水資源利用與管理

1、水 資 源利用與管理教案環(huán)境工程系教案課程名稱水資源利用與管理授課專業(yè)環(huán)境工程專業(yè)授課班級(jí)課程類型專業(yè)選修授課方式講授考核方式考查課程教學(xué)總學(xué)時(shí)數(shù)32學(xué)時(shí)學(xué)分?jǐn)?shù)學(xué)時(shí)分配課堂講授：32學(xué)時(shí) 教材名稱管理水資源利用與作者左其亭等出版社黃河水利出版社指定參考書作者出版社授課教師水資源利用與管理教案周次第一周，第1次課章節(jié)名稱前言；第一章、概論授課方式課堂講授教學(xué)時(shí)數(shù)2備注授課要點(diǎn)課程名稱：第一章：概論教學(xué)目的：1、認(rèn)識(shí)水資源，了解水資源現(xiàn)狀2、了解本課程內(nèi)容及目的教學(xué)重點(diǎn)：課程目的及大概內(nèi)容教學(xué)難點(diǎn)：無(wú)教學(xué)內(nèi)容：1.1、水資源的概念水資源的含義比較豐富，對(duì)水資源概念的界定也是多種多樣1、國(guó)際：不列顛

2、百科全書：自然界一切形態(tài)（液態(tài)、固態(tài)和氣態(tài)）的水。英國(guó)水資源法：具有足夠數(shù)量的可用水源。水資源評(píng)價(jià)活動(dòng)國(guó)家評(píng)價(jià)手冊(cè) ：可以利用或有可能被利用的水源，具有足夠數(shù)量和可用的質(zhì)量，并能在某一地點(diǎn)為滿足某種用途而被利用。2、國(guó)內(nèi)：中華人民共和國(guó)水法：地表水和地下水。環(huán)境科學(xué)詞典：特定時(shí)空下可利用的水，是可再利用資源，不論其質(zhì)與量，水的可利用性是有限制條件的。 中國(guó)大百科全書大氣科學(xué)·海洋科學(xué)·水文科學(xué)卷：地球表層可供人類利用的水，包括水量（水質(zhì)）、水域和水能資源，一般指每年可更新的水量資源。水利卷：自然界各種形態(tài)（氣態(tài)、液態(tài)或固態(tài)）的天然水。地理卷：地球上目前和近期人類可以直接或間

3、接利用的水，是自然資源的一個(gè)組成部分。3、定義一般來(lái)說(shuō)，水資源分為：廣義水資源和狹義水資源。廣義的水資源是指地球上水的總體，包括大氣中的降水、河湖中的地表水、淺層和深層的地下水、冰川、海水等。狹義的水資源是指與生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)和人類生存與發(fā)展密切相關(guān)的、可以利用的、而又逐年能夠得到恢復(fù)和更新的淡水，其補(bǔ)給來(lái)源為大氣降水。1.2、水資源的特點(diǎn)1、水資源的自然屬性流動(dòng)性可再生性有限性時(shí)空分布的不均勻性多態(tài)性不可替代性環(huán)境資源屬性2、水資源的社會(huì)屬性社會(huì)共享性利與害的兩重性多用途性商品性1.3水資源的主要用途及協(xié)調(diào)1、水資源的主要用途水資源利用，是指通過(guò)水資源開發(fā)為各類用戶提供符合質(zhì)量要求的地表水和地下

4、水可用水源以及各個(gè)用戶使用水的過(guò)程。按利用方式分河道內(nèi)用水河道外用水水資源利用按不同的分類標(biāo)準(zhǔn)，可分為很多類型。按用水消耗狀況消耗性用水非消耗性用水按用途分生活用水農(nóng)業(yè)用水工業(yè)用水水力發(fā)電生態(tài)用水生活用水是人類日常生活及相關(guān)活動(dòng)用水的總稱。農(nóng)業(yè)用水是農(nóng)、林、牧、副、漁業(yè)等各部門和鄉(xiāng)鎮(zhèn)、農(nóng)場(chǎng)企事業(yè)單位以及農(nóng)村居民生產(chǎn)用水的總稱。工業(yè)用水是工礦企業(yè)用于制造、加工、冷卻、空調(diào)、凈化、洗滌等方面的水。水力發(fā)電是利用河流中流動(dòng)的水流所蘊(yùn)藏的水能產(chǎn)生電能，為人類用電服務(wù)。生態(tài)用水是生態(tài)系統(tǒng)維持自身需求所利用水的總稱。2、水資源多種用途之間的協(xié)調(diào)水資源的用途是多方面的，而可利用的水資源量是有限的，因此必然會(huì)

5、出現(xiàn)用水部門之間為爭(zhēng)水而引發(fā)的矛盾以及需求與供給之間的矛盾。妥善解決這些矛盾，是關(guān)系國(guó)計(jì)民生、社會(huì)穩(wěn)定和人類長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的一件大事。1.4水資源利用面臨的主要問(wèn)題1、水資源短缺水資源短缺是當(dāng)今和未來(lái)面臨的主要問(wèn)題之一。 原因：（1）自然條件制約：自然條件差，時(shí)空分布不均勻等（2）人類需求不斷增加：人口增長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展等表現(xiàn)：農(nóng)業(yè)缺水、城市缺水、生態(tài)缺水2、洪澇災(zāi)害洪澇災(zāi)害是某些地區(qū)的又一大水問(wèn)題。 原因：（1）水資源時(shí)空分布不均勻；（2）全球氣候變化（3）人類活動(dòng)影響加劇，改變降雨時(shí)空分布及生態(tài)環(huán) 境對(duì)洪水的調(diào)蓄能力 形式：河流洪水、突發(fā)洪水、城市洪澇災(zāi)害等3、水環(huán)境污染水環(huán)境惡化也是一個(gè)非常嚴(yán)峻的

6、水問(wèn)題。 原因：人類活動(dòng)排放的污水、廢水量日益增加 危害：（1）危害人體健康，影響水資源的有效利用 （2）造成水質(zhì)型缺水，加劇水資源短缺危機(jī)隨著人口增加和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，水資源問(wèn)題將更加突出，成為制約人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵性問(wèn)題。水資源問(wèn)題不僅是中國(guó)的問(wèn)題，也是世界經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展亟待解決的問(wèn)題之一。造成這一問(wèn)題出現(xiàn)的原因有自然原因，但更多的是人類不合理地開發(fā)、利用和管理水資源的活動(dòng)所導(dǎo)致的。要解決這些問(wèn)題，需要人類共同的努力，加強(qiáng)對(duì)水資源的開發(fā)、利用、治理、配置、節(jié)約和保護(hù)等工作，實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用。1.5本課程的任務(wù)及主要內(nèi)容1、本課程的任務(wù)使學(xué)生了解水資源基本概念和知識(shí)的基礎(chǔ)；使學(xué)生學(xué)

7、習(xí)水資源利用與管理的基本理論、基本知識(shí)；使學(xué)生初步掌握水資源評(píng)價(jià)、水資源開發(fā)利用、水資源合理配置與規(guī)劃、水資源保護(hù)、水資源管理、建設(shè)項(xiàng)目水資源論證等方面的分析方法、計(jì)算方法以及實(shí)際工作方法。2、課程主要內(nèi)容及章節(jié)安排課程主要內(nèi)容：研究如何科學(xué)合理地開發(fā)利用水資源、保護(hù)水資源，進(jìn)行有效的水資源管理，制定適應(yīng)現(xiàn)代水資源管理要求的政策、法規(guī)、經(jīng)濟(jì)和技術(shù)措施。第一章 緒論第二章 水資源概況第三章 水資源的形成第四章 水資源評(píng)價(jià)第五章 地表水資源的開發(fā)利用途徑及工程第六章 地下水資源的開發(fā)利用途徑及工程第七章 生活用水第八章 農(nóng)業(yè)用水第九章 工業(yè)用水第十章 生態(tài)用水水資源利用與管理教案周次第二周，第二次

8、課章節(jié)名稱第二章：水資源概況授課方式課堂講授教學(xué)時(shí)數(shù)2備注授課要點(diǎn)課程名稱：第二章：水資源概況第一節(jié) 世界水資源量及分布狀況第二節(jié) 中國(guó)水資源量及分布狀況第三節(jié) 世界水資源的開發(fā)利用狀況第四節(jié) 中國(guó)水資源的開發(fā)利用狀況第三章 水資源的形成第一節(jié) 水循環(huán)第二節(jié) 地表水資源的形成第三節(jié) 地下水資源的形成教學(xué)目的：了解水資源分布及利用情況了解水資源形成原因及方式教學(xué)重點(diǎn)：教學(xué)難點(diǎn)：教學(xué)內(nèi)容：第二章 水資源概況第一節(jié) 世界水資源量及分布狀況地球上的總水量約為13.86億km3，但其中96.5的水是海水,而淡水資源僅占地球總水量的2.5%，在這極少的淡水資源中，又有69.56%被凍結(jié)在南極和北極的冰蓋以

9、及高山冰川、永凍積雪中，難以利用。同時(shí)深層地下水補(bǔ)充緩慢，開采后難以恢復(fù)，通常不作為可利用水資源。人類真正能夠直接利用的淡水資源是江河湖泊水（約占淡水總量的0.27%）和地下水中的一部分。第二節(jié) 中國(guó)水資源量及分布狀況我國(guó)平均年水資源總量28124億m3，其中河川平均年徑流量27115億m3，地下水8840億m3，重復(fù)計(jì)算量7831億m3，居世界第六位，低于巴西、俄羅斯、加拿大、美國(guó)和印度尼西亞。第三節(jié) 世界水資源的開發(fā)利用狀況對(duì)180個(gè)國(guó)家和地區(qū)的水資源利用狀況進(jìn)行排序，可以看出許多國(guó)家已處在水資源的危機(jī)狀態(tài)之中。按年用水量統(tǒng)計(jì)：用水量最多的前六個(gè)國(guó)家是：中國(guó)（519.8×109m

10、3）、美國(guó)（467.34×109m3）、印度（280×109m3）、巴基斯坦（153.4×109m3）、俄羅斯（117×109m3）。按人均用水量統(tǒng)計(jì)：排序倒數(shù)后五位的國(guó)家（地區(qū)）是：科威特、加沙地帶、阿拉伯聯(lián)合酋長(zhǎng)國(guó)、巴哈馬和卡塔爾。我國(guó)排在第121位。第四節(jié) 中國(guó)水資源的開發(fā)利用狀況2.4.1我國(guó)水資源開發(fā)利用狀況 年徑流量占全國(guó)年徑流總量人均水量占全國(guó)人均值開發(fā)利用率黃河2%26%70%淮河2%15%67%海河1%11.50%178%遼河0.60%21%94%2.4.2我國(guó)水資源開發(fā)利用中的不利因素 （1）人口眾多。（2）污染嚴(yán)重。 （3）國(guó)民經(jīng)濟(jì)

11、高速發(fā)展。（4）水資源的不合理利用。 （5）水利工程防洪標(biāo)準(zhǔn)偏低。第三章 水資源的形成第一節(jié) 水循環(huán)一、水循環(huán)的概念地球上的水以液態(tài)、固態(tài)和氣態(tài)的形式分布于海洋、陸地、大氣和生物機(jī)體中，這些水體構(gòu)成了地球的水圈。水循環(huán)過(guò)程：水圈中的各種水體在太陽(yáng)的輻射下不斷地蒸發(fā)變成水汽進(jìn)入大氣，并隨氣流的運(yùn)動(dòng)輸送到各地，在一定條件下凝結(jié)形成降水。降落的雨水，一部分被植物截留并蒸發(fā)，一部分滲入地下，另一部分形成地表徑流沿江河回歸大海。滲入地下的水，有的被土壤或植物根系吸收，然后通過(guò)蒸發(fā)或散發(fā)返回大氣；有的滲人到更深的土層形成地下水，并以泉水或地下水的形式注入河流回歸大海。水圈中的各種水體通過(guò)蒸發(fā)、水汽輸送、凝

12、結(jié)、降落、下滲、地表徑流和地下徑流的往復(fù)循環(huán)過(guò)程，稱為水循環(huán)。二、水循環(huán)的種類大循環(huán)大循環(huán)過(guò)程：從海洋蒸發(fā)的水汽被氣流輸送到大陸上空，冷凝形成降水后落到陸面，其中一部分以 地表徑流和地下徑流的形式從河流回歸海洋;另一部分重新蒸發(fā)返回大氣。這種海陸間的水分交換過(guò)程，稱為大循環(huán)。小循環(huán)小循環(huán)過(guò)程：海洋上蒸發(fā)的水汽在海洋上空凝結(jié)后，以降水的形式降落到海洋里，或陸地上的水經(jīng)蒸發(fā)凝結(jié)又降落到陸地上，這種局部的水循環(huán)稱為小循環(huán)。前者稱為海洋小循環(huán)，后者稱為內(nèi)陸小循環(huán)。內(nèi)陸水循環(huán)內(nèi)陸水循環(huán)：水汽從海洋向內(nèi)陸輸送的過(guò)程中，在陸地上空一部分冷凝降落，形成徑流向海洋流 動(dòng)，同時(shí)也有一部分蒸發(fā)成水汽繼續(xù)向更遠(yuǎn)的內(nèi)陸

13、輸送。愈向內(nèi)陸水汽愈少，循環(huán)逐漸減弱，直到不再能成為降水為止，這種局部的循環(huán)也叫做內(nèi)陸水循環(huán)。內(nèi)陸水循環(huán)對(duì)內(nèi)陸地區(qū)降水有重要作用實(shí)際上，一個(gè)大循環(huán)包含多個(gè)小循環(huán)，多個(gè)小循環(huán)組成個(gè)大循環(huán)。水循環(huán)過(guò)程中的蒸發(fā)、輸送、降水和徑流稱為水循環(huán)的四個(gè)基本環(huán)節(jié)三、水循環(huán)的實(shí)質(zhì)水循環(huán)是地球最重要的物質(zhì)循環(huán)之一；水循環(huán)實(shí)現(xiàn)了地球系統(tǒng)水量、能量、 地球生物化學(xué)物質(zhì)的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)換；塑造地表形態(tài)提供淡水資源，制約生態(tài)平衡（1）水循環(huán)深刻地影響著地球表層結(jié)構(gòu)的形成、演化和發(fā)展 水循環(huán)不僅將地球上各種水體組合成連續(xù)、統(tǒng)一的水圈，而且在循環(huán)過(guò)程中進(jìn)入大氣 圈、巖石圈與生物圈，將地球上的四大圈層緊密地聯(lián)系起來(lái)。水循環(huán)在地質(zhì)構(gòu)造

14、的基底上，重新塑造了全球的地貌形態(tài)；同時(shí)影響著全球的氣候變遷和生物群類。（2）水循環(huán)是海陸間聯(lián)系的紐帶物質(zhì)交換：水循環(huán)的大氣過(guò)程實(shí)現(xiàn)了海陸上空的水汽交換，海洋通過(guò)蒸發(fā)源源不斷地向陸地輸送水汽，進(jìn)而影響著陸地上一系列的物理、化學(xué)和生物過(guò)程；陸面通過(guò)徑流歸還海洋損失的水量，并源源不斷地向海洋輸送大量的泥沙、有機(jī)質(zhì)和各種營(yíng)養(yǎng)鹽類，從而影響著海水的性質(zhì)、海洋沉積及海洋生物等。（3）水循環(huán)使大氣水、地表水、土壤水、地下水相互轉(zhuǎn)換水循環(huán)的過(guò)程中：降水：大氣補(bǔ)給地表；下滲：地表水補(bǔ)給土壤然后補(bǔ)給地下水、或通過(guò)巖石裂隙直接補(bǔ)給地下水；壤中流：土壤水補(bǔ)給地表；地下徑流：地下水補(bǔ)給地表； 蒸發(fā)或蒸騰：土壤水和地下

15、水補(bǔ)給大氣。（4）水循環(huán)使得水成為可再生資源通過(guò)水循環(huán)，地球系統(tǒng)中各種水體的部分或全部逐年得以恢復(fù)和更新，這使得水成為可再生資源。第二節(jié) 地表水資源的形成一、降水（一）降水及其特征（1）降水是指液態(tài)或固態(tài)的水汽凝結(jié)物從云中降落到地表的現(xiàn)象（2）降水特征降水量是指一定時(shí)段內(nèi)降落在某一點(diǎn)或某一面積上的總水量，用深度表示，以mm計(jì)；日降水量是指一日內(nèi)的降水總量；日降水量達(dá)到和超過(guò)50mm的降水稱為暴雨。降水持續(xù)的時(shí)間稱為降水歷時(shí)，以min、h或d計(jì)；單位時(shí)間的降水量稱為降水強(qiáng)度，以mm/min或mm/h計(jì)；降水籠罩的平面面積稱為降水面積，以km2計(jì)。暴雨集中的較小的局部地區(qū)，稱為暴雨中心（二）降水的

16、成因與類型氣團(tuán)（水平方向物理屬性（溫度、濕度等）較均勻的大塊空氣）受到某種外力的作用向上抬升時(shí)，氣壓降低，空氣膨脹，為克服分子間引力需消耗自身的能量，在上升過(guò)程中發(fā)生動(dòng)力冷卻使團(tuán)降溫。當(dāng)溫度下降到使原來(lái)未飽和的空氣達(dá)到了過(guò)飽和狀態(tài)時(shí)，大量多余的水汽便凝結(jié)成云。云中水滴不斷增大，直到不能被上升氣流所托時(shí)，便在重力作用下形成降雨一、降水的成因與類型空氣的垂直上升運(yùn)動(dòng)和空氣中水汽含量超過(guò)飽和水汽含量是產(chǎn)生降雨的基本條件。按空氣上升的原因，降水的成因可分為鋒面抬升、地形抬升、局地?zé)崃?duì)流和動(dòng)力輻合上升。氣團(tuán)上升過(guò)程中，這團(tuán)空氣的體積就要膨脹，在與外界沒(méi)有發(fā)生熱量交換，即絕熱條件下，體積膨脹的結(jié)果必然導(dǎo)

17、致氣團(tuán)溫度下降。這種現(xiàn)象稱為動(dòng)力冷卻。1、鋒面抬升與鋒面雨冷暖氣團(tuán)相遇，其交界面叫鋒面；鋒面與地面的相交地帶叫鋒；鋒面隨冷暖氣團(tuán)的移動(dòng)而移動(dòng)：當(dāng)冷氣團(tuán)向暖氣團(tuán)推進(jìn)時(shí)，因冷空氣較重，冷氣團(tuán)楔進(jìn)暖氣團(tuán)下方，把暖氣團(tuán)擠向上方，發(fā)生動(dòng)力冷卻而致雨。這種空氣上升稱為鋒面抬升，這種雨稱為冷鋒雨。特征：由于冷空氣與地面的摩擦作用使鋒面接近地面部分坡度很大，暖空氣幾乎被迫垂直上升，在冷鋒前形成積雨云。因此，冷鋒雨一般強(qiáng)度大、歷時(shí)短、雨區(qū)面積較小。當(dāng)暖氣團(tuán)向冷氣團(tuán)移動(dòng)時(shí)，由于地面的摩擦作用，上層移動(dòng)較快，底層較慢，使鋒面坡度較小。暖空氣沿著這個(gè)平緩的坡面在冷氣團(tuán)上爬升，在鋒面上形成了一系列云系并冷卻致雨。這種空

18、氣上升也稱為鋒面抬升，這種雨稱為暖鋒雨。特征：由于暖鋒面比較平緩，故暖鋒雨一般強(qiáng)度小，歷時(shí)長(zhǎng)，雨區(qū)廣，長(zhǎng)江中下游春夏交替時(shí)期的梅雨就屬于這種情況2、地形抬升與地形雨暖濕氣流遇到丘陵、高原、山脈等阻擋，被迫沿坡面上升而冷卻致雨。這種空氣上升稱為地形抬升，這種雨稱為地形雨。特征：地形雨大部分降落在山地的迎風(fēng)坡。在背風(fēng)坡，因氣流下沉增溫，且大部分水汽已在迎風(fēng)坡降落,故降雨稀少3、局地?zé)崃?duì)流與對(duì)流雨當(dāng)暖濕空氣籠罩一個(gè)地區(qū)時(shí)，因下墊面局部受熱增溫，與上層溫度較低的空氣產(chǎn)生強(qiáng)烈對(duì)流作用，使暖空氣上升冷卻而降雨。這種空氣上升稱為局地?zé)崃?duì)流,這種雨稱為對(duì)流雨。特征：對(duì)流雨一般強(qiáng)度大，但雨區(qū)小，歷時(shí)也較短，

19、并常伴有雷電，又稱雷陣雨。4、動(dòng)力輻合上升與氣旋雨氣旋是中心氣壓低于四周的大氣旋渦。在北半球，氣旋內(nèi)的空氣作逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，并向中心輻合，引起大規(guī)模的上升運(yùn)動(dòng)，水汽因動(dòng)力冷卻而致雨。這種空氣上升稱為動(dòng)力輻合上升，這種雨稱為氣旋雨。熱帶氣旋共分5級(jí):低壓區(qū)，氣旋中心位置不能精確測(cè)定，平均最大風(fēng)力小于8級(jí)；熱帶低壓，氣旋中心位置能確定，但中心附近平均最大風(fēng)力小于8級(jí)；熱帶風(fēng) 暴，中心附近平均最大風(fēng)力8 -9級(jí)；強(qiáng)熱帶風(fēng)暴，氣旋中心附近平均最大風(fēng)力10-11級(jí)；臺(tái)風(fēng)，氣旋中心附近平均最大風(fēng)力在12級(jí)以上。二、蒸發(fā)蒸發(fā)是自然界水循環(huán)的基本和重要環(huán)節(jié)之一。蒸發(fā)的大小可用蒸發(fā)量或蒸發(fā)率表示，蒸發(fā)量是指某一時(shí)段

20、如日、月、年內(nèi)總蒸發(fā)掉的水層深度， 以mm計(jì)。蒸發(fā)率是指單位時(shí)間的蒸發(fā)量，也稱蒸發(fā)速度，以mm/min或mm/h計(jì)。流域或區(qū)域上的蒸發(fā)包括水面蒸發(fā)、土壤蒸發(fā)和植物散發(fā)。水面蒸發(fā)是指江、河、水庫(kù)、湖泊和沼澤等地表水體水面上的蒸發(fā)現(xiàn)象。水面蒸發(fā)是最簡(jiǎn)單的蒸發(fā)方式，屬飽和蒸發(fā)。影響水面蒸發(fā)的主要因素是溫度、濕度、風(fēng)速和氣壓等氣象條件。土壤蒸發(fā)是指水分從土壤中以水汽形式逸出地面的現(xiàn)象。影響因素：除了受上述氣象條件的影響外，還與土壤結(jié)構(gòu)、土壤含水量、地下水位的高低、地勢(shì)和 植被等因素密切相關(guān)。蒸發(fā)面在一定氣象條件下充分供水時(shí)的最大蒸發(fā)量或蒸發(fā)率稱為蒸發(fā)能力。水面蒸發(fā)自始至終在充分供水條件下進(jìn)行，所以它一

21、直按蒸發(fā)能力蒸發(fā)。而土壤含水量可能是飽和的，也可能是非飽和的，情況復(fù)雜。對(duì)于完全飽和并且無(wú)后繼水量加入的土壤，其蒸發(fā)過(guò)程大體上可分為三個(gè)階段。第一階段，土壤完全飽和，供水充分，蒸發(fā)在表層土壤進(jìn)行，此時(shí)的蒸發(fā)率等于或接近土壤蒸發(fā)能力，蒸發(fā)量大而穩(wěn)定。第二階段，由于水分逐漸蒸發(fā)消耗，土壤含水量轉(zhuǎn)為非飽和狀態(tài)，局部表土開始干化，土壤蒸發(fā)一部分仍在地表進(jìn)行，另一部分發(fā)生在土壤內(nèi)部。第三階段，表土壤干涸，且向深層擴(kuò)展,土壤水分蒸發(fā)主要發(fā)生在土壤內(nèi)部。其速度極為緩慢，蒸發(fā)量小而穩(wěn)定，直至基本終止。土壤蒸發(fā)過(guò)程實(shí)質(zhì)上是土壤失去水分或干化的過(guò)程。植物散發(fā)：土壤中的水分經(jīng)植物根系吸收，輸送到葉面，散發(fā)到大氣中去

22、稱為植物散發(fā)；由于植物生長(zhǎng)在土壤中，植物散發(fā)與植物覆蓋下的土壤蒸發(fā)實(shí)際上是并存的。因此， 研究植物散發(fā)往往和土壤蒸發(fā)合并進(jìn)行，兩者總稱為陸面蒸發(fā)。三、徑流徑流是指由降水所形成的，沿著流域地表和地下向河川、湖泊、水庫(kù)、洼地等流動(dòng)的水流；沿著地面流動(dòng)的水流稱為地面徑流，或地表徑流;沿著土壤巖石孔隙流動(dòng)的水流稱為地下徑流;匯集到河流后，在重力作用下沿河床流動(dòng)的水流稱為河川徑流。徑流因降水形式和補(bǔ)給來(lái)源的不同，可分為降雨徑流和融雪徑流，我國(guó)大部分河流以降雨徑流為主。在水循環(huán)過(guò)程中，大陸上降水的34%轉(zhuǎn)化 為地表徑流和地下徑流匯入海洋。（一）徑流形成過(guò)程流域內(nèi)，自降雨開始至水流匯集到流域出口斷面的整個(gè)物

23、理過(guò)程，稱為徑流形成過(guò)程徑流形成過(guò)程概括為：1產(chǎn)流過(guò)程降雨開始后，除少量降落到水面的雨直接形成徑流以外，一部分被植物枝葉所攔截，稱為植物截留，并耗于雨后蒸發(fā)；降落到地面的雨水，一部分滲于土壤，當(dāng)降雨強(qiáng)度小于下滲強(qiáng)度時(shí)，降雨全部下滲，當(dāng)大于時(shí)，降雨按下滲能力下滲。超出下滲能力的雨水稱為超滲雨。超滲雨會(huì)形成地面積水，先填滿地面的洼坑，稱為填洼量。填洼的雨量最終耗于下滲和蒸發(fā)。隨著降雨的持續(xù)，滿足了填洼的地方開始產(chǎn)生地表徑流。下滲到土壤中的雨水，除補(bǔ)充土壤含水量外，還逐步向下層滲透。當(dāng)土壤含水量達(dá)到田間持水量后，下滲趨于穩(wěn)定。繼續(xù)下滲的雨水,一部分從坡側(cè)土壤空隙流出，注入河槽，形成表層流或壤中流。另

24、一部分繼續(xù)向深層下滲，到達(dá)地下水面后，以地下水的形式匯人河流，形成地下徑流。位于第一個(gè)不透水層之上的沖積層地下水，稱為潛水或淺層地下水。在兩個(gè)不透水層之間的地下水，稱為承壓水或深層地下2匯流過(guò)程全過(guò)程分為坡地匯流和河網(wǎng)匯流兩個(gè)階段。坡地匯流：地面凈雨沿玻面流到附近河網(wǎng)，稱為坡面漫流。坡地匯流的主要組成部分。河網(wǎng)匯流：進(jìn)人河網(wǎng)的水流,從支流向干流、從上游向下游匯集，最后全部流出流域出口斷面，這個(gè)匯流過(guò)程稱為河網(wǎng)匯流過(guò)程。（二）影響徑流形成的因素流域氣候因素降雨：降雨是徑流形成的必要條件，降雨特性對(duì)徑流的形成和變化起著重要作用。在其他條件相同時(shí)，降雨量大，降雨歷時(shí)長(zhǎng)，降雨籠罩面積大，則產(chǎn)生的徑流量

25、也大。降雨強(qiáng)度愈大，所產(chǎn)生的洪峰流量也愈大，流量過(guò)程線多呈尖瘦狀。暴雨中心在下游，洪峰流量則較大，暴雨中心在上游，洪峰流量就小些。暴雨中心若由流域上游向下游移動(dòng)，各支流洪峰 流量相互疊加，使干流洪峰流量加大，反之則較小。蒸發(fā)：蒸發(fā)是直接影響徑流量的因素，蒸發(fā)量大，降雨的損失量就大，形成的徑流量就小。 對(duì)于一次暴雨形成的徑流來(lái)說(shuō)，雖然在徑流形成過(guò)程中蒸發(fā)量的數(shù)值相對(duì)不大，甚至可忽略不計(jì)，但流域在降雨開始時(shí)的土壤含水量直接影響著本次降雨的損失量，即影響著徑流。而土壤含水量與流域蒸發(fā)有密切關(guān)系。流域的地理因素流域地形：流域地形特征包括地面高程、坡面傾斜方向及流域坡度等。流域地形一方面是通過(guò)影響氣候間

26、接影響徑流的特性；另一方面，流域地形還直接影響匯流條件，從而影響徑流過(guò)程。流域的大小和形狀：流域本身具有調(diào)節(jié)水流的作用，流域面積愈大，地表與地下蓄水容積愈大，調(diào)節(jié)能力也愈強(qiáng)。流域面積較大的河流，河槽下切較深，得到的地下水補(bǔ)給就較多；而流域面積小的河流，河槽下切往往較淺，因此地下水補(bǔ)給也較少。流域長(zhǎng)度決定了流域上的徑流到達(dá)出口斷面所需要的匯流時(shí)間。匯流時(shí)間愈長(zhǎng)，流量過(guò)程線愈平緩。流域形狀與河系排列有密切關(guān)系。扇形排列的河系，流量過(guò)程線往往較陡峻；羽形排列的河系，流量過(guò)程線較矮平。河道特性：若河道短、坡度大、糙率小，則水流流速大，河道輸送水流能力大，徑流容易排泄，流量過(guò)程線尖瘦;反之則較平緩。土壤

27、、巖石和地質(zhì)構(gòu)造：流域土壤、巖石性質(zhì)和地質(zhì)構(gòu)造與下滲量的大小有直接關(guān)系，從而影響產(chǎn)流量和徑流過(guò)程特性，同時(shí)也影響地表徑流和地下徑流的產(chǎn)流比例關(guān)系。植被：植被能阻滯地表水流，增加下滲。森林地區(qū)表層土壤容易透水，有利于雨水滲入地 下，從而增大地下徑流，減少地表徑流，使徑流趨于均勻。對(duì)于融雪補(bǔ)給的河流，由于森林內(nèi)溫度較低，能延長(zhǎng)融雪時(shí)間，使春汛徑流歷時(shí)增長(zhǎng)。湖泊和沼澤：湖泊和沼澤對(duì)洪水能起一定的調(diào)節(jié)作用。人類活動(dòng)因素影響徑流的人類活動(dòng)，主要指人們?yōu)殚_發(fā)利用和保護(hù)水資源，以及為戰(zhàn)勝水旱災(zāi)害所 采用的工程措施及農(nóng)林措施等。通過(guò)這些措施改變了流域的自然面貌，從而也就改變了徑流的形成和變化條件，并改變了蒸發(fā)

28、與徑流的比例、地表徑流和地下徑流的比例，以及徑流在時(shí)間和空間上的分布等。四、地表水資源一個(gè)流域或特定區(qū)域的地表水資源既包括被稱之為雨洪的地表徑流和部分淺層地下徑流，也包括被稱之為基流的淺層和深層地下徑流。我國(guó)地表水資源的時(shí)程分配和空間分布特點(diǎn)與降水量的時(shí)程分配和空間分布特點(diǎn)基本一致。第三節(jié) 地下水資源的形成一、基本概念廣義上的地下水指埋藏在地表以下各種狀態(tài)的水土壤水是指吸附于土壤顆粒和存在于土壤空隙中的水。上層滯水是指包氣帶中局部隔水層或弱透水層上積聚的具有自由水面的重力水。潛水是指飽水帶中第一個(gè)具有自由 表面的含水層中的水。承壓水是指充滿于兩個(gè)隔水層之間的含水層中的水。二、地下水的循環(huán)過(guò)程地

29、下水的補(bǔ)給大氣降水入滲補(bǔ)給：當(dāng)大氣降水降落到地表后，一部分變?yōu)榈乇韽搅?，一部分蒸發(fā)重新回到大氣，剩余一部分滲入地下形成地下水。在很多情況下，大氣降水是地下水的主要補(bǔ)給方式。一般當(dāng)降水量大、降水過(guò)程長(zhǎng)、地形平坦、植被茂盛、上部巖層透水性好、地下水埋藏深度不大時(shí)，大氣降水才能大量入滲補(bǔ)給地下水。（水多、易滲）地表水入滲補(bǔ)給：地表水對(duì)地下水的補(bǔ)給強(qiáng)度主要受巖層透水性的影響，同時(shí)也取決于地表水水位與 地下水水位的高差、洪水的延續(xù)時(shí)間、河水流量、河水的含泥量地表水體與地下水聯(lián)系范圍的大小等因素。凝結(jié)水入滲補(bǔ)給：凝結(jié)水的補(bǔ)給是指大氣中過(guò)飽和水分凝結(jié)成液態(tài)水滲人地下補(bǔ)給地下水。在干旱區(qū)，凝結(jié)水的補(bǔ)給備受關(guān)注

30、，由于干旱區(qū)大氣降水較少，大氣降水和地表水補(bǔ)給量均較少， 因此凝結(jié)水是其主要補(bǔ)給來(lái)源。含水層之間的補(bǔ)給：當(dāng)兩個(gè)含水層之間存在水頭差且有水力聯(lián)系時(shí)，則水頭較高的含水層將水補(bǔ)給水頭 較低的含水層。其補(bǔ)給途徑可以通過(guò)含水層之間的“天窗”發(fā)生水力聯(lián)系，也可以通過(guò)含水層之間的越流方式補(bǔ)給。地下水的人工補(bǔ)給：就是借助某些工程設(shè)施，人為地使地表水自流或用壓力將其引人 含水層，以增加地下水的滲入量。人工補(bǔ)給地下水具有占地少、造價(jià)低、易管理、蒸發(fā)少等優(yōu)點(diǎn)，不僅可以增加地下水資源，而且可以改善地下水的水質(zhì)，調(diào)節(jié)地下水的溫度，阻攔海水入侵，減小地面沉降。地下水的徑流地下水在巖石空隙中的流動(dòng)過(guò)程稱為徑流。地下水又在重

31、力作用下，由水位高處向水位低處流動(dòng)，最后在地形低洼處以泉的形式排出地表或直接排入地表水體，如此循環(huán)過(guò)程就是地下水的徑流過(guò)程。影響地下水徑流的主要因素有:含水層的空隙特性、地下水的埋藏條件、補(bǔ)給量、地形狀況、地下水化學(xué)成分、人類活動(dòng)因素等地下水的排泄含水層失去水量的作用過(guò)程稱為地下水的排泄。地下水通過(guò)泉(點(diǎn)狀排泄）、向河流泄流（線狀排泄）及蒸發(fā)（面狀排泄）等形式向外界排泄。一個(gè)含水層中的水可向另一個(gè)含水層排泄，也可以由人工進(jìn)行排泄，如用 井開發(fā)地下水，或用鉆孔、渠道排泄地下水都屬于地下水的人工排泄。三、地下水運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)地下水運(yùn)動(dòng)比較遲緩，一般流速較小地下水流大多數(shù)都呈層流運(yùn)動(dòng)地下水的絕大多數(shù)情況

32、下呈非穩(wěn)定流運(yùn)動(dòng)假想水流充滿含水層四、地下水資源地下水資源是指埋藏于地表以下的、能夠被人類生產(chǎn)或生活直接利用的、逐年可以得以恢復(fù)和更新的地下水體。深層地下水，因開采后恢復(fù)和更新緩慢，目前不列入地下水資源。水資源利用與管理教案周次第三，四周，第三，四次課章節(jié)名稱第四章：水資源評(píng)價(jià)授課方式課堂講授教學(xué)時(shí)數(shù)2備注授課要點(diǎn)課程名稱：第四章：水資源評(píng)價(jià)教學(xué)目的：掌握水資源評(píng)價(jià)方法教學(xué)重點(diǎn)：降水量評(píng)價(jià)方法；地表水資源量評(píng)價(jià)方法；地下水資源量評(píng)價(jià)方法教學(xué)難點(diǎn)：水資源評(píng)價(jià)法方法教學(xué)內(nèi)容：第四章：水資源評(píng)價(jià)作用：摸清水資源狀況；目的：為合理利用和管理水資源提供基礎(chǔ)資料和科學(xué)依據(jù)。第一節(jié)、概述水資源評(píng)價(jià)定義：水資

33、源評(píng)價(jià)一般是針對(duì)某一特定區(qū)域而言，在水資源調(diào)查的基礎(chǔ)上（范圍），研究特定區(qū)域內(nèi)的降水、蒸發(fā)、徑流諸要素的變娜 律和轉(zhuǎn)化關(guān)系，闡明地表水、地下水資源的數(shù)量、質(zhì)量及其時(shí)空分布特點(diǎn)，開展供水量調(diào)查和水資源開發(fā)利用評(píng)價(jià)，計(jì)算水資源可利用量（方法），為尋求水資源可持續(xù)利用最優(yōu)方案提供基 礎(chǔ)資料，為區(qū)域經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展和國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門提供服務(wù)（目的）。一、水資源評(píng)價(jià)的意義（一）水資源評(píng)價(jià)是水資源合理開發(fā)利用的前提一個(gè)國(guó)家或地區(qū)，要合理地開發(fā)利用水資源，首先必須對(duì)本國(guó)或本地區(qū)水資源的狀況有全面了解，包括水源、水資源量、開采利用量、水質(zhì)和水環(huán)境狀況等。（二）水資源評(píng)價(jià)是科學(xué)規(guī)劃水資源的基礎(chǔ)為了充分發(fā)揮水資源作用

34、，最大可能地減少水害，需要在詳細(xì)調(diào)查的基礎(chǔ)上科學(xué)規(guī)劃水資源的分配、使用等，首要的基礎(chǔ)條件是摸清水資源狀況，用到水資源評(píng)價(jià)的成果。（三）水資源評(píng)價(jià)是保護(hù)和管理水資源的依據(jù)水資源保護(hù)管理的政策、法規(guī)、措施、具體實(shí)施方案的制定，其根本依據(jù)就是水資源評(píng)價(jià)成果。二、水資源評(píng)價(jià)的原則水資源評(píng)價(jià)工作要求客觀、科學(xué)、系統(tǒng)、實(shí)用，并遵循一下技術(shù)原則：1、地表水與地下水統(tǒng)一評(píng)價(jià)2、水量、水質(zhì)并重；3、全面評(píng)價(jià)與重點(diǎn)區(qū)域評(píng)價(jià)相結(jié)合。三、水資源評(píng)價(jià)的一般要求(1)水資源評(píng)價(jià)應(yīng)以調(diào)查、收集、整理、分析利用已有資料為主，輔以必要的觀測(cè)和實(shí)驗(yàn)工作。(2)水資源評(píng)價(jià)使用的各項(xiàng)基礎(chǔ)資料應(yīng)具有可靠性、一致性和代表性。(3)水資源

35、評(píng)價(jià)應(yīng)分區(qū)進(jìn)行。(4)水資源評(píng)價(jià)成果應(yīng)能夠充分反映各評(píng)價(jià)水體的時(shí)程分配和空間分布規(guī)律。(5)全國(guó)及區(qū)域水資源評(píng)價(jià)應(yīng)采用日歷年，專項(xiàng)工作中的水資源評(píng)價(jià)可根據(jù)需要采用水文年。水文年是相對(duì)于日歷年而言的。日歷年根據(jù)不同國(guó)家的歷法通常由1月1日開始，截止于下一年的1月1日之前。水文年與日歷年的主要差異體現(xiàn)在：起止月份的確定由水文規(guī)律而不是直接來(lái)源于天文規(guī)律。水文循環(huán)規(guī)律在服從天文規(guī)律之外，主要受太陽(yáng)輻射強(qiáng)度的變化控制。從理論而言，水文年的立論依據(jù)立足于地球的水文循環(huán)規(guī)律，以徑流的回升點(diǎn)開始計(jì)算，通常是汛期開始，枯期結(jié)束。不同的區(qū)域的起止時(shí)間存在一定的差異性、在不同年份之間也存在差異性。(6)應(yīng)根據(jù)經(jīng)濟(jì)

36、社會(huì)發(fā)展需要及環(huán)境變化情況，每間隔一定時(shí)期對(duì)前次水資源評(píng)價(jià) 成果進(jìn)行一次全面補(bǔ)充修訂或再評(píng)價(jià)。四、水資源分區(qū)（一）水資源分區(qū)的原則(1) 水文氣象特征和自然地理?xiàng)l件相近，基本上能反映水資源的地區(qū)差別。(2) 盡可能保持河流水系的完整性。 (3) 結(jié)合流域規(guī)劃、水資源合理利用和供需平衡分析及總水資源量的估算要求，兼顧水資源開發(fā)利用方向，保持供排水系統(tǒng)的連貫性。（二）水資源分區(qū)方法水資源分區(qū)有按流域水系分區(qū)和行政分區(qū)兩種方法。1.成果匯總分區(qū)1)流域水系分區(qū)為了便于計(jì)算總水資源量，滿足水資源規(guī)劃和開發(fā)利用的基本要求，評(píng)價(jià)成果要求按流域水系匯總，即水資源分區(qū)按流域水系劃分。劃分的基本單元的大小視所研

37、究總區(qū)域范圍酌情而定。全國(guó)按主要流域水系劃分為10大流域片，稱為一級(jí)區(qū)。（黑龍江、遼河、海河、黃河、淮河、長(zhǎng)江、浙閩臺(tái)河流域、珠江、藏南滇西河流域、內(nèi)陸河湖）在一級(jí)區(qū)內(nèi)進(jìn)一步劃分為若干次級(jí)區(qū)，稱為二級(jí)區(qū)，全國(guó)共劃分出77個(gè)二級(jí)區(qū)作為全國(guó)成果匯總的基本單元。有的江河需要分別計(jì)算出上、中、下游或特定大支流的水資源量，在一、二級(jí)之間設(shè)亞區(qū)。2)行政分區(qū)為了評(píng)價(jià)計(jì)算各省（自治區(qū)、直轄市）的水資源量，評(píng)價(jià)成果要求按行政分區(qū)匯總，即按行政分區(qū)劃分水資源匯總基本單元。全國(guó)按現(xiàn)行行政區(qū)劃，劃分到?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄 市）一級(jí)。各?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）和流域片可根據(jù)實(shí)際需要，劃分次一級(jí)行政區(qū)。2.計(jì)算分區(qū)成果匯總分區(qū)

38、存在著兩個(gè)問(wèn)題第一，有些基本單元不能完全滿足水資源分區(qū)的原則（尤其是行政分區(qū)）；第二，基本單元一般較大，單元面積內(nèi)產(chǎn)匯流條件差異較大，影響水資源量的計(jì)算精度。解決問(wèn)題：為了提高分區(qū)水資源量的計(jì)算精度，需要在成果匯總分區(qū)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步劃分計(jì)算小區(qū)，或稱計(jì)算單元。計(jì)算單元的劃分依據(jù)：產(chǎn)匯流條件的差異：在氣象要素變化較大，地形、地貌、土 壤變化較復(fù)雜的地區(qū)，即使在同一個(gè)三級(jí)區(qū)內(nèi)，降水、蒸發(fā)、下墊面等條件也不盡相同，產(chǎn)匯流條件差異較大。此時(shí)，應(yīng)按河流及水文站位置、河川徑流特征、水文地質(zhì)條件和開發(fā)利用情況等進(jìn)一步劃分計(jì)算小區(qū)即計(jì)算單元，計(jì)算單元越小，單元面積內(nèi)產(chǎn)匯流條件差異越小水文資料情況：小區(qū)域水文資

39、料不一定滿足，既滿足產(chǎn)匯流條件一致又兼顧水文資料符合精度要求。在水資源分區(qū)的基礎(chǔ)上，分別進(jìn)行降水量、地表水資源量、地下水資源量、水資源總量、水資源質(zhì)量、水資源可利用量以及水資源開發(fā)利用的評(píng)價(jià)。第二節(jié)降水量評(píng)價(jià)一、分析內(nèi)容在分區(qū)基礎(chǔ)上，對(duì)分區(qū)內(nèi)年降水量特征值、降水量地區(qū)分布、降水量的年內(nèi)分配和多年變化進(jìn)行分析研究，尋求區(qū)域降水的時(shí)空分布規(guī)律，為區(qū)域地表水資源、地下水資源評(píng)價(jià)奠定基礎(chǔ)。一般要求編制下列圖表：雨量站分布圖（雨量站和數(shù)據(jù)的代表性分析）選用雨量站觀測(cè)年限，站網(wǎng)密度表（雨量站和數(shù)據(jù)的代表性分析）選用站降水量統(tǒng)計(jì)表（原始數(shù)據(jù)，分析擴(kuò)展）多年平均年降水量等值線圖（區(qū)域內(nèi)降水量大小分布圖）多年降

40、水量變差系數(shù)Cv值等值線圖（區(qū)域內(nèi)多年年總降水量變化大小分布圖）多年降水變差系數(shù)：指年降水量的距平均數(shù)與多年平均降水量之比的百分?jǐn)?shù)，用以表征某一地區(qū)降水的年際變化程度。一個(gè)地區(qū)降水量豐富，變率小，說(shuō)明水資源利用價(jià)值高多年降水量偏差系數(shù)Cs與變差系數(shù)Cv比值分區(qū)圖（區(qū)域內(nèi)多年年總降水量變化大小分布圖）反映某一水文特征值n年觀測(cè)值x1、x2，xn和對(duì)其均值分布的不對(duì)稱程度，記作Cs，近似公式為Csi=1n(xi-x)3(n-3)3。Cs的絕對(duì)值愈大，表示各xi（i1n）值對(duì)其均值的不對(duì)稱程度愈大；反之愈小。Cs0稱為正偏，Cs0稱為負(fù)偏；Cs0表示分布接近對(duì)稱。在頻率計(jì)算中，由于水文資料觀測(cè)年限較

41、短，計(jì)算的C值誤差太大，不能滿足要求，常采用數(shù)倍于Cv的值來(lái)表示，一般Cs（24）Cv。同步期降水量等值線圖（相同時(shí)間段區(qū)域內(nèi)降水量大小分布）多年平均連續(xù)最大4個(gè)月降水量占全年降水量百分率圖（區(qū)域內(nèi)降水量集中程度分布）主要測(cè)站典型年降水量月分配表。（區(qū)域內(nèi)降水量集中程度分布）二、資料的收集和審查資料的收集(1) 在所研究區(qū)域內(nèi)選用適當(dāng)數(shù)目的測(cè)站資料。要求：資料可靠、系列較長(zhǎng)、面上分布均勻、能反映地形及氣候變化等 (2) 收集部分系列較長(zhǎng)的區(qū)域外圍站資料：目的：正確繪制邊界地區(qū)的等值線，為地區(qū)間計(jì)算結(jié)果協(xié)調(diào)創(chuàng)造條件。(3)對(duì)選用資料應(yīng)認(rèn)真校對(duì)，資料來(lái)源和質(zhì)量應(yīng)加以注明。目的：確保資料的真實(shí)可靠。

42、(4)選用適當(dāng)比例尺的地形圖作為工作底圖。要求：底圖清晰、準(zhǔn)確，以便考慮地形 對(duì)降水的影響，從而較易勾繪等值線圖。(5)收集以往有關(guān)分析研究成果，如水文手冊(cè)、圖集、水文氣象研究文獻(xiàn)等，作為統(tǒng)計(jì)、分析、編制和審查等值線圖時(shí)的重要參考資料。資料的審查對(duì)選用資料應(yīng)進(jìn)行真實(shí)性和一致性審查。目的：確保降水資料的可靠性，進(jìn)而保證降水量特征值的精度。審查對(duì)象：將特大值和特小值及新中國(guó)成立前資料作為審查的重點(diǎn)。審查方法：對(duì)照分析：通?？梢酝ㄟ^(guò)本站歷年（縱向）和各站同年（橫向）資料，視其有無(wú)規(guī)律可循，原因分析：對(duì)特大、特小值要注意分析原因，是否在合理范圍內(nèi)；對(duì)突出的數(shù)值，要深入對(duì)照其汛期、月、日的有關(guān)數(shù)據(jù)后方能

43、定論。此外，對(duì)測(cè)站位置和地形影響也要進(jìn)行審查、分析。審查貫穿整個(gè)工作的各個(gè)環(huán)節(jié)：對(duì)資料的審查和合理性檢查，應(yīng)貫穿整個(gè)工作的各個(gè)環(huán)節(jié)，如資料抄錄、插補(bǔ)延長(zhǎng)、分 析計(jì)算和等值線繪制等環(huán)節(jié)。三、單站統(tǒng)計(jì)分析內(nèi)容：對(duì)已被選用各站的降水資料分別進(jìn)行插補(bǔ)延長(zhǎng)、系列代表性分析和統(tǒng)計(jì)參數(shù)分析。（一）資料的插補(bǔ)延長(zhǎng)目的：減少樣本的抽樣誤差，提高統(tǒng)計(jì)參數(shù)的精度。對(duì)缺測(cè)年份的資料應(yīng)當(dāng)插補(bǔ)，對(duì)較短的資料系列應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)。要求：但展延資料的年數(shù)不宜過(guò)長(zhǎng)，最多不超過(guò)實(shí)測(cè)年數(shù)，相關(guān)線無(wú)實(shí)測(cè)點(diǎn)據(jù)控制的外延部分的使用應(yīng)特別慎重，一般不宜超過(guò)實(shí)測(cè)點(diǎn)數(shù)變幅的50%。方法：1.直接移用要求條件：兩站距離很近，并具有小氣候、地形的一致性

44、時(shí)；具體方法：可以合并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)或?qū)⑷睖y(cè)的月、年資料直接移用。2.相關(guān)分析要求條件：選擇適當(dāng)?shù)膮⒆C站或參證變量。方法：通常利用年降水量和汛期雨量作為參證變量來(lái)插補(bǔ)展延設(shè)計(jì)站變量。相關(guān)分析是資料插補(bǔ)延長(zhǎng)方法中適用范圍較廣、效果較好的一種方法。3.汛期雨量與年降水量相關(guān)關(guān)系移置法要求條件：當(dāng)設(shè)計(jì)站年降水量資料很少（年數(shù)<10)或沒(méi)有年降水量資料，但是有長(zhǎng)期汛期降水量資料（如汛期雨量站）情況方法：充分利用現(xiàn)有雨量資料，更合理、更準(zhǔn)確地推求汛期雨量站的年降水量，可采用汛期雨量與年降水量相關(guān)關(guān)系移置法。4.等值線圖內(nèi)插要求條件：利用設(shè)計(jì)站附近雨量站降水資料方法：繪制局部次、月汛期非汛期降水量和年降水

45、量等值線圖，用來(lái)插補(bǔ)制圖范圍內(nèi)設(shè)計(jì)站點(diǎn)的降水量。5.取鄰站均值要求：在地形、氣候條件一致的地區(qū)，非汛期方法：移用同期鄰近幾個(gè)站的算術(shù)平均值代替缺測(cè)站點(diǎn)的資料6.同月多年平均要求：個(gè)別非汛期月份，（因非汛期各月降水量不大，占年降水量比重又很小，且年際變化不大）方法：采用同月降水量的多年平均值進(jìn)行插補(bǔ)。7.水文比擬法要求：地理相似區(qū)；方法：將插補(bǔ)站與參證站同步觀測(cè)降水量均值的比值，作為缺測(cè)期間兩站降水量的比值，以插補(bǔ)缺測(cè)的年（或月）降水量。（二）資料的代表性分析1、資料的代表性分析目的定義：資料的代表性，指樣本資料的統(tǒng)計(jì)特性（如參數(shù)）能否很好地反映總體的統(tǒng)計(jì)特性，若樣本的代表性好，則抽樣誤差就小，

46、年降水成果精度就高。目的：分析資料樣本與總體平均樣本之間的偏差，以能更好的代替總體樣本，減少樣本誤差，提高分析的精度。2、系列代表性分析方法長(zhǎng)短系列統(tǒng)計(jì)參數(shù)對(duì)比；算術(shù)平均，幾何平均（模），集中數(shù)，方差年降水量模比系數(shù)累積平均過(guò)程線分析；模比系數(shù)：某一時(shí)段的降水量與同一時(shí)段多年平均降水量之比。累計(jì)平均過(guò)程：由某一時(shí)間點(diǎn)之前的降水量值之和再平均得到的平均數(shù)年降水量模比系數(shù)差積曲線分析。各月降水量與多年平均降水之差的累積值與時(shí)間的關(guān)系曲線。（三）統(tǒng)計(jì)參數(shù)的分析確定兩類：一是分析計(jì)算各站同步期系列的統(tǒng)計(jì)參數(shù)；二是計(jì)算各站多年系列的統(tǒng)計(jì)參數(shù)。統(tǒng)計(jì)參數(shù)：降水系列的均值X，變差系數(shù)Cv（指年降水量的距平均數(shù)

47、與多年平均降水量之比的百分?jǐn)?shù)），偏差（偏態(tài)）系數(shù)Cs（Csi=1n(xi-x)3(n-3)3）四、降水量的地區(qū)分布步驟：分區(qū)資料審查、插補(bǔ)展延代表性分析和統(tǒng)計(jì)參數(shù)分析各站點(diǎn)以及各站點(diǎn)所代表附近區(qū)域的降水的變化規(guī)律。定義：利用各站降水特征分析研究分區(qū)整體范圍降水特性，稱為降水量地區(qū)分布。表征方法：多年平均年降水量等值線圖；多年降水量變差系數(shù)Cv等值線圖；多年降水量偏差系數(shù)Cs與變差系數(shù)比值分區(qū)圖；同步期平均年降水量等值線圖。五、降水量年內(nèi)分配和多年變化（一）降水量的年內(nèi)分配（兩個(gè)指標(biāo)）1.多年平均連續(xù)最大4個(gè)月降水量占全年降水量百分率及其出現(xiàn)月份分區(qū)圖方法：選擇資料質(zhì)量較好，實(shí)測(cè)系列長(zhǎng)且分布比較

48、均勻的代表站，統(tǒng)計(jì)分析多年平均連續(xù)最大4個(gè)月降水量占多年平均年降水量的百分率及其出現(xiàn)時(shí)間，從而繪制降水量百分率圖及其出現(xiàn)月份分區(qū)圖；目的：反映降水量集中程度和相應(yīng)出現(xiàn)的季節(jié)。2.代表站不同保證率年降水量月分配過(guò)程降水保證率：某界限降水量在一定的時(shí)段內(nèi)出現(xiàn)的次數(shù)與同時(shí)段降水總次數(shù)的百分比，稱為降水頻率。高于(或低于)某界限降水量的頻率總和，稱為降水保證率。降水保證率表示某一界限降水量出現(xiàn)的可靠程度。求算降水保證率的降水資料一般要求在30年以上。方法：對(duì)不同降水類型的區(qū)域，分區(qū)選擇代表站，統(tǒng)計(jì)分析各代表站不同保證率年降水的月分配過(guò)程，列出“主要測(cè)站不同保證率年降水量逐月分配表”和“代表站分時(shí)段平均

49、降水量統(tǒng)計(jì)表”。不同保證率年降水的月分配過(guò)程根據(jù)典型年內(nèi)分配過(guò)程按同倍比縮放法推求。目的：以示年內(nèi)分配及其在地區(qū)上的變化。典型年的選擇原則：年降水量接近設(shè)計(jì)頻率的年降水量；降水量年內(nèi)分配具有代表性。（二）降水量的多年變化（兩個(gè)指標(biāo)）1.統(tǒng)計(jì)各代表站年降水量變差系數(shù)Cv值或繪制Cv等值線圖年降水量變差系數(shù)Cv，（指年降水量的距平均數(shù)與多年平均降水量之比的百分?jǐn)?shù)）值反映年降水量的年際變化。cv值大，說(shuō)明年降水系列比較 離散，即年降水量的相對(duì)變化幅度大，該處水資源的開發(fā)利用也就不利。2.年降水量豐枯分級(jí)統(tǒng)計(jì)選擇一定數(shù)量具有長(zhǎng)系列降水資料的代表站，分析旱澇周期變化，連澇連旱出現(xiàn)時(shí)間及變化規(guī)律，結(jié)合頻率

50、分析計(jì)算，可將年降水量劃分為5級(jí):豐水年（P<12.5% )，偏豐水年（12.5%<P<37.5%)，平水年（37.5%<P<62.5%)，偏枯水年（62.5%<P<87.5%)，枯水年(P>87.5%)。由此對(duì)年降水量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，以分析多年豐枯變化規(guī)律。第三節(jié)地表水資源量評(píng)價(jià)一、徑流分析計(jì)算（八項(xiàng)，徑流有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)分析）原因：天然水資源是指在徑流形成過(guò)程中，基本上未受到人類活動(dòng)，特別是水利設(shè)施影響的地表徑流量，它近似地保持徑流的天然狀態(tài)。由于人類活動(dòng)的影響，使流域自然地理?xiàng)l件發(fā)生變化，影響地表水的產(chǎn)流、匯流過(guò)程，從而影響徑流在空間和時(shí)間上的變化，

51、使水文測(cè)站實(shí)測(cè)水文資料不能真實(shí)地反映地表徑流的固有規(guī)律。目的：全面、準(zhǔn)確地估算各河系、地區(qū)的河川徑流量，需對(duì)流域內(nèi)各選用測(cè)站實(shí)測(cè)水文資料分別進(jìn)行還原計(jì)算，得出天然徑流量，然后進(jìn)行評(píng)價(jià)。（一）分析內(nèi)容年徑流特征值、地區(qū)分布、年內(nèi)分配和多年變化表現(xiàn)：水文站分布圖；（觀測(cè)站及觀測(cè)值代表性分析）多年平均徑流深、變差系數(shù)Cv等值線圖；（徑流量多年年總變化大小分布）年徑流量偏差系數(shù)與變差系數(shù)Cv比值分區(qū)圖；（徑流量多年年總變化大小分布）同步期年徑流深和Cv等值線圖；（徑流量同期變化大小分布）多年平均最大4個(gè)月徑流量占全年徑流量的百分率圖；（徑流量集中程度分布）選用測(cè)站天然年徑流量特征值統(tǒng)計(jì)表；（原始數(shù)據(jù)及

52、擴(kuò)展）主要測(cè)站年徑流量年內(nèi)分配表。（徑流量集中程度分布）（二）資料的收集和審查1.資料的收集收集徑流資料的要求與收集降水資料的要求基本相同，主要內(nèi)容有：(1)摘錄研究區(qū)域及其外圍有關(guān)水文站歷年流量資料，盡量選用正式刊印的水文年鑒資料；其次是專門站、臨時(shí)站的資料。選用資料：可靠，系統(tǒng)(2)收集流域自然地理資料，如地質(zhì)、土壤、植被和氣象資料等。資料：全面(3)收集流域水利工程(包括水庫(kù)工程）指標(biāo)、水庫(kù)蓄水變量、蒸發(fā)和滲漏資料，以及工農(nóng)業(yè)用水資料。資料：相關(guān)資料，非直接資料(4)審查水文資料，包括測(cè)站沿革、斷面控制條件和測(cè)驗(yàn)方法、精度以及集水面積等。資料：審查，要求準(zhǔn)確可靠(5)選擇適當(dāng)比例尺地形圖

53、，以此作為工作底圖（與降水量部分相同）。2.資料的審查徑流資料的審查原則和方法與降水資料審查相同。真實(shí)性和一致性。審查對(duì)象：將特大值和特小值及新中國(guó)成立前資料作為審查的重點(diǎn)。審查方法：對(duì)照分析；合理性分析。審查貫穿整個(gè)工作的各個(gè)環(huán)節(jié)。（三）徑流資料的還原計(jì)算1.還原計(jì)算的目的及要求目的：為使河川徑流計(jì)算成果基本上反映天然狀態(tài)，并使資料系列具有一致性，對(duì)水文測(cè)站以上受水利工程等影響而減少或增加的水量應(yīng)進(jìn)行還原計(jì)算。要求：收集足夠的準(zhǔn)確的資料：還原計(jì)算應(yīng)采用調(diào)查和分析計(jì)算相結(jié)合的方法，并盡量收集歷年逐月用水資料，如確有困難，可按用水的不同發(fā)展階段，選擇豐、平、枯典型年份，調(diào)查其年用水量和年內(nèi)變化情

54、勢(shì)。2.還原計(jì)算內(nèi)容人工影響的所有內(nèi)容：測(cè)站以上大、中型水庫(kù)蓄變量，大、中型灌區(qū)耗水量，大、中型城市工業(yè)及生活用水量，跨流域引水量，河道分洪水量等，應(yīng)直接采用實(shí)測(cè)或調(diào)查資料，并盡量按年逐月還原計(jì)算。小型灌區(qū)耗水量可按典型調(diào)查分析估算。3.還原計(jì)算方法1)分項(xiàng)調(diào)查法適用范圍：工農(nóng)業(yè)用水（地表水部分）、水庫(kù)蓄水變量、水庫(kù)蒸發(fā)損失、水庫(kù)滲漏、跨流域引水及河道（決口）分洪等。方法：Wn=Wm+Wirr+Wind+Wret+Wree+Wfd+WresWn:還原后的天然水量；Wm:水文站實(shí)測(cè)水量；Wirr:灌溉耗水量；Wind:工業(yè)耗水量；Wret:計(jì)算時(shí)段始末水庫(kù)蓄水變量；Wree:庫(kù)水面蒸發(fā)量和相應(yīng)陸

55、地蒸發(fā)量的差值；Wdiv:跨流域引水增加或減少的測(cè)站控制水量；Wfd:河道分洪水量；Wres:水庫(kù)滲漏量。估算還原水量：水庫(kù)蓄水變量、水庫(kù)蒸發(fā)損失、跨流域引水量、大型灌區(qū)引水量等，一般可應(yīng)用實(shí)測(cè)資料進(jìn)行計(jì)算；中、小型灌區(qū)引水量和一些跨流域引水量，缺乏資料時(shí)，可通過(guò)調(diào)查實(shí)灌面積和凈定額進(jìn)行估算；河道（決口）分洪水量，應(yīng)通過(guò)洪水調(diào)査或洪水分析計(jì)算來(lái)估算；關(guān)于水庫(kù)滲漏量，包括壩身滲漏、壩基滲漏和庫(kù)區(qū)滲漏三部分，在有壩下反濾溝的實(shí)測(cè)資料的水庫(kù)，可以此作為計(jì)算壩身滲漏的依據(jù)，但壩基和庫(kù)區(qū)滲漏難以直 接觀測(cè)，只能用間接方法粗略估算。如利用多次觀測(cè)的水庫(kù)水量平衡資料，建立水庫(kù)水位與潛水流量關(guān)系曲線，然后由庫(kù)水位求得潛流，即壩基和庫(kù)區(qū)滲漏量。山丘區(qū)泉水由于地下水開采后的還原方法有：當(dāng)泉