《水资源》期末复习资料

1水资源的广义概念、狭义、工程概念

广义：水资源指包括海洋、地下水、冰川、湖泊、土壤水、河川径流、大气水等在内的各种水体。

狭义：水资源指上述广义水资源范围内逐年可以得到恢复更新的那一部分淡水。工程意义：水资源仅指上述狭义水资源范围内可以恢复更新的淡水量中，在一定技术经济条件下可以为人们所用的那一部分水以及少量被用于冷却的水。

2水资源的特征：人均占有量少；时空分布不均匀；

哪些水多哪些水少：地表水94%、地下水6%

3按水的物理性质分：毛细水、重力水、薄膜水、吸着水、固态水、气态水。4岩石的水理性质包括以下四个方面：

岩石的容水性在自然充水的条件下，岩石具有的容纳外来液态水分的性能，称为岩石的容水性。岩石的容水性主要决定于岩石孔隙的性质和数量，特别是空隙有无连通，通道的宽窄、曲折情况等。同时，水的性质（尤其是水的粘滞性）对岩石的容水性也有一定的影响。

岩石的给水性在重力作用下，一定数量的水从饱和含水层中，自由流出一定数量的性能。

岩石的持水性在重力作用下，岩石依靠分子力和毛细管引力，在岩石空隙中保持一定液态水量的性能。

岩石的透水性岩石本身能使水透过的性能，称为透水性。对岩石透水性起主导作用的是空隙的大小，其次是孔隙的多少。空隙愈大对水流的阻力愈小，水易于流动，所以透水性就好，卵石、粗砂以及裂隙或溶隙发育良好的块状岩石的透水性最好；黄土、亚砂土以及裂隙或溶隙发育不良的块状岩石，透水性次之；粘土及致密的块状岩石透水性最差，一般称为不透水岩石。

6地下水按水的埋藏条件分？上层滞水、潜水、承压水（三个里面承压水作为水源最好）

这三种水作为水源哪有哪些特征？

上层滞水，它是存在于包气带中局部隔水层之上的地下水。它的特征是分布范围有限，补给区和分布区一致，水量随季节变化，早季甚至干枯二只宜用作少数居民或临时供水水深。

潜水是埋截在第一隔水层上的地下水，主要特征是具有一个自由表面。它主要靠雨水和河流等地表水下渗而补给。潜水分布较广，储量丰富，常用作供水水源。但由于易被污染，须注意卫生防护。

承压水是充满于两隔水层间有压的地下水，又称自流水。其主要特征是含水层上下都有隔水层及承压力，有明显补给区、承压区和排泄区，补给区和排泄区往往相隔很远，一般埋藏较深，不易被污染。

7什么是隔水层什么是含水层？

隔水层又称不透水层，是指粘土和花岗岩等紧密岩层，透水性极差甚至不透水的岩层。含水层又称透水层，是指卵石层、砂层、和石灰岩等组织松散、具有众多的相互连通的空隙，透水性较好，水在其中的流动属渗透过程的岩层。

8地表水和地下水的卫生防护

地表水水源卫生防护必须遵守下列规定：

（1）取水点周围半径100m的水域内，严禁捕捞、网箱养殖、停靠船只、游泳和从事其它可能污染水源的任何活动。

（2）取水点上游1000m至下游100m的水域不得排入工业废水和生活污水；其沿岸防护范围内不得堆放废渣，不得设立有毒、有害化学物品仓库、堆栈，不得设装卸垃圾、粪便和有毒有害化学物品的码头，不得使用工业废水或生活污水灌溉及施用难降解或剧毒的农药，不得排放有毒气体、放射性物质，不得从事放牧等有可能污染该水域水质的活动。

（3）以河流为给水水源的集中式供水，由供水单位及其主管部门会同卫生、环保、水利等部门，根据实际需要，可把取水点上游1000m以外的一定范围河段划为水源保护区，严格控制上游污染物排放量。

（4）受潮汐影响的河流，其生活饮用水取水点上游及其沿岸的水源保护区范围应相应扩大，医学教|育网搜集整理其范围由供水单位及其主管部门会同卫生、环保、水利等部门研究确定。

（5）作为生活饮用水水源的水库和湖泊，应根据不同情况，将取水点周围部分水域或整个水域及其沿岸划为水源保护区，并按（1）、（2）项的规定执行。（6）对生活饮用水水源的输水明渠、暗渠，应重点保护，严防污染和水量流失。.地下水水源卫生防护必须遵守下列规定：

（1）生活饮用水地下水水源保护区、构筑物的防护范围及影响半径的范围，应根据生活饮用水水源地所处的地理位置、水文地质条件、供水的数量、开采方式和污染源的分布，由供水单位及其主管部门会同卫生、环保及规划设计、水文地质部门研究确定。

（2）在单井或井群的影响半径范围内，不得使用工业废水或生活污水灌溉和施用难降解或剧毒的农药，不得修建渗水厕所、渗水坑、不得堆放废渣或铺设污水渠道，并不得从事破坏深层土层的活动。

（3）工业废水和生活污水严禁排入渗坑或渗井。

（4）人工回灌的水质应符合生活饮用水水质要求

5.2.1地下水取水构筑物的位置应根据水文地质条件选择，并符合下列要求：1位于水质好、不易受污染的富水地段；

2尽量靠近主要用水地区；

3施工、运行和维护方便；

4尽量避开地震区、地质灾害区和矿产采空区。

地表水取水构筑物

1地表水的水文地质条件【没找到】

2在设计取水构筑物时候，应收集有关河段的水位、流量、流速的资料：

河段历年的最高水位和最低水位，逐月平均水位和年产水位。

河段历年的最大流量和最小流量。

河段取水点历年的最大流速、最小流速和平均流速。

3设计枯水位的保证率应根据水源情况和供水重要性选定，一般可采用90%-99%；设计枯水流量应根据城市规模和工业大、用户的重要性选定，一般可采用90%-97%

4按泥沙的运动状态可分为推移质和悬移质两大类。

推移质是指在水流的作用下，沿河底滚动、滑动或跳跃前进的泥沙。粒径较粗，通常占总挟沙量的5%-10%。

悬移质是指悬浮于水中，随水流前进的泥沙。粒径较细，约占总挟沙量的90%-95%。

5推移质——泥沙的起动和沙波运动。

悬移质——随机性

6含沙量与挟沙能力的概念和区别

含沙量是指单位体积河水内夹带泥沙的重量，以kg/m3表示。

挟沙能力是指水流能够携带泥沙的饱和数量

7河床演变：在水流与河床相互作用下，河道形态发生变化的过程。

河床演变的影响因素：1河段来水量及其变化，2河段的来沙量、来沙组成及其变化，3河段的水面比降，4河床地质情况。

8取水构筑物的位置选择：

?在弯曲河段上取水构筑物位置宜设在河流的凹岸，宜选在顶冲点下游（0.3-0.4）L。

?在顺直河段上取水构筑物位置宜设在河床稳定、深槽主流近岸处，通常也就是河流较窄、流速较大，水较深的地点。在取水构筑物处的水深一般要求不小于2.5-3.0M

?游荡型河段尽量选主流比较密集处。

?岔道型河段设在上游距沙洲500m处。

9取水构筑物的类型可分为固定式取水构筑物和活动式取水构筑物。

10江边固定式主要分为岸边式和河床式两种，另外还有斗槽式。

岸边式取水构筑物是指直接从江河岸边取水的构筑物。是由进水间和泵房两部分组成，适用条件：河岸边较陡，主流近岸，岸边有足够水深，水质和地质条件较好，水位变幅不大的情况。

河床式取水构筑物是指用伸入江河中的进水管和固定在河床上的取水头部取水的构筑物。它是由泵房、进水间（注：在河床式石，将进水间称之为集水间或集水井）、进水管（即自流管或虹吸管）和取水头部等部分组成。适用条件：河床稳定，河岸较平坦、枯水期主流离岸较远，岸边水深不够或水质不好，而河中又具有足够水深或较好水质。

11岸边取水口设计要点

当河流水位变幅在6m以上时，一般设置两个进水孔，以便洪水期取表层含沙量少的水。上层进水孔的上缘应在洪水位一下1.0m处，下层进水孔的下缘至少应

高出河底0.5m，其上缘至少应在设计最低水位以下0.3m（有冰盖时，从冰盖下缘算起，不小于0.2m）

12按照进水间和泵房建的合建与分建，岸边式取水构筑物的基本形式可分为合建式和分建式

合建式岸边取水构筑物

当地基条件较好的时，进水间与泵房的基础可以建在不同的标高上，呈阶梯式布置

当地基条件较差时，宜将进水间与泵房的基础建在相同标高上

当岸边地质条件较差时，进水间不宜与泵房合建，宜采用分建式。进水间设于岸边，泵房则建于岸内地质条件较好的地点。

格栅的小计算

13进水孔格栅面积的设计

F0=Q/K1K2v0

F0—进水孔或格栅面积，m2

Q--进水孔的设计流量，m3/s

v0--进水孔的设计流速，m/s

K1—栅条引起的面积减少系数：

K1=b/b+s,b为栅条净距，s为栅条厚度（或直径）

K2--格栅阻塞系数。采用0.75，水流通过格栅的水头损失，一般采用0.05~0.1m 14泵房地面层的设计标高：

岸边式取水构筑物的泵房地面层（又称泵房顶层进口平台）的设计标高，应分别按下列情况确定：

当泵房位在渠道边时，为设计最高水位+0.5m；

当泵房位在江河边时，为设计最高水位+浪高+0.5m；必要时设防浪爬高措施。当泵房位在湖泊、水库和海边时，为设计最高水位+浪高+0.5m，并应设有设防浪爬高措施。

15泵房还要注意排水和通风的问题。

16河床式按进水管形式的不同，河床式取水构筑物有以下类型：、

1自流管取水2虹吸管取水3水泵直接吸水（无集水井）4桥墩式取水

17虹吸管取水：当河水位高于虹吸管顶时，无需抽真空即可自流进水；当河水位低于虹吸管顶时，须将虹吸管抽真空方可取水。

虹吸管的吸水高度一般采用不大于4m，虹吸管末端至少应伸入集水井最低动水位以下1m，以免空气进入。虹吸管应朝集水间方向上升，其最小坡度为0.003-0.005,虹吸管条数至少两条以上，每条虹吸管宜设置单独的真空管路，以免互相影响。

18取水头部有哪几种形式：喇叭管、蘑菇形、鱼形罩、箱式、桥墩式等。P209-210 19取水头部上的取水孔淹没多少？

取水头部的位置和朝向：取水头部应设在稳定河床的深槽主流，有足够的水深。为避免推移质泥沙，侧面进水孔的下缘应高出河底，一般不小于0.5m，顶部进水孔应高出河底1.0-1.5m以上。取水头部进水孔的上缘在设计最低水位以下的淹没深度：当顶部进水时不小于0.5m，侧面进水时不小于0.3m，当有冰凌时，从冰凌下缘算起，虹吸管和吸水管进水时，其上缘的淹没深度不小于1.0m。

20按水流进入斗槽的方向分，可分为：顺流式、逆流式和双流式

适用条件：什么时候用顺流式/逆流式/双流式？

顺流式斗槽适用于含沙量甚多，而冰凌不严重的河流。

逆流式斗槽适用于冰凌严重而泥沙较少的河流。

双流式斗槽适用于含沙量甚大而冰凌又严重的河流。

21湖泊水库的水质特征：p223

22山区浅水河流的取水构筑物可采用低坝式（活动坝或固定坝）或底栏栅式。低坝式取水构筑物一般适用于推移质不多的山区浅水河流；

底栏栅式取水构筑物宜用于大颗粒推移质较多的山区浅水河流。

23低坝式和底栏栅式放的位置？

低坝位置应选择在稳定河段上。

坝的设置不应影响原河床的稳定性。取水口宜布置在坝前河床凹岸处。

底栏栅的位置应选择在河床稳定、纵坡大、水流集中和山洪影响较小的河段。管井：垂直安置在地下的取水或保护地下水的管状构筑物。按井是否穿透含水层分为完整井和非完整井。

24移动式取水构筑物：浮船式取水构筑物和缆车式取水构筑物（它们的构造组成和适用条件）：

5.3.20当水源水位变幅大，水位涨落速度小于2.0m/h，且水流不急、要求施工周期短和建造固定式取水构筑物有困难时，可考虑采用缆车或浮船等活动式取水构筑物。

5.3.23缆车式取水构筑物的设计应符合下列要求：

1其位置宜选择在岸坡倾角为108～288的地段；

2缆车轨道的坡面宜与原岸坡相接近；

3缆车轨道的水下部分应避免挖槽。当坡面有泥沙淤积时，应考虑冲淤设施；4缆车上的出水管与输水斜管间的连接管段，应根据具体情况，采用橡胶软管或曲臂式连接管等；

5缆车应设安全可靠的制动装置。

25以湖泊水库的水作为取水水源时，在常规处理前一定要预处理除藻

26海水取水的特征

海水取水构筑物：引水管渠取水岸边式取水潮汐式取水