第三章(1)地表水资源

第三章地表水资源第一节基本资料的收集与审查资料收集地表水资源指天然河川径流，但由于人类活动等影响，许多河流的天然径流过程发生了很大变化，实测径流量往往与天然状态之间产生很大的差异。在地表水资源评价中，还必须收集各种人类活动对河川径流影响的资料。区域社会经济资料：人口、耕地面积、作物组成、耕作 制度 关于办公室下班关闭电源制度矿山事故隐患举报和奖励制度制度下载人事管理制度doc盘点制度下载 、工农业产值、工农业生活用水自然地理特征资料：地形、地貌、地理位置、地质、土壤、植被、气候、土地利用情况、流域面积、形状、水系、河流长度水文气象资料：水文站分布、水位、流量、水温、冰情、洪、枯水调查资料水资源开发利用资料：引、提水工程、堤防、水土保持工程、灌溉面积、灌溉定额、渠系有效利用系数、田间回归系数等以往水文、水资源分析计算和研究成果：水资源调查评价、水资源综合规划、灌区规划、城市供水规划、水文手册等第一节基本资料的收集与审查径流资料的审查（一）可靠性审查资料可靠性审查要从资料来源、测验 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 、整编精度和水量平衡等方面进行。重点可放在质量较差的新中国成立前和“文革”期间资料。对测站控制条件、测验手段和人员变动的年份也应注意。对于径流资料的可靠性，可从上下游水量平衡、径流模数、水位流量关系等方面分析检查，对一些可疑的记录进行上下游水量平衡计算。第一节基本资料的收集与审查（二）资料一致性审查径流资料的一致性受气候条件、下垫面和人类活动三个方面的影响。判断资料整体趋势法：Mann-Kendall非参数秩次相关检验法、Spearman秩次相关检验法、滑动平均检验法等判断资料中跳跃成分法：累积曲线法、有序聚类分析法、重标度极差分析法等第一节基本资料的收集与审查累积曲线法累积曲线法是水资源评价和水文分析中最常用，也是最简单的一种方法，在作双累积曲线时，经常采用累积降雨量与累积径流深关系曲线。第一节基本资料的收集与审查Mann-Kendall非参数秩次相关检验法对于径流系列x1,x2,…,xn(n为系列长度)，所有对偶观测值（xi,xj)(j>i)中，xi<xj出现的个数为Pi，顺序(i,j)的子集是（i=1,j=2,3,…,n)、(i=2,j=3,4,5,…,n)、…、(i=n-1,j=n),则可构造统计量：第一节基本资料的收集与审查统计量U称为Kendall秩次相关系数，当n增加时，U将很快收敛于 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 正态分布。给定显著性水平α，其双尾检验临界值为Uα/2，当|U|<Uα/2时，系列趋势不显著，资料一致性较好；当|U|>Uα/2，系列趋势显著，如U>0，系列呈上升趋势，如U<0，系列呈下降趋势。第一节基本资料的收集与审查第一节基本资料的收集与审查（1）ΣPi=302，n=45，计算：τ=-0.3899，var(τ)=0.0107,U=-3.776（2）取显著性水平α=0.05，查标准正态分布表：Uα/2=1.96，|U|>Uα/2，且U<0，说明径流遭到破坏。目前有“还原”和“折现”途径，我国在水资源评价中统一采用“还原”。第一节基本资料的收集与审查（三）资料代表性分析滑动平均值法累积平均值法差积曲线法长短系列对比分析法第一节基本资料的收集与审查资料的插补延展（一）年径流量的插补展延1、流域平均年降水量与年径流量相关法以年降水量为参证变量，借助于简单的年降水—径流相关图插补缺测期年径流量。【例】已知汉江上游武侯镇水文站有实测长系列年径流资料，但其以上汉江主要支流沮水河上的茶店子水文站因建站较晚，仅有1966年以后的径流资料，试用两站1966年至1980年同期年径流资料进行相关分析，建立回归方程，并用武侯镇资料将茶店子的年径流量系列延长至1956年。第一节基本资料的收集与审查解：（1）相关性分析，从成因上分析，两站间径流量之间应有较好相关关系。第一节基本资料的收集与审查（2）相关系数。经计算两站同期年径流的相关系数r=0.9941取α=0.01查临界相关系数rα=0.641，表明相关性非常好。（3）回归方程。经计算得回归方程为：W茶=0.247+0.3795W武（4）资料延长。将1956—1966年逐年武侯镇径流量分别代入上式。第一节基本资料的收集与审查年降水-径流关系受降水年内分配的影响很大，而且还与前期流域蓄水量有关，故相关关系不十分密切。此时可以考虑降水的时程分配、蒸发、上一年地下水的蓄水量以及降水与径流在时间上的对应性，适当改变参证变量或者增加参数。第一节基本资料的收集与审查上下游站年净流量相关法相邻流域年径流相关法汛期径流量与年径流量相关法（二）月径流量的插补展延1、汛期缺测月径流量（1）只有水位资料而未推求流量的月份，可借用水文情势相似年份的水位流量关系，由逐日平均水位推求逐日平均流量，在计算月平均。第一节基本资料的收集与审查（2）当同一河流上、下游或相似流域内有充分实测径流资料时，可用上、下游站或两个流域月径流相关图进行插补。（3）当建立的月降水量与月径流量相关点据比较散乱时，可考虑以影响月径流量大小的前期降水量、前期降水分配特性等指标作参数，建立多要素相关关系。2、非汛期缺测月份径流量（1）非汛期径流量不大时，缺测月份径流量可用同月径流量的多年平均值来代替。（2）封冻期径流量较大时，可借用邻近年份K值过程线进行插补。（3）枯水期降水量较小，河川径流退水过程比较稳定时，也可根据前后月径流变化趋势进行插补第一节基本资料的收集与审查一、人类活动对水平衡要素的直接影响我国的用水量以农业用水量为主，故农业水利措施对水资源系统的影响最大，随着灌溉面积的扩大，作物耕作制度的改变，农业灌溉用水量有相当大幅度的增加。第二节人类活动的水文效应跨流域调水对区域水资源的影响更大，这些从外流域引进的水量可以达到本区年径流量的数倍。引入的水除了满足农作物所需耗于流域蒸散发，还可能有较大数量的回归水排入河道。人类活动对径流的时程分配以及对地表水、土壤水和地下水之间的相互转化都会产生很大的影响。第二节人类活动的水文效应二、人类活动对水平衡要素的间接影响（一）灌溉和排水大规模的灌溉增大了蒸发，减少了径流量。灌溉还能活跃水循环，增加降水量，增强“四水”转化。在有地下水开采系统的地区，年径流量有可能增加，地表径流则明显减少。第二节人类活动的水文效应（二）水库等蓄水工程1、对降水和蒸发的影响——降雨，蒸发损失增大2、对径流的影响——径流量减少，时程分配改变3、对地下水的影响——地下水位上升4、对泥沙的影响——上游泥沙沉积，河床抬升，下游河道冲刷第二节人类活动的水文效应（三）城市化人口增加，工业发展，使原来的城市不断膨胀，新兴城市又大批涌现。欧美一些国家在20世纪60年代末觉察到人口骤然向城市集中，对水资源需求很大，且用一般的非城市区水文资料和分析方法来解决城市地区的水资源问题有很大局限性，故于1960年在诶过创立了城市水文学。第二节人类活动的水文效应第二节人类活动的水文效应第二节人类活动的水文效应第二节人类活动的水文效应第二节人类活动的水文效应（四）水土保持生态建设1、林业措施大片的森林对当地气候影响显著——增雨、降温、保温、降低风速、保肥、削减洪峰流量，增加地下径流。第二节人类活动的水文效应2、梯田（1）坡地改为梯田后，地面坡度大大降低，减缓水流速度，延长汇流时间，增加降雨入渗损失量。（2）土壤在结构及质地方面均会得到改善，土壤下渗能力及蓄水能力有所增强。（3）带埂的梯田会起到小拦蓄坝的作用，拦蓄一定的地表径流。第二节人类活动的水文效应3、其他水土保持措施就地入渗：种草、封育、坝地、保土耕作就近拦蓄：水窖、蓄水池、截水沟、沉沙池、沟头防护、谷坊、淤地坝等第二节人类活动的水文效应一、还原计算的要求为了使河川径流及分区水资源量计算成果基本上反映天然情况，并使资料系列具有一致性，满足采用数理统计方法的分析计算要求，凡测站以上受水利工程及其他人类活动影响，消耗、减少及增加的水量均要进行还原。地下水开采会影响河川径流，但因观测和研究不够，尚无法按上述要求进行全面还原，目前还原计算主要是针对径流而言。多年期间最大的年用水量等人类活动引起的径流量改变值达到多年平均年径流量的10%，则应设法将受影响的资料加以还原。第三节还原计算二、还原计算方法分项调查还原法、降水径流模型法、流域蒸发差值法、双累积曲线法（一）分项调查还原法W天然=W实测+W农业+W工业+W生活±W调蓄±W水保±W蒸发±W引水±W分洪+W渗漏±W其他当调查资料齐全，还原计算要求较高，需要分汛期或逐月逐旬还原时，可用过程还原法，当仅要求还原年总量时，用总量还原法。第三节还原计算W农业当具有实测或调查的渠首引水总量资料时，农业灌溉净耗水量可由下式计算：W农业=(1-β1)W引式中，W引—渠首的引水量和流经测流断面的回归水量β—灌溉水回归系数，即灌区地表废泄损失水量、渗漏量之和与渠首引水总量之比第三节还原计算灌溉水回归系数有别于灌区回归系数。灌区回归系数是地表废泄损失水量、地下渗漏量、灌溉水引水期间当地径流量三者之和与渠首引水总量之比。灌区回归系数要比灌溉回归系数大当仅有灌区回归系数时，应做适当折扣，折算为灌溉回归系数。第三节还原计算当具有试验或分析的田间净灌溉定额和实灌面积资料时：W农业=W净灌-W田回+W渠蒸式中，W净灌—田间灌溉净用水量W田回—田间灌溉回归水量W渠蒸—灌溉引水过程的渠系蒸发损失量我国南方地区，灌溉水引水过程的渠系蒸发损失量相对较小，可略，但W田回是一可观数量，不能忽略，可采用下式：W农业=W净灌-W田回=(1-β2)W净灌式中，β2—田间回归系数，为田间下渗量及其废泄损失水量与净灌水量的比值。第三节还原计算W工业工业用水的还原计算比灌溉用水要繁琐复杂得多。但它们的原理是相同的，即通过各种途径求得取用水量和排水量，然后利用工业水平衡方程，就可估算还原水量。调查方法：每年用水记录、财务支出、水泵铭牌等。第三节还原计算W生活与工业用水一样，生活用水也有地表水和地下水之分，在还原计算中也仅考虑地表水水源：W生活=W0(1-Φ)式中，W0—生活引用的地表水量Φ—生活用水的回归系数，一般取0.85～0.9第三节还原计算W蒸发为用水和防洪等目的修建水库后，库区原陆面变为水面，因水面蒸发量大于原陆面蒸发量，将两者之差称为水面蒸发增损量：W蒸发=(E水-E陆)(F水-f）式中，E水、E陆—水库的水面蒸发和库区的陆面蒸发F水、f—水库的水面积和库区原河道水面积通常，F水>>f第三节还原计算W渗漏水库渗漏水量的估算一般采用经验法第三节还原计算W调蓄，如果流域内有大型水库，以水库蓄水变量为主，河槽等水体的蓄水变量略去不计。W引水，W分洪，通常有实测资料，或经调查后确定W水保，W其他，目前还处于研究阶段，在实际的计算中可参考区域或相似区域的研究成果。（二）降水径流模型法该方法适用于难以进行人类活动措施调查，或调查资料不全的情况下直接推求天然径流量。用于还原的降水径流模型：多元回归分析法、产流模型法第三节还原计算1、多元回归分析法应用条件：流域内人类活动措施没有详细调查，或调查资料不很真实可靠。但人类活动前有较多的降水、径流观测资料，可以满足建立流域下垫面明显改变前降雨径流模型的需要。R=a0+a1P+a2P上+a3T式中，R—年径流量P—年降水量P上—上一年10～12月总降水量T—年平均气温a0～a3—待定系数第三节还原计算待定系数的确定要注意其合理性，即一定要符合一般产流成因概念。(A)R=-0.111+3.226P+0.3352P上+2.889T(B)R=0.125+4.235P+0.3658P上-1.964T(C)R=0.345-3.146P+0.5421P上-1.804T(D)R=-0.511+1.226P+0.261P上-1.131T第三节还原计算×××√2、产流模型法当径流受人类活动多种措施的影响，其影响量逐年发展变化较大，又不易调查清楚时，可按照流域的产流方式和影响产流的主要因素，初步拟定一个产流模型。从参数分析入手建立的产流模式，只需人类活动前有少数几年降雨径流同步资料即可，这是该方法的优点。我国的新安江模型、美国的萨克拉门托模型、斯坦福模型等，都在实践中应用成功。第三节还原计算新安江流域水系及站网分布图第三节还原计算—新安江模型1973年，河海大学赵人俊教授领导的科研组在编制新安江入库洪水预报 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 时，汇集了当时在产汇流理论方面的研究成果，并结合大流域洪水预报的特点， 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 了国内第一个完整的流域水文模型—新安江流域水文模型（简称新安江模型）。最初提出的是二水源新安江模型，80年代中期，借鉴山坡水文学概念和国内外产汇流理论方面研究成果，提出了三水源新安江模型。第三节还原计算—新安江模型为了考虑降水和流域下垫面分布不均匀的影响，新安江模型的结构设计为分散性的，分为：蒸散发计算，产流计算，分水源计算和汇流计算四个层次结构。第三节还原计算—新安江模型（三）流域蒸发差值法计算以年为时段，流域水量平衡方程中流域蓄水变量占的比重相对较小：P=E+R一旦流域的下垫面有了较大的改变，引起蒸发量E变化了ΔE，径流量相应改变了ΔR，那么：P=(E±ΔE)+(R±ΔR)比较以上两式，得到：ΔR=ΔE=E后-E前=(P后-R后)-E前式中，E后，E前—流域受人类活动影响以后和影响以前的流域总蒸发量。第三节还原计算E前的估算用待还原的各年的气候条件求出田地、山林和荒地等的蒸散发量，与人类活动影响之前的各部分面积f1，f2，…fn等一起代入上式，即为E前。蒸发差值法的概念是清楚的，但实际应用时有较大的困难。第三节还原计算三、还原计算成果的检查（一）单项指标的检查灌溉定额、灌溉回归系数、田间回归系数、渠系利用系数（二）上下游、干支流及区间水量平衡检查（三）用径流深和降雨径流关系检查（四）各种影响因素的序列对照及统计参数检验（五）框算检验第三节还原计算