工程師考試水文水資源基礎(chǔ)下

1、水文水資源基礎(chǔ)（下）一、水資源基礎(chǔ)知識水資源的含義：1988年聯(lián)合國教科文組織(UNESCO)和世界氣象組織(WMO)定義：作為資源的水應(yīng)當(dāng)是可供利用或可能被利用，具有足夠數(shù)量和可用質(zhì)量，并且可適合對某地為滿足水資源需求而能長期供應(yīng)的水源。水資源的定義：狹義水資源：人類在一定的經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下能夠直接利用的淡水。廣義水資源：在一定的經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下能夠直接或簡介適用的各種水和水中物質(zhì)，在社會生活和生產(chǎn)中具有適用價值和經(jīng)濟(jì)價值的水都可成為水資源。水資源的分類：按存在形式分為地表水和地下水：1.地表水：河流、湖泊、沼澤、冰川等水體的總稱。降水、徑流、蒸發(fā)是決定區(qū)域水資源狀況的三要素。我國降水時空分布：

2、東多西少、南多北少、夏秋多春冬少,徑流的時空分布：季節(jié)性強(qiáng)；東南向西北遞減,蒸發(fā)的時空分布：與降水類似2.地下水：埋藏在地表以下空隙（孔隙、裂隙、溶隙）中的水稱之為地下水。地下水的分類：上層滯水（土壤水） 潛水承壓水水資源的特點：資源的循環(huán)性：水文循環(huán)，動態(tài)資源儲量的有限性：全球淡水資源僅占全球總水量的2.5，真正能被利用的站0.8時空分布的不均勻性：開發(fā)利用的多樣性：生產(chǎn)、生活、生態(tài)利、害雙重性：洪水、旱災(zāi)、污染二、水資源評價水量評價：地表水資源量、地下水資源量水質(zhì)評價：水資源評價資料的要求：“三性”：可靠性、合理性、代表性2.1地表水資源量：地表水資源的收支項：降水、蒸發(fā)、徑流地表水資源的

3、分類:河流：最主要部分，可表示地表水資源量湖泊冰川地表水資源量的評價：單站徑流資料統(tǒng)計分析主要河流年徑流量計算分區(qū)地表水資源量計算地表水資源時空分布特性分析地表水資源可利用量估計人類活動對河流徑流的影響分析河流徑流計算方法：成因分析法：通過對觀測資料或試驗資料分析，建立某一水文特征值與其影響因素之間的函數(shù)關(guān)系，從而預(yù)測未來的水文情勢。地理綜合法：利用已有固定觀測站點的長期觀測資料確定河流水文特征值在區(qū)域內(nèi)的時空分布規(guī)律，預(yù)估無資料流域未來水文情勢的方法。河流徑流計算方法：數(shù)理統(tǒng)計法：根據(jù)水文現(xiàn)象的隨機(jī)性特征，運用概率論和數(shù)理統(tǒng)計的方法，分析河流水文特征值系列的統(tǒng)計規(guī)律，并進(jìn)行概率預(yù)估，從而得出

4、水資源開發(fā)利用工程所需的設(shè)計水文特征值。數(shù)學(xué)模型法：概念型模型和機(jī)理性模型年徑流量分析：年徑流量：一個年度內(nèi)通過河流某斷面的水量，稱為該斷面以上流域的年徑流量，單位是m3。年徑流深：年徑流量折算成水深，mm多年平均年徑流量：利用數(shù)理統(tǒng)計方法求出實測各年徑流量的均值，即為多年平均年徑流量。年徑流量分析：年徑流量的時空變異：區(qū)域性變化：五帶（見后頁表）年內(nèi)變化：降水為主的，降雨為主兼有積雪融水的，融雪為主兼有降雨的影響年徑流量的因素：氣候：降雨、降雪、蒸發(fā)等下墊面條件：地形、植被、土壤和地質(zhì)、湖泊和沼澤、流域大小、水利工程等年徑流深的分帶名稱年徑流深mm對應(yīng)的降雨帶豐水帶>800十分濕潤帶多

5、水帶200800濕潤帶過渡帶50200半濕潤帶少水帶1050半干旱帶干涸帶<10干旱帶多年平均年徑流量的計算：資料充分地區(qū)：多年實測徑流量的均值資料不足地區(qū)：差補(bǔ)延長，相關(guān)分析法無資料地區(qū)：等值線法/水文比擬法某一頻率下的設(shè)計年徑流量計算：基本步驟：分析資料的代表性，少于20年的短系列加以延展計算經(jīng)驗頻率，繪制經(jīng)驗頻率曲線計算徑流量均值及Cv和Cs用適線法確定理論頻率曲線推求不同設(shè)計頻率的年徑流量徑流還原計算（消除人類活動的影響）：水量平衡原理：W天然W實測W還原W還原W農(nóng)W引W蒸W蓄W工W滲其中，W天然還原后的天然徑流量;W實測實測徑流量W還原還原總水量；W農(nóng)農(nóng)業(yè)灌溉凈耗水量W引跨流域

6、引出、引入水量、分洪決口水量W蒸水面面積擴(kuò)大增加的耗水量W蓄計算時段始末蓄水工程的蓄水變量W工工業(yè)和生活凈耗水量；W滲水庫滲漏量各分量還原計算：農(nóng)業(yè)灌溉凈耗水量W農(nóng)W農(nóng)W毛（11）W毛灌區(qū)渠首引水總量；1灌溉回歸系數(shù)水面面積擴(kuò)大增加的耗水量W蒸W蒸0.1(E水E陸)A水E水水面蒸發(fā)皿蒸發(fā)量；E陸陸面蒸發(fā)量水面蒸發(fā)折算系數(shù)；A水增加的水面面積水庫蓄水變量W蓄W蓄W末W初各分量還原計算：工業(yè)和生活凈耗水量W工W工W0（13）W0工業(yè)和生活引用的地表水量；3工業(yè)和生活用水的回歸系數(shù)水庫滲漏量W滲W滲W入W雨W蓄W出W蒸W入入庫徑流總量；W雨庫區(qū)水面降水量W蓄水庫需水變化量；W出放水洞、泄洪道放水量W

7、蒸庫區(qū)水面蒸發(fā)總量分區(qū)地表水資源量：指水資源分區(qū)內(nèi)降水形成的河流徑流量，不包括入境水量。分區(qū)方法：按氣候條件和地質(zhì)條件分、按天然流域分、按行政區(qū)劃分分區(qū)地表水資源量：區(qū)內(nèi)河流有水文站控制：按水資源分區(qū)，選擇控制站或代表站，分析實測及天然徑流量，根據(jù)控制站天然年徑流量系列，按面積比修正為該分區(qū)天然年徑流量系列。Qab分區(qū)年徑流量，m3/s；Qa控制站以上年徑流量，m3/sPa、Pb控制站以上、以下同一年的單位面積平均降水量,mmFa、Fb控制站以上、以下的面積，km2分區(qū)地表水資源量：區(qū)內(nèi)河流沒有水文站控制：水文模型鄰近區(qū)降雨徑流關(guān)系推求鄰近區(qū)徑流等值線圖推求可利用地表水資源量的估算：地表水資源

8、可利用量：在經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可能及滿足河道內(nèi)用水并估計下游用水的前提下，通過蓄、引、提等地表水工程可能控制利用的河道一次性最大水量（不包括回歸水的重復(fù)利用）Q可利用Q當(dāng)?shù)睾恿鲝搅鱍入境Q出境2.2地下水資源量：地下水的補(bǔ)給量：指天然或開采條件下，單位時間進(jìn)入含水層（帶）中的水量，包括地下水的流入、降水滲入、地表水滲入、越流補(bǔ)給、人工補(bǔ)給等。地下水儲存量：儲存于含水層內(nèi)的重力水體積。地下水的補(bǔ)給量計算：地下水流流入量（側(cè)向補(bǔ)給量）Qb（單位：m3/d）QbK·J·B·H其中，K含水層滲透系數(shù)，m/dJ地下水水力坡度B計算斷面寬度，mH潛水（或承壓水）含水層厚度，m地下

9、水的補(bǔ)給量計算：降水滲入補(bǔ)給量Qp（單位：m3/s）Qp·A·x其中，年均降水入滲系數(shù)A降水滲入面積,m2x年降水量,m/a地下水的補(bǔ)給量計算：河渠滲入補(bǔ)給量QiQiK·B·(h1-hw)/L·(h1+hw)/2其中，h1、hw沿滲流補(bǔ)給方向岸邊與開采井群的動水位高度,mB河渠補(bǔ)給寬度,mL岸邊至井群的直線水平距離,mK含水層滲透系數(shù)，m/d地下水的補(bǔ)給量計算：灌溉水滲入補(bǔ)給量QirrQirr·A·h或Qirr·m·A其中，給水度；m灌溉定額，m3/ah灌溉引起的地下水升幅，m地下水的補(bǔ)給量計算：越流補(bǔ)給

10、量QoQoA··(h2-h1)A·(h2h1)·k/m其中，h1、h2開采層和相鄰層的水位，mA越流補(bǔ)給面積，m2越流系數(shù)，1/dk越流層垂向滲透系數(shù),m/dm越流層厚度,m承壓含水層的彈性儲存量Wc的計算：WcS·A·hpWc承壓含水層的彈性儲存量，m3S儲存系數(shù)（釋水系數(shù)）hp承壓含水層自頂板算起的壓力水頭高度,m地下水資源允許開采量的定義：通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理的取水建筑物,在開采期內(nèi)水量不會減少，動水位不超過設(shè)計要求、水質(zhì)和水溫度變化在允許范圍內(nèi)、不影響已建水源正常開采、不發(fā)生危害性的環(huán)境地質(zhì)問題，并符合現(xiàn)行法規(guī)規(guī)定的前提下，單位時

11、間從水文地質(zhì)單元或水源的范圍內(nèi)能夠取得的地下水資源量。水資源量的計算水資源量地表水資源量地下水資源量重復(fù)計算量重復(fù)計算量包括：灌溉回歸補(bǔ)給量、河渠湖庫等滲漏補(bǔ)給量等。三、水資源供需平衡分析水資源供需預(yù)測的目的和意義：水資源供需平衡分析，是指在一定范圍內(nèi)（行政、經(jīng)濟(jì)區(qū)域或流域）不同時期的可供水量和需水量的供求關(guān)系分析。目的：弄清水資源總量的供需現(xiàn)狀和存在的問題預(yù)測不同時期不同部門的水資源余缺狀況針對供需矛盾，進(jìn)行水資源的總體規(guī)劃水資源供需預(yù)測的原則：近期和遠(yuǎn)期相結(jié)合流域和區(qū)域相結(jié)合綜合利用和保護(hù)相結(jié)合水資源供需預(yù)測分析方法：系列法：按雨情、水情的歷史系列資料進(jìn)行逐年的供需平衡分析計算典型年法（代

12、表年法）：根據(jù)雨情、水情具有代表性的幾個不同年份進(jìn)行分析計算典型年法：基本步驟：劃分水資源分區(qū)及計算時段選擇典型年和水平年可供水量計算需水量計算典型年法：可供水量和需水量的時空分布不均勻，因此需要分區(qū)和分時段進(jìn)行供需平衡分析。水資源分區(qū)：盡量按照流域、水系劃分；照顧行政區(qū)劃；不打亂供水、用水、排水系統(tǒng)計算時段：可以是年、季、月、旬和日典型年法：典型年的選擇：根據(jù)水文系列的頻率分析，選擇不同頻率的若干典型年；平水年P(guān)50，一般枯水年P(guān)75特別枯水年P(guān)90（或95）典型年法：水平年的確定：應(yīng)與國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展以及可持續(xù)發(fā)展的總目標(biāo)相協(xié)調(diào)?，F(xiàn)狀水平年（基準(zhǔn)年）近期水平年：基準(zhǔn)年后510年遠(yuǎn)景水平年

13、：基準(zhǔn)年后1520年遠(yuǎn)景設(shè)想水平年：基準(zhǔn)年后3050年供水預(yù)測：供水系統(tǒng)：按工程上分類：蓄水工程、引水工程、提水工程、調(diào)水工程按水源分類：地表水工程、地下水工程、污水再生回用工程按用戶分類：城市供水、農(nóng)村供水、混合供水可供水量：指不同水平年、不同保證率或不同頻率條件下通過工程設(shè)施可提供的符合一定標(biāo)準(zhǔn)的水量。可供水量包括區(qū)域內(nèi)的地表水、地下水、外流域調(diào)水、污水處理回用和海水利用等。影響可供水量的因素：來水條件：水文現(xiàn)象的隨機(jī)性用水條件：上下游的用水條件、河道內(nèi)生態(tài)用水的考慮等工程條件：決定供水系統(tǒng)的供水能力可供水量地表水地下水水庫供水外流域調(diào)水污水再生回用湖泊坑塘引水或提水河道引水淺層地下水基巖

14、裂隙水深層承壓水巖溶水水質(zhì)條件：符合不同用戶的使用標(biāo)準(zhǔn)供水預(yù)測：可供水量的計算項目：需水預(yù)測：“三生”：生產(chǎn)（工業(yè)、農(nóng)業(yè)）、生活、生態(tài)工業(yè)用水：一般指工礦企業(yè)在生產(chǎn)過程中，用于制造、加工、冷卻、空調(diào)、凈化和洗滌等方面的水。1993年統(tǒng)計，我國工業(yè)用水占總用水量的17.4。工業(yè)需水預(yù)測：QI=QC+QD+QR其中，QI總用水量,在設(shè)備和工藝流程不變時為一定值。QC生產(chǎn)過程中消耗的水量，包括蒸發(fā)、滲漏等損失水量，以及產(chǎn)品帶走的水量QD排水量，多指未重復(fù)利用的廢污水量QR重復(fù)用水量，包括循環(huán)用水量和二次以上的用水量工業(yè)需水預(yù)測：耗水量和排水量之和稱為取用水量QII：QI=QII+QR重復(fù)利用率R：R

15、QR/QI×100重復(fù)利用率越高，表示工業(yè)用水的有效利用程度越高。工業(yè)需水預(yù)測：趨勢預(yù)測法：SiS0（1d）n其中,Si某一年所預(yù)測工業(yè)需水量S0基準(zhǔn)年的工業(yè)用水量d工業(yè)用水量年平均增長率n基準(zhǔn)年道預(yù)測年份所間隔的年數(shù)相關(guān)預(yù)測法建立與工業(yè)產(chǎn)值之間的相關(guān)關(guān)系分行業(yè)重復(fù)利用率提高法根據(jù)不同的行業(yè)部門，采用萬元產(chǎn)值用水量和重復(fù)利用率推算工業(yè)用水：q2q1（11）/(1-2)其中，q1，q2分別為基準(zhǔn)年和預(yù)測年的萬元產(chǎn)值取用水量1，2分別為基準(zhǔn)年和預(yù)測年的工業(yè)用水重復(fù)利用率農(nóng)業(yè)需水預(yù)測：農(nóng)業(yè)用水：包括農(nóng)、林、牧、副、漁業(yè)的用水，農(nóng)村居民的生活用水、農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)用水等。農(nóng)業(yè)用水時我國主要用水大

16、戶，主要是農(nóng)業(yè)灌溉用水，其保證率低于城市工業(yè)和生活用水。農(nóng)業(yè)灌溉用水預(yù)測：作物需水量：作物在全生育期或某一時段內(nèi)正常生長所需的數(shù)量，包括消耗于作物蒸騰量和株間蒸發(fā)量。灌溉制度：作物播種前及生育期內(nèi)進(jìn)行適時灌水的制度灌溉用水量：灌溉面積上需要提供給作物的水量。農(nóng)業(yè)灌溉用水預(yù)測：直接推算法：M凈m·其中，M凈一種作物一次田間灌溉水量，又稱凈灌溉用水量，m3。m作物某次灌水的灌水定額，m3/畝該作物的灌溉面積,畝農(nóng)業(yè)灌溉用水預(yù)測：考慮蒸發(fā)、滲漏等損失時：M毛M凈/水其中，M毛灌溉引水量，即毛灌溉用水量。水灌溉水利用系數(shù)灌溉水利用系數(shù)水與渠道的長度、沿線土質(zhì)和水文地質(zhì)條件、渠道工程狀況（配套

17、、襯砌等）、灌溉管理水平等有關(guān)。其他農(nóng)業(yè)用水預(yù)測：牲畜用水：定額法與城市生活用水類似漁業(yè)用水：指養(yǎng)殖水面蒸發(fā)和滲漏所消耗水的補(bǔ)充量，可用公式W漁·EP+S計算。為養(yǎng)殖面積，E為水面蒸發(fā)量，P為年降雨量，S為年滲漏量，為蒸發(fā)器折算系數(shù)。鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)用水：與工業(yè)用水類似生活需水預(yù)測：生活用水：包括城市居民和農(nóng)村居民住宅用水、公共建筑用水、市政用水、景觀娛樂用水、供熱消防用水等。1993年資料統(tǒng)計，我國城市生活用水占總用水量的9.2。城市用水要求供水保證率不低于95。人均生活用水定額法：Q生活365·q·m/1000其中，Q生活生活用水需求量，m3/aq人均生活用水定額，L

18、/（人·d）m預(yù)測年用水人口數(shù)，人生態(tài)環(huán)境需水量：廣義生態(tài)環(huán)境用水定義:維持全球生物地理生態(tài)系統(tǒng)水分平衡所需用的水,包括水熱平衡、水沙平衡、水鹽平衡等,都是生態(tài)環(huán)境用水。狹義的生態(tài)環(huán)境用水:為維護(hù)生態(tài)環(huán)境不再惡化并逐漸改善所需要消耗的水資源總量。21世紀(jì)中國可持續(xù)發(fā)展水資源戰(zhàn)略研究生態(tài)環(huán)境需水量：生態(tài)需水是指維持生態(tài)系統(tǒng)中具有生命的生物物體水分平衡所需要的水量。主要包括維護(hù)天然植被所需要的水量、水土保持及水保范圍之外的林草植被建設(shè)所需要的水量、保護(hù)水生生物所需要的水量。環(huán)境需水則是指為保護(hù)和改善人類居住環(huán)境及其水環(huán)境所需要的水量。生態(tài)環(huán)境需水量：按生態(tài)系統(tǒng)類型分：自然生態(tài)系統(tǒng)需水、人

19、工生態(tài)系統(tǒng)需水按空間尺度分：景觀生態(tài)環(huán)境需水、區(qū)域生態(tài)環(huán)境需水、流域生態(tài)環(huán)境需水河道內(nèi)生態(tài)環(huán)境需水取年天然徑流量的百分比作為河流生態(tài)環(huán)境需水量；采用逐月最小徑流量的特殊百分比作為河流生態(tài)環(huán)境需水量；根據(jù)生態(tài)環(huán)境和水文條件特點,計算在保障水生態(tài)需水情況下人類活動可利用水資源量；采用90%保證率最枯連續(xù)7天的平均水量作為河流最小流量設(shè)計值；河道外生態(tài)環(huán)境需水河道外生態(tài)需水針對天然植被和人工植被的生態(tài)需水研究較多計算的方法和理論多為水量平衡理論,面積定額法等,多以植物耗水量(植被蒸騰量)代替生態(tài)需水量;維持景觀、娛樂等環(huán)境需水城市進(jìn)行城市規(guī)劃時,常采用人均水面面積指標(biāo)衡量和確定維持景觀、娛樂水面面積

20、和流量,綠地、美化環(huán)境等需水。供需平衡分析：供需分析的分類：按范圍分：計算單元的供需分析、區(qū)域的供需分析、流域的供需分析按供需平衡分析的時間分：現(xiàn)狀供需分析：實際供需計算，平衡校核不同發(fā)展階段的供需分析：預(yù)測供需，方案比選供需平衡分析：余缺水量:WW供iW需iW供i，W需i分別表示分項i的可供水量和需水量。W余缺水量，為表示水資源富余，尚可開發(fā)利用為表示缺乏,產(chǎn)生供需矛盾水資源規(guī)劃：水資源綜合規(guī)劃：在統(tǒng)一的方針、任務(wù)和目標(biāo)指導(dǎo)下，通過對水資源時空分布的再調(diào)整，協(xié)調(diào)防洪抗旱、開源節(jié)流、供需平衡以及發(fā)電、通航、水土保持、景觀和生態(tài)環(huán)境保護(hù)等專業(yè)方面的關(guān)系，評價方案實施后對經(jīng)濟(jì)、社會和環(huán)境的潛在影響

21、。四、水文預(yù)報4.1流域產(chǎn)匯流產(chǎn)流方式：超蓄產(chǎn)流（蓄滿產(chǎn)流）：只有在包氣帶達(dá)到田間持水量后才產(chǎn)生徑流的產(chǎn)流方式。是濕潤地區(qū)的主要產(chǎn)流方式。超滲產(chǎn)流：由于降雨強(qiáng)度好過地面下滲容量而產(chǎn)生徑流的產(chǎn)流方式。是干旱地區(qū)的主要產(chǎn)流方式。產(chǎn)流特點：超蓄產(chǎn)流特點：包氣帶土壤含水量達(dá)到田間持水量（蓄水容量）后才產(chǎn)生地下徑流Rg；徑流量R中包括地面徑流和地下徑流，合稱為總徑流量，即R=Rs+Rg。超滲產(chǎn)流特點：包氣帶土壤含水量總是達(dá)不到田間持水量（蓄水容量），但也可以產(chǎn)生徑流R，起因于降雨強(qiáng)度i>入滲能力fp；徑流量R中僅是地面徑流，而不產(chǎn)生地下徑流，即R=Rs。流域蓄水容量(面積分配)曲線：0 1CWmm

22、蓄水容量 f 蓄水容量 的流域累計面積；F 全流域面積最大的許水容量4.2水文預(yù)報含義：根據(jù)水文要素或其影響因素的過去或現(xiàn)時狀態(tài)，對其未來狀態(tài)作出回答。分類：按預(yù)見期分類：短期水文預(yù)報：預(yù)見期小于或等于流域匯流時間、中長期水文預(yù)報：預(yù)見期大于流域匯流時間按預(yù)報目的分類：洪水預(yù)報：為防汛抗旱而進(jìn)行的預(yù)報、枯水預(yù)報：為農(nóng)業(yè)灌溉、水力發(fā)電和水環(huán)境保護(hù)而進(jìn)行的預(yù)報。墑情預(yù)報：為農(nóng)業(yè)抗旱服務(wù)冰情預(yù)報：為防治和抗御冰凌洪水服務(wù)水質(zhì)預(yù)報：為防治水源污染、改善水環(huán)境服務(wù)水庫水文預(yù)報：為確保大壩安全和水庫的興利、防洪的合理調(diào)度或優(yōu)化調(diào)度服務(wù)施工洪水預(yù)報：為水利工程安全施工服務(wù)短期洪水預(yù)報：河段洪水預(yù)報：根據(jù)河段

23、上斷面已出現(xiàn)的洪水過程，推算其下斷面將要出現(xiàn)的洪水過程方法：相應(yīng)水位(流量)法；合成流量法；流量演算法流域降雨徑流預(yù)報：根據(jù)流域上一場降雨過程推算出流域出口斷面未來出現(xiàn)的洪水過程。相應(yīng)水位法：利用上下游洪峰水位及相應(yīng)的轉(zhuǎn)播時間的相關(guān)圖進(jìn)行預(yù)報：上游站洪峰水位(m)下游站洪峰水位(m)傳播時間(hr)21.4m 07/16/7:008hr18.4m 07/16/15:00合成流量法：有支流匯入的河道Q33Q1Q212QQQ1+Q2+Q3下游斷面洪峰流量上游三站合成洪峰流量Q1、Q2、Q3：均為上游各站的實測流量；Q：下游站預(yù)報的流量；流量演算法：馬斯京根法聯(lián)解得：式中，C0，C1，C2分別為K,

24、x,Dt的函數(shù)，它們的數(shù)學(xué)表達(dá)式分別為：x：流量比重因子;K:槽蓄系數(shù)枯水預(yù)報：枯水期河中的流量主要由汛末滯留在流域中的蓄水量的消退形成。主要方法：1.退水曲線法：根據(jù)前一時刻的退水流量來預(yù)報后一時刻的退水流量。2.前后期徑流相關(guān)法：根據(jù)流域前期徑流量來預(yù)報未來的后期徑流量。五、防洪洪水三要素：洪峰：洪峰流量，一次洪水過程中的最大流量，m3/s洪量：一次洪水的總徑流量，m3洪水過程線：一次洪水的流量與時間的關(guān)系曲線Q(m3/s)Bt1t2TDCtAEQ mW洪水過程示意圖Qm：洪峰流量(m3/s)，一次洪水過程中的最大流量；W：一次洪水的總徑流量(m3)，即ABCDE所包圍的面積；A：洪水起漲

25、點； B：洪峰點； C：退水結(jié)束點；t1：漲水歷時；t2：退水歷時；T：洪水總歷時(T=t1+t2)洪水的危害性：是我國主要的自然災(zāi)害之一，約有2/3的國土面積受到洪水災(zāi)害的威脅;威脅生命安全造成財產(chǎn)損失影響社會穩(wěn)定防洪標(biāo)準(zhǔn)：GB50201-94水利水電樞紐工程的等別和級別工程等別水庫防洪治澇灌溉供水水電站工程規(guī)模總庫容（108m3）城鎮(zhèn)及工礦企業(yè)的重要性保護(hù)農(nóng)田(萬畝)治澇面積(萬畝)灌溉面積(萬畝)城鎮(zhèn)及工礦企業(yè)的重要性裝機(jī)容量（104KW）大(1)型>10特別重要>500>200>150特別重要>120大(2)型101.0重要5001002006015050

26、重要12030中型1.00.10中等100306015505中等305小(1)型0.100.01一般30515350.5一般51小(2)型0.010.001<5<3<0.5<1水庫工程水工建筑物的防洪標(biāo)準(zhǔn)水工建筑物等級防洪標(biāo)準(zhǔn)（重現(xiàn)期（年）山區(qū)、丘陵區(qū)平原區(qū)、濱海區(qū)設(shè)計校核設(shè)計校核混凝土壩、漿砌石壩及其他水工建筑物土壩、堆石壩1100050050002000可能最大洪水（PMF）或100005003001002000100025001002000100050002000100501000300310050100050020001000502030010045030500

27、200100030020101005053020200100300200105020注：當(dāng)山區(qū)、丘陵區(qū)的水庫樞紐工程擋水建筑的擋水高度低于15m，上下游水頭小于10m時，其防洪標(biāo)準(zhǔn)可按平原區(qū)，濱海區(qū)欄的規(guī)定確定；當(dāng)平原區(qū)、濱海區(qū)的水庫樞紐工程擋水建筑物高度高于15m，上下游水頭差大于10m時，其防洪標(biāo)準(zhǔn)可按山區(qū)、丘陵區(qū)欄的規(guī)定確定。灌溉和治澇工程主要建筑物的防洪標(biāo)準(zhǔn)水建筑物級別防洪標(biāo)準(zhǔn)（重現(xiàn)期（年）110050250303302042010510注：灌溉和治澇工程主要建筑物的校核防洪標(biāo)準(zhǔn)，可視具體情況和需要研究確定。潮汐河口擋潮工程主要建筑物的防洪標(biāo)準(zhǔn)水工建筑物級別1234、5防洪標(biāo)準(zhǔn)重現(xiàn)期（

28、年）>1001005050202010注：潮汐河口擋潮樞紐工程的安全主要是防潮水，為統(tǒng)一起見，本標(biāo)準(zhǔn)將防洪標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)稱為防洪標(biāo)準(zhǔn)。城市的等級和防洪標(biāo)準(zhǔn)等級重要性非農(nóng)業(yè)人口（萬人）防洪標(biāo)準(zhǔn)重現(xiàn)期（年）特別重要的城市>150>200重要的城等城市502010050一般城市<205020鄉(xiāng)村防護(hù)區(qū)的等級和防洪標(biāo)準(zhǔn)等級防護(hù)區(qū)人口（萬人）防護(hù)區(qū)耕地面積(萬畝)防洪標(biāo)準(zhǔn)重現(xiàn)期（年）>150>300100501505030010050305020100303020<20<302010設(shè)計洪水：定義：用以設(shè)計水利工程所依據(jù)的各種標(biāo)準(zhǔn)的洪水稱

29、為設(shè)計洪水。內(nèi)容：設(shè)計洪峰流量、設(shè)計洪量、設(shè)計洪水過程設(shè)計洪水的方法：由流量資料推求設(shè)計洪水：有實測洪水的地區(qū)由暴雨資料推求設(shè)計洪水：有實測暴雨的地區(qū)由水文氣象資料推求設(shè)計洪水：有水文氣象觀測資料的地區(qū)利用暴雨等值線圖和一些簡化公式估算設(shè)計洪水：缺乏資料地區(qū)，小流域由流量資料推求設(shè)計洪水作洪峰流量Qm及設(shè)計洪量Wt的頻率計算，分別求得設(shè)計頻率為P的相應(yīng)洪峰流量Qm和設(shè)計洪量Wt選擇流域中代表大洪水的實測洪水過程為典型，以Wtp及Qmp為控制放大典型洪水過程典型洪水過程發(fā)大的方法：同倍比放大法，分時段同頻率放大法由暴雨資料推求設(shè)計洪水設(shè)計暴雨的計算設(shè)計洪水的計算：設(shè)計凈雨推求設(shè)計洪水（單位線法）

30、典型洪水過程發(fā)大的方法：同倍比放大法，分時段同頻率放大法由氣象資料推求設(shè)計洪水可能最大暴雨推求可能最大洪水可能最大暴雨P(guān)MP與氣象資料有關(guān)產(chǎn)匯流計算小流域設(shè)計洪水缺乏資料地區(qū)，重點是設(shè)計洪峰流量的推求洪水控制與管理措施工程措施：堤防工程；水庫調(diào)蓄；水土保持；分洪、滯洪與蓄洪墾殖；河道整治洪水控制與管理措施非工程措施：洪水情報、預(yù)報和警報；洪水風(fēng)險分析；防洪法規(guī)；洪水保險；防洪調(diào)度。洪水調(diào)度及水庫調(diào)洪計算洪水調(diào)度：依據(jù)水庫的水位、入庫流量、特定時段的降雨量等條件，確定水庫的泄水方式和泄流量。目的：減小洪災(zāi)、發(fā)揮效益洪水調(diào)度及水庫調(diào)洪計算規(guī)則：汛期洪水到來之前，水庫壩前水位不超過防洪限制水位調(diào)洪過

31、程中來水不超過防洪標(biāo)準(zhǔn)時，控制泄流量加上區(qū)間合成流量不超過下游河道的安全泄流量，壩前水位不超過防洪高水位來水超過防洪標(biāo)準(zhǔn)時，加大泄流量，確保大壩安全洪峰過后盡快將庫水位降至防洪限制水位水庫調(diào)洪由于水庫有調(diào)節(jié)庫容，當(dāng)洪水通過水庫時，調(diào)節(jié)庫容可將部分洪水?dāng)r蓄和滯留在水庫中，從而改變洪水過程線的形狀，削減天然河道的洪峰流量，以達(dá)到河道防洪和保證建筑物安全的目的，這就是水庫的調(diào)洪作用。水庫調(diào)洪的基本原理： 其中，Q1，Q2計算時段初、末的入庫流量 q1,q2計算時段初、末的下泄流量 V1，V2計算時段初、末水庫的蓄存水量 Q，q分別為計算時段中的平均入庫、下泄流量已知入庫洪水過程線時，Q1，Q2，Q已

32、知，V1，q1為初始條件，則可以由上面兩個方程推求V2，q2。水庫調(diào)洪計算方法：（1）列表試算法（常用方法）（1）半圖解法（2）簡化三角形法（3）無閘門控制時水庫調(diào)洪計算（4）有閘門控制時水庫調(diào)洪計算（5）壩頂高程的確定防洪預(yù)案的編制原則：貫徹行政首長負(fù)責(zé)制；以防為主，防搶結(jié)合；全面部署，保證重點；統(tǒng)一指揮，統(tǒng)一調(diào)度；服從大局，團(tuán)結(jié)抗洪；工程措施和非工程措施相結(jié)合；盡可能調(diào)動全社會積極因素因素。防洪預(yù)案的編制主要內(nèi)容：1.確定重點防護(hù)對象2.防御設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)洪水方案3.防御超標(biāo)準(zhǔn)洪水方案4.防御山地災(zāi)害方案5.防御臺風(fēng)暴潮災(zāi)害方案6.防御冰凌洪水方案7.防御突發(fā)性洪水方案節(jié)水的涵義及措施節(jié)水的定義：基于經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境與技術(shù)發(fā)展水平，通過法律法規(guī)、管理、技術(shù)與教育手段，以及改