水资源利用课设报告.docx
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水资源利用课设报告
第一章基本任务
本次课程设计有四项基本任务：
任务1：
利用给出的该县年、汛期降雨量统计表，进行P-Ⅲ适线，选出不同保证率的代表年。
根据选出的代表年，进行当地地表径流量的计算。
为减少计算工作量，本设计中该县各片不同代表年当地地表径流量可直接采用附表2的计算结果。
这样便可算出当地地表水资源量，在根据给出的过境水总量，按当地地表径流量的在各月中的比例分配到各月中。
这样将过境水与当地地表水资源量相加，即得地表水资源量。
利用给出各代表年的降雨量以及地下水降雨入渗补给关系，可算得地下水资源量，把地表水资源量与地下水资源量相加，即得水资源总量。
任务2：
利用选出的不同保证率的代表年，进行需水预测。
需水分四个方面来统计，分别为：
生活用水（包括牲畜用水），工业用水，农业灌溉用水（再分为水稻田用水，旱作物用水）。
将四方面算出来相加，即可得不同代表年的需水情况。
任务3：
进行不同保证率下的代表年的可供水量的计算，并进行供需平衡分析。
利用前面算出的水资源总量以及需水量，按不同次序进行可供水量的计算。
次序为：
先当地地表水，再用水库水，再用过境水，还不够用地下水，但地下水不能超过其允许开采量。
利用算出的可供水量及当地来水情况，分析供需状况。
任务4：
进行2000年供需平衡分析预测。
生活、工业用水考虑到人口以及用水定额的变化，水稻田灌溉考虑到渠系利用系数的提高。
不同保证率下来水条件不变，但水库库容、提水能力，水井开采能力提到了1.05倍。
依次计算出可供水量，根据来水情况，进行供需平衡关系的分析。
第二章评价区域状况介绍
一、自然概况
评价地区（某县）位于苏北西部，洪泽湖南岸。
总面积2492.8km2，耕地面积113.31万亩，其中水田面积70.99万亩，旱地面积42.32万亩。
全县水面积428.8km2，陆地水面积133.3km2。
该县属季风性湿润气候，夏季高温多雨，秋季气爽天高，冬季干燥寒冷，气象灾害频繁，洪涝汗渍热带风暴齐全。
1990年末全县总人口68.34万人，农业入口61.57万人，占总人口的90.1％。
1990年工业总产值6.0亿元，比1985年增长219.0％，年递增26.1％。
二、水系概况
该县境内河流、湖泊属淮河水系，境内河流有淮河和入江水道，淮河全长64.95km2，水面积80多km2；入江水道全长20.5km2，水面积约7.0km2。
境内有湖泊8面，总湖泊面积约197.3km2。
现有中型水库5座，总库容20160万m3，兴利库容12168万m3，小型水库120座，总库容13681万m3，兴利库容7022万m3。
三、水资源供需平衡分区
由于水资源供需条件在面上存在一定的差异性，因此，需要划分若干个计算单元。
本设计以县境为界，采取以流域水系分区。
全县共分7个计算单元，即：
仇集大涧片、沿淮河南岸片、沿洪泽湖片、沿入江水道片、铜龙河片、古城大涧片和河西片。
各片面积分类情况见表1。
表1该县各片面积分类表单位：
km2
片名
总面积
陆地面积
其中
山区
平原
水面
仇集大涧
187.6
187.6
111
73.8
2.8
沿淮南岸
282.9
246.9
136.6
105.1
5.2
沿洪泽湖
717.4
663.1
68.3
541.
53.8
沿入江道
241.2
234.1
1.7
216.2
16.2
铜龙河
164.8
164.8
32.5
111
21.3
古城大涧
263.5
263.5
76.8
163.3
23.4
河西
635.4
437.3
426.7
10.6
合计
2492.8
2197.3
426.9
1637.1
133.3
第三章代表年的选择
区域水资源供需分析总是要根据一定的雨情、水情或旱情来进行分析计算。
目前有两种方法，一种为系列法，即按照雨情、水情或旱情的历史系列逐年来分析计算；另一种方法为代表年法，即区域水资源的供需分析，仅分析计算有代表性的雨情、水情或旱情的几个年份，不必逐年分析计算。
为简化分析计算工作量，本次设计采用代表年法进行计算，且以降雨量系列来选择代表年。
一、汛期雨量及年降雨量的统计
本次设计选用该县水文站、该县气象站和三河闸水文站1957年至1990年的34年雨量资料系列，各雨量站降雨量统计见附表1。
统计三站逐年的降雨量和汛期雨量，取三站逐年年降雨量的算术平均值进行频率分析计算。
频率分析、适线时要求采用矩法，Cs＝2Cv。
二、各种保证率代表年的选择
用代表年来分析区域水资源的供需情况，要求所选代表年必须具有比较好的代表性，能够反映区域不同来水情况下的水资源供需情况。
同时，代表年选择过程应该把握好年总水量和年水量分配两个环节。
根据规范，本次设计需要分析四种年型：
（1）现状水平年；
（2）平水年（P＝50％）；（3）中等干旱年（P＝75％）；（4）特殊干旱年（P＝95％）。
根据上一节分析计算的年降雨量频率曲线，查算出三种不同保证率的年雨量，再从实际系列中挑选出年雨量比较接近的年份，选择对工程偏不利的年份作为代表年。
在年雨量接近的情况下，雨量过分集中（汛期雨量偏大）的年份对水资源的存蓄及供给不利，可考虑作为代表年。
频率适线情况如下：
根据频率曲线，当P=50%时，年平均雨量值为973.3mm，与1972，1968，1985年年平均雨量相近，根据典型年的选择要求对水资源供给及存蓄不利原则，虽然1968年汛期雨量较1972年汛期雨量大一点，但是1972年年平均雨量比较接近设计平水年年平均雨量，故选1972年作为设计平水年典型；当P=75%时，年平均雨量值为841.1mm，与1958，1976，1988年年平均雨量比较接近，但是考虑到对水资源供给及存蓄不利原则，选择汛期雨量较大的年份，故选择1958年作为设计中等干旱年的典型；当P=95%时，年平均雨量值为673.1mm，与1967，1989年年平均雨量比较接近，但是考虑到对水资源供给及存蓄不利原则，选择汛期雨量较大的年份，故选择1989年作为设计特殊干旱年年的典型。
地下水的降雨入渗补给量计算成果如下：
（单位：
万M3）
年型
片名
现状年
平水年
中等干旱年
特殊干旱年
仇集大涧片
1192.5
1279.2
1161.2
807.5
古城大涧片
1956.7
2048.5
1927.8
1370.6
沿河西片
4418.5
4189.8
3342.3
2715.1
铜龙河片
1221.9
1315.13
1035.94
816.4
沿洪泽湖片
5474.9
5943.6
4547.7
3495.8
淮河南岸片
1693.6
1708.34
1396.56
1046.82
入江水道片
1969.7
2364.5
1644.6
1361.8
第四章水资源评价
该县不同代表年的水资源总量包括该代表年产生的当地地表水、过境水和地下水三部分。
即
。
（一）当地地表水资源
根据选出的代表年进行当地地表水资源量的计算，为减少计算工作量，本设计中该县各片不同代表年当地地表径流量可直接采用附表2的计算结果。
（二）过境水
各片年过境水量分配见表2。
由于缺少过境水量月分配资料，各片不同代表年过境水量的年内分配参照各片相应代表年的当地地表径流量年内分配比例进行划分。
即
（1－3）
式中，
为某代表年i过境水量（i代表平水年、一般干旱年或特别枯水年，下同），（万m3）；
为某代表年i第j个月过境水量（万m3）；
为某代表年i当地地表水资源量（万m3）；
为某代表年i第j个月当地地表水资源量（万m3）。
（三）地下水
本次分析的评价量以补给量为算。
补给量包括天然补给量、开采补给量和人工补给量三部分。
为避免水资源总量的重复计算，补给量只计算天然降雨入渗补给量。
大气降雨入渗补给量按下式计算：
Wf＝0.1*P*a*F（1－4）
式中：
Wf――大气降雨入渗补给量，万m3/年；
P――年降雨量，mm；
a――年降雨入渗系数，本设计山丘区为0.05，平原区为0.1；
F――计算区面积，km2。
该县各片各代表年型年降雨量情况见表3。
表2该县各片不同代表年过境水量表单位：
万m3
片名
现状水平年
平水年
枯水年
特殊干旱年
仇集大涧
4219.9
5341
4073.7
1779.7
沿淮南岸
18681
19745
20584
5650
沿洪泽湖
91311
96510
100610
27613
沿入江道
23601
24945
26006
7137
铜龙河
古城大涧
河西
48908
51693
53891
14788
合计
186720.9
198234
205164.7
56967.7
表3该县各片代表年型的年降雨量统计表单位：
mm
片名
现状水平年
平水年
枯水年
特殊干旱年
仇集大涧
922.3
989.3
898.1
624.5
沿淮河南岸
976.7
985.2
805.4
603.7
沿洪泽湖
951.9
1033.4
790.7
607.8
沿入江水道
907.5
1089.4
757.7
627.4
铜龙河
960.2
1033.5
814.1
641.6
古城大涧
970.1
1015.6
955.8
679.5
河西
1035.5
981.9
783.3
636.3
该县各片不同代表年水资源总量为相应当地地表水、过境水和地下水水量之和。
各片的水资源量评价结果见下表
（一）：
仇集大涧片
（1）：
现状水平年：
月份
日期
仇集大涧片（现状年）
总水资源量（万m3）
现状年当地地表径流量（万m3）
W当地地表（万m3）
W过境水（万m3）
W地表（万m3）
W地下（万m3）
1
3.3
3.3
3.3
6.6
1192.5
9584.0
2
244.3
244.3
247.1
491.4
3
90.5
90.5
91.5
182.0
4
89.8
89.8
90.8
180.6
5
128.5
128.5
130.0
258.5
6
1~5
0
0
0
0
6~10
0
0
0
0
11~15
0
0
0
0
16~20
33.2
33.2
33.6
66.8
21~25
32.6
32.6
33.0
65.6
26~30
126.9
126.9
128.4
255.3
7
1~5
95.9
95.9
97.0
192.9
6~10
0
0
0
0
11~15
5
5
5.1
10.1
16~20
128.7
128.7
130.2
258.9
21~25
0
0
0
0
26~30
77.2
77.2
78.1
155.3
8
1~5
2028.3
2028.3
2051.8
4080.1
6~10
41.8
41.8
42.3
84.1
11~15
72.1
72.1
72.9
145.0
16~20
5
5
5.1
10.1
21~25
0
0
0
0
26~30
0
0
0
0
9
1~5
0
0
0
0
6~10
89.2
89.2
90.2
179.4
11~15
14.4
14.4
14.6
29.0
16~20
0
0
0
0
21~25
36
36
36.4
72.4
26~30
21.3
21.3
21.5
42.8
10
0
0
0
0
11
807.6
807.6
817.0
1624.6
12
0
0
0
0
合计
4171.6
4171.6
4219.9
8391.5
1192.5
将当地地表、过境、地表水资源量用折线图来表示为：
（2）：
平水年（P=50%）
月份
日期
仇集大涧片（平水年）P=50%
总水资源量（万m3）
P=50%当地地表径流量（万m3）
W当地地表（万m3）
W过境水（万m3）
W地表水（万m3）
W地下水（万m3）
1
14.3
14.3
14.6
28.9
1279.2
11854.8
2
0
0
0
0
3
29.7
29.7
30.3
60.0
4
243.2
243.2
248.1
491.3
5
143.4
143.4
146.3
289.7
6
1~5
22.3
22.3
22.8
45.1
6~10
20.1
20.1
20.5
40.6
11~15
0
0
0
0
16~20
116
116
118.4
234.4
21~25
93.9
93.9
95.8
189.7
26~30
0
0
0
0
7
1~5
125.4
125.4
128.0
253.4
6~10
136.3
136.3
139.1
275.4
11~15
2256.2
2256.2
2302.1
4558.3
16~20
137.7
137.7
140.5
278.2
21~25
615.6
615.6
628.1
1243.7
26~30
0
0
0
0
8
1~5
0
0
0
0
6~10
0
0
0
0
11~15
250.4
250.4
255.5
505.9
16~20
25.6
25.6
26.1
51.7
21~25
42.9
42.9
43.8
86.7
26~30
29
29
29.6
58.6
9
1~5
308.4
308.4
314.7
623.1
6~10
18.6
18.6
19.0
37.6
11~15
296.6
296.6
302.6
599.2
16~20
62.7
62.7
64.0
126.7
21~25
111.3
111.3
113.6
224.9
26~30
0
0
0
0
10
58.6
58.6
59.8
118.4
11
76.34
76.34
77.9
154.2
12
0
0
0
0
合计
5234.5
5234.5
5341.0
10575.6
1279.2
将当地地表、过境、地表水资源量用折线图来表示为：
（3）中等干旱年（P=75%）
月份
日期
仇集大涧片（中等干旱年）P=75%
总水资源量（万m3）
P=75%当地地表径流量（万m3）
W当地地表（万m3）
W过境水（万m3）
W地表水（万m3）
W地下水（万m3）
1
0
0
0
0
1161.2
9237.7
2
42.4
42.4
43.2
85.6
3
40.8
40.8
41.5
82.3
4
0
0
0
0
5
558.8
558.8
568.7
1127.5
6
1~5
0
0
0
0
6~10
141.7
141.7
144.2
285.9
11~15
102.9
102.9
104.7
207.6
16~20
14.6
14.6
14.9
29.5
21~25
60.1
60.1
61.2
121.3
26~30
62.2
62.2
63.3
125.5
7
1~5
203
203
206.6
409.6
6~10
0
0
0
0
11~15
376.3
376.3
383.0
759.3
16~20
0
0
0
0
21~25
1576.1
1576.1
1604.0
3180.1
26~30
162.3
162.3
165.2
327.5
8
1~5
0
0
0
0
6~10
0
0
0
0
11~15
0
0
0
0
16~20
0
0
0
0
21~25
121.4
121.4
123.6
245.0
26~30
122.6
122.6
124.8
247.4
9
1~5
85.1
85.1
86.6
171.7
6~10
101.5
101.5
103.3
204.8
11~15
41.3
41.3
42.0
83.3
16~20
0
0
0
0
21~25
10.6
10.6
10.8
21.4
26~30
0
0
0
0
10
140
140
142.5
282.5
11
39.1
39.1
39.8
78.9
12
0
0
0
0
合计
4002.8
4002.8
4073.7
8076.5
1161.2
将当地地表、过境、地表水资源量用折线图来表示为：
（4）特殊干旱年（P=95%）
月份
日期
仇集大涧片（特殊干旱年）P=95%
总水资源量（万m3）
P=95%当地地表径流量（万m3）
W当地地表（万m3）
W过境水（万m3）
W地表水（万m3）
W地下水（万m3）
1
0
0
0
0
807.5
4297.9
2
20.9
20.9
21.7
42.6
3
1.1
1.1
1.1
2.2
4
0
0
0
0
5
0
0
0
0
6
1~5
0
0
0
0
6~10
0
0
0
0
11~15
0
0
0
0
16~20
222.7
222.7
231.7
454.4
21~25
129.6
129.6
134.8
264.4
26~30
8.8
8.8
9.2
18.0
7
1~5
0
0
0
0
6~10
0
0
0
0
11~15
287.3
287.3
298.9
586.2
16~20
388.6
388.6
404.3
792.9
21~25
0
0
0
0
26~30
3.5
3.5
3.6
7.1
8
1~5
1.5
1.5
1.6
3.1
6~10
20.4
20.4
21.2
41.6
11~15
220.7
220.7
229.6
450.3
16~20
46.1
46.1
48.0
94.1
21~25
0
0
0
0
26~30
0
0
0
0
9
1~5
0
0
0
0
6~10
159.1
159.1
165.5
324.6
11~15
0
0
0
0
16~20
2.7
2.7
2.8
5.5
21~25
0
0
0
0
26~30
0
0
0
0
10
74.7
74.7
77.7
152.4
11
112.5
112.5
117.0
229.5
12
10.5
10.5
10.9
21.4
合计
1710.7
1710.7
1779.7
3490.4
807.5
将当地地表、过境、地表水资源量用折线图来表示为：
（二）：
古城大涧片
（1）现状水平年
月份
日期
古城大涧片（现状年）
总水资源量（万m3）
现状年当地地表径流量（万m3）
W当地地表（万m3）
W过境水（万m3）
W地表（万m3）
W地下（万m3）
1
32.41
32.41
0
32.41
1956.7
7522.1
2
582.85
582.85
0
582.85
3
261.34
261.34
0
261.34
4
2.92
2.92
0
2.92
5
156.35
156.35
0
156.35
6
1~5
0
0
0
0
6~10
0
0
0
0
11~15
0
0
0
0
16~20
20.64
20.64
0
20.64
21~25
0
0
0
0
26~30
153.39
153.39
0
153.39
7
1~5
120.9
120.9
0
120.9
6~10
0
0
0
0
11~15
65.28
65.28
0
65.28
16~20
572.72
572.72
0
572.72
21~25
0
0
0
0
26~30
55.92
55.92
0
55.92
8
1~5
1131.54
1131.54
0
1131.54
6~10
360.13
360.13
0
360.13
11~15
0
0
0
0
16~20
15.37
15.37
0
15.37
21~25
0
0
0
0
26~30
0
0
0
0
9
1~5
0
0
0
0
6~10
272.87
272.87
0
272.87
11~15
0
0
0
0
16~20
0
0
0
0
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