水资源平衡计算公式
水资源平衡分析

水资源平衡分析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、水量和水位等方面内容,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内容。
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:灌水方法地区作物种类灌溉设计保证率(%)地面灌溉干旱地区或水资源紧缺地区以旱作为主50-75以水稻为主70-80 半湿润、半干旱地区或水资源不稳定地区以旱作为主70-80以水稻为主75-85湿润地区或水资源丰富地区以旱作为主75-85以水稻为主80-95喷灌、微灌各类地区各类作物85-95 注:1、作物经济价值较高的地区,宜选用表中较大值;作物经济价值不高的地区,可选用表中较小值。
水量平衡设计计算公式

水量平衡设计计算公式水量平衡设计计算公式是指在设计过程中,通过计算各种因素对水量平衡的影响,确定水体的输入和输出量,从而达到合理利用水资源的目的。
水量平衡是指一定时间内,其中一区域或其中一系统中的水输入和输出之间达到平衡的状态,通过计算可以确定水的供需关系和资源利用情况,有助于评估可持续发展水资源利用的潜力。
1.水资源供给公式:水资源供给指的是水体从外部输入或自然输入到其中一系统中的水量。
根据水文循环原理,水资源供给主要包括降水量、地表径流和地下水补给等。
计算公式如下:水资源供给=降水量+自然地表径流+自然地下水补给-水体蒸发量-大气层向外排放水量其中,降水量是指单位时间内垂直降水的量,可通过气象站点观测数据或气象模型模拟结果进行获取;自然地表径流是指单位时间内地表水流动的量,可通过水文站点观测流量数据获得;自然地下水补给是指单位时间内地下水向上补给地表或河流的量,可通过地下水位和水文地质情况进行估算;水体蒸发量是指单位时间内水体蒸发的量,可通过气象、土壤和水体属性等因素进行模拟和估算;大气层向外排放水量是指单位时间内水分通过大气层传输而排放的量,可通过水汽输送模型和气象条件进行估算。
2.水资源需求公式:水资源需求指的是其中一系统中水的利用量,主要包括生产、生活和生态环境的用水需求。
计算公式如下:水资源需求=农业用水需求+工业用水需求+市区供水量+生态环境需水量其中,农业用水需求是指在农田灌溉、养殖等农业活动中消耗的水量,可通过农作物蒸腾消耗水量和灌溉失水率进行估算;工业用水需求是指在工业生产和制造过程中消耗的水量,可通过工业生产工艺和用水设备消耗率进行估算;市区供水量是指市区居民和机构的用水需求量,可通过人口统计和用水调查数据进行获取;生态环境需水量是指维持生态系统的生存和发展所需的水量,可通过水生态学研究和环境评价指标进行估算。
通过计算水资源供给和水资源需求之间的差值,可以评估水资源的利用状况和水体的可持续利用潜力。
水资源学教程 05第五章水资源的基本理论

或
E P
式中: 为E 全球多年平均蒸发量; 为P全球多年平均降水量。
(3)流域水量平衡方程
对于一个天然流域,计算时段内的水量平衡方程式为:
P q入 R E q出 W
式中:P、R、E分别为计算时段内流域降水量、径流量和 蒸发量;q入为计算时段内从外流域流入本流域的水量; q出为计算时段内本流域流到外流域的水量;ΔW为流域地面 及地下蓄水量的变化量。
式中:P为计算时段内的降水量;E为计算时段内的总蒸发 量;R为计算时段内的河川径流量;Ug为计算时段内的地下 潜流量;△W为计算时段内蓄水变化量,包括地表水和地下 水的蓄水变化量。
在多年平均情况下,△W项可忽略不计,上式简化为:
P E R Ug
由于河川径流量R由地表径流量Rs和地下径流量Rg组成,总 蒸发量E由地表蒸发量Es(包括土壤蒸发、植物蒸腾在内) 和潜水蒸发量Eg组成,因此上式可写成:
E洋 P洋 R 式中: E为洋海洋上多年平均蒸发量; 为P洋海洋上多年平均降 水量; 为大R陆多年平均径流量。
根据以上原理,可得到陆地多为陆大陆多年平均蒸发量; 为P大陆 陆多年平均降水量;
为大R陆多年平均径流量。
由海洋和陆地系统的水量平衡方程,可得出全球水量平衡 方程为:
;
为区R域 多R年r 平R均g 蒸E发量; 为区域多年平均调q入入水量; 为
扣除蒸发量后的区qu域多年平均耗水量; 为区域多年平均调
出水q量出 。
5.1.2 水资源转化模型
根据图3-2,可将水资源转化关系表达成一个由降水、蒸 发、径流形成以及大气水—地表水—土壤水—地下水“四 水”转化的全过程,水资源转化模型则是用来描述各水资 源要素之间相互转化关系的数学工具。它清楚地表明了坡 面、包气带和地下水的补排关系,以及水资源的由来和组 成,并根据各要素间的水量平衡关系,对水资源进行定量 分析。
全球水的动态平衡规律公式

全球水的动态平衡规律公式
全球水的动态平衡规律公式为:P = E - R,其中P代表降水量,E代表蒸散发量,R代表径流量。
这个公式表示全球水循环中,降水量和蒸散发量之差等于径流量,从而实现水的动态平衡。
全球水循环是一个复杂的过程,涉及到海洋、陆地、大气等各个领域。
在这个过程中,水不断地在海洋、陆地、大气之间循环流动,通过蒸发、凝结、降水等过程实现水的循环。
全球水循环对地球的气候、生态系统和人类生活等方面都有重要影响。
如果需要了解更多关于全球水循环和水的动态平衡规律公式的相关信息,可以查阅相关的地理学书籍或咨询专业的地理学者。
常用水指标计算公式

常用水指标计算公式1. 水的需求量(Water Demand)计算公式:水的需求量是指一定时期内人类或经济社会活动对水资源的需求量,通常以单位时间(如一天、一年)内的用水量来衡量。
计算公式如下:水的需求量=人均日用水量×人口数×使用天数2. 水的供应量(Water Supply)计算公式:水的供应量是指一定时期内供应给人类或经济社会活动的水量。
计算公式如下:水的供应量=自来水供水量+人工引水量+河流径流量+蓄水库出库量+地下水开采量3. 水资源利用率(Water Resources Utilization Rate)计算公式:水资源利用率是指水资源开发利用的效益程度,常用的计算公式如下:水资源利用率=供水量/总有效资源量×100%4. 水平衡率(Water Balance Rate)计算公式:水平衡率是指一定时期内的供水量与总水资源量之间的比例关系,用来评估水资源的合理开发利用程度。
计算公式如下:水平衡率=供水量/总水资源量×100%除了上述常用的水指标计算公式,还有其他一些相关指标的计算公式,如水资源配置合理性指数、自来水生产利用率、水损率(Water Loss Rate)等,具体计算公式如下:5. 水资源配置合理性指数(Water Resources Allocation Rationality Index)计算公式:水资源配置合理性指数是用来评估不同行业或水资源利用方式的合理性程度的指标。
计算公式如下:水资源配置合理性指数=(用水量/GDP)/(总用水量/总GDP)6. 自来水生产利用率(Tap Water Production and Utilization Rate)计算公式:自来水生产利用率是指自来水生产和供应过程中的水资源利用效率,反映了自来水公司的供水能力和供水效益。
计算公式如下:自来水生产利用率=实际供水量/自来水生产总量×100%7. 水损率(Water Loss Rate)计算公式:水损率是指供水系统中因管网漏损、水表计量误差等原因造成的供水量与实际用水量之间的差异。
高中地理 水量平衡公式在近年高考中体现

水量平衡公式在近年高考中体现一、水量平衡公式分析:水量平衡方程式可由水量的收支情况来制定:系统中输入的水(I)与输出的水(O)之差就是该系统内的蓄水量(△S),其通式为:I-O=±△S 对于流域系统,其水量平衡方程式为:P-R-E=±△S式中流域蓄水量 (△S)为降水量(P)减去径流量(R)和蒸发量(E)之差。
由于流域多年平均蓄水量趋近于0,即△S 0外流区域水量平衡方程式为:多年平均降水量P=多年平均入海径流量R+多年平均实际蒸发量E即:P=R+E由于内流区域:多年平均入海径流量R=0则多年平均降水量P=多年平均实际蒸发量E即:P=E二、咸水湖与淡水湖的形成原因:内流区域形成的气候与地形条件:气候干旱、降水少、蒸发旺盛,降水量常小于蒸发量,地形较封闭,水流不畅,也没有多余的水分通过径流入海。
外流区域多出现在湿润、半湿润区,降水量多大于蒸发量,多余的水分通过径流出海。
我国东部季风区多为外流区域,西北内陆地区多形成外流区域,东部两块内流区为A鄂尔多斯内流区与B乌裕尔河内流区,形成原因是气候较为干旱、蒸发旺盛,地形较封闭,也没有多余的水分通过径流入海。
中国内外流区域分布图[2017•新课标Ⅰ卷]图2示意我国西北某闭合流域的剖面。
该流域气候较干,年均降水量仅为210毫米,但湖面年蒸发量可达2 000毫米,湖水浅,盐度饱3题。
和,水下已形成较厚盐层,据此完成1—1.盐湖面积多年稳定,表明该流域的多年平均实际蒸发量A.远大于2 000毫米B.约为2 000毫米C.约为210毫米D.远小于210毫米2.流域不同部位实际蒸发量差异显著,实际蒸发量最小的是A.坡面B.洪积扇C.河谷D.湖盆3.如果该流域大量种植耐旱植物,可能会导致A.湖盆蒸发量增多B.盐湖面积缩小C.湖水富营养化加重D.湖水盐度增大中国最大内陆淡水湖—新疆博斯腾湖,位于天山中段南缘及塔克拉玛干沙漠北缘,每年某个季节湖泊的水面昼化夜冻,在风和湖水的作用下出现了“推冰”自然奇观(图1),其中以湖区西岸大河口景区和南岸白鹭洲景区最为壮观。
水资源平衡计算实例-土地整理

3.3 水土资源分析3.3.1供水量分析项目区内水资源包括:项目区幅员面积上的天然降雨径流形成的地表水,地下水资源和水库山坪塘等水利设施供水。
(1)降雨:据《四川省水文手册》和《XX区区划报告》,当地多年平均地表径流深为710mm,降雨变差系数CV为0.5(CS=3.5CV),年径流变差系数CV为0.2(CS=2CV);年平均降雨量为1160mm。
受当地地质、土壤条件和水利设施影响,水资源开发利用程度约为30%,项目区幅员面积12767.60亩,据此计算项目区年降雨径流开发利用总量为160.76万m3。
(此处水资源不含工程水资源)(2)地下水资源项目区属XX区中部,属长江流域,地下水发育丰富,具有循环周期短,补给面极大,水层厚的特点,地下水径流模数为6.79×104m3/年•km2,年水资源量为70.34万m3。
地下水埋藏10m左右,现为当地人畜使用,不计入计算。
(3)项目区现有水利工程(有效水量)可供能力项目区现有可利用的水利设施主要有:项目区共有山平塘132口,可供水128.64万m3;2座小型水库即胜利水库和五状田水库,可供水236.87万m3;根据XX区水务局提供的资料显示,另一部分从项目区沟渠取水79.02万m3;共计可供水量444.53万m3。
但上述水利设施由于年久失修、泥沙沉结、虫害等原因,垮蹋、渗漏现象十分严重,因此需进行整治,兴建和改造部分工程,以达到供用水的平衡。
综上分析,项目区多年平均水资源总量为(地表水、地下水)444.53万m3,可利用有效水量主要为各类水利工程蓄水,总蓄水量为444.53万m3。
但是现有水利设施不配套,维护差,利用率不高,属工程性缺水,因此需要对现有水利设施进行维修改造,提高利用率和复蓄系数,同时新建设部分水利设施,来解决项目区农业用水。
3.3.2灌溉设计标准及需水量预测本项目的规划目标,是建成适宜耕作、能灌、能排、保水、保肥、保土、土壤厚、粘度适中、无地下水浸害的高产、稳产农田,灌溉保证率达到75%。
第二章水量平衡

(2)水量平衡分析是水资源研究的基础。通过水量 平衡研究,可了解各地区的水资源总量,为水资源的开 发利用提供依据。 (3)水量平衡法是现代水文学研究的基本理论之一。 水量平衡分析,是揭示自然界水文过程基本规律的主要 方法,亦能校核水文计算成果。 (4)水量平衡法是揭示人与环境间相互影响的方法 之一。通过水量平衡的研究,可以定量地揭示水循环过 程对人类社会的深刻影响,以及人类活动对水循环过程 的消极影响和积极控制的效果。例如,全球的温室效应, 使冰川加剧消融,冰川蓄水量减少;陆地上许多内陆湖 泊蒸发旺盛,水位下降,蓄水量减少;地下水也因蒸发 和开采而使蓄水量减少。 这三方面减少的水量最后汇人海洋,促使海平面上升。 而修水库又可减少人海水量。
第三节
蒸 发 (evaporation)
概念——一定温度下由液态水(水) 转为气态水(水汽)的过程。 由蒸发消耗的水量称为蒸发量,用蒸 发失去的水层厚度(m)表示。 (1)e与E二者的对比是出现蒸发的关键 e<E出现蒸发(未饱和); e=E水汽分子进入与逸出数相等, 处 于动态平衡(饱和); e>E出现凝结(过饱和)
降水强度等级
等级
小雨 中雨 大雨 暴雨 小雪 中雪 大雪
24小时强度等级(mm)
﹤10 10―24.9 25―49.9 ﹥50 ≤2.5 2.5―5.0 ﹥5.0
全球4000m深海循环模型图 通常水团由高纬度向低纬度流动。 图中标明洋盆间水团交换只发生在环绕南极 洲的南部大洋中。
水量平衡方程式是水分循环的数学表达式,根据不同的 区域可建立不同的水量平衡方程。
(一)通用水量平衡方程 现以陆地上任一地区为研究对象,取其三度空间的闭合柱 体,其上界为地表,下界为无水分交换的深度。这样,对任一 闭合柱体,任一时间内的水量平衡方程式为:
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水资源平衡计算公式
水资源平衡是指在一定时期内,某个区域内水资源的供需平衡状态。
它可以通过一个简单的公式来计算,以评估水资源的利用情况和管理措施的有效性。
水资源平衡计算公式如下:
水资源平衡 = 自然补给量 + 引水量 - 用水量 - 流失量 - 储量变化
自然补给量是指某个地区在一定时间内自然补给的水量,包括降水和地下水补给。
降水是指大气中水蒸气凝结为液态或固态的形式降落到地面的过程。
地下水补给是指土壤中的水分通过渗透和地下水流动的方式进入地下水库。
引水量是指从自然水体中提取的水量,包括河流、湖泊和地下水。
引水量主要用于农业灌溉、城市供水和工业用水等。
用水量是指某个地区在一定时间内实际使用的水量,包括农业用水、城市用水和工业用水等。
流失量是指水资源在输送和利用过程中的损失量,包括蒸发、渗漏和排放等。
储量变化是指某个地区水资源储量的变化情况,包括地下水位的升降、河流水位的变化和地表水蓄积或消退等。
通过水资源平衡计算公式,可以清晰地了解一个地区水资源的供需
情况。
当水资源平衡为正值时,表示该地区水资源供过于求,存在过剩的情况;当水资源平衡为负值时,表示该地区水资源供不应求,存在不足的情况;当水资源平衡为零时,表示该地区水资源供需平衡,水资源利用合理。
水资源平衡的计算结果对水资源管理和规划具有重要意义。
如果水资源平衡为正值,可以考虑适当增加水资源利用,如增加农田灌溉面积、开发新的城市供水工程等;如果水资源平衡为负值,需要采取相应的措施,如节约用水、提高水资源利用效率、开展水资源调度等,以保证公共供水和生态用水需求的满足。
然而,水资源平衡计算也存在一些局限性。
首先,水资源平衡的计算结果受到数据的限制和不确定性的影响。
例如,自然补给量和流失量的测量和估算存在一定的误差;其次,水资源平衡对不同地区的适用性有一定的局限性,因为不同地区的水资源特征和利用方式存在差异;最后,水资源平衡只是一个静态的评估指标,不能完全反映水资源的动态变化和可持续利用的情况。
水资源平衡计算公式是评估水资源利用情况和管理措施有效性的重要工具。
通过计算水资源平衡,可以了解一个地区水资源的供需状态,并采取相应的措施进行水资源管理和规划。
然而,水资源平衡计算也存在一定的局限性,需要在实际应用中结合其他指标和方法进行综合评估。
只有科学合理地利用水资源,才能实现水资源的可
持续利用和保护。