水资源规划和管理75页PPT
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水环境规划与管理PPT课件
资进行可达性分析，提供决策依据。
27
（4）综合决策阶段 ① 结合以上定性分析与模拟，确定切实
可行的区划方案。 ② 拟订保障区划目标的分期实施方案。
28
（二）水污染控制单元 是由源和水域两部分组成的可操作实体。
水域根据水环境功能区划并结合行政管 理需求而定，源是排入受纳水域的所有 污染源的集合。
29
因此水环境容量实际由三部分组成。水环境对污染物的总容量
WT等于水环境对污染物的稀释容量Wd和水环境对污染物的迁
移容量Wt以及水环境对污染物的净化容量Ws三者之和，
即
WT=Wd＋Wt＋Ws
水环境对污染物的稀释容量是由水体对污染物的稀释作用所引
起的，它与水的体积和污径比有关。
水环境对污染物的迁移容量是由水体的流动引起的，它与流速、
9
10
四、水环境容量与总量控制
（一）水环境容量 1、水环境容量含义 水环境容量是指在水环境功能不受破坏的条件下， 水体所能受纳污染物的最大数量。是水环境的自 然规律参数与社会效益参数的多变函数，反映了 污染物在水体量组成
污染物进入水环境之后，会受到水体的稀释，迁移和同化作用，
不降低现状使用功能，兼顾规划功能
水体现状使用功能间接反映了水体受污染影响的程度， 也是城市与经济发布局现状的体现。
21
合理利用水体自净能力和环境容量 合理的功能分区应有利于最大限度地利用水体容量资源，
降低污染削减与治理费用，引导城市与工业的优化合 理布局，实现社会、经济与环境效益的统一。 与城市发展与产业布局相协调 水环境功能区划必须与陆域的工业布局相适应，划分功 能区要层次分明。要考虑现状与规划经济与城市发展 布局对水体质量的可能影响及对不同质量水资源的需 求，考虑现状经济与城市布局，明确规划对水资源数 量及质量的需求。
27
（4）综合决策阶段 ① 结合以上定性分析与模拟，确定切实
可行的区划方案。 ② 拟订保障区划目标的分期实施方案。
28
（二）水污染控制单元 是由源和水域两部分组成的可操作实体。
水域根据水环境功能区划并结合行政管 理需求而定，源是排入受纳水域的所有 污染源的集合。
29
因此水环境容量实际由三部分组成。水环境对污染物的总容量
WT等于水环境对污染物的稀释容量Wd和水环境对污染物的迁
移容量Wt以及水环境对污染物的净化容量Ws三者之和，
即
WT=Wd＋Wt＋Ws
水环境对污染物的稀释容量是由水体对污染物的稀释作用所引
起的，它与水的体积和污径比有关。
水环境对污染物的迁移容量是由水体的流动引起的，它与流速、
9
10
四、水环境容量与总量控制
（一）水环境容量 1、水环境容量含义 水环境容量是指在水环境功能不受破坏的条件下， 水体所能受纳污染物的最大数量。是水环境的自 然规律参数与社会效益参数的多变函数，反映了 污染物在水体量组成
污染物进入水环境之后，会受到水体的稀释，迁移和同化作用，
不降低现状使用功能，兼顾规划功能
水体现状使用功能间接反映了水体受污染影响的程度， 也是城市与经济发布局现状的体现。
21
合理利用水体自净能力和环境容量 合理的功能分区应有利于最大限度地利用水体容量资源，
降低污染削减与治理费用，引导城市与工业的优化合 理布局，实现社会、经济与环境效益的统一。 与城市发展与产业布局相协调 水环境功能区划必须与陆域的工业布局相适应，划分功 能区要层次分明。要考虑现状与规划经济与城市发展 布局对水体质量的可能影响及对不同质量水资源的需 求，考虑现状经济与城市布局，明确规划对水资源数 量及质量的需求。
水资源规划及利用ppt课件
我国已建抽水蓄能电站有： (1) 广东抽水蓄能电站 (2) 天荒坪抽水蓄能电站 (3) 十三陵抽水蓄能电站 (4) 潘家口抽水蓄能电站 (5) 西藏羊卓雍湖抽水蓄能电站
北京十三陵抽水蓄能电站
（四）抽水蓄能电站(pumped storage power station)
天荒坪抽水蓄能电站
（五）潮汐电站( tidal energy power station)
人与水和谐共处！
安全泄量：河水不发生漫溢或堤防不发生溃决前提下，河床所 能安全通过的最大流量
洪水防治
防洪的主要任务：按照规定的防洪标准，因地制宜，采用恰当的 工程措施，以削减洪峰流量，或者加大河床的过水能力，保证安全 度汛。
防洪措施
工程措施 非工程措施
1 工程措施
2 3
增大河道泄洪能力 拦蓄洪水控制泄量 分洪、滞洪与蓄洪
引水式
无压引水式水电站： （free flow）
有压引水式水电站： （pressure flow）
无压引水式水电站： 沿河岸修筑坡度平缓的明渠或无压隧洞等来集中落差的 水电站。
无压引水式水电站
有压引水式水电站： 用有压隧洞或管道来集中落差的水电站。
有压引水式水电站
（三）混合式（mixed power plant）
增大河道泄洪能力
1
沿河筑堤
2
整治河道、
3
加宽河床断面
4
人工截弯取直、
5
消除河滩障碍
功能
洪量（增 量）如大 并，加河 加但大道 以无泄排 利法洪泄 用控流能 。制 力
拦蓄洪水控制泄量
主要是依靠在防护区上游筑坝建库而形成的多水库防 洪工程系统，是将防洪和兴利相结合的有效工程措施。
水库拦洪蓄水，一可削减下游洪峰洪量，免受洪水威 胁；二可蓄洪补枯，提高水资源综合利用水平。
北京十三陵抽水蓄能电站
（四）抽水蓄能电站(pumped storage power station)
天荒坪抽水蓄能电站
（五）潮汐电站( tidal energy power station)
人与水和谐共处！
安全泄量：河水不发生漫溢或堤防不发生溃决前提下，河床所 能安全通过的最大流量
洪水防治
防洪的主要任务：按照规定的防洪标准，因地制宜，采用恰当的 工程措施，以削减洪峰流量，或者加大河床的过水能力，保证安全 度汛。
防洪措施
工程措施 非工程措施
1 工程措施
2 3
增大河道泄洪能力 拦蓄洪水控制泄量 分洪、滞洪与蓄洪
引水式
无压引水式水电站： （free flow）
有压引水式水电站： （pressure flow）
无压引水式水电站： 沿河岸修筑坡度平缓的明渠或无压隧洞等来集中落差的 水电站。
无压引水式水电站
有压引水式水电站： 用有压隧洞或管道来集中落差的水电站。
有压引水式水电站
（三）混合式（mixed power plant）
增大河道泄洪能力
1
沿河筑堤
2
整治河道、
3
加宽河床断面
4
人工截弯取直、
5
消除河滩障碍
功能
洪量（增 量）如大 并，加河 加但大道 以无泄排 利法洪泄 用控流能 。制 力
拦蓄洪水控制泄量
主要是依靠在防护区上游筑坝建库而形成的多水库防 洪工程系统，是将防洪和兴利相结合的有效工程措施。
水库拦洪蓄水，一可削减下游洪峰洪量，免受洪水威 胁；二可蓄洪补枯，提高水资源综合利用水平。
1.7水资源的利用、开发和保护(PPT课件(初中科学)27张)
第1章 水和水的溶液
第7节 水资源的利用、 开发和保护
水资源的利用和开发
1.水资源的概况
资料
地球上约70%的面积 都被水覆盖，总储水 量约1.386☓1018米3， 以各种情势散布在海 洋、陆地、大气和生
物体中。
人们乐观地认为水是取之不尽 用之不竭的。
陆地上的 淡水资源
实际上，水资源已产生危机。
合理利用、开发、保护 水资源刻不容缓！
2.水资源的利用
思考与讨论
请举例说明哪些方面需要水?
农业离不开水
工业离不开水
生活ห้องสมุดไป่ตู้不开水
如何解决缺水问题
（1）充分利用当地的水资源、勤俭用水、避免浪费和 污染;
（2）改变水循环路径，进行跨流域调水。
南水北调只能缓解我国华北、西北地区严重缺水的危机，不能根 本解决，如何保护和开发水资源是一个迫在眉睫的问题。
水污染的危害：
污染河流和湖泊，使生活在河流和 湖泊中的水生生物难以生存，同时 还会污染地下水源；被污染的水如 果被人直接饮用，会对人体健康造 成危害。
预防水污染的措施：
加强水质监测
工业废水、生活污 水处理达标后再排放
农业上合理施用农药、化肥
牛刀小试
1.下列能造成水质污染的是( B )
①工业“三废”
动物缺水
人类缺水
匮乏的水资源
全球水资源散布
（1）空间散布不均衡。 （2）人均水资源拥有量差异大。
我国水资源散布
我国华北、西北地区严重缺水
我国不同地区水资源散布情 况
资料
据估计，到2025年，全 世界35亿人将处于缺水 状态，水资源危机将带 来生态系统恶化和生物 多样性破坏，人类生存 将受到威胁。
第7节 水资源的利用、 开发和保护
水资源的利用和开发
1.水资源的概况
资料
地球上约70%的面积 都被水覆盖，总储水 量约1.386☓1018米3， 以各种情势散布在海 洋、陆地、大气和生
物体中。
人们乐观地认为水是取之不尽 用之不竭的。
陆地上的 淡水资源
实际上，水资源已产生危机。
合理利用、开发、保护 水资源刻不容缓！
2.水资源的利用
思考与讨论
请举例说明哪些方面需要水?
农业离不开水
工业离不开水
生活ห้องสมุดไป่ตู้不开水
如何解决缺水问题
（1）充分利用当地的水资源、勤俭用水、避免浪费和 污染;
（2）改变水循环路径，进行跨流域调水。
南水北调只能缓解我国华北、西北地区严重缺水的危机，不能根 本解决，如何保护和开发水资源是一个迫在眉睫的问题。
水污染的危害：
污染河流和湖泊，使生活在河流和 湖泊中的水生生物难以生存，同时 还会污染地下水源；被污染的水如 果被人直接饮用，会对人体健康造 成危害。
预防水污染的措施：
加强水质监测
工业废水、生活污 水处理达标后再排放
农业上合理施用农药、化肥
牛刀小试
1.下列能造成水质污染的是( B )
①工业“三废”
动物缺水
人类缺水
匮乏的水资源
全球水资源散布
（1）空间散布不均衡。 （2）人均水资源拥有量差异大。
我国水资源散布
我国华北、西北地区严重缺水
我国不同地区水资源散布情 况
资料
据估计，到2025年，全 世界35亿人将处于缺水 状态，水资源危机将带 来生态系统恶化和生物 多样性破坏，人类生存 将受到威胁。
水资源规划和利用
把问题中的可控变量、参数和目标与约束之间的关系用数学模型表示出来；
■ 求解数学模型 选择适当的方法求解数学模型，其解可以是最优解、次优解、满意解；
■ 模型的验证 首先检查求解步骤和程序有无错误，然后检查解是否反映实际问题；
■ 灵敏度分析。 研究模型中所含参数的变化范围及其对解的影响；
■ 系统可行方案的综合评价
库的日供水量分别为30万m3/d、32万m3/d，二城市的最 小日需水量分别为25万m3/d和27万m3/d。由于水库与各 城市的距离以及输水方式上的差别，因此单位输水费用也 不同。各单位输水费用分别为C11，C12，C21，C22。试作 出 在满足A、B二城市供水需求的情况下，输水费用最小的方 案。
第十页，共四十五页。
PPT内容概述
第九章 水资源系统分析。精品PPT·可编辑借鉴。某工厂计划生产Ⅰ、Ⅱ两种产 品，生产单位产品所需原材料消耗见表9－1。试作出在满足A、B二城市供水需求 的 情况下，输水费用最小的方案。可行解，最优解。S3={C1,C2,C3}。dN为决策变量
，fN(sN,dN)即第N阶段的管线方案。γN(sN,dN)为N阶段处于状态SN，采用决策 dN
13
精品PPT·可编辑借鉴
第十三页，共四十五页。
第二节 水资源系统分析的模型与方法
解: 设甲、乙水库向A、B二城市日供水量分别为x11，
x12，x21，x22，则最佳方案为，在满足城市需水量和 甲、乙两水库供水量约束的情况下，使输水费用为最小， 即： 目标函数： 约束条件：
14
精品PPT·可编辑借鉴
第二节 水资源系统分析的模型与方法
1 N＝4时，由初状态D1或D2到终点E，只有一条路线 ，故f4(D1)=8，f4(D2)=4 。 相应地d4(D1)=E , d4(D2)=E 。
■ 求解数学模型 选择适当的方法求解数学模型，其解可以是最优解、次优解、满意解；
■ 模型的验证 首先检查求解步骤和程序有无错误，然后检查解是否反映实际问题；
■ 灵敏度分析。 研究模型中所含参数的变化范围及其对解的影响；
■ 系统可行方案的综合评价
库的日供水量分别为30万m3/d、32万m3/d，二城市的最 小日需水量分别为25万m3/d和27万m3/d。由于水库与各 城市的距离以及输水方式上的差别，因此单位输水费用也 不同。各单位输水费用分别为C11，C12，C21，C22。试作 出 在满足A、B二城市供水需求的情况下，输水费用最小的方 案。
第十页，共四十五页。
PPT内容概述
第九章 水资源系统分析。精品PPT·可编辑借鉴。某工厂计划生产Ⅰ、Ⅱ两种产 品，生产单位产品所需原材料消耗见表9－1。试作出在满足A、B二城市供水需求 的 情况下，输水费用最小的方案。可行解，最优解。S3={C1,C2,C3}。dN为决策变量
，fN(sN,dN)即第N阶段的管线方案。γN(sN,dN)为N阶段处于状态SN，采用决策 dN
13
精品PPT·可编辑借鉴
第十三页，共四十五页。
第二节 水资源系统分析的模型与方法
解: 设甲、乙水库向A、B二城市日供水量分别为x11，
x12，x21，x22，则最佳方案为，在满足城市需水量和 甲、乙两水库供水量约束的情况下，使输水费用为最小， 即： 目标函数： 约束条件：
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精品PPT·可编辑借鉴
第二节 水资源系统分析的模型与方法
1 N＝4时，由初状态D1或D2到终点E，只有一条路线 ，故f4(D1)=8，f4(D2)=4 。 相应地d4(D1)=E , d4(D2)=E 。
水环境规划与管理PPT学习教案
第13页/共74页
2、水环境规划与管理目标与指标框架
2.1 目标框架 1） 具有一般规划目标的共性 2 ）与涉及社会经济活动相协调 3 ）保证可操作性 4 ）满足先进性与前瞻性的要求
2.2 指标体系框架 第14页/共74页
社会、经济、自然
3. 水环境功能分区
(1)集3中. 1 式水环饮境用功水能分源区地原与则 敏感水域优先保护；
清洁生产工艺，提高水资源利用 率，充分利用水体的自净能力和 增加污水处理设施等。
首先采取措施保护饮用水源。邕江上已有四座饮用水厂，
其中，凌铁水厂处在水质较差的支流大坑入口下游、亭子 冲入口对面，受污染威胁较大，水质较差。拟对排入大坑 支流的污水采取截流措施，将污水引至下游，经处理后排 入邕江；亭子冲入口的污染带，形成的原因，是南宁电厂 的锅炉冲灰水、南宁制糖厂和造纸厂的工业污水，拟采取 工程措施，要求其削减第排10页污/共量74。页 为满足水体其它功能要求， 拟通过各个河段的水环境容量的计算，确定相应污染源的 污染物削减量。
所能容纳污染物的量。 在理论上，水环境容量是环境的自然规律
参数与社会效益参数的多变量函数。它反映污染物 在水体中的迁移、转化规律，也满足特定功能条件 下，水环境对污染物的承受能力；
在实践上，水环境容量是环境目标管理的 基本依据，是水环境规划的主要环境约束条件，也 是污染物总量控制的关键参数。
第17页/共74页
第二，确定规划目标。 使经济与水环境协调发展 通常包括水环境质量目标
和水污染物总量控制目标两类
到2010 年, 长春市城区主要地表 水体按功能区达标, 其中, 城镇集 中式饮用水水源地水质达标率力 争达到100 %第;9页城/共74区页 污水集中处 理率大于70% 。
2、水环境规划与管理目标与指标框架
2.1 目标框架 1） 具有一般规划目标的共性 2 ）与涉及社会经济活动相协调 3 ）保证可操作性 4 ）满足先进性与前瞻性的要求
2.2 指标体系框架 第14页/共74页
社会、经济、自然
3. 水环境功能分区
(1)集3中. 1 式水环饮境用功水能分源区地原与则 敏感水域优先保护；
清洁生产工艺，提高水资源利用 率，充分利用水体的自净能力和 增加污水处理设施等。
首先采取措施保护饮用水源。邕江上已有四座饮用水厂，
其中，凌铁水厂处在水质较差的支流大坑入口下游、亭子 冲入口对面，受污染威胁较大，水质较差。拟对排入大坑 支流的污水采取截流措施，将污水引至下游，经处理后排 入邕江；亭子冲入口的污染带，形成的原因，是南宁电厂 的锅炉冲灰水、南宁制糖厂和造纸厂的工业污水，拟采取 工程措施，要求其削减第排10页污/共量74。页 为满足水体其它功能要求， 拟通过各个河段的水环境容量的计算，确定相应污染源的 污染物削减量。
所能容纳污染物的量。 在理论上，水环境容量是环境的自然规律
参数与社会效益参数的多变量函数。它反映污染物 在水体中的迁移、转化规律，也满足特定功能条件 下，水环境对污染物的承受能力；
在实践上，水环境容量是环境目标管理的 基本依据，是水环境规划的主要环境约束条件，也 是污染物总量控制的关键参数。
第17页/共74页
第二，确定规划目标。 使经济与水环境协调发展 通常包括水环境质量目标
和水污染物总量控制目标两类
到2010 年, 长春市城区主要地表 水体按功能区达标, 其中, 城镇集 中式饮用水水源地水质达标率力 争达到100 %第;9页城/共74区页 污水集中处 理率大于70% 。
水环境保护规划与管理 ppt课件
水环境保护规划的经济评价
（3）当污水处理厂的规模固定时，处理效率与费用
如图A中 C 1,C 2,C 3；也可表示为图B。
也就是当处理效率提高时，总费用随之增加，但处理污水 的单价，即图B中曲线段斜率却迅速增长。
图A
图B
水环境保护规划的经济评价
（4）在一定限度内，水体具有同化污染物质而保证 水质满足某种功能要求的能力，即水体的自净能力。
➢ 设施规划
设施规划的目的是按照区域规划的结果，来选择合理的污 水处理设施，所选的污水处理设施既要满足污水处理效率的要 求，又要使污水处理的费用最低。
水环境保护规划的分类
从不同管理目的来划分 针对水质管理的不同目的，水环境规划可以分为水
环境综合整治规划、水污染物总量控制规划、水污染 系统规划、城市饮用水源保护规划等类型。
串联系统，或者说是一个序列系统，对于序 列系统寻求目标函数最优的方法应用动态规 划是能收到满意的效果的。
二、最优化均匀处理
在实际的河流污水系统中常与城市污水系 统（或工业区）联系在一起，需均衡考虑污 水处理厂规模及经济效益问题，也就是一个 小区的污水可能进行处理，也可能输往另一 个小区后作集中处理，这就出现最优化均匀 处理问题。
污水处理费用的规模与处理效 率的经济效应
水环境保护规划的经济评价
（2）当污水处理去除效率固定时，规模的经济效应 如下图所示。
也就是当处理水量增加时， 总费用随之增加，但处理污水 的单价却降低，相当于图中曲 线C(Q）的斜率随Q的增加而 减小。
污水处理费用的规模与处理效 率的经济效应
水环境保护规划的经济评价
水环境保护规划的分类
从范围和层次来划分: ➢ 流域规划
任务：在一个流域范围内确定水污染控制的战略目标，包 括环境质量目标和经济目标。
水资源配置与规划PPT课件
（2）农业灌溉定额 的影响因素
作物需水量、有效降雨量、作物 生育期内的地下水补给量等
需水预测结果的 影响因素
①不同经济社会发展情景； ②不同产业结构和用水结构； ③不同用水定额和节水水平。
第14页/共61页
各行业需水预测
1.生活需水预测 2.农业需水预测 3.工业需水预测 4.建筑业需水预测 5.第三产业需水预测 6.生态需水预测
测
方
常用的有：趋势外推法、多元
法
回归法、经济计量模型
2．用水定额的预测方法
通常情况下，需要预测的用水定额有各行业的净用水定额和毛用水定额， 可采用定量预测方法，包括趋势外推法、多元回归法与参考对比取值法 等。
第13页/共61页
用水定额的 影响因素
（1）工业用水定额 的影响因素
①生产性质与产品结构 ②生产工艺、生产设备与技术水平 ③生产规模 ④用水水平与节水程度 ⑤用水管理水平与水价 ⑥自然因素与供水条件
抑制需求方案
节水量
需水量
用水需求
水量
工程措施实施方案
保护生态环境方案
纳污 排污 保护 能力 总量 生态
控制目标
水资源合理配置 各种组合方案供需分析
方案比较与判别 推荐配置方案
特殊干旱情景下的对策
总体布局
第8页实 /共施6效1果页评估
水资源保护 水功能区划 总量控制与生态保护
供水预测 开发可能与潜力 地表水、地下水供水方案 其他水源开发潜力与方案 可能增加供水的措施和方案
（6）实现经济社会、资源和环境的协调可持续发展。
第6页/共61页
第三节 水资源规划的工作流程
目标
内容
为国家或地区水资源可持续利
用和管理提供规划基础，要在
《水资源的利用、开发和保护》PPT
水资源的分布
水资源和一个地区的水循环活跃程度密切相关。对于一个区域来说： 人们使用的水相当于该区域在一段时间内降水的总量和同期蒸发损失的水量之差。
思 考
1、为什么水资源非常丰富的国家中的一些城市也会发生供水困难? 水体分配不均，人口数量密切相关，工业、农业用水过大以及污染。2、据表计算并分析世界水资源的分布特点。3、根据各大洲的年径流总量和人均年径流量的排序变化情况，谈谈你的看法？
读P40阅读材料思考：
你家里的日常用水主要来自哪种水体？这种水体在地球水体中所占的比例如何？
我国东部地区人均水资源拥有量随纬度变化图
1.充分利用当地的水资源、节约用水、避免浪费和污染;2.改变水循环路径，进行跨流域调水。
如何解决缺水问题呢？
阅读41页南水北调
南水北调
我国多年平均降水量图
我国水资源时空分布特点
时间分布上：夏季丰富，冬季欠缺江，江河径流年际变化很大。从空间分布看：南多北少，东多西少的特点。
如何解决我国水资源分布不均？
污水排放
河流污染
赤潮
对于赤潮的起因，从现在人们的研究成果看，认为赤潮与海洋污染有密切的关系。携带各种有机物和无机营养盐的城市生活污染和工业废水大量排放入海，导致海区富营养化，是引发赤潮的基本原因。在目前，赤潮一旦发生，要清除是十分困难的。而防范赤潮的最好办法是切实控制沿海工业和生活污水的任意排入，特别是要控制氮、磷和其他有机物的排放量，以避免海区的富营养化，以预防赤潮的发生。
水资源的利用、开发和保护
节水标志由水滴、人手和地球的形状变形而成。绿色的圆代表地球，留白部分像一只手托起一滴水，象征着节约用水、保护地球，从我做起，人人动手节约每一滴水。
长期以来，人们普遍乐观地认为水是取之不尽、用之不竭的。可实际上，水资源已经产生危机。