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2 3水资源总量计算-2.3

平原区重复计算水量包括:
平原区河川径流量与地下水补给量之间的重复计算量
,即平原区河川基流量,也就是平原区地下水对河道 的排泄量。 平原区地表水入渗补给量,包括河道、渠系、渠灌田 间、水库湖泊、人工回灌等地表水入渗补给量。
计算公式:
Wf R f Q f R fg U
将上式展开:
二、水资源总量估算
在水资源评价中,一般采用下式进行水资源总量估算:
W R Q D
式中:R是地表水资源;Q是地下水资源;D是地表水资 源和地下水资源相互转化的重复量。 分别计算地表水资源R,地下水资源Q,再考虑重复 量D。就可以估算水资源总量。
第二节 地表水资源计算
1.地表水资源定义
降水入渗补给量是平原地下水的重要来源。
降水入渗补给量:
P为多年平均降水量;a为多年平均年降水入渗补给 系数;F为接受降水入渗补给的计算面积。 河道渗漏补给量:
山前侧向流入补给量:计算方法与山丘区方法相 同。
渠系渗漏补给量、渠灌田间入渗补给量:
m为渠系入渗补给系数;W为渠首引水量;r为渠系 渗漏补给地下水系数; η为渠系水利用系数。 为渠灌田间入渗补给系数,W为灌溉进入田间水 量。
直接计算山丘区地下水补给量比较困难,根据多年平
均总补给量等于总排泄量,以山丘区地下水排泄量近 似作为补给量。
Qm Rmg Ru Uk1 Qs Eg q
式中:Qm山丘区地下水补给量;Rmg河川基流量;Ru河 床潜流量;Uk1是山前侧向流出量;Qs山前泉水出露 量;Eg潜水蒸发量;q实际开采的消耗量。
人工回灌补给量:通过井孔、河渠、坑塘 或田面,认为将地表水灌入地下,补给浅 层地下水的水量。
二、山丘区区域多年平均水资源量
山丘区水资源量计算公式:
Wm Rm Qh Rmg
山丘区水资源量计算公式,展开式:
Wm Rm Ru Uk1 Qs Eg q
三、平原区区域多年平均水资源量
根据地下水的多年平均补给量与多年平均排泄量相等的 原理,在没有外区来水的情况下,区域内地下水的降水 入渗补给量应为河川基流量Rg、潜水蒸发量Eg和地下水 潜流量Ug三项之和。即:
U p Rg Eg Ug
区域水量平衡公式可以改写为:
P Rs Es U p
其中Rs和Up分别地表和地下的产水量之和,这就是区域 的水资源总量W。
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
自然界的水循环及水资源总量计算 地表水资源 地下水资源 水资源总量 水资源可利用量
一、水资源总量概念
1.天然状态下的水资源总量
在一个区域内,如果把地表水、土壤水、地下水作为一个整 体看待,则天然状态下的水资源总量可广义定义为大气降 水量,它是水资源的总补给量。 地表水主要有河流水、水库、湖泊水,补给源除大气降水外 ,还有地下水、冰川溶水; 土壤水为包气带的含水量,主要由大气降水补给,亦有特殊 区域的河流水入渗补给; 地下水包括河川基流、地下水潜流(含地下水周边流出量)
W Rm Rf Ru Uk1 Qs Eg q U p U j1 Rfg
水资源总量计算公式又变为:
W Rms Rfs Qm U p U j1
区域多年平均水资源总量等于:山丘区、平原区多年平 均地表径流量、山丘区地下水补给量、平原区降水入渗 补给量、平原地下水越流补给量。
W P Es Rs U p
同时,根据下式可以得出另一个公式:
P Rs Rg Es Eg U g
上面(1)、(2)式的区别:前者把河川基流量归并
入地下水补给量中,后者把河川基流量归入河川径流 量。避免水量重复计算。 可见,地表水资源和地下水资源有重复部分。
和地下水储量,由降水和地表水体通过包气带下渗补给。
2.水资源的总排泄量可分为河川径流量、总蒸散发量 和地下潜流量,水资源中三种水体的排泄方式不同:
地表水由河川径流、水面蒸发和土壤入渗三种途径排泄; 土壤水消耗于土壤蒸发、植物散发和下渗补给地下水或以壤 中流形式流入河道; 地下水通过河川基流、地下潜流(包括周边流出量)与潜水 蒸发排泄
E、水库蓄变量: 包括水库在计算时段内的蓄水变量。
二、入境水
天然情况下的入境水,按入境代表水文站 实测资料计算。 经水库调节控制的入境地表水量,按水库 蓄水变化量、水库向下游放水量等实测资 料还原计算。
第三节 地下水资源计算
地下水资源是指在一定期限内,能提供给 人类使用的,且能逐年得到恢复的地下淡 水量。是水资源的组成部分。通常以地面 入渗补给量(包括天然补给量和开采补给 量)计算其数量。因此,地下水资源的开 采一般不应超过补给量,否则会给环境带 来危害,使生态条件恶化。 三个概念:补给量、储存量、允许开采量
三种水体的关系可用区域三水循环概念模型表示
大气降水
总蒸发
植物截留蒸发 地表水体蒸发
地表调蓄
坡面流
地表及包气 带蒸散发 包气带蒸散发 土壤调蓄
土壤入渗
攘中流
地表径流
潜水蒸发
地下调蓄
下渗补给地下水 河川基流
地下潜流
河川径流
4.水量平衡分析
一定时段内的区域水量平衡公式:
P R E Ug U
山丘区地下水资源以Rmg为主。
河川基流:当地表径流消退完后,由地下 水继续不计河流中的那一部分流量称为基 流。 河床潜流量:当河床中有松散沉积物时, 松散沉积物中的径流量称为河床潜流量。
K渗透系数,I为水力坡度,一般用河底坡度代替,F为垂 直于地下水流方向的河床潜流过流水断面面积,T为河道 或河段过水时间。
浅层地下水实际开采的净消耗量: q1、q2分别为用于农田灌溉、工业及城市 生活的浅层地下水实际开采量; 为井 灌回归系数、工业用水回归系数。
2.平原区
计算公式:
Q f U p Ur Uk 2 Uc Ud U f U j1 qm
式中:Qf平原地下水资源;Up降水入渗补给量;Ur河道 渗漏补给量;Uk2是山前侧向流入补给量;Uc渠系渗漏补 给量;Ud水库湖泊蓄水渗漏补给量;Uf渠灌田间入渗补 给量;Uj1越流补给量;qm人工回灌补给量。
原水量为引水量减去全部回归水;
② 引水使用范围不在水文站控制范围内- 还原水量为全部引水量; ③ 引水使用范围部分在水文站控制范围内 -还原水量为引水量减去在水文站控制范围
内用水的回归水。
B、工业及城镇生活耗水量:
包括用户耗水量和输排水损失量=取水量—入河废 污水量 C、分洪与决口耗水量: 遇到个别大水年份,可根据分洪口的实测资料及 洪水调查等资料估算。 D、跨流域引调水量: 包括引出水量和引入水量利用后的回归水量
补给量:通过边界层进入含水系统的水量 ,包括大气降水入渗量、侧向地下水流入 量、其他含水层越流不计量、人工增加的 补给量。 储存量:储存于稳定含水层中的重力水体 积。 潜水含水层储水量(容积储存量):
V-含水层内水位变动带以下的体积, u-含水层给水度
承压含水层储水量(弹性存储量):
水库湖泊蓄水渗漏补给量:
W1为进入水库湖泊的流量,Pd为水库水面上的降 水量,Ed为水库水面上的蒸发量,W2为出库水 量, 为水库湖泊的蓄水变量。 越流补给量:深层地下水水头高于浅层地下水水 头的情况下,深层地下水通过弱透水层对浅层地 下水的补给。
为水头差,Ke为越流系数,T为时间(365d)
Wf Rf U p Uj1 Uk 2 Rfg
四、山丘、平原区水资源总量计算
水资源总量计算公式:
W Rms Rmg R fs R fg D
重复水量D:
D Rmg Rfg Ur Uc Ud U f qm Uk 2
水资源总量计算公变为:
(2)还原方法决定于所掌握的资料。 A、农业灌溉耗水量
① 有引水、退水量资料
式中:W 还原 -还原水量; W 引 -引水量; W退-退水量。
② 有引水量资料,无退水量资料
式中:
称回归系数
③ 无引、退水量资料,根据实际灌溉面积和 毛灌溉定额计算
式中:m-毛灌溉定额;F-实灌溉面积。
注意退水与水文站控制断面的关系: ① 引水使用范围在水文站控制范围内-还
作业
估算区域水资源量需要收集哪些资料? (3月13日交作业)
式中:P为降水量;R为河川径流量;E为总蒸散发量;Ug 为地下水潜流量;ΔU为区域的蓄水变量。 多年平均条件下,蓄变量可以忽略不计,则上式变为:
P R E Ug
将河川径流量R分成地表径流量Rs和河川基流量Rg,将 总蒸散发量E分为地表蒸散发量Es和潜水蒸发量Eg,则上 式变为:
P Rs Rg Es Eg U g
地表水资源量是指由降水形成的河流、
湖泊、冰川等地表水体可以逐年更新的动
态水量,用多年平均年河川径流量表示。 地表水资源量=区域内自产水量+入境水量
一、区域自产径流计算(1)还原计算时段内 Nhomakorabea然年径流量
式中:W还原-灌溉耗水量、工业耗水量、 生活耗水量、分洪与决口、水库蓄变量、 跨流域调水量(调出、调入)。
五、重复水量计算
山丘区河川径流量与地下水补给量之间的重复量,即
山丘区河川基流量Rmg 平原区河川径流量与地下水补给量之间的重复量,即 平原区河川基流量Rfg 山丘区河川径流量与平原区地下水补给量之间的重复 量,即山丘区河川径流流经平原时对地下水的补给量 ,包括Ur、Uc、Ud、Uf、qm 平原区山前侧向补给量,是山丘区的地下潜水量,即 Uk2
由此可见,降水、地面水、土壤水、地下水之间存在着一定 转化关系,尤其是地表水和地下水之间的相互补排更是水 循环的重要部分。
补充什么叫河川基流量: 河川基流量(又称地下径流量)是指河川径流量中由地
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