水资源综合利用(普通高等教育“十二五”规划教材)
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第二章 水资源利用与供需平衡

第一节 水资源利用与需水量分析

水资源利用通过水资源开发为各类用户提供符合质量要求的地表水和地下水可用资源。地表水包括河水、湖泊水、水库水等;地下水包括泉水、潜水(浅层地下水)、承压水(深层地下水)等。水资源的利用涉及国民经济各部门,按其利用方式可分为河道内用水和河道外用水两类。

河道内用水为维护生态环境和从事水能、水域利用的生产活动,要求河流、湖泊、水库保持一定的流量和水位所需的水量。其特点是:①利用河水的势能、动能、浮力和生态功能,一般不消耗水量或较少污染水质,属于非耗损性用水。②同一河流的各项河道内需水可以“一水多用”,在满足一项主要用水要求的同时,还可兼顾其他用水要求。③为保证河道内用水要求,有时要通过工程措施改变河川径流的天然情势。

按照利用目的和效益不同,可将河道内用水归纳为两类:①生产性用水,包括水电、水运、淡水养殖、水上娱乐等方面的用水,能获得直接经济效益;②生态环境用水,包括冲沙、洗盐、防凌、净化水质、维持野生动植物生存栖息和自然景观等方面的用水,具有重大的社会、环境效益。

河道外用水采用蓄、引、提和水井等工程措施,从河流、湖泊、水库和地下含水层引水至城市和乡村,满足经济社会发展和生态环境建设所需的水量。在输水用水过程中,大部分水量被消耗掉而不能返回原水体中,还排出一部分废污水,导致河湖水量减少、地下水水位下降和水质恶化,所以又称耗损性用水。

图2-1 需水量分类

需水量分析是供需平衡的主要内容之一。需水量可分为河道内需水和河道外需水两大类,如图2-1所示。

一、河道内需水

包括水力发电、航运、环境需水量等。河道内用水一般不耗水,但要求有一定的流量、水量和水位,其需水量应按一水多用的原则进行组合计算。

1.水力发电需水量

水力发电需水的特点是只利用水头和流量。要进行水力发电,就要维持一定的水头和流量。在发电过程中基本上不消耗水量,但其水量已从高处到了低处,要再利用这些水量就只能在低处考虑了。在规划利用水资源时,要充分注意这些特点,做到充分利用其水能资源和水量资源。

2.航运需水量

航运需水量指在一定通航标准下,保证河道最小航道水深的相应水量。个别河流有放木筏运送木材的情况,与航运类似。这些需水也是不消耗水量的需水,但要维持一定水深,也需要用水量来调节,在综合利用中要统一规划。

3.河道内环境需水量

河道内环境需水有排沙用水、排盐用水、纳污用水和保持河道基流用水等。这些用水,有的可与其他河道内用水结合起来,一般不消耗水量。

二、河道外需水

河道外需水包括城市用水和农业用水。城市用水又分为工业用水、生活用水和环境用水。农业用水和城市用水计算将在后面章节介绍。