(环境工程专业)水资源复习.docVIP

水资源的概念 ：人类长期生存、生活和生产活动中所需要的既具有数量要求和质量前提的水量，包括使用价值和经济价值。广义上的水资源是指地球上水圈的所有水体，包括海洋、河流、湖泊、沼泽、冰川、地下水及大气中的水。狭义上的水资源是指一定时期内，能被人类直接或间接开发利用的那一部分动态淡水水体。这种开发利用，要技术可行、经济合理、生态环境影响不大。 水资源是维持人类社会存在并发展的重要自然资源之一，作为水资源的水体一般应满足以下条件：通过工程措施可以直接利用，或通过生物措施可以间接利用；水质要符合用水要求（水量）；补给条件好，水量可以逐年更新；这种水资源主要指河流、湖泊、地下水和土壤水等淡水 国内外水资源分布情况: (1)各大洲差异：年径流总量亚洲、南美洲、北美洲、非洲、欧洲、南极洲、大洋洲；年降水量大洋洲和南美洲最多，南极洲和非洲最少。(2)各国家：年径流量超过万亿方，巴西、加拿大、美国、印尼、中国和印度。(3)我国水资源在区域上分布不均匀。总的说来，东南多，西北少；沿海多，内陆少；山区多，平原少。在同一地区中，不同时间分布差异性很大，一般夏多冬少。 对人类真正有意义的水资源是河川径流量和浅层地下水淡水量。 水循环（water cycle），自然界中的水在太阳辐射和地球重力作用下，在大气圈、水圈、岩石圈和生物圈四大地球圈层中通过蒸发、输送、凝结降水、下渗和径流等环节，不断地发生相态转换和空间位置的转移过程，称为水分循环，又叫水文循环，简称水循环。 水循环包括的五个环节 (1)两大部分：大气部分（包括水汽阶段、降水阶段）与地面部分（径流与下渗阶段、蒸发阶段） (2)五个环节：1）蒸发蒸腾—将液态水、固态水转化为气态水；2）水汽输送—蒸发的水汽被气流输送各地；3）凝结降水—水汽在上升和输送过程中，遇冷凝结，适当条件下降落地表；4）下渗—指降落到地面上的水依靠分子力、毛管力和重力渗入地下的过程；5）地表地下径流—降落到地表的水一部分下渗形成地下径流和壤中流，一部分形成地表径流。 水循环内因—水的物理属性，即在目前大气环境下，水的固、液、气三态并存和三态在常温条件下相互转化。水循环外因—太阳辐射和重力是水循环的基本动力。 大循环（外循环） 大循环：指发生在海洋与陆地之间的水分交换过程，又叫外循环、全球性的水循环或海陆间的水循环。 小循环（内循环） 指发生在海洋与海洋上空之间或陆地与陆地上空之间的局部性水分循环，亦称内循环，包括海洋小循环与陆地小循环。 水量平衡原理: 对于地球上的任何一个地区（或地段、流域、水体、圈层）在任意时段内，收入的水量与支出的水量之差额必然等于该地区在该时段内的蓄水变化量，这就是水量平衡原理。即： 式中：I叫为区域在给定时段内收入（输入）水量； O为区域在给定时段内支出（输出）水量； S1/S2为区域在给定时段内的始末蓄水量; ΔS为区域在给定时段内的蓄水变量。多年情况下ΔS 为零，表示多年中蓄水量平均起来是保持不变的。 1）全球海洋水量平衡方程 全球海洋收入水量有大气降水P和入海径流量R；支出水量有蒸发量E，则全球海洋水量平衡方程为： ?S＝S2－S1＝（P＋R）－E 多年平均而论， ?S＝0，则有E0＝P0＋R0，即全球海洋蒸发量大于降水量，海洋是大气水分和陆地降水的来源。 2）全球陆地水量平衡方程 全球陆地在任一时段收入水量为大气降水P；支出水量有蒸发量E和地表、地下径流量R（入海径流量），则全球陆地水量平衡方程： ?S＝S2－S1＝P－（E＋R） 多年平均， ?S＝0，则P0＝E0＋R0，即全球陆地降水量大于蒸发量，以径流形式补充海洋，实现全球水量平衡。 3）全球水量平衡方程 降水、蒸发和径流在整个水循环中，是三个重要的环节，在全球水量平衡中，它们同样是最主要的因素。 全球海陆降水量之和等于全球海陆蒸发量之和，说明全球水量保持平衡，基本上长期不变。即多年平均有， P0＝E0。 流域水量平衡方程 1）闭合流域水量平衡方程 流域——指河流的集水区域（补给区域），即分水线所包含的区域，包括地表集水区和地下集水区。地表分水线与地下分水线完全重合一致的流域称为闭合流域；反之，二者不重合的流域为非闭合流域 可见，闭合流域与相邻流域之间没有水量交换，因此其水量的收入I只有大气降水P；水量支出项目O有：蒸发量E和地表地下径流量R 则闭合流域水量平衡方程式为： 在内流河区域，由于内流河最终消失于沙漠区的蒸发和下渗，而无径流注入海洋有径流流出量R0＝0，则在内流域有： 　　　P0＝E0 即多年平均降水量等于多年平均蒸发量。 非闭合流域水量平衡方程 对于非闭合流域，由于地表分水线与地下分水线不一致，有相邻流域的地下径流的流入，也可能有流到相邻流域的地下径流，则水量平衡方程中存在着本流域与相邻流域之间的地下径流交换量?W，即有