水資源分類評價及防洪

關于水資源分類評價及防洪2主要內(nèi)容：水資源基礎知識水資源評價水資源供需平衡分析水文預報防洪節(jié)水第2頁,共119頁，2024年2月25日，星期天3一、水資源基礎知識水資源的定義水資源的分類水資源的特點第3頁,共119頁，2024年2月25日，星期天4水資源的定義：1988年聯(lián)合國教科文組織(UNESCO)和世界氣象組織(WMO)定義：作為資源的水應當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對水資源需求而能長期供應的水源。第4頁,共119頁，2024年2月25日，星期天5水資源的定義：陳家綺：水資源是指水體中的特有部分，即由大氣降水補給，具有一定數(shù)量和可供人類生產(chǎn)、生活直接利用，且年復一年的循環(huán)再生的淡水，它們在數(shù)量上等于地表、地下徑流的總和(對平原地區(qū)地下徑流還要加上潛水蒸發(fā)部分(均不考慮深層滲漏)。第5頁,共119頁，2024年2月25日，星期天6水資源的定義：狹義水資源：人類在一定的經(jīng)濟技術條件下能夠直接利用的淡水。廣義水資源：在一定的經(jīng)濟技術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)濟價值的水都可成為水資源。第6頁,共119頁，2024年2月25日，星期天7水資源的分類：按存在形式分：地表水：一般指坡面流和壤中流，即地表水體的動態(tài)部分地下水：主要指淺層地下水第7頁,共119頁，2024年2月25日，星期天8水資源的分類：按量算方法分：實測河川徑流量天然徑流量可利用水資源量可供水量第8頁,共119頁，2024年2月25日，星期天9水資源的分類：按形成條件分：當?shù)厮Y源（主水）入境水資源（客水）按利用方式分：河外用水：生產(chǎn)、生活用水河內(nèi)用水：發(fā)電、航運、養(yǎng)殖、旅游用水生態(tài)環(huán)境用水：第9頁,共119頁，2024年2月25日，星期天10水資源的特點：資源的循環(huán)性：水文循環(huán)儲量的有限性：全球淡水資源僅占全球總水量的2.5％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、污染第10頁,共119頁，2024年2月25日，星期天11二、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：

第11頁,共119頁，2024年2月25日，星期天122.1地表水資源量：地表水資源的收支項：降水、蒸發(fā)、徑流地表水資源的分類:河流：最主要部分，可表示地表水資源量湖泊冰川第12頁,共119頁，2024年2月25日，星期天13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第13頁,共119頁，2024年2月25日，星期天14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)關系，從而預測未來的水文情勢。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，預估無資料流域未來水文情勢的方法。

第14頁,共119頁，2024年2月25日，星期天15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，并進行概率預估，從而得出水資源開發(fā)利用工程所需的設計水文特征值。數(shù)學模型法：概念型模型和機理性模型

第15頁,共119頁，2024年2月25日，星期天16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。第16頁,共119頁，2024年2月25日，星期天17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、水利工程等第17頁,共119頁，2024年2月25日，星期天18名稱年徑流深mm對應的降雨帶豐水帶>800十分濕潤帶多水帶200－800濕潤帶過渡帶50－200半濕潤帶少水帶10－50半干旱帶干涸帶<10干旱帶年徑流深的分帶第18頁,共119頁，2024年2月25日，星期天19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)：差補延長，相關分析法無資料地區(qū)：等值線法/水文比擬法第19頁,共119頁，2024年2月25日，星期天20某一頻率下的設計年徑流量計算：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計頻率的年徑流量第20頁,共119頁，2024年2月25日，星期天21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－跨流域引出、引入水量、分洪決口水量

W蒸－水面面積擴大增加的耗水量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－水庫滲漏量第21頁,共119頁，2024年2月25日，星期天22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（1－φ1）

W毛－灌區(qū)渠首引水總量；φ1－灌溉回歸系數(shù)水面面積擴大增加的耗水量W蒸W蒸＝0.1(αE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

α－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初第22頁,共119頁，2024年2月25日，星期天23各分量還原計算：工業(yè)和生活凈耗水量W工

W工＝W0（1－φ3）

W0－工業(yè)和生活引用的地表水量；φ3－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蒸－庫區(qū)水面蒸發(fā)總量第23頁,共119頁，2024年2月25日，星期天24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)劃分第24頁,共119頁，2024年2月25日，星期天25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第25頁,共119頁，2024年2月25日，星期天26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－徑流關系推求鄰近區(qū)徑流等值線圖推求第26頁,共119頁，2024年2月25日，星期天27可利用地表水資源量的估算：

地表水資源可利用量：在經(jīng)濟合理、技術可能及滿足河道內(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利用）

Q可利用＝Q當?shù)睾恿鲝搅鳎玅入境－Q出境第27頁,共119頁，2024年2月25日，星期天282.2地下水資源量：地下水的補給量：指天然或開采條件下，單位時間進入含水層（帶）中的水量，包括地下水的流入、降水滲入、地表水滲入、越流補給、人工補給等。地下水儲存量：儲存于含水層內(nèi)的重力水體積。第28頁,共119頁，2024年2月25日，星期天29地下水的補給量計算：地下水流流入量（側(cè)向補給量）Qb

（單位：m3/d）

Qb＝K·J·B·H其中，K－含水層滲透系數(shù)，m/d

J－地下水水力坡度

B－計算斷面寬度，m

H－潛水（或承壓水）含水層厚度，m第29頁,共119頁，2024年2月25日，星期天30地下水的補給量計算：降水滲入補給量Qp（單位：m3/s）

Qp＝α·A·x其中，α

－年均降水入滲系數(shù)

A－降水滲入面積,m2

x－年降水量,m/a第30頁,共119頁，2024年2月25日，星期天31地下水的補給量計算：河渠滲入補給量Qi

Qi＝K·B·(h1-hw)/L·(h1+hw)/2其中，h1、hw－沿滲流補給方向岸邊與開采井群的動水位高度,m

B－河渠補給寬度,m

L－岸邊至井群的直線水平距離,mK－含水層滲透系數(shù)，m/d第31頁,共119頁，2024年2月25日，星期天32地下水的補給量計算：灌溉水滲入補給量Qirr

Qirr＝μ·A·△h

或Qirr＝α·m·A其中，μ－給水度；m－灌溉定額，m3/a

△h

－灌溉引起的地下水升幅，m第32頁,共119頁，2024年2月25日，星期天33地下水的補給量計算：越流補給量Qo

Qo＝A·η·(h2-h1)＝A·(h2－h(huán)1)·k’

/m’其中，h1、h2－開采層和相鄰層的水位，m

A－越流補給面積，m2

η

－越流系數(shù)，1/d

k’－越流層垂向滲透系數(shù),m/d

m’－越流層厚度,m第33頁,共119頁，2024年2月25日，星期天34承壓含水層的彈性儲存量Wc的計算：

Wc＝S·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第34頁,共119頁，2024年2月25日，星期天35地下水資源允許開采量的定義：

通過技術經(jīng)濟合理的取水建筑物,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。第35頁,共119頁，2024年2月25日，星期天36允許開采量的分級：可分為A、B、C、D、E五個級別：A級：擴建勘探，要求有3年以上的開采動態(tài)觀測資源；

B級：勘探階段，要求有一個水文年以上的資料及相關實驗；

C級：詳查階段，要求有帶觀測孔的抽水試驗和枯水期半年以上動態(tài)觀測資料；

D級：普查階段,用于規(guī)劃工作，只要求概算允許開采量

E級：區(qū)調(diào)階段,用于規(guī)劃工作，只要求概算允許開采量第36頁,共119頁，2024年2月25日，星期天37允許開采量的估算：解析法：井（渠）解析公式計算數(shù)值法：離散化方法求解非線性偏微分方程有限單元法、有限差分法開采試驗法：探采結合的辦法，直接開鑿勘探生產(chǎn)井，按開采條件進行一至數(shù)月的抽水試驗補償疏干法，相關分析法，地下水文分析法等第37頁,共119頁，2024年2月25日，星期天38三、水資源供需平衡分析水資源供需平衡分析的目的和意義供需平衡分析的原則供需平衡分析方法需水預測第38頁,共119頁，2024年2月25日，星期天39水資源供需預測的目的和意義：水資源供需平衡分析，是指在一定范圍內(nèi)（行政、經(jīng)濟區(qū)域或流域）不同時期的可供水量和需水量的供求關系分析。目的：弄清水資源總量的供需現(xiàn)狀和存在的問題預測不同時期不同部門的水資源余缺狀況針對供需矛盾，進行水資源的總體規(guī)劃第39頁,共119頁，2024年2月25日，星期天40水資源供需預測的原則：近期和遠期相結合流域和區(qū)域相結合綜合利用和保護相結合第40頁,共119頁，2024年2月25日，星期天41水資源供需預測分析方法：系列法：按雨情、水情的歷史系列資料進行逐年的供需平衡分析計算典型年法（代表年法）：根據(jù)雨情、水情具有代表性的幾個不同年份進行分析計算第41頁,共119頁，2024年2月25日，星期天42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第42頁,共119頁，2024年2月25日，星期天43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、旬和日第43頁,共119頁，2024年2月25日，星期天44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＝50％，一般枯水年P＝75％特別枯水年P＝90％（或95％）第44頁,共119頁，2024年2月25日，星期天45典型年法：水平年的確定：應與國民經(jīng)濟和社會發(fā)展以及可持續(xù)發(fā)展的總目標相協(xié)調(diào)?，F(xiàn)狀水平年（基準年）近期水平年：基準年后5～10年遠景水平年：基準年后15～20年遠景設想水平年：基準年后30～50年第45頁,共119頁，2024年2月25日，星期天46供水預測：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、混合供水第46頁,共119頁，2024年2月25日，星期天47供水預測：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施可提供的符合一定標準的水量。

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。第47頁,共119頁，2024年2月25日，星期天48供水預測：影響可供水量的因素：來水條件：水文現(xiàn)象的隨機性用水條件：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)的供水能力水質(zhì)條件：符合不同用戶的使用標準第48頁,共119頁，2024年2月25日，星期天49供水預測：可供水量的計算項目：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裂隙水深層承壓水巖溶水第49頁,共119頁，2024年2月25日，星期天50需水預測：“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％。第50頁,共119頁，2024年2月25日，星期天51工業(yè)需水預測：QI=QC+QD+QR其中，QI－總用水量,在設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，多指未重復利用的廢污水量QR－重復用水量，包括循環(huán)用水量和二次以上的用水量第51頁,共119頁，2024年2月25日，星期天52工業(yè)需水預測：耗水量和排水量之和稱為取用水量QII：

QI=QII+QR重復利用率R：

R＝QR/QI×100％重復利用率越高，表示工業(yè)用水的有效利用程度越高。第52頁,共119頁，2024年2月25日，星期天53工業(yè)需水預測：

趨勢預測法：

Si＝S0（1＋d）n

其中,Si－某一年所預測工業(yè)需水量

S0－基準年的工業(yè)用水量

d－工業(yè)用水量年平均增長率

n－基準年道預測年份所間隔的年數(shù)

第53頁,共119頁，2024年2月25日，星期天54

相關預測法建立與工業(yè)產(chǎn)值之間的相關關系

分行業(yè)重復利用率提高法根據(jù)不同的行業(yè)部門，采用萬元產(chǎn)值用水量和重復利用率推算工業(yè)用水：

q2＝q1（1－η1）/(1-η2)其中，q1，q2－分別為基準年和預測年的萬元產(chǎn)值

取用水量

η1，η2－分別為基準年和預測年的工業(yè)用水

重復利用率第54頁,共119頁，2024年2月25日，星期天55生活需水預測：生活用水：包括城市居民住宅用水、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％第55頁,共119頁，2024年2月25日，星期天56生活需水預測：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/a

q

－人均生活用水定額，L/（人·d）

m

－預測年用水人口數(shù)，人第56頁,共119頁，2024年2月25日，星期天57農(nóng)業(yè)需水預測：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。第57頁,共119頁，2024年2月25日，星期天58農(nóng)業(yè)灌溉用水預測：

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。第58頁,共119頁，2024年2月25日，星期天59農(nóng)業(yè)灌溉用水預測：

直接推算法：

M凈＝m·ω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

ω－該作物的灌溉面積,畝第59頁,共119頁，2024年2月25日，星期天60農(nóng)業(yè)灌溉用水預測：考慮蒸發(fā)、滲漏等損失時：

M毛＝M凈/η水其中，M毛－灌溉引水量，即毛灌溉用水量。

η水－灌溉水利用系數(shù)灌溉水利用系數(shù)η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、襯砌等）、灌溉管理水平等有關。第60頁,共119頁，2024年2月25日，星期天61其他農(nóng)業(yè)用水預測：

農(nóng)村居民生活用水：定額法與城市生活用水類似牲畜用水：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充量，可用公式W漁＝ω[α·E–P+S]計算。ω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，α為蒸發(fā)器折算系數(shù)。鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)用水：與工業(yè)用水類似第61頁,共119頁，2024年2月25日，星期天62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?！?1世紀中國可持續(xù)發(fā)展水資源戰(zhàn)略研究》第62頁,共119頁，2024年2月25日，星期天63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所需要的水量、保護水生生物所需要的水量。

環(huán)境需水則是指為保護和改善人類居住環(huán)境及其水環(huán)境所需要的水量。

第63頁,共119頁，2024年2月25日，星期天64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)境需水第64頁,共119頁，2024年2月25日，星期天65

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計值第65頁,共119頁，2024年2月25日，星期天66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;第66頁,共119頁，2024年2月25日，星期天67維持景觀、娛樂等環(huán)境需水城市進行城市規(guī)劃時,常采用人均水面面積指標衡量和確定維持景觀、娛樂水面面積和流量,綠地、美化環(huán)境等需水。第67頁,共119頁，2024年2月25日，星期天68

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：預測供需，方案比選供需平衡分析：第68頁,共119頁，2024年2月25日，星期天69供需平衡分析：

余缺水量:△W＝∑W供i－∑W需i

W供i，W需i－分別表示分項i的可供水量和需水量?！鱓－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)生供需矛盾供需平衡分析：第69頁,共119頁，2024年2月25日，星期天70水資源規(guī)劃：

水資源綜合規(guī)劃：

在統(tǒng)一的方針、任務和目標指導下，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)境保護等專業(yè)方面的關系，評價方案實施后對經(jīng)濟、社會和環(huán)境的潛在影響。第70頁,共119頁，2024年2月25日，星期天71四、水文預報流域產(chǎn)匯流水文預報第71頁,共119頁，2024年2月25日，星期天724.1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。第72頁,共119頁，2024年2月25日，星期天73產(chǎn)流特點：超蓄產(chǎn)流特點：包氣帶土壤含水量達到田間持水量（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。第73頁,共119頁，2024年2月25日，星期天74產(chǎn)流特點：超滲產(chǎn)流特點：包氣帶土壤含水量總是達不到田間持水量（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。第74頁,共119頁，2024年2月25日，星期天75流域蓄水容量(面積分配)曲線：01CW’mm蓄水容量

f~蓄水容量的流域累計面積；F~全流域面積最大的蓄水容量第75頁,共119頁，2024年2月25日，星期天764.2水文預報含義：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：按預見期分類：短期水文預報：預見期小于或等于流域匯流時間中長期水文預報：預見期大于流域匯流時間第76頁,共119頁，2024年2月25日，星期天77按預報目的分類：洪水預報：為防汛抗旱而進行的預報枯水預報：為農(nóng)業(yè)灌溉、水力發(fā)電和水環(huán)境保護而進行的預報。墑情預報：為農(nóng)業(yè)抗旱服務冰情預報：為防治和抗御冰凌洪水服務水質(zhì)預報：為防治水源污染、改善水環(huán)境服務水庫水文預報：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)度服務施工洪水預報：為水利工程安全施工服務第77頁,共119頁，2024年2月25日，星期天78短期洪水預報：河段洪水預報：根據(jù)河段上斷面已出現(xiàn)的洪水過程，推算其下斷面將要出現(xiàn)的洪水過程方法：相應水位(流量)法；

合成流量法；流量演算法流域降雨徑流預報：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。第78頁,共119頁，2024年2月25日，星期天79上游站洪峰水位(m)下游站洪峰水位(m)傳播時間(hr)相應水位法：利用上下游洪峰水位及相應的轉(zhuǎn)播時間的相關圖進行預報：21.4m07/16/7:008hr18.4m07/16/15:00第79頁,共119頁，2024年2月25日，星期天80Q3τ3Q1Q2τ1τ2QQQ1+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：下游站預報的流量；合成流量法：有支流匯入的河道第80頁,共119頁，2024年2月25日，星期天81聯(lián)解得：流量演算法：馬斯京根法式中，C0，

C1，C2分別為K,x,t的函數(shù)，它們的數(shù)學表達式分別為：第81頁,共119頁，2024年2月25日，星期天82x：流量比重因子;K:槽蓄系數(shù)第82頁,共119頁，2024年2月25日，星期天83枯水預報：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：退水曲線法：根據(jù)前一時刻的退水流量來預報后一時刻的退水流量。前后期徑流相關法：根據(jù)流域前期徑流量來預報未來的后期徑流量。第83頁,共119頁，2024年2月25日，星期天84五、防洪洪水三要素防洪標準設計洪水洪水控制與管理洪水調(diào)度及水庫調(diào)洪計算防洪預案第84頁,共119頁，2024年2月25日，星期天85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系曲線第85頁,共119頁，2024年2月25日，星期天86Q(m3/s)Bt1t2TDCtAEQmW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：洪水起漲點；

B：洪峰點；

C：退水結束點；

t1：漲水歷時；

t2：退水歷時；

T：洪水總歷時

(T=t1+t2)

第86頁,共119頁，2024年2月25日，星期天87洪水的危害性：是我國主要的自然災害之一，約有2/3的國土面積受到洪水災害的威脅;威脅生命安全造成財產(chǎn)損失影響社會穩(wěn)定第87頁,共119頁，2024年2月25日，星期天88防洪標準：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)的重要性裝機容量（104KW）Ⅰ大(1)型>10特別

重要>500>200>150特別

重要>120Ⅱ大(2)型10~1.0重要500~100200~60150~50重要120~30Ⅲ中

型1.0~0.10中等100~3060~1550~5中等30~5Ⅳ小(1)型0.10~0.01一般30~515~35~0.5一般5~1Ⅴ小(2)型0.01~0.001

<5<3<0.5

<1第88頁,共119頁，2024年2月25日，星期天89水庫工程水工建筑物的防洪標準水工建筑物等級防洪標準（重現(xiàn)期[（年）]山區(qū)、丘陵區(qū)平原區(qū)、濱海區(qū)設計校核設計校核混凝土壩、漿砌石壩及其他水工建筑物土壩、

堆石壩11000~5005000~2000可能最大洪水（PMF）或

10000~500300~1002000~10002500~1002000~10005000~2000100~501000~3003100~501000~5002000~100050~20300~100450~30500~2001000~30020~10100~50530~20200~100300~2001050~20第89頁,共119頁，2024年2月25日，星期天90注：當山區(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，其防洪標準可按平原區(qū)，濱海區(qū)欄的規(guī)定確定；當平原區(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，其防洪標準可按山區(qū)、丘陵區(qū)欄的規(guī)定確定。第90頁,共119頁，2024年2月25日，星期天91灌溉和治澇工程主要建筑物的防洪標準注：灌溉和治澇工程主要建筑物的校核防洪標準，可視具體情況和需要研究確定。水建筑物級別防洪標準（重現(xiàn)期[（年）]1100~50250~30330~20420~10510第91頁,共119頁，2024年2月25日，星期天92潮汐河口擋潮工程主要建筑物的防洪標準注：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，本標準將防洪標準統(tǒng)稱為防洪標準。水工建筑物級別1234、5防洪標準重現(xiàn)期[（年）]>100100~5050~2020~10第92頁,共119頁，2024年2月25日，星期天93城市的等級和防洪標準等級重要性非農(nóng)業(yè)人口

（萬人）防洪標準

[重現(xiàn)期（年）]Ⅰ特別重要的城市>150>200Ⅱ重要的城市150~50200~100Ⅲ中等城市50~20100~50Ⅳ一般城市<2050~20等級防護區(qū)人口

（萬人）防護區(qū)耕地

面積(萬畝)防洪標準

[重現(xiàn)期[（年）]Ⅰ>150>300100~50Ⅱ150~50300~10050~30Ⅲ50~20100~3030~20Ⅳ<20<3020~10鄉(xiāng)村防護區(qū)的等級和防洪標準第93頁,共119頁，2024年2月25日，星期天94設計洪水：定義：用以設計水利工程所依據(jù)的各種標準的洪水稱為設計洪水。內(nèi)容：設計洪峰流量設計洪量設計洪水過程第94頁,共119頁，2024年2月25日，星期天95設計洪水的方法：由流量資料推求設計洪水：有實測洪水的地區(qū)由暴雨資料推求設計洪水：有實測暴雨的地區(qū)由水文氣象資料推求設計洪水：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計洪水：缺乏資料地區(qū)第95頁,共119頁，2024年2月25日，星期天96由流量資料推求設計洪水作洪峰流量Qm及設計洪量Wt的頻率計算，分別求得設計頻率為P的相應洪峰流量Qm和設計洪量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第96頁,共119頁，2024年2月25日，星期天97由暴雨資料推求設計洪水設計暴雨的計算設計洪水的計算：設計凈雨推求設計洪水（單位線法）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第97頁,共119頁，2024年2月25日，星期天98由氣象資料推求設計洪水可能最大暴雨推求可能最大洪水可能最大暴雨PMP與氣象資料有關產(chǎn)匯流計算小流域設計洪水缺乏資料地區(qū)，重點是設計洪峰流量的推求第98頁,共119頁，2024年2月25日，星期天99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第99頁,共119頁，2024年2月25日，星期天100洪水控制與管理措施非工程措施：洪水情報、預報和警報洪水風險分析防洪法規(guī)洪水保險防洪調(diào)度第100頁,共119頁，2024年2月25日，星期天101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、發(fā)揮效益第101頁,共119頁，2024年2月25日，星期天102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)洪過程中來水不超過防洪標準時，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準時，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第102頁,共119頁，2024年2月25日，星期天103水庫調(diào)洪由于水庫有調(diào)節(jié)庫容，當洪水通過水庫時，調(diào)節(jié)庫容可將部分洪水攔蓄和滯留在水庫中，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。第103頁,共119頁，2024年2月25日，星期天104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已知，V1，q1為初始條件，則可以由上面兩個方程推求V2，q2。第104頁,共119頁，2024年2月25日，星期天105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）壩頂高程的確定第105頁,共119頁，2