：X’(i)是新系列，X(t)是原系列，l是滑动步长 ，h()是各数据的权重。
差积曲线公式
X '(i ) X (i)- X
i 1 n
先算出均值，再累积求值，建立X’(i)~i的曲线。 斜率为正，年径流量大于平均值；为负，年径
流量小于平均值。 两个相邻极大值（极小值）之间为一个周期。
W工业 (1 )W工业用
水库蒸发损失水量
W库蒸 ( E水 E陆 ) F库 E水 KE测 E陆 P R
水库渗漏损失水量：
根据达西公式和水库底面积估算。
水库蓄变量：
W库变 W末 W初
跨流域引水量：
调查法。
河道分洪水量：
调查法。
2、双累积曲线法（对第一方法进行验证）
二、大气水分输送计算器
大气水：以水汽、水滴和冰晶形式存在于大气中 的水称为大气水。 全球大气中水汽总量为12.9km3，相当于25mm的 平均水深。 大气中的水汽随纬度而变化，纬度越高，大气中 的水汽含量越低。 大气水的更新周期约为8.1d。
一、自然界的水文循环
水文循环：地球表层圈层中进行的水分循环，
一、地球上的水量平衡
多年平均情况时，陆地水量平衡方程为：
P R Ec
2.海洋水量平衡
多年平均的水量平衡方程为：
Pm E m R
Pm 是海面多年平均降水量； E m3.全球水量平衡
多年平均的水量平衡公式：
Ec E m P Pm c
<10mm <25mm <50mm <100mm <200mm >200mm
３.蒸发
分为：水面蒸发、陆面蒸发 水面蒸发E0，mm。
影响因素：温度、湿度、风速、日照、气压等。
测定方式:E-601型蒸发器、Φ80套盆式蒸发器、 Φ20
蒸发器 水面蒸发器折算系数（不同类型蒸发器的蒸发量换算 成大水体蒸发量的折算系数，见下表）。 E-601型蒸发器折算系数为0.9－0.99，接近大水体的 蒸发量。
本区域内和邻近区域的水文气象资料
本区域的流域特性资料
区域内水利工程概况 区域内水文地质特性资料
社会经济资料
水质监测资料
水资源计 算需要哪 些基本资 料？
二、基本资料的审查分析
基本资料的审查分析包括：
可靠性：原始资料的可靠程度。 一致性：各类资料反映河流的天然规律，具有
降水量与降水特征 降水量P，单位mm。 年降水量、降水过程线、次降水过程线、等雨量线图
确定降水特征的方法 图解适线法：P-III曲线
降水量变化 年降水量变差系数Cv、年际最大变幅Ka 降水等值线图绘制
降水量分级 根据次降雨量进行分级： 小雨： 1~9.9mm； 中雨： 10~24.9mm 大雨： 25~49.9mm 暴雨： 50~100mm 大暴雨： 100~200mm 特大暴雨： 200mm以上