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水资源评价PPT
根据降水分析GIS中生成的历年降水量等值线图 取每个网格年降水量 查P~R相关关系曲线得到相应径流深 通州区1956一2000年45年多年平均自产径流量为
0.7311亿立方米,相应的多年平均径流深为80.6mm
。
出入境水量分析
由北运河入境的河流主要有小中河、温榆河、通惠 河、凉水河、凤港减河,入境的水量，除天然径流外, 还有上游灌溉回归水、城区废污水、京密引水的指 标水。出境水量主要由通州西南西集镇牛牧屯的北 运河干流出境,另有潮白河集水区的少量过境水。
降水资料信息库
数字地图和地理信息系统：使用了北京市1:10000 数字地形高程模型（DEM）和数字地图的通州部 分,图层包括等高线、水系、地物、地名、区界等 基础地图。 图层：通州区乡界、流域、渠系、水文地质分区、 雨量站网、地下水动态观测网等。 GIS：网格化
第三章 地表水资源评价
自产径流分析
通州地区概况
目录
水资源空间信息库的建立
地表水资源评价 地下水资源评价 水质评价 水资源承载能力评价分析
第一章 通州地区的概况
自然地理
地形 地貌
通州区属于洪冲积平原,位于永定河与 潮白河冲积平原的交汇处。地形由西北向 东南缓慢倾斜。该地长期受到永定河和潮 白河的洪冲积交替影响,致使地形形态各不 相同。 通州区位于该洪冲积扇的前缘部位,与 华北大平原相连。其地貌形态可分为河床 、河漫滩、阶地、决口扇、占河道及风成 沙丘。
第六章 水资源承载能力
评价分析
评价指标
水资源承载力对比分析
为了检验评价结果与实际情况是否一致,将开发利 用程度与多级综合评判结果进行对比
本文的评判结果与实际水资源开发程度呈现明显的负相关性,开采程 度越大承载力小。
0.7311亿立方米,相应的多年平均径流深为80.6mm
。
出入境水量分析
由北运河入境的河流主要有小中河、温榆河、通惠 河、凉水河、凤港减河,入境的水量，除天然径流外, 还有上游灌溉回归水、城区废污水、京密引水的指 标水。出境水量主要由通州西南西集镇牛牧屯的北 运河干流出境,另有潮白河集水区的少量过境水。
降水资料信息库
数字地图和地理信息系统：使用了北京市1:10000 数字地形高程模型（DEM）和数字地图的通州部 分,图层包括等高线、水系、地物、地名、区界等 基础地图。 图层：通州区乡界、流域、渠系、水文地质分区、 雨量站网、地下水动态观测网等。 GIS：网格化
第三章 地表水资源评价
自产径流分析
通州地区概况
目录
水资源空间信息库的建立
地表水资源评价 地下水资源评价 水质评价 水资源承载能力评价分析
第一章 通州地区的概况
自然地理
地形 地貌
通州区属于洪冲积平原,位于永定河与 潮白河冲积平原的交汇处。地形由西北向 东南缓慢倾斜。该地长期受到永定河和潮 白河的洪冲积交替影响,致使地形形态各不 相同。 通州区位于该洪冲积扇的前缘部位,与 华北大平原相连。其地貌形态可分为河床 、河漫滩、阶地、决口扇、占河道及风成 沙丘。
第六章 水资源承载能力
评价分析
评价指标
水资源承载力对比分析
为了检验评价结果与实际情况是否一致,将开发利 用程度与多级综合评判结果进行对比
本文的评判结果与实际水资源开发程度呈现明显的负相关性,开采程 度越大承载力小。
地表水资源质量评价课件
使用2002标准的注意事项
1、铜、铅、锌、镉及氨氮的毒性与硬度、水温、 pH有关，区域性。 2、硬套用其功能有误，如铜的Ⅱ类不满足鱼保 护等。自然保护区不同气候带水质不一，应 注意。 3、农业的水质要求太低，不符合时代要求。 4、自然沉降30分钟后取上清液不适用于黄河等 多沙水域。 当2002标准和其它相关标准矛盾时，采取就高 不就低的原则，当与水利行业有关规定矛盾 时，应按水利行业规定执行。
现状水质评价——湖泊（水库） 水污染评价
评价项目、评价方法、标准与河流水质评价相 同。 评价代表值：有多测点分层取样的湖泊（水 库），评价年度代表值采用由垂线平均后的 多点平均值。在测点缺乏代表性时，也可用 出库水质年度均值代替。
现状水质评价——湖泊（水库）营养 状态评价
评价项目：
选择总磷、总氮、叶绿素、透明度、高锰酸盐指数 等5项
评价项目： 共17项。 必评项目为溶解氧、高锰酸盐指数、氨 氮、挥发酚和砷等5项。 选定原则及用单指标评价时取17项和5 项对结果的可能影响预测。 水温,pH和总硬度因与其它评价项目 有关，也应作为原始数据录入。
现状水质评价—河流水质评价
评价标准： 《地面水环境质量标准》（GB3838-2002） 评价方法： 单指标法（最差的项目赋全权，又称一票否 决法） 评价代表值: 采用汛期、非汛期和年度三个平 均值。 评价结果:单元河长统计，以Ⅲ类地面水标准 值为界限，给出超标率和超标倍数等特征值。
现状水质评价
• 评价基准年：2000年 数据不全或需补测的（如有毒有机 物），可采用 2000 年前后的数据代替。 • 评价单元：按单站（河长或断面统 计）、水功能区、水资源分区、水源 地等。 • 评价对象：河流、湖泊（水库）和部 分底质。
区域地下水资源计算和评价
区域地下水资源计算和评价区域地下水资源计算和评价一、引言水是人类生存和社会生产的必备物质条件，如果利用不合理，就会破坏资源、恶化生态环境、给社会带来灾难。
我国是一个缺水国家，人均水占有量只是世界人均占有量的1/4，排在世界第88位。
西山地区亦是个缺水地区，由于地下水的抽取，使地下水位已下降到了一个危险的程度，如不采取切实可行的措施，将是制约工农业持续发展的主要因素，因此计算区域地下水资源储量将为合理开采提供重要依据。
二、区域主要含水岩组的埋藏条件、分布规律西山地区位于厥山村南部土古洞至青石山一带，属低山丘陵区，区内主要构造有土古洞背斜、陡沟断层及其派生的次级断裂，碳酸盐岩含水岩组是本区的主要含水岩组，组成岩性为奥陶系花斑灰岩、条带状灰岩、泥晶灰岩、灰质白云岩和寒武系（∈2+3）鲕状灰岩、鲕状白云岩、白云质灰岩及灰岩等岩层，零星出露于背斜轴部的土古洞、南井沟、李村、青石山一带，其它均隐伏于第四系和二迭系地层之下，组合成覆盖型和埋藏型结构。
覆盖型结构的碳酸盐岩含水岩组，分布于土古洞村、蝎子山断层以南、南井沟至马道洼以北地区，上覆地层均为中更新统（Q4el）黄土。
埋藏型结构的碳酸盐岩含水岩组，主要分布于覆盖型结构的外围呈环形条带状分布。
三、地下水补给、迳流、排泄本区碳酸盐岩含水岩组除零星出露地表外，绝大部分隐伏于地下。
裸露区可直接接受大气降水渗入补给和地表产流的入渗补给，隐伏区主要接受地下迳流补给。
地下水的迳流在西山地区均以水平运移为主要迳流方式，本区西南部水位高程270—280m，北部水位高程220—230m，地下水自西南向北东方向迳流，仅裸露区为垂直交替运动。
地下水的排泄，在天然状态下以泉的形式进行排泄，仅克昌泉的泉水流量就达100l/s以上。
由于地下水的大量开采，改变了原来的排泄方式，在现状条件下，地下水的排泄以人工开采排泄为主。
四、大气降水入渗系数的确定从区域地质、水文地质条件分析，并结合以往的经验，确定如下参数值。
第04章-地下水资源计算与评价
①系统性；②流动性；③可恢复性；④可调节性
三、地下水资源的分类
第一节 地下水资源的特点及分类
二、地下水资源的特点
1.系统性；2.流动性；3.可恢复性；4.可调节性
1.系统性 人类对地下水资源的认识从水井(水源地)评价发展到
含水层、含水岩组，直到含水系统整体评价。 过去，人们把具有密切水力联系的统一整体，人为分
动储量:通过含水层横断面的天然径流量 调节储量:地下水位变动带(多年最高与最低水位之间)内含
水层中的重力水体积 开采储量:指用技术经济合理的引水工程能从含水层中取出
的水量，并在预计的开采期内不会引起水量削减 及水质恶化等现象，从含水层中可能取得的水量。
普氏分类法只反映了地下水资源在天然条件下的各种数量组 成，没有明确在一定时间内各种数量之间的转化关系
Q允开≈Q雨渗十Q河渗+ Q溢出+ Q流出
第三节 地下水允许开采量的计算
一、水量均衡法
2.计算步骤
步骤1：划分均衡区 （1）在区域地下水资源量计算中，以地下水系统边界圈定 的范围为均衡区； （2）局域地下水水量计算中，均衡区需要人为划分，均衡 区的边界尽量选择天然边界或地下水交换量容易确定的边界； （3）如果均衡区面积大，水文地质条件复杂，均衡要素差 别大，还可以根据含水介质成因类型和地下水类型的组合作 为分区依据。例如在基岩山区－平原地区，可分为基岩山区 裂隙水、平原区松散孔隙水等一级子区；
量和允许开采量两部分
该分类方案以水均衡为基础,突出了地下水补给量的计算,同时还注意到了开 采前后补给量和排泄量的变化,从而使地下水资源评价成果更加接近于实际。
第二节 地下水水量的计算
一、地下水补给量计算 二、地下水储存量计算 三、地下水允许开采量计算
三、地下水资源的分类
第一节 地下水资源的特点及分类
二、地下水资源的特点
1.系统性；2.流动性；3.可恢复性；4.可调节性
1.系统性 人类对地下水资源的认识从水井(水源地)评价发展到
含水层、含水岩组，直到含水系统整体评价。 过去，人们把具有密切水力联系的统一整体，人为分
动储量:通过含水层横断面的天然径流量 调节储量:地下水位变动带(多年最高与最低水位之间)内含
水层中的重力水体积 开采储量:指用技术经济合理的引水工程能从含水层中取出
的水量，并在预计的开采期内不会引起水量削减 及水质恶化等现象，从含水层中可能取得的水量。
普氏分类法只反映了地下水资源在天然条件下的各种数量组 成，没有明确在一定时间内各种数量之间的转化关系
Q允开≈Q雨渗十Q河渗+ Q溢出+ Q流出
第三节 地下水允许开采量的计算
一、水量均衡法
2.计算步骤
步骤1：划分均衡区 （1）在区域地下水资源量计算中，以地下水系统边界圈定 的范围为均衡区； （2）局域地下水水量计算中，均衡区需要人为划分，均衡 区的边界尽量选择天然边界或地下水交换量容易确定的边界； （3）如果均衡区面积大，水文地质条件复杂，均衡要素差 别大，还可以根据含水介质成因类型和地下水类型的组合作 为分区依据。例如在基岩山区－平原地区，可分为基岩山区 裂隙水、平原区松散孔隙水等一级子区；
量和允许开采量两部分
该分类方案以水均衡为基础,突出了地下水补给量的计算,同时还注意到了开 采前后补给量和排泄量的变化,从而使地下水资源评价成果更加接近于实际。
第二节 地下水水量的计算
一、地下水补给量计算 二、地下水储存量计算 三、地下水允许开采量计算
20、第七章 水资源总量计算与评价
在水资源评价中，通常将区域水资源总量W定义为当地 降水形成的地表和地下的产水量，则有公式：
• W P E s R s P r （7-7）或 W R E g U g
（7-8）
• 上两式是将地表水和地下水统一考虑的区域水资源总量， 前者把河川基流量归并于地下水降水入渗补给量中，后 者把基流归并于河川径流量中。从式中看出，对闭合流 域而言，地下潜流量为零，水资源总量只比河川径流量 多潜水蒸发量这一项，随着地下水开采水平的提高，地 下潜流量能够被利用，因此，把它作为水资源总量的组 成部分。
第二节
水资源总量计算方法
• 水资源总量可按照水资源分区，用（7-7或8）计算，也可在地表、 地下水资源计算的基础上，用扣除重复水量法计算。 • 由于地表水和地下水之间存在着相互补排、转化、循环的因素， 河川径流中包含一部分地下水排泄量，地下水补给量中有一部分 来源于地表水体入渗，两者之间存在相互重复部分。因此，在计 算水资源总量时，不能直接将地表水资源量和地下水资源量相加 作为水资源总量，必须扣除相互转化的重复水量。 • 扣除重复水量法的计算公式为：
平原区多年平均地 下水补给量
平原区多年平均降 水入渗补给量
多年平均河道渗 漏补给量
多年平均山前侧 向流量
多年平均渠系渗漏 补给量
未计入河川 径流的多年 平均山前泉 出露量
多年平均潜水 蒸发量
多年平均水库（湖 泊、闸坝）蓄水渗 漏补给量
多年平均实际开 采的净消耗量
多年平均渠灌田间入渗补 给量（包括井灌）
• 根据以上分析，得出降雨入渗补给地下水量等于地表
径流减少量与包气带蒸发散量之差，因此，地下水开
发时，在一定深度内，随着地下水位下降，由于地表 径流量减少量增加，降雨入渗补给量开始增加，但当 地下水埋深超过一定深度（即最佳埋深），由于包气 带厚度增加，土壤含水量也相应增加，地表蒸发散量
农业水资源量评价
农业水资源量评价一、地表水资源量评价地表水是河流、冰川、湖泊、沼泽等水体的总称。
区域的地表水主要由降雨补给并以蒸发和径流的形式流出。
地表水资源量指河流、湖泊、冰川等地表水体中由当地降水形成的、可以逐年更新的动态水量，一般用天然河川径流量表示。
降水、蒸发和径流在数量上存在一定制约关系，在多年平衡条件下，三者关系可由下式表示：其中P表示降水；R，E分别表示径流和蒸发。
大气降水是地表水的主要补给来源，在一定程度上能反映水资源的丰枯情况。
因此，在地表水资源评价活动中，除要计算评价区的年径流量外，还要计算分区的年降水量，以检查地表水资源评价成果的合理性。
（一）降水量计算降水是陆地水资源的唯一来源。
一定区域的降水总量，既是一个流域或自然封闭地区水资源最大可能的极限值，也是水资源计算中不可缺少的基础资料。
降水量主要依靠雨量站、气象站、水文站逐日、逐月、逐年实测降水量进行统计计算。
通常，由观测站测到的降雨量称为点雨量，一般要从各点雨量值推求流域平均降雨量。
计算方法有以下几种。
1.算术平均法当流域内雨量站分布较均匀，地形起伏变化不大时，可用各雨量站同时段降雨量之总和除以雨量站数，即为该时段流域平均降水量，即为第i雨量站的雨量；n为统计雨量的站式中：为计算区平均降雨量；xi数。
2.垂直平均法当流域内雨量站分布不太均匀时，为了更符合实际，假定流域各处的降雨量可由与其距离最近的雨量站代表。
因此，可先用直线连接相邻的雨量站，成为很多个三角形；然后在各条连线上作垂直平分线，这些垂直平分线将流域分为n 个部分，各部分正好有一个雨量站。
显然，每个部分包含那一个雨量站距离该部分面积上的任何一点最近。
该法也称为泰森多边形法。
设P1，P2，…，Pn为各雨量站观测的雨量值，F1，F2，…，Fn为各站所在的部分面积，F为流域面积，流域平均降雨量可由下式计算：3.等雨深线法若流域内雨量站较多，能绘制出雨量等值线图时，也可用等雨深线法计算流域平均降雨量。
地表水资源量的分析计算二地表水资源量的计算方法
水资源承载能力
指在一定区域内，以当前的水资源开发利用程度和经济发展水平为 基础，能够持续支撑的最大的经济规模和发展速度。
05
地表水资源量的开发利用
水资源开发利用现状
全球地表水资源量约为23万亿 立方米，其中大部分集中在亚洲
和非洲地区。
当前地表水资源开发利用主要集 中在农业、工业和城市供水等领
域。
研究现状
目前，地表水资源量的分析计算方法主要包括水文模型、遥感技术、GIS技术等。 这些方法在精度和实用性方面各有优缺点，需要进一步改进和完善。
水资源的重要性
人类生产生活用水
地表水资源是人类生产生活用水的 重要来源，尤其在干旱和半干旱地
区，地表水是唯一的水资源。
农业灌溉
地表水资源是农业灌溉的主要 水源，对保障粮食安全具有重 要意义。
全球范围内，地表水资源的开发 利用率已经达到较高水平，但仍 有部分地区存在水资源短缺问题。
水资源开发利用的挑战与问题
水资源过度开发
由于过度开发和不合理利用，部分地区 的水资源已经出现枯竭和退化现象。
水旱灾害
由于气候变化和人类活动的影响，部 分地区频繁发生水旱灾害，给当地居
民带来巨大损失。
水质污染
随着工业化和城市化的快速发展，大 量污染物排入河流湖泊，导致水质严 重污染。
适用范围
适用于河流、湖泊、水库等水体的水量计算。
缺点
需要大量的人力、物力和时间投入，成本较 高。
间接计算法
定义
适用范围
间接计算法是通过水文学和水力学原理， 利用水文站观测数据和流域水文资料，推 算地表水资源量的方法。
适用于大流域或区域尺度的水资源量计算 。
优点
缺点
成本较低，可快速获取较大区域的水资源 量数据。
指在一定区域内，以当前的水资源开发利用程度和经济发展水平为 基础，能够持续支撑的最大的经济规模和发展速度。
05
地表水资源量的开发利用
水资源开发利用现状
全球地表水资源量约为23万亿 立方米，其中大部分集中在亚洲
和非洲地区。
当前地表水资源开发利用主要集 中在农业、工业和城市供水等领
域。
研究现状
目前，地表水资源量的分析计算方法主要包括水文模型、遥感技术、GIS技术等。 这些方法在精度和实用性方面各有优缺点，需要进一步改进和完善。
水资源的重要性
人类生产生活用水
地表水资源是人类生产生活用水的 重要来源，尤其在干旱和半干旱地
区，地表水是唯一的水资源。
农业灌溉
地表水资源是农业灌溉的主要 水源，对保障粮食安全具有重 要意义。
全球范围内，地表水资源的开发 利用率已经达到较高水平，但仍 有部分地区存在水资源短缺问题。
水资源开发利用的挑战与问题
水资源过度开发
由于过度开发和不合理利用，部分地区 的水资源已经出现枯竭和退化现象。
水旱灾害
由于气候变化和人类活动的影响，部 分地区频繁发生水旱灾害，给当地居
民带来巨大损失。
水质污染
随着工业化和城市化的快速发展，大 量污染物排入河流湖泊，导致水质严 重污染。
适用范围
适用于河流、湖泊、水库等水体的水量计算。
缺点
需要大量的人力、物力和时间投入，成本较 高。
间接计算法
定义
适用范围
间接计算法是通过水文学和水力学原理， 利用水文站观测数据和流域水文资料，推 算地表水资源量的方法。
适用于大流域或区域尺度的水资源量计算 。
优点
缺点
成本较低，可快速获取较大区域的水资源 量数据。
1-地表水资源评价
式中： 为除河川基流以外的各项排泄量之和。 式中：Q其他排为除河川基流以外的各项排泄量之和。
（2）北方平原区水资源总量计算 平原区按地下水除井灌回归之外的各 项补给量计算地下水资源量。 项补给量计算地下水资源量。 水资源总量计算公式： 水资源总量计算公式： W＝R＋Up－Q河排×（Up／U总） 式中： 为平原河道的地下水总排泄量； 式中： Q河排为平原河道的地下水总排泄量； U总为地下水总补给量。 为地下水总补给量。
W还原 = (1 − β ) mF
式中： 毛灌溉定额； 实灌溉面积。 式中：m－毛灌溉定额；F－实灌溉面积。
（3）注意退水与水文站控制断面的关系 ① 引水使用范围在水文站控制范围内－还 引水使用范围在水文站控制范围内－ 原水量为引水量减去全部回归水; 原水量为引水量减去全部回归水; ② 引水使用范围不在水文站控制范围内－ 引水使用范围不在水文站控制范围内－ 还原水量为全部引水量; 还原水量为全部引水量; ③ 引水使用范围部分在水文站控制范围内 －还原水量为引水量减去在水文站控制范围 内用水的回归水。 内用水的回归水。
（3）南方平原区水资源总量计算 与北方平原区的差别： 与北方平原区的差别： ① 地下水位高，开发利用程度低，降水入渗补给量的 地下水位高，开发利用程度低， 大部分排入河道，成为河川径流量的组成部分； 大部分排入河道，成为河川径流量的组成部分； ② 有大片水稻田，水田蓄水期无潜水蒸发。 有大片水稻田，水田蓄水期无潜水蒸发。 计算公式： 计算公式： W＝R＋（E旱＋ Q采耗）×（Up旱／Q旱总补） 式中： 为平原区旱地和水田旱作期的潜水蒸发量； 式中： E旱为平原区旱地和水田旱作期的潜水蒸发量； Q 采耗 为地下水开采净消耗量 ； UP 旱 为旱地和水田旱作期 为地下水开采净消耗量； 降水入渗补给量； Q 旱总补 为旱地和水田旱作期总补给量 降水入渗补给量 ； （降水和灌溉入渗补给量之和）。 降水和灌溉入渗补给量之和）
（2）北方平原区水资源总量计算 平原区按地下水除井灌回归之外的各 项补给量计算地下水资源量。 项补给量计算地下水资源量。 水资源总量计算公式： 水资源总量计算公式： W＝R＋Up－Q河排×（Up／U总） 式中： 为平原河道的地下水总排泄量； 式中： Q河排为平原河道的地下水总排泄量； U总为地下水总补给量。 为地下水总补给量。
W还原 = (1 − β ) mF
式中： 毛灌溉定额； 实灌溉面积。 式中：m－毛灌溉定额；F－实灌溉面积。
（3）注意退水与水文站控制断面的关系 ① 引水使用范围在水文站控制范围内－还 引水使用范围在水文站控制范围内－ 原水量为引水量减去全部回归水; 原水量为引水量减去全部回归水; ② 引水使用范围不在水文站控制范围内－ 引水使用范围不在水文站控制范围内－ 还原水量为全部引水量; 还原水量为全部引水量; ③ 引水使用范围部分在水文站控制范围内 －还原水量为引水量减去在水文站控制范围 内用水的回归水。 内用水的回归水。
（3）南方平原区水资源总量计算 与北方平原区的差别： 与北方平原区的差别： ① 地下水位高，开发利用程度低，降水入渗补给量的 地下水位高，开发利用程度低， 大部分排入河道，成为河川径流量的组成部分； 大部分排入河道，成为河川径流量的组成部分； ② 有大片水稻田，水田蓄水期无潜水蒸发。 有大片水稻田，水田蓄水期无潜水蒸发。 计算公式： 计算公式： W＝R＋（E旱＋ Q采耗）×（Up旱／Q旱总补） 式中： 为平原区旱地和水田旱作期的潜水蒸发量； 式中： E旱为平原区旱地和水田旱作期的潜水蒸发量； Q 采耗 为地下水开采净消耗量 ； UP 旱 为旱地和水田旱作期 为地下水开采净消耗量； 降水入渗补给量； Q 旱总补 为旱地和水田旱作期总补给量 降水入渗补给量 ； （降水和灌溉入渗补给量之和）。 降水和灌溉入渗补给量之和）
地下水资源计算与评价
D.确定水文地质参数 F.均衡计算,可开采资源量的评价
Q采 Q补 Q排 Q储
第三章 地下水资源评价
1、评价原则 2、地下水资源评价分类 3、地下水开采量的分级
第三章 地下水资源评价
（1）评价原则
为了客观、准确地评价地下水资源的数量，在实际 工作中必须遵循以下原则： 1、按流域或地下水系统进行评价 2、根据“四水转化”的规律进行评价 3、根据“以丰补欠，调节平衡”的原则进行评价 4、可持续发展原则 5、根据动态和发展的原则进行评价
第二章 地下水水量的计算
§3 地下水允许开采量的计算
2）单元区的主要补给源是大气降水，可视为单项输 入
3）地下水的排泄方式单一而集中，可视作单项输出
n
② Q(t)(Pt1W) iQ ik
其的中径Q流，t n 绝P大（ t部分)W 已(经)d 排除表含示水t层n以，前尚降有雨很形小成的
径流量参与其中，所Q 以 很小。
第二章 地下水水量的计算
§3 地下水允许开采量的计算
③评价方法
应用数学模型评价地下水资源时，通常分两步工作 ：一是确定权函数，二是利用确定的权函数预报流 量或开采量。
流量预报 在上式中， PtiWi
这时的Wi已在第一步i确k 定，所以上式就是一般的预 报方程。
3.地下水资源的分类 ①补给量；②存储量；③允许开采量
第二章 地下水水量的计算 1.地下水补给量计算 2.地下水储存量计算 3.地下水允许开采量计算
第二章 地下水水量的计算
§1 地下水补给量的计算
（1）地下水径流量
进入含水层的地下水径流量，可按下列公式计算： Q=K·I·B·M
式中： Q--地下水径流量（m3/d）； K--渗透系数（m/d）； I--天然状态或开采条件下的地下水水力坡度； B--计算断面的宽度（m） M—含水层厚度（m）
Q采 Q补 Q排 Q储
第三章 地下水资源评价
1、评价原则 2、地下水资源评价分类 3、地下水开采量的分级
第三章 地下水资源评价
（1）评价原则
为了客观、准确地评价地下水资源的数量，在实际 工作中必须遵循以下原则： 1、按流域或地下水系统进行评价 2、根据“四水转化”的规律进行评价 3、根据“以丰补欠，调节平衡”的原则进行评价 4、可持续发展原则 5、根据动态和发展的原则进行评价
第二章 地下水水量的计算
§3 地下水允许开采量的计算
2）单元区的主要补给源是大气降水，可视为单项输 入
3）地下水的排泄方式单一而集中，可视作单项输出
n
② Q(t)(Pt1W) iQ ik
其的中径Q流，t n 绝P大（ t部分)W 已(经)d 排除表含示水t层n以，前尚降有雨很形小成的
径流量参与其中，所Q 以 很小。
第二章 地下水水量的计算
§3 地下水允许开采量的计算
③评价方法
应用数学模型评价地下水资源时，通常分两步工作 ：一是确定权函数，二是利用确定的权函数预报流 量或开采量。
流量预报 在上式中， PtiWi
这时的Wi已在第一步i确k 定，所以上式就是一般的预 报方程。
3.地下水资源的分类 ①补给量；②存储量；③允许开采量
第二章 地下水水量的计算 1.地下水补给量计算 2.地下水储存量计算 3.地下水允许开采量计算
第二章 地下水水量的计算
§1 地下水补给量的计算
（1）地下水径流量
进入含水层的地下水径流量，可按下列公式计算： Q=K·I·B·M
式中： Q--地下水径流量（m3/d）； K--渗透系数（m/d）； I--天然状态或开采条件下的地下水水力坡度； B--计算断面的宽度（m） M—含水层厚度（m）
地下水资源量的计算与评价
第十章 地下水资源量的计算与评价
1 地下水资源的特点及分类
2 计算地下水允许开采量的主要方法
3 地下水资源评价
§1 地下水资源的特点及分类
水文地质勘察
地下水资源––––是指有使用价值的各种地下水量的总称，它属于整个地 球水资源的一部分。 地下水的使用价值包括水质和水量两个方面。 它是否能成为有使用价值的资源，首先是由水质决定的。在水质符合利 用要求的前提下，看其可资利用的数量有多少。因此，地下水资源评价， 应同时进行水质和水量的评价。地下水量的计算和评价比水质评价复杂 得多。一般所说的进行地下水资源评价，都是在水质符合要求的前提下， 着重对水量进行评价。因此，将地下水的各种量也多称为资源。前章已 经讲了水质评价。 本章则讨论水量的计算和地下水资源评价。
但只要停止开采，水位又可逐渐恢复原位，即地下水的储存量又得到了补充。 这就是地下水的可恢复性，是与一般矿产资源的重要区别。固体矿产，开一
点就少一点，没有恢复补偿性质，石油等液体矿产也是如此。地下水虽然可
以不断得到补给和更新，开采后可以补充恢复，但也不是取之不尽、用之不 竭的。如果大量超采，也会造成地下水资源的消耗甚至枯竭。
2013年7月13日10时21分
§1 地下水资源的特点及分类
水文地质勘察
供水水文地质勘察的主要任务之一就是要查明地下水的水质和水量，进 行地下水资源评价。地下水量是处在地下水补给与排泄的动平衡中，是 随着自然和人为因素的改变而变化的。特别是在大量开采地下水后，会
引起地下水补给、排泄条件的改变，给地下水量的准确计算带来不少困
μ *Fh
μV 2013年7月13日10时21分
§1 地下水资源的特点及分类
水文地质勘察
由于地下水的水位常常是随时间而变化的，地下水储存量也随 时而异。 这是由于地下水的补给与排泄不均衡而引起的。地下水的储存量在地下水的
1 地下水资源的特点及分类
2 计算地下水允许开采量的主要方法
3 地下水资源评价
§1 地下水资源的特点及分类
水文地质勘察
地下水资源––––是指有使用价值的各种地下水量的总称，它属于整个地 球水资源的一部分。 地下水的使用价值包括水质和水量两个方面。 它是否能成为有使用价值的资源，首先是由水质决定的。在水质符合利 用要求的前提下，看其可资利用的数量有多少。因此，地下水资源评价， 应同时进行水质和水量的评价。地下水量的计算和评价比水质评价复杂 得多。一般所说的进行地下水资源评价，都是在水质符合要求的前提下， 着重对水量进行评价。因此，将地下水的各种量也多称为资源。前章已 经讲了水质评价。 本章则讨论水量的计算和地下水资源评价。
但只要停止开采，水位又可逐渐恢复原位，即地下水的储存量又得到了补充。 这就是地下水的可恢复性，是与一般矿产资源的重要区别。固体矿产，开一
点就少一点，没有恢复补偿性质，石油等液体矿产也是如此。地下水虽然可
以不断得到补给和更新，开采后可以补充恢复，但也不是取之不尽、用之不 竭的。如果大量超采，也会造成地下水资源的消耗甚至枯竭。
2013年7月13日10时21分
§1 地下水资源的特点及分类
水文地质勘察
供水水文地质勘察的主要任务之一就是要查明地下水的水质和水量，进 行地下水资源评价。地下水量是处在地下水补给与排泄的动平衡中，是 随着自然和人为因素的改变而变化的。特别是在大量开采地下水后，会
引起地下水补给、排泄条件的改变，给地下水量的准确计算带来不少困
μ *Fh
μV 2013年7月13日10时21分
§1 地下水资源的特点及分类
水文地质勘察
由于地下水的水位常常是随时间而变化的，地下水储存量也随 时而异。 这是由于地下水的补给与排泄不均衡而引起的。地下水的储存量在地下水的
第五、六讲、第四章水资源评价
2、地下水补给量的计算
3）灌溉水入渗补给量——指灌溉农作物水进入 田间后，部分入渗补给地下水，与降水入渗补给 地下水相似。受农田的土壤特性、地下水水位和 灌溉水量等有关。 计算公式为： Qgs=βnqF 式中：Qgs——年农田灌溉水入渗补给量（m3/a） β——农田灌溉水入渗补给系数 n——年农田灌溉次数（次/年） q——农田每次灌溉定额（m3/次） F——农田灌溉区域面积（公顷）
4、开采量与补给量、储存量的相互 关系
在天然条件下，上游地区的天然补给量不断进入含水层转 化为储存量，到下游有转化为排泄量。 一部分补给量蒸发消散，而多余的补给量暂时储存起来， 即天然调节储存量，补给期过后再转化为天然排泄量被排 出含水层。 在开采条件下，开采量是由漏斗范围内储存量的消耗来平 衡的，而消耗的储存量又由新的补给量或夺取天然排泄量 来补充达到平衡。这时：开采量约等于天然补给量和开采 补给量的和。 当开采量超过天然补给量时，一部分或全部天然调节储存 量会被看做人工调节储存量开采利用。 所以在确定开采量时，一定要计算补给量（含天然补给量 和开采补给量），只有当开采补给量有可能增加时，才有 可能增加开采量。
2、地下水补给量的计算
4）地下水侧向补给量——指计算区域上游方向的地 下水通过该区边界地下侧向过流断面入渗的地下水 量。是一种稳定的、可开发的地下水源。计算公式 为： Qcb=KJhB Qcb——计算区域侧向补给量（m3/d） K——含水层渗透系数（m/d） J——计算区域上游补给边界处地下水水力坡度 h——计算区域上游补给边界处地下水含水层厚度 （m） B——计算区域上游补给边界处地下水含水层过流断 面宽度（m）
f1，f2，…fn——各采样点相应划分面积（km2）
第6章 地表水资源的计算与评价
所谓流域形心，就是沿任意几个方向都 能将流域面积划分成两等份的几条直线的 交点。在山区，径流有随高程的增加而加 大的趋势，故常将数值点绘在流域平均高 程处。
作用:推求缺乏实测径流资料的多年平 均年径流量
某地区多年平均年径流深 等直线图
(2)年径流深等值线的合理性检查
a.平面上的水量平衡检查 计算控制站以上集水面积的径流深R′,要求R′与实测系
(2)设计年径流量
设计年径流是指相应于某一设计频率的年径流量及其年内 分配。设计频率需根据各用水部门的设计标准来确定。
(3)设计年径流量计算的任务
设计年径流的计算任务是分析研究工程所在河段径流年际水 量变化和年内水量分配的规律，在各种不同资料条件下预估未来 径流的变化情势，为合理确定工程规模提供可靠的来水依据。
（1）利用本站的水位资料延长年径流系列
（2）利用上下游站或邻近河流测站实测径流资料，延长设计断 面的径流系列
----相关分析法 ----面积比法
（3）利用年降水资料延长设计断面的年径流系列
径流是降水的产物。流域的年径流量与流域的年降水量 往往有良好的相关关系。又因降水观测系列在许多情况下较 径流观测系列长，因此降水系列常被用来作为延长径流系列 的参证变量
----水文年度：
水文年度是指以汛期开始时刻作为年度的开始，下一年 汛期时刻作为上一年的结束时刻。
在计算流域水量平衡关系时，最好采用水文年度。一个 水文年度内的径流应该是该水文年度的降水所产生的。 ----水利年度：
在水资源利用工程中，为便于水资源的调度运用，常 采用水利年度，有时亦称为调节年度。
地 下 水 净 开 采 量 (E采)
W R
2.下游平原区
降水(P)
地表水回渗补给(Q表补) 地表蒸散发(ES)
作用:推求缺乏实测径流资料的多年平 均年径流量
某地区多年平均年径流深 等直线图
(2)年径流深等值线的合理性检查
a.平面上的水量平衡检查 计算控制站以上集水面积的径流深R′,要求R′与实测系
(2)设计年径流量
设计年径流是指相应于某一设计频率的年径流量及其年内 分配。设计频率需根据各用水部门的设计标准来确定。
(3)设计年径流量计算的任务
设计年径流的计算任务是分析研究工程所在河段径流年际水 量变化和年内水量分配的规律，在各种不同资料条件下预估未来 径流的变化情势，为合理确定工程规模提供可靠的来水依据。
（1）利用本站的水位资料延长年径流系列
（2）利用上下游站或邻近河流测站实测径流资料，延长设计断 面的径流系列
----相关分析法 ----面积比法
（3）利用年降水资料延长设计断面的年径流系列
径流是降水的产物。流域的年径流量与流域的年降水量 往往有良好的相关关系。又因降水观测系列在许多情况下较 径流观测系列长，因此降水系列常被用来作为延长径流系列 的参证变量
----水文年度：
水文年度是指以汛期开始时刻作为年度的开始，下一年 汛期时刻作为上一年的结束时刻。
在计算流域水量平衡关系时，最好采用水文年度。一个 水文年度内的径流应该是该水文年度的降水所产生的。 ----水利年度：
在水资源利用工程中，为便于水资源的调度运用，常 采用水利年度，有时亦称为调节年度。
地 下 水 净 开 采 量 (E采)
W R
2.下游平原区
降水(P)
地表水回渗补给(Q表补) 地表蒸散发(ES)
第五章 地表水水资源数量评价
1、概述 国民经济的发展常以行政区域为单元，故水资源评价也要提供区 域水资源报告。一个行政区域内有闭合流域，也有区间；有山丘区， 也有平原区，比单一的小流域更为复杂。大的流域水系如长江、黄河 等，因其范围很大，各处的气候、下垫面相差极大，估算水资源也很 复杂。 根据区域的气候及下垫面条件，综合考虑气象、水文站点的分布 ，实测资料年限与质量等情况，可采用代表站法、等值线法、年降水 径流相关法、水热平衡法等来计算区域地表水资源量。有条件时，也 可以某种计算方法为主，而用其他方法计算成果进行验证，以保证计 算成果具有足够的精度。
(3-21)
式中：W代i—第i(i=1，2，…n)个代表站的年径流量，m3； F代i—第i个代表站集水面积，km2； W评—评价区域的年径流量，m3； F评i—第i个评价区域集水面积，km2。
*若评价区域内气候及下垫面条件差别不大，仍可将全区作为一个区域看 待，其逐年径流量按下式推求：
W评
F评 (w 代1 W 代2 ... W 代n ) F代1 F代2 ... F代n
局 )(2004) 中给出了关于地表水资源可利用量的较规范定义
： 在可预见的时期内，在统筹考虑河道内生态环境和其他 用水的基础上，通过经济合理、技术可行的措施，可供河道 外生活、生产、生态用水的一次性最大水量 ( 不包括回归水 的重复利用)。 水资源可利用量是从资源的角度分析可能被消耗利用的 水资源量。
径流量，组成径流系列，对该系列进行频率计算，得到不同频率的
评价区域年径流量。
(2) 在没有测站控制的地区还可通过水文模型由区域平均年降水系列推 求年径流系列，同样对该系列进行频率计算，就可得到不同频率的区域 年径流量。 (3) 在缺乏径流资料时，可应用水文比拟法来确定不同频率年径流的年 内分配。这时，需选样与特定区域自然地理条件相似的代表流域。将其 典型年各月径流量占年径流量的百分比，作为待定区域年径流的年内分 配过程。 当代表流域较难选定时，可以直接查用各省、市、自治区编制的水 文手册、水文图集中典型年径流年内分配分区成果。
(3-21)
式中：W代i—第i(i=1，2，…n)个代表站的年径流量，m3； F代i—第i个代表站集水面积，km2； W评—评价区域的年径流量，m3； F评i—第i个评价区域集水面积，km2。
*若评价区域内气候及下垫面条件差别不大，仍可将全区作为一个区域看 待，其逐年径流量按下式推求：
W评
F评 (w 代1 W 代2 ... W 代n ) F代1 F代2 ... F代n
局 )(2004) 中给出了关于地表水资源可利用量的较规范定义
： 在可预见的时期内，在统筹考虑河道内生态环境和其他 用水的基础上，通过经济合理、技术可行的措施，可供河道 外生活、生产、生态用水的一次性最大水量 ( 不包括回归水 的重复利用)。 水资源可利用量是从资源的角度分析可能被消耗利用的 水资源量。
径流量，组成径流系列，对该系列进行频率计算，得到不同频率的
评价区域年径流量。
(2) 在没有测站控制的地区还可通过水文模型由区域平均年降水系列推 求年径流系列，同样对该系列进行频率计算，就可得到不同频率的区域 年径流量。 (3) 在缺乏径流资料时，可应用水文比拟法来确定不同频率年径流的年 内分配。这时，需选样与特定区域自然地理条件相似的代表流域。将其 典型年各月径流量占年径流量的百分比，作为待定区域年径流的年内分 配过程。 当代表流域较难选定时，可以直接查用各省、市、自治区编制的水 文手册、水文图集中典型年径流年内分配分区成果。
地表水资源的计算与评价
在气候学上，将年蒸发能力的年降水量之比称为 干早指数r 干早指数r，或称为干燥度，即 （7-26） 26） 当r＜1时，气候偏于湿润，r越小，气候越湿润； 时，气候偏于湿润，r r＞1时．偏于干燥，r越大越干燥。气候分带与下 时．偏于干燥，r 旱指数的关系如表7 旱指数的关系如表7—2。干旱指数也是干旱分析 的一种工具。
图7—l（P131）是区域“三水”转化的概念模型框 ）是区域“三水” 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。 重复估算部分，使结果偏大。 一个较大的天然流域，往往由上游山丘区和 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 平原区组成，现分别对它们的水资源估算原理阐 述如下：
区域径流系列的组成，有以下一些方法： (1)如区域内河流上、下游的自然地理条件较一致， (1)如区域内河流上、下游的自然地理条件较一致， 且有一个或几个代表性较好的水文站控制本区域 的大部分面积，可按面积比求出历年的年径流量， 组成径流量系列。 (2)区域内仅有—个控制站，其上游与下游的降水 (2)区域内仅有— 量相差较大，但下垫面积却相差不大，可以降水 量为权重计算区域的年径流量。 （7-35） 35）
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：