水文水资源分析计算(全国水文勘测技能培训系列教材)
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第1章 绪论

1.1 主要任务

水是人类社会生存发展必不可少的物质基础,是不可替代的自然资源。当今世界多数国家出现的可利用水资源不足、城镇供水紧张、能源短缺、生态环境恶化等重大问题,都与水有密切联系,洪水、干旱、水污染是威胁人类社会生存的自然灾害。水灾防治、水资源的开发利用、水环境保护成为当代社会经济发展的重大课题。我国的水资源供不应求、洪水灾害及水环境问题十分突出,已成为制约局部地区社会经济进一步发展的主要因素,尤其是水资源紧缺可能引起的粮食安全问题,成为心腹之患。所以,科学防治水旱灾害,以水资源可持续利用支撑社会经济的可持续发展,系统解决水环境问题,已成为我国全社会的共识,并正在采取积极的行动。在全球气候变化日趋明显、经济社会发展日新月异、水资源条件深刻变化的历史背景下,水文的基础地位更加重要,支撑作用更加突出,发展前景更加广阔。

水文是水利工作的重要基础和技术支撑,是国民经济和社会发展不可缺少的基础性公益事业。水文工作通过水文站网对江河、湖泊、渠道、水库的水位、流量、水质、水温、泥沙、冰情、水下地形和地下水资源,以及降水量、蒸发量、墒情、风暴潮等水文要素的监测进行分析和计算;对水资源的量、质及其时空变化规律的研究,以及对洪水和旱情的监测与预报,为国民经济建设、防洪、水资源的利用和水环境保护提供基本信息和科学依据。

随着经济社会的发展,水文工作已从过去主要为防汛抗旱和水利工程建设服务,发展到为水资源开发利用和节约保护及各项水利业务工作提供全面服务。水文的社会功能包括为防洪提供重要支撑和保障、为水资源管理提供科学依据、为水环境保护提供重要支持。

(1)为防洪提供重要支撑和保障。近年来,受全球气候变化影响,我国极端洪水灾害事件呈频率加快、强度加大、危害加深的态势。各级水文部门根据防洪工作的新形势、新要求,不断加强水情、雨情等方面的监测、预测预报工作,着力为防洪指挥调度提供准确、及时的信息服务,为评价防洪工程的作用、科学避免洪水灾害、合理减少建设项目对防洪的不利影响等提供技术支撑。

(2)为水资源管理提供科学依据。水文部门通过大量的水资源调查评价和论证工作,为编制全国水资源综合规划、优化配置水资源提供决策依据,为建立国家水权制度奠定坚实基础。水文部门积极开展河道水位流量监测、地下水动态监测、土壤墒情监测、水功能区监测、水源地水质监测、水量水质综合评价等,为水资源合理利用做出重要贡献。水文部门通过开展水平衡测试、制定用水定额等工作为节水型社会建设提供重要支撑。

(3)为水环境保护提供重要支持。水文部门充分利用自身水文站网和人员优势,积极开展水质、藻类监测和分析评价,为保护水环境和修复水生态系统,保障生态安全做基础性工作。水文部门与水土保持部门密切配合,积极开展水土保持监测和研究,为水土保持提供良好服务。

水文既是一项传统的专业性工作,又是一项与经济社会发展密切相关的基础性工作。水文部门在努力进行现代化建设,提高水情信息采集、传输的质量和时效,加强水资源的保护与开发利用的同时,还以大水文的理念积极主动拓宽服务领域,例如通过充实和调整水质监测站网,加强设施和人员素质建设,开展工业用水和城市生活用水定额、入河排污口调查,定期测报省界水体水环境质量,监测重要城市供水水源地,开展水资源旬报工作,系统掌握河流的水质基本状况,为水资源管理和保护工作中发挥了积极作用;通过开展泥石流、滑坡等山洪灾害的预测预报,旱情的监测、分析和预测预报,以更好地服务于防汛抗旱,服务于社会;同时,认真做好洪水影响评价和水利建设项目环境影响评价,开展重点建设项目水资源和防洪论证工作,为防洪、城市规划和国民经济建设开展多方位的优质服务。

为实现水文的社会功能,水文工作者需要掌握相应的知识,如水文测验、水文资料整编、水力学基础、实用水文统计、水文学概论、水文测量、水文情报预报、水文水资源分析计算等方面的知识。其中,水文水资源分析计算的任务总体上包括暴雨洪水分析计算及其成果的应用、水资源分析计算及其成果应用、河流水质分析计算等3方面。

暴雨洪水分析计算及其成果的应用的主要任务是根据实测与调查的暴雨洪水资料,应用数理统计法与成因分析法,分析水文要素变化规律,对未来长期或超长期的暴雨洪水情势作出概率性预估,为洪水灾害风险分析,水利水电、交通运输、城市建设等方面的防洪工程的规划设计提供科学数据。水资源分析计算及其成果应用的主要任务是利用实测雨量及径流资料,根据水量平衡原理,应用数理统计法与成因分析法,分析估算区域地表水资源、地下水资源,预测工业、农业等部门用水,估算供水工程供水能力,为进行水资源论证、水资源规划等提供水资源评价基础成果。河流水质分析计算的主要任务是利用河流水质资料与水文资料,根据水流连续性原理、能量守恒原理、物质转化与平衡原理,分析计算人类活动影响下河流水质变化的定量规律,为分析取水对水功能区纳污能力的影响与排水对河流水质的影响等提供水质变化的定量数据。