水资源利用与保护考试内容总结.doc

绪论水资源定义：广义上的水资源是指能够直接或间接使用的各种水和水中物质，在社会生活和生产中具有使用价值和经济价值的水；狭义上的水资源则指人类在一定的经济技术条件喜爱能够直接使用的淡水水资源特殊性：（1）不可替代性、（2）循环性与可再生性、（3）稀缺性、（4）分布不均匀性、（5）利用的多样性和综合性、（6）利害双重性、（7）公共性与非公共性、（8）利用中的外部不经济性水的自然循环：在太阳辐射和地心吸引力的作用下，水从海洋蒸发变成云（水汽），云被风输送到大陆上空，又以雨或雪的形式降落到地面，其中部分蒸发，部分深入地下或汇入河川形成地下径流和地表径流，最终又回归大海的这种周而复始的循环运动水的社会循环：指在自然水循环的同时，人类利用地下径流或地表径流以满足生活与生产用水所产生的人工水循环水的健康循环：充分尊重水的自然运动规律，合理科学地使用水资源，同时对废水进行再生净化，使上游地区的用水循环不影响下游水域的水体功能、社会循环不损害自然循环的客观规律，从而维系或恢复城市乃至流域的良好水环境，实现水资源的可持续利用自然循环与社会循环的关系：水的社会循环是其自然循环中一个带有人类印记的特殊的水循环类型。

社会循环包含于水的地球大循环之下，并且与其产生强烈的相互交流作用，在不同的程度上改变着水的循环运动一般而言，自然循环是水资源获得再生的主要途径，但当社会水循环的影响足够大时，就会引起天然水文循环时空分布的“秩序”出现不同程度的紊乱，引起了流域尺度上的一系列资源、生态和环境效应，致使水资源在局部地区和部分时段出现“量”与“质”的衰退现象，形成了特有的水量消耗和水质劣变规律，对区域的可持续发展产生重要影响第二章给水水源：（1）地下水源：潜水（无压地下水）、自水（承压地下水）、泉水；（2）地表水源：江河、湖泊、水库、海水地下水的特点：优点：（1）水质澄清，尤其是承压地下水，其上覆盖不透水层，可防止来自地表的渗透污染，具有较好的卫生条件；（2）水温稳定；（3）分布面广缺点：（1）径流量较小；（2）有的矿化度和硬度较高，部分地区可能出现矿化度很高或其他物质如铁、锰、氟、氯化物、硫酸盐、各种重金属或硫化氢的含量较高的情况；（3）开发地下水源的勘探工作量较大地表水源的特点：缺点：（1）浑浊度较高（特别是汛期）；（2）水温变幅大；（3）有机物和细菌含量高；（4）有较高的色度；（5）易受到污染优点：（1）径流量大；（2）矿化度和硬度较低，含铁锰量较低。

水量平衡方程：P=R+E+Ug+AV原理：在水文循环过程中，任一区域、任一时段进入水量与输出水量之差额必等于其蓄水量的变化量P降水量；R河川径流量，由地表水网（河流、湖泊、冰川等）的地表径流量U和由地下s水注入河川地基流R构成，即：=U+R；E蒸发量，由地表E和潜水蒸发量E构成，即E=E+E；gsgsgsgU地下水潜流量；△V调蓄量之总和，为区域内地表调蓄量△VI、土壤调蓄量△V2及g地下调蓄量△V3之总和，即：△V=AV1+AV2+AV3地下水补给量的计算方法第一类：根据地下水动态观测的资料直接计算补给量第二类：按照补给、排相等原理，计算地下水排泄量以替代地下水补给量山区和平原的地下水补给量计算方法（1）山区（山丘区、岩溶山区、黄土丘陵沟壑区），由于地下水补给量的观测资粮尚不充分，一般按地下水多年平均的排泄量同补给量相等原理，即正二瓦-了'-瓦，可以计算各项排泄量作为地下水的补给量山丘区地下水的总排泄量包括：河川基流量、河床潜流量Q、山前侧向流出量Q、山前泉水潜侧出流量Q泉、浅层地下水开采的净耗量q开、潜水蒸发量E潜泉开潜（2）平原区（平原区、山间盆地平原、黄土台塬地区），由于有一定的地下水动态观测资料，因而可视资料情况采用上述两类方法计算，相互验证。

平原区地下水的总补给量包括：降水入渗量U、河道渗漏UJ水库蓄水渗漏U.渠系渗漏p河流p库渗U、田间入渗U渗、人工回灌U人、越流补给U越补等p系漏p田渗人工越补平原地区地下水的总排泄量包括：向河道的排泄量R、侧向流出量Q、越流排泄量Q、人工g侧越开采净耗量q开、潜水蒸发量E潜等开潜地下水允许开采量：指通过技术经济合理的取水构筑物，在整个开采期内出水量不会减少，动水位不超过设计要求，水质和水温变化在允许范围内，不影响已建水源地正常开采，不发生危害性的工程地质现象的前提下，单位时间内从水文地质单元或取水地段中能够取得的水量，常以m3/h,m3/d或m3/年表示地下水开采量的基本原则：①合理地夺取补给增量△Qb，但不能影响已建水源地的开采，地下b水的补给增量也应考虑是否允许利用②最大限度地截取天然排泄量的减少值△Q，这部分量P实质上就是由取水构筑物截获的天然补给量，它的最大极限等于天然排泄量，接近于天然补给量③慎重地动用储存量MA=Ah/At，它是含水层中永久储存量的一部分地下水允许开采量的精度分级允许开采量按其精度可划分为A、B、C、D、E五级E级精度最低，A级精度最高E级：一般用经验参数估算，用于对区域地下水资源的概略了解。

D级：用于规划阶段水源地的选择要求在初步圈定的富水地段上，根据小比例尺水文地质测绘的资料，估算允许开采量C级：用于初步设计阶段要求在水文地质初勘的基础上，用带观测孔的抽水试验或枯水期地下水动态观测资料，结合初步设计方案计算允许开采量，作为给水工程初步设计的依据B级：用于设计阶段，要求在水文地质详勘的基础上，根据一个水文年以上的地下水动态资料和互阻抽水试验或试验性开采抽水试验，运用数学模型，结合具体开采方案，确定允许开采量，论证保证程度，预测开采条件下水位、水量、水质的变化，提出保证和改善措施，作为给水工程施工图纸设计依据B级精度要求采用97%的保证率）A级：用于开采阶段水源地改造、扩建及保护要求掌握三年以上连续的开采动态资料，具有为解决开采水源地具体课题所进行的专门研究和试验成果区域水资源量的估算公式：P17产水系数（区域产水资源总量/降水量）是水量平衡分析的一个重要指标它主要取决于降水量的大小，但也受气温和下垫面条件的影响入境水量与出境水量是针对特定区域边界而言的入境水量是天然河流经区域边界流入区域内的河川径流量出境水量是天然河流经区域边界流出区域外的河川径流量河流流入特定区域以后，一般都存在河道渗漏、水面蒸发等损失，因此入境水量和处境水量是不相等的。

特定区域的入境水量和当地产水量，经本区开发利用、损失消耗后流出境外，即为出境水量可利用水量问题P58地表可用水资源是指在当前技术条件下，扣除因为不能把所有的上游来水或本地产水都加以控制利用而产生的弃水、流出、蒸发和必需的生态基流量后的水量现状条件下的可供水量只根据用水需要能提供的水量，它是当时水资源开发利用程度和能力的显示状况，不能代表地表水资源的可利用水量地下水可利用量是指地下水含水层长期有保证的供水量其值等于地下水可能最大补给量与地下水无效损失量之差无效即未被利用无效损失量及地下水流出量、越流排泄量、潜水蒸发的无效部分水环境标准：是根据各类水域功能，为控制水污染，保护水资源，保障人体健康，维护生态平衡促进经济建设而制定的水环境质量评判标准水环境标准的分类：（1）水环境质量标准；（2）水污染物排放标准；（3）环境基础标准；（4）水质分析方法标准；（5）环境保护仪器设备标准；（6）环境样品标准水质评价是根据检测取得的大量资料，比照标准值，对水体的水质所作出的综合性定量评价水质评价的主要目的：（1）对不同地区各个时期水质的变化趋势进行分析；（2）分析对工农业生产和生态系统的影响；（3）分析对人体健康的影响；（4）根据水资源利用目的，分析水体水质的适用性。

水质评价标准分类：（1）水环境天然标准（本底值）；（2）各类水环境质量标准天然标准（本底值）：天然标注以水环境本底值作为评价标准，即指未受人为活动的直接影响或未受污染的始环境的本来值，主要用于评价地区水环境的改变用综合指数对各种污染物的共同影响进行评价这类评价可分为：（1）现状评价；（2）预断评价1）现状评价p74目前常用的水质评价方法有：总和污染指数（Z）法和水质质量系数（P）法① 综合污染指数（Z）是表示各种污染物对水体综合污染程度的一种数量指标K=E（Ck/Coi）*Ci式中：Ck地面水体各种污染物的统一最高允许指标；Coi各种污染物的水环境质量标准；Ci各种污染物的实测浓度若计算得K<0.1,属未污染水体当K>=0.1,称为污染水体污染水体又可分为轻度污染（K=0.1~0.2）、中度污染（K=0.2~0.3）和重度污染（K>0.3）② 水质质量系数（P）法计算式P=E（Ck/Coi）（2）预断评价预断评价是指人类活动对水质可能产生的影响进行预先的断定和评价在建立新的工业基地时必须进行这一工作预断评价分类：①一般评价是查明工业建设地区的环境现状、自净能力和环境容量，并以此作为根据布置该地区的工业布局。

②目标评价系指估算生产污水的水量、水质及对环境可能产生的影响水污染：水污染是指水体因某种物质的介入,而导致其化学、物理、生物或者放射性等方面特性的改变,从而影响水的有效利用,危害人体健康或者破坏生态环境,造成水质恶化的现象P75水污染分类：（1）物理性污染：①感官性污染；②热污染；③悬浮物污染；④油类污染2) 无机物污染：①酸碱无机盐类污染；②重金属等有毒物质污染3) 有机物污染(4) 植物性营养物氮磷的污染：①含氮化合物的转化；②磷化合物的转化；③氮磷污染与水体的富营养化① 含氮化合物的转化P79含氮化合物在水体中的转化分为两步，第一步是含氮化合物如蛋白质、多肽、氨基酸和尿素等有机氮转化为无机氨氮；第二步是氨氮的亚硝化和硝化② 磷化合物的转化水体中的可溶性磷很容易与Ca2+；Fe3+；AI3+等离子生成难溶性沉淀物而沉积于水体底泥中沉积物中的磷，通过湍流扩散再度稀释到上层水体中，或者当沉积物中的可溶性磷大大超过水中磷的浓度时，则可能再次释放到水体中补充：(1)传统生物脱氮：缺氧反硝化加好氧硝化；(2)短程硝化：氨氮—亚硝酸，全程硝化：氨氮硝酸；(3)同步硝化反硝化(好氧反硝化菌)：氨根+硝酸根一氮气；(4)厌氧氨氧化(厌氧氨氧化菌)：氨根+硝酸根一氮气；(5)传统生物除磷：常规除磷菌：厌氧放磷和好氧吸磷，厌氧除磷菌：厌氧放磷、硝酸盐还原和缺氧吸磷。

③ 氮、磷污染与水体富营养化P80富营养化是湖泊分类和演化的一种概念，是湖泊水体老化的一种自然现象在自然界物质的正常循环过程中，湖泊将由贫营养湖发展为富营养湖，进一步又发展为沼泽地和旱地如果氮磷等植物性营养物质大量而连续地进入湖泊、水库以及海湾等缓流水体，将促进各种水生生物(主要是藻类)的活性，刺激它们异常增殖，这样会造成一系列危害：藻类占据的空间越来越大，使鱼类活动的空间越来越小，衰死藻类将沉积天内塘底；藻类种类逐渐减少，并以硅藻和绿藻为主转为以蓝藻为主，蓝藻不是鱼类的良好饵料，而且还会迅速增殖，其中有一些是有毒的；藻类过度生长，将造成水中溶解氧的急剧变化，能在一定时间内使水体处于严重缺氧状态，使鱼类大量死亡水体自净：污染物在进入天然水体后，通过物理、化学和生物因素的共同作用，使污染物的总量减少或浓度降低，曾受污染的天然水体部分地或完全地恢复原状的现象水体自净过程分类：(1)物理净化；(2)化学净化；(3)生物净化氧垂曲线：在河流受到大量有机物污染时，由于有机物这种氧化分解作用，水体溶解氧发生变化，随着污染源到河流下游一定距离内，溶解氧由高到低，再到原来溶解氧水平，可绘制成一条溶解氧下。