2区域水资源估算与评价解析
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W P E R U g Rs (U p Eg ) 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 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
3、等雨深线法 若流域内有足够多的雨量站，可以绘制同时段降 雨量的等值线图时，可以用等雨深线法计算该时段流 域平均降雨量。
2.3 蒸发量的计算
◆蒸发是水循环的基本环节之一，对径流的形成有直接 影响，研究流域蒸发对流域水资源的规划、管理和开 发利用都有重要意义。 ◆蒸发是水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。 ◆蒸发的大小可以用蒸发量或蒸发率表示。 蒸发量是指在某一时段内蒸发掉的水层深度，以mm 计； 蒸发率是指单位时间的蒸发量，或称蒸发速度，以 mm/min或者mm/h计。 ◆流域上的蒸发包括水面蒸发和陆面蒸发，其中陆面蒸 发包括土壤蒸发和植物蒸发。
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
2.2.3 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（泰森多边形法） • 等雨深线法
2.4河川径流量计算
河川径流是指降落到地面的雨水，除植物截流、地 面填洼、下渗、蒸发等损失外，其余的由地下和地面 汇集到河槽中并沿着河槽流动的水流。 其中： 沿着地面流动的水流称为地面径流或地表径流； 沿土壤岩石孔隙流动的水流称为地下径流或河川基 流。
2.4.1河川径流的形成
1、降水阶段； 2、流域蓄渗阶段； 3、坡面漫流阶段； 4、河槽集流阶段。
1、算术平均法 当计算区域内各雨量取样站点分布比较均匀且密度 较大、地形起伏变化不大时，可以用各雨量站同时段 降雨量之和除以雨量站总数，即为该时段流域平均降 雨量。 2、垂直平均法(泰森多边形法) 当流域内雨量站分布不均匀时，流域各处的降雨量 可以用距离其最近的雨量站观测值代表。 首先将各雨量站每相邻两点间用直线连接，并尽量 使其构成锐角三角形网，然后分别作各三角形每条边 的垂直平分线，并让其彼此相交，这些垂直平分线及 其交点将围绕采样点形成相应的多边形封闭区域，而 且每个部分面积中正好有一个雨量站。
◆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； 确定水面蒸发量的方法有器测法、经验公式法、水量 平衡法和热量平衡法等。 ◆陆面蒸发情况复杂，影响陆面蒸发的因素有：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，流域总蒸发 难以直接测出，实用的方法是先对流域进行综合研究 ，再用水量平衡法推算流域的总蒸发量。 对于多年平均情况，有 E=P-R 其中：E—流域多年平均蒸发量，mm； P—流域多年平均降水量，mm； R—流域多年平均径流深，mm。
2.2 降水量的计算
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Leabharlann Baidu的现象。主要指降雨。 降水量是依据一定范围内多年收集的降水资料进行 统计分析得出。 2.2.1 与降水有关的气象因素 1、气温 2、气压 3、湿度 4、云 5、风与蒸发
2.2.2 降雨特性 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，可利用降 雨强度对降雨分级。
在多年均衡的情况下，
由于 V 0，所以有： P R E Ug ; Rs P Es U p ; U p Rg Eg U g
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：
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 基本资料的收集、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。
2.4.2 河川径流的表示方法
• 流量Q：单位时间内通过某一过水段面的水量。 流量随时间的变化过程可用流量过程线表示。 • 径流总量W：一定时段内通过河流某一过水断面的总 水量。 W=Q.T(Q—时段平均流量) • 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。 R=W/1000F(F—流域面积，Km2) • 径流模数M：单位面积上所产生的流量。 M=Q/F • 径流系数：同一时段内的径流深与降雨量的比值。
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： 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
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
3、等雨深线法 若流域内有足够多的雨量站，可以绘制同时段降 雨量的等值线图时，可以用等雨深线法计算该时段流 域平均降雨量。
2.3 蒸发量的计算
◆蒸发是水循环的基本环节之一，对径流的形成有直接 影响，研究流域蒸发对流域水资源的规划、管理和开 发利用都有重要意义。 ◆蒸发是水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。 ◆蒸发的大小可以用蒸发量或蒸发率表示。 蒸发量是指在某一时段内蒸发掉的水层深度，以mm 计； 蒸发率是指单位时间的蒸发量，或称蒸发速度，以 mm/min或者mm/h计。 ◆流域上的蒸发包括水面蒸发和陆面蒸发，其中陆面蒸 发包括土壤蒸发和植物蒸发。
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
2.2.3 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（泰森多边形法） • 等雨深线法
2.4河川径流量计算
河川径流是指降落到地面的雨水，除植物截流、地 面填洼、下渗、蒸发等损失外，其余的由地下和地面 汇集到河槽中并沿着河槽流动的水流。 其中： 沿着地面流动的水流称为地面径流或地表径流； 沿土壤岩石孔隙流动的水流称为地下径流或河川基 流。
2.4.1河川径流的形成
1、降水阶段； 2、流域蓄渗阶段； 3、坡面漫流阶段； 4、河槽集流阶段。
1、算术平均法 当计算区域内各雨量取样站点分布比较均匀且密度 较大、地形起伏变化不大时，可以用各雨量站同时段 降雨量之和除以雨量站总数，即为该时段流域平均降 雨量。 2、垂直平均法(泰森多边形法) 当流域内雨量站分布不均匀时，流域各处的降雨量 可以用距离其最近的雨量站观测值代表。 首先将各雨量站每相邻两点间用直线连接，并尽量 使其构成锐角三角形网，然后分别作各三角形每条边 的垂直平分线，并让其彼此相交，这些垂直平分线及 其交点将围绕采样点形成相应的多边形封闭区域，而 且每个部分面积中正好有一个雨量站。
◆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； 确定水面蒸发量的方法有器测法、经验公式法、水量 平衡法和热量平衡法等。 ◆陆面蒸发情况复杂，影响陆面蒸发的因素有：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，流域总蒸发 难以直接测出，实用的方法是先对流域进行综合研究 ，再用水量平衡法推算流域的总蒸发量。 对于多年平均情况，有 E=P-R 其中：E—流域多年平均蒸发量，mm； P—流域多年平均降水量，mm； R—流域多年平均径流深，mm。
2.2 降水量的计算
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Leabharlann Baidu的现象。主要指降雨。 降水量是依据一定范围内多年收集的降水资料进行 统计分析得出。 2.2.1 与降水有关的气象因素 1、气温 2、气压 3、湿度 4、云 5、风与蒸发
2.2.2 降雨特性 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，可利用降 雨强度对降雨分级。
在多年均衡的情况下，
由于 V 0，所以有： P R E Ug ; Rs P Es U p ; U p Rg Eg U g
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：
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 基本资料的收集、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。
2.4.2 河川径流的表示方法
• 流量Q：单位时间内通过某一过水段面的水量。 流量随时间的变化过程可用流量过程线表示。 • 径流总量W：一定时段内通过河流某一过水断面的总 水量。 W=Q.T(Q—时段平均流量) • 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。 R=W/1000F(F—流域面积，Km2) • 径流模数M：单位面积上所产生的流量。 M=Q/F • 径流系数：同一时段内的径流深与降雨量的比值。
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： 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