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第三章水资源利用与保护-水资源量评价
降水、径流和蒸发是决定区域水资源状态的三要素。三 者之间的数量变化关系制约着区域水资源数量的多寡和可 利用量。
二、降水 降水过程:
❖ 降水作为水资源的收入项,决定着不同区域和时间条件下地 表水资源的丰富程度和空间分布状态,制约着水资源的可利用 程度与数量。
❖ 降水的特征常用几个基本要素来表示,如降水量、降水历时、 降水强度、降水面积和暴雨中心等,其中前三项称为降水三要 素。
径流的时空分布
➢ 径流的区域分布 ➢ 径流量的动态变化
降水补给的河流>冰川、融雪 、降水混合补给的河流>地下水补给的 河流Cv值。
秦岭以南年Cv值:0.5以上;淮河流域大部分:0.6~0.8之间;华北平 原地区:Cv>1.0,东北地区山地:<0.5以下;松辽平原和三江平原:0.8 以上;黄河流域:0.6以下;内陆河流域,山区的Cv:0.2~0.5之间,盆 地:0.6~0.8;高原西部:>1.0,最大可达 l.2以上。
降水量分布: 我国的降水主要表现为时空分布的极端不均匀性。年降水
量在地理上的分布大体趋势是从沿海到内陆,从南到北依次递 减。大部分地区受季风影响明显,降水年内分布不均匀,年际 变化大。
我国降水量的年内分配也很不均匀。季节分布特点是大部 分地区降水集中在夏季,而冬季降水量最少。
雨水设计流量 ❖ 降水时沿地面流行的雨水量是给水排水工程设计中雨水管道。
➢ 均方差σ 均方差的表达式为:
n
(x x)2
i 1
n 1
式中:σ——均方差;
x ——均值,其表达式为:x
x1 x2
xn n
1 n
n i 1
xi
§3.1 水资源的形成
➢ 变差系数Cv
Cv x
年降水量变差系数Cv值越大,表示年降水量的年际变化 越大,反之就越小。
西北地区:0.4;华北、黄河中下游:0.25~0.35;东北: 0.2;南方:0.2以下;东南沿南海:0.25以上(台风)。
第三章 水资源量评价
内容提要
1
水资源的形成
2
地表水资源量评价
3
地下水资源量评价
本章教学目标的基本要求:
理解地表水资源的形成与类型,了解水资源的分区,掌 握地表水资源量评价内容,理解径流还原计算,掌握分区 地表水资源量评价方法,了解地表水资源时空分布特征, 掌握可利用地表水资源量估算。
本章教学重点和难点:
➢ 年径流量的季节变化
关键取决于河川径流的补给来源和变化规律。
§3.1 水资源的形成
河流径流的表示方法
➢ 河流径流:流域上的降水,除去损失以后,经由地面和地下途 径汇入河网,形成流域出口断面的水流,称为河流径流,简称径 流。
➢ 径流过程:径流随时间的变化过程,称为径流过程。 ➢ 分类:
降水
径流(空间位置)地表径流(形成水源)雪冰融融水水
§3.1 水资源的形成
就全国而言,年降水量变化最大的地区是华北和西北地 区,丰水年和枯水年降水量相比一般可达3倍~5倍,部分干 旱地区高达10倍以上。南方湿润地区降水量的年际变化比 北方要小,一般丰水年的降水量为枯水年的1.5倍~2.0倍。
§3.1 水资源的形成
年降水量变差系数Cv
数理统计中用均方差与均值之比作为衡量系列数据相对 离散程度的参数,称为变差系数Cv,又称离差系数或离势 系数。变差系数为一无量纲的数。
(1)地表水 定义:为河流、冰川、湖泊、沼泽等水体的总称。
河流
湖泊
冰川
沼泽
水库
❖ 广义地讲,以液态或固态形式覆盖在地球表面上、暴露于大气 的自然水体,都属于地表水。在我国,人们通常所说的地表水 并不包括海洋水,属于狭义地地表水的概念,主要包括和流水 、湖泊水、冰川水和沼泽水,并把大气降水视为地表水体的主 要补给源。
(2)地表水资源
❖ 地表水资源是指在社会生产中具有使用价值和经济价值的地表 水,既包括天然水,又包括通过工程措施(水库、运河等)和 生物措施取得的地表水。
❖ 地表水资源量是指河流、湖泊、冰川、沼泽等地表水体的动态 水量,一般用河川径流量综合反映。
(3)地表水资源的特点 ①流动性 ②不稳定性 ③有限性 ④多用途性 ⑤空间分布不均匀性
道路和涵洞等设计所必需的基本数据。雨水设计流量依据当地 暴雨强度公式,采用估算汇水面积上径流量的方法,即
Q=ΨqF ❖ Q:雨水设计流量L/s; ❖ Ψ:径流系数(雨水径流量 和降落量的比值),根据地面状况
和经验数据确定; ❖ F:汇水面积,ha; ❖ q:设计暴雨强度,以单位面积降雨流量计,L/(s•ha)
重点是地表水(河流、湖泊、水库)补给量和储存量的 计算、允许开采量的评价模型;难点是水资源量的评价指 标与评价方法。
水资源评价是保证水资源持续发展的前提,是水资 源开发利用的基础。 水资源评价包括: ➢ 水资源数量评价 ➢ 水资源质量评价 ➢ 水资源利用评价及综合评价
§3.1 水资源的形成
一、地表水资源的形成与类型
地下径流(固体径流(含泥沙))
§3.1 水资源的形成
表示径流的特征值主要有;流量Qt、径流总量Wt、径流模数M、 径流深度Rt、径流系数α。 流量Q:为单位时间内通过河流某一断面的水量,单位以m3/s 表示。 径流总量Wt:指在一定的时段内通过河流过水断面的总水量, 单位为m3。
§3.1 水资源的形成
表示降水量的年际变化程度: ➢ 年降水量的极值比Ka; ➢ 年降水量的变差系数Cv值来表示。
§3.1 水资源的形成
年降水量的极值比Ka
年降水量的极值比Ka可表示为:
Ka
xmax xmin
式中:xmax——最大年降水量; xmin——最小年降水量。
Ka值越大,降水量年际变化越大; Ka值越小,降水量年际变化小,降水量年际之间均匀。
§3.1 水资源的形成
三、径流 河流径流的补给
河流径流的水情和年内分配主要取决于补给来源。
➢ 雨水补给 雨水补给是指降水以雨水形式降落。
➢ 地下水补给 地下水补给河道的水量约占年径流总量的25%~30%。
➢ 冰川、融雪水补给 平均年径流量约50km3,约占全国年径流量的1.9%。
§3.1 水资源的形成
§3.1 水资源的形成
水资源量的收支项:主要为降水、蒸发和径流——决定 区域水资源状态的三要素。平衡条件下,收支在数量上是 相等的。
降水
蒸发
径流
§3.1 水资源的形成
地表水资源的丰富程度是由降水量的多少来决定的,所 能利用的是河流径流量。
因此,在讨论地表水资源的形成与分布时,重点讨论构 成地表水资源的河流资源的形成与分布问题。