灌溉用水量.PPT

第二讲 水文水资源（下） 清华大学水利系 唐莉华 2005年7月17 主要内容： 水资源基础知识 水资源评价 水资源供需平衡分析 水文预报 防洪 节水 一、水资源基础知识 水资源的定义 水资源的分类 水资源的特点 水资源的定义： 1988年联合国教科文组织(UNESCO)和世界气象组织(WMO)定义： 作为资源的水应当是可供利用或可能被利用，具有足够数量和可用质量，并且可适合对某地为对水资源需求而能长期供应的水源。 水资源的定义： 陈家绮： 水资源是指水体中的特有部分，即由大气降水补给，具有一定数量和可供人类生产、生活直接利用，且年复一年的循环再生的淡水，它们在数量上等于地表、地下径流的总和(对平原地区地下径流还要加上潜水蒸发部分(均不考虑深层渗漏)。 水资源的定义： 狭义水资源： 人类在一定的经济技术条件下能够直接利用的淡水。 广义水资源： 在一定的经济技术条件下能够直接或简介适用的各种水和水中物质，在社会生活和生产中具有适用价值和经济价值的水都可成为水资源。 水资源的分类： 按存在形式分： 地表水：一般指坡面流和壤中流，即地表水体的动态部分 地下水：主要指浅层地下水 水资源的分类： 按量算方法分： 实测河川径流量 天然径流量 可利用水资源量 可供水量 水资源的分类： 按形成条件分： 当地水资源（主水） 入境水资源（客水） 按利用方式分： 河外用水：生产、生活用水 河内用水：发电、航运、养殖、旅游用水 生态环境用水： 水资源的特点： 资源的循环性：水文循环 储量的有限性：全球淡水资源仅占全球总水量的2.5％ 时空分布的不均匀性： 开发利用的多样性：生产、生活、生态 利、害双重性：洪水、旱灾、污染 二、水资源评价 水量评价： 地表水资源量 地下水资源量 水质评价： 2.1 地表水资源量： 地表水资源的收支项： 降水、蒸发、径流 地表水资源的分类: 河流：最主要部分，可表示地表水资源量 湖泊 冰川 地表水资源量的评价： 单站径流资料统计分析 主要河流年径流量计算 分区地表水资源量计算 地表水资源时空分布特性分析 地表水资源可利用量估计 人类活动对河流径流的影响分析 河流径流计算方法： 成因分析法：通过对观测资料或试验资料分析，建立某一水文特征值与其影响因素之间的函数关系，从而预测未来的水文情势。 地理综合法：利用已有固定观测站点的长期观测资料确定河流水文特征值在区域内的时空分布规律，预估无资料流域未来水文情势的方法。 河流径流计算方法： 数理统计法：根据水文现象的随机性特征，运用概率论和数理统计的方法，分析河流水文特征值系列的统计规律，并进行概率预估，从而得出水资源开发利用工程所需的设计水文特征值。 数学模型法：概念型模型和机理性模型 年径流量分析： 年径流量：一个年度内通过河流某断面的水量，称为该断面以上流域的年径流量，单位是m3。 年径流深：年径流量折算成水深，mm 多年平均年径流量：利用数理统计方法求出实测各年径流量的均值，即为多年平均年径流量。 年径流量分析： 年径流量的时空变异： 区域性变化：五带（见后页表） 年内变化：降水为主的，降雨为主兼有积雪融水的，融雪为主兼有降雨的 影响年径流量的因素： 气候：降雨、降雪、蒸发等 下垫面条件：地形、植被、土壤和地质、湖泊和沼泽、流域大小、水利工程等 多年平均年径流量的计算： 资料充分地区： 多年实测径流量的均值 资料不足地区：差补延长，相关分析法 无资料地区：等值线法/水文比拟法 某一频率下的设计年径流量计算： 基本步骤： 分析资料的代表性，少于20年的短系列加以延展 计算经验频率，绘制经验频率曲线 计算径流量均值 及Cv和Cs 用适线法确定理论频率曲线 推求不同设计频率的年径流量 径流还原计算（消除人类活动的影响）： 水量平衡原理： W天然＝W实测＋W还原 W还原＝W农＋W引＋W蒸＋W蓄＋W工＋W渗 其中， W天然－还原后的天然径流量; W实测－实测径流量 W还原－还原总水量； W农－农业灌溉净耗水量 W引－跨流域引出、引入水量、分洪决口水量 W蒸－水面面积扩大增加的耗水量 W蓄－计算时段始末蓄水工程的蓄水变量 W工－工业和生活净耗水量； W渗－水库渗漏量 各分量还原计算： 农业灌溉净耗水量W农 W农＝ W毛（1－φ1） W毛－灌区渠首引水总量； φ1－灌溉回归系数 水面面积扩大增加的耗水量W蒸 W蒸＝0.1(αE水－E陆)A水 E水－水面蒸发皿蒸发量； E陆－陆面蒸发量 α－水面蒸发折算系数；A水－增加的水面面积 水库蓄水变量W蓄