1水利水能規(guī)劃第一講(緒論)

水資源規(guī)劃及利用沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)水資源規(guī)劃及利用課程組Integratedwaterresourcesplanning課程目的掌握水利水電工程的規(guī)劃、設(shè)計、施工和運營管理相關(guān)的基本原理和方法。了解水資源規(guī)劃利用中相關(guān)領(lǐng)域的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢，具備一定的水資源綜合規(guī)劃能力。培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，為從事專業(yè)工作打下良好基礎(chǔ)。課程內(nèi)容緒論（2學(xué)時）第一章水資源的綜合利用（2學(xué)時）第二章水庫興利調(diào)節(jié)及計算（8學(xué)時）第三章水庫洪水調(diào)節(jié)及計算（6學(xué)時）第四章水利水電經(jīng)濟計算與評價簡介（不講）第五章水能計算及水電站在電力系統(tǒng)中的運行方式（4學(xué)時）第六章水電站及水庫的主要參數(shù)選擇（4學(xué)時）第七章水庫群的水利水能計算（2學(xué)時）第八章水庫調(diào)度（2學(xué)時）第九章水資源評價及規(guī)劃概述（6學(xué)時）基本要求及成績評定教學(xué)環(huán)節(jié)包括：課堂講授、課外作業(yè)、課程設(shè)計

成績評定：平時成績20%＋期末考試80%。

平時成績：出勤、學(xué)習(xí)態(tài)度、課堂討論、測驗、作業(yè)等。期末考試：開卷考試學(xué)分：理論課2學(xué)分；課程設(shè)計1學(xué)分5第一節(jié)第二節(jié)水資源與可持續(xù)發(fā)展

第三節(jié)水資源規(guī)劃及利用課程的任務(wù)和重要內(nèi)容

第四節(jié)

水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀及存在問題

緒論水資源概述6第一節(jié)水資源概述一、水資源定義迄今為止，關(guān)于水資源的定義，國內(nèi)外有多種提法，例如：《中國大百科全書》大氣科學(xué)·海洋科學(xué)·水文科學(xué)卷中指出：水資源是地球表層可供人類利用的水，包括水量（質(zhì)量）、水域和水能資源。一般指每年可更新的水量資源?！洞蟛涣蓄嵃倏迫珪罚旱厍虬ㄆ渌腥又幸磺行螒B(tài)的水聯(lián)合國教科文組織（UNESCO）和世界氣象組織（WMO）：作為資源的水應(yīng)當(dāng)是可供利用或有可能被利用，具有足夠數(shù)量和可用質(zhì)量，并可適合某地水需求而長期供應(yīng)的水源?！吨腥A人民共和國水法》：地表水和地下水。。。。。。。7二、水資源的基本特性1.循環(huán)性和有限性循環(huán)性：水圈中的水由于相互之間不斷循環(huán)，使得地表水和地下水不斷得到大氣降水的補給，開發(fā)利用后可以恢復(fù)和更新，這是地球上水資源具有的特征。有限性：各種水體的補給量是不同的和有限的。為了可持續(xù)供水，多年平均的利用量不應(yīng)超過補給量82.時空分布不均勻性為滿足各地區(qū)、各部門的用水要求，必須修建供水工程，對天然水資源進行時空再分配。

地區(qū)上分布不均勻：降水多的地區(qū)，淡水資源比較充足；反之，淡水資源則很貧乏。

時間上分布不均勻：年際年內(nèi)變化大、四季分配不均勻。雨季降水多，可能發(fā)生洪水，旱季降水少，形成干旱缺水，給開發(fā)利用水資源帶來許多困難。93.用途廣泛性水資源具有使用價值：水體：航運、養(yǎng)殖、娛樂水能：發(fā)電水量：供水、灌溉水資源開發(fā)利用目標(biāo)：防洪、發(fā)電、灌溉、供水、航運、養(yǎng)殖、旅游等綜合開發(fā)利用攔污柵壩水位壩頂?shù)肋M水閘門發(fā)電機輸電塔河川104.經(jīng)濟上的兩重性正效益：用途廣泛負效益：洪、澇、旱、堿、水污染、生態(tài)惡化等。新豐江水庫2010年8月20日遼寧丹東軍民全力應(yīng)對鴨綠江流域洪水

114.經(jīng)濟上的兩重性正效益：用途廣泛負效益：洪、澇、旱、堿、水污染、生態(tài)惡化等。新豐江水庫2010年5月7日，廣州遭遇特大暴雨，市區(qū)重演嚴重“水浸街”的景象，部分小區(qū)停車場被水灌滿。6月19至20日，江西省余江縣遭遇罕見特大暴雨襲擊，強降雨導(dǎo)致縣城內(nèi)白塔河河水漫過堤岸，與外界連通的四條道路全部被洪水淹沒。全縣共有12萬人被困。124.經(jīng)濟上的兩重性正效益：用途廣泛負效益：洪、澇、旱、堿、水污染、生態(tài)惡化等。新豐江水庫2009年河南省遭遇嚴重干旱災(zāi)害。圖為

3歲的孩子何丫丫在擰水龍頭，由于干旱，水窖已經(jīng)有3個多月沒有水了。2009年以來，江西省靖安縣降雨量僅為1002mm，比多年同期少482.5mm。境內(nèi)潦河干凅，水位創(chuàng)1979年來近30年新低。全縣11個鄉(xiāng)鎮(zhèn)不同程度受災(zāi)，農(nóng)作物受旱面積占農(nóng)作物總面積的53.6%；受災(zāi)人口達5.7萬人；0.43萬人和0.16萬頭大牲畜因旱出現(xiàn)人畜飲水困難，36座水庫和83口山塘干竭，出現(xiàn)了多年來罕見的旱情。134.經(jīng)濟上的兩重性正效益：用途廣泛負效益：洪、澇、旱、堿、水污染、生態(tài)惡化等。新豐江水庫黑龍江省大慶市及周邊地區(qū)堿斑地

特殊的氣候與土質(zhì)，造成了山西省450萬畝的鹽堿地，其中大同盆地面積最大，有300萬畝，占全省面積的67%，而且集中連片，治理難度大，嚴重制約著當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。144.經(jīng)濟上的兩重性正效益：用途廣泛負效益：洪、澇、旱、堿、水污染、生態(tài)惡化等。新豐江水庫水資源的綜合開發(fā)和合理利用，應(yīng)達到興利、除害的雙重目的。15三、我國水資源狀況（一）中國的水資源特點及其循環(huán)1.中國水資源的特點：特點1：我國水資源總量多、人均少、畝均少。我國人均水資源量2200m3。當(dāng)2030年我國人口達到16億的時候，人均水資源量為1750m3，接近世界公認的貧水警戒線1700m3。目前，正常年份全國每年缺水量近400億m3，有400余座城市供水不足，缺水比較嚴重的有110座。

1700缺水警戒線m3/P國際公認標(biāo)準(zhǔn)：人均占有量:<3000m3為輕度缺水

<2000m3為中度缺水

<1000m3為重度缺水

<500m3為極度缺水16三、我國水資源狀況（一）中國的水資源特點及其循環(huán)1.中國水資源的特點：特點2：地區(qū)分布不均，南澇北旱。降水多的地區(qū)，水資源比較充足；水資源貧乏地區(qū)，降水也比較少。17三、我國水資源狀況（一）中國的水資源特點及其循環(huán)1.中國水資源的特點：特點3：年際和季節(jié)變化較大，水旱災(zāi)害頻繁。降雨主要集中在汛期，尤以北方更為集中，可占全年60～70％；降雨年際變化大，常有連續(xù)豐水年和枯水年。18三、我國水資源狀況（一）中國的水資源特點及其循環(huán)1.中國水資源的特點：特點4：地下水分布廣泛，是北方地區(qū)最重要的水源。北方六區(qū)（松花江、遼河、海河、黃河、淮河、西北諸河六個水資源一級區(qū)）供水量占全國總供水量的44%；北方各省級行政區(qū)地下水源供水占有較大比例，其中河北、北京、山西、河南4個?。ㄖ陛犑校┱伎偣┧康?0%以上。南方各省級行政區(qū)以地表水源供水為主，大多占其總供水量的90%以上；19三、我國水資源狀況（一）中國的水資源特點及其循環(huán)1.中國水資源的特點：特點5：水質(zhì)變化大，污染嚴重。江蘇省某工廠排污山西臨汾某洗煤廠排黑水污染黃河太湖水污染山西襄汾當(dāng)?shù)匦≡旒垙S的污水蓄水坑20三、我國水資源狀況（一）中國的水資源特點及其循環(huán)1.中國水資源的特點：特點6：水土流失嚴重，河流泥沙含量大。21三、我國水資源狀況（一）中國的水資源特點及其循環(huán)2.中國的地形及地貌特征：西高東低，三大階梯第一階梯：西部海拔4000m以上的青藏高原等地區(qū)第三階梯：大興安嶺、太行山、巫山及云貴高原東緣以東至海濱第二階梯：海拔為1000-2000m，包括：北至天山山脈、阿爾泰山，東到大興安嶺、太行山、巫山及云貴高原東部的廣大地區(qū)第一階地海拔高，阻擋了西南暖濕氣流的北上，使高原上及我國西北地區(qū)的降水顯著減少。而二、三階地由于氣流運動暢通無阻，成雨條件較好。22冬季：受蒙古高壓冷氣團的控制，盛行偏北風(fēng)。北方地區(qū)雨雪稀少，氣候寒冷、干燥，南方降水也顯著偏少。夏季：盛行東南和西南季風(fēng)。全國大部分地區(qū)都進入了雨季。三、我國水資源狀況（一）中國的水資源特點及其循環(huán)3.氣候：季風(fēng)氣候明顯、雨熱同期23（二）中國水資源的循環(huán)水資源主要來源于降水，且在大氣水、地表水和地下水三水之間相互轉(zhuǎn)化。循環(huán)過程包括：降水、蒸發(fā)、徑流、湖泊與冰川、地下水24干旱指數(shù)：用來反映干濕程度的指標(biāo)。25（三）中國的水資源總量及可利用量1.水資源總量：由地表水、地下水、湖泊、冰川等幾部分組成。水資源公報：2008年全國水資源總量為27434億m3。長江（含太湖）、東南諸河、珠江、西南諸河四個水資源一級區(qū)松花江、遼河、海河、黃河、淮河、西北諸河六個水資源一級區(qū)2.水資源可利用量概念的提出？

受自然、技術(shù)、經(jīng)濟條件的限制和生態(tài)環(huán)境需水的制約，水資源開發(fā)利用要有一定的限度，既不可能也不應(yīng)該全部加以利用。因此，研究水資源的可利用量，比評價出天然水資源量更具有實際的意義。國際上通行的標(biāo)準(zhǔn)是：調(diào)水量不得超過調(diào)出河流總水量的

，河流本身的開發(fā)利用率不得超過

。

20%40%2.水資源可利用量水資源可利用量定義：

在可預(yù)見的時期內(nèi)，在統(tǒng)籌考慮生活、生產(chǎn)和生態(tài)系統(tǒng)用水的基礎(chǔ)上，通過經(jīng)濟合理、技術(shù)可行的措施可資一次性利用的最大水量。水資源可利用量估算：水資源可利用總量＝地表水資源可利用量+淺層地下水資源可開采量－地表水資源可利用量與地下水資源可開采量之間重復(fù)計算量（四）中國水資源質(zhì)量水是地球上所有生物賴以生存的基本物質(zhì)，是人類日常生活和生產(chǎn)中必不可少的物質(zhì)之一。隨著環(huán)境污染的加劇，水質(zhì)漸漸分成了以下五大類：

一類水質(zhì)：水質(zhì)良好。地下水只需消毒處理，地表水經(jīng)簡易凈化處理(如過濾)、消毒后即可供生活飲用者。

二類水質(zhì)：水質(zhì)受輕度污染。經(jīng)常規(guī)凈化處理(如絮凝、沉淀、過濾、消毒等)，其水質(zhì)即可供生活飲用者。

三類水質(zhì)：適用于集中式生活飲用水源地二級保護區(qū)、一般魚類保護區(qū)及游泳區(qū)。

四類水質(zhì)：適用于一般工業(yè)保護區(qū)及人體非直接接觸的娛樂用水區(qū)。

五類水質(zhì)：適用于農(nóng)業(yè)用水區(qū)及一般景觀要求水域。超過五類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的水體基本上已無使用功能。

291.地表水資源質(zhì)量狀況2008年全國河流水質(zhì)監(jiān)測評價結(jié)果水資源公報2008年：全國全年Ⅰ～Ⅲ類水河長比例為61.2%，與2007年基本持平。各水資源一級區(qū)中，西南諸河區(qū)、西北諸河區(qū)、長江區(qū)、珠江區(qū)和東南諸河區(qū)水質(zhì)較好，符合和優(yōu)于Ⅲ類水的河長占95%～64%；海河區(qū)、黃河區(qū)、淮河區(qū)、遼河區(qū)和松花江區(qū)水質(zhì)較差，符合和優(yōu)于Ⅲ類水的河長占35%～47%。地表水資源污染嚴重，嚴重威脅了社會的可持續(xù)發(fā)展及人類的生存。302.地下水資源質(zhì)量狀況地下水資源污染不容樂觀。無論是農(nóng)村（包括牧區(qū)）還是城市，淺層水或深層水均遭到不同程度的污染，局部地區(qū)（主要是城市周圍、排污河兩側(cè)及污水灌區(qū)）和部分城市的地下水污染比較嚴重，污染呈上升趨勢。2006年地下水質(zhì)量狀況南水北調(diào)中線渠首第二節(jié)水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀及存在問題水資源開發(fā)利用要達到興利除害的雙重目的。目前我國已初步形成較為完善的水資源減災(zāi)保障體系，重點防洪工程建設(shè)及病險水庫除險加固等也取得歷史性突破。通過南水北調(diào)、三峽等工程建設(shè)，實現(xiàn)了水資源的更合理的配置。水利工程多目標(biāo)監(jiān)控與管理系統(tǒng)32一、供水工程及供水能力供水工程：為社會和國民經(jīng)濟各部門提供用水量的所有水利工程。供水能力：水利工程在特定條件下，具有一定供水保證率的供水量，它與來水量、工程條件、需水特性和運行調(diào)度方式有關(guān)。123蓄水工程引水工程提水工程45調(diào)水工程地下水工程6其他水源工程二、我國的供水情況2008年全國總供水量5910億m，占當(dāng)年水資源總量的21.5%。其中，地表水源供水量占81.2%，地下水源供水量占18.3%，其他水源供水量占0.5%。34三、我國近10年供水變化趨勢全國年份地表水（億m3）所占比例(%)地下水（億m3）所占比例(%)總供水量20004440.480.31069.219.35530.720034377.280.81009.918.75412.320054572.281.21038.818.456332007472481.2106918.458192008479681.2108518.35910總結(jié)總供水量有所上升，地下水占總供水比重持續(xù)下降35四、我國水資源開發(fā)利用所面臨的問題1.開發(fā)利用滯后于經(jīng)濟發(fā)展2.北方地區(qū)缺水形勢加劇4.地下水開采過量5.干旱缺水地區(qū)水資源開發(fā)利用程度過高，生態(tài)環(huán)境惡化6.用水浪費和缺水現(xiàn)象并存，節(jié)水和挖潛還有較大潛力3.江河湖庫水污染嚴重7.城市缺水現(xiàn)象日益突出，擠占生態(tài)環(huán)境用水和農(nóng)業(yè)用水開發(fā)所面臨的問題36五、水資源可持續(xù)開發(fā)利用的基本思路12345堅持人“水”相親、和諧共處注重水資源的節(jié)約、保護和優(yōu)化配置逐步建立水權(quán)制度和水市場建立與市場經(jīng)濟體制相適應(yīng)的投融資體制建立水資源統(tǒng)一管理體制37第三節(jié)水資源與可持續(xù)發(fā)展一、可持續(xù)發(fā)展概述（一）可持續(xù)發(fā)展的定義及其評述從不同角度定義的可持續(xù)發(fā)展：1.生態(tài)2.經(jīng)濟3.技術(shù)

4.社會

5.世代倫理6.空間7.人與自然可持續(xù)發(fā)展(SustainableDevelopment)是八十年代提出的一個新概念。1987年世界環(huán)境與發(fā)展委員會在《我們共同的未來》報告中第一次闡述了可持續(xù)發(fā)展的概念，得到了國際社會的廣泛共識?？沙掷m(xù)發(fā)展是指既滿足現(xiàn)代人的需求又不損害后代人滿足需求的能力。38（二）可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)涵內(nèi)涵人類需求相關(guān)問題公平問題制約問題代內(nèi)公平、代際公平、人類與其他生物物種之間的公平人口問題、資源問題、環(huán)境問題人類發(fā)展要控制在自然界的允許范圍內(nèi)39二、水資源與可持續(xù)發(fā)展的關(guān)系（一）可持續(xù)發(fā)展理論對水資源發(fā)展有重要作用

協(xié)調(diào)發(fā)展水資源可持續(xù)開發(fā)第一，水資源的發(fā)展要與生產(chǎn)力和經(jīng)濟發(fā)展的要求相協(xié)調(diào)。第二，水資源的發(fā)展要與人口發(fā)展相協(xié)調(diào)。一切社會活動和經(jīng)濟活動都極大地依賴淡水供應(yīng)的量和質(zhì)，若用水無法保證，生產(chǎn)生活就無從開展。對水資源的開發(fā)利用，必須保證它的可持續(xù)性，保證子孫后代有足夠的能源，這是水資源可持續(xù)發(fā)展的必由之路。

40（二）水資源可持續(xù)發(fā)展評價指標(biāo)體系水資源利用可持續(xù)度：是水資源對于發(fā)展的支持程度的表示。1A當(dāng)水資源利用持續(xù)度值≥1時，表明水資源對于發(fā)展不起限制作用，水資源不是發(fā)展的限制因子，發(fā)展可以持續(xù)。B當(dāng)水資源持續(xù)度值＜1時，表明水資源對于發(fā)展起限制作用。水資源持續(xù)度值越低，水資源對于發(fā)展起的限制作用就越大，發(fā)展的持續(xù)程度越低。41發(fā)展對于水資源的響應(yīng)：一個區(qū)域的社會經(jīng)濟系統(tǒng)在其發(fā)展的基本的、不可代替要素——水短缺時對于自身的組分和要素進行全方位多層次的改變以抵消這種短缺帶來的負面效應(yīng)，從而減少缺水帶來的消極影響，最大限度實現(xiàn)經(jīng)濟社會發(fā)展的過程。

量變性響應(yīng)：挖掘節(jié)水潛力，提高用水效率，推廣節(jié)水技術(shù)水資源的響應(yīng)質(zhì)變性響應(yīng)：尋找新的水源，進行產(chǎn)業(yè)重組等3水資源利用可持續(xù)指數(shù)：對區(qū)域發(fā)展持續(xù)可能性大小的表示。它既表明發(fā)展的程度，又表明水資源利用的節(jié)約程度。242

可持續(xù)水資源管理：支撐從現(xiàn)在到未來社會及其福利而不破壞它們賴以生存的水文循環(huán)或生態(tài)系統(tǒng)完整性的水的管理與使用。（1996年，聯(lián)合國教科文組織國際水文計劃工作組）（一）可持續(xù)水資源管理的目標(biāo)

著眼于維護水資源可持續(xù)性賴以存在的水文循環(huán)和生態(tài)系統(tǒng)的平衡。對水資源的利用從長遠的觀點看最佳效益，達到長期效益與短期效益統(tǒng)一，實現(xiàn)水資源資