水资源规划考试重点

一、绪论
1广义水资源:地球上水的总体.
2狭义水资源:逐年可以恢复和更新的淡水量,即大陆上由大气降水补给的各种地表,地下淡水的动态量,包括河流,湖泊,地下水,土壤水,微咸水.
3我国水资源特点:①人均水量低.中国人口众多,人均天然河川净流量大大低于世界平均水平.
②地区上分布极不均匀.我国水资源因受海陆位置,水汽来源,地形地貌等因素影响,在地区上分布极不均匀,总趋势从东南沿海向西北内陆递减.按照年降水量和年径流深,可将全国划分5地带(多雨-丰水带,湿润-多水带,半湿润-过渡带,半干旱-少水带,干旱-干涸带)③与耕地,人口的分布不相匹配.在外流区域中,水资源与耕地,人口的地区分布不相匹配,人均,单位水资源量差别很大,南方四区水资源总量多,单位耕地水资源量大,北方四区水资源总量极少,单位耕地水资源量少.④年内年际变化大,因受季风气候的影响,我国大部分地区降水年内分配很不均匀,年际变化大,枯水年和丰水年连续发生.降水和径流年内年际变化大的特点,是造成中国水旱灾害频繁,农业生产不稳定的重要原因,也给水资源的充分开发利用带来困难,需要兴建大量水库对河川径流量进行年内调节和多年调节.
4我国水资源问题①洪涝灾害频繁.受季风气候影响,我国是洪涝灾害严重的国家.洪涝灾害对我国的威胁表现在:大部分江河的防洪工程系统未达到规划标准,尤其是蓄滞洪区建设严重滞后,尚未形成完善的防洪减灾体系;河流众多,大量中小河流防洪标准低,防洪危险极大;局部性的山洪,泥石流,滑坡灾害点多面广,防御难度大,台风所造成的灾害难以防御.②水资源紧缺.我国人均水资源占有量仅为世界平均水平的四分之一,且水资源分布不均,水土资源不相匹配,连续丰水或连续枯水年较为常见.③水土流失,生态恶化.严重的水土流失不仅导致土地退化,生态恶化,而且造成河道,湖泊泥沙淤积,加剧了江河下游地区的洪涝灾害.牧区草原沙化严重,地下水超采严重,大量湖泊萎缩,滩涂消失,天然湿地干涸,水源涵养能力和调节能力下降,水生态失衡呈加重趋势.④水污染严重.部分污废水未经处理直接排入水体,造成江河湖海遭受严重污染,水体污染进一步加剧了水资源供需矛盾.
二、水资源评价
1水资源评价:水资源的数量,质量,时空分布特征,开发利用条件的分析评定,是水资源的合理开发利用,管理和保护的基础,也是国家或地区水资源有关问题的决策依据.
2评价重点对象:一般是在现实经济技术条件下便于开发利用的淡水资源,特别是能快速恢复补充的淡水资源,包括地表水资源和地下水资源.
3河川径流量:是一段时间内河流某一过水断面的过水量,包括地表产水量和部分或全部地下产水量,是水资源总量的主题.
4在多年平均情况下,一个封闭流域的河川年径流量R是区域年降水量P扣除区域年总蒸散发量E后的产水量。

5降水量分析计算步骤:⑴资料收集⑵资料审查⑶资料的插补延长⑷降水量参数等值线的绘制⑸区域多年平均及不同频率年降水量计算⑹区域年降水量的年内分配
6蒸发量分析计算步骤:⑴⑵⑶⑷资料的还原⑸多年平均年径流深及年径流变差系数等值线图的绘制⑹河川径流量的分析计算⑺河川径流量的年内分配
7年径流的还原计算:将受人类活动调蓄和消耗的这部分径流量回加到实测值中。

8年径流还原计算原则:⑴有观测资料的应采用观测资料计算还原水量⑵无观测资料的可通过调查分析进行估算⑶尽可能按资料系列逐月,逐年还原⑷还原计算应按照河系自上而下,按水文站控制断面分段进行,然后累积计算⑸引用河水和地下水应分开,还原时只计算河川径流部分.
9地下水资源量计算时,为正确计算和评价地下水资源量,通常按地形地貌特征,地下水类型和水文地质条件,将区域划分为若干不同类型的计算分区,主要分为山丘区,平原区.
10山丘区地下水资源量计算(以排泄量计算)Wg山=Rg山+C潜+C侧山+C泉+Eg山+g山;Wg 山:山丘区地下水总排泄量;Rg山:河川基流量;C潜:河床潜流量;C侧山:山前侧向流出量;C泉:未计入河川径流的山前泉水出露量;Eg山:山间盆地潜水蒸发量;g山:浅层地下水开采的净消耗量.式中各项均为多年平均值.
11河川基流量:为地下水对河道的排泄量(地表水和河川基流量)
12平原区地下水资源计算:一般平原区地下水及气象等资料较山区丰富,因此可以直接计算各项补给量作为地下水资源量.有条件的地区,可同时计算总排泄量进行校核.(1)以补给量估算.Wg平=Up+Us+U侧山+U越补;Wg平:平原区地下水补给量;Up:降水入渗补给量;Us:地表水体对地下水的入渗补给量;U侧山:山前侧向流入补给量;U越补:越流补给量.式中各项为多年平均值.(2)以排泄量估算.平原区地下水的排泄量主要包括潜水蒸发量,河道排泄量,侧向流出量,越流排泄量,人工开采净消耗量等.Wg平=ER+Ug平+U侧平+U越排.
14气候特征评价指标:⑴多年平均降水量P⑵多年平均蒸发能力E0⑶干旱指数r:反应气候干湿程度的综合指标,采用年水面蒸发量和年降水量的比值来表示.r>1,蒸发能力大于降水量,越大气候越干燥;r<1,降水量超过蒸发能力,越小气候越湿润.
15水资源构成评价指标:⑴地表水资源量:当地河流,湖泊,水库等地表水体的动态水量,其定量特征用河川年径流量表示,但不包含区外流入本区的径流量.⑵地下水资源量:与大气降水,地表水体有直接补给或排泄关系的动态地下水量,即参与现代水循环而且可以不断更新的地下水量.⑶山丘区地下水资源量:包括河川基流量,河床潜流量,山前泉水流量,山前侧向排泄量等.
⑷水资源总量:指当地降水形成的地表和地下产水量,可用当地地表水资源量与不重复的地下水资源量之和表示.⑸多年平均客水资源量:指评价区域外产流流入本区的多年平均地表水年径流量.
16地表水资源可利用量:指在可预见的时期内,统筹河道内生态环境用水的基础上,通过经济合理,技术可行的措施可供一次性利用的最大水量,不包括回归水重复利用量.
17水资源可利用总量:指在可预见的时期内,在统筹考虑生活,生产和生态环境用水的基础上,通过经济合理,技术可行的措施在当地水资源中可以一次性利用的最大水量.
三、水资源需求预测
1生活需水:城镇生活与农村生活所需水量.
2生产需水:有经济产出的各类生产活动所需的水量,包括第一产业的种植业和林牧渔业,第二产业的高用水工业,一般工业,火(核)电工业和建筑业,以及第三产业的商饮业,其他服务业等. 3生态环境需水:为了维持生态环境系统一定功能所需要保留的自然水体或需要人工补充的水量.⑴河道内生态环境需水:指维持河流生态系统一定形态和一定功能所需要保留的水(流)量,按维持河道一定功能的需水量和河口生态环境需水量分别计算.⑵河道外:指保护,修复或建设给定区域的生态环境需要人为补充的水量,按城镇生态环境需水,湖泊沼泽湿地生态环境补水,林草植被建设需水和地下水回灌补水分别计算.
4工业需水分类(按需水过程分):总需水;取用水;排放水;重复用水.
5工业需水指标:⑴重复利用率η=Q重/Q总100%=1-Q补/Q总:重复用水量在总需水量中所占的比重⑵排水率P=Q排/Q总:排出水量在总需水量中所占有的百分比数⑶耗水率r=Q耗/Q 总:耗水量在总需水量中所占的百分比数.η+P+r=100%
6灌溉制度:在一定的自然气候和农业栽培技术条件下,为使农作物获得高产,稳产,对农田进行适时适量灌水的一种制度.
7灌溉定额:作物播种前及全生育期单位面积的总灌水量或灌水深度,是作物各次灌水量之和. 8渠系水利用系数η:净灌溉用水量W净与毛灌溉用水量W毛之比值η=W净/W毛.
9维持河道一定功能的需水量方法:湿周法:根据河道的水力特性参数,如湿周,水力半径,平均水深等,由实测的河道断面湿周与断面流量之间的对应关系,绘制流量-湿周关系图,由图中找
出突变点或影响点,与该点对应的流量值即为河道生态流量推荐值.适用条件:⑴小型河流或者是流量很小且相对稳定的河流;⑵泥沙含量少,水环境污染不明显的河流;⑶推荐的流量是主要为了满足某些大型无脊椎动物以及特殊物种保护的要求.
四、水资源供需分析
1水资源供需分析:在特定的水资源条件和需水要求下,充分发挥水利工程的作用,通过水利工程的调节计算,可得到水利工程需水与供水之间的关系,这就是水资源供需分析.
2引水工程:从河道或其他地表水体能够自流取水的水利工程.
3工程供水能力:工程措施充分发挥作用时可提供的水量.
4水利工程可供水量:在给定的来水条件下,考虑供水对象的需水要求,通过水利工程可以提供的水量.
5计算可供水量的方法:⑴一用户情形⑵两用户情形.属地优先权原则:先尽量满足第一用户要求,然后再进行第二用户的分析计算;均衡受益原则:如果在资源紧缺的条件下,两用户供水量与需水量之比应相等;考虑用户重要性不同原则.
6大、中型水库调节计算
7复蓄指数:水库,塘坝年可供水量与有效库容之比值.小型蓄水工程用来估算可供水量.
8水资源系统:以水为主体构成的一种特定系统,这个系统是指处在一定范围或环境下,为实现水资源开发利用目标,由相互联系,相互制约,相互作用的若干水资源工程单元和管理技术单元所组成的有机体(水源,调蓄工程,输配水系统,用水户,排水系统等)
10可供水量计算程序:自上而下,先支流后干流,逐单元计算.
11供水次序通常的调节计算原则:先用自流水,后用蓄水和提水:先用地表水,后用地下水;先用本流域的水(包括过境水),后用外流域调水;水质优的水用于生活等用户,其他水用于水质要求较低的农业或部分工业用户.
12用水次序:先尽量满足生活需水,再依次是河道内最小生态需水,工业和第三产业需水,农业需水,河道外生态需水等.
13水平年:能够反映区域发展不同阶段社会经济达到的水平,相应的需水水平和水资源开发水平的代表年.
14一次供需分析:是初步摸一摸供需情况的底,并不要求供需平衡和提出实现平衡的方案计划.若一次供需分析有缺口,则在此基础上进行二次供需分析.
15二次供需分析:即考虑进一步新建工程,强化节水,治污与污水处理再利用,挖潜等工程措施以及合理提高水价,调整产业结构,抑制需求的不合理增长和改善生态环境等措施进行水资源供需分析,要求努力平衡和提出实现平衡的方案计划.若二次供需分析仍有较大缺口,应进一步加大调整产业布局和结构的力度,当具有跨流域调水可能时,应增加外流域调水并进行三次水资源供需分析.
16三次供需分析:是在二次供需分析基础上,进一步考虑跨流域调水解决当地缺水问题,将当地水与外调水作为一个统一整体进行调配.
五、水资源优化配置
1目标:要实现效益最大化,即从社会经济生态三个方面衡量的综合效益的最大化.社会上,实验社会和谐,保障人民安居乐业,促使社会不断进步;经济上,实现区域经济持续发展,不断提高人民群众的生活水平;生态上,实现生态系统的良性循环,保障良好的人居生存环境;总体上达到既能促进社会经济不断发展,又能维护良好生态环境的目标.
2原则:公平性原则,高效性,可持续.
3手段:⑴工程手段:通过采取工程措施对水资源进行调蓄,输送和分配,达到合理配置的目的.时间调配工程包括水库,湖泊,塘坝,地下水等蓄水工程,用于调整水资源的时程分布;空间调配工程包括河道,渠道,运河,管道,泵站等输水,引水,提水,扬水和调水工程,用于改变水资源的地
域分布;质量调配工程包括自来水厂,污水治理厂,海水淡化等水处理工程,用于调整水资源的质量.⑵科技手段:建立水资源实时监控系统,准确及时地掌握各水源单元和用水单元的水信息.⑶行政手段:利用法律约束机制和行政管理职能,直接通过行政措施进行水资源配置,调配生活,生产,生态用水,调节地区,部门等各用水单位的用水关系,实现水资源的统一管理.⑷经济手段:按照市场经济要求,建立合理的水使用权分配和转让的管理模式,建立合理的水价形成机制,以及以保障市场运作为目的的,以法律为基础的水管理机制.
4定义:根据特定区域或流域的自然和社会经济条件,以公平,高效和可持续发展为原则,采用科学的技术方法和先进的管理体制,通过合理抑制需求,有效增加供水,积极保护生态环境等方面的工程与非工程措施,对有限的,不同形式额水资源在区域间和各用水部门间进行合理的分配,以期实现水资源可持续利用,保障社会经济可持续发展和生态环境良性循环.
5投入:社会生产过程中对各种生产要素的消耗和使用.
6产出:社会生产的成果被分配使用的去向.
7直接消耗系数:技术系数,经济意义:生产一个单位的第j种产品所消耗的地i种产品的产品量或服务的价值量aij=xij/Xj
9水资源配置模式:⑴以需定供的水资源配置⑵以供定需的水资源配置⑶供需结合的水资源配置⑷基于经济效益最大的水资源配置⑸基于宏观经济的水资源配置⑹面向可持续发展的水资源配置.
六、水资源综合规划
1目标:查清水资源的现状,提出水资源合理开发,高效利用,优化配置,全面节约,有效保护,综合治理,科学管理的布局和方案,以水资源的可持续利用支撑经济社会的可持续发展,作为今后一定时期内水资源开发利用与管理活动的重要依据和准则.
七、水资源系统运行调度
1定义:在保证系统内水利工程安全的前提下,依据水利工程的运用规则,以尽可能满足用水需求为目标,制定水利工程对各用户的供水策略的一种控制运用技术.
2确定性模拟模型:以概化的网络图为基础,通过规划的方式描述各基本元素的运行调度方式与相互之间的关系,实现整个系统的模拟.
3确定性优化模型:在已知需水量的情况下,如何充分发挥各项水资源供水工程的调节能力,确定各项工程对各类用户的供水量,以达到最大程度的满足各用户水需求.
八、水资源综合管理
1定义:水行政主管部门综合运用法律,行政,经济,技术等手段,对水资源的分配,开发,利用,调度和保护进行管理,以求可持续的满足社会经济发展和生态环境改善对水的需求的各种活动的总称.
2我国水资源管理组织体制:国家对水资源实行流域管理与行政区域管理相结合的管理体制. 3新《水法》规定:⑴水资源属于国家所有⑵国家对水资源依法实行取水许可制度和有偿使用制度⑶取用水资源的单位和个人都应当申请领取取水许可证,并缴纳水资源费.
4水价:水利工程供水的价格.(资源水价,工程水价,环境水价)
九、水资源可持续利用
1涵义:在维持水资源的持续性和生态系统整体性的条件下,支持不同地区人口,资源,环境与经济社会的协调发展,满足代内与代际人生存与发展的用水需要.
2评价:以区域自然环境,经济社会发展相互作用关系为基础,对不同阶段水资源开发利用所导致的生态过程,经济结构,社会组成的动态变化进行评价,揭示区域水资源可持续利用的程度,提出水资源开发利用的方向,是一个具有方向性的评判过程.
3水资源承载力:在某一具体历史发展阶段下,以可预见的技术发展水平为依据,通过水资源可持续利用,某地区的水资源能够持续支持该地区在保证一定物质生活水平条件下的人口数量.。