水资源保护与取水工程考试重点

1、水资源水资源:可以利用或有可能被利用的水 源，具有足够数量和可用的质量，并能 在某一地点为满足某种用途而可被利 用。水资源的特性：（1）资源的循环性和储 量的有限性（2）时空分布的不均匀性（3）用途的广泛性和不可替代性（4） 经济上的双重性。水资源的承载能力:指一个地区或流域 的范围内，在具体的发展阶段和发展模 式条件下，水资源对该地区经济发展和 维护良好生态环境的最大支撑能力。特 点：动态性、多目标性、极限性。径流模数:单位流域面积单位时间内所 产生的平均径流量。水文循环的作用：（1）对全球性水分和 热量的再分配起着重大的作用，从而影 响着降水和气温。（2）具有物质传输带 的作用（3）水循环

2、与水资源有着密切 的关系。更替周期：指在补给停止的条件下，各 类水从水体中排干所需要的时间。人类活动如何影响水文循环？（1）影响水汽输送和降水（人工降雨）（2）影响地下径流（雨季地下水的人工回灌）（3）影响蒸发（植树造林）水量平衡:地球上任一区域在一定时间 内，进入的水量与输出的水量之差等于 区域内的蓄水变化量，这一关系称为水 量平衡。全球水资源面临的问题：（1）水量短缺 严重，供需矛盾尖锐（2）水源污染严 重，水质型缺水突出（3）水资源开发 带来一系列环境问题。水资源的确定:主要指水循环周期内可 以恢复再生的，能为一般生态和人类直 接利用的淡水资源。国际上习惯用某个 区域内的多年平均年河川径

3、流量作为 水资源量，而未把地下水资源量统计在 内。中国：指出水资源总量的提法，即 除河川径流量外，还包括浅层地下水中 可以取用，又不与河川径流量相重复的 那部分。中国水资源面临的主要问题：（1）水资 源开发过度，生态破坏严重（2）城市 用水集中，供需矛盾尖锐（3）地下水 过量开采，环境地质问题突出（4）水 资源污染严重，水环境日益恶化（5） 水资源开发利用缺乏统筹规划和有效 管理环境地质问题：（1）区域地下水位持续 下降，降落漏斗面积不断扩大（2）泉 水流量衰减或断流（3）地面沉降（4） 由于超量开采地下水，造成水位大幅下 降，地面失衡，在覆盖性岩溶水源地和 矿区产生地面塌陷（5）海水入侵水资

4、源评价：对于水资源的源 头，数量范围及其依赖程度水的质 量等方面的确定并在此基础上评 估水资源利用及控制的可能性。水资源评价的意义: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。水资源评价遵循的原则：（1）地表水与 地下水统一评价（2）水量水质并重（3） 水资源可持续利用与社会经济发展和 生态环境保护相协调的原则（4）全面 评价与重点区域评价相结合。决定区域水资源状态的三要素：降水、 径流、蒸发为什么考虑径流的补给来源？蒸发包括水面蒸发和陆面蒸发。水面蒸发：主要反映当地的大气蒸发能力，与 当地降水量的大小关系不大，主要影响 因素是气温、湿度、日照、辐射、风速 等。陆面蒸发

5、：主要是指某一地区或流 域内河流、湖泊、塘坝、沼泽等水体蒸 发、土壤蒸发以及植物蒸腾量的总和， 即陆地实际蒸发量。根据水量平衡原则， 对于一个闭合流域，陆面蒸发量等于流 域平均降水深减去流域平均径流深，因 此陆面蒸发量受蒸发能力和降水条件 两大因素的制约。干旱指数Y :是衡量一个地区降水量多寡，进行水资源分析的一个重要参数。其定义为某一地区年水面蒸发量E0与 年降水量P的比值。干旱指数Y表示某 一特定地区的湿润和干旱的程度。为什么研究岩石的空隙性？岩石的空隙性为地下水赋存提供了必要的空间条件。空隙的多少、大小、形状、 连通情况与分布规律，对地下水的分布 与运动具有重要影响。地下水流动表现：（1

6、）迟缓的流速（2）层流和紊流（3）非稳定、缓变流运动地下水运动的基本规律：（1）线性渗透定律（达西定律）：Q=K.（H1-H2）.Aw/L Q：渗流量，即单位时间的内渗过砂体的 地下水量，m3/d （H1-H2）:在渗流途径 L长度上上下游过水断面上的水头损失， m L:渗流途径长度，m Aw：渗流的过 水断面面积，m2 K:渗透系数，反映各 种岩石透水性能的参数，m/d为什么要对径流进行径流还原计算？ 实测资料是在不同的基础条件下取得的，资料系列之间缺乏一致性，因而不能直接 用于数理统计方法计算。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 活动对水文

7、资料带来的影响，求得资料 系列的一致性和可比性。分区地表水资源数量是指区内降水形成的河流径流量，不包括入境水量。年际流年内，年际变化的主要特征：（1）以年为周期的周期性变化特性（2）年 际变化有丰、枯交替的现象且周期很不 固定（3）年内年际的变化具有明显地 区性，北方径流变化一般比南方多雨地 区剧烈地下水资源特点：（1）可恢复性（2）可调节性（3）与周围环境的密切联系性 或活动性地下水三量分类法：补给量、储存量、排泄量允许开采量：单位时间从水文地质单元或水源的范围内能够取得的地下水资 源（水量）地下水资源评价的内容：（1）地下水资源评价（2）地下水水质评价（3）开采技术条件评价（4）开采后果评

8、价超量开采地下水：是指地下水开采量长 期超过地下水的补给量，地下水位进入 非稳定性恶性下降的情况。确定允许开采量应考虑的三个 方面原则是：（1）合理的夺取补给 增量，但不影响已建水源地的开采， 地表水的补给增量也应考虑是否 利用（2）最大限度的截取天然排 泄量的减少量（3）慎重的动用储 存量的一部分。水质：是指水和其他所含的物质组分所共同表现的物理、化学和生物学的综合 特性。水质评价的国际通用三大指标是什么？每一类都包括哪些？（1）物理性水质指标：感官物理性状指标； 其他的物理性水质指标（2）化学性水质指标：一般的化学性水质 指标；有毒的化学性水质指标；氧平衡 指标（3）生物学水质指标天然水质

9、的本质值：也称天然水化学成分含量，是指在天然状态下，不包括人 的干扰因素在内，由于水在水文循环运 动中降水和径流不断溶解大气中；地表 面层中各种成分而形成天然水的矿化。锅炉用水的化学作用：成垢作用、起泡作用、腐蚀作用成垢作用：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。起泡作用：主要是指水沸腾时产生大量气泡 的作用。腐蚀作用：水通过化学、物理化学的或其他 作用对材料的侵蚀破坏称为腐蚀作用。分区的方法：应从大到小逐级划分，即 把要研究的区域划分为为若干个一级区，每 一个一级区又划分为若干个二级区，以此类 推，最后一级区称为计算单

10、元。供需平衡计算顺序：先支流后干流，先 上游后下游。35.可供水量：可供水量是指不同水平年、 不同保证率或不同频率条件下通过工程设 施可提供的符合一定标准的水量。可供水量与以下因素有关：来水条件； 用水条件；工程条件；水质条件。供水保证率：是指多年洪水过程中，供 水得到保证的年数占总年数的百分数。P=m/（n+1）正常供水：通常按用户性质，能满足其 需水量的90%98% （即满足程度），视作正 常供水。灌溉制度：是指作物播种前及全生育期 内的进行适时适量灌水的一种制度，它包括 灌水定额、灌水时间、灌水次数和灌溉定额。（灌水定额为一次灌水在单位面积上的灌 水量。灌溉定额则是全生育期内各次灌水定

11、额之和）如何进行不同发展阶段（水平年）的供 需分析？（1）可供水量的预测（2）需水量的预测（3） 供需不平衡情况城市用水定额：是在一定期限内，一定 约束条件下、一定范围内以一定核算单元所 规定的用水水量限额（数额）根据城市用水 量的组成划分，主要有工业用水定额、居民 生活用水定额、综合生活用水定额（包括公 共建筑用水定额）、浇洒道路和绿地用水量 定额等，为什么城市用水定额具有时效性？用水定额将社会发展、企业生产过程、居民 生活水平与用水过程有机结合起来加以研 究。随着社会进步、经济繁荣、生产工艺的 改进。或居民生活条件的改善，用水水平也 将相应变化。原有的用水量定额可能已不再 适应于新的社会生

12、产和生活实际，此时要进 行修订。判定用水定额的作用：是合理编制用水 计划的基础，可为城市制定供水或节水规划 提供可靠依据，有利于预测用水量，缓解供 需矛盾，有利于节水指标体系的进一步完善， 有利于节水行政，经济管理决策及节水政策 的落实。用水量定额制订的原则：合理地制定城 市用水定额，是实现城市用水、节水科学管 理基础。在方法手段方面，它是一种标准化 工作。既要正确反映当前生产、生活与用水 供水量的关系，又要指导今后一段时期的生 产、生活用水。因此，用水量定额要充分体 现科学性、先进性、法规性和经济合理性。用水量定额需进行定期修订，定期修订 的年限一般为3年为宜。城市供水有效利用率：是指报告期

13、内城市用水户的总取水量（有效供水量）与城市 净水厂或配水厂（包括工业自备水源）供水 总量的比值。Re=（Vct/Vst）*100%Re：城市供水有效利用率，% Vct:报告商城 市用水户的取水总量，m2 V：报告期供 水总量，m2水资源利用率:是指现状P=75%保证率下 的城市供水量与城市水资源总量之比。Ru=（Vpt/Vrt）*100% Ru：水资源利用率， 100% Vpt:现状P=75%保证率下的城市供 水量，m? Vrt:城市水资源总量，m2城市节水措施：（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

14、额，实行用 水计划管理（5）保护城市供水水源，实现 城市水资源综合利用（6）提倡种植耐旱风 景树（7）加强检漏工作，节水的前提是防 止漏水损失，最大的漏损在管道。新水利用系数（Kt）是指用水系统新水 量（Qf）与排水量（Qd）之差与新水量的比 值。重复利用率（Rr）是指重复利用水量（Qr） 占用水系统中总用水量的比例，反映同时具 有循环用水与回用水的用水系统中水的有 效程度。工业节水措施：（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（4）提高工业生产规模，发挥 规模经济效应城市污水再生

15、利用的可行性表现在以下 几个方面：P270污水排放系数：是在一定的计算时间内 （年）污水排放量与用水量的比值。因此，城市污水量可以用城市综合用水量乘以城市污水排放系数。产污系数：万元产值产生的废水量常称 为产污系数。污水利用带来的收益包括：（1）节约等 量新鲜水而节省的水资源费（2）节水可增 加的国家财政收入（3）节省城市给水设施 的建设和运行费，包括引水、取水、输水和 水处理设施（4）节省城市排水设施的建设 和运行费，包括排水管网和污水处理厂（5） 减少污染带来的水资源财富损失水资源保护：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 满足社会实现

16、经济可持续发展对淡水 资源的需求。水资源保护的任务和内容：（1）强化水 环境监测，完善水资源管理体制与法律法规， 加大执法力度，实现依法治水和管水。（2） 改革水资源管理体制并加强其能力建设，切 实落实与实施水资源的统一管理，有效合理 分配（3）提高水污染控制和污水资源化的 水平，保护与水资源有关的生态系统。实现 水资源的可持续利用，消除次生的环境问题， 保障生活、工业和农业生产的安全供水，建 立安全供水的保障系统（4）强化气候变化 对水资源的影响及相关的战略性研究（5） 研究与开发与水资源污染控制与修复有关 的现代理论、技术体系。水污染调查的内容包括：污染现状、污 染源、污染途径以及污染环境

17、条件等背景断面：在清洁河段中设置水环境背 景采样断面或采样点，可得到整个水系或河 流的水环境背景值。重要排污口下游的监测断面一般设在距 排污口 5001000m处，因为排污口的污染 带下游50m横断面上的1/2宽度处重金属浓 度一般出现高峰。消减断面：指污水汇入河流，经一段距 离与河水充分混合后，水中污染物经稀释和 自净而逐渐降低，其左、中、右三点浓度差 异较小的断面。通常设在城市或工业区最后 一个排污口下游1500m以外的河段上。地下水水质综合评价法的具体步骤：（1）参加评分的项目，应不少于地下水 质量评价指标中列出的监测项目，但不包 括细菌学指标。（2）首先进行各单项组分评 价，划出组分所

18、属质量类别（3）对各类按地下水质量评价指标的规定分别确定单 项组分评价分值耳（4 ）求综合评价分值F（5）根据F值，按规定的区间划分地下水 质量级别，再将细菌学指标评价类别注在级 别定名之后。地下水污染特征：隐蔽性；难以逆转性； 延缓性水体污染三要素的主要构成：污染源、 污染物和污染途径自然净化或污染物的自然衰减：物理（机 械过滤、稀释作用）、化学（吸附、溶解和 沉淀、氧化-还原反应、络合）和生物作用（微生物降解、植物摄取）对污染水体具有 净化效果。综合开发地下水和地表水资源的原理： 地下水和地表水都参加水文循环，在自然条 件下，相互转化。地下水资源评价原则：利用储存量以丰 补欠人工补给地下水

19、的目的：（1）补充地下 水量，增大含水层的储存量，进行季节性和 多年调整（2）抬高地下水位，增加孔隙水 压力，控制地面沉降（3）防止或减少海水 入侵含水层（4）改善地下水的水质（5）改 变地下水温度（6）保持地热水、天然气和 石油地层的压力确定回灌水的水质标准时，应注意以下 三个原则：（1）回灌水源的水质不低于原地 下水的水质（2）不引起地下水污染或水环 境质量变化（3）不应腐蚀井管和过滤器的 特殊离子或气体保护区的划分：（1） 一级保护区（安全 卫生防护区）（2）二级保护区（缓冲区）（3） 准保护区卫生防护带的划分：第一带为戒严带第 二带为限制带第三带为监视带流域水资源保护的主要内容包括：（

20、1） 水污染综合防治是流域、区域总体开发规划 的组成部分（2）制订可操作性强的流域、 区域的水质管理规划，并将其纳入社会经济 发展规划（3）重点保护饮用水水源，严防 污染（4）厉行计划用水，节约用水的方针 （5）流域、区域水污染的综合防治，应逐步实行污染物总量控制制度（6）根据流域、 区域和水质管理规划，允许排入污水的江段（河段）应按受纳水体的功能、水质等级和 污染物的允许负荷确定污水排放量和污水 排放区（7）对较大的江河，应根据水体的 功能要求，划定岸边水域保护区，规定相应 的水质标准，在保护区内必须限制污水排放 量。（8）以地下水为生活饮用水源的地区， 在集中开采地下水的水源地、井群区和地

21、下 水的直接补给区，应根据水文地质条件划定 地下水源保护区（9）防治地下水污染应以 预防为主（10）控制农业面源污染取水工程1管井的构造：井室，井壁管，过滤器，沉 淀管。井壁管的种类：钢管，铸铁管，钢筋 混凝土管，石棉水泥管，塑料管2过滤器的作用：支撑保护井壁，用以集水 和保持填砾与含水层的稳定种类适用条 件3管井施工内容：钻凿井孔，井管安装，填 砾石，管外封闭，洗井，抽水试验。管外封 闭方法：优质粘土封闭，海带胶皮封闭，气 囊封闭。4管井验收提交的资料：管井施工说明书， 管井使用说明书，钻进中的岩样。5管井出水量减少原因：管井方面：过滤 器进水孔尺寸选择不当，缠丝或滤网腐蚀破 裂，井管接口不

22、严或错位，井壁断裂等原因 使沙砾，砾石大量涌入井内，造成堵塞过 滤器表面及周围填砾，含水层被细小泥沙堵 塞过滤器及周围填砾，含水层被腐蚀胶接 物和地下水中析出的盐类沉淀物堵塞因 细菌繁殖造成堵塞。水源方面：地下水位 区域性下降，使井管出水量减少含水层中 地下水的流失。增加出水量的措施真空 井法爆破法酸处理法6用经验公式法计算管井出水量14分7管井设计步骤设计资料的搜集和现场查 勘根据含水层埋藏条件，厚度，岩性，水 力状况及材料设备，施工条件，初步确定管 井的形式与构造按有关理论公式或经验 公式确定单井的出水量和对应的水位降落 值，并在此基础上结合技术要求，材料设备 和施工条件，确定取水设备形式

23、和容量根 据上述计算结果进行管井构造设计，包括井 室，井壁管，过滤器，沉淀管，填砾等的构 造尺寸，材质，规格。管井应有备用井， 其数量按生产井数10%20%不使用时，仍能 满足设计水量为准，但至少有一口备用井。 8井群系统的分类：自流井井群适用于承压 含水层的静水位高出地表时，虹吸式井群适 用于，卧式泵取水井群适用于井距不大时， 可不用集水井，直接用吸水管或总连接管与 各井相连吸水，深井泵取水井群适用于动水 位低于地面1012m时，空压机取水井群适 用于埋深大降深大井口小。9井群互阻影响计算：P16410大口井构造：井筒，井口，进水部，进 水方式为井壁进水和井底进水，11底为什么要铺反滤层：大

24、口井的井壁容 易堵塞，经常以井底进水口进水，所以铺设 反滤层，增大出水量，保证水质，防止涌砂 和堵塞，如何铺:在井底铺34层成锅底状， 沙砾由下往上逐渐变粗，每层约200300mm， 如果是粉沙或细沙时层数和厚度要增大，刃 脚处承受的压力比较大，所以要增厚。12渗渠位置选择：在河床冲积层较厚， 颗粒较粗的河段，并应避开不透水的夹层 在河流水力条件良好的河段，避免设在有雍 水的河段和弯曲河段的凸岸，以防泥沙沉积， 避开冲刷强烈的河岸在河床稳定的河岸。 布置方式：平行于河流布置垂直于河流 布置平行和垂直组合不知13出水量衰减原因：渗渠本身的原因，渗 渠反滤层和周围含水层受地表水中泥沙杂 志淤塞的结果，水源原因：渗渠所在地段河 流水文和水文地状况发生变化。阻止措施 选择适当河段，合理布置渗渠控制取水