水资源利用与保护第五章.ppt

Chapter 5 水资源供需平衡分析 内 容 提 要 概述 水资源供需平衡分析方法 水资源系统的动态模拟分析 水资源系统动态模拟分析实例 主要介绍供需平衡分析的原则和方法；平衡分析的典型年法；计算分区和计算时段、典型年和水平年的确定，可供水量和需水量的计算；水资源动态模拟分析。 本部分的重点是可供水量和需水量的计算原理与计算方法、水资源系统的动态模拟分析方法、模拟模型的建立、检验和运行。 第一节 概 述 自1949年以来，我国进行了规模空前的水利建设，初步控制了大江大河的常遇洪水，大幅度提高年供水能力，达到5600多亿m3，全国用水量从1949年的1000多亿m3增加到1997年的5566×108m3，这些巨大成就为我国社会经济的发展起到了很好的保证作用。 据中国工程院《中国可持续发展水资源战略研究综合报告》(2000)分析估计，全国按目前的正常需要和不超采地下水条件下，缺水总量约为300×108～400×108m3。 总体上，因缺水造成的经济损失超过洪涝灾害。 据有关专家预测，我国用水高峰将在2030年前后出现，用水总量为7000×108~8000×108m3。经分析，全国实际可利用的水资源量约为8000X108 m3~9500×108 m3，可见需水量已接近可能利用水量的极限。 一、水资源供需平衡分析的目的和意义 定义：水资源供需平衡分析，是指在一定范围内(行政、经济区域或流域)不同时期的可供水量和需水量的供求关系分析。 其目的是： 1、是通过可供水量和需水量的分析，弄清楚水资源总量的供需现状和存在的问题； 2、是通过不同时期不同部门的供需平衡分析，预测未来，了解水资源余缺的时空分布； 3、是针对水资源供需矛盾，进行开源节流的总体规划，明确水资源综合开发利用保护的主要目标和方向，以期实现水资源的长期供求计划 二、水资源供需平衡分析的原则 水资源供需子衡分析涉及社会、经济、环境生态等方面，不管是从可供水量是需水量方面分析，牵涉面广且关系复杂。因此，供需平衡应遵循以下原则： (1)近期和远期相结合 (2)流域和区域相结合 (3)综合利用和保护相结合 三、水资源供需平衡分析的方法 水资源供需平衡分析必须根据一定的雨情、水情来进行分析计算，主要有二种分析方法。 一种为系列法， 一种为典型年法(或称代表年法)。 系列法：按雨情、水情的历史系列资料进行逐年的供需平衡分析计算； 典型年法：仅根据雨情、水情具有代表性的几个不同年份进行分析计算，而不必逐年计算。 这里必须强调，不管采用何种分析方法，所采用的基础数据(如水文系列资料、水文地质的有关参数等)的质量是至关重要的，其将直接影响到供需分析成果的合理性和实用性，以下将主要介绍两种方法： 一种叫典型年法， 另一种叫水资源系统动态模拟法(属系列法的一种)。 第二节水资源供需平衡分析的典型年法 典型年(又称代表年法)：是指对某一范围的水资源供需关系，只进行典型年份平衡分析计算的方法。 优点：是可以克服资料不全(如系列资料难以取得时)及计算工作量太大的问题。 首先，根据需要来选择不同频率的若干典型年。我国规范规定： 特别丰水年频率=5% 丰水年频率=25% 平水年频率＝50％， 一般枯水年＝75％， 特别枯水年90％(或95％)。 在进行区域水资源供需平衡分析时，北方干旱和半干旱地区一般要对：50％和：75％两种代表年的水供需进行分析， 在南方湿润地区，一般要对P：50％、P：75％和P：90％(或95％)三种代表年的水供需进行分析。 水资源供需分析，就某一区域来说，其可供水量和需水量在地区上和时间上分布都是不均匀的 分区进行水资源供需分析研究，便于弄清水资源供需平衡要素在各地区之间的差异，以便对不同地区的特点采取不同的措施和对策。 另外，将大区域划分成若干个小区后，可以使计算分析得到相应的简化，便于研究工作的开展。 在分区时一般应考虑以下的原则： (1)尽量按流域、水系划分，对地下水开采区应尽量按同一水文地质单元划分，这样便于算清水账。 (2)尽量照顾行政区划的完整性。这样便于资料的收集和统计，另外，按行 政区划更有利于水资源的开发利用和保护的决策和管理。 (3)尽量不打乱供水、用水、排水系统。 区域水资源计算时段可分别采用年、季、月、旬和日，选取的时段长度要适宜，划得太大往往会掩盖供需之间的矛盾，缺水期往往是处在时间很短的几个时段里，因此只有把计算时段划分得合适，才能把供需矛盾揭露出来。 但划分时段升非越小越好，时段分得太小，许多资料无法取得，而且会增加计算分析的工作量。 对精度要求不高的，计算时段也可采用以年为单位。 不同频率系指水文资料统计分析中的不同频率。前面已经提到，通常可选取如下几种频率，即P：50％，P