水資源評價與管理課程設(shè)計

1、水資源評價與管理課程設(shè)計院 系：可再生能源學(xué)院班 級：水文1001班學(xué)生姓名：學(xué) 號：成 績：目 錄1、區(qū)域概況 32、多年平均及頻率P=50、P=75的地表水資源量 63、多年平均及頻率P=50、P=75的地下水資源量 93.1求降水補給量 9 3.2求河道入滲補給113.3求基流量 114、多年平均及頻率P=50、P=75的重復(fù)量125、多年平均及頻率P=50、P=75的水資源總量 126、頻率P=50、P=75的地表水資源可利用量、地下水資源可開采利用量147、現(xiàn)狀農(nóng)業(yè)用水總量、城鎮(zhèn)生活及工業(yè)用水總量 158、現(xiàn)狀供需分析（分不同水源） 159、現(xiàn)狀水資源開發(fā)利用分析 1610、結(jié)論 1

2、71、區(qū)域概況（1）某區(qū)域為平原區(qū)，區(qū)域面積為996km2。根據(jù)對該區(qū)域降水、徑流資料的“三性”審查分析可知，19561999年資料的可靠性、一致性和對總體的代表性較好，因此在對該區(qū)水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀分析時采用這一時期的資料。經(jīng)分析，19561999年的降雨、自產(chǎn)地表水資源（河川徑流）及入境水量情況如表11所示。表1-1 降雨徑流及入境水量表年份降雨（mm）河川徑流（mm）入境水量（億m3）1956490.417.911.521957463.915.56.921958527.735.55.751959500.623.09.031960552.147.16.11961555.348.59.861

3、962488.517.18.041963529.036.37.6919641094121.07.521965262.03.03.591966580.041.20.5481967618.346.52.421968301.73.81.791969711.789.42.7921970575.422.61.6521971605.383.42.9821972385.238.92.9551973633.516.73.2441974593.479.01.1261975376.324.21.8921976578.523.63.1171977984.591.71.961978606.249.40.4031979

4、375.98.500.0471980408.313.401981492.528.71.51982424.88.43.61983395.74.01.1041984480.625.10.1661985726.798.90.2521986323.93.80.0061987629.769.701988516.335.80.00751989304.13.00.00161990634.636.50.1231991560.921.60.0261992469.126.301993404.45.80.00451994581.629.40.1831995716.765.501996523.820.60199727

5、4.62.901998521.09.801999301.83.30（2）根據(jù)地下水動態(tài)觀測資料，該區(qū)域代表站觀測井平水年、豐水年、枯水年可分別用1993年、1995年和1997年表示，3年淺層地下水累積年變化量如表12所示。（3）該區(qū)域河系較發(fā)育。根據(jù)每年河道行水流量和時間，地表水體補給地下水的時間多年平均為67d，河道左岸總滲漏長度為16.8km，右岸總滲漏長度為37.25km，左岸水力坡度平均為0.0061，右岸水力坡度平均為0.0055，左岸含水層的厚度為0.94km，右岸含水層的厚度為0.925km。兩岸含水層的滲透系數(shù)平均為4.365m/d。假定該區(qū)域每年河道入滲補給量與多年平均河道

6、入滲補給量相等。表1-2 地下水累計年增加值及年降水量和淺層含水層給水度表年份h（m）區(qū)域年平均降雨量P（mm）淺層含水層給水度年降水入滲補給系數(shù)19931.06404.40.05219953.02716.70.05219970.64274.60.052多年平均年降水入滲補給系數(shù)（4）該區(qū)域其他滲漏補給量較小，可忽略不計。（5）通過對該區(qū)域地下水質(zhì)分析，淺層地下水淡水區(qū)總面積為525km2，咸水區(qū)總面積為471km2。（6）考慮到本區(qū)域河道內(nèi)最小生態(tài)環(huán)境需水量的要求，以及汛期不能為蓄水、引水工程所控制利用的水量和用水部門的用水量要求，經(jīng)過分析計算，該區(qū)域地表水資源的可利用系數(shù)為0.45。（7）

7、經(jīng)分析計算，該區(qū)域淺層地下水的可開采利用系數(shù)為0.75。（8）該區(qū)域河川基流比較穩(wěn)定，每年基流量取多年平均年河川徑流量的5。（9）現(xiàn)狀各類需水情況如表1-3表1-5所示。表1-3現(xiàn)狀城鎮(zhèn)生活用水情況表區(qū)域名稱代表年城鎮(zhèn)人口（萬人）城鎮(zhèn)生活用水定額l/（人·d）某區(qū)域50%10.3312075%10.33120表1-4現(xiàn)狀農(nóng)業(yè)菜田、林果用水情況表區(qū)域名稱代表年菜田林果面積（萬畝）定額（m3/畝）面積（萬畝）定額（m3/畝）某區(qū)域50%0.847650.088375%0.848150.0888表1-5現(xiàn)狀農(nóng)田及工業(yè)用水情況表區(qū)域名稱代表年農(nóng)田灌溉用水量（萬m3）工業(yè)（萬m3）一般工業(yè)農(nóng)村

8、工業(yè)某區(qū)域50%1480035341975%16500353419（i）現(xiàn)狀城鎮(zhèn)生活用水。（ii）農(nóng)業(yè)菜田、林果用水。（iii）農(nóng)田及工業(yè)用水量。（iv）其他用水量較小，忽略不計。（10）城鎮(zhèn)生活和工業(yè)用水量取自地下水。2、多年平均及頻率P=50、P=75的地表水資源量首先將河川徑流量按照從大到小的順序進(jìn)行排列，在按照頻率計算的公式進(jìn)行計算，其中m表示序列號，n表示樣本容量。其中河川徑流量可采用R=HF，計算出河川徑流量，H表示河川徑流深，F(xiàn)表示區(qū)域面積。計算結(jié)果如下：表2-1河川徑流、入境水量、地表水量的頻率計算表河川徑流深(mm)入境水量(億m3)序號排序后的河川徑流量（億m3）排序后的地

9、表水量（億m3）頻率17.911.5211.2051611.698280.0222222215.59.8620.98504410.014380.0444444435.59.0330.9133329.383580.06666667238.0440.8904248.269080.0888888947.17.6950.8306648.1591160.1111111148.57.5260.786848.003060.1333333317.16.9270.6942127.0903160.1555555636.36.180.652386.955160.177777781215.7590.4920246.4

10、615480.233.6100.483064.0003520.2222222241.23.59110.4691163.8724240.2444444446.53.244120.463143.707140.266666673.83.117130.4103523.629880.2888888989.42.982140.3874443.6226640.3111111122.62.955150.363543.1800960.3333333383.42.792160.3615483.1548480.3555555638.92.42170.3565682.8074440.3777777816.71.961

11、80.353582.678840.4791.892190.2928242.4133320.4222222224.21.79200.2858522.1263320.4444444423.61.652210.2619482.0310320.4666666791.71.5220.2499961.8870560.4888888949.41.126230.2410321.6180240.511111118.51.104240.2350561.188660.5333333313.40.548250.229081.1080440.5555555628.70.403260.2250960.7202120.57

12、7777788.40.252270.2151360.6888520.640.183280.2051760.6814640.6222222225.10.166290.1782840.652380.6444444498.90.123300.1703160.4159960.666666673.80.047310.1663320.368040.6888888969.70.026320.154380.3640680.7111111135.80.0075330.1334640.3356640.7333333330.006340.0976080.2928240.7555555636.50.0045350.0

13、84660.2619480.7777777821.60.0016360.0836640.222840.826.30370.0577680.2167360.822222225.80380.039840.2051760.8444444429.40390.0378480.0976080.8666666765.50400.0378480.0848480.8888888920.60410.0328680.0577680.911111112.90420.029880.035880.933333339.80430.029880.0328680.955555563.30440.0288840.0288840.

14、97777778繪制P-型曲線如下：圖2-1河川徑流量頻率分布曲線圖2-2地表水總量頻率分布曲線從圖中讀出相應(yīng)頻率的數(shù)據(jù)如下：表2-2河川徑流深、地表水資源總量頻率河川徑流量（億m3）區(qū)域面積（km2）地表水資源總量（億m3）750.129960.41500.261.71多年平均0.342.843、多年平均及頻率P=50、P=75的地下水資源量3.1求降水補給量按照公式計算出三個典型年的降水入滲補給系數(shù)，求出平均降水入滲補給系數(shù)，如下表：表3-1年降水入滲補給系數(shù)計算表年份h（m）區(qū)域年平均降雨量P（mm）淺層含水層給水度年降水入滲補給系數(shù)19931.06404.40.0520.1363011

15、9953.02716.70.0520.21911519970.64274.60.0520.121194多年平均年降水入滲補給系數(shù)0.15887采用公式計算降水入滲補給量，公式中Up為降水入滲補給量，m3；為年降水入滲補給系數(shù)；P為年降水量，m；F為區(qū)域面積，m2；同時計算其頻率值，計算結(jié)果如下：表3-2降水入滲補給量計算表序號頻率計算排序后降水補給量（m3）10.0222222221.731087620.0444444441.557820630.0666666671.149891640.0888888891.134068150.1111111111.126156460.1333333331.0

16、04157470.1555555561.002416880.1777777780.996403990.20.9783652100.2222222220.9592188110.2444444440.9577946120.2666666670.9389647130.2888888890.920293140.3111111110.9177613150.3333333330.9153877160.3555555560.9104825170.3777777780.8875384180.40.8786773190.4222222220.8736138200.4444444440.8370616210.46

17、66666670.8350045220.4888888890.8288334230.5111111110.8244028240.5333333330.8169658250.5555555560.7921229260.5777777780.7793059270.60.775983280.6222222220.7729765290.6444444440.760476300.6666666670.742279310.6888888890.7340508320.7111111110.672181330.7333333330.6460723340.7555555560.6399011350.777777

18、7780.6261347360.80.6095201370.8222222220.5954372380.8444444440.5948042390.8666666670.5125222400.8888888890.4811917410.9111111110.4775523420.9333333330.4773941430.9555555560.4345125440.9777777780.4145749 做出頻率分布曲線如下：圖3-1降水入滲補給頻率分布曲線由上圖讀出相應(yīng)頻率的數(shù)據(jù)，求出平均值。（見表4-3）3.2求河道入滲補給采用地下水動力學(xué)法，按照達(dá)西公式Q=KFi，公式中K表示滲透系數(shù)，F(xiàn)

19、表示區(qū)域面積，i表示水力坡度。分別計算左岸右岸的河道入滲補給量。因為以上參數(shù)在計算過程中是給定的，所以其補給量是一個定值。（見表3-3）3.3求基流量由于該區(qū)域河川基流比較穩(wěn)定，每年基流量取多年平均年河川徑流量的5。按照公式Wg=Up+Us，計算出相應(yīng)頻率的地下水資源量。公式中Up表示降水入滲補給，Us表示地表水對地下水的入滲補給量，計算結(jié)果見下表。表3-3地下水補給量計算表頻率區(qū)域面積(km2)降水補給量（億m3）基流量（億m3）左岸河道補給（億m3）右岸河道補給（億m3）地下水資源量（m3）759960.650.016936980.2817250.55361.502257177500.81

20、.635320197多年平均0.831.6822571774、多年平均及頻率P=50、P=75的重復(fù)量重復(fù)量是指在地下水和地表水相互轉(zhuǎn)化的水量，也就是基流量，因為該區(qū)域的基流比較穩(wěn)定，所以其重復(fù)量也是一個定值，所以重復(fù)量： U（p=50%）=U(p=75%)=U(多年平均)=Rg=1693698m3。5、多年平均及頻率P=50、P=75的水資源總量根據(jù)公式W=R+Pr-Rg，公式中R表示河川徑流量；Pr表示補給量；Rg表示基流量?？梢杂嬎愠鏊Y源總量及其頻率計算見下表。表5-1水資源總量頻率計算表序號地表水資源量（億m3）地下水資源量（億m3）重復(fù)量（億m3）水資源總量（億m3）頻率計算111

21、.6982841.6282401540.0169369813.309587170.022222210.014381.5863079580.0169369811.583750980.04444439.383581.6872616980.0169369811.053904720.06666748.269081.6443800940.016936989.8965231140.08888958.1591161.7258709650.016936989.8680499850.11111168.003061.7309344750.016936989.7170574950.13333377.0903161.

22、6252336950.016936988.6986127150.15555686.955161.6893187490.016936988.6275417690.17777896.4615482.5833448130.016936989.0279558330.2104.0003521.2668320950.016936985.2502471150.222222113.8724241.7700184470.016936985.6255054670.244444123.707141.8306223370.016936985.5208253570.266667133.629881.3296512720

23、.016936984.9425942920.288889143.6226641.9784135490.016936985.5841405690.311111153.1800961.762739650.016936984.925898670.333333163.1548481.8100518260.016936984.9479628460.355556172.8074441.4617772480.016936984.2522842680.377778182.678841.8546740120.016936984.5165770320.4192.4133321.7912218970.0169369

24、84.1876169170.422222202.1263321.4476943590.016936983.5570893790.444444212.0310321.7676449260.016936983.7817399460.466667221.8870562.4100778150.016936984.2801968350.488889231.6180241.8114759380.016936983.4125629580.511111241.188661.4470614210.016936982.6187844410.533333251.1080441.4983294640.01693698

25、2.5894364840.555556260.7202121.6315630830.016936982.3348381030.577778270.6888521.524438190.016936982.196353210.6280.6814641.4783918920.016936982.1429189120.622222290.652381.6127331530.016936982.2481761730.644444300.4159962.0021487540.016936982.4012077740.666667310.368041.3647793760.016936981.7158823

26、960.688889320.3640681.8486610930.016936982.1957921130.711111330.3356641.6692229420.016936981.9879499620.733333340.2928241.3334489050.016936981.6093359250.755556350.2619481.8564145940.016936982.1014256140.777778360.222841.7397956190.016936981.9456986390.8370.2167361.5945361620.016936981.7943351820.82

27、2222380.2051761.4921583110.016936981.6803973310.844444390.0976081.7725502020.016936981.8532212220.866667400.0848481.9863252840.016936982.0542363040.888889410.0577681.6810905440.016936981.7219215640.911111420.035881.2867696680.016936981.3057126880.933333430.0328681.6766599730.016936981.6925909930.955

28、556440.0288841.3298095070.016936981.3417565270.977778根據(jù)以上數(shù)據(jù)繪出頻率曲線： 圖5-1水資源總量頻率曲線從圖中可以讀出相關(guān)頻率的數(shù)據(jù)如下：表5-2水資源總量計算表頻率（%）區(qū)域面積（km3）水資源總量（億m3）759962.04503.42多年平均4.56、頻率P=50、P=75的地表水資源可利用量、地下水資源可開采利用量地表水利用量的計算是用地表水的總量乘以一個可利用系數(shù)，經(jīng)過分析計算，該區(qū)域地表水資源的可利用系數(shù)為0.45。地下水資源可開采量是指開采系數(shù)與多年平均條件地下水總補給量的乘積。經(jīng)分析計算，該區(qū)域淺層地下水的可開采利用系數(shù)為

29、0.75。計算結(jié)果見下表。表6-1水資源可利用量計算表頻率（%）區(qū)域面積（km3）地表水資源可利用量（m3）地下水資源可開采利用量（m3）759960.18451.126692883500.76951.226490148多年平均1.2781.2616928837、現(xiàn)狀農(nóng)業(yè)用水總量、城鎮(zhèn)生活及工業(yè)用水總量表7-1現(xiàn)狀城鎮(zhèn)生活用水情況表區(qū)域名稱代表年城鎮(zhèn)人口（萬人）城鎮(zhèn)生活用水定額L/（人·d）生活用水總量（億m3）某區(qū)域50%10.331200.0001239675%10.331200.00012396表7-2 現(xiàn)狀農(nóng)業(yè)用水情況表區(qū)域名稱代表年菜田林果農(nóng)田灌溉用水量（萬m3）農(nóng)業(yè)用水總

30、量（億m3）面積（萬畝）定額（m3/畝）面積（萬畝）定額（m3/畝）某區(qū)域50%0.847650.0883148001.54492475%0.848150.0888165001.719164表7-3現(xiàn)狀工業(yè)用水情況表區(qū)域名稱代表年工業(yè)（萬m3）工業(yè)用水總量(億m3)一般工業(yè)農(nóng)村工業(yè)某區(qū)域50%3534190.077275%3534190.07728、現(xiàn)狀供需分析（分不同水源）在該地區(qū)城鎮(zhèn)用水和工業(yè)用水取自地下水，可以統(tǒng)計出該地區(qū)對地下水的需求量如下表：表8-1地下水的需求量城鎮(zhèn)生活用水（億m3）工業(yè)用水（億m3）總用水量（億m3）0.000123960.07720.077323960.000123960.07720.07732396通過對該區(qū)域地下水質(zhì)分析，淺層地下水淡水區(qū)總面積為525km2，咸水區(qū)總面積為471km2，根據(jù)表6-1水資源可利用量計算表中數(shù)據(jù)，采用公式q=QM，式中Q表示可開采地下水的總量，M表示淡水河咸水的權(quán)重系數(shù)?？梢杂嬎愠隹梢蚤_采地下淡水量，如下表：表8-2可開采地下淡水量頻率（%）區(qū)域總面積（km3）淡水面積（km3）可開采的淡水資源量（億m3）509965250.646493301750.593889321由表8-1和8-2可得該地區(qū)城鎮(zhèn)生活用水和工業(yè)用水水源可以滿足其需求。農(nóng)業(yè)用水取自地