大学城市科技学院Urban technological college, ChongQing University.水资源利用与保护姓名：唯薇学号：13252208年级专业：13级给排水科学与工程指导老师：孟靖华第一章绪论1、水资源的概念：狭义上的水资源是指人类在一定的经济技术条件下能够直接使用的淡水；广义上的水资源是指在一定的经济技术条件下能够直接或间接使用的各种水和水中物质，在社会生活和生产中具有使用价值和经济价值的水都可称为水资源。

1.水资源的特性:a资源的循环性。

水资源与其他固体资源的本质区别在于其所具有的流动性，它是在循环中形成的一种动态资源，具有循环性；b 储量有有限性。

水资源处在不断的消耗和补充过程中，具有恢复性强的特征，但世界上全球淡水资源的储量是十分有限的，真正能够被人类直接利用的淡水资源仅占全球总水量的0.8%；c时空分布不均匀性。

水资源时空分布的不均匀性是水资源的又一特性，我国总体为东南多，西北少，沿海多，陆少，山区多，平原少；在同一地区中，不同时间分步差异性很大，一般夏多冬少。

d 利用的多样性。

水资源被人类广泛的应用于工业，农业，生活，生产e利害两重性。

水资源即可造福人类，又可危害人类生存。

第二章水循环与水资源开发利用状况2.水圈全部的水体总储量13.86×108km3.人类可利用的水只有0.1*108km3，占淡水总量的30.4%，主要分布在600m深度以的含水层，湖泊、河流、土壤中。

3.自然界的水文循环：水的蒸发—降水—径流的过程周而复始，不停的运行着，通常把自然水的这种运动成为自然界的水文循环4.自然界的水文循环，根据其循环途径分为大循环和小循环。

大循环：指水在大气圈，水圈，岩石圈之间的循环过程。

小循环：指陆地或者海洋本身的水单独进行循环的过程。

5参与全球动态平衡的循环水量为0.0057*108km3，仅占全球水储量的0.049%。

6.更替周期：在补给停止的条件下，各类水从水体中排干所需的时间，T=Q(t)/q(t)——（Q（t）某一时刻水体储存的水量，q(t)单位时间水体中参与循环的水量）7.水量平衡：地球上任意区域在一定时间，进入的水量与输出之差等于该区域的蓄水变化量，这一关系称为水量平衡。

8.全球水量平衡方程：E=P，冀全球多年平均蒸发量E等于全球多年平均降水量P.对于闭合流域：P=R+E（流域多年平均降水量，年径流量，年蒸发量）9.流域：汇集地表水和地下水的区域分水线：当地向两侧倾斜，使降水分别汇集到两条不同的河流中心，这一地形上的脊线起分水的作用，即为分水线。

10全球水资源的利用量总体上为0.324*104km3，其中69%用于农业，23%用于工业，8%用于居民生活。

11.我国人均占有水资源总量为1788km3，仅相当于世界人均占有量的25%。

我国水主要分为两大类：地下水，地表水。

我国水资源特征主要表现为时空变化大，分布极不均匀。

.我国地下水资源总的分布特点是南方高于北方，地下水资源的丰富程度由东南向西北逐渐减少。

12全国总用水量为556.6km3，农业用水392.0km3（70.4%），工业用水112.1km3（20.2%），生活用水52.5km3（9.4%）13中国水资源面临主要问题：（1）水资源开发速度过度，生态破坏严重。

（2）城市供水集中，供需矛盾尖锐（3）地下水开采过量，环境地质问题突出（4）水资源污染严重，水环境日益恶化）（5）水资源开发利用缺乏统筹规划的管理第三章 水资源评价14、降水量的年际变化程度1）、年降水量的极值比K a ：K a =x max x minx max ——最大年降水量；x min ——最小年降水量2）、年降水量变差系数C v ：σ=1)(12--∑=n x x n i i σ——均方差（反应实测系列中各个随机变量离均差的平均情况，均方差大，说明系列在均值两旁的分布比较分散，整个系列的变化幅度大，代表性差，反之情况相反；x ——均值；x i ——观测序列值；n ——样本个数变差系数C v =xσ 14决定区域水资源状态的因素：降水，径流，蒸发，下渗。

15我国河流径流的补给：①雨水补给：河流径流受降雨影响明显，是我国最主要的河流补给形式；②地下水补给：径流年分配较均匀③冰川融雪补给：径流分布与热量同步④混合补给16蒸发主要包括水面蒸发和陆面蒸发。

17河流水文分析计算方法①成因分析法（相关分析法）②地理综合发③数理统计法（水文频率曲线）样本资料要求：①一致性②代表性③可靠性④独立性18、频率计算：1）经验频率曲线：计算经验频率的数学期望公式：P=m n+1 *100%2) 理论频率曲线：(用数学形式确定的，符合经验点分布规律的曲线称为理论频率曲线，并不是水文现象总体概率分布从理论上严格被证明符合这种曲线，而是水文现象总体情况的一种假想模型)φp =（φp C v +1）*xC v =1)1(2--∑n K i K i =xx i C s =n*C v ——对于设计暴雨量n=3.5；设计最大流量，C v <0.5时，n=3~4，C v >0.5时，n=2~3；年径流及年降水，n=2φp ——离均系数；K i ——模比系数；C s ——偏差系数19、频率与重现期的关系：1）、研究暴雨洪水问题是，一般射击频率小于50%，则T=1PT ——重现期，a ；P ——频率，以小数计2）、当考虑保证灌溉、发电及给谁等用水建筑物时，设计频率P常大于50%，则T=1 1-P2、资料的插补延展，相关分析法：y-y=a(x-x)a=γσyσx, σy=1)(2--∑nyyi,σx同理18等值线图法：①流域面积小且等值线分布均匀，则流域形心等值线的数值课作为年净流量②流域的面积较大且等值线分布不均匀，则采用面积加权法计算。

19.径流年分配：典型年法又称时序分配法：典型年的选择原则：①选择年径流量接近年平均径流量或对应某一频率的设计年径流量的年份作为典型年②选择分配情况不利的年份作为典型年20各分区可利用地表水资源可以通过①蓄水工程②引水工程③提水工程计算Q可利用=Q当地河流径流+Q入境-Q出境21、两种现象之间的关系：完全相关：当自变量x变化是，倚变量y有一个确定的指和它对应，两者的关系可以写成y=f(x)，相关的形式可以是直线，也可以是曲线零相关：两种现象之间没有关系统计相关：当一个两变化时，另一个量由于受各种因素影响，没有一个确定的值与之对应，但如果吧相应点绘在坐标中，会发现点群的分布具有某种趋势，这种关系称为统计相关。

第四章供水资源水质评价21蒸汽锅炉中的水处在高温高压情况下，成水垢作用，起泡作用和腐蚀作用等不良的化学作用。

成垢作用：成因：水煮沸后水中所含的一些离子化合物可以相互作用而生成沉淀，依附于锅炉壁上形成锅垢。

危害：不仅影响传热，浪费燃料，而且易使金属炉壁过热引起锅炉爆炸。

起泡作用：水中易溶解的钠盐钾盐以及油脂和悬浮物受炉水的碱度作用发生皂化的结果，钠盐中促使水起泡的物质有苛性钠和磷酸钠。

危害泡沫太多时，将使锅炉的水汽化作用极不均匀和水位急剧下降，致使锅炉不能正常运转。

腐蚀作用：成因水通过化学的物理化学的或其他作用时材料的侵蚀破坏危害他不仅能减少锅炉的使用寿命尚有可能引发爆炸事故22 农田灌溉用水的水质情况主要涉及水温（南方15~25°，北方10~15°，<35°）水的总溶解固体和溶解的盐类成分水中所含盐类成分是影响农作物生长和土壤结构的重要因素，对农作物而言最有害的是钠盐。

NAHCO3危害：腐蚀农作物根部，使作为死亡，还能破坏土壤的团粒结构；NaCl危害：能使土壤盐化变成盐土，使农作物不能正常生长，甚至枯萎死亡。

第五章水资源供需平衡分析23、水资源供需平衡分析，是指在一定围（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：一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；二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；三是针对水资源供需矛盾，进行开源节流的总体规划，明确是自愿总和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。

24、区域划分原则：尽量按流域、水系划分；尽量照顾行政区划的完整性；尽量不要不打乱供水、用水，排水系统。

23水资源供需平衡的分析方法一系列法二典型年法。

平水年频率p=50% 一般枯水年p=75% 特别枯水年p=90%。

四个水平年=现状水平年（基准年）近期水平年（基准年以后5-10年）远景水平年（基准年以后15-20年）远景设想水平年（基准年以后30-50年）24可供水量是指不同水平年不同保证率或不同频率条件下的、通过工程设施可提供的符合一定标准的水量包括区域的地表水地下水外流域的调水污水处理回用和海水利用等25典型年法保证率生活供水p=95%以上工业用水p=95%或90%农业用水p=50%或75%保证率的概念是指多年供水过程中供水得到保证的念书站总年数的百分比25、水平年分为现状水平年（又称基准水平年，系指现状情况以该年为标准），近期水平年（基准年以后5年或10年），远景水平年（基准年以后15或20年），远景设想水平年（基准年以后30~50年）26、供水系统从工程分类包括蓄水工程、引水工程、提水工程和调水工程；按水源分类可分为地表水工程、地下水工程和污水再生会用工程类型；按用户分类可分为城市供水、农村供水和混合供水系统。

26需水量分析是供需平衡的主要容之一，需水量可分为河道用水和河道外用水两大类。

河道外用水包括城市用水和农业用水城市用水可分为工业用水生活用水和环境用水工业用水QI总用水量= QC耗水量+QD排水量+QR重复用水量。

耗水量和排水量必须加以补充二者之和称补充水量又称取用水量QⅠ(总用水量)=QⅡ（补充水量）+Q R(重复用水量)。

工业用水量水平以单产水量或产值所需的补充水量和重复利用率两个指标衡量R=Q RQⅠ27水资源供需平衡的分类：从分析的围考虑：①计算单元的供需分析②整个区域的供需分析③河流流域的供需分析。

从可持续发展观点可分为：①现状的供需分析②不同发展阶段的供需分析。

从供需分析的深度可分为①不同发展阶段的一次供需分析②不同发展阶段的二次供需分析。

按用水的性质可以划分①河道外用水的供需分析②河道用水供需分析第六章取水工程28地表水资源的供水特征：①水量大，总溶解固体含量较低，硬度一般较小，适用于作为大型企业大量用水的供水水源②时空分布不均匀③保护能力差，易受污染④泥沙和悬浮固体含量较高，常需净化处理后才能使用⑤取水条件及取水构筑物一般比较复杂29.水源地选择原则：①水源选择前必须进行水源的勘察②水源的选择应通过技术经济比较后综合考虑确定③用地表水作为城市供水水源时，其设计枯水流量的保证率，应根据城市规模和工业大用水户的重要性决定一般取90％~97％,④地下水与地表水联合使用⑤确定水源、取水点和取水量等，应取得水资源管理机构以及卫生防疫等有关部门的书面同意30.影响地表水取水的主要因素：（1）取水河段的径流特征（2）河流的泥沙运动及河床演变：①泥沙运动：根据泥沙在水中的运动状态将泥沙分为床沙、推移质及悬移质②河床演变：一般表现为纵向变形、横向变形、单向变形、往复变形：按照河流在平面上的河床形态和演变特征，可将河段分为顺直型河段、弯曲性河段、游荡型河段和汊道性河段（3）河床与岸坡的岩性和稳定性（4）河流的冰冻情况（5）河道中水工构筑物及天然障碍物31.地表水取水位置的选择（1）取水点应设在具有稳定河床、靠近主流和有足够水深的地段：①顺直型河段：取水点应选在靠近岸边、河床稳定、水深较大、流速较快的地段通常是河流较窄处，取水口处水深不小于2.5~3m②弯曲河段;凹岸是较好的地段，但应该避开凹岸主流的顶冲点（即主流最初靠近凹岸的地方），一般设在顶冲点下游15~20m，也可设在顶冲点的上游③游荡型河段：应结合河床、地形、地质特点，将取水口设在主流线密集的河段上④有边滩、沙洲的河段不宜将取水点设在可移动的边滩沙洲的下游附近，以免被泥沙堵塞，一般应将取水点设在上游距沙洲500m以远处。