第12章 水资源计算与管理材料106规划.doc

第12章 水资源计算与管理材料106规划.doc《水资源计算与管理》教学材料第一章绪论一、 水的重要性——水是生命的创造者;水是气候环境的调节器;水是地球表血的“雕塑家”;水是农业的命脉;水是工业血液;水是能源与交通的重要载体;概括:水是人类生存的基础,环境的核心,可持续发展的中心,水直接关系到国家的稳定。二、 水文学的主要研究对象——自然界中的水总是以一定的水体形态存在的,如江河、湖泊、海洋、地下水、冰川、土壤水等水体,这些水体则是水文学的研究对象。三、 水文现象的主要特点一一(1)循环性——水不断通过蒸发、水汽输送、降水和径流等环节进行周而复始循环;(2)周期性——分别以多年、年、月、日等为单位的周期;(3)随机性——指水文现象在时间上和空间上都有随机性;(4)相似性——地理及气候条件相似的河流其水文现象具有一定的相似性;(5)特殊性——不同的下垫面条件产生不同的水文变化特点。循环性是基础,周期性和随机性是时程变化特征,相似性和特殊性是地区变化特征。四、 水文学研究方一成因分析法(从物理成因出发,研究水文现象的形成过程并建立水文特征值和有关因素间的数学物理模型,作为水文计算的依据并用于未来的水文情势预报。特点:对数据的依赖性很强);数理统计法(以概率论为基础,根据实测资料,运用数理统计原理,求得水文现象特征值的统计规律,建立水文现象与其影响因素间的经验关系。特点:简单易行,但精度不高。在目前的研究中占主导地位);地理综合法(根据水文现象的地区特性,利用大量的实测资料,找出其地区特性与分布规律,以经验公式、水文参数或水文特征特征值的等值线图形式表示。特点:可为资料短缺地区提供相关水文信息,但精度不高)五、 水资源的分类按形成条件——地表水资源和地下水资源按用水部门的用水情况——消耗性水资源和非消耗性水资源按工程措施——天然水资源和调节水资源六、 水资源的特性循环性——水循环,水体的相互转化性;储量的有限性——生态保护;用途的广泛水—工业、农业、生活等;不可替代性——生命之源;利害两重性——涝旱;时空分布的不均匀性——南北、冬夏、年份差异;可再生性——通过循环再生;公共性——大家的。第二章水循环及径流的形成第一节地球上的水体一、 水在地理环境中的地位和作用1、 水是地球上分布最广的物质一一以气态弥漫于空间,以液态和固态遍布于地表、埋藏于地下。2、 水是地理环境中最重要的组成部分——水是溶剂,能参与生物的新陈代谢,是生命体的主要成分。3、 水文现象的变化能促使物质和能量的转移和循环——水在相变过程中促使物质和能量的转化和循环,把地球上的各要素紧密连成一个整体。4、 水对地表形态起重要的塑造作用——由于水的外力作用,造就了丰富多彩的地貌形态。5、 水是巨大的廉价的能源,可供发电;同时也是丰富的资源——我国工业和人口的分布大多是依水分布的。二、 地球上的水资源1、水资源的概念1) 广义水资源——指水圈里所有的水体。广义的水圈:地球上所有的水体。狭义的水圈:海洋、河流、湖泊、沼泽、冰川和地下水六大水体。2) 狭义水资源——可被人类直接利用的淡水资源,即河流、淡水湖泊和浅层地下水。2、我国水资源特点(1) 水资源时空分布不均——南多北少,东多西少,夏季多冬季少。季节变化(时间分布)河川径流的季节变化取决于河流的补给情况:A秦岭以南雨水补给区,取决于降水季节分布。B东北地区、华北部分地区、黄河上游和西北部分地区,为雨水和冰雪融水补给区,有春、夏两次汛期。C西北内陆地区祁连山、天山、阿尔泰山、昆仑山及青藏高原部分河流,以冰雪融化补给为主,径流变化与气温密切相关。(2) 水量的年内、年际变化大,水旱灾害频繁发生。(3) 总量多人均少。(4) 水资源浪费严重——自然原因(时空分布不均)和人为原因(工农业生产和生活用水浪费严重)。(5) 污染日益严重——工业、交通、生活用水导致污染。(6) 地下水相对丰富,但要合理开发,贯彻持续利用的思想,防止过度开采。(7) 水土流失和泥沙淤积严重第二节水循环与水平衡1、 水循环的概念1) 定义——水循环是指地球上各种形态的水体,在太阳辐射、地心引力等作用下,通过蒸发、水汽输送、凝结降水、入渗及径流等环节,不断地发生相态转变、能量交换的周而复始的运动过程。2) 环节——蒸发、输送、降水、径流等四个环节3) 类型——大循环、小循环和人为水循环2、 水分循环的原因1) 内因——水的“相态”变化,水汽是唯一在常温常压下能够发生相变的气体。2) 外因——太阳辐射(蒸发),大气环流(水汽输送),地球引力(降水)和地表性质(径流)。即◊水具有相变特性,气相和液相水均有流动性。——水循环的基础O地球引力的重力作用,太阳辐射的热力效应。 ——水循环的源动力O水汽流动具有方向性,上升、飘移、降水、下渗、径流。——往复循环成为可能3、 水循环机理(1) 水循环服从质量守衡定律。