水資源保護(hù)與利用(1)

1、1.水資源特性：資源的循環(huán)性、儲量的有限性、分布的不均勻性、利用的多樣性、利、害的兩重性。2.水循環(huán)：是自然界重要是物質(zhì)循環(huán)，主要作用在于保證水體的更新，為社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供水源，同時(shí)在全球起到熱量專遞的作用。3大循環(huán)：是指水在大氣圈、水圈、巖石圈之間的循環(huán)過程。4.小循環(huán)：是指陸地或者海洋本身的水單獨(dú)進(jìn)行循環(huán)的過程。5.更替周期：是指在補(bǔ)給停止的條件下，各類水從水體中排干所需的時(shí)間。（T=Q（t）q(t)Q(t)某一時(shí)刻水體中儲存的水

2、量、q(t）單位時(shí)間內(nèi)水體中參與循環(huán)的水量)6.水量平衡：地球上任一區(qū)域在一定時(shí)間內(nèi)，進(jìn)入的水量與輸出的水量之差等于該區(qū)域的蓄水量變化量。7.我國目前水資源現(xiàn)狀：水資源地區(qū)分布不均勻、水資源時(shí)間分配不均勻、水土流失嚴(yán)重，河湖庫泥沙淤積問題突出。8.我國目前水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀：水資源貧乏，供需矛盾突出、水污染日趨嚴(yán)重、河道功能退化，湖泊面積縮小。9.我國目前水資源利用過程中存在的問題：供水量增長緩慢，與經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度不相適應(yīng)、供水工程未能充

3、分發(fā)揮效益、水污染加劇，生態(tài)環(huán)境惡化、缺水地區(qū)仍有較大節(jié)水潛力、地區(qū)條件不同制約水資源的均衡發(fā)展、生活與工業(yè)用水增長迅速，擠占農(nóng)業(yè)和生態(tài)環(huán)境用水10.中國水資源量概況：人均占有量僅為世界的14、水資源時(shí)間和空間上分辨不均、400多個(gè)城市缺水110個(gè)嚴(yán)重缺水、2010以后嚴(yán)重缺水。11、中國水資源面臨的問題：水資源開發(fā)過度，生態(tài)破壞嚴(yán)重、城市供水集中，供需矛盾尖銳、地下水過量開采，環(huán)境地質(zhì)問題突出、水資源污染嚴(yán)重，水環(huán)境日益惡化、水資源開

4、發(fā)利用缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃和有效管理。12.區(qū)域水資源狀態(tài)的三要素：降水，徑流和蒸發(fā)13.降水：作為水資源的收入項(xiàng)，決定著不同區(qū)域和時(shí)間條件下地表水資源的豐富程度和空間分布狀態(tài)，制約著水資源的可利用程度與數(shù)量。（表征：降水量、時(shí)間變化特征、空間分布特征）14年降水量變差系數(shù)Cv：數(shù)理統(tǒng)計(jì)中用均方差與均值值比作為衡量系列數(shù)據(jù)相對離散程度的參數(shù)。Cv=σx15.河流徑流的補(bǔ)給類型:雨水補(bǔ)給、地下水補(bǔ)給、冰川，融雪水補(bǔ)給16.河流徑流的表征：流量Qt

5、、徑流總量Wt（Wt=Qtt）m、徑流模數(shù)M(M=QtF)m(skm)、徑流深度Rt(Rt=Wt1000F)mm、徑流系數(shù)α(α=R(mm)P(mm))F流域面積㎞。17.水面蒸發(fā)：主要反映當(dāng)?shù)氐拇髿庹舭l(fā)能力，與當(dāng)?shù)氐慕邓康拇笮￡P(guān)系不大，主要影響因素是氣溫、濕度、日照、輻射、風(fēng)速等。冷濕地區(qū)水面蒸發(fā)量小，干燥、氣溫高的地方蒸發(fā)量大，高山地區(qū)水面蒸發(fā)量小、平原地區(qū)水面蒸發(fā)量大。18.陸面蒸發(fā)：主要指某一地區(qū)或流域內(nèi)河流、湖泊、塘壩、沼澤

6、等水體蒸發(fā)、土壤蒸發(fā)以及植物蒸發(fā)量的總和。18.干旱指數(shù)γ表示某一特定地區(qū)的濕潤和干旱程度。γ值大于1.0表明蒸發(fā)量大于降水量該地區(qū)的氣候偏于干旱，γ值越大，干旱程度越嚴(yán)重；反之氣候就越濕潤。19.干旱值數(shù)是衡量一個(gè)地區(qū)降水量多少，進(jìn)行水資源分析的一個(gè)重要參數(shù)其定義為某一地區(qū)的水面蒸發(fā)量E0與年降水量P的比值.γ=E0P20.地下水：儲存在地表以下空隙（孔隙、裂隙、溶隙）中的水21.地下水形成的基本條件：巖石的空隙，空隙中水的存在形式，

7、具有儲水與給水功能的含水層的存在。22.巖石中水的存在形式：結(jié)合水、重力水、毛細(xì)水23：形成含水層的基本條件：巖層要具有能容納重力水的空隙、具有儲存和聚集地下水的地質(zhì)條件、具有充足的補(bǔ)給來源。24.地下水的分類：上層滯水、潛水、承壓水（按地下水的埋藏條件），孔隙水、裂隙水、巖溶水（根據(jù)含水層的空隙性質(zhì)）25.地下水運(yùn)動(dòng)的特征：遲緩的流速、層流為主和局部紊流、非穩(wěn)定，緩變流運(yùn)動(dòng)26.地下水運(yùn)動(dòng)的規(guī)律：線性滲透定律、非線性滲透定律27.河流

8、水文現(xiàn)象的基本特征：周期性：年際及年內(nèi)變化的周期性特性、確定性和隨機(jī)性：在一定客觀條件下表現(xiàn)出確定的特征，但由于影響因素復(fù)雜，也表現(xiàn)出一定的隨機(jī)性特征、區(qū)域性：氣象因素和地理因素具有地域性，因此河流水文現(xiàn)象具有區(qū)域性特征。28.河流水文計(jì)算的方法：成因分析法：建立水文特征值與影響因素間的函數(shù)關(guān)系、地理綜合法：基于同樣的地理?xiàng)l件河川徑流特征相似性，用有資料地區(qū)預(yù)估無資料地區(qū)、數(shù)理統(tǒng)計(jì)法：對多年水文特征值觀測資料進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析來預(yù)測水文形

9、勢。44.影響地表水取水的主要因素：河流的徑流變化、泥沙運(yùn)動(dòng)、河床演變、冰凍情況、水質(zhì)、河床地質(zhì)與地形等一系列因素對于取水構(gòu)筑物的正常工作及其取水的安全可靠性有著決定性的影響；其中徑流變化、泥沙運(yùn)動(dòng)、河床演變是要考慮的重點(diǎn)因素。45.取水河段的徑流特征：(1)河流歷年的最小流量和最低水位(2)河流歷年的最大流量和最高水位(3)河流歷年的月平均流量、月平均水位以及年平均流量和年平均水位；(4)河流歷年春秋兩季流冰期的最大、最小流量和最高最

10、低水位；(5)其他情況，如潮汐、形成冰壩冰塞時(shí)的最高水位及相應(yīng)流量；(6)上述相應(yīng)情況下河流的最大、最小和平均水流速度及其在河流中的分布情況。46.河流的泥沙運(yùn)動(dòng)及河床演變：根據(jù)泥沙在水中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，可將泥沙分為床沙、推移質(zhì)、懸移質(zhì)三類。泥沙的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)除了與其粒徑有關(guān)外還與水流狀態(tài)有關(guān)。在水流狀態(tài)改變后其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能發(fā)生改變。河流中水流的運(yùn)動(dòng)包括縱向水流運(yùn)動(dòng)和橫向環(huán)流運(yùn)動(dòng)。47.影響河床演變的主要因素有：1)河段的來水量及其變化：2)河

11、段的來沙量，來沙組成及其變化：來沙量大，泥沙組成粗，則產(chǎn)生河床淤積；來沙量少，泥沙組成細(xì)，則產(chǎn)生河床沖刷。3）河段的水面比降4)河床地質(zhì)情況5)水土保持和水工建筑物水流與河床的相互作用是通過泥沙運(yùn)動(dòng)來體現(xiàn)的，水流條件改變時(shí)，挾沙能力也隨著改變?nèi)绻荷嫌蝸砩沉浚奖径嗡鲯渡衬芰?，水流處于輸沙平衡狀態(tài)，河床既不沖也不淤積。上游來沙量水流挾沙能力，河床將發(fā)生淤積上游來沙量水流挾沙能力河床將發(fā)生沖刷因此，水流輸沙的不平衡是河床演變的根本原因。4

12、8.河床演變結(jié)果：①縱向變形；②橫向變形③單向變形；④往復(fù)變形49.地表水取水位置的選擇：(1)設(shè)在水質(zhì)較好地點(diǎn)（A:在排污河段，應(yīng)設(shè)在排污口的上游100－150m以上；B:取水構(gòu)筑物應(yīng)避開河流中的回流區(qū)和死水區(qū)，以減少進(jìn)水中的泥沙和漂浮物C：潮汐河段和河流入海口易受咸水入侵的地方設(shè)置取水構(gòu)筑物應(yīng)考慮到可能的影響，盡可能避免。D:其他可能對水質(zhì)產(chǎn)生影響的因素，如農(nóng)田排水的農(nóng)藥污染等）(2)具有穩(wěn)定河床和河岸，靠近主流，有足夠的水深（A：

13、在彎曲河段上，取水構(gòu)筑物位置宜設(shè)在河流的凹岸，B:河岸凸岸，岸坡平緩，容易淤積，深槽主流離岸較遠(yuǎn)，一般不宜設(shè)置取水構(gòu)筑物。C:在順直河段上，取水構(gòu)筑物位置宜設(shè)在河床穩(wěn)定、深槽主流近岸處，在取水構(gòu)筑物處水深一般要求不小于2.53.0m。D:在有邊灘、沙洲的河段上取水時(shí)，應(yīng)注意了解邊灘、沙洲形成的原因，移動(dòng)的趨勢和速度，取水構(gòu)筑物不宜設(shè)在可能移動(dòng)的邊灘、沙洲的下游附近，以免日后被泥沙堵塞。E:在有支流入口的河段上易在交匯口產(chǎn)生大量的泥沙沉積

14、。因此，取水構(gòu)筑物應(yīng)離開支流出口處上下游有足夠的距離）（3）取水點(diǎn)應(yīng)設(shè)在具有穩(wěn)定的河床及岸邊，有良好的工程地質(zhì)條件的地段，并有較好的地形及施工條件(4)靠近主要用水地區(qū)(5)應(yīng)注意河流上的人工構(gòu)筑物或天然障礙物(6)避免冰凌的影響(7)應(yīng)與河流的綜合利用相適應(yīng)，不影響航運(yùn)和防洪，符合整體規(guī)劃的要求。（8）供生活飲用水的地表水取水構(gòu)筑物的位置，應(yīng)位于城鎮(zhèn)和工業(yè)企業(yè)上游的清潔河段。50.在下列地段不宜設(shè)置取水口A：彎曲河段的凸岸，B呈環(huán)狀彎

15、曲的河段的河內(nèi)環(huán)C分岔河道的分岔和匯合段D河流出峽谷的三角洲附近E河道出海口區(qū)域F游蕩性河段G易于崩塌和滑動(dòng)的河段以及其下游附近河段H可能收到漂木，流冰沖擊的地點(diǎn)I匯入水庫或湖泊的河流或支段的匯入段51.河流地表水取水構(gòu)筑物的分類:1)固定式取水構(gòu)筑物2)移動(dòng)式取水構(gòu)筑物3)山區(qū)淺水河流取水構(gòu)筑物52.固定式取水構(gòu)筑物銨取水點(diǎn)的位置和特點(diǎn)，可分為：1）岸邊式2）河床式3)斗槽式。53.岸邊式取水構(gòu)筑物根據(jù)集水井和泵房是合建還是分建又可分

16、為：1）合建式岸邊式取水構(gòu)筑物2)分建式岸邊式取水構(gòu)筑物54.河床式取水構(gòu)筑物按照進(jìn)水管形式的不同，河床式取水構(gòu)筑物有以下類型：1自流管取水2虹吸管取水3水泵直接吸水4橋墩式取水5濕井型取水6淹沒型取水55.斗槽式取水構(gòu)筑物：順流式：適用于含泥沙甚多、面冰凌不嚴(yán)重的河流。逆流式：適用于冰凌嚴(yán)重，而泥沙較少的河流側(cè)壩進(jìn)水逆流式斗槽:適用于含沙量較高的河流。是逆流式斗槽的一種改進(jìn)雙流式：適用于冬季浮冰，夏季含砂量高的情況。56.集水井平臺主

17、要作用：便于操作的閘閥啟閉設(shè)備和格柵、格網(wǎng)起吊設(shè)備；必要時(shí)還應(yīng)設(shè)清除泥沙的設(shè)施。形式：集水井有半淹沒式和非掩沒式兩種。非淹沒式集水井在最高洪水位時(shí)仍露出水面，操作管理方便，供水較安全，因此采用較多。這種集水井的平臺上緣應(yīng)在設(shè)計(jì)最高洪水位以上0.5m。57.進(jìn)水間：主要作用：收集進(jìn)水孔或進(jìn)水管的進(jìn)水，并布置水泵的吸水管。設(shè)置形式要求：進(jìn)水間通常用分成可獨(dú)立工作的若干分格。其分格數(shù)目應(yīng)按水泵的臺數(shù)和容量大小以及格網(wǎng)的類型確定一般不少于兩格。