区域水资源规划

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区域水资源规划

第一章绪论

1、城市化发展带来的城市水文水资源问题(不要求死记硬背,很有可能考)

2、水资源可定义为“地球上目前和将来人类可直接或间接利用的水体和水量,它应包括如下

几种要素:水量、水质、水深、体积及储藏等。(老师说考填空)

第二章区域水资源资料处理

1、资料的一致性、代表性和可靠性(三性审查,重点)★★(不用做还原计算,考概念)

2、水资源规划和评价包括水资源的开发,利用,节约,保护,配置和管理六个部分(老师上课补充的)

3、水文特征时间变异性及其影响

“水文特征时间变异性”:水文要素除去纯随机变化以外,受诸如人类活动或气候等单因素影响或多因素综合作用下在时间上出现的稳定而异常的变化。

“变异”是一种带趋势的有偏变化。

水文特征时间变异的直接影响是:水文特征的时间不对应、频率的不一致性,从而导致水文分析计算的困难或计算结果的误差、防洪决策和判断失误并影响水资源合理调配及水利工程的设计施工。

水文特征主要有降雨,水位和流量。

变异关键要素主要有气候变化和人类活动,其中人类活动主要有上游水利工程建设,城市化和河道采砂等。

4、径流双累积法——水量平衡(了解)

补充:

1、如何判断非一致性问题?

2、如何选择参证站来使得原来不具有代表性的资料增加代表性?

第三章城市水资源量分析计算

1、降雨量和蒸发量计算

在闭合流域内,天然情况下的大气降水是水资源的总补给源,总径流量(地表、地下径流量之和)与总蒸发量之和等于总排泄量,总补给量与总排泄量之差则为地表、土壤和地下的蓄水变量,其水量平衡方程可表示为:

P=R+E ?±V

式中,P 、R 、E 、ΔV 分别表示一定时段内闭合流域的降水量、总径流量、总蒸发量和蓄水变量(单位均为亿m3)。 在多年平均情况下,流域蓄水变量可以忽略不计,上式可以简化为:E R P +=

2、干旱指数★★

干旱指数是反映气候干湿程度的指标,通常以年蒸发能力与年降水量的比值来表示。 干旱指数分级问题记住干旱指数越小,气候越湿润,依次推之。

旱涝分析具体看课本P32和P33的两个公式,不会考计算题。 干旱三类型:气象干旱,水文干旱,农业干旱(如何判断这三种干旱)。★★

3、理解设计值与典型量的区别----前者是频率概念,后者是实测过程,后者可以推求前者。

4、平原区地下水的总补给量包括(八个)★★:降水入渗补给量、河道渗漏补给量、山前测向流入补给量、渠系渗漏补给量、水库(湖泊、闸坝)蓄水渗漏补给量、渠灌田间入渗补给量、越流补给量、人工回灌补给量。

5、加里宁试算法P57,了解即可。

6、地下水的储存量不能算作地下水资源量。★

7、地下水资源量=补给量+排泄量的减少量,及其他损失量。

8、水资源总量的计算

一定区域多年平均水资源总量的计算公式可以写成:

9、重复水量的计算 (重点中的重点,老师说是必考题)★★

重复水量包括以下几项:(可以结合课本P84页图3-9帮助理解记忆) 以上重复水量的计算公式较多较复杂,可结合P85页北京市的例子理解记忆,而且北 1)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山基W 。 2)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基平W ,有时还包括来自平原区河川径流量的河渗u 、渠渗u 、库渗u 、渠灌u 和人工u 。 194

3)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,包括河渗u 、渠渗u 、库渗u 、渠灌u 和人工u 。

4)山前侧向补给量侧u ,是山丘区流入平原区的地下径流,属于山丘区、平原区地下水本身的重复量。

重复地下河川总W u W W -+= (6—1)

式中 总W ——多年平均水资源总量(亿m 3); 河川W ——多年平均河川径流量(亿m 3

); 地下u ——多年平均地下水补给量(亿m 3) ;

重复W ——多年平均河川径流量与多年平均地下水补 给量之

间的重复量(亿m 3)。

京市的这个例子一定要弄懂。

10、城市水资源量计算实例(以课本上的例子为重点,特别是重复量的计算)★

地下水自身重复计算量:包括井灌回归补给量和山前侧向补给量。

地下水与地表水相互转化的重复计算量:包括山丘区河川基流、河渠渗漏、灌溉水回归补给等项。

11、渗透发生的必要条件:存在水头查

第四章城市水资源评价及供需平衡分析

1、地表水资源可利用量和可供水量(概念)★

地表水可利用量就是地表水资源总量扣除水量损失如蒸发、渗漏流失、流出本区域外的水量(或称弃水)以后,具有被利用可能(采取适当手段)的那部分水量。即扣除三部分:汛洪弃水、预留河道内生态用水、蒸发渗漏。

现状条件下的可供水量是指在现在蓄水取水供水工程条件下能提供的水量,它是当时水资源开发利用程度和能力的现实状况,决不能代表水资源的可利用量。

可供水量与供水能力、地表水产水量及需水量密切相关,但它又不等于供水能力或需水量,更不等于可利用量。

注意:总水资源量>可利用水资源量>现在条件下的可供水量★

2、地下水可开采量五个条件(必考)★★

(1)开采期内水量不能减少

(2)动水位不超过设计要求

(3)水的理化性质变动在允许范围内

(4)不影响邻近已有水源地的开采

(5)不发生危害性工程地质现象

3、可供水量的计算例子,列表,作业。P96~P100

4、入境与出境水量的计算

入境水量是天然河流经区域边界流入区内的河川径流量;

出境水量则是天然河流经区域边界流出区外的河川径流量。

5、

补充:

1、一个流域上中下游,其可利用量可供水量总水资源量分别是多少,最后要推求流域出口总的水量。

第五章区域水源水质分析评价(“水质评价就一个内容”,“可能让你列一个步骤(程序),水量+水质”)(评价内容了解、因素为重点,方法为非重点)

第一节地表水水质评价

地表水水质评价,包括河流水质评价和湖泊水体水质评价等两种类型。

(一)评价程序和内容★

河流水质评价程序和内容大体按以下次序进行。

1.河流水环境背景特征评价

2.污染源调查与评价

3.河流污染现状评价

4.河流水体自净能力评价

5.河流预断评价

6.河流综合防治评阶

(二)评价因子的选择★★

1.评价因子的选择方法

根据河流水体质量。评价的目的和要求进行选择,或根据污染源评价结论(主要污染物及其特点等)进行选择,也可根据现有分析评价的试验条件进行选择。

2.河流评价的因素(重点中的重点,必考内容)

河流水体质量评价的因素主要有河流水质、底质和水生物。一般应选择在河流水体中起主导作用,对环境、生物、人体及社会经济危害大的因素作为主要评价因素。

主要因素有:(1)感官性因素;(2)氧平衡因素;(3)营养盐类因素;(4)毒物因素;

(5)微生物因素

或者:(1)无机物;(2)有机物;(3)重金属;

河流水质评价的因素,一般可选用水温、电导率、PH值、COD、BOD、DO、悬浮性固体、酚、氰、砷、汞、铬、大肠杆菌等。

(三)河流水体水质评价方法:水体污染指数法。

(四)主要污染物与主要污染源的确定采用等标污染负荷法。

第六章水资源合理调配及其决策支持系统

(大系统分解协调是什么结构必考P147,最后一段分解协调法定义)★★

真题回眸:

1.简述水资源优化调配中“大系统协调”的基本思想。(自己去书上找答案)

2.简述河川径流调节的必要性及其调节手段和方法。

答:

必要性:天然状态下,河川径流在时空上存在着周期性与随机性的变化规律,径流的随机性会对人类产生灾害,在达到兴利除害的目的,有必要人工对天然径流在时空上进行分配。手段:建造水库等水利设施,通过蓄与调来改变径流的天然状态,解决供需矛盾。

方法:日、周、年、多年调节,跨流域调节,地表水与地下水调节。

3、地表水和地下水联合运用数学模型举例P148-P149页,系统七个部分及图6-1均为重点内容,应熟记。

4、重点看P158-P160的举例及图6-3所示线性规划模型的目标函数和约束条件,至少要能根据六个控制点写出六个约束条件。

第七章城市水文气候效应(计算题出没)

真题回眸:

1、简述城市化的水文水资源效应;

2、简述城市热岛效应的形成因素。

一、重点掌握劳瑞公式及表7-1,课本P184 ★★

劳瑞(Lowry)用下列表达式来说明城市气候特征的三个组成部分

M(i,t,x)=C(i,x)十L(i,x)十E(i,t,x) (目的:计算城市化的影响)

式中:M——表示t时刻x地点i型天气条件下某气候要素变量的取值;C——该气候变量的背景值,代表当地区域气候因素的作用,假定是不随时间变化的常数;L——该气候变量的地形影响分量,代表由于地形地理特性使气候变量偏离背景值的差额,假定也不随时间变化;E——该气候变量的城市化影响分量,代表城市化使该气候变量偏离背景值的差额,显然对于非城市化自然状态的情况,E=0。

二、城市化对各种气候特征的影响

(一)辐射与气温:由于城市空气中粉尘、二氧化碳、二氧化硫、一氧化碳、碳化氢等有色气体和微粒比郊区多,必然减弱空气的透明度、减少城市的日照时数和降低太阳

直接辐射强度。但因城市下垫面热容量小,空气中二氧化碳等吸收地面长波逆辐射,又有人工热源等原因,城市气温—般高于郊区。

(二) 风和湍流:城市热岛效应会产生热岛环流。又由于城市中建筑物高低交错,大大

地增加了地面的粗糙度。在大多数情况下,使城市的风速小于郊区,风向更为复杂多变。

(三) 蒸散发和湿度:蒸散发包括地面水分的蒸发和植物水分的散发两部分。由于城市中

地面大部分为不透水的路面和建筑物,人工排水管网能够迅速地排泄降水,植被减少了很多,蒸散发量理应明显低于郊区。但由于城市气温高于郊区,使城区湿度降低提高了蒸发能力。在这些因素的综合作用下,城乡间蒸散发量的差别一般不很显著。

(四) 雾和露:城市中或城市周围的雾比远郊区多。这是因为城市空气中粉尘、吸湿性

核极其丰富的缘故。郊区空气湿度虽比市区大,但凝结核少,雾日反而稀少。露是在地面或地面物体上的水汽凝结物。郊区因土壤潮湿,又有丰富的植被,因此其凝露量远比市区为多。

(五) 云和降水:城市中由于有热岛中心上升气流,而且湍流又较多,加之空气中凝结

核极多,因此云量比郊区多。根据多数学者的观测研究,认为城市降水亦较郊区为多,但也有少数学者持相反意见,认为城市降水比郊区少。美国近年所组织的大都市研究计划(METROMEX)所取得的观测资料数据,有力地支持了城市降水增多的观点。

三、城市降雨大于农村的原因:城市凝结核多等等,自己总结。

四、城市热岛效应的形成条件、因素★★

(一)城市下垫面特殊,能吸收较多的太阳辐射。

(二)城市下垫面的热容量大于郊区。

(三)城市CO2与微粒较多,夜间地面长波辐射的热能被空气吸收。

(四)城市高楼间形成“峡谷”,减少地面长波辐射损失。

(五)城市认为热源较多。

(六)城市不透水面积大,水面蒸发量少,带走热量少。

(七)城市建筑密度大,通风不良,不利于热量向外扩散。

五、城市边界热岛的形成主要有以下四个原因。

1.城市覆盖层中的暖空气通过上升运动进入城市边界层。

2.由建筑物顶部和烟囱放散出来的人为热。

3.城市边界层之上为逆温层所覆盖,其上空有更暖的空气。城市产生的湍流运 动,可

以冲破逆温层的底部,并且在穿透对流中使上层较暖的空气向下混合,因而使城市边界层气温增高。

4.在城市污染的大气中,通过短波辐射热交换获得较多的热量。

第八章 城市雨洪计算(重点在计算)★★

一、“设计暴雨”一般包含下列各种要素:重现期、雨量与历时的对应关系以及设计暴雨在时间和空间上的分配过程。(填空或填空)

二、雨量—频率—历时关系的分析和应用 (重点?怎么小红上课没说)

目前计算城市设计暴雨的方法分成两步:先求中心点年最大24小时设计雨量P X ,24,再由雨量-频率-历时关系来推求任意历时t 的设计成峰雨量P t X ,

? 分析雨量—频率—历时关系时,是先对具有充分资料系列的测站作分析,得出各单

站的关系,再作地区综合,分区确定其雨量—频率—历时关系。此关系有两种表达方式:一是用曲线图形,一是用经验公式。

(一)、雨量—频率—历时曲线

(1)有资料条件下单站的关系曲线绘制。对本地区内少数具有长期自记雨量记录系列的测站,特其资料分别作单站分析。其步骤如下。

? 1.从实测短历时暴雨资料中,摘录出每年各种时段的最大雨量。

? 2.对每个时段的逐年暴雨量进行频率计算。

? 3.绘制各时段的暴雨量频率曲线(可绘在同一张机率格纸上),并综合比较各种历时

暴雨量的频率曲线。

? 4.从不同历时暴雨量频率曲线上,将不同频率的设计暴雨雨量读下,再以同一频率

p 的雨量为纵坐标,降雨历时t 为横坐标,在均匀格纸或对数纸上绘制出雨量—频率—历时关系曲线或重现期(频率)—雨强—历时曲线

(2)雨量—历时关系曲线的地区综合。(P196,略)

三、暴雨经验公式的形式与参数的确定 ★★(P196页公式不用记,但要知道过程方法) 国外:

n p

tp c t S i )(+= c t S i n p

tp +=

式中;Sp —雨力,对于给定的重现期是常数; tp i —相应给定频率p ,历时t 的平均降雨强度;t —历时;n 、c —与重现期无关的常数。

我国水利部门:

n p

tp t S i = 注意:该公式为老师PPT 上所有,与书本P197页上不一致。

? 式中的n 又称为暴雨衰减指数。当需要计算时段设计雨量:时,采用下式

n p p t t S x -=1,*

? 式中的单位为毫米/小时;的单位为毫米;的单位为毫米/小时;n 的值一般为

0.5-0.7。

四、设计暴雨过程的推求(重要考点)★★

设计暴雨时程分配一般是将设计雨型用各时段雨量占最大24小时雨量的百分比表示。

(1)方法一:凯弗和丘提出的根据某一特定重现期的强度—历时曲线制定出来的芝加哥法。

设计降雨过程用公式可表达为(以最大强度时间作为原点或时间标度)

式中:i f ——峰前时间t b 的雨强;i b ———峰后时间t a 的雨强;t b ——峰前时间t a

——峰后时间;r ——代表峰前峰后降雨历时的比值;a 、b 、c ——系数。 ()????????+??? ?????????

?+???? ??-=c r t t i b b c r b a b b f 21()???

?????+??? ??-??? ??-??????????+-=c r t r t i a b c a b a b b 1121

注:r 代表峰前历时与总历时的比值,由于上面是图片,不便修改,请自行修改。 峰值等于c

a (2)方法二:皮尔哥瑞姆(Pilgrim)和柯德瑞(Cordery)(1975)研究了一种设计暴雨过程线的方

法,包括下述各步:★★(重点说了这种方法,会自己描述)

(一) 选取一定历时的大雨的样本。

(二) 分历时为若干时段,时段的长度取决于设计洪水计算的需要和观测资料的分段情况。

(三) 对每次降雨,根据每个时段的雨深,排列各时段的序号。

(四) 确定每次降雨每个序号时段雨量占总降水量之百分比。

(五) 以第三步中所确定的最大可能的次序,和从第四步中确定的相对值,安排时段,构成雨量过程线。

(3)方法三:★★(概化三角形必考)

假如以一系列在相同时段Δt 内的雨量增量d 代表这一分布的无因次的一阶矩可由下式给出。一次实测暴雨其次雨量为P ,总历时为D 。

D =n·Δt 其一阶原点矩可按下式计算

m1代表暴雨过程线下面积的重心G 与原点的时间间隔。

由于各次暴雨的历时D 长短不一,因此采用相对值Kt 作为雨型参数

显然值愈大反映雨型偏后,反之亦然。

根据历年暴雨资料特别是大暴雨资料,选定设计;暴雨过程的雨型参数 ,可以取若干次典型大暴雨的平均值和雨型参数,也可以采用若干次典型暴雨的平均值。

对于一次慨化的三角形暴雨过程,由几何原理可以证明

式中: ——三角形顶点与原点的时间间隔。

显然三角形面积代表本次降雨量Pd ,底长为历时D ,则高h 代表最大雨强

根据设计暴雨的次雨量Pd ,历时Dd 和雨型参数不难得出概化的三角形暴雨过程,其底长为

Dd ,高为 i max =h=2P/D t m =3m 1

一D

()t m m D +=3

11 m 1=()∑=-n j j P 15.01·Δt ·p j ∑==n j j

p

P 1()p m K j n j t j np D ?-==∑=115.01K

td t m i

max

五、城市流域的产流计算(重点在下渗)★★

城市流域的产流过程也就是暴雨扣损过程。暴雨损失主要有截留、填洼和下渗三个部分。其中截留和填洼的计算为非重点内容,自己到课本P205和P206去查阅。

注:课本公式(8-12)中应为d e S P /,不是乘!

下渗量的计算:(重点)

(1)考斯加柯夫公式:(下渗曲线经验公式)★(小红说今年不一定考)

2/12

-=t a f P 式中:a 为经验系数。该公式实际上认为在下渗过程中,下渗容量P f 与累积下渗量P F 成反比,a 为比例常数。(考证明题,只需将P f 对t 积分后再跟P f 相乘即可得P F *P f =a )

(2)霍顿公式:(以前没考过,本人认为今年可能会考)

? f =fc 十(f0一fc)e-kt (6—3)

式中:f0——初始下渗率(英寸/小时);fc ——最终下渗率(英寸/小时):k ——由现场

试验估计的衰减指数(1/小时);t ——下渗历时(小时).

注:可结合课本P207页图8-6和图8-7理解,其中,课本中f0初始下渗容量即为初始下渗率。图8-6中曲线起点纵坐标为f0,虚线纵坐标为fc ,请更正。

(3)格林和安普特公式(重中之重!考计算题)★★

式中:k ——湿润锋面以上的土壤水力传导度(与下渗率f 的单位相同);H0——地表表面积水深(常忽略不计);Hc ——毛细管作用水头;Lf ——地表表面到湿润锋面的距离。 注:该公式中的符号与书本中不尽一致,建议以此文档(PPT )里的符号为准。

该公式的物理基础是水流通过多孔介质的达西(Darcy)定理,另外增加如下假设,即在深度Lf 处有一界线分明的湿润锋面和毛细管作用以及介质在湿润锋面以上的饱和度和水力传导度不变。

(用达西定律与质量守恒计算下渗,v=L/t )

六、城市雨洪过程汇流计算(重点在水力学方法)(两个假设:倍比+叠加)

水力学方法(重点)

城市雨洪径流根据水流运动的顺序和相互作用可分为三部分:地表径流子系统、下水道传输子系统和受纳水体子系统。

? 水力学方法是通过分析各个子系统中水流的重力和各种阻力的相互作用,来模拟或i max

=2Pd/D

顶点位置可由下式求得

()D K t d d m d 131-=)(0f c f L H H L K f ++=

预报水流的运动过程。

? 地表径流子系统指各下水道进水口汇水面积构成的系统,即由地表面、边沟和排水

沟所组成的系统。排水系统的每个单元特征有:面积、不透水性、水流糙率和坡度等。

? 该子系统的输入是各单元面积上的降雨过程和产流参数。系统的输出进水口处的流

量过程线。这个过程线同时是传输子系统的输入。

结合对维南方程组,令摩阻坡f S =0S (水面比降),也即在运动波情况下有:求流速v 有以下三种方法:(c 为谢才系数)

1. f S =

u u R c ||12

u=2/1R S c f 2. f S =u u gR

f ||8 u=2/18R f gS f 3. f S =u u k R n n ||23

/42- u=3/2R n S k f n

结合u=m y *α与宽浅明渠y=R,可得

u=2/1R S c f α=f S c ,m=1/2

u=2/18R f gS f

α=f gS f

8,m=1/2 u=3/2R n S k f

n α=n S k f

n ,m=2/3

求得流速u 以后,乘以过水断面的面积即可得雨洪汇流过程。

另外补充:(记住此三个公式)★★补充内容必考

?

式中:f ——魏斯巴赫阻力系数;n ——曼宁糙率;Kn ——换算系数(国际单位:Kn =1;英制:Kn =1.486);C ——谢才系数;R ——水力半径。

对坡面水流,其水力半径R 等于水深Y ,运动波方程S0 =Sf 就可简化为 ? 或单宽流量 式中: a和m —系数,其值随选用的公式而异: 曼宁公式:

达西-魏斯巴赫公式

谢才公式

m

Y V α=1

+==m Y Yv q α3/2,/0==m n S K n α2/1,)8(2/1/0==m gS f α2/1,0==m S C α

七、城市雨洪产汇流计算的推理公式(重点)★★(P219推理公式必要步骤)

(一)周文德推理公式的基本形式:

A u i K Q m )(-=

式中,K 为单位换算系数。若汇流面积 A 的计算单位以平方公里计,m Q 以m^3/s 为单位,暴雨强度i 的计算单位以mm/h 计,k=0.278,损失强度u 以mm/h 计。

该公式可以从线性汇流理论推导出来:从等流时线的概念出发,假定产流强度在时间、空间上都均匀的情况下,流域上的平均产流强度与一定面积的乘积即为出口断面的流量,当此乘积达到最大值时即出现最大流量。

习惯上,城市雨洪计算通过径流系数C 来计算净雨强度r ,即

r=c*i=i-u

式中的c 值主要取决于土地利用情况,可得如下形式的推理公式:

A i c Q m **278.0=

八、计算设计洪峰流量的步骤如下:

1. 根据设计断面所在位置,在地形图及排水管网布置图上勾绘设计断面以上的排水区边

界,并量测排水区面积A 。

2. 由排水区内各排水管渠经过的地面或管道的坡度,糙率和断面等因素,确定汇流历时

t.汇流时间t 是指水质点由流域最远点流达出口或设计点所需汇流时间。

3. 根据当地设计暴雨的雨强-频率-历时关系,由设计频率p 和汇流时间t 确定设计暴雨平

均雨强pt i 。也可利用当地的暴雨公式计算,即由频率p 求得暴雨参数p S ,n 和t 一起代入公式求得雨强p i . p i =n p

t S

4. 由排水区内土地利用情况,合理选定径流系数c

5. 将计算的c 、i 、A 代入周文德推理公式即可求得设计洪峰流量m p Q .

补充:若要计算中大某一设计暴雨24小时之内排干所需满足的排水管网,可按上述五个步骤进行计算,最后加上按计算得的设计洪峰流量以及排水管网坡度选择各管段的管径。

推理公式成立的前提条件有两个,一是流域汇流符合卷积规律,二是产流强度r 的时空分布都是均匀不变的常数。推理公式比较适用于推求设计暴雨所形成的设计洪峰流量,而不适于预报实际暴雨形成的洪水。

九、地下排水管网设计中的雨洪和排水管径计算(曾经考过,估计今年不会考)

(1)确定排水面积A :推理公式法Q m =0.278c·i·A

(2)确定径流系数C

(3)确定汇流时间τ

(4)算出雨强 ip=Sp/t^n

(5 ) Qmp=0.278CiA

第九章 城市面污染分析计算

一、

非点源则指点源以外的污染,也就是地表径流带来的地面污染物,由于其来源于广阔的

地表面,且不易控制,称为面源污染。

1. 雨洪径流中的污染物来自三个方面:降水、土地表面和下水道系统。(填空题)

2. 降水中污染物含量由两部分组成,一部分为降水污染物背景值,另一部分为降水通过大气而引起的湿沉降.其中背景值一般比较稳定。

3、地表面污染物的含量与许多因素有关,这些因素如大气降尘、交通流量、土地利用类型、人口密度、季节和风力等。

4、海门(Hemain)认为,对次洪平均污染物含量或总负荷量起影响的变量依其重要性排列为:最大5分钟雨量、洪峰流量、径流总量和平均流量。

5、米切里斯-门顿关系中a 为污染物集聚量达到最大集聚量L P 的一半所需的时间

6、会推导:

地表污染物的集聚指数关系:假定∑I =a 和∑L =bp ,即dt

dP =a-bp 由于

t

∞时,集聚量P 达到上限L P ,集聚率

dt dP =0,则 A=b*L P ,dt

dP =b(L P -P), P=L P (1-bt e -) 湿沉降量的估算为考点(怎么算★★)

地表污染物可被认为是雨洪径流污染物的主要部分。

影响雨洪径流污染物种类和含量的因素很多。这些污染物大概可分为下面几大类:悬浮固体(SS),耗氧物质,重金属,富营养化物质(P 、N),细菌和病毒,油脂类物质,酸类物质,有毒有机物(除草剂等)和腐植质。(考点)

二、地表污染物的集聚、冲洗和输送★★

(1)污染物的集聚过程

一般可根据地表污染物的贮存—输入—输出的平衡,再通过质量守恒公式来计算

式中,P —集聚在地表上的污染物总量;dP/dt —污染物集聚率;

∑I —各种污染源的产污强度的总和; ∑L —各种清除污染措施和天然清除作用的清污率的总和。 ∑

∑-=L I dt dP

上图中最后一段为考核重点,请仔细解读!

(2)污染物的冲洗(重点?)

1. 不透水面积

?不透水面积上的可溶性污染物首先被冲洗,初始的降雨首先湿润地表也包括污染物,松散的污染物受到雨滴冲击而溅起,加速了溶解过程。一旦地面湿透开始形成径流,填充了地面坑洼低地,比较充分的雨水就溶解当地的各种可溶性污染物,特别是街道牙石边雨水沟及屋顶集水管等处积存的污染物。随着地表径流的形成和流动,这些可溶性污染物会不断地被携带迁移。

?对于非可溶性污染物,则只有当地表径流流速达到相当大时才能运动。当水流流速超过起动流速时,地面一些固体颗粒开始运动,吸附在这些颗粒上的污染物随之运动。由于颗粒大小不同,其运动方式也有差异,小颗粒形成悬浮状的悬移质,较大颗粒沿地面移动形成推移质,还有一些介于两者之间的可沉降颗粒则跳跃式运动。

虽然这些污染物的运动方式不同,但最终都随雨洪径流进入雨水口,并通过管网向下运动。

2. 透水面积

在透水面积上,由于雨水部分入渗到土中,使一部分可溶性和非可溶性污染物吸附在当地表层土壤颗粒上,同时有一小部分可能随渗流进入地下水造成地下水污染。

地表污染物的雨洪冲洗率L,表示雨洪时期内地表污染物总量P的时间变率,即

L=-d P/d t

如上所述,L是受众多因素影响的,大体分为两部分:

一为反映污染物的性质和数量的因素,如土地利用类型、不透水面积比例、当地土质、街道交通量、人口密度和街道清扫情况等;

另一是代表雨洪冲洗能力的因素,如雨强、降雨历时和前期土壤含水量等。

(3)城市径流污染物负荷量的计算方法可分为两大类,即确定性方法和随机方法。

影响径流污染负荷的因素较多,既有影响地表污染物多少、径流冲洗率的因素,又有

降水本身污染程度、下水道系统的因素。

地表污染物的冲洗过程就是地表径流冲洗冲刷和溶解污染物的过程。

污染物冲洗的主要影响因素有降雨特性、下垫面情况和污染物本身的物理化学特性。(核心考点,填空题)

祝君考试及格!

2014-1-7 Tuesday

城市水资源规划及对策探讨

城市水资源规划及对策探讨 发表时间:2018-10-12T10:50:20.490Z 来源:《防护工程》2018年第11期作者:王红兵 [导读] 通过对水资源利用中存在的问题进行了探讨分析,提出了城市水资源可持续利用的对策,为城市的水资源合理利用提供有效的途径和措施,具有一定的现实意义。 王红兵 齐齐哈尔市水资源管理处黑龙江齐齐哈尔 161005 摘要:水是城市中重要的资源,是人们生活的最基本物质,然而,城市中水资源缺乏,因此,就必须加强水资源的合理开发规划,节约用水,循环利用。本文在当前我国城市用水状况的基础上,通过对水资源利用中存在的问题进行了探讨分析,提出了城市水资源可持续利用的对策,为城市的水资源合理利用提供有效的途径和措施,具有一定的现实意义。 关键词:城市水资源;规划;对策;可持续利用 1 城市水资源规划工作的重大意义 1.1 城市水资源价值不菲 水资源的价值是难以用金钱来衡量的,然而,对城市来说,水资源的价值之高,不言而喻,它不单是人们生活的基本物质,同时也是工业生产的基层物质,对于保障人民生活和工业化生产起着至关重要的作用。城市人口密集,人们对水资源的需求日益增加,然而,城市中本身水资源就匮乏,加之生活废水和工业污水的大量排放,城市水资源更加紧缺。 1.2 水资源是可持续发展的重要保障 水资源具有一定的承载能力,所谓水资源的承载能力是指在一定区域内, 一定经济技术水平和社会生产条件下, 水资源可最大供给并能持续供给当代人和后代人需水的规模和能力。它是一个国家或地区人口、环境与经济持续发展的一种基础支柱和支撑能力。水资源承载能力揭示了水资源、区域、经济和人口之间的关系。据此, 地区人口、环境与发展的目标应落实在水资源承载能力之内, 使经济建设和发展与水资源保护同步进行, 否则经济发展不可能持续。 1.3水资源规划是城市建设中的重要环节 城市人口密集,是一个地区的政治、经济、教育的中心,随着城市化的不断进行,人口急剧增加,水资源的问题与矛盾日益突出,我国城市水资源普遍匮乏,价值近年来,工业化的加快,使得水体污染也日益严重,这就严重制约了城市经济的发展。从另一个方面来说,水是人类文明孕育着,从生命的开始,到人类文明的不断演化,水都起到决定性的作用,由于人类活动的日益频繁,人与水挣地现象增强,生态正不断遭受破坏,因此,在城市建设中,就必须加强水资源的规划,从而确保城市生态的稳定,保障人民生活与生产的正常秩序。 2 城市水资源利用问题 2.1 水资源供需矛盾日益突出。水资源的需求量随着城市化进程的不断深入而大大增加,城市人口的增长和大量外来务工人员的加入,水资源供应能力越来越赶不上需求量的增加,加上工业用水的增多,废水排放也会大大增加,水环境问题会进一步恶化。 2.2 水资源浪费和短缺现象日益严重。城市水资源短缺是必然现象,是城市高度发展到一定阶段的产物,我国在上世纪七八十年代就出现了缺水和水供应不足的现象,随着经济的不断发展和城市的不断扩大,缺水范围和程度也在加剧。相关统计,全国六百多个城市中有三分之二处于缺水状态,其中一百多个城市严重缺水,每年给国家带来不可估量的经济损失。水资源的可持续利用,涉及到水资源的节约使用,而浪费现象是可持续利用的最大阻碍。城市水资源短缺的同时,却存在着严重的浪费行为,这表现在工业用水和城市生活用水上:工业方面,相关工艺和设备的陈旧,加上管理上的不合理,用水量非常大,高出发达国家的10倍以上,浪费现象严重;城市生活用水方面,漏水、跑水、滴水、冒水现象普遍存在,城市管网落后,设备器具的锈蚀造成的缺失损失占据很大比例。 2.3水污染问题严重、水环境恶化明显。未经处理直接排入河流、湖泊的污水增多,污染程度相当严重,而国内城市的污水处理厂太少,有相当一部分城市没有污水处理厂,这就导致了水环境恶化的普遍现象。 2.4管理体制不完善,相关制度不明确不充实。管理权属不清,体制混乱是当前我国城市对水资源的管理现状。部门切割式的管理造成权属不清、政出多门而缺乏协调和统一调度,难以实现在控制污染和节约用水方面的举措,这种多政管水的体制是限制城市水资源的优化配置的最大障碍。 3 城市水资源规划利用对策分析 3.1 全面调查研究,制定水资源综合开发计划 首先,在全面调查、测定、汇总城市淡水储量后,结合城市地区水文地质特征和开采的技术装置水平,分析确定城市淡水的可采量。其次,调查目前城市用水量,并根据其调查结果,做出水量平衡分析,为了制定水资源开采和分配计划提供依据。再次,依据城市的经济社会发展战略,预测城市耗水量。最后,根据城市水资源供需平衡分析,制定水资源开发计划。以城市水量能满足生产、生活活动所需及节约为原则,保证采、供、需水量的平衡,对水资源有计划的开采。对于缺水城市,更严格制定开采计划,严格控制水资源的污染贬值,并制定措施去弥补水资源不足,以求迅速达到水资源的供需平衡。 3.2 节约与计划用水,大力提倡和加强污水资源化 防治水污染最有效、最合理的方法是节约用水,组织闭路循环系统,实现废水回用,进而推动污水资源化。实践证明,城市污水的再利用,优点很多,它既能节约大量新鲜水,缓和工业与农业争水及工业与城市争水的矛盾,又可大大减轻接受污水水体的污染程度,保护天然水资源。同时还能增加城镇可用水的供给量。有调查显示,城镇供水的80%转化为污水,经收集处理后,其中的70%可以再次循环使用,可用于环境用水,市政用水和水质要求不高的工业冷却用水等。因此,全面节流,适当开源,合理调度,从各个方面采取节约用水措施,不仅关系到城市经济和社会的可持续稳定发展,而且直接关系到水污染的根治。 3.3 加强水资源管理,建立有权威的统一管理机构 目前,水资源开发利用工作,还处在多部门分散管理中,地表水、地下水、污水等都有各自的管理部门和系统,相互分割,管理混

全国水资源综合规划

促进水资源可持续利用保障国家水资源安全 ——水利部副部长矫勇解读《全国水资源综合规划》 2010-12-07 国务院正式批复了《全国水资源综合规划》(以下简称《规划》)。这是继国家制定的能源、土地、粮食、应对气候变化等战略规划之后又一项重要的资源环境战略性规划,也是我国资源利用和保护领域的又一纲领性文件。贯彻落实国务院批复精神,实施好《规划》,是水利部门的一项重要任务。 记者:据了解,这是我国首次编制全国性的水资源综合规划,《规划》有国家八个部委共同参与。请您谈谈《规划》编制的历程和重要意义。 矫勇:进入21世纪,针对我国日益严峻的水资源形势,从保障国家水资源安全、促进水资源可持续利用的战略高度出发,依据《中华人民共和国水法》,自2002年由国家发展改革委和水利部牵头,会同国土资源部、环境保护部、住房城乡建设部、农业部、国家林业局、中国气象局等有关部门,在全国范围内组织开展了水资源综合规划编制工作。 《规划》编制工作主要分为两个阶段:第一阶段为水资源调查评价,主要任务是全面调查水资源及其开发利用状况;第二阶段为水资源综合规划编制,主要任务是科学制定水资源节约、保护、配置和可持续利用的战略目标、总体思路、主要任务与对策措施。 本《规划》是涵盖全国、流域、行政区域三个层面,涉及多学科、多部门的一项复杂而艰巨的系统工程 《规划》是《中华人民共和国水法》确定的国家水资源战略规划,规划成果是我国长期治水实践经验的科学总结,是可持续发展治水思路的集中体现,是我国水资源开发、利用、配置、节约、保护与管理及水害防治工作的重要依据。《规划》的实施将全面提升我国水资源可持续利用能力和对经济社会发展和生态环境保护的支撑与保障能力,不合理水资源开发利用方式将得到有效转变,水资源利用效率和效益将显著提高,水生态环境状况将得到显著改善,应对气候变化与突发事件的能力将显著增强。 意义: 《规划》必将对我国水资源工作产生重大而深远的影响,对水资源可持续利用和经济社会可持续发展起到重要的促进作用。 矫勇:《规划》编制的主要成果包括八个方面:一是水资源及其开发利用现状。二是规划目标与任务。三是水资源供需分析。四是水资源配置。五是水资源可持续利用对策。六是水资源管理制度建设。七是实施效果与环境影响评价。八是保障措施。 《规划》以满足广大人民群众的用水需求、促进经济长期平稳较快发展、推动加快经济发展方式转变、改善和保护生态环境为宗旨,从保障国家可持续发展的战略高度出发,重点回答了水资源可持续利用中的6个重大战略问题。 一是全面调查和科学评价了我国水资源及其开发利用与水生态环境状况和演变规律,系统分析了我国水资源承载能力和水环境承载能力。二是在充分考虑不同地区水资源条件、利用水平、未来经济社会发展和技术进步等因素的基础上,科学提出的我国今后一个时期水资源可持续利用的战略目标、总体思路和主要任务。三是研究制定了全国、流域和区域水资源总体配置格局及开发利用与节约保护的控制性指标。四是研究论证了重大水资源配置工程总体布局,提出了有利于水资源合理配置的管理措施。五是从促进我国水资源可持续利用的战略高度出发,制定了节约高效利用水资源,保护水生态环境及保障饮水安全、供水安全、粮食安全和生态安全的对策。六是提出了实行最严格

完整版《北京城市总体规划(2016年-2035年)》

完整版《北京城市总体规划(2016年-2035年)》 来了! 2017-09-29 23:56 《北京城市总体规划(2016年-2035年)》总则第1条指导思想(略) 第2条主要规划依据(略)第3条规划范围 本次规划确定的规划区范围为北京市行政辖区,总面积为16410平方公里。 第4条规划期限 本次规划期限为2016年至2035年,明确到2035年的城市发展基本框架。近期到2020年,远景展望到2050年。 第一章落实首都城市战略定位,明确发展目标、规模和空间布局第一节战略定位第5条北京城市战略定位是全国政治中心、文化中心、国际交往中心、科技创新中心第二节发展目标(略)第三节城市规模第14条严格控制人口规模,优化人口分布 按照以水定人的要求,根据可供水资源量和人均水资源量,确定北京市常住人口规模到2020年控制在2300万人以内,2020年以后长期稳定在这一水平。 1.调整人口空间布局 通过疏解非首都功能,实现人随功能走、人随产业走。降低城六区人口规模,城六区常住人口在2014年基础上每年降低2—3个百分点,争取到2020年下降约15个百分点,控制在1085万人左右,到2035年控制在1085万人以内。城六区以外平原地区的人口规模有减有增、增减挂钩。山区保持人口规模基本稳定。2.优化人口结构 形成与首都城市战略定位、功能疏解提升相适应的人口结构。制定科学合理的公共服务政策,发挥公共服务导向对人口结构的调节作用。加快农村人口城镇化进程。积极应对人口老龄化问题。提升人口整体素质。采取综合措施,保持人口合理有序流动,提高城市发展活力。 3.改善人口服务管理 构建面向城市实际服务人口的服务管理全覆盖体系,建立以居住证为载体的公共服务提供机制,扩大基本公共服务覆盖面,提高公共服务均等化水平。在常住人口2300万人控制规模的基础上,考虑城市实际服务人口的合理需求和安全保障。 4.完善人口调控政策机制 健全分区域差异化的人口调控机制,实现城六区人口规模减量与其他区人口规模增量控制相衔接。加强全市落户政策统筹,建立更加规范的户籍管理体系,稳步实施常住人口积分落户制度。强化规划、土地、财政、税收、价格等政策调控作用,加强以房管人、以业控人。强化主体责任,落实人口调控工作责任制。 5.转变发展方式,大幅提高劳动生产率 到2020年全社会劳动生产率由现状19.6万元/人提高到约23万元/人。 第15条实现城乡建设用地规模减量第16条降低平原地区开发强度(略)第四节空间布局第17条构建“一核一主一副、两轴多点一区”的城市空间结构为落实城市战略定位、疏解非首都功能、促进京津冀协同发展,充分考虑延续古都历史格局、治理“大城市病”的现实需要和面向未来的可持续发展,着眼打造以首都为核心的世界级城市群,完善城市体系,在北京市域范围内形成“一核一

水资源合理配置基本概念(doc 18页)

水资源合理配置基本概念(doc 18页)

水资源合理配置浅析 摘要:水资源合理配置浅析。 关键词:水资源合理配置 一、水资源合理配置基本概念 1.基本概念 水资源合理配置可以定义为:在一个特定流域或区域内,以有效、公平和可持续的原则,对有限的、不同形式的水资源,通过工程与非工程措施在各用水户之间进行的科学分配。 实际上,水资源合理配置从广义的概念上讲就是研究如何利用好水资源,包括对水资源的开发、利用、保护与管理。在中国,特别是华北和西北地区。实施水资源合理配置具有更大的紧迫性。其主要原因:一是水资源的天然时空分布与生产力布局不相适应,二是在地区间和各用水部门间存在着很大的用水竞争性,三是近年来的水资源开发利用方式已经导致产生许多生态环境问题。 水资源的合理配置是由工程措施和非工程措施组成的综合体系实现的。其基本功能涵盖两个方面:在需求方面通过调整产业结构、建设节水型社会并调整生产力布局,抑制需水增长势头,以适应较为不利的水资源条件;在供给方面则协调各项竞争性用水,加强管理,并通过工程措施改变水

来社会对水资源利用的权利。因而,水资源合理配置体系不仅应适合经济发展和人民生活的需求,还应尽可能地满足人类所依赖的生态环境对水资源的需求,以及未来社会对水资源的基本需求。 水资源系统与人类社会和生态系统具有如 图1所示的密切关系。其中一个系统的变化 将会同时影响另外两个系统朝正负两个方 向产生相应的变化。生态系统对人类社会不 仅提供生活生产材料(a),而且具有气候调 节(b)、水土保持(c)、环境美观(d)、旅游 娱乐(e)等功能;人类社会对生态系统也具 有很大的作用力.林业、渔业等生物资源掠 夺性开发利用(f)对生态系统的天然平衡会 造成破坏。生态系统依赖于水资源,水源的枯竭会导致植被退化(g)、土地荒漠化(h)、动植物大量消亡(i)等严重生态事件,而水质的退化(j)也会造成水资源使用功能的下降,造成对植被、鱼类等生态系统主体的严重损害。生态系统对水资源系统也具有重要的调节、涵养以及水质净化(k)等功能。生图1 人—水—生态三系统的相 互作用

水资源综合利用规划

水资源综合利用规划 我国农业用水效率很低,灌溉用水的利用率只有30%~40%,而发达国家为70%~90%,提高灌区的用水效率,对于缓解农业水资源危机具有举足轻重的作用[1-2]。现将灌区水资源综合利用与管理的措施总结如下。 1充分利用当地水资源 现有的灌区改造,在水源的设计上,应在充分利用当地水资源的基础上考虑引水。充分利用当地水资源在灌区改造中占有的重要地位。通过对地表水、土壤水、地下水的合理调控,最大限度地把天然降水转化为农业可用的水源。此外,经过适当处理的工业和城镇生活排出的污废水以及具有一定矿化度的地下咸水等都是灌溉水源。在生态环境允许的范围之内,适当且充分利用浅层地下水,适当降低地下水位,有利于增加降雨入渗量,减少径流流失和潜水蒸发,不仅能充分利用当地水资源,有利于旱涝盐碱的综合治理,而且能充分发挥地下水库的多年调节作用(干旱年适当多开采,多雨年得到补偿),提高农业用水的保证率。劣质水处理利用是增加灌溉水源和保护、改善环境的战略措施。劣质水包括工业和城镇生活污废水、地下咸水。污废水经过处理使之达到灌溉标准,不仅可以增加农业灌溉水源,还可防止污染环境,其充分利用还有一定的潜力可挖。 2井渠结合 井渠结合是地上水地下水联合运用的有效途径,其机理是调

控地下水埋深在适宜的状态,通过降雨入渗地下形成土壤水和地下水。井渠并用、优化调度水资源,能提高水资源的利用效率。地表水、地下水联合运用的方式:一是春灌。地下水位回升到最高,返盐盛期,采用群井汇流,井渠间灌,防止返盐;二是夏灌。以井为主,降低地下水位,预防渍涝;三是冬灌,河水充足,渠灌可用于洗盐补淡。 3灌区水资源统一管理 目前,水资源管理为政及多部门争权现象普遍,在上游地区,大引大排,大水漫灌,不仅造成水资源浪费,还导致渍涝灾害加重和土壤盐碱化蔓延;而下游地区则由于河道来水供不应求或枯竭,不得不掠夺性地开发利用地下水,以致引起地下水位持续下降,诱发一系列生态环境问题。因此,灌区水资源必须统一管理,包括地表水、地下水等多种水源的统一开发利用和治理保护,在制订灌区改造规划时不能忽略。灌区水管理机构给各地区和各部门分配的水资源,要以这些地区和部门合理开发利用当地水资源为前提。 4工程统一规划 一是工程措施和非工程措施有机地结合。非工程性节水措施,包括管理措施和农业节水技术措施。灌区管理主要是理顺供水和用水机制,灌区优化配水节水技术主要根据灌区的可供水量、作物的需水量和生产函数以及各级输配水渠道的技术参数,采用系统工程方法,制订灌区水量调配方案。节水灌溉制度是把有限的

基于二元水循环模式的区域水资源配置研究浅析

基于二元水循环模式的区域水资源配置研究浅析 摘要:水资源问题是我国面临的重要资源和环境问题。水资源合理配置是解决水资源问题的重要途径,现将二元水循环模式应用于区域水资源配置中,即在水资源配置中考虑“自然-人工”水循环的影响,并决策出使区域社会-经济-生态最优的水资源配置方案。 关键词:二元水循环;水资源配置;动态平衡 水是生命之源,是人类社会发展的基础,其重要性已毋庸置疑。而在水资源供需矛盾日渐尖锐的今天,研究利用现有水利工程的优化调度,协调缺水与洪灾之间的矛盾,是投资小、回报高,且不破坏生态环境的方法,不失为解决水问题的有效途径之一。基于二元模式配置理论认为,流域是由社会经济系统、生态环境系统和水资源系统组成。天然水循环支撑了生态环境系统,同时水资源开发利用在天然水循环的大框架内形成了人工侧支水循环,与天然水循环共同支撑着社会经济系统的发展,并由此形成了流域水资源演化的二元结构。且随着城市化进程和人类活动的加快,人工侧支水循环的影响愈发突出。故将水资源二元演化理论与方法应用于区域水资源优化配置中,从而实现广义水资源高效利用,使区域水资源―经济―生态复合大系统最有发展的目的,是

很有理论以及现实意义的。本文综合概述了二元水循环理论在水资源优化配置中的研究现状和意义。 1 国内外水资源配置进展 水资源短缺与水环境恶化问题已严重影响了我国经济 社会的可持续发展。区域水资源配置是从最初的水量分配到目前协调考虑流域和区域社会经济、环境和生态各方面需求进行有效的水量调控。水资源配置研究日益受到重视。目前,水资源开发利用和人类活动结合日趋紧密,影响因素逐渐增多,导致其结构更趋复杂,这就促使在水资源天然循环和供用耗排人工侧支循环的统一框架下完成水资源配置。 对于水资源合理配置的含义,不同阶段有不同学者提出自己的见解。一般认为水资源配置是指在流域或特定的区域范围内,遵循有效性、公平性和可持续性原则。利用各种工程和非工程的措施,按照市场经济规律和资源配置准则,通过合理抑制需求、保障有效供给、维护和改善生态环境质量等手段和措施,对多种可利用水源在区域间和各用水部门间进行的调配。水资源配置中必须考虑水量的需求与供给、水环境的污染与治理、水与生态三重平衡关系。 国外对水资源优化配置的研究始于20世纪60年代初,此后线性规划、动态规划、多目标规划和群决策等方法先后被广泛应用。 国内的水资源优化配置研究起步稍晚。随着我国经济的

水资源规划及利用期末适用卷(附答案)

水资源规划与利用测试题A 一、名词解释(每小题3分,共24分) 1.防洪限制水位 2.年保证率 3.设计枯水系列 4.水电站保证出力 5.系统最大工作容量 6.重复容量 7.水库群 8.防洪库容 一.解释下列概念(每小题3分,共24分) (1)防洪限制水位:水库在汛期允许兴利蓄水的上限水位。 (2)年保证率:是指多年期间正常工作年数占运行总年数的百分比。 (3)设计枯水系列:为了计算水库运用多年连续枯水状况,选择的设计枯水系列。在实测资料中选择出最严重的连续枯水年组,并从该年组最末一年起逆时序扣除允许破坏年数,就得到设计枯水系列。 (4)水电站保证出力:是指水电站在长期工作中符合水电站设计保证率要求的枯水期(供水期)内的平均出力。 (5)电力系统最大工作容量:为了满足系统最大负荷要求而设置的容量。 (6)重复容量:在汛期,为了减少弃水额外增大水电站的容量,使在丰水期多发电。由于这部分加大的容量不能当作工作容量,因而称重复容量。 (7)水库群:一群共同工作的水库整体(群体)。 (8)防洪库容:防洪高水位与防洪限制水位间的库容。用以拦蓄洪水,满足下游防护对象的防洪要求。

二、简答题(4小题,共28分) 1. 水库群联合工作时可以相互补偿,补偿作用有哪些?补偿的目的是什么? 2. 电力系统为什么需要设置负荷备用容量?哪些电站适宜担任负荷备用? 3. 何谓死水位(Z 死)和死库容(V 死)?为什么水库要设置死库容(或者说,死库容有何作用)?为什么要设置极限死水位? 4. 简述绘制水库调度图的意义。 二.简答题(4小题,共28分) 1. 答: (1)水文补偿:不同河流或干支流,因水文不同步性,起到相互补充水量(也称径流补偿),提高总供水量或出力。 (2)库容补偿:利用各水库调节性能的差异,而进行的补偿。选调节性能好的水库作为补偿水库,调节性能差的水库作为被补偿水库。改变补偿水库的运行方式,以提高总的保证出力或水量。 (3)电力补偿: 2. 答: (1)在实际运行状态下,电力系统的日负荷是经常处在不断的变化之中,随时有可能出现突荷。这是由于系统中总有一些用户的负荷变化是十分猛烈而急促,这种不能预测的突荷可能在一昼夜的任何时刻出现,也有可能恰好出现在负荷的尖峰时刻,使此刻最大负荷的尖峰更高,因此,电力系统必须随时准备部分备用容量。当这种突荷出现时,不致于因系统容量不足影响供电质量。 (2)靠近负荷中心,具有大水库、大机组的坝后式水电站,应优先考虑; 对于引水式水电站,应选择引水道比较短的电路; 当缺乏水电站时,也可选择火电站。 3. 答: 死水位:在正常运用的情况下,允许水库消落的最低水位。

水资源规划及管理复习总结

1.可持续发展:指“人类在社会经济发展和能源开发中,以确保它满足目前的需要而不破坏未来发展需求的能力”。 2.水资源利用可持续度:指表示水资源对于发展的支持程度,是水资源对于发展用水量的满足程度,可供给的水资源总量与发展用水总量的比值。 3.水资源利用可持续指数:是表示区域发展持续可能性的大小,是水资源利用的产出与用水量的比值,即表明发展的程度,又表明水资源利用的节约程度。 4.水资源规划:水资源规划是以水资源利用、调配为对象,在一定区域内为开发水资源、防治水患、保护生态环境、提高水资源综合利用效益而制定的总体措施计划与安排 5. 水平年:指在规划设计水资源过程时,以未来某一年的需水量作为规划设计需水量,未来的那一年就是我们的设计水平年。设计水平年是相对于现状年而言,现状年也叫基准年。 6. 设计代表年:常常从长系列的水文资料中选择一些代表年或代表期的径流资料调节计算,供规划方案比较。 7. 最大供水能力:是指区域供水系统能够提供给用户的最大供水量的大小。 8. 灌溉水利用系数:是指灌溉面积上田间所需净水量与渠首引进的总水量的比值。 9. 生态环境需水:是指为了维持生态环境系统一定功能所需要保留的自然水体或需要人工补充的水量。 10. 河道内生态环境需水:指维持河流生态系统一定形态和一定功能所需要保留的水量。 11. 河道外生态环境需水:指保护、修复或建设给定区域的生态环境需要人为补充的水量。 12.供水预测:是以现状情况下水资源的开发利用状况为基础,以当地水资源开发利用潜力分析为控制条件,通过经济技术综合比较,制定出不同水平年的水资源开发利用方案,从而进行可供水量预测,为水资源的供需分析与合理配置提供参考依据. 13. 可供水量:指在不同水平年、不同保证率情况下,考虑可利用水资源量,河道外需水量及工程供水能力三者组合条件下工程设施可提供的水量。 14. 库容系数:库容系数β =V/W 水库兴利库容除以本级水库多年平均年径流量 15. 灌溉制度:在一定的自然气候和农业栽培技术条件下,为使作物获得高产、稳产,在作

北京市水资源状况分析

北京市水资源状况分析 摘要:北京是我国政治、经济、文化中心,也是一座国际化的大都市,同时北 京也是一个严重缺水的城市,水资源成为北京市发展的重要瓶颈,本文在分析具体数据的基础上,对北京市的水资源的发展提出了一些建议。 关键词:北京市;水资源;缺水;节水。 Abstract:Beijing is the center of political, economic and cultural of our country,an international metropolis at the same time ,while Beijing is also a city of severe water shortage,Water become an important obstacle of Beijing's development, I put forward some suggests based on the numbers of Beijing. Key words: Beijing; water resource; water shortage ;water saving. 前言:水资源危机是继石油危机以后,在二十一世纪最有可能出现的危机。水资源问题不仅影响、制约现代社会的可持续发展, 而且与人类的生存密切相关。由于社会经济的发展、人口增长和工农业生产等原因, 对水的需求不断增加, 使水资源供需矛盾凸显,水资源成为制约经济进一步发展的重要因素。 1 北京市水资源现状及分析 2009年北京市全市平均降水量448mm[1],比2008年降水量638mm少30%[2],比2007年降水量499mm少51mm[3],比多年平均值585mm少23%,是一个典型的枯水年。全 市地表水资源量为6.76亿m3,地下水资源量为15.08亿m3,水资源总量为21.84 亿m3,比多年平均37.39亿m3少42%。 1.1 北京市自然条件 北京市属海河流域, 是300万年前由永定河和潮白河冲积形成的倾斜平原, 地势西北高, 东南低; 从东到西分布有蓟运河、潮白河、北运河、永定河和大清河5大水系, 官厅水库和密云水库是市区地表水的两大水源, 其中密云水库供应 了市区一半以上的日常用水; 全市多年平均降雨量585 mm, 折合水体9919 亿m3; 平均地表径流21198 亿m3, 地下水资源27109 亿m3, 扣除地表水、地下水重复计算量9108 亿m3, 北京自产天然水资源总量为39199 亿m3; 多年平均入境水量16150亿m3, 出境水量11160亿m3; 人均水资源占有量约300m3,是全国平均水平 的1/8,是世界人均水平的1/ 30,远远低于国际公认的人均1000m3的下限。 1. 2 北京市降水量、地表及地下水资源量。 2009年全市平均降水量448mm,比2008年同期降水量638mm少30%,比多

《水资源规划及利用》期末考卷问答及详情答案

1、什么是水资源的综合利用? 水资源(可供利用的大气降水、地表水和地下水的总称)综合利用的原则是按照国家对环境保护、人水和谐、非工程措施是指通过法律、行政、经济手段以及直接运用防洪工程以外的其它手段来减少洪灾损失的措施。社会经济可持续发展战略方针,充分合理地开发利用水资源,来满足社会各部门对水的需求,尽可能获取最大的社会、经济和环境综合效益; 河川水能资源的基本开发方式有哪几种?有何特点? 答:方式表现为集中落差和引用流量的方式。根据集中落差的方式可分为:坝式(蓄水式)水电站、引水式水电站、混合式水电站、潮汐式和抽水蓄能式水电站。坝式水电站的特点是:优点:拦河筑坝,形成水库,抬高上游水位,集中河段落差,能调节水量,提高径流利用率。缺点:基建工程较大,且上游形成淹没区。引水式水电站的特点:优点:不会形成大的水库,淹没损失小,工程量小缺点是饮水量较小,水量利用率较低。混合式水电站:综合利用水能,比较经济。 防洪的工程措施和非工程措施有哪些?两者的区别? 工程措施:修筑堤坝、河道整治、开辟分洪道和分蓄洪区、水库拦洪、水土保持。 非工程措施:建立洪水预警系统和洪水警报系统、洪泛区管理、洪水保险、防洪调度。 工程措施是指利用水利工程拦蓄调节洪量、削减洪峰或分洪、滞洪等,以改变洪水天然运动状况,达到控制洪水、减少损失的目的\(非工程措施是指通过法律、行政、经济手段以及直接运用防洪工程以外的其它手段来减少洪灾损失的措施) 什么是径流调节?分哪几类?(P28) 为了消除或减轻洪水灾害或是满足兴利需要,通过采取能够控制和调节径流的天然状态,解决供需矛盾,达到兴利除害目的的措施称为径流调节。 径流调节分为两大类:为兴利而利用水库提高枯水径流的径流调节,兴利调节:为削减洪峰流量而利用水库拦蓄洪水,以消除或减轻下游洪涝灾害的调节,洪水调节。 水库特征水位和特征库容有哪些?其含义是什么? 水库工程在不同时期有不同任务,为满足兴利要求和保证防洪安全,需要一些控制性的水位和库容,我们把这些决定水库调节能力,其限定作用的控制水位和库容,称水库的特征水位、特征库容。它包括:(1)死水位和死库容:在正常运用情况下,水库都有一个允许消落的最低水位,将其称为死水位。 死水位以下的库容成为死库容。 (2)正常蓄水位和兴利库容:水库在正常运行的情况下,为满足兴利部门枯水期的正常用水,水库兴利蓄水的最高水位称为正常蓄水位。正常水位与死水位之间的库容,是水库实际可用于调节径流以保证兴利的库容,称为兴利库容。 (3)防洪限制水位和结合库容:水库在汛期允许兴利蓄水的上限水位,称为防洪限制水位。防洪限制水位与正常蓄水位之间的库容,称为结合库容。 (4)防洪高水位和防洪库容:水库从防洪限制水位起调,坝前达到的最高库水位称为防洪高水位。 它与防洪限制水位之间的库容称为防洪库容。 (5)设计洪水位和拦洪库容:当发生大坝设计标准洪水时,从防洪限制水位经水库调节后所达到的坝前最高水位称为设计洪水位。它与防洪限制水位之间的库容称为拦洪库容。 (6)校核洪水位和调洪库容:当发生大坝校核标准洪水时,从防洪限制水位经水库调节后,坝前达到的最高水位称为校核洪水位。它与防洪限制水位之间的库容称为调洪库容 (7)总库容:校核洪水位以下的全部水库容积即为水库的总库容。 什么是水库的调节周期?按调节周期分类,径流调节有几种类型?(P35) 答:水库从死水位开始蓄水一直到正常蓄水位再放水到死水位,经历一个完整的蓄放水过程所需的时间。按调节周期分类,可分为日、周、年、多年调节。 什么是完全年调节、反调节、补偿调节、梯级调节和径流电力补偿调节?(P37) 答:完全年调节:能把年内全部来水量按用水要求重新分配而不发生弃水的年径流调节

现代城市供水水源规划

现代城市供水水源规划 工业生产过程和城镇居民生活及其他方面的全部淡水引取来源,称为城市用水水源,简称城市水源。城市水源规划是对寻找与选择城市水源,合理开发利用、科学管理和有效保护城市水资源,做出全面妥善的安排,并保证城市用水能满足城市可持续发展的需要。城市水源规划应在地区(流域)水资源规划的指导下进行。遵照水资源可持续利用的原则,综合考虑天然淡水、雨水、海水和城市污水再生水水源开发。在制定规划期限的城市总取水量时,要充分考虑科技进步,污水和节水工艺的普遍采用,供水系统管理水平的不断提高,居民节水意识不断增强的必然趋势。城市总取水量应是有节制的增加,并且终会有一个平稳甚或下降的趋势,切不可过高估量。 城市水源规划是城市给水排水工程规划的一项重要内容,它影响到给水排水工程系统的布置,城市的总体布局、城市重大工程项目选址、城市的可持续发展等战略问题。城市水源规划作为城市给水排水工程规划的重要组成部分,不仅要与城市总体规划相适应,还要与流域或区域水资源保护规划、水污染控制规划、城市节水规划等相配合。 建国以来,我国水资源的开发利用在带来巨大经济效益和社会效益的同时也导致了严重的水环境问题,要保证我国经济和社会的持续稳定发展,保证水资源能够持续开发利用,水资源利用不能再像过去那样大规模地开发并不丰富的淡水资源,而必须考虑水资源本身的潜在能力,即必须“量水而行”。因此,在进行水资源开发利用规划时,

必须知道区域水资源的开发利用极限与高效利用。面对当前的形势,必须扎实做好城市水源规划,确保城市未来用水的需要。为保证城市各方面用水的需要,每个城市都应该具有自己的取水水源。在确定水源时,一般要从可供水量的多少、水质的好坏、提取或采集的条件、水源地的保护等多方面进行综合比较。.在技术经济条件许可的情况下,最大限度地利用有限的水资源,使有限的水资源发挥更大的效益,做出最为适宜的规划,并尽可能地节约利用水资源。 一、城市水源选择 1.城市水源的种类与特点 狭义的城市给水水源一般是指清洁淡水,即传统意义的地表水和地下水,是城市给水水源的主要选择;广义的水源除了上面提到的清洁淡水外,还包括海水、微咸水、再生污水和暴雨洪水等。 (1)地下水地下水指埋藏在地表下岩石孔隙、裂隙或溶洞等含水层介质中储存运移的水体。地下水按埋藏条件可分为上层滞水、潜水、承压水。地下水具有水质清洁、水温稳定、水量随季节变化不大、不易污染、开采方便、比较经济等特点,一般优先利用地下水作为供水水源,尤其是作为饮用水水源。但地下水水量不如地表水充沛,径流量小,矿化度和硬度较高,有些地区在水质方面有时不能满足用水要求。若水质符合要求,一般都优先考虑,开发地下水具有以下特点。 ①地下水在地层中渗透经过天然过滤,水质透明无色,一般不需净化处理。故水处理过程简单,简化了给水系统,节省投资和运行费用。

北京市水资源现状分析及建议

北京市水资源现状分析及建议 一、北京市水资源 (一)北京市水资源概况 1.北京人均水资源占有量 北京市地处海河流域,是一座人口密集,水资源短缺的特大城市,人均水资源占有量约285立方米,只有全国人均水资源占有量的七分之一;世界人均水资源占有量的三十分之一。在世界120多个国家和地区的首都及主要城市中北京的人均水资源占有量居百位之后。远远低于国际公认的人均一千立方米的下限。而且人口、资源与环境之间的矛盾十分突出,水污染状况相当严峻。 2.北京的水资源 北京市的水资源由入境地表水、境内地表水和地下水组成,地表水和地下水主要靠降雨补给。北京市平均年降水量为64O毫米左右,一般干旱年景的降水量在500毫米以下特别干旱的年份在30O毫米以下。北京的湖泊都很小,水量有限;所以地表水主要来自河水和人工修建的水库。北京境内有大小河流100多条,分属永定河、北运河、潮白河、大清河和蓟运河五大河系,总长27O0公里,同属海河水系。北京在平水年可利用的水资源为47.6亿立方。随着改革开放和城市的发展,北京发生了巨大变化,城市用水量大幅度增加。 3.北京的地下水源 北京有丰富的地下水资源,以往玉泉山泉水涌流,清河及莲花河一带也有不少自流井。北京的地下水主要接受山区河谷潜流补给,同时还接受大气降水及河水入渗。因此,北京一直以地下水为饮用水源。但是,随着经济的快速发展,人口的增加,长期超量开采地下水的结果致使地下水位下降、水的硬度升高地面下沉,东郊已出现1000平方公里的漏斗区。近年来,北京开展地表水和地下水联合调度、雨洪利用,地下水回灌、调控利用等措施,使地下水位的下降趋势初步得到了控制,为改善水环境,实现水资源的可持续利用奠定了基础。 4.北京的城市生活水源 北京市区的自来水供应量为245万立方米/日,其中有7座自来水厂利用地下水作为水源,有2座利用地表水作为水源,其供水能力约各占50%。密云、怀柔水厍是供应城市生活用水的主要来源。密云水库是一座特大型水库,上游流域面积为1.58万平方公里,库区总面积224平方公里,总库容43.75亿立方米,相应水面面积约188平方公里。由于北京城市建设的快速发展,人口迅速增加,而作为主要饮用水源的地下水因过量开采,水位逐年下降。 (二)北京市水资源现状 有计算表明,目前北京水资源储量为18.27亿立方米,外地入境水资源19.15亿立方米,合计北京水资源总量为年37.42亿立方米,人均拥有366.8立方米/

非常规水资源利用以及区域水资源的合理配置

非常规水资源利用以及区域水资源的合理配置 1.再生水 再生水是指废水或雨水经适当处理后,达到一定的水质指标,满足某种使用要求,可以进行有益使用的水。再生水也是污水处理厂处理达标水,一般为二级处理,具有不受气候影响、不与临近地区争水、就地可取、稳定可靠、保证率高等优点。再生水虽不能饮用,但它可以用于一些水质要求不高的场合,如冲洗厕所、冲洗汽车、喷洒道路、绿化等。 再生水使用方式很多,按与用户的关系可分为直接使用与间接使用,直接使用又可以分为就地使用与集中使用。多数国家的再生水主要用于农田灌溉,以间接使用为主;日本等少数国家的再生水则主要用于城市非饮用水,以就地使用为主;新趋势是用于城市环境“水景观”的环境用水。 再生水水源保证率高,水质、水量相对稳定的优点,已成为国际公认的“第二水源”。一般而言,城市供水的80%将会转化为污水,经收集处理后,其中70%可以再次循环利用,但实际利用率较低,截至2009年,我国城市再生水利用率为8.5%。这其中存在这很大的提升潜力。我国污水深度处理工程建设规模远远不够,与发达国家相差甚远。主要原因有:再生水厂与管网建设不同步;出厂管网与管网建设不配套;管网建设滞后;价格不合理,销售形势不理想,再生水生产企业在经营上很难实现盈亏平衡,无法继续再生产。 2.海水淡化 海水淡化即利用海水脱盐生产淡水。是实现水资源利用的开源增量技术,可以增加淡水总量,且不受时空和气候影响,水质好、价格渐趋合理,可以保障沿海居民饮用水和工业锅炉补水等稳定供水。现在所用的海水淡化方法有海水冻结法、电渗析法、蒸馏法、反渗透法,目前应用反渗透膜的反渗透法以其设备简单、易于维护和设备模块化的优点迅速占领市场,逐步取代蒸馏法成为应用最广泛的方法。 而限制我国海水淡化的因素也有很多:设备的国产化率低,多级闪蒸、低温多效蒸馏和反渗透是当今海水淡化的三大主流技术。其中大部分设备都是进口,很大程度上增加了海水淡化的成本;高能耗的制约。 3.雨洪水 雨洪水主要是因为在较短时间内较大强度的降雨或者持续强降雨而形成的洪水,简称雨洪水。雨洪水分为雷暴雨洪水、台风暴雨洪水、锋面暴雨洪水。利用实例:北京奥运会场馆。 国家体育场等雨洪利用系统的功能是将体育场用地范围内的降雨变为可用的水资源,即回收雨水和将雨水处理后回用。系统主要由雨水收集管道、贮水池、泵送系统、雨水处理系统、回用水供水系统和自动控制系统组成。主体设施大部分建设在体育场建筑室外地下,与景观体系融为一体。在鸟巢、奥林匹克公园中心区、五棵松体育馆等15个奥运场馆及设施中应用了雨洪利用系统,年平均雨水利用105万吨。 非常规水资源利用的对策建议 1..尽快实现水事务统一管理。 2.建立合理的水价结构和水价体系。 (1)合理调整城市供水价格。(2)完善水利工程供水水价形成机制。(3)合理制定海水、再生水等非常规水资源供水价格,对不同企业不同水质标准制定不同的水价政策。 3.完善非常规水资源利用的工程措施。 (1)要扩大再生水回用范围。(2)加大海水的开发利用。(3)加大微咸水

区域水资源合理配置与利用

区域水资源合理配置与利用 摘要:本文讨论了区域水资源合理配置的理论及提高水资源利用效率的方法,对工业、农业、生活、生态环境等不同用水需求, 以期实现区域水资源合理配置,使水资源能够得到最合理的配置和利用,缓解供需矛盾。 关键词:水资源合理配置 1、水资源合理配置基本理论 1.1 水资源合理配置的涵义 《全国水资源综合规划技术大纲》对水资源合理配置的定义:水资源配嚣是指在流域或特定的区域范围内,遵循高效、公平和可持续的原则,通过各种工程与非工程措施,考虑市场经济的规律和资源配置准则,通过合理抑制需求、有效增加供水、积极保护生态环境等手段和措施,对多种可利用的水源在区域间和各用水部门间进行的调配。 1.2 水资源合理配置研究内容 水资源合理配置的主要研究内容[1]包括: (1)水环境污染问题。评价现状的水环境质量,研究工农业生产和人民生活所造成的水环境污染程度,分析各经济部门在生产过程中各类污染物的排放率及排放总量,预测河流水体中各主要污染物的浓度,制定合理的水环境保护和治理标准。 (2)水资源需求问题。研究现状条件下各部门的用水结构、水的利用率,提高用水率的技术和措施,分析未来各种经济发展模式下的水资源需求。 (3)水资源开发利用方式、水利工程布局等问题。现状水资源开发利用评价,供水结构分析,水资源可利用量分析,规划工程可行性研究,各种水源的联合调配,各类规划水利工程的合理规模及建设次序。 (4)供需平衡分析。在不同的水工程开发模式和区域经济发展模式下的水资源供需平衡分析,确定水工程的供水范围和可供水量,以及各用水单位的供水量、供水保证率、供水水源构成、缺水量、缺水过程及缺水破坏深度分布等。 (5)供水效益问题。分析各种水源开发利用所需的投资及运行费用,根据水源的特点分析各种水源的供水效益,分析水工程的防洪、发电、供水三方面的综合效益。 (6)生态问题。生态环境质量评价,生态保护准则研究,生态耗水机理与生态耗水量研究,分析生态环境保护与水资源开发利用的关系。 (7)技术与方法研究水资源合理配置。分析模型开发研究,如评价模型、模拟模型、优化模型的建模机制及建模方法,决策支持系统、管理信息系统的开发,GIS 等高新技术应用。 1.3 水资源合理配置的目标与原则 (1)水资源合理配置的目标; (2)水资源合理配置原则。 2、提高水资源配置效率的研究 2.1 强化水资源统一配置管理 2.1.1 明确水资源权利划分与实施细则 在中国水资源配置的法律法规中,涉及水资源的“所有”“开发”、“利用”、“保护”“收益”等条款,但没有明确规定除水资源所有权之外其他权利,这给统一管理

区域水资源规划与管理策略

区域水资源规划与管理策略 本文提出了根据社会发展需求确定水资源的供给方案及根据水资源的供应能力引导各行业的发展策略,探讨了水资源规划方案的选择和水资源规划与管理方案的实施问题。指出,要建立完善的法律法规体系,做到水资源的管理者和使用者都有法可依;要建立科学高效的水资源管理体制,优先保障居民生活用水,严格限制高耗水污染企业的发展;要提高水资源利用效率,尽可能发挥每一滴水的价值。 标签:区域水资源;规划模型;TOPSIS方法(优劣势距离法);策略 水资源是人类社会不可或缺的宝贵自然资源,在经济发展和人民生活中占有重要地位。中国北方大部分地区面临着水资源匮乏、污染严重的问题[1-2],而且由于经济发展迅速需水量越来越大,所以水资源的科学规划和优化配置显得格外重要,如何在现有水资源条件下获得最大利益(包括经济利益、社会利益和生态利益)成为人们关心的重点。系统优化技术[3-4]被大量地运用到水资源科学规划与管理问题中,能够很好地解决水资源的中长期规划问题,提高水资源的利用效率。针对某一地区的水资源规划和管理问题,本文给出了一种求解最优解决方案的方法。 一、根据社会发展需求确定水资源的供给方案 水资源规划的目的是为了满足人民生活和企事业单位的用水需求,所以要根据需水量来制定合理的供水方案。对需水量的预测方法主要有灰色模型法、回归分析法、时间序列法等,也可以用组合预测方法。根据未来的需水量,以可利用的水资源为约束条件,建立下面的供水成本最小的供水模型,求解供水方案。 设某地区的供水方式有从外地调水、水库蓄水、地下水和废水回收等共m 种,供水量分别为,最大潜在供水能力为,各种供水方式的单价为。各行业的未来需水量为,提供给第j各行业的总水量为。我们以供水总成本最小为目标函数,以各种水源的供应能力和行业的需水量为约束条件建立如下规划模型: 利用此模型求得的供水方案,我们规划未来水利工程的建设项目,确定各种供水方式和数量,尽可能满足社会对水资源的需要。 二、根据水资源的供应能力引导各行业的发展 随着社会经济的不断发展,人们对于水的需求量不断增加,相应的供水成本也会越来越大,最终无法满足人们的无限需求。因此为了保持经济的可持续发展、保障水资源的可持续利用具有非常重要的意义。在上面的模型中,根据人们的需水情况来决定水的供应是有缺陷的。水资源的供应能力毕竟是有限的,而且水是不可再生的宝贵资源。因此,我们在提高供水能力的同时也要对水资源进行科学管理,限制社会对水资源的不合理需求,培养节水意识,把有限的水资源用到最

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