林州市水资源分析
摘要：林州市是一个严重缺水的城市，通过分析林州市的水资源现状、计算林州市可利用水资源总量，预测林州市远期（根据总体规划，远期截至2030年）总需水量，得出水资源的供需平衡关系，由此制定水资源规划方案。
关键词：水资源；可利用水量；用水量预测；供需平衡
Abstract: LinZhouShi is a severe water shortages of the city, through the analysis of the present situation of water resources LinZhouShi, calculation of LinZhouShi available water resources, predict LinZhouShi forward (according to the general planning, forward by 2030) total calculated, that balance between supply and demand of water resource, and, as a result, the water resource planning scheme.
Keywords: water resources; Water available; Water consumption forecast; Supply and demand balance
一、用水量预测
林州市用水结构主要分为生活用水、工业用水和农业用水等。其中，生活用水分为城镇居民生活用水和农村居民生活用水。
（一）生活用水量
生活用水按照规划期末林州市域人口为125万人，城镇化率为63% 预测，至2030年，林州市域城镇人口为78.75万人，农村人口为46.25万人。
城镇居民生活用水：采用人均综合生活用水量指标，考虑到浇洒道路、绿化、市政用水、管网漏失等水量，城镇居民生活用水指标取为220升/人·日，则市域城镇居民最高日生活用水量为17.33万吨/日，日变化系数取1.2，则全年用水量为0.527亿立方米。
（二）农业用水量
林州市通过大力调整农业产业结构，热别是普及应用旱作农业和高新技术节水农业，大大减少了农业的用水指标。2030年农业用水量灌水定额按260立方米/亩·年（P=50%）和340立方米/亩·年（P=75%）计算,有效灌溉面积按照3.23万公顷计算，农业用水年用水量分别是1.296亿立方米（P=50%）和1.695
系统：是由相互作用和依赖的若干组成部分结合而成的具有特定功能的有机整体，而其本身又是它所从属的一个更大系统的组成部分。 系统的功能：把系统输入转换为输出就是系统的功能。 系统的类型：1.按组成部分的属性分类：自然系统、人工系统、复合系统；2.按系统组成部系统的形态分类：实体系统、概念系统3.按系统与环境的关系分类：封闭系统、开放系统；4.按系统所处的状态分类：静态系统、动态系统；5.按系统的规模分类：小型、中型、大型、超大型系统。 系统分析：是系统工程的量化和定性分析发放，它通过研究确定系统的有关要素、结构、功能、状态、行为等之间的关系以及系统与环境之间的相互关系，并通过推理和理算的定量途径，找出可行方案；再经过分析、综合与评价技术，选出可行方案的最佳者，供决策者参考。 系统分析方法：传统的系统分析方法主要有数学规划、对策论、排队论、集合论、多目标决策技术、网络技术、模拟技术等。 水资源系统：是自然与社会相结合的开放性动态复合系统，其结构、功能受自然规律的制约，对社会、环境的影响效应受人类意识的支配。根据研究的范围，水资源系统可分为跨流域水资源系统、流域水资源系统、区域（行政区域、供水区域等）水资源系统等。 水资源系统模拟分类：1.水资源系统表现形式(物理模型、数学模型)解析模型、随机模型2.表现形式抽象模型、实际模型3.模拟模型的动态性：静态模型、动态模型。 水资源系统的分析步骤：1.系统描述2.目标选择3.方案确定4.约束分析5.模型建立6.模型求解7.模型检验与方案评价8.决策与实施 遗传算法（GA）求解步骤：1.解函数的编码2.初始父代个体群的生成3.父代个体的解码4.父代个体的概率选择5.父代个体的杂交6.子代个体的变异7.进化迭代 遗传算子种类：选择算子、交叉算子、变异算子。 标准粒子群算法（PSO）的原理：通过个体间的协作与竞争，在复杂空间中搜索最优解。首先生成初始种群，即在可行解空间中随机初始化一群粒子，每个例子都为优化问题的一个潜在的解，并由目标函数为之确定一个适应值。每个粒子将在解空间中运动，并经逐代搜索最后得到最优解。每一代中粒子追踪两个极值：最优解、最优助解。蚁群算法（ACA）的原理：模拟蚂蚁群体寻找最优路径的过程而形成，用蚂蚁的行走路径表示待求问题的可行解，每只蚂蚁根据问题依赖的准则，从备选的初始状态出发，在解空间独立地搜索可行解或者是解的一个组成部分。解的质量越好，在行走路径是留下的信息素越多，信息素浓度增高，选择的蚂蚁相应增多，在正反馈机制下找到最优解的路径。 人工鱼群算法（AFSA）的原理：利用了鱼群的觅食、聚群和追尾行为，以构造一条鱼的底层行为作为起始，通过鱼群中各个体的局部寻优，最终达到全局最优值在群体中凸显出来的目的。 鱼群觅食的几种典型行为：随机行为、觅食行为、聚群行为、追尾行为 人工鱼群算法流程图（步骤） 1.初始化设置。 2.计算初始鱼群各个体适应值，取最优人工鱼状态及其值赋予公告牌。 3.对每个个体进行评价，对其要执行的行为进行选择，包括 觅食、聚群、追尾和随机行为。 4.执行人工鱼的行为，更新自己，形成新鲜鱼 5.评价所有个体，若个体优于公告栏，则将公告牌更新为该个体 6.当公告牌最优解达到满意误差内时，算法结束，否则转3
水资源评价复习资料： 1~什么是水资源评价？为什么要进行水资源评价？ （1）水资源评价一般是针对某一特定区域，在水资源调查的基础上，研究特定区域内的降水、蒸发、径流诸要素的变化规律和转化关系，阐明地表水和地下水资源数量、质量及其时空分布特点，开展需水量调查和可供水量的计算，进行水资源供需分析，寻求水资源可持续利用最优方案，为区域经济、社会发展和国民经济各部门提供服务。 （2）水资源评价是水资源合理开发利用的前提，科学地评价本地区水资源的状况，是合理开发利用水资源的前提；水资源评价是水资源规划的依据，合理的水资源评价，对正确了解规划区水资源系统状况、科学制定规划方案有十分重要的作用；水资源评价是保护和管理水资源的基础，水资源的保护和管理与水资源保护和管理的政策等的制定等一系列的根本依据就是水资源评价结果。 2~水资源评价分区的目的是什么？如何进行水资源分区？ （1）水资源评价分区的目的是把区内错综复杂的自然条件和社会经济条件，根据不同的分析要求，选用相应的特征指标，通过划区进行分区概化，使分区单元的自然地理、气候、水文和社会经济、水利设施等各方面条件基本一致，便于因地制宜有针对性地进行开发利用。 （2）尽可能保持流域、水系的完整性；供水系统一致，同一供水系统划在一个区域内；边界条件清楚，区域基本封闭，有一定的水文测验或调查资料可供计算和验证；基本上能反映水资源条件在地区上的差别，自然地理条件和水资源开发利用条件基本相似的区域划归一区；尽量照顾行政区划的完整性，按以上原则逐级分区，就全国而言，先按流域和水系划分一级区，再根据水文和水文地质特征及水资源开发利用条件划分二级或三级区。 3~水资源评价在水资源规划、管理中有何作用？ 水资源评价是水资源合理开发利用的前提，水资源评价是水资源规划的依据，对正确了解规划区水资源系统状况、科学制定规划方案有十分重要作用，水资源评价对水资源规划具有指导意义，是保护和管理水资源的基础。 4~降水资料的收集与审查：资料收集：在分析计算降水量之前，应尽可能多地占有资料，这样才能得到比 较可靠的分析成果。因此，除了在水资源评价区域（流域或地区）内收集雨量 站、水文站及气象台（站）资料，还要收集区域外围的降水资料。 资料审查：（1）与邻近站资料比较：具体做法有两种，点绘逐年降水量等 值线图及多年平均降水量等值线图；相关分析法即绘制审查站年或月降水 系列同邻近站（单站或多站平均）的相应系列间的相关曲线图，对离差较 大的点据进行审查或修正。（2）与其他水文气象要素比较：年（时段）降 水径流关系法 5~资料的一致性审查：（1）单累计曲线法（顺时序）；（2）双累计曲线法（逆时序） 6~代表性分析：周期分析，差积曲线法，滑动平均值过程线法；稳定期与代表期分析，累计平均值过程线法 7~干旱指数：反映一个地区的干湿程度，用年蒸发能力与年降水量的比值表示 9~论述题：人类活动的水文效应，（1）人类活动对水平衡要素的直接影响：我国的用水量以农业用水量为主，故农业水利措施对水资源系统的影响最大，跨流域调水对区域水资源的影响更大，人类活 动对径流的时程分配以及对地表水、土壤水和地下水之间的相互转化都会产生很大的影响；人 类活动对水平衡要素的间接影响：水量平衡方程中任何一个因素发生了变化，其他因素必须随 之而变，这种自动的调节变化，就是人类活动间接影响所致，灌溉和排水：大规模的灌溉增大 了蒸发，减少了径流量，灌溉还能活跃水循环，增加降水量，增强“三水”转化，在有地下水 开采系统的地区，年净流量有可能增加，地表径流量则明显减少；水库等蓄水工程：对降水和 蒸发、径流、地下水、泥沙等均有影响；城市化：改变局部的小气候，对水文循环影响显著， 蒸散发的减少增加了径流量，整治河道可以增大泥沙的输送能力，不透水面积增加降低地下水
附件1： 水文、水资源调查评价资质内容及标准 一、资质内容 根据《资质管理办法》第二条规定，水文、水资源调查评价资质分以下5项工作。为便于管理，根据承担水文、水资源调查评价业务单位的实际情况，分列相应内容： （一）水文水资源监测：地表水水量监测、地下水水量监测、水质监测、水文调查、水文测量、水平衡测试、水能勘测。 （二）水文水资源情报预报：水文情报预报、水质预测预报、地下水预测预报。 （三）水文测报系统工程的设计与实施：水文水资源监测设施、传输设施及其附属设施的设计与实施。 （四）水文分析与计算。 （五）水资源调查评价：地表水水资源调查评价、地下水水资源调查评价、水质评价。 二、资质标准 根据《资质管理办法》第五条规定，水文、水资源调查评价资质分为甲、乙两级。具体分级标准如下： （一）甲级 1、资历和信誉
a、单位具有法人资格，具有专门从事水文、水资源调查评价工作的机构，具有固定的工作场所和必备的工作条件，内部管理制度健全。 b、从事水文、水资源调查评价或相关工作10年以上，是行业的骨干单位。 c、具有较强的经济实力，享有多年良好的信誉。 2、技术力量 在岗的各类专业技术人员在35人以上，其中至少有10名具有高级技术职称的技术骨干，熟悉和掌握流域和区域水文水资源状况，按水文水资源专业配套法规、标准和规范，能独立承担和完成一个省（自治区、直辖市）和一个大江大河流域或更大范围内的水文水资源监测，水文水资源情报预报，水文测报系统工程的设计与实施，水文分析与计算，水资源调查评价等全部或单项业务，并满足以下技术条件：（1）水文水资源监测业务的技术力量和级配要求： a、从事地表水水量监测、地下水水量监测、水质监测业务的单位应具备工作需要的国家基本水文水资源监测站网，承担流域或省（自治区、直辖市）范围内的水文水资源监测工作；从事水文调查、水文测量、水平衡测试、水能勘测业务的单位能承担国家或省部级相应业务，取得较好成绩。 b、从事水文水资源监测工作的现职技术人员不少于25人，其中具有大专及其以上学历、从事本专业工作年限5年以上者不少于13人。
1．用EXCEL 规划求解或Matlab 优化工具求解下列随机线性规划问题（10分） 目标函数：max E (z)=E (C 1).x 1+ E (C 2).x 2 约束条件: P(5 x 1+4x 2≤b 1)≥0.975 P(2 x 1+3x 2≤b 2)≥0.985 式中, C 1、C 2、b 1、b 2均为正态分布的随机变量 C 1，N （9，32）；C 2，N （8，22）；b 1，N （30，82）；b 2，N （20，72） （要求附规划求解的屏幕拷贝图，或Matlab 程序求解的屏幕拷贝图） 解：(1) 目标函数：21221189)()()(m ax x x x C E x C E z E +=+= 约束条件： 在上述模型中，对于机会约束，查正态分布表得到与025.0975.01=-和015.0985.01=-对应的960.1-=z 和170.2-=z ，于是 320.14)960.1(*830)025.0(1 =-+=b 810.4)170.2(*720) 015.0(2 =-+=b 原约束转化为确定性约束： 810 .432320.14452121≤+≤+x x x x (2) 在MATLAB 中求解，问题如下： Obj: 2189)(m ax x x z E += Sb.to: 810 .432320.14452121≤+≤+x x x x 即目标函数的最大值为25.2514，在x 1=3.3886，x 2=-0.6557时取得。
2. 某水源地可供水量为Q,可以分配给3个用户，分配水量x j 给用户j 时所产生的效益可近似表示为E j =a j x j 2+b j x j +c j ，j=1,2,3。如何分配水量才能使总效益最大？列出数学模型，并用Lagrange 乘子法求解。如果Q=19.25，a 1=-0.5，a 2=-0.4，a 3=-0.5，b 1=7.65，b 2=6.40，b 3=6.85，c 1=1710，c 2=1650，c 3=1580，求出具体的水量分配方案（15分） 解：(1) 以分配水量获得的总效益最大为目标函数，根据题意建立如下数学模型： 目标函数： ∑=++=3 1 2max j j j j j j c x b x a Z 4940 *85.6*5.0*40.6*4.0*65.7*5.01580*85.6*5.01650*40.6*4.01710*65.7*5.032 322 212 1323222121++-+-+-=++-++-++-=x x x x x x x x x x x x 约束条件： ,,25.19321321≥=≤++x x x Q x x x (2) 构造拉格朗日函数： 4940*85.6*5.0*40.6*4.0*65.7*5.0),(32 322 212 1++-+-+-=x x x x x x X L λ )25.19(*2321θλ+-+++x x x 其驻点满足条件： 040.68.0065.72211 =++-=??=++-=??λλx x L x x L 0**2025.19085.6232133 ==??=+-++=??=++-=??θλθ θλλL x x x L x x L (3) 解得： 考虑到θλ,至少有一个为0，则存在以下三种情况。 ① 0==θλ 解得：85.6,8,65.7321===x x x ，不符合约束条件，因而舍去。 ② 0,0≠=θλ 此时，约束条件不起作用，解得：85.6,8,65.7321===x x x ，也不符合条件，因而也舍去。 ③ 0,0=≠θλ 解得：85.5,75.6,65.6,1321===-=x x x λ。
我国水资源利用现状分析 水资源问题是当今全世界最受关注的焦点问题之一。我国幅员辽阔、水资源十分丰富，但人均占有量少并且属多水患国家。随着我国经济发展速度快速增长和水资源开发活动的大力开展，水资源保护压力越来越大，同时，不断出现新的生态环境等各种不利于人类生存发展的问题。 我国是世界上水资源最缺乏的国家之一,年水资源总量为2.8万多亿吨, 居世界第六位，人均水量不足2400m3,仅为世界人均水量的1/4，世界排名第110位，被联合国列为13个贫水国家之一。同时,我国水域普遍受到了不同程度的污染,降低了水资源利用的功能。全国600多个城市中,有400多个城市供水不足,100多个城市严重缺水,每年缺水60多亿m3。同时,浪费又很严重,我国工业产品用水量一般比发达国家高出5-10倍,发达国家水的重复利用率一般都在70%以上,而我国只为20%-30%;此外,还面临着严重的污染,近50%的重点城镇水源不符合饮用水的标准。水资源短缺,迫使一些城市大量开采地下水,导致地下水位下降、海水入侵和城市地面沉降。城市缺水问题,特别是北方城市缺水问题的严重性,已经成为影响我国城市可持续发展的重要因素。 由于长期以来受“水资源取之不尽，用之不竭”的传统价值观念影响，水资源被长期无偿利用，导致人们的节水意识低下，造成了巨大的水资源浪费和水资源非持续开发利用。水资源日益短缺，合理开发、利用水资源，保护生态环境，维护人与自然的和谐，已经成为二十一世纪人类共同的使命。 由于人们节水意识淡薄、浪费现象严重、农业灌溉与工业用水效率低、环境污染、地下水超采等原因，我国水资源短缺形势极为严峻。水资源短缺已成为制约我国经济发展、全面建设小康社会的主要因素之一．因此，应提高水的使用效率，加强人们的节水意识，建设节水型社会，以缓解我国水资源短缺的现状，这是我国当前急需解决的重大问题之一 我国节水存在的问题： 1、认识不足。我国人民群众对节水的认识普遍不高，节水往往只停留在口头上。 2、投入不足。节水工作面广、量大，情况复杂多样，需要大量投入和一定的先进技术，这就需要大量的投入。随着节水量的加大、用水重复利用率的提高，
1~什么是水资源评价为什么要进行水资源评价 （1）水资源评价一般是针对某一特定区域，在水资源调查的基础上，研究特定区域内的降水、蒸发、径流诸要素的变化规律和转化关系，阐明地表水和地下水资源数量、质量及其时空分布特点，开展需水量调查和可供水量的计算，进行水资源供需分析，寻求水资源可持续利用最优方案，为区域经济、社会发展和国民经济各部门提供服务。 （2）水资源评价是水资源合理开发利用的前提，科学地评价本地区水资源的状况，是合理开发利用水资源的前提；水资源评价是水资源规划的依据，合理的水资源评价，对正确了解规划区水资源系统状况、科学制定规划方案有十分重要的作用；水资源评价是保护和管理水资源的基础，水资源的保护和管理与水资源保护和管理的政策等的制定等一系列的根本依据就是水资源评价结果。 2~水资源评价分区的目的是什么如何进行水资源分区 （1）水资源评价分区的目的是把区内错综复杂的自然条件和社会经济条件，根据不同的分析要求，选用相应的特征指标，通过划区进行分区概化，使分区单元的自然地理、气候、水文和社会经济、水利设施等各方面条件基本一致，便于因地制宜有针对性地进行开发利用。 （2）尽可能保持流域、水系的完整性；供水系统一致，同一供水系统划在一个区域内；边界条件清楚，区域基本封闭，有一定的水文测验或调查资料可供计算和验证；基本上能反映水资源条件在地区上的差别，自然地理条件和水资源开发利用条件基本相似的区域划归一区；尽量照顾行政区划的完整性，按以上原则逐级分区，就全国而言，先按流域和水系划分一级区，再根据水文和水文地质特征及水资源开发利用条件划分二级或三级区。 3~水资源评价在水资源规划、管理中有何作用 水资源评价是水资源合理开发利用的前提，水资源评价是水资源规划的依据，对正确了解规划区水资源系统状况、科学制定规划方案有十分重要作用，水资源评价对水资源规划具有指导意义，是保护和管理水资源的基础。 4~降水资料的收集与审查：资料收集：在分析计算降水量之前，应尽可能多地占有资料，这样才能得到比 较可靠的分析成果。因此，除了在水资源评价区域（流域或地区）内收集雨量 站、水文站及气象台（站）资料，还要收集区域外围的降水资料。 资料审查：（1）与邻近站资料比较：具体做法有两种，点绘逐年降水量等 值线图及多年平均降水量等值线图；相关分析法即绘制审查站年或月降水 系列同邻近站（单站或多站平均）的相应系列间的相关曲线图，对离差较 大的点据进行审查或修正。（2）与其他水文气象要素比较：年（时段）降 水径流关系法 5~资料的一致性审查：（1）单累计曲线法（顺时序）；（2）双累计曲线法（逆时序） 6~代表性分析：周期分析，差积曲线法，滑动平均值过程线法；稳定期与代表期分析，累计平均值过程线法 7~干旱指数：反映一个地区的干湿程度，用年蒸发能力与年降水量的比值表示 9~论述题：人类活动的水文效应，（1）人类活动对水平衡要素的直接影响：我国的用水量以农业用水量为主，故农业水利措施对水资源系统的影响最大，跨流域调水对区域水资源的影响更大，人类活 动对径流的时程分配以及对地表水、土壤水和地下水之间的相互转化都会产生很大的影响；人 类活动对水平衡要素的间接影响：水量平衡方程中任何一个因素发生了变化，其他因素必须随 之而变，这种自动的调节变化，就是人类活动间接影响所致，灌溉和排水：大规模的灌溉增大 了蒸发，减少了径流量，灌溉还能活跃水循环，增加降水量，增强“三水”转化，在有地下水 开采系统的地区，年净流量有可能增加，地表径流量则明显减少；水库等蓄水工程：对降水和 蒸发、径流、地下水、泥沙等均有影响；城市化：改变局部的小气候，对水文循环影响显著， 蒸散发的减少增加了径流量，整治河道可以增大泥沙的输送能力，不透水面积增加降低地下水 位；水土保持生态建设：有三项措施，林业措施，梯田，其他水土保持措施，对水文、气象等
水资源平衡分析 国家投资实施的土地开发整理项目，为了提高耕地质量，绝大多数都规划了灌溉工程。为此，这样的项目区地形图灌区必须进行水资源的平衡分析。 灌区的水资源平衡分析，包含着水质、水量和水位等方面容，水位的来用水平衡分析比较简单，经过对地形与取用水位相互关系的分析，结合取水工程的设置，划定出自流区和扬水区（扬程大小）即可。这里侧重讨论水量平衡分析的容。 灌区的水土资源平衡分析是根据水源来水过程和灌区用水过程进行的，这两个过程是逐年变化的，在规划设计时必须先确定用哪个年份的水源来水过程和灌区用水过程进行平衡计算，这个特定的水文年份叫设计典型年，简称设计年，而设计年又是根据灌溉设计标准确定的。 一、灌溉设计标准 选择设计年所依据的标准称为灌溉设计标准。它综合反映了水源对灌区用水的保证程度，关系到灌溉工程的规模、投资和效益。 国标（GB50288-99）规定，设计灌溉工程时，应首先确定灌溉设计保证率，南方小型水稻灌区的灌溉工程也可按抗旱天数进行设计。 （一）灌溉设计保证率 1．定义：指灌区用水量在多年期间能够得到充分满足的机率，一般用得到满足的年数占总年数的百分率表示。它综合反映了用水和
来水两方面的情况。 将多年（长系列）的年灌溉用水量按大小顺序排列，用数理统计方法计算并绘制年灌溉用水量频率曲线，在此曲线上选用的频率值即为灌溉设计保证率值。 如灌溉设计保证率P＝80％，则表示频率P＝80％对应的灌溉用水量出现的机会为P＝80％，意味着每百年中有80年这样的年灌溉用水量可以得到保证，只有20年供水不足或中断，换一种说法（用重现期的语言）就是相当于平均每五年出现一次（五年一遇）供水不足或中断的情况。 2．灌溉用水保证率的确定 ①国标（GB50288-99）规定： 注：1、作物经济价值较高的地区，宜选用表中较大值；作物经
水文、水资源调查评价单位水平评价 与从业监督管理办法 _______________________ I第■章总贝y 第一条为加强水文、水资源调查评价从业单位自律管理，提高水文、水 资源调查评价单位工作水平，根据《中华人民共和国水文条例》（国务院令第496 号）、《水利部办公厅关于做好取消水文、水资源调查评价机构资质认定行政许可事项相关工作的通知》（办水文[2015]105号）和《中国水利水电勘测设计协会章程》，制定本办法。 第二条本办法所称水文、水资源调查评价，是指对地表水、地下水的水 量与水质等项目进行调查、分析、评价的专业活动。 第三条从事水文、水资源调查评价工作的单位，应按照本办法的规定，申请进行水平评价。中国水利水电勘测设计协会（以下简称“协会”）对评审合格的申请单位颁发水文、水资源调查评价资质证书，持证单位在证书规定的等级和业务范围内开展工作。 第四条水文、水资源调查评价单位水平评价工作坚持科学、公开、公正、公平的原则，从业单位自愿申请。 第五条协会负责水文、水资源调查评价单位水平评价、监督管理以及宣 传推介等工作。 省级水利水电勘测设计协会经协会授权，作为初评机构，负责本辖区水文、水资源调查评价单位水平评价申报材料的受理、初评、转报和日常监督管理等工 作。未成立省级水利水电勘测设计协会或不具备管理条件的地区，由协会直接受理。| 第六条资质证书由协会统一印制、统一管理。 第二章资质等级、业务范围和基本要求 第七条水文、水资源调查评价资质设甲、乙两个等级。 第八条水文、水资源调查评价资质的业务范围包括四类、十个单项： 1、水文、水资源调查：水文调查、水文测量、水平衡测试、水能勘测。 2、水文分析与计算。 3、水资源调查评价：地表水水资源调查评价、地下水水资源调查评价、水质评价。 4、水文测报系统设计、实施与维护：水文测报系统设计与实施、水文测报设施运行维护。 第九条从业单位可申请水文、水资源调查评价资质业务范围的一项或多 项业务。 第十条取得水文、水资源调查评价资质的单位，可在全国范围内承担资质证书核准业务范围内的水文、水资源调查评价工作。下列水文、水资源调查评价工作，只能由取得甲级资质的单位承担： 1、全国性的水文、水资源调查评价； 2、国家确定的重要江河、湖泊的水文、水资源调查评价； 3、跨省、自治区、直辖市行政区域的水文、水资源调查评价； 4、国际河流的水文、水资源调查评价。 第十一条申请水文、水资源调查评价资质，应当具备相应等级条件。 （一）申请水文、水资源调查评价甲级资质，应当具备以下基本条件：1资历和信誉
《水资源系统分析》研究生课程 教学大纲 研究生课程教学大纲 课程编号：s2908460课程名称：水资源系统分析 课程英文名称：Water Resources Systems Analysis 开课单位：水文水资源系 教学大纲撰写人： 课程学分：2分课内学时：40学时 课程类别：必修课程性质：非学位课 授课方式：讲授考核方式：笔试开卷 适用专业：水文水资源，水利工程，地质工程 先修课程：水力学，水文学，水资源综合利用 指定教材参考书目： 教材水资源系统分析董增川，中国水利水电出版社; 第1版(2008年7月1日) ISBN: 7508453719 水资源系统分析付强中国水利水电出版社;第1版(2012年6月1日) ISBN: 7508498895 参考书目水资源系统分析方法及应用尚松浩清华大学出版社; 第1版(2006年1月1日) ISBN: 7302119619 课程中文简介 本课程系统介绍了水资源系统分析的主要内容，包括水资源系统和水资源系统分析的基本概念，建立水资源系统模型的一般方法，水资源系统分析中常用的最优化技术与模拟技术，以及风险型决策、不确定型决策、多目标决策和大系统优化的主要方法，为研究生今后从事水资源系统规划、设计和管理工作打下基础。
课程英文简介 This course systematically introduces the primary contents of water resources system analysis. The course includes the basic concepts and theories of water resources system analysis, the general methods of water resources system models, frequently-used optimization technology and simulation technology in water resources system analysis and the main methods of risk type decision, uncertain type decision, multi-objective decision and big system optimization. It helps graduate students that work in the field about planning, design and management of water resources system in the future building foundation. 教学大纲 1学时分配表 0绪论 ξ0.1 水资源系统规划与管理（学时 1 ） ξ0.2 水资源系统分析的发展概况（学时1 ） 第一章水资源系统分析的基础知识 ξ1.1水资源系统分析的特点及步骤（学时 1 ） ξ1.2水资源系统规划目标（学时1 ） ξ1.2多目标问题（学时 1） 第二章最优化技术 ξ2.1 最优化概述（学时 1） ξ2.2 线性规划及应用（学时 4） ξ2.3 整数规划概述（学时 2） ξ2.4 非线性规划和动态规划概述（学时 2） ξ2.5 智能优化算法（学时 4） 第三章动态规划及应用 ξ3.1概述（学时 1） ξ3.2 动态规划法（学时 2） ξ3.3动态规划的基本定理及应用（学时 2）
四、名词解释（每个 3分，5个题，共15分） 1.地下水的给水性：在重力作用下，饱水岩石能够自由流出一定水量的性能。 2.水质量指标：水质评价的主要指标有物理指标、化学指标和生化指标。 3.地下水资源：指赋存和流动于含水系统中，具有利用价值的地下水体，其量是参与水循环且可以 逐年更新的动态水量。 4.渗透系数：是水力坡度等于1时的渗透速度，反映含水层渗透、导水的性能。 5.水文比拟法：将参证流域的水文资料移置到设计流域的一种方法。 6.水资源：指在一定时期内，能被人类直接或间接开发利用的那部分动态淡水水体。 7.矿化度：指单位水容积中内含有的无机矿物质总离子量。 8.地下水文分析法：是指依据水文学，用测流的方法计算地下水在某一区域一年内总的流量的方法。 9.释水系数：表征含水层（或弱透水层）全部厚度释水（贮水）能力的参数。水头下降一个单位时，从单位面积含水层全部厚度的柱体中，由于水的膨胀和岩层的压缩而释放出的水量；或者水头上升 一个单位时，其所贮入的水量。 10.径流模数：指单位流域面积上产生的流量。 11.水资源评价：指按流域或地区对水资源的数量、质量、时空分布特征和开发利用条件作出全面的 分析估价。 12.开采试验法：是指用探采结合的办法，直接开凿勘探生产井，按开采条件（包括布井方案、开采 降深和开采量）进行一到数月的抽水试验，以其稳定的抽水量（即补给量）直接确定开采量。 13.流量过程线：是指河流断面上的流量随时间的变化曲线。 14.水资源质量评价（水质评价）：是以水环境监测和现状调查资料为基础，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，应用一定的评价方法对水质进 行定性或定量的评定过程。 15.水量平衡：根据物质不灭/质量守恒定理，地球上的任何地区在任意时段内，收入的水量和支出 的水量之差等于该地区在该时段内的蓄水变化量。 16.湿润度：是降水量与同期无降水时的最大可能蒸发量之比。 17.蒸散度：是实际可能蒸发量与同期有效降水量之比。 18.河川基流量：又称地下径流量，是指河川径流量中由地下水渗透补给河水的部分。 19.地下水的持水性：在重力作用下，岩石依靠分子引力和毛细力在其空隙中能保持一定水量的性能。 20.潜水蒸发系数：是潜水蒸发量与水面蒸发量的比值。 21.地表水资源可利用量：是指在可预见的时期内，在统筹考虑河道内生态环境用水并估算下游用水 的基础上，通过经济合理、技术可行的措施，可供河道外生活、生产、生态用水的一次性最大水量。 22.导水系数：水力坡度等于1时，通过整个含水层厚度M上的单宽流量，表示含水层导水能力的大小，在数值上等于渗透系数（K）与含水层厚度（M）的乘积，即T=KM。 23.给水度：是指饱和岩土在重力作用下自由排出的重力水的体积和该饱和岩土体积的比值。 24.允许开采量：指具有现实意义的地下水资源，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，不发生危害性环境地质现象等前提下，单位时间内从含水系统或取水地段中能够取得的水量。 25.降雨入渗系数：是降水入渗补给地下水量与降水量的比值。 26.干旱指数：是反映气候干旱程度的指标，通常定义为年蒸发能力和年降水量的比值。 27.贮水系数：面积为一个单位、厚度为含水层全厚度M的含水层柱体中，当水头改变一个单位时弹 性释放或贮存的水量。 28.地下水的透水性：指岩石允许水流通过的能力。 29.稳定入渗率：也称最小入渗率，指在充分降水条件下一定地段的一定土壤经较长时间的下渗后， 入渗率接近于某一稳定的常数。 30.降水量：指一定时间段内降落在某一面积上的总水量。 31.蒸发力：又称潜在蒸发量，在充分供水的条件下，某一蒸发面的蒸发量，即同一气象条件下可能 达到的最大蒸发率 1.简述土壤蒸发的物理机制。 答：土壤蒸发是指土壤孔隙中的水分离开土壤表面向大气逸散的现象，根据土壤供水条件差别
某县水资源调查与评价 [提要]：本文对某县水资源总量进行了估算，同时对某县水资源统筹开发、合理利用、科学管理等方面提出了看法。得到全县多年平均水资源总量为21.45亿m3，人均水资源拥有量仅1650m3，比全国人均水资源拥有量还低504m3的结论。 [关键词]：水资源、调查、评价 1.概况 某县位于湖南中北部，地理位置为东经111°53′至112°46′，北纬27°55′至28°29′；处于中低纬度区，属中亚热带与亚热带的大陆性季风湿润气候区，气候温和，雨量充沛。年平均气温16.8℃，无霜期达296天，全县多年平均降雨量达1358mm，西部因靠近暴雨中心，年雨量达1600mm以上。 全县总面积2906km2，总人口132万人（其中农业人口120万人），耕地面积76667hm2，其中水田68000 hm2，年工农业总产值为205亿元（其中工业产值为154亿元），是一个经济快速发展、实力前沿的县。 全县地势西高东低，南陡北平，地貌因处于山地与平原交接带，故兼有山、丘、岗、平四种类型，东西部相对最大高差为1042.1m，地表植被覆盖好。 本县水系较为发育，境内有沩水与靳江两水系，均注入湘江。沩水水系尚有乌、楚两大支流，辖流域2447km2，某县境内占2300km2，为全县面积的77%；另外还有河长10km以上的溪流46条，5km以上溪流114条，水库山塘广为分布，这就为较好地利用水资源提供了有利条件。 随着经济的快速发展，开矿、采砂等人类活动造成植被覆盖率下降，水土流失，水源污染日趋严重，水资源不足的问题已是社会普遍关注的问题。 2 地表水及水资源总量估算 2.1降水计算 受县区垂直差异和地貌、植被等因素影响，降雨在时空方面分布是不均匀的。总趋势是从西北向东南逐渐减小，在西部山区沩山，年降雨量达1600毫米以上，而东部丘陵区的道林，年降雨量只有1282mm。在时间上，年际和年内变差也较大，降雨量最大的1969年为1723mm，降雨量最小的1978年为1199毫米，两者相差1.4倍。而年内降雨一般集中于4-7月份，降雨量为全年降雨量的55-60%。为有较好的代表性，共收集了本县13个水文雨量站和邻县8个水文雨量站的资料作降水计算，计算时利用宁乡、黄材、石坝子三个雨量站有同期28年的较长
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/691687814.html, 土地利用对水资源环境影响分析 作者：李荣常 来源：《农业与技术》2013年第07期 摘要：水是生命之源，而不合理的土地利用却在时刻破坏着水资源环境的发展，修复。 本文从土地利用对水环境的影响机制和评价等主要内容来探索影响，为提高土地利用科学性有着重要的价值。 关键词：土地利用；水资源环境；影响 中图分类号：F301.24 文献标识码：A 1 土地利用对水环境的影响机制 1.1 农业生产对水质变化的影响 现代化的农业和牧业对自然水环境已经产生了深远的影响，其影响在局部地段甚至超过现代工业对自然水环境的影响。农业的不适当生产方式、过量使用化肥农药以及有机废弃物的侵染，会对水质造成大面积的、持续性的污染，这样形成的面源污染较之与点源污染，具有危害规模大，防治困难的特点。农业面源污染包括：水土流失、化肥与农药流失、畜禽水产养殖、农业废弃物以及农村生活污水污染等。例如在赣江，最重要的面源之一就是农业，赣江沿岸是江西省重要的粮食生产基地，农业中大量使用的化肥、农药、家畜粪便等随着地表径流进入到赣江中造成氮磷及其他“三致”微量有毒污染物（如邻苯二甲二丁酯等）的浓度增加，这既造成营养和有效成分流失，又污染水环境。 1.2 建设用地对水质变化的影响 建设用地对水环境变化的影响主要表现在工业废水的排放，如：重金属污染物、COD、总磷等。随着新建县城市化的发展，需水量和废污水排放量增大，相应增加了入河（湖）污染量。另外，除工业排污外，生活污水排放也是河流有机污染不容忽视的因素。 1.3 土地利用变化对洪涝灾害的影响 据杨桂山等人对太湖流域土地利用变化与洪涝的影响分析，可知产水量的空间分布对洪涝灾害有直接影响。如果上游地区的产水量增加，则洪水需经过河网从下游排出，就会与中下游的洪水产生叠加效应，将给整个流域的防洪造成极大压力。例如：建设用地的增加将使洪峰出现的时间提前，洪峰更高，洪涝过程缩短，洪量趋于集中，危害更大。据美国一些小城市调查，当不透水地面占12.00%、平均洪水流量为17.80m3/s时，洪水汇流时间为3.5h。而当不透水地面增至40.00%时、平均洪水流量增至57.80m3/s，洪水汇流时间减至0.4h，工矿居民建设
水文、水资源调查评价资质内容及标准 一、资质内容 根据《资质管理办法》第二条规定，水文、水资源调查评价资质分以下5项工作。为便于管理，根据承担水文、水资源调查评价业务单位的实际情况，分列相应内容： （一）水文水资源监测：地表水水量监测、地下水水量监测、水质监测、水文调查、水文测量、水平衡测试、水能勘测。 （二）水文水资源情报预报：水文情报预报、水质预测预报、地下水预测预报。（三）水文测报系统工程的设计与实施：水文水资源监测设施、传输设施及其附属设施的设计与实施。 （四）水文分析与计算。 （五）水资源调查评价：地表水水资源调查评价、地下水水资源调查评价、水质评价。 二、资质标准 根据《资质管理办法》第五条规定，水文、水资源调查评价资质分为甲、乙两级。 具体分级标准如下： （一）甲级 1、资历和信誉 a、单位具有法人资格，具有专门从事水文、水资源调查评价工作的机构，具有 固定的工作场所和必备的工作条件，内部管理制度健全。 b、从事水文、水资源调查评价或相关工作10年以上，是行业的骨干单位。 c、具有较强的经济实力，享有多年良好的信誉。 2、技术力量 在岗的各类专业技术人员在35人以上，其中至少有10名具有高级技术职称的技术骨干，熟悉和掌握流域和区域水文水资源状况，按水文水资源专业配套法规、标准和规范，能独立承担和完成一个省（自治区、直辖市）和一个大江大河流域或更大范围内的水文水资源监测，水文水资源情报预报，水文测报系统工程的设计与实施，水文分析与计算，水资源调查评价等全部或单项业务，并满足以下技 术条件： （1）水文水资源监测业务的技术力量和级配要求： a、从事地表水水量监测、地下水水量监测、水质监测业务的单位应具备工作需要的国家基本水文水资源监测站网，承担流域或省（自治区、直辖市）范围内的水文水资源监测工作；从事水文调查、水文测量、水平衡测试、水能勘测业务的单位能承担国家或省部级相应业务，取得较好成绩。 b、从事水文水资源监测工作的现职技术人员不少于25人，其中具有大专及其以 上学历、从事本专业工作年限5年以上者不少于13人。 c、配备有相应业务必要、先进、实用的水文水资源监测仪器和技术装备。 （2）水文水资源情报预报业务的技术力量和级配要求： a、承担编制流域或省（自治区、直辖市）范围内相应的水文水资源情报预报方 案。 b、从事水文水资源情报预报工作的现职技术人员不少于15人，其中具有大专及 其以上学历、从事本专业工作年限5年以上者不少于10人。
中国水资源现状调查报告 水是生命之源，是基础性自然资源和战略性经济资源，是生态环境的控制性要素，水作为与粮食、能源同等重要的三大战略资源之一，在经济、社会发展和国家安全中具有极其重要的地位。当今，全球都面临着缺水的挑战，每天都有不计其数的人因缺水而死。节约用水，刻不容缓！ 一．水资源现状 世界水资源现状： 地球表面的70%被水覆盖，但淡水资源仅占所有水资源的2.5%，近70%的淡水固定在南极和格陵兰的冰层中，其余多为土壤水分或深层地下水，不能被人类利用。地球上只有不到1%的淡水或约0.007%的水可为人类直接利用，而中国人均淡水资源只占世界人均淡水资源的四分之一。 中国水资源现状： 中国水资源总量为2.8万亿立方米。其中地表水2.7万亿立 方米，地下水0.83万亿立方米，由于地表水与地下水相互转 换、互为补给，扣除两者重复计算量0.73万亿立方米，与河 川径流不重复的地下水资源量约为0.1万亿立方米。按照国际 公认的标准，人均水资源低于3000立方米为轻度缺水；人均 水资源低于2000立方米为中度缺水；人均水资源低于1000立 方米为严重缺水；人均水资源低于500立方米为极度缺水。中 国目前有16个省(区、市)人均水资源量(不包括过境水)低于 严重缺水线，有6个省、区(宁夏、河北、山东、河南、山西、 江苏)人均水资源量低于500立方米。中国水资源总量并不算多，排在世界第6位，而人均占有量更少，2240立方米，在世界银行统计的153的国家中排在第88位。中国水资源地区分布也很不平衡，长江流域及其以南地区，国土面积只占全国的36.5%，其水资源量占全国的81%；其以北地区，国土面积占全国的63.5%，其水资源量仅占全国的19%。 二．水污染问题 中国的海河、辽河、淮河、黄河、松花江、长江和珠江7大江河水系，均受到不同程度的污染。 随着科学事业的逐渐发展，厂房高楼的逐渐增多，水短缺问题越来越严重。随着人类的破坏，原来的那个蔚蓝色的“水晶球”已经不再明澈，不再蔚蓝了，即将干枯。 经过多年的建设，我国水污染防治工作取得了显著的成绩，但水污染形势仍然十分严峻。2005年，全国废水排放总量为524.5亿t（吨），工业废水排放达标率为，城市污水处理率仅为149.8万t。其中工业废水占39%~35%，城市污水占61%~65%，城市污水已经成为主要的污染源。 根据国家环保局发布的中国环境质量公告，全国七大水系中，珠江、长江水质较好，辽河、淮河、黄河、松花江水质较差，海河污染严重。411个地表水检测断面中，Ⅰ~Ⅲ类的断面仅占41%，Ⅳ~Ⅴ类的断面占32%，劣Ⅴ类水质的断面达27%，说明已有59%的河段不适宜作为饮用水水源。与河流相比，湖泊、水库的污染更加严重。2005年，28个国控重点湖泊及水库中，满足Ⅱ类水质的仅有2个，满足Ⅲ类水质的只有6个；Ⅳ~Ⅴ水质的8个，劣Ⅴ类的竟达12个，即72%的湖泊和水库已不宜作为饮用水水源，43%的湖泊和水库失去了使用功能。目前全国有25%的地下水体遭到污染，35%的地下水源不合格；平原地区约有54%的地下水不符合生活
我国水资源总量预测及对策分析
我国水资源总量预测及对策分析 摘要随着中国现代化社会脚步建设步伐的逐渐加快，我国水资源面临的形势十分严峻,本文主要针对目前全国水资源供需状况，运用PEST环境分析、霍尔三维结构模型、时间序列分析、灰色关联法、层次分析法对未来水资源需求量进行预测，然后从兴建水库、调整水价和污水处理三个方面提出缓解我国水资源压力的方案，并对方案进行了定性的评估。 首先，我们从政治、经济、社会、技术四个方面对中国的水资源现状进行了PEST分析，针对当前的水资源短缺形势提出了初步目标，然后利用霍尔三维结构图对相关政策和工程的管理和实施过程进行了直观的表示。 对于未来水资源的需求量，根据2004-2013年全国的工业用水、农业用水、生活用水及用水总量的数据，我们分析得到，农业用水、生活用水的需求量都带有一定的周期性，而工业用水的需求量在经历一段时间的急剧上升后趋于平稳。因此对于未来农业用水和生活用水的需求量，采用arima模型进行预测，对于工业用水，采用指数平滑法进行预测。在预测未来用水总量的过程中，为减少不确定因素的影响，利用灰色关联分析，将不确定因素的影响按权重分别加到生活用水、农业用水和工业用水中，以减小我们对未来水资源需求总量预测时的误差。 考虑到当今我国当前形势，拟从兴建水库、调整水价和污水净化三个方面来补充水资源，利用层次分析法来分析未来补充的水资源如何在各地区分配的问题。经计算013-2025年间需要补充的水资源量约为737.1756亿立方米，通过兴建水库、调整水价、污水净化直接（或间接）补充的水资源量分别372.8634亿立方米、227.1975亿立方米、137.1147亿立方米。考虑到中国各地区实际情况和经济发展程度，将中国分为东部沿海、中部、西部和东北四大地区，未来在这四大地区兴建大型水库的数量分别为5、1、2、1个，单位水价分别在原来的基础上上调0.1014、0.0538、0.1799、0.2401元，分别兴建污水处理厂30、28、29、60个，并对兴建水库和污水处理厂所需经费进行了定量计算。