河海大学水资源利用课程设计报告
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《水资源利用》课程设计报告
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指导老师:
2016.01.20
目录
1自然地理及经济发展概况 (1)
1.1自然概况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1
1.2水系概况 (1)
1.3水资源供需平衡分区 (1)
2水资源总量评价 (2)
2.1汛期雨量及年降雨量的统计 (2)
2.2各种来水频率代表年的选择 (4)
2.3水资源总量分析 (5)
3供水工程调查分析 (10)
3.1蓄水工程 (10)
3.2提水工程 (11)
3.3水井工程 (11)
4用水调查分析 (12)
4.1生活用水算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.12
4.2工业用水计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.13
4.3农业灌溉用水计算 (14)
5可供水量及供需平衡 (21)
5.1可供水量计算 (21)
5.2用水次序⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯21
5.3水资源供需平衡计算 (21)
6课设感想⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯26
1、自然地理及经济发展状况
1.1 自然概况
评价地区(某县)位于苏北西部,洪泽湖南岸。总面积2492.8 km2,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 428.8 km2,陆地水面积 133.3 km2。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。2000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 %。 2000 年工业总产值 6.0 亿元,比 1995 年增长 219.0 %,年递增 26.1 %。
1.2 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
2222
。境内64.95 km,水面积 80 多 km;入江水道全长20.5 km,水面积约 7.0 km
2
5 座,总库容3
有湖泊 8 面,总湖泊面积约 197.3 km。现有中型水库20160 万 m,
兴利库容
33
12168 万 m,小型水库120 座,总库容 13681 万 m,兴利库容 7022 万
3
m。
1.3 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187.6187.611173.8 2.8
沿淮南岸282.9246.9136.
105.1 5.2 6
沿洪泽湖717.4663.168.3541.53.8沿入江道241.2234.1 1.7216.216.2铜龙河164.8164.832.511121.3古城大涧263.5263.576.8163.323.4河西635.4437.3426.710.6
合计2492.82197.3426.1637.133. 913
2、水资源总量评价
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。
2.1 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。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,且取 Cs =2Cv,统计结果见表2。
表 2三站逐年的降雨量与汛期雨量平均值计算表(单位:mm)
计算机优化适线得到年雨量的频率分析、参数估计,见表 3
表 3三站综合逐年降雨量系列频率计算
图 1年降雨量频率适线图
其中,偏态系数Cs=0.42, Cs/Cv=2, 样本均值 Ex=987.8mm
2.2 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:现状水平年、平水年(P= 50%)、中等干旱年( P= 75%)、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,结果见表4。
表 4不同保证率下年雨量统计表
频率年雨量( mm)
平水年( P=50%)974.4
中等干旱年( P=75%)841.5
特殊干旱年( P=95%)671.1
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,经比较分析后,结果见表5。
表 5不同来水保证率下代表年选择结果表
频率代表年降雨量均值( mm)平水年( P=50%)1972 年978.6中等干旱年( P=75%)1988 年839.5
特殊干旱年( P=95%)1989 年713.5
2.3 水资源总量分析
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 W总= W当地地表+ W过境水+ W地下
2.3.1、当地地表水资源
根据实际情况,本次设计选取本县和邻近范围内的12 个雨量站各代表年的
逐日雨量资料和该气象站的蒸发量资料进行计算。
针对不同的下垫面,采用不同的方法进行计算:
对于水面: R水=P-E水(-)
11对于旱地,采用《江苏省暴雨洪水图集》中的模型公式:
R 3 (P Pa Cp)3C i3C i(1-2)
式中, P 为片面雨量,水面、水田为日雨量,旱地为次降雨量(mm);
Pa 为前期影响雨量,由公式P a,t 1K (P a, t P t)逐日计算而得,其中平原圩区: K= 0.93;Im=95mm;山丘区: K=0.90; Im=75mm。
C P、C i为模型参数,平原圩区: C P=20、C i=105;山丘区:C P=10、C i=72。
E 水为水面蒸发量( mm)。
当地地表水资源总量即为水面径流量和旱地径流量之和。
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
用已给资料的计算结果。其中,6-9 月为汛期,汛期按旬计算,即需将汛期候的
径流相加转成相应旬的径流量。其余月份的计算时段单位则为月。铜龙河当地地