水资源利用与保护重点

简述全球状况及开发利用趋势？

答：全球农业用水占第一位，工业用水占第二位，可复原比例最高，生活用水占第三位，人均占有量不断提高；农业用水量及农业用水中不可复原的水量最高；工业用水由于不可恢复的水量最低，将更加重视提高工业用水技术，降低用水量定额，加大节水力度，大幅度提高用水重复利用率；水资源的开发将更为重视经济、环境与生态的良性协调发展。 简述中国水资源状况及开发利用趋势存在的问题？

答：水资源状况：人均占有量不足；分布极不均匀；水系湖泊较多。水资源开发利用状况：农业最多，工业次之，生活最少，用水比例不合理；北方干旱、半干旱地区出现水资源过度开采现象；在开发利用过程中易出现系列环境问题。面临的问题：水资源开发过度，生态破坏严重；城市供水集中，供需矛盾尖锐；地下水过量开采，环境地质问题突出；水资源污染严重，水环境日益恶化；水资源开发利用缺乏统筹规划和有效管理。（需水量不断增加，供需矛盾尖锐；污染继续发展；用水浪费，利用效率偏低；干旱半干旱地区水资源过度开发；管理水平有待提高。）

为什么要进行水资源量的计算？

答：通过计算水资源量可以确定可利用的水资源的数量，是水资源开发利用与管理的重要依据。

区域降水量有几种计算方法？各自适用于什么条件？

答：算数平均法；泰森多边形分割法；等雨量线法。

6.简述地表水资源可利用量涵义、计算方法及原理？

答：涵义：在经济、技术条件允许、满足河道内用水和下游用水条件，可以利用的最大水量（不包括重复利用量，属于自产水量）。方法：

水均衡法；

径流典型年法；

基流分割法。

7.简述地下水资源的分类及计算方法？（P63）

答：分类：补给量，储存量，允许开采量；计算方法：

地下水源补给量和储存量的计算：

地下水流入量（侧向补给量）

降水渗入补给量

河（渠）渗入补给量

灌溉水渗入补给量

相邻含水层垂向越流补给量

容积储存量（潜水含水层的储存量）

承压含水层的燃性储存量

地下水源允许开采量计算：

解析法

数值法

开采试验法

补偿疏干法

水均衡法

相关分析法

地下水文分析法

叙述地下水资源允许开采量内涵、计算方法原理及适用条件？

答：涵义：在经济技术条件允许的情况下，能够从含水层中取出的，不会引起一切不良后果的最大水量。

计算方法原理及适用条件：（1）解析法：原理：利用各种井流公式，根据允许降深推求井的涌水量；适用条件：地下水条件能够概化成井流公式所要求的含水层条件。（2）数值法：原理：分割近似原理，用离散化方法将偏微分方程化为线性方程；适用条件：大型集中供水水源地，地质条件复杂；（3）开采试验法：原理:直接挖井开采，按设计条件进行抽水试验至稳定出水。适用条件：小型供水水源。（4）补偿疏干法：原理：旱季开采量几乎全部来自于含水层的储存量（Q补约等于0），雨季的补给量除维持雨季正常开采外，还要补回旱季消耗的储存量，雨季的补给量要维持全年开采；适用条件：干旱半干旱区。（5）水均衡法：原理：Q开=Q补—Q泄±ΔQ储

适用条件：地下水埋藏较浅，补给与排泄较简单且水文地质条件易于查清的地区。（6）相关分析法：原理：在地下水资源丰富地区，抽水量或水位降深达不到设计要求，不能用开采结果直接作为允许开采量，利用小水量开采资料推导允许开采量；适用条件：已经开采的水源地进行扩建。（7）地下水文法分析（岩溶区）：适用条件：基岩山区。

在地表水资源量计算时，为什么要进行还原计算？

答：为全面准确地估算各流域地区的河流径流，需对实测水文资料进行还原计算，消除人类活动队水文资料带来的影响，求得资料系列的一致性和可比性。所谓还原计算，就是消除人为影响，将资料系列回归到“天然状态”的一种方法。

地表水资源量和地下水资源量为什么有重复计算问题？

答：地表水和地下水相互补给。

水资源总量评价方法有哪些？

答：按地表水、地下水总和：

按补给条件：

典型年的选择原则是什么？

答：选择年径流量接近平均径流量或对应某一频率的设计年径流量的年份为典型年，选择分配情况不利的年份作为典型年。

为什么要进行水资源水质评价？（？）

水质评价指标有哪些？

答：物理性水质指标；化学性水质指标；生物学水质指标；放射性水质指标。

了解饮用水和水源水的水质标准？(略)

工业锅炉用水水质评价指标有哪些？

答：锅垢总量H0，硬垢系数Kn，起泡系数F，腐蚀系数Kk。

什么是成垢作用？锅垢的成分通常有哪些？锅垢对锅炉用水由什么影响？

答：水煮沸时，水中所含的一些离子、化合物可以相互作用而生成沉淀，依附于锅炉壁上形成锅垢，这种作用称为成垢作用。锅垢的成分通常有CaO,CaCO3,CaSO4,Mg(OH)2,Al2(OH)3,Fe2O3以及悬浮物质的沉渣等。

为什么要对硬垢进行评价？评价公式是什么？

答：硬垢主要是由碱性金属的碳酸盐、硫酸盐以及硅酸盐构成，附壁牢固，不易清除。评价公式：

什么是起泡作用？如何评价？

答：起泡作用主要是指水沸腾时产生大量起泡的作用。起泡作用可用起泡系数来评价，起泡系数按钠、钾的含量计算。F=62[Na+]+78[K+]

20.什么是腐蚀作用？如何评价？

答：水通过化学的、物理化学的或其他作用对材料的侵蚀破坏称为腐蚀作用。水的腐蚀可以按腐蚀系数Kk进行定量评价。

对酸性水：Kk

对碱性水：Kk

水资源总量评价中研究区分区的原则和方法是什么？应注意什么问题？

答：分区原则：地域地理环境条件的相似性与差异性；流域完整性；考虑行政与经济区划界限；与其他区划尽可能协调。方法：根据各地气候条件和地质条件分区；根据天然流域分区；根据行政区域分区。应注意的问题：地表水和地下水的重复量问题。

简述农业用水的水质评价方法？

答：水质标准法（对照法）；钠吸附比值法A（我国常用）；灌溉系数法Ka。

1.水资源供需平衡分析的目的和原则是什么?

答：（1）目的：通过可供水量和需水量的分析，弄清楚水资源总量的供需现状和存在的问题；通过不同时期不同部门的供需平衡分析，预测未来，了解水资源余缺的时空分布；针对水资源供需矛盾，要采取对供需双方严格管理来实现供需平衡，要从过去以需定供转变为加强需水管理、提高用水效率和效益基础上的保证供水。

（2）原则：近期和远期相结合；流域和区域相结合；总和利用和保护相结合；微观和宏观相结合；经济、科技、社会三位一体统一；水循环系统。

2.典型年和水平年是如何确定的？(P106)

答：典型年的来水需要用统计方法推求，根据各分区的具体情况来选择控制站，以控制站的实际来水系列进行频率计算，选择符合某一设计频率的实际典型年份，然后求出该典型年的来水总量。水平年的四种情况：现状水平年（又称基准年，指现状情况以该年为标准）；近期水平年（基准年以后5年或10年）；远景水平年（基准年以后15年或20年）；远景设想水平年（基准年以后30到50年）。

3．区域可供水量的定义、影响因素是什么？

答：定义：指不同水平年、不同频率、不同保证率条件下，通过工程设施，可提供的水量。影响因素：来水条件；用水条件；工程条件；水质条件。

4.区域需水量有哪些？供需平衡分析方法有哪些？

答：需水量分为河道内用水和河道外用水。方法：系列法；典型年法。

5.地表水源的供水特征是什么？水源地选择原则是什么？

答：特征：水量较充沛，分布较广泛，总溶解固体含量较低，硬度一般较小；时空分布不均，受季节影响大；保护能力差，容易受污染；泥沙和悬浮物含量较高，常需净化处理后才能使用；取水条件及取水构筑物一般比较复杂。原则：水源选择前，必须进行水源的勘察；水源的选择应通过技术经济比较综合考虑确定；用地表水作为城市供水水源时，其设计枯水流量的保证率，应根据城市规模和工业大户的重要性选定，一般可采用90%~97%；地下水与地表水联合使用；确定水源、取水地点和取水量等，应取得水源管理、卫生防疫、航运等有关部门的书面同意。

6.地表水取水工程主要有哪几类？其各自适用条件是什么？

答:固定式取水构筑物；活动式取水构筑物；山区浅水河流取水构筑物。适用条件：固定式：河流稳定，河势简单，水深足够；活动式：（1）临时或应急供水，不适合建固定式，水位变幅较大而取水量较小，水文资料不全，河岸不稳定；山区：（1）位于上游，河床坡度大，河狭流急（2）河流径流量变化及水运变幅很大（3）河水水质变化十分剧烈（4）枯水期用水占全年水量70%以上且水位浅、流量小、时间长。

7.固定式取水构筑物的主要组成部分有哪些？其功能是什么？

答：取水设施和泵房，取水设施将河流中的水引入吸水间，泵房作为给水系统的一级提升泵

房，通过水泵将水提升进入输水管线，送至给水处理厂或用户。（集水井，取水泵房，取水头部，进水管）？？

8.岸边式取水构筑物的基本形式有哪些？各有何特点?适用条件如何？

答：合建式岸边取水构筑物，分建式岸边取水构筑物。

合建式岸边取水构筑物特点：布置紧凑，总建筑面积小，吸水管路短，运行安全，维护方便；但土建结构复杂，施工较困难。适用条件：适用于河岸坡度较陡、岸边水流较深且地质条件较好、水位变幅和流速较大的河流。

分建式岸边取水构筑物特点：由于将集水井和泵房分开建造，泵房可离开岸边，建于地质条件较好处，因此可使土建结构简单，易于施工；但吸水管较长，增加了水头损失，维护管理不太方便，运行安全性较差。适用条件：当河岸处地质条件较差，以及集水井与泵房不宜合建，如水下施工有困难，或建造合建式取水构筑物对河道断面及航道影响较大时，宜采用分建式岸边取水构筑物。

9.地表河流取水构筑物位置的选择如何确定？论述顺直河段、河流凹岸和凸岸三者作为取水口位置的各自特点？

答：取水点应设在具有稳定河床、靠近主流和有足够水深的地段；取水点应尽量设在水质较好的地段；取水点应设在具有良好的工程地质条件的地段，并有较好的地形及施工条件；取水点应尽量靠近主要用水区；取水点应避开人工构筑物和天然障碍物的影响；取水点应尽可能不受泥沙、漂浮物、冰凌、冰絮、支流和咸潮等影响；取水点的位置应与河流的综合利用相适应，不妨碍航运和排洪，并符合河道、湖泊、水库整治规划的要求。

顺直河段：取水点应选在主流靠近岸边、河床稳定、水深较大、流速较快的地段，通常也就是河流较窄处。

弯曲河段：弯曲河道的凹岸在横向环流的作用下，岸陡水深，泥沙不易淤积，水质较好，且主流靠近河岸，因此凹岸是较好的取水地段，但取水点应避开凹岸主流的顶冲点。凸岸呈现淤积。

10.河床式取水构筑物有哪些？各自构造是什么？

答：自流管式(取水头部，自流管，集水井，泵房，进水孔，阀门井，高位进水孔)；虹吸管式（栅条，取水头部，吸水管，泵房，出水管）；

水泵直接吸水式（取水头部，吸水管，出水管，泵房，栅条）；桥墩式（集水井，进水孔，泵房，引桥，出水管）；湿式竖井泵房（低位自流管，高位自流管，集水井，深井泵，水泵电动机）；淹没式泵房（自流管，集水井，泵房，交通廊道，出水管）

11.山区浅水取水方式有何特点？

答：（1）取水量常常占河水枯水径流量的很大比例，有的高达70%~80%（2）山区浅水河流的枯水期水层浅薄，有的河流只有几十厘米水深，往往不能满足一般取水构筑物吸水深度的要求，因此需要在天然河道中修筑堤坝抬高水位、增加水深、或者采用底部进水等方式（3）在山区浅水河流的开发利用中，既要考虑到使河水中的推移质能顺利排除，不致大量堆积，又要考虑到使取水构筑物不被大颗粒推移质损坏。

12.管井一般有哪几部分组成？各自功能如何？

答：由井室，井壁管，过滤器及沉淀管组成。

井室主要作用是安装水泵，并维护其正常运行。井管：加固井壁，隔绝不良水质的水。过滤器：保持水井取得最大出水量，延长使用年限，过滤进水，固定含水层。沉砂管：防止沉砂堵塞过滤器，其直径与过滤器一致，长度通常为2~4m,可按井深确定。

13.大口井、辐射井、复合井各适用于何种情况？

答：（1）大口井适用于地下水补给丰富，含水层透水性良好，埋藏浅的地段，井径4~8m,井深小于等于10m,（不大于20m）（2）辐射井是一种适应较强的取水构筑物。一般不能用

大口井开采的、厚度较薄的含水层，以及不能用渗渠开采的厚度薄、埋深度大的含水层，均可用辐射井开采并且它对开发位于咸水上部的淡水透镜体也比其他取水构筑物更为适宜（3）复合井适用于地下水较高、厚度较大的含水层，能充分利用含水层的厚度增加井的出水量；当含水层厚度大于大口井半径3~6倍，或含水层透水性较差时，采用复合井出水量增加显著。

14.管井过滤器主要有哪几种？简述各自适用条件？

答：主要有钢筋骨架过滤器、缠丝过滤器、包网过滤器、填砾过滤器。

缠丝过滤器：适用于颗粒较粗的岩石与各种基岩；

填砾过滤器：适用于各种砂、砾、卵石含水层。

节约用水的涵义是什么？城市节水指标体系包括哪几类指标？

答：“节约用水”可定义为：基于经济、社会、环境与技术发展水平，通过法律法规、管理、技术与教育手段，以及改善供水系统，减少需水量，提高用水效率，降低水的损失与浪费，合理增加可利用量，实现水资源的有效利用，达到环境、生态、经济效益的一致与可持续发展。城市节约用水指标体系（总体指标）：（一）城市水量指标：（1）万元国民生产总值取水量（2）万元国内生产总值取水量（3）万元工业产值取水减少量（4）人均日生活用水取水量（5）第二、三产业万元增加值取水量（6）主要用水工业单位产品取水量。（二）城市用水率度指标（1）城市工业用水重复利用率（2）城市供水有效利用率（3）城市污水回用率

（4）第二、三产业万元增加值取水量降低率（5）水资源利用率（6）节水率。

简述城市节约用水措施。

答：（1）加强宣传教育，提高全民节水意识（2）合理调整水价，运用经济杠杆推动节水工作（3）推广使用节水器具和设备（4）制定用水量定额，实行用水计划管理（5）保护城市供水水源，实现城市资源综合利用。

工业用水的水量可分为哪几类？其涵义是什么？并说明它们之间的关系。

答：按用水对象分为生产用水和生活用水两类。按用水方式可分为用水量（总用水量）、循环水量、回用水量、重复利用水量、耗水量、排水量、取水量（或新水量）、漏失水量、补充水量九种。涵义：（1）用水量（总用水量）：一定期间内某用水系统所需的用水（总）量

（2）循环水量：一定期间内某用水系统中循环用于同一用水过程的水量（3）回用水量：一定期间内被用过的水经适当处理后再用于系统内部或外部其他用水过程的水量（4）重复利用水量：同一用水系统中的循环水量与回用水量（5）一定期间内某工业用水系统在生产过程中，由蒸发、吹散、直接进入产品、污泥等带走所消耗的水量（6）排水量：一定期间内某用水系统排放出系统之外的水量（7）一定期间内某用水系统利用的新鲜水量（8）漏失水量：包括漏失在内的全部未计量水量（9）一定期间内用水系统取得的新水量与来自系统外的回用水量。关系：

简述工业节约措施。

答：（1）调整产品结构，改进生产工艺，建立节水型工业（2）强化节水技术，开发节水设备，努力降低节水设施投资（3）加强企业用水行政管理，实现节水的法制化。

污水回用的方式及途径有哪些？

答：（1）再生水：一级、二级（2）回用途径：直接回用和间接回用。

水资源保护的概念是什么？根据自己的理解，论述水资源保护措施。

答：水资源保护是通过行政的、法律的、经济的手段，合理开发、管理和利用水资源，防止水污染、水源枯竭，以满足社会现实经济可持续法制对淡水资源的需求。节水措施：（1）加强水资源保护立法，实现水资源的统一管理（2）水资源优化配置（3）节约用水，提高水的重复利用率（4）综合开发地下水和地表水资源（5）强化地下水资源的人工补给（6）建立有效的水资源保护带（7）强化水体污染的控制与治理（8）实施流域水资源的统一管理。

水体污染的涵义及三要素是什么？

答：涵义：人类直接或间接地把物质或能量引入河流、湖泊、水库、海洋等水域，因而无人水体和底泥，使其物理化学性质、生物组成及底质情况恶化，降低了水样的使用价值。三要素：污染源（人为污染：点源，面源，内源；天然污染），污染物，污染途径（地表水：连续注入式，间歇注入式；地下水：间歇入渗型、连续入渗型、越流型、注入径流型）。 地下水污染的途径有哪些？

答：四大类：间歇入渗型、连续入渗型、越流型、注入径流型。详见书P309表8-4。 水体污染的特征是什么？

答：地下水：隐蔽性，难以逆转性，延缓性。地表水：可视性强，易于发现；循环周期短，易于净化和水质恢复。

简述我国有关水污染的法律有哪些？

答：《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国水污染防治法》、《中华人民共和国海洋环境保护法》、《中华人民共和国》等。

水资源过度开发易产生哪些环境负效应？

答：（1）地质环境问题：地面沉降，地面塌陷，边岸再造及沼泽化（2）水环境问题：水量减少，水质恶化（3）生态环境问题：植被退化，土地沙漠化，土地盐碱化、盐渍化。 地下水不合理开发会对环境产生哪些不利影响？

答：（1）供水潜力下降（2）开采地下水（潜水），使水位下降，含水层厚度下降，而包气带厚度增加，水位变动带由还原环境变为氧化环境，原来还原态的物质（Fe、Mn、S）转化为（氧化为）高价态(Fe3+、Mn2+、SO42-)，而这些离子易溶于水，容易引起含水层中可溶解的Fe3+、Mn2含量升高，从而硬度、矿化度也要升高。

为什么开采条件下地下水的补给量大于天然条件下的补给量？