水资源规划与利用水资源评价

水资源评价（water

resources

assessment），是对一个国家或地区的水资源数量、质量、时空分布特征和开发利用情况作出的分析和评估。水资源评价是保证水资源可持续利用的前提，是进行与水有关活动的基础，是为国民经济和社会发展提供供水决策的依据。1、水资源评价的要求2、水资源数量评价3、水资源质量评价4、水资源开发利用及影响评价第二章

水资源评价Zuo

Qiting⑴技术原则按照行业标准，水资源评价应包括水资源数量评价、水资源质量评价、水资源开发利用及其影响评价三部分内容。水资源评价工作要客观、科学、系统、实用，遵循的技术原则有：地表水与地下水统一评价水量水质并重水资源可持续利用与经济社会发展和生态系统保护协调全面评价与重点区域评价相结合Zuo

Qiting1

水资源评价的要求Zuo

Qiting⑵一般要求①水资源评价工作应该调查、搜集、整理、分析利用已有资料，在必要时再辅以观测和试验工作。②水资源评价应分区进行。各单项评价工作在统一分区的基础上，可根据该项评价的特点与具体要求，再划分计算区或评价单元。③全国及区域水资源评价应采用日历年，专项工作中的水资源评价可根据需要采用水文年。④应根据经济社会发展需要及环境变化情况，每隔一定时期对前次水资源评价成果进行全面补充修订或再评价。Zuo

Qiting2

水资源数量评价水资源数量评价主要包括地表水资源量计算、地下水资源量计算以及水资源总量计算。2.1降水⑴降水资料的收集降水资料的收集主要是通过水文气象部门的水文站、雨量站、气象站、雷达探测、气象卫星云图等观测获取。在收集资料的过程中，要对观测值和特征统计资料做合理性检验。Zuo

Qiting⑵计算要求降水量计算应以雨量观测站的观测资料为依据，且观测站和资料的选用应符合下列要求：①选用的雨量观测站，其资料质量较好、系列较长、面上分布较均匀。在降水量变化梯度大的地区，选用的站要适当加密，同时应满足分区计算的要求；②采用的降水资料应为经过整编和审查的成果；③计算分区降水量和分析其空间分布特征，应采用同步资料系列；而分析降水的时间变化规律，应采用尽可能长的资料系列；④资料系列长度的选定，既要考虑评价区大多数观测站的观测年数，避免过多地插补延长，又要兼顾系列的代表性和一致性，并做到降水系列与径流系列同步；⑤选定的资料系列如有缺测和不足的年、月降水量，应根据具体情况采用多种方法插补延长，经合理性分析后确定采用值。⑶计算内容①计算各分区及全评价区同步期的年降水量系列、统计参数和不同频率的年降水量；②以同步期均值和

点据为主，不足时辅之以较短系列的均值和

点据，绘制同步期平均年降水量和

等值线图，分析降水的地区分布特征；③选取各分区月、年资料齐全且系列较长的代表站，分析计算多年平均连续最大四个月降水量占全年降水量的百分率及其发生月份，并统计不同频率典型年的降水月分配；④选择长系列观测站，分析年降水量的年际变化，包括丰枯周期、连枯连丰、变差系数、极值比等；⑤根据需要，选择一定数量的有代表性测站的同步资料，分析各流域或地区之间的年降水量丰枯遭遇情况，并可用少数长系列测站资料进行补充分析。Zuo

Qiting⑷流域平均降雨量的计算方法Ⅰ算术平均法设

， ，…，

为同一时期内各站实测降水量(mm)，

为站数，则流域降水量

(mm)为：计算简单，但当降水量随地形变化较大时，精度较差。Zuo

QitingⅡ等值线法当流域（或区域）内可选择的降水量观测站较多，且降水量空间分布不均匀时，可以绘制年降水等值线图。然后，量算每两条等值线之间的面积，再通过一定的计算方法就得到相应的降水量。具体步骤：第一步，将各站实测降水量注记在流域地形图上，用绘制等高线的方法绘制出等降水量线；第二步，用求积仪求出每相邻两条等降水量线之间的面积，用它乘以该面积两侧等降水量线的水量平均值，得到该面积上的降水总量；Zuo

Qiting240220200220180200220240260图6-2降水等值线图第三步，把各个面积上的降水总量相加，用总面积去除，即得到流域平均降水量，其计算公式为：式中：为流域平均降水量，mm；为流域面积，km2；为两条等降水量线之间所包围的流域面积，km2；，分别为面积两侧的等降水量线所代表的降水量值，mm。Zuo

QitingⅢ泰森多边形法具体做法：①把流域内各降水量观测站（包括流域附近的站）绘在流域地形图上；②把降水量观测站每三个用虚线连接起来，从而形成许多三角形；③在每个三角形各边上做垂直平分线，所有的垂直平分线另构成一个多边形网，每个多边形内有一个降水量观测站（如图6-3）；④根据下面假设和计算公式即可求出流域平均降水量。Zuo

Qiting图6-3泰森多边形示意图Zuo

Qiting假设每个多边形上的面降水量等于其中降水量观测站的观测值，其值分别为

，

，…，

，设

，

，…，为流域内各降水量观测站所控制的多边形面积，流域总面积

，则流域平均降水量可由下式计算：Zuo

Qiting2.2蒸发Zuo

Qiting⑴水面蒸发影响水面蒸发的因素主要有两类：一是气象因素，如气压、温度、风速、湿度、降水等；二是自然地理因素，如水质、水深、水面和地形等因素。水面蒸发量的计算方法主要有：①器测法——利用蒸发器直接测量出水面蒸发量②水量平衡法——一般只用于较长时段计算③水气输送法根据气象动力学原理，得出水汽通量法的基本公式。间接计算Zuo

QitingZuo

Qiting⑵土壤蒸发土壤蒸发取决于两个条件：一是土壤蒸发能力，二是土壤的供水条件。影响土壤蒸发能力的因素是一系列气象因子，如温度、湿度、风速等；影响土壤供水条件的因素有土壤含水量、

土壤孔隙性、地下水位的高低和温度、梯度等。⑶植物蒸腾Zuo

Qiting植物蒸腾是植物根系从土壤中吸收水分，通过叶面、枝干蒸发到大气中的一种生理过程，其观测往往是在一个生长植物的容器内进行，测量时将土壤表面密封以防止土壤蒸发损失水分，通过定时对植物及容器进行秤重，来测定各个时段植物的蒸发量。但是常常与土壤蒸发一起计算。⑷流域总蒸发量流域内的总蒸发包括水面、土壤、植被和其他方面的蒸发和蒸腾。一个地区只要气候条件一致，水面蒸发将大致相同，而土壤蒸发、植物蒸腾和其他方面的蒸发则受土壤条件及植被状况的影响。2.3地表水资源量Zuo

Qiting地表水资源量评价，主要以河流、湖泊、水库等水体作为评价对象。对于一个流域来说，河川径流量就是全流域可能被利用的地表水资源量。河川径流量在时程上不断变化，但在较长时间内可以保持动态平衡，故通常可用多年平均的河川径流量作为地表水资源量。⑴基本规定①地表水资源数量评价应包括下列内容：单站径流资料统计分析；主要河流（一般指流域面积大于5

000

km2的大河）年径流量计算；分区地表水资源数量计算；地表水资源时空分布特征分析；入海、出境、入境水量计算；

地表水资源可利用量估算；人类活动对河川径流的影响分析。Zuo

Qiting②单站径流资料统计分析应符合下列要求：凡资料质量较好、观测系列较长的水文站均可作为选用站，包括国家基本站、专用站和委托观测站；受水利工程、用水消耗、分洪决口影响而改变径流情势的观测站，应进行还原计算，将实测径流系列修正为天然径流系列；Zuo

Qiting③主要河流年径流量计算，选择河流出口控制站的长系列径流量资料。Zuo

Qiting④分区地表水资源数量计算应符合下列要求：当区内河流有水文站控制时，根据控制站天然年径流量系列，按面积比修正为该地区年径流系列；在没有测站控制的地区，可利用水文模型或自然地理特征相似地区的降水～径流关系，由降水系列推求径流系列；还可通过绘制年径流深等值线图，从图上量算分区年径流量系列，经合理性分析后采用；Zuo

Qiting⑤入海、出境、入境水量计算应选取河流入海口或评价区边界附近的水文站，根据实测径流资料采用不同方法换算为入海断面或出、入境断面的逐年水量。Zuo

Qiting⑥地表水资源时空分布特征分析应符合下列要求：绘制同步期平均年径流深等值线图，以此反映地表水资源的地区分布特征；按不同类型自然地理区选取受人类活动影响较小的代表站，分析天然径流量的年内分配情况；选择具有长系列年径流资料的大河控制站和区域代表站，分析天然径流的多年变化。Zuo

Qiting⑦地表水资源可利用量估算：地表水资源可利用量是指在经济合理、技术可能及满足河道内用水并顾及下游用水的前提下，通过蓄、引、提等地表水工程措施可能控制利用的河道外一次性最大水量（不包括回归水的重复利用）Zuo

Qiting⑧人类活动对河川径流量的影响分析：综合分析人类活动对当地河川径流量及其时程分配的影响程度。Zuo

Qiting⑵河川径流量计算Zuo

Qiting河川径流量的计算方法有：代表站法、等值线法、年降水—径流函数关系法等。Zuo

Qiting2.4地下水资源量地下水资源量评价，主要从地下水的补给量、储存量、可开采量三方面进行评价。评价方法是根据水文地质条件，划分水文地质单元，对各项补给量、排泄量进行水量平衡计算。常用的地下水研究方法有水量平衡法、相关分析法、数值法等。在实际应用中，应根据研究区的水文地质条件、技术条件等选择合适的评价方法。Zuo

Qiting2.5水资源总量⑴基本规定①水资源总量评价，是在地表水和地下水资源数量评价的基础上进行的。主要内容包括“三水”（降水、地表水、地下水）转化关系分析、水资源总量计算和水资源可利用量估算。Zuo

Qiting②“三水”转化和平衡关系的分析内容应符合下列要求：

a.分析不同类型区“三水”转化机理，建立降水量与地表径流、地下径流、潜水蒸发、地面蒸发等分量的平衡关系，提出各种类型区的水资源总量表达式；b.分析相邻类型区（主要指山丘区和平原区）之间地表水和地下水的转化关系；c.分析人类活动改变产流、入渗、蒸发等下垫面条件后对“三水”转化关系的影响，预测水资源总量的变化趋势。③水资源总量分析计算应符合下列要求：分区水资源总量的计算途径有两种（可任选其中一种方法计算），一是在计算地表水资源数量和地下水补给量

的基础上，将两者相加再扣除重复水量；二是划分类型区，用区域水资源总量表达式直接计算；应计算各分区和全评价区同步期的年水资源总量系列、统计参数和不同频率的水资源总量。利用多年平衡情况下的区域水量平衡方程式，分析计算各分区水文要素的定量关系，揭示产流系数、降水入渗补给系数、蒸发系数和产水模数的地区分布情况，并结合降水量和下垫面因素的地带性规律，检查水资源总量计算成果的合理性。Zuo

Qiting④分析地表水与地下水利用过程中的水量转化关系，用扣除地下水可开采量本身的重复利用量以及地表水可利用量与地下水可开采量之间的重复利用量的办法，估算水资源可利用总量。Zuo

Qiting⑵水资源总量的计算方法在水资源总量计算中，由于地表水和地下水相互联系和相互转化，使河川径流量中包含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作为水资源总量，而应扣除两者之间相互转化的重复水量，即式中：W为水资源总量；R为地表水资源量；Q为地下水资源量；D为地表水和地下水相互转化的重复水量。Zuo

Qiting2.6水资源可利用量计算Zuo

Qiting水资源可利用量，是指在可预见的时期内，在统筹考虑生活、生产和生态用水的基础上，通过经济合理、技术可行的措施在当地水资源量中可一次性利用的最大水量。⑴地表水资源可利用量的计算方法Wsu＝Wq－We－Wf式中：Wsu为地表水资源可利用量；Wq为地表水资源量；We为河道内最小生态需水量；Wf为汛期洪水弃水量。Zuo

Qiting⑵地下水资源可开采量的计算方法地下水资源可开采量计算方法很多，但一般不宜采用单一方法，而应同时采用多种方法并将其计算成果进行综合比较，从而合理地确定可开采量。分析确定可开采量的方法有：实际开采量调查法、开采系数法、平均布井法等。⑶水资源可利用总量的计算方法Zuo

Qiting根据前面对地表水与地下水水量转化关系分析结果，采用如下公式来估算水资源可利用总量。Wu＝Wsu＋Wgu－Qgr－Qc式中：Wu为水资源可利用总量；Wsu为地表水资源可

利用量；Wgu为地下水资源可开采量；Qgr为地下水可开采量本身的重复利用量；Qc为地表水资源可利用量与地下水资源可开采量之间的重复利用量。Zuo

Qiting3

水资源质量评价3.1评价的内容及要求(1)评价的内容水资源质量的评价，就是根据评价目的、水体用途、水质特性，选用相关参数和相应的国家、行业或地方水质标准对水资源质量进行评价。水资源质量评价的内容包括：河流泥沙分析、天然水化学特征分析、水资源污染状况评价。(2)评价步骤水环境背景值调查污染源调查评价水质监测评价结论按照一定的数学方法进行评价确定评价标准Zuo

QitingZuo

Qiting3.2常见水质指标介绍⑴物理指标①水温水体温度升高时水生生物活性增加，溶解氧减少。当水温超过一定界限时，会出现热污染，危及水生生物。②色度色度是水色的定量指标，它是用除去悬浮物后的水样和一系列不同色度的标准液进行比较而测定，单位为度。③臭味

据人的嗅觉，将臭味的强度分为无臭、极微弱、弱、明显、强和极强六个强度等级（如表6-1），一般用经验确定。④浊度浊度是反映水中悬浮物对光线透过时所发生的阻碍程度的指标。水的浊度大小不仅与水中悬浮物的含量有关，而且与其粒径大小、形状、颗粒表面对光的散射性有密切关系。强度等级程度反应强度等级程度反应0无臭不发生任何气味3明显易于察觉，不处理不能饮用1极微弱一般不易察觉4强嗅后使人不快，不能饮用2弱未指出前一般不易察觉到5极强臭气极强表6-1水体中臭味强度等级表Zuo

QitingZuo

Qiting⑵化学指标①PH值

PH值是表示水体中氢离子浓度的单位，它是检测水体受酸碱污染程度的一个重要指标。②阳离子

水体中常见阳离子有Na+、K+、Ca2+、Mg2+等③阴离子水体中常见阴离子有Cl-、SO42-、HCO3-、CO32-等④化学需氧量 化学需氧量（Chemical

Oxygen

Demand，简称COD）是用氧化剂氧化水中有机污染物时所消耗的氧化剂量，用氧当量（以mg/L为单位）表示。Zuo

Qiting⑤生物化学需氧量生物化学需氧量(Bio-chemical

Oxygen

Demand，简称BOD)，又称为生化需氧量，是水中有机污

染物被好氧微生物分解时所需要消耗的氧当量。⑥溶解氧

溶解氧（Dissolved

Oxygen，简称DO）是溶解于水体中的分子态氧。溶解氧是地表水水质评价的重要指标。⑦营养元素

氮(N)、磷(P)是植物生长不可缺少的营养元素⑧重金属

重金属通常指比重大于5，密度大于4.5g/cm3的金属元素，常见的有汞、镉、铅、镍等生物毒性较强的金属元素和锌、铜、钴、锡等毒性较弱的金属元素。⑨非重金属无机有毒物质

非重金属无机有毒物质主要有氰化物和砷。Zuo

Qiting⑶生物学指标①细菌总数细菌总数是指水体中大肠菌群、病原菌、病毒及其他细菌的总数，以每升水样中的细菌总数表示。水体中细菌总数反映了水体受细菌污染的程度。②大肠菌群

水体中大肠菌群的个数可表明水样被粪便污染的程度，间接表明有肠道病菌（伤寒、痢疾、霍乱等）存在的可能性。大肠菌群数以每升水样中所含有大肠菌群的数目来表示。Zuo

Qiting3.3水质标准水质好坏的评价，可从前面介绍的化学、物理、生物学指标中筛选部分指标，并根据水体实际监测结果来定性分析。为适用于各种供水目的，需要对各种水质成分制定一个统一标准或界限，这种数量界限就是水质标准。Zuo

Qiting目前我国颁布的水质标准和行业标准已有几十种，如《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）、《地下水质量标准》（GB/T

14848-93）、《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）、《污水综合排放标准》（GB8978-92）、《渔业水质标准》（GB11607－89）、《农业灌溉水质标准》（GB5084-92）等。3.4评价方法Zuo

Qiting目前，对水环境质量的综合评价方法很多，如评分法、尼梅罗水质指数法、综合指数法、模糊集理论评价方法、灰色系统理论评价方法等。Zuo

Qiting4水资源开发利用及其影响评价水资源开发利用及其影响评价是对水资源开发利用现状以及存在问题的调查分析，是水资源评价工作的重要组成

部分，是开展水资源保护、规划和管理的基础性前期工作。目的:

是通过对评价区经济社会现状调查、供水与用水现状调查、水资源开发利用对环境影响评价以及区域水资源综合评价，对全区的水资源开发利用状况以及对社会、经济、环境等各方面带来的影响进行全面、系统的评价。Zuo

Qiting4.1经济社会发展现状调查分析经济社会发展现状调查包括社会发展现状调查、经济发展现状调查、自然资源开发现状调查三部分内容。社会发展现状调查主要着重分析评价区的人口分布状况、城镇及乡村发展情况等，一些常用指标如人口总数、人口密度、城市人口总数、城市人均住宅面积、农村人均基础设施支出等。Zuo

Qiting经济发展现状调查从工农业和城乡两方面入手，着重分析产业布局及发展状况，分析各行业产值、产量情况，一些常用指标包括人均国内生产总值（用GDP表示）、GDP增长率、人均粮食产量、工业总产值占GDP比重等。自然资源开发现状调查主要包括可用于农牧业的土地、可开发利用的矿产、可利用的草场、林区等自然资源的现

状分布、数量、开发利用状况、程度及存在的主要问题等

方面的调查分析。Zuo

Qiting4.2供用水现状调查分析⑴供水现状调查分析供水现状调查主要考虑当地地表水、地下水、过境水、外流域调水、微咸水、海水淡化、中水回用等多种水源，并按蓄、引、提、调等四类工程措施来进行统计。在供水现状调查的同时，还应对评价区的水资源开发程度进行调查分析。Zuo

Qiting⑵用水现状调查分析①用水现状调查在用水的大分类中，一般分为工业用水、农业用水、生活用水、生态用水等几个方面。Zuo

Qiting②现状用水效率分析☆分析各项用水的消耗系数和回归系数，估算耗水量、排污量和灌溉回归量，对水资源有效利用率作出评价；☆分析近几年万元工业产值用水定额和重复利用率的变化，对工业节水潜力作出评价；☆分析近几年的城镇生活用水定额，对生活用水节水潜力作出评价；☆分析各项农业节水措施的发展情况及其节水量，对农业节水潜力作出评价；Zuo

Qiting⑶现状供用水存在问题分析在供用水现状调查基础上，进一步分析评价区的水资源供需平衡状况。通过供需现状分析，目的是为了了解在当前条件下水资源的盈缺状况以及水资源的供水潜力。分析近几年因供水不足造成的影响，并估算其造成的直接和间接经济损失。Zuo

Qiting4.3水资源开发利用对环境的影响评价水资源开发利用所造成的环境问题主要表现在以下几个方面：①水体污染；②河道退化、断流，湖泊、水库萎

缩消亡；③次生盐碱化和沼泽化；④地面沉降、岩溶塌陷、海水入侵、咸水入侵；⑤沙漠化。针对上述环境问题，应开展如下评价工作：①分析环境问题的性质及其成因；②调查统计环境问题的形成过程、空间分布特征和已造成的正面和负面影响；③分析环境问

题的发展趋势；④提出防治、改善措施。针