2区域水资源估算与评价

2.2.3有长期径流资料时河川径流量的计算 2.2.3.1资料三性的审查 用以往长期实测年径流系列来反映未来的年径流变 化时，要审查实测系列的可靠性、一致性和代表性。 可靠性审查：审查径流资料的合理可靠性。 审查测站的集水面积的变动情况； 审查水位-流量关系线。 一致性审查：审查受影响的径流与天然径流的一致性； 代表性分析：分析样本系列分布对总体分布的接近程 度。 资料年数ｎ越长，样本越具有代表性，用它来估算总体 误差就越小； 一般用长系列来检验短系列的代表性，从而推估设计 站同期系列的代表性。
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2.3.2地下水的循环 地下水的循环是指地下水的补给、径流与排泄过程。 地下水的补给： 大气降水的补给； 地表水的补给； 凝结水的补给； 含水层之间的补给； 人工补给。
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地下水的径流 地下水由补给区流向排泄区的过程叫做径流； 地下水径流包括径流方向、径流速度与径流量； 地下水补给区与排泄区的相对位置与高差决定着地下 水径流的方向与径流速度； 补给条件、排泄条件好的含水层，径流条件好； 含水层透水性越强径流条件越好。
区域水资源量计算式的一般形式为：
W = R +U − D 式中：R 多年平均年河川径流量； U 多年平均年地下水总补给量； D重复水量。
因此，要进行区域水资源估算，需求出： • 河川径流量； • 地下水总补给量； • 重复水量。
2.1.3区域水资源量计算工作内容 基本资料到收集、审查及分析； 水资源分区； 降水、蒸发量的计算； 河川径流量的分析计算； 地下水补给量的分析计算； 区域产水资源量计算。
等级 12h降雨 量/mm 24h降雨 量/mm 小雨 0.2~5.0 ＜10 中雨 5~15 10~25 大雨 15~30 25~50 暴雨 30~70 50~100 大暴雨 70~100 特大暴 雨 ＞100
100~200 ＞200
流域面平均降雨量的计算 由水文观测站观测到的降雨量称为点雨量。在水 文计算中需要计算全流域（或地区）的降雨量，即面雨 量。由点雨量推求面雨量的方法有： • 算术平均法 • 垂直平均法 • 等雨深线法
2.3地下水资源估算
2.3.1概述 区域地下水资源分析计算的对象为浅层地下水； 区域地下水资源分析计算的任务是掌握在当地降水补 给条件下，经水循环后的产水量，了解地下水与地表 水之间的转化关系，从而估算区域水资源量。 地下水补给量的计算方法： 根据地下水动态观测的资料直接计算补给量； 按照补、排相等原理，计算地下水排泄量用以替代地 下水补给量。
2 区域水资源估算与评价
2.1区域水资源估算概述
2.1.1区域水资源估算的任务 研究区域内降水、蒸发、地表水、地下水之间的转化关 系； 计算河川径流量及地下水资源量、水质及时空分布特 点。 2.1.2区域水循环和水平衡 对特定区域而言，水循环过程见下图示：
水量转换关系
区域水循环概念模式
区域水量平衡方程 某时段内, 区域的水量平衡方程为: P = R + E + Ug ± △V 式中, P—降水量 R—河川径流量，R=Rs+Rg 其中地表径流Rs为：
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2.2.1.2径流 径流是指由降水或融雪形成的、沿着流域的地面或地 下流入河流、湖泊或海洋的水流。 径流的表示方法 流量Q：单位时间内通过某一过水段面的水量。 径流总量W：一定时段内通过河流某一过水断面的总 水量。 径流深R：某一时段内的径流总量平铺在全流域面积上 所得的水层深度。 径流模数M：单位面积上所产生的流量。 径流系数：同一时段内的径流深与降雨量的比值。
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地下水的排泄 含水层失去水量的过程叫做排泄。 地下水的排泄方式： 泉水排泄 向地表水排泄 蒸发排泄 上、下含水层间的排泄
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山丘区地下水的补给量用地下水的排泄量近似替代， 包括： 河川基流量； 河床潜流量、山前侧向流出量、山前泉水出露量； 浅层地下水开采的净耗量； 潜水蒸发量。 平原区地下水的计算可直接计算总补给量，也可用总 排泄量替代： 其总补给量包括：降水入渗量、河道渗漏量、水库蓄水 渗漏量、渠系渗漏量、田间入渗量、人工回灌量、越流 补给量等。 其总排泄量包括：向河道的排泄量、侧向流出量、越流 排泄量、人工开采净耗量、潜水蒸发量等。
2.2河川径流量计算
2. 2.1降水、径流和蒸发 2.2.1.1降水 降水是指大气中液态或固态的水汽凝结物从大气降落 到地面的现象。 降水有雨、雪、霰、雹、露、霜等形式，其中以雨、雪为 主。 对我国大部分河川径流而言，降雨是其主要的补给来 源。
降雨特性可用降雨量、降雨历时、降雨强度、暴雨中心 等表示。 • 降雨量指一定时段内降落在某一点或某一面积上的总 水量，用深度表示，以mm计； • 降雨历时指一次降雨所经历的时间，以分钟、小时、天 为单位； • 降雨强度是指单位时间内的降雨量，以mm/h或 mm/min计。降雨强度反映了一次降雨的强弱程度，可 mm/min 利用降雨强度对降雨分级。
Rs = P – Es - Up ±（ △V1 ＋ △V2 ） Up－地下水补给量，Up = Rg + Eg + Ug ± △V3
E—蒸发量，E=Es+Eg Ug —地下水潜流量 △V —调蓄量总和，△V ＝ △V1＋ △V2＋ △V3
在多年均衡的情况下，
由 于 V = 0， 所 以 有 ： P = R + E +Ug; Rs = P − E s − U p ; U p = Rg + E g + U g
2.2.1.3蒸发 蒸发是水文循环中自降水到达地面后由液态或固态转 化为水汽返回大气的阶段。 蒸发的大小可用蒸发量或蒸发率来表示。蒸发量是指 在某一时段内蒸发掉的水层深度，以mm计。蒸发率又 称蒸发速度，是指单位时间的蒸发量以mm/h或 mm/min计。 流域上的蒸发包括水面蒸发和路面蒸发，其中路面蒸 发包括土壤蒸发和植物蒸发。影响水面蒸发的主要因 素有：温度、湿度、风速、气压等气象条件；影响路面蒸 发的因素有：气象因素、土壤性质、土壤含水量、地下 水位的高低、地势和植被状况等条件。 由于流域内气象条件和下垫面条件复杂，不能直接测 出流域的总蒸发量，可用水量平衡法来推算。
以上各式反映了某区域在多年均衡情况下，降水量、 地表径流与地下水补给量三者之间的关系。
降雨产水量 降雨产水量是水分循环中每年可更新或恢复的地表水 和地下水的淡水动态水量，即区域的水资源量。 降雨产水量为形成河川的径流 和地下潜流量之和，其 计算公式为：
W = P − E = R + U g = R s + (U p − E g ) W / P, (R + U g ) / P 区域 产水 系数； Rs / P 地 表 径 流 系 数 ； U p / P 降水入渗补给系数； ( Rg + U g ) / W 地 下 水 补 给 系 数 ； R / P 河川径流系数。
2.2.2影响年径流量的因素 一、气候因素对年径流量的影响 气候因素中年降雨量与年蒸发量对年径流量的影响程 度随地理位置、高程不同而有差异。 二、下垫面因素对年径流量的影响 地形：通过对降雨、蒸发、气温的影响而间接队年径流 量发生作用。 湖泊：通过对蒸发的影响间接影响年径流量，还通过对 流域蓄水量的调节影响年径流量的变化。 流域大小：流域面积增大径流量变化相应减小。