第五章 水资源总量计算 第一节 水资源总量的概念 水资源主要指与人类社会生产 生活用水密切相关而 又能不断更新的淡水 包括地表水 土壤水和地下 水 地表水 河流水 湖泊水 地下水 储存于地下含水层中的水量 土壤水 存在于包气带中的水量 第一节 水资源总量的概念 大气降水 地表水 土壤水和地下水之间存在着一定 的转化关系 这种关系在国外称为地表水与地下水的 相互作用或地表水与地下水的内在联系 第一节 水资源总量的概念 在一个区域内 如果把地表水 土壤水和地下水作为 一个系统 则天然条件下的总补给量为降水量 总排 泄量为河川径流量 总蒸散发量和地下潜流量之和 则区域水量平衡方程为 在多年平均情况下 蓄水变量可忽略不计 则 l将河川径流量R划分为地表径流量Rs和河川基流Rg 将总蒸散发量E划分为地表蒸散发量Es和潜水蒸发量 Eg 则 第一节 水资源总量的概念 在没有外区来水的情况下 区域内地下水的降水入渗 补给量Up应等于河川基流量 潜水蒸发量和地下水潜 流量之和 将上式代入区域内地下水平衡方程 将区域内水资源总量W定义为当地降水形成的地表和 地下的产水量 则 第二节 水资源总量计算 在水量评价中 我们把河川径流量作为地表水资源量 把地下水补给量作为地下水资源量 由于地表水 地下水相互联系和相互转化 河川径流量中包括了一 部分地下水排泄量 而地下水补给量中又有一部分来 自于地表水体的入渗 故不能将地表水资源量和地下 水资源量直接相加 而应扣除相互转化的重复水量 W 水资源总量 R 地表水资源量 Q 地下水资源 量 D 地表水和地下水相互转化的重复水量 第二节 水资源总量计算 一 单一山丘区 这种类型的地区一般包括 一般山丘区 岩溶山区 黄土 高原丘陵沟壑区 水资源总量计算公式为 Wm 山丘区水资源总量 Rm 山丘区河川径流量 Qm 山丘区地下水资源量 河川基流与山前侧向流出量 Rgm 山丘区河川基流量 由于直接计算山丘地下水补给量的资料尚不充分 可用排 泄量近似作为补给量来计算Qm ugm 河床潜流 QCS 山前侧向流出量 Qsm 未计入河 川径流的山前泉水出露量 Egm 山区潜水蒸发量 Qgm 实际开采净消耗量 第二节 水资源总量计算 在北方地区 由于河流封冻期较长 10月份以后河川 径流基本由地下水补给 其变化较为稳定 因此稳定 封冻期的河川基流量 可以近似用实测河川径流量来 代替 在冬季降水量较小的情况下 凌汛水量主要是冬春季 被拦蓄在河槽里的地下径流因气温升高而急剧释放形 成的 故可将凌汛水量近似作为河川基流量 第二节 水资源总量计算 二 单一平原区 l类型区为 北方一般平原区 沙漠区 内陆闭合盆地平 原区 山间盆地平原区 山间河谷平原区 黄土高原台 塬阶地区 l平原区计算公式为 Rp 河川径流量 Qp 地下水资源量 Drgp 重复计算量 l降水入渗补给量是平原区地下水的重要来源 据统计分 析 我国北方平原区降水入渗补给量占平原区地下水总 补给量的53 而其他各项之和占47 第二节 水资源总量计算 在开发利用地下水较少的地区 我国南方 降水入 渗补给中有一部分要排入河道 成为平原区河川基流 及称为平原区河川径流的重复量 此部分水量 式中 Rgp 降水入渗补给中排入河道的水量 Qsp 降水入渗补给量 Qp 平原区地下水资源量 1 平 原区河川基流占平原区总补给量的比例 Rgm 平原区 河道的基流量 可通过分割基流或由总补给量减去潜 水蒸发量求得 第二节 水资源总量计算 平原区的地表水体补给量来自两部分 一部分来自上 游山丘区 另一部分来自平原区河川径流 QBB 平原区地下水中的地表水体补给量 QBBP 地 表水体补给量中来自平原区河川径流补给量 QBBm 地表水体补给量中来自上游山丘区的补给量 2 QBBP占QBB的比例 第二节 水资源总量计算 第二节 水资源总量计算 平原区地表水和地下水相互转化的重复水量有降水形 成的河川基流量和地表水体渗流补给量 Wp Rp QP Drgp Rp Qsp 1 1 QBB 1 2 QCS 说明平原区本身的水资源总量是由平原区本身产生的 河川径流量加上由上游山丘区或相邻地区侧向渗入的 水量 再加上上游山丘区来水所补给的地表水体补给 量和平原区水入渗补给量的一部分构成的 第二节 水资源总量计算 三 多种地貌类型混合区 l在多数水资源分区内 往往存在两种以上地貌类型 区 在计算全区地下水资源量时 应先扣除山丘区地 下水和平原区地下水之间的重复量 l这个重复量由两部分组成 一是山前侧渗量 二是山 丘区河川基流对平原区地下水的补给量 l要扣除的是山丘区的基流 并不是山丘区的河川径流 基流仅是河川径流的一部分 一般计算采用河川径 流乘以山丘区补给系数 第二节 水资源总量计算 区域水资源总量代表在当前自然条件下可用的水资源 的最大潜力 由于技术 经济等方面的原因 其中有 相当一部分是在显示条件下不能予以充分利用的 当 然 在以上水资源总量的计算中 也没有考虑通过专 门的认为措施可更多地使降水转化为可用水量的情 况 第三节 水资源平衡分析 水量平衡分析的目的是研究不同地区水文要素的数量 及其相互的对比关系 利用水文 气象以及其他自然 因素的地带性规律 检查水资源计算成果的合理性 根据上述水量平衡方程 可对各流域片的水文要素进 行分析 并求得R P W P Rg R Eg E Rg Eg W等 比值 进而进行水量平衡对比分析 第三节 水资源平衡分析