水資源評價(jià)選修課資料課件

甘農(nóng)大工學(xué)院公共選修課

水資源作業(yè)一一、填空題1．我國水資源總量為

億m3，在世界上居第

位，但人均占有水資源量僅為

m3，約為世界平均值的1/4，在世界上排在

位。2．水資源利用按照用水消耗狀況可以分為

和

用水。2812462200128消耗性用水非消耗性3.地球上的總水量約為

億km3，但其中

%的水是海水,而淡水資源僅占地球總水量的

%，人類真正能夠直接利用的淡水資源是江河湖泊水（約占淡水總量的0.27%）和地下水中的一部分。4.在七大河中，

、

、

、

流域水資源較少，

、

、

流域水資源較為豐富。黃河、淮河、海河、遼河長江、珠江、松花江13.8696.52.5二、判斷題判斷以下說法的正誤，并在各題后的括號內(nèi)進(jìn)行標(biāo)注，正確的標(biāo)注√，錯(cuò)誤的標(biāo)注×。1．因?yàn)樽匀唤缰械乃粩嘌h(huán)運(yùn)動，水資源是可以再生的，所以一個(gè)區(qū)域中的水資源是無限的。（）×三、問答題（簡要回答）1．什么是水資源？對水資源評價(jià)含義和內(nèi)容如何認(rèn)識？答：一般來說，水資源分為：廣義水資源和狹義水資源。

廣義的水資源是指地球上水的總體，包括大氣中的降水、河湖中的地表水、淺層和深層的地下水、冰川、海水等。

狹義的水資源是指與可以利用或有可能被利用的水源，具有足夠數(shù)量和可用的質(zhì)量，并能在某一地點(diǎn)為滿足某種用途而被利用。水資源評價(jià)是指對于水資源的源頭、數(shù)量范圍及其可依賴程度、水的質(zhì)量等方面的確定，并在其基礎(chǔ)上評估水資源利用和控制的可能性。水資源評價(jià)的內(nèi)容：1）基礎(chǔ)評價(jià)；2）水的利用評價(jià)；3）因水引起的災(zāi)害評價(jià)；4）水環(huán)境評價(jià)。2．如何認(rèn)識我國的四大水問題？答案：我國的四大水問題主要集中在：1.頻繁的洪澇災(zāi)害威脅著經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展。2.水資源緊缺已經(jīng)成為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要因素。3.水土流失，生態(tài)環(huán)境惡化的問題沒有得到遏制。4.水污染嚴(yán)重。3．如何認(rèn)識水資源評價(jià)的原則？“三水”轉(zhuǎn)化原則“以豐補(bǔ)欠”原則；遵循水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，又尊重客觀實(shí)際；水資源評價(jià)與環(huán)境評價(jià)相結(jié)合；評價(jià)與檢測相結(jié)合答案：水資源評價(jià)應(yīng)遵循以下原則：作業(yè)二一、填空題1．隨機(jī)事件的發(fā)生與其條件之間沒有確定的

關(guān)系，水文變量屬于

型隨機(jī)變量。2．在工程水文中，將用

方法進(jìn)行水文分析計(jì)算稱為水文統(tǒng)計(jì)。3．皮爾遜Ⅲ型分布的頻率曲線，可由

、

和

三個(gè)參數(shù)唯一確定。因果連續(xù)數(shù)理統(tǒng)計(jì)2.皮爾遜Ⅲ型分布式中,（）~

的伽瑪函數(shù),,,a

0：三個(gè)參數(shù)，它們與三個(gè)統(tǒng)計(jì)參數(shù)有一定的關(guān)系，其表達(dá)式為：可見，當(dāng)以上三個(gè)參數(shù)，均值、離差系數(shù)CV、偏態(tài)系數(shù)CS確定后，P-III型密度函數(shù)亦完全確定。4．由實(shí)測水文資料計(jì)算所得的頻率，稱為

。5．枯水年年徑流量的頻率應(yīng)

50%，豐水年年徑流量的頻率應(yīng)

50%。6．水文變量分布大多數(shù)是

偏，其偏態(tài)系數(shù)Cs

0。7.50年一遇的枯水年年徑流量，其頻率為

%。經(jīng)驗(yàn)頻率曲線大于小于正>98a.當(dāng)研究洪水或暴雨問題

水文上關(guān)心的是大于某洪水或某暴雨量發(fā)生的頻率，因此，重現(xiàn)期指在很長時(shí)期N年內(nèi)，出現(xiàn)大于某水文變量XP

事件的平均重現(xiàn)的間隔期T：式中，T：重現(xiàn)期，以年計(jì)；

P：大于某水文變量XP

事件的頻率（P<=50%），頻率P與重現(xiàn)期T關(guān)系的兩種表示法：

水文上關(guān)心的是小于xP的事件出現(xiàn)的頻率及相應(yīng)的重現(xiàn)期。重現(xiàn)期指在很長的時(shí)期內(nèi)(N年)出現(xiàn)小于某水文變量xP事件的平均重現(xiàn)間隔期。若水文變量大于xP的頻率為P

，則小于xP事件的頻率應(yīng)為1-P，在N年內(nèi)小于xP事件出現(xiàn)的次數(shù)應(yīng)為N(1-P)，因此其重現(xiàn)期為：b.當(dāng)研究枯水問題練習(xí)題：某流域根據(jù)實(shí)測年徑流系列資料，經(jīng)頻率分析計(jì)算（配線）確定的頻率曲線如圖1所示，則推求出的二十年一遇的設(shè)計(jì)枯水年的年徑流量為[]。A.Q1;B.Q2C.Q3;D.Q4

D題2.在進(jìn)行頻率計(jì)算時(shí)，說到某一重現(xiàn)期的枯水流量時(shí)，常以[]。a、大于該徑流的概率來表示b、大于和等于該徑流的概率來表示c、小于該徑流的概率來表示d、小于和等于該徑流的概率來表示D判斷題：1、五年一遇的設(shè)計(jì)枯水年，其相應(yīng)頻率為80%。[]2、五年一遇的豐水年，其相應(yīng)頻率為80%。[]√×1．列表法適用于表示（）的概率分布。A.離散型隨機(jī)變量；B.連續(xù)型隨機(jī)變量；C.離散型和隨機(jī)型變量D.以上說法都不對2．“某河流斷面百年一遇洪峰流量為1000m3/s”，表明按照統(tǒng)計(jì)規(guī)律，洪峰流量（）1000m3/s的洪水，平均每百年發(fā)生一次。A.等于；B.大于或等于；C.小于；D.以上說法都不對。AB3.甲乙兩河，通過實(shí)測年徑流資料的分析計(jì)算，得各自的年徑流量均值Q甲、Q乙和均方差σ甲、σ乙如下：甲河：

Q甲=100m3/s，σ甲=42m3/s；乙河：

Q乙=1000m3/s，σ乙=200m3/s兩河相比，可知（）A.乙河水資源豐富，徑流量年際變化??；B.乙河水資源豐富，徑流量年際變化大；C.甲河水資源豐富，徑流量年際變化大；D.甲河水資源豐富，徑流量年際變化小A何謂重現(xiàn)期？水文現(xiàn)象的重現(xiàn)期如何計(jì)算？問答題答：重現(xiàn)期：是表示在長時(shí)間內(nèi)，隨機(jī)事件發(fā)生平均周期，即平均多少年發(fā)生一次。（1）當(dāng)考察洪水、多水情況時(shí)，水文隨機(jī)變量的頻率小于50%，以T來表示重現(xiàn)期，則有：（2）當(dāng)考察于枯水、少水的情況時(shí)，水文隨機(jī)變量的頻率大于50%，此時(shí)，重現(xiàn)期是指水文隨機(jī)變量小于或者等于某一數(shù)值這一事件發(fā)生的評價(jià)周期，隨機(jī)事件小于或等于某一數(shù)值這一隨機(jī)事件的概率為1-P,因此：2.按照因果關(guān)系，事件可以分為幾類？各有什么特點(diǎn)？答：事件按照因果關(guān)系分為三類：必然事件：有一類事件在一定的條件下必然要發(fā)生，叫必然事件。不可能事件：在一定的條件下必然不發(fā)生的事件，叫不可能事件。隨機(jī)事件：雖無確定的因果關(guān)系，但在長期實(shí)踐中，經(jīng)過大量觀察和實(shí)驗(yàn)就會發(fā)現(xiàn)隨機(jī)事件有一定的規(guī)律，即頻率具有穩(wěn)定性，把這種頻率具有穩(wěn)定性的試驗(yàn)事件。水資源評價(jià)作業(yè)三一、填空題1．變量之間的關(guān)系，按其密切程度可以分為

關(guān)系、

關(guān)系和

關(guān)系；按照變量的多少可以分為

相關(guān)和

相關(guān)；兩個(gè)變量之間的關(guān)系按其形式可分為

相關(guān)和

相關(guān)。2．進(jìn)行相關(guān)分析的前提條件是兩個(gè)變量之間有

聯(lián)系；。完全相關(guān)零相關(guān)統(tǒng)計(jì)相關(guān)直線曲線簡復(fù)因果3．一般認(rèn)為，計(jì)算所得的兩個(gè)變量的相關(guān)系數(shù)r的絕對值大于或者等于

時(shí)，所求得的回歸線才可以實(shí)際應(yīng)用。0.81．某站年徑流系列符合P—III型分布，已知該系列的，試結(jié)合表1-5-4計(jì)算設(shè)計(jì)保證率P=90%時(shí)的設(shè)計(jì)年徑流量？解題思路：先計(jì)算出CV，再由CS=2CV的值查，再代入有關(guān)公式計(jì)算的RP。評論：有時(shí)查值表，有時(shí)查KP值表，兩個(gè)表在什么條件下應(yīng)用？通常CS是CV的倍數(shù)時(shí)查KP值表，而值表則是通用的。2.某河某站有24年實(shí)測徑流資料，經(jīng)頻率計(jì)算已求得理論頻率曲線為P—III型，年徑流深均值R=667mm，Cv

=0.32，Cs=2.0Cv，試結(jié)合表1-5-5求十年一遇枯水年和十年一遇豐水年的年徑流深各為多少？解題提示：先將重現(xiàn)期換算為頻率P,則十年一遇枯水年的頻率為90%，十年一遇豐水年的頻率為10%，再與CV=0.32,CS=2.0CV一起查值表，得和值，再代入公式即可求得相應(yīng)的設(shè)計(jì)年徑流深和解：CV=2CS=2*0.32=0.64作業(yè)四

水資源評價(jià)填空題1．水循環(huán)的主要環(huán)節(jié)包括

、

、

、

、

、

等環(huán)節(jié)。

2．按照地面與地下分水線是否重合，把流域分為

流域和

流域。3．按氣流上升運(yùn)動的原因，常把降雨分

、

、

和

。

4．按降雨強(qiáng)度大小，降雨可分為

、

、

和

。蒸發(fā)水汽輸送降水下滲地表徑流地下徑流閉合非閉合地形雨對流雨鋒面雨氣旋雨暴雨大雨中雨小雨5.自然界水循環(huán)據(jù)其規(guī)模及涉及的地域可分為

和

。6．雨量器的四個(gè)主要部分包括

、

、

和

。E601B型蒸發(fā)器由

、

、

和

等組成。7．按年降水量多少劃分為五個(gè)降水量帶,即

、

、

、

和

。大循環(huán)小循環(huán)承雨器漏斗儲水瓶雨量杯蒸發(fā)桶水圈溢流桶測針十分濕潤帶濕潤帶半濕潤帶半干旱帶干旱帶二、名詞解釋水平衡：指地球任一區(qū)域，在一定時(shí)段內(nèi)，收入的水量與支出的水量之差等于該區(qū)域內(nèi)的蓄水變量。水循環(huán)：地球表面的廣大水體，在太陽輻射作用下水分通過蒸發(fā)、水汽輸送、降水、下滲、地表徑流和地下徑流等環(huán)節(jié)往返循環(huán)、不斷轉(zhuǎn)移交替的現(xiàn)象稱為水文循環(huán)或水循環(huán)。計(jì)算題1．某流域有6個(gè)雨量站，某次降雨各雨量站的實(shí)測雨量，以及用相鄰雨量站連線的垂直平分線劃分流域所得多邊形面積見下表。試用泰森多邊形法計(jì)算流域的平均降雨量。雨量站黃村西集張店吳山柳鎮(zhèn)喬莊雨量/mm523215431826多邊形面積/km232.419.626.838.216.345.2表1某流域?qū)崪y降雨量與多邊形面積解：2．流域平均降水量的計(jì)算有哪三種方法？問答題答：1）算術(shù)平均值法式中:

pi

各雨量站同時(shí)期的降雨量(mm)；

n

測站數(shù)；

流域平均降雨量。2）泰森多邊形法對流域內(nèi)的雨量站兩兩連線成三角形，做三角形的垂直平分線，垂直平分線相交形成雨量站的泰森多邊形，這樣。每個(gè)測站的控制面積為ai,該值與區(qū)域總面積的比就是該站的權(quán)重fi。3）等雨量線法Xi為各相鄰雨量線間的雨量平均值，mm，ai為兩條雨量線間的面積，A為總面積。

式中:

I

—給定時(shí)段內(nèi)輸入研究區(qū)域的總水量；

O

—給定時(shí)段內(nèi)輸出研究區(qū)域的總水量；

△W

—時(shí)段內(nèi)研究區(qū)域蓄水量的變化量。上式中各變量的單位：km3

或mm

I－O=△W答：通用水量平衡方程：3．通用水量平衡方程如何寫？階段劃分土壤水的運(yùn)動形式影響蒸發(fā)的主要因素蒸發(fā)率定常階段毛管水氣象條件蒸發(fā)率下降階段薄膜水土壤含水量，其次為氣象條件蒸發(fā)率微弱階段氣化擴(kuò)散上下層水汽壓梯度及水汽所通過的路徑長短和彎曲程度4.土壤蒸發(fā)包括哪三個(gè)階段，各階段土壤水的運(yùn)動形式如何以及影響蒸發(fā)的因素？題目.某雨量站的月降水量如下，據(jù)此計(jì)算降水的不均勻系數(shù)CL（單位：mm）。月份123456789101112降水量3.65.618.441.560.677.6116115.892.349.613.93.1解題思路：降水量的年內(nèi)分配還可以采用不均勻系數(shù)（干旱區(qū)），不均勻系數(shù)公式為：CL越小降水月分配越均勻，反之，越不均勻。評價(jià)區(qū)域各分區(qū)之間或者單站年內(nèi)分配的差異程度。一、填空題1．我國路面蒸發(fā)的主要制約因素是

，以

mm的路面蒸發(fā)量等值線把我國分為蒸發(fā)量的低值區(qū)和蒸發(fā)量的高值區(qū)。其中低值區(qū)屬于我國降水量的

區(qū)和

區(qū)；高值區(qū)屬于我國降水量的

區(qū)和

區(qū)。2．干燥指數(shù)是用

和

的比值。水資源評價(jià)作業(yè)五供水條件300濕潤半濕潤干旱區(qū)半干旱蒸發(fā)量降水量3．對水文資料的審查，應(yīng)主要從

、

和

三方面審查。4.《防洪標(biāo)準(zhǔn)》GB50201—94中，水庫工程規(guī)模分為

、

、

、

、

。5．從

至

之間的容積為防洪庫容。可靠性一致性代表性大型1大型2中型小型1小型2防洪限制水位防洪高水位二、計(jì)算題目：設(shè)有甲乙2個(gè)水文站，設(shè)計(jì)斷面位于甲站附近，但只有1971—1980年實(shí)測徑流資料。其下游的乙站卻有196l—1980年實(shí)測徑流資料，見表1(表1)。將二者10年同步年徑流觀測資料對應(yīng)點(diǎn)繪，發(fā)現(xiàn)相關(guān)性很好。試根據(jù)1971-1980年兩水文站的實(shí)測徑流資料建立相關(guān)方程，并據(jù)此方程延長甲站1961-1970年徑流系列資料。表1某河流甲乙兩站年徑流資料單位：m3／s年份乙站甲站年份乙站甲站196114001131197114301230-81-44656119363564196210506901972156013504976240157763724196313701094197314401160-71-1145041129968094196413601081197417301450219176479613097638544196517101522197516301510119236141615569628084196614401182197614401200-71-74504154765254196716401434197714801240-31-3496111561054196815201283197814201150-91-12482811537611284196918101648197913501000-161-2742592175076441141970141011441980163014501191761416130976209441511012740130490235440164660解：

作業(yè)講解作業(yè)六水均衡法評價(jià)地下水題目：1.某研究區(qū)為一個(gè)完整的地下水系統(tǒng)，含水層由第四系松散的砂礫石層組成。面積為1000km2，地下水主要接受降雨入滲和山前側(cè)向補(bǔ)給。具體為：西部邊界為山區(qū)地下水側(cè)向補(bǔ)給邊界，東部為地下水排泄邊界（向河流），南北為隔水邊界。根據(jù)水文氣象資料，均衡期為1995年7月—1996年6月（一個(gè)水文年）。在均衡期內(nèi)，降雨量為450mm，地下水側(cè)向補(bǔ)給量2500104m3，降雨入滲補(bǔ)給量為11250104m3，地下水通過東部邊界向河流的排泄量為6000104m3，人工開采量為12000104m3。（該圖為示意性圖）請完成如下問題：1）寫出該地區(qū)地下水均衡方程式；Q補(bǔ)--降雨入滲補(bǔ)給量；Q側(cè)向-側(cè)向流入補(bǔ)給量；Q泄流-排泄流量；Q開-人工開采量2）計(jì)算地下水均衡，將數(shù)據(jù)填入表格中，分析地下水補(bǔ)排量的比例關(guān)系，說明該均衡期內(nèi)是正均衡還是負(fù)均衡；均衡項(xiàng)項(xiàng)目水量（104m3）占補(bǔ)排泄量比例（%）補(bǔ)給項(xiàng)降雨入滲補(bǔ)給量Q補(bǔ)1125081.82側(cè)向流入補(bǔ)給量Q側(cè)向250018.18小計(jì)13750100.00排泄項(xiàng)基流量Q基流600033人工開采量Q開1200067小計(jì)18000100.00均衡差（補(bǔ)排差）-4250負(fù)均衡2.某灌區(qū)面積74.06km2,潛水含水層給水度0.16，該區(qū)地下水位呈上升趨勢，為此需對地下水資源進(jìn)行評價(jià)，在選取的典型水文年（1年）中，降雨量為655mm,降水入滲系數(shù)為0.19，潛水蒸發(fā)強(qiáng)度為0.072mm/d（蒸發(fā)時(shí)間按365d算）,渠系入滲補(bǔ)給量為1925萬m3,田間灌水量為2635萬m3,田間灌溉入滲系數(shù)為0.15；地下水開采量為1684.2萬m3；用達(dá)西斷面法計(jì)算的區(qū)外側(cè)向流入水量為290.48萬m3,流出量為648.93萬m3,在典型年末地下水位的平均埋深為2米，不考慮越流補(bǔ)給與排泄。為了降低地下水位，擬采取豎井排水方案，若在該典型年年末要求地下水位平均埋深控制在2.5米，試計(jì)算需要增加的地下水開采量（不考慮開采引起的其他水文地質(zhì)條件變化）。解題思路：均衡項(xiàng)的分析，包括有哪些排泄項(xiàng)和那些補(bǔ)給項(xiàng)。并計(jì)算各均衡要素。然后寫出水均衡方程做相應(yīng)計(jì)算1）年終2米時(shí)，由題目所給的已知項(xiàng)（消耗項(xiàng)和排泄項(xiàng)），求解出h年初2）年終2.5米時(shí)，求排泄項(xiàng)：地下水開采量：Q開=1684.2萬m3;

向區(qū)外流出量：Q流出=648.93萬m3；潛水蒸發(fā)量：Q總排=Q開+Q流出+Q潛蒸=1684.2+648.93+194.630=2527.76萬m3補(bǔ)給項(xiàng)：降雨入滲量：渠系滲補(bǔ)量：Q渠補(bǔ)=1925萬m3區(qū)外入流量：Q入流=290.48萬m3而Q總排=2527.76萬m3Q總補(bǔ)>Q總排，