水利基本知识.doc

什么是河,什么是江,什么是湖,三者的区别是什么?就其源流而言,在古代,河是黄河的专称,江是长江的专称,后来才演变为河流的通称.变成通称之后,北方只用河,北方的什么什么江一定是很晚才有的(汉语)名字.所以北方的河有大有小.南方用江兼用河,所以南方的大河流叫江,小河流叫河.对于南方而言,河是外来词.这说明中国南方的吴越楚文化受了北方中原的夏文化的极大影响.据历史比较语言学家的研究,江字跟南亚语有关,可能是南亚语的底层,意思是,古代中国南方人是说南亚语的(国内的佤语,国外的柬埔寨语就属于南亚语),后来被说汉语的人同化了，但是保留了原来语言的一些成分，就叫底层.这个观点许多人接受了。在古代“河”指的只是黄河，“江”指的只是长江，其他的就叫“水”，像汉水、渭水、洛水等等。后来由于黄河水含泥沙多呈黄色就叫“黄河”，而长江因为是我国最长的河流就叫“长江”，江和河就成了河流的统称。字典对江的解释是大河，不过从分布上看中部的河流好像都叫河，像淮河、渭河、海河等等，而叫江的最要分布在长江以南和东北，像钱塘江、珠江、松花江、黑龙江等等，当然也不绝对。江较大的河，如长江、黑龙江、松花江等。河通指一般的水道，其定义为“在重力作用下，经常或间歇地沿着线形伸展的凹地流动的天然水体”。通常可分为河源、上游、中游、下游和河口五个部分。我国仅次于长江的黄河，流域面积为75万平方公里，年平均流量为482亿立方米。可见“河”并非专指小江，或小的河流。湖陆地表面比较宽阔的洼地积水而成的水体。按成因可分为构造湖、火口湖、堰塞湖、冰川湖、岩溶湖、泻湖、牛轭湖、风蚀湖和人工湖等。按含盐量的多少，可分为淡水湖、咸水湖盐湖等。按湖和河的关系又可分为内陆湖和外流湖。如太湖、鄱阳湖、兴凯湖和青海湖等。江：一般是中国南方对水道的称呼。如长江、珠江、湘江等。河：一般是华北地区对水道的称呼。如黄河、渭河、淮河。但东北又称其为江。如松花江、嫩江等。地理书上说，世界上有四条大河，依次是：亚马逊河，密西西比河，长江,尼罗河。世界上最大的河都不叫江，。查辞典。“河，天然的水道”，“江，大河”。这是现代汉语词典对江与河作的诠释。但我想这只是语言学家依着习惯作的解释罢了，语言学最讲究尊重约定俗成。江的水流随季节变化较小,河的水流随季节变化较大.海拔先选取某海岸做常年的海平面观察，取常年平均位为基准海平面（海拔0米）。据此埋设基准点。我国现在用的是黄海海平面，基准点在青岛附近。由此海拔标高就利用精密布置、测量、计算得出的水准网就可以将全国各地的海拔高度统一。为获得精确的高度，要用各级精度的水准仪或是精确修正过的GPS高程测量。差一些的还可以用三角测量法。气压计法是用于野外勘探、考古、登山之用；超声波是测较深的海湖深度的。无论怎么测，都要利用前面说的水准网做为参考，是一个相对的高度。如要测珠峰高度，一直以来的做法就是先通过漫长的水准网和水准线路将标高引到喜马拉雅山下，登山队员在山顶插标志，用三角函数计算而得，所以会有50厘米的中误差（也就是精确到1米范围内的样子吧）。当前测珠峰高程大多使用GPS测高，精度会有提高。用超声波，超声波在空气中传播的速度为340米每秒，但是在水中的速度要比空气中快，具体是多少我就忘了，用超声波，比如到海底接受到信号一共用了10秒，那就是用每秒的速度乘10然后在除2，因为一去一回，所以要除2.世界最底的地方：马里亚纳海沟位于北太平洋西部马里亚纳群岛以东，为一条洋底弧形洼地，延伸2550公里，平均宽69公里。主海沟底部有较小陡壁谷地。1957年苏联调查船测到10990米深度，后又有11034米的新记录。（11034-8848=2186）珠穆朗玛峰扔下去，都绰绰有余.水资源:大气降水，地表水和地下水统称为水资源。它们三部分之间的关系是相互依存，相互转化，相辅相成的。与人类关系最密切的是淡水资源，就是指在目前经济技术条件下，可为人类利用的河川径流量。淡水湖泊量及可开采的地下水量。水能资源:指水体的动能、势能和压力能等能量资源。广义的水能资源包括河流水能、潮汐水能、波浪能、海流能等能量资源；狭义的水能资源指河流的水能资源。水能是一种可再生能源（见新能源与可再生能源）。到20世纪90年代初，河流水能是人类大规模利用的水能资源；潮汐水能也得到了较成功的利用；波浪能和海流能资源则正在进行开发研究。流域:由分水线所包围的河流集水区。分地面集水区和地下集水区两类。如果地面集水区和地下集水区相重合，称为闭合流域；如果不重合，则称为非闭合流域。平时所称的流域，一般都指地面集水区。流域面积:亦称受水面积或集水面积。者流域周围分水线与河口（或坝、闸址）断面之间所包围的面积，习惯上往往指地表水的集水面积，其单位以km2计。在水文地理研究中，流域面积是一个极为重要的数据。自然条件相似的两个或多个地区，一般是流域面积越大的地区，该地区河流的水量也越丰富。河床:河谷中平水期水流所占据的谷底部分。又称河槽。河床横剖面呈一低洼的槽形。纵剖面，在山区较陡，深槽与浅滩交替，多跌水、瀑布；平原区坡度较缓，微有起伏。平面形态：山区河床多狭窄顺直，岸线因山嘴突出而呈犬牙交错；平原区河床多弯曲或分汊。河床纵剖面是从河源到河口的河床最低点的连线。该纵剖面的发展，受河流侵蚀基准面的控制。河流的下切面是无止境的，往往受某一基面控制，河流下切到接近这一平面后即失去侵蚀能力，不再向下侵蚀，这一平面称为河流侵蚀基准面。影响河床纵剖面发展的因素有气候、构造、岩性及环境变迁等。河长:指从河口到河源（河流上游最初具有表面水流形态的地点）的河道水面中心线的距离。在工程设计上所指的河长，常是某一河段的距离。分水岭:分隔相邻两个流域的高地。可以是山地、高原或是微有起伏的山丘、平原。分水岭上最高点的连线称分水线。分水岭有对称与不对称两类，对称的，分水线位于分水岭中央；不对称的，分水线偏向一侧。通常见到的是后者。不对称的原因主要是两坡构造岩性不同或两侧流域的侵蚀基准面不同造成。分水岭有从侵蚀后退快的一侧向侵蚀后退缓慢一侧移动的现象称分岭迁移。比降:亦称坡降、坡度。指水面水平距离内垂直尺度的变化。以千分率或万分率表示。河段水面沿河流方向的高程差与相应的河流长度相比，称之为水面的纵比降。由于地球自转和河道弯曲处离心力的作用，河道横断面的水面也不平，左右岸水面的高程差与之相应断面的河宽之比，称之水面的横比降。古河道:地质历史时期形成，后因河流他移而废弃的河道。引起河流改道可因构造运动抬升或下降，冰川、崩塌、滑坡将河道堰塞，或因人工另辟新河等原因。构造运动可使河流大规模改道，构造抬升可使废弃河道露出地面，而下降的因堆积作用旺盛，将河道掩埋，形成埋藏型古河道，如中国华北平原地下埋藏着古黄河、古海河等古河道。河流本身作用引起的改道多发生在平原地区，由于堆积作用旺盛，使河床逐渐淤浅升高成为地上河，当河流决口后，河流循新槽流去，原河道被废弃成为古河道，在地表留下条带状高地，形成裸露型古河道。裸露型古河道可在野外直接追索，也可根据遥感影像判读；埋藏型古河道则需借用钻探、物探等方法以及对沉积物岩性来确定。对古河道的研究有助于了解河床演变的特征与规律，对寻找地下水、砂矿、石油天然气等资源有着重要意义。河漫滩:河流洪水期淹没的河床以外的谷底部分。它由河流的横向迁移和洪水漫堤的沉积作用形成。平原区的河漫滩比较发育。由于横向环流作用，V字形河谷展宽，冲积物组成浅滩，浅滩加宽，枯水期大片露出水面成为雏形河漫滩。之后洪水携带的物质不断沉积，形成河漫滩。河漫滩沉积大多具二元结构，下部是河床相沉积，上部为河漫滩相沉积。河漫滩的主要类型有：河曲型河漫滩，发育于弯曲型河段。常在凸岸堆积为滨河床沙坝、迂回扇等。汊道型河漫滩，为在汊道型河段中形成的浅滩及其附属的沙坝、沙嘴等。堰堤型河漫滩，发育于较直型河段，形成天然堤。平行鬃岗型河漫滩，为堰堤型河漫滩与河曲型或汊道型河漫滩的过渡类型，表现为一系列平行鬃岗系统，鬃岗之间为浅沟、洼地或湖泊。阶地:指由于地壳上升，河流下切形成的阶梯状地貌。受河流下切侵蚀和堆积交替作用，河床加深，使原来的河漫滩抬高到洪水以上，从而使靠河一侧形成了陡坎的河流阶地。水准点:指在高程控制测量时埋设的高程控制点标志。由于水准点组成的高程控制网称水准网。标定水准点位置的标石和其他标记，统称为水准标记。标高:亦称高程。指地面点沿法线或重力线方向至高程基准面的高度，即测量点与设计的水准基面之间的垂直距离。地形:地形是地物和地貌的统称。地物是知地面上各种人为的或天然的固定物体，如河渠、房屋、道路等。地貌是指地表面倾斜缓急、高低起伏的形状，如山头、洼地、山谷等。悬移质:指悬浮在河道流水中、随流水向下移动的较细的泥沙及胶质物等。推移质:指在水流中沿河底滚动、移动、跳跃或以层移方式运动的泥沙颗粒。含沙量:指单位水体所含悬移质干泥沙的重量，其单位为每立方米浑水中含泥沙公斤数（kg/m3)。勘测:指查勘、勘探和测量工作的总称。测量:指使用专门的仪器和工具，量出地表面自然形态和人工设施的形状及位置缩绘成图。径流:由于降水而从流域内地面与地下汇集到河沟，并沿河槽下泄的水流的统称。可分地面径流、地下径流两种。径流引起江河、湖泊水情的变化，是水文循环和水量平衡的基本要素。表示径流大小的方式有流量、径流总量、径流深、径流模数等。流速:指单位时间内水体移动的距离，单位为m/s。流量:指单位时间内通过某一过水断面的水量，单位为m3/s。降雨量:指从大气中降落到地面的雨、雪、雹等以及由水汽凝结成的露、霜等总水量，其单位为mm。降雨强度:指单位时段内的降雨量。以毫米/分或毫米/时计。我国气象部门一般采用的降雨强度标准为：小雨：12小时内雨量小于5毫米，或24小时内雨量小于10毫米；中雨：12小时内雨量为5-14.9毫米，或24小时内雨量为10-24.9毫米；大雨：12小时内雨量为15-29.9毫米，或24小时内雨量为25-49.9毫米。暴雨的定量标准，各地并不一致，视具体情况而定。气象上大致规定暴雨按强度分三级：暴雨：12小时雨量等于和大于30毫米，或24小时雨量等于和大于50毫米；大暴雨：12小时雨量等于和大于70毫米，或24小时雨量等于和大于100毫米；特大暴雨：12小时雨量等于和大于140毫米，或24小时雨量等于和大于250毫米。水文年:指与水文情况相适应的一种专用年度。水文年度的开始日期有两种不同的划分方法：（1）选择供给河流水源自然转变的时候，即从专靠地下水源转变到地面水源增多的时候；（2）根据与地面水文气象相适应的时候，即选择降水量极少，地表径流接近停止的时候。因此，每一水文年度的开始日期是不同的，但为便于整编计算起见，实际划分时仍以某一月的第一日作为年度开始日期。蒸发:指水或雪转化成水汽的一种物理过程。汛期:指江河中由于流域内季节性或周期性降雨、融冰、化雪而引起的水位流量上涨时期。枯水期:亦称枯水季。指流域内地表水流枯竭，主要依靠地下水补给水源的时期。在一年内枯水期历时久暂，随流域自然地理及气象条件而异。地下水:指存在于地表面以下岩土孔洞与缝隙之间的水。典型年:指在较长的水文系列中，具有代表性径流特征的丰水、平水、枯水年份。水量平衡:指一个流域、地区或一个水体在任一时段内（如时、日、月、年等）输入水量（即来水）扣除输出水量（即去水）等于该范围的蓄水变量，也即水循环过程的收支平衡关系。径流调节:指通过水库来控制河道流量变化，使之按各用水部门的需要调节分配河川径流过程。水文资料:指从实地调查、观测及计算研究所得与水文有关的各项资料。例如降水量、蒸发量、水位、流量、含沙量等，以及从这些资料求得在一定时期内的最大值、最小值、平均值、总量、过程线和等值线等。水文调查：为了水文分析计算、水利规划、水文预报以及其它工农业生产部门的需要而进行的野外查勘、试验，并向有关部门搜集资料的工作。其目的是补充水文基本站网定位观测之不足。调查内容包括：水文要素（水位、流量、含沙量、土壤含量、下渗等），气候特征（降水、蒸发、气温、湿度、风等），流域自然地理（地形、地质、水系、分水线、土壤、植被等），河道情况（河宽、水深、弯道、建筑物等），人类活动（水利、水土保持措施、土地利用、工农业用水等）以及水旱灾情，社会经济状况等方面。另外，在某些情况下，为了专门的目的，也可以组织专门的水文调查，例如洪水调查，主要是查清历史洪水的痕迹、发生的日期和情况以及河道情况、估算洪峰流量、洪水总量及发生的频率等。水文年鉴：供各有关部门参考用的，分年刊印的各省、流域、水系水文整编资料成果。主要内容包括刊布说明，测站一览表与分布图，测站的考证资料，水位、流量、泥沙、降水、蒸发、地下水位等资料。一般均整编成逐日平均值表、月统计表、综合过程线图、等值线图等。水文特征值：研究水文变化的定量值。用以表示一定时段（日、月、年、多年）内的水文要素的特征，如最大、最小、平均值等。常用的水文特征值有流量、径流总量、径流模数、径流深、径流系数等。有的把水文特征值再经过统计处理后所得的一些参数如均值X、变差系数Cv、偏态系数Cs等，也统称水文特征值。为区别干前者，工程上称它为水文统计参数。年径流量的Cv值反映年径流量总体系列离散程度，Cv值大，年径流的年际变化剧烈，这对水利资源的利用不利，而且易发生洪涝灾害；Cv值小，则年径流量的年际变化小，有利于径流资源的利用。 影响年径流Cv值大小的因素主要有年径流量、径流补给来源和流域面积的大小三方面。 1）年径流量。年径流量大意味着年降水量丰富，降水丰富的地区水汽输送量大而稳定，降水量的年际变化小，同时，降水量丰富的地区地表供水充分，蒸发比较稳定，故年径流Cv值小；降水量少的地区，降水集中而不稳定，加之蒸发量年际变化较大，致使年径流Cv值大。我国河流年径流量Cv值的分布虽然也具明显的地带性，但它和年径流量分布的趋势相反，年径流深是从东南向西北递减，而Cv值则从东南向西北增大，即东南的丰水带Cv值为0.20.3，到西北缺水带，Cv值增至0.81.0。 2）补给来源。我国西北、华北少雨区有些河流Cv值也很小，这是由于补给水源的影响所至。以高山冰雪融水或地下水补给为主的河流，年径流Cv值较小，而以雨水补给为主的河流Cv值较大，尤其是雨水变率大的地区，Cv值更大。因为冰川积雪融化量主要取决于气温，平均气温的年际变化比较小，所以冰雪融水补给为主的河流Cv值较小，例如，天山、昆仑山、祁连山一带源于冰川的河流，Cv值仅0.10.2。以地下水补给为主的河流因为受地下含水层的调蓄，径流量较稳定，Cv值也较小。例如，以年降水量相近的黄土高原与黄淮海平原相比，黄土高原地处土质松散、下渗作用强、地下水丰富的地区，地下水对河流补给的比重较大，年径流量的Cv值只有0.40.5，其中以地下水补给为主的无定河上游，Cv值甚至小于0.2。而黄淮海平原的河流，主要水源是降水，而且降水变率较大，因而年径流量Cv值一般均在0.8以上，局部地区甚至大于1.0。 3）流域面积。流域面积小的河流，Cv值大于流域面积大的河流。这是因为大河集水面积大，而且流径不同的自然区域，各支流径流变化情况不一，丰枯年可以相互调节，加之大河河床切割很深，得到的地下水补给量多而稳定，所以大河的Cv值较小。例如，长江干流汉口站Cv值为0.13，而淮河蚌埠站的Cv则达0.63。同理，各大河干流的Cv值一般均比两岸支流小。Cv就是变差系数,所以年径流量的Cv值就是年径流量变差系数。 设计流域缺乏实测流量资料时,可通过哪些途径间接推求设计洪水?至少举出三种方法的缺乏实测年径流量资料时年际变化的计算，关键是通过其他间接资料确定统计参数Cv、Cs、和多年平均径流量Q，其中Q可由前面介绍的方法求得，剩下的问题就是如何求变差系数Cv、偏差系数Cs。 确定Cv的方法有：1.等值线图法:年径流量的Cv值，主要取决于气候因素的变化程度及其它自然地理因素对径流的调节程度。由于气候因素具有缓慢变化的地区分布规律，这便是绘制和使用年径流量Cv值等值线图的依据。 一般流域机构和省（区）都绘制有年径流量变差系数Cv的等值线图。但是Cv与流域面积大小有关，当其他条件相同时，流域面越大，其调节性能就大，Cv则越小。而Cv等值线图一般是用较大流域资料绘制的（因为小河目前尚缺乏较长的实测资料），因此，使用Cv等值线图时要注意研究流域的面积是否在使用面积范围之内。如果将使用面积在范围以外的小流域直接在图上查得Cv值，必然比实际的偏小，因此必须进行修正。2.水文比拟法：在缺乏实测资料时，也可设法直接移用邻近测站年径流量的Cv值，但要注意参证流域的气候条件、自然地理条件与设计流域应基本相似。如不符合上述条件，会造成很大的误差。3.经验公式法：通过观测研究直接建立的Cv与其主要影响因子间的相关关系，可以在与其自然地理条件相似的没有资料的地区应用。但是由于各地自然地理条件的差异，对Cv起作用的影响因子和各影响因子所起的作用是不同的。因此，经验公式都具有很大的局限性。使用时一般不能超出经验公式所规定的允许范围。 水利水电科学研究院水文研究所对于F1000 km2的流域给出的经验公式为： Cv=1.08*Cvp*(1-a)/0.8(ao+0.10) 式中Cvp为流域年降雨量的变差系数； a多年平均径流系数（小数计）； ao地下径流占总径流量的百分数（小数计）。 嘉陵江流域的经验公式为： Cv=0.426/M0.21 式中M为正常径流模数（l/s.km2）。 缺乏资料地区年径流量偏差系数Cs值的估算，一般通过Cv与Cs的比值定出。在多数情况下，常采用Cs/Cv=2.0。对于湖泊较多的流域，因Cv较小，可采用Cs2Cv,半干旱及干旱地区则常用Cs2Cv。水能规划:指开发水能资源的专业规划。其主要任务是根据水能资源特点和电网需求制定水能开发的方式、规模和程序。丰水期:指江河水流主要依靠降雨或融雪补给的时期。一般是在雨季或春季气温持续升高的时期，这时河中水量丰富，延续时间长。地面径流:指降水后除直接蒸发、植物截留、渗入地下、填充洼地外，其余经流域地面汇入河槽，并沿河下泄的水流。地面径流又由于降水形态的不同，可分为雨洪径流与融雪径流。前者是由降雨形成的，后者是由融雪产生的。它们的性质和形成过程是有所不同的。流域平均雨量:又叫面雨量。水文工作中常需推求整个流域面上的平均降雨量。最常用的方法是算术平均法和垂直平分法（又叫做泰森多边形法），也有用绘制等雨量线图来推求的。灌溉管理:指村灌区经营管理的总体。包括：用水管理、工程管理、经营管理和组织管理。其目的在于充分发挥水的经济效益，延长工程寿命，降低灌溉成本，不断进行灌区技术改造，为工农业生产服务。水污染:人类在生产和生活中产生大量废水和废物。如果不经过处理就直接排入江河湖海，日积月累，超过了水体的自然净化能力，就会污染水质，影响自然环境，危害人类健康。节水措施:1、提高水的重复利用率，做到一水多用。2、分系统供水，饮用水和杂用水分别用不同系统供水。水文情势：指河流、湖泊、水库等自然水体各水文要素随时间的变化情况。包括水位随时间的变化、一次洪水的流量过程、一年的流量过程、河川径流量的年内和年际间的变化等。世界100多个国家缺水，28国严重缺水；30年后全球缺水人口达33亿缺水是一个世界性的普遍现象。据统计，全世界有100多个国家存在着不同程度的缺水，世界上有28个国家，被列为缺水国或严重缺水国。再过30年缺水国将达4052个，缺水人口将增加8倍多，达28亿至33亿。淡水严重缺少的国家和地区，甚至影响到人们的基本生存。在邻接撒哈拉沙漠南部干旱的国家，因为缺水，农田荒废，几千万人挣扎在饥饿死亡线上，每年约有20万人饿死。目前发展中国家至少3/4的农村人口和1/5的城市人口常年不能获得安全卫生的饮用水，17亿人没有足够的饮用水。有的国家已经靠买水过日子。德国从瑞士买水，美国从加拿大买水，阿尔及利亚也从其它国家进口水。阿拉伯联合酋长国从1984年起，每年从日本进口雨水2000万立方米。精明的日本只要化100多吨水就可换得1吨石油。在世界现有总水量中，海水约占97，淡水储量只占2.53。在地球的淡水中，深层地下水、两极及高山的冰川、永久性积雪和永久性冻土底共占淡水总量的97.01以上；而比较容易开发利用的湖泊、河流、浅层地下水等淡水量仅占全球淡水总量的2.99，约为104.6万亿立方米。鉴于深层地下水、两极及高山的冰川，永久性积雪等大量淡水目前尚难开发利用，不少国家或地区出现了淡水资源不足和告急。早在80年代中期以前，世界每年的淡水消耗量就达到31万亿吨左右。据联合国1986年公布的数据：世界四个最大用水国分别是：美国，苏联，印度和中国。它们的人口占世界人口的50左右，灌溉土地面积占全球的70，用水量占全球用水量的45以上。美国每天的人均用水量是四国中最高的，几乎是苏联的2倍，中国和印度的5倍多。在四个国家中。美国的工业及发电用水量也是最高的，约占用水总量的54，苏联占45，中国占5，而印度仅占3。就灌溉用水来说，印度则为四国之首，它占用水总量的96，中国占93，苏联占51，美国只占33。然而，这四个最大的用水国都面临着淡水量日趋匮乏的严重问题。中国水资源状况水资源紧张 水是生态环境系统中最活跃、影响最广泛的耍素。它既是生命的源泉，也是工农业生产中不可替代的重要资源。在“322”世界水日前后，国外传媒忧心忡忡报道“水荒”、“水战”；国内不少新闻媒体，也把目光投向自己面临的“水危机”。 中国是个缺水大国，水资源并不丰富，但用水浪费惊人，供求问题十分突出。这个结论，并非危言耸听。我国水资源总量为2.81亿立方米，在世界上仅次于巴西、前苏联、加拿大、美国和印尼而居第6位。绝对量虽算丰富，但由于人口多，人均水资源占有量却大大低于世界平均水平，仅列世界第88位,为世界人均占有量的1/4；日本的1/2；美国的1/5；印尼及前苏联的1/7；加拿大的1/50。每亩占有水量是巴西的16.8%；日本的21.3%；加拿大的37.7%；印尼的13.6%。中国水资源时空分布不均，广大的北方和沿海地区水资源严重不足。据统计，中国北方缺水区总面积达58万平方公里，包括京、津、冀、晋、鲁、豫北和辽中南等。这些地区的水资源开发程度已达70%。而且随着人口的迅速增长，人均水资源每年在递减。农业缺水量大 中国是个农业大国，农业每年缺水约300亿立方米，受旱面积达2-3亿亩。目前灌溉面积仅7.3亿亩,如不兴建灌溉设施，每年缺水量将扩大到600-700亿立方米。此外，还有8000万农村人口饮水困难。城市供水不足 中国517座城市中，有300多座城市缺水，每年缺水量达58亿立方米，日缺水量1600万吨。缺水城市主要集中在华北、沿海和省会和工业型城市。按目前的经济发展速度，如不及时兴建一批水源工程，每年缺水量将超过200亿立方米，将严重制约中国的经济发展和居民用水需求。 1996年“世界水日”的全球纪念活动在北京举行，主题是：为干渴的城市供水。水污染日益严重 1994年中国排放污水量达365亿吨，其中25%的工业废水未经处理直接排入江河湖泊。七大流域中，辽河、海河、淮河已严重污染。洞庭湖、巢湖、白洋淀、南四湖、滇池等已遭不同程度的污染。中国90%以上城市水环境恶化，城市河流遭受严重污染。地下水严重超采 华北地区的沿海城市最为严重。华北地区水位每年下降0.5-3米，河北省浅层地下水开采量已达到允许开采量的90%，河南省已达到70%。目前，这些地区有些地方的农业生产和城市供水，在一定程度上是以超、采地下水的代价来维持的。北方地区已形成8个总面积为1.5万平方公里的超采区。由于地下水的严重超采，造成沿海地区的海水入侵。山东莱州湾海水入侵面积达400多平方公里，海水以每年400米入侵速度向内陆推进。渤海地区海水入侵面积已达1433平方公里，造成耕地盐化，居民饮水困难。大连、青岛、烟台、盘锦、海口等城市都有类似问题。水资源浪费严重 目前北方地区灌溉渠系大部分是土渠，防渗性能差，水的利用系数仅为30%。此外，由于设备陈旧、工艺落后，不少工业企业耗水量大，水的重复利用率只在50%左右。水的浪费更加剧了水资源危机。据联合国环境规划署预测，水的问题将会同70年代的能源一样，成为下世纪初世界大部分地区面临的最严峻的自然资源问题。联合国的分析资料指出：地球的淡水比例仅占2.8%左右，其中99%以上蕴藏在南北两极的冰雪中或在地下口其余不到1%的淡水又有将近一半被土壤和空气吸收，余下的部分蕴藏在地球表面分布极不均等的江河湖泊之中。据统计，过去的50多年，全世界淡水使用量增加将近4倍，每年高达4130立方千米，农业用水占全部用水的60，因为过去的20余年中，灌溉面积增加三分之一以上。亚洲国家的用水量增长最快。据预测，亚洲的用水量下世纪将从目前占世界用水量的一半上升到近三分之二。 许多国家水资源污染状况的恶化使得用水紧张状况进一步加剧。联合国有关机构对水资源所进行的监测表明：全球高达十分之一的河流受到了不同程度的污染。世界性的水荒已经开始带来严重的后果：全球部分地区已经出现因淡水供应不足而限制了各方面发展的状况。 我国水资源还有几个特点：一是全国降水在空间和时间的分布上极不平衡，南方水多，北方水少，差别悬殊，历史上水旱灾害极为频繁；二是北方有的地区人均占有水资源相当于世界上最干旱的国家，水丰富的南方却常常发生季节性干旱，使依赖水灌溉的主要农作物水稻及一些经济作物用水困难；三是污水排放量大处理率低，全国年排污水363亿吨，其中80未经处理，使江河湖海和地下水严重污染，水质性缺水现象越来越严重；四是缺乏科学的用水定额和管理，生产耗水量大，水的浪费相当普遍，全国工业用水重复利用率仅有45%，万元工业产值耗水量远远高于工业友达国家，农业灌溉有效利用率一般只有25至40%。所以，水的问题在我国是很严峻的。 城市生活用水和工农业生活用水都要求有稳定、可靠的供水。只有合理开发利用和保护水资源，防治水害，充分发挥水资源的综合效益，才能适应国民经济发展和人民生活的需要。一项调查预测表明，我国用水总量将逼近水资源总量，水资源“危机”为期不远。严峻的水环境形势要求进一步重视水的开发、利用。保护和水害防治等方面的立法工作，提高人们的节水、护水意识和“水患意识”，确保更有效地利用水资源，实现可持续发展战略。 早在1996年，朕合国在关于城市问题的第二次人类住区大会上警告欧洲各国政府说，除非欧洲改进措施，管好水资源，否则它在2l世纪初，将面临严重的缺水现象，很可能导致国家之间的冲突。 由于欧洲联盟约有70的人口居住在城市，而城市把大量的废物倾人大江大河，因此，通过管道流到居民家中的水质每况愈下。东欧和俄罗斯的水形势更是严峻，大多数地区的自来水已被认为不宜饮用。由于工业废物的倾人，河流受严重污染，即使现在着手解决危机，河水的彻底更新也需要超过一代人的时间。 严重的问题还来自水的浪费。例如，在瑞土和荷兰的调查表明，通过管道输送到住户家中的洁净水只有5%是供饮用或烹调之用。1/3的水用来冲洗马桶和洗洗涮涮。在德国的一些城市，地方政府正试验提供处理过的废水供冲洗马桶用。 据世界气象组织和世界银行起草的报告说，发展中国家和富裕国家水的浪费量不同，前者高达60%，后者为40。 联合国第二次人类住区大会秘书长曾说：“水将是2l世纪国际社会争论最激烈的城市问题。”南水北调中线工程总体介绍1959年长江流域利用规划要点报告中，提出南水北调总的布局是从长江上、中、下游分别调水。中线工程近期从汉江丹江口水库引水，远景从长江干流调水。1958年9月，水电部在批准丹江口水利枢纽初步设计任务书时，明确了引汉灌溉唐白河流域和引汉济黄济淮的任务。1968年丹江口水库下闸蓄水，1973年建成清泉沟引丹灌区渠首（输水能力100m3s），1974年建成引汉总干渠陶岔渠首（近期设计引水流量500m3s，后期可达1000m3s），同时兴建了闸后8km长总干渠。 1978年10月，水电部以急件发文关于加强南水北调规划工作的通知，要求抓紧进行南水北调的规划修改补充工作上报。各有关单位进一步开展了南水北调规划工作。 1980年，水利部组织有关省市、部委、科研部门及大专院校的领导、专家、教授对中线工程水源区及渠首到北京的线路进行了全面查勘。查勘前后，长江委提出南水北调中线引汉工程规划要点报告和补充报告。制订了中线工程规划科研计划，由水利部在1981年正式下达。之后，按照该计划长江委和地矿部分别开展了黄河南、北的工程地质勘察工作，中科院地理所进行了江、淮、黄、海丰枯遭遇分析。 1983年，国家计委将南水北调中线工程列为国家“六五”前期工作重点项目。长江委与各省市协作，1987年完成了南水北调中线规划报告，重点研究了丹江口水库初期规模引水方案。水利部组织审查，按计划分两阶段进行，第一阶段审查后，长江委按会议要求作补充研究，于1988年正式上报，并向部主管领导作了汇报，但第二阶段审查未进行。 1990年10月，水利部发文要求“抓紧完成丹江口水利枢纽后期完建工程及调水方案的可行性研究和设计任务书工作”。 1991年11月长江委提出了南水北调中线规划报告（1990年9月修订）和南水北调中线工程初步可行性研究报告，明确了中线工程以城市生活及工业供水为主，兼顾农业及其他用水，不再要求通航，供水范围应包括天津市，并推荐加高丹江口水库大坝的调水方案。水利部对上述两个报告组织了审查，原则同意，也指出下阶段工作中需要补充研究的问题。1992年底，长江委提出中线工程可行性研究报告，由水利部和国际咨询公司分别组织对重大问题如可调水量、调蓄措施、总干渠、穿黄工程、投资估算等专题评审后,水利部于1994年初审查通过了可研报告，同意加高丹江口水利枢纽，年均调水147亿m3的调水方案。此方案也得到国家计委和北京、天津、河北、河南及湖北五省市赞同。稍后于1995年国家环保局也正式批准了南水北调中线工程环境影响报告书。1995年，国务院决定对东、中、西三条线由水利部组织论证、国家计委组织审查。论证审查工作持续到1998年3月，主要结论为：南水北调东、中、西三条线都是必要的，以中、东、西为实施顺序是妥当的，中线工程以加高丹江口水库大坝、总干渠设计引水流量630m3s、加大流量800m3s、调水145亿m3为最佳比选方案。 1994年水利部审查通过了南水北调中线工程可行性研究报告，在审查意见中指出：“下阶段应抓紧进行必要的补充工作，编制总干渠总体设计和丹江口水库续建等单项工程初步设计分别报审”。根据这一要求，长江委和总干渠沿线有关省市开展了初步设计工作。 勘测工作：目前已完成初设阶段全线的外业工作，渠线带状地形测图，大型河渠交叉建筑物地质勘察报告已组织专家审查验收，地质勘察、测量成果已提交设计使用。 水文工作：进行了大量的外业调查、观测、测量及内业分析计算工作，汉江水资源评价及丹江口加高库区回水水面线复核，陶岔渠首的施工设计洪水、总干渠交叉河流设计洪水，穿黄工程设计洪水及施工期洪水等分析计算均已完成，初设水文专题报告已通过专家审查验收。 科研工作：针对中线工程中的重点、难点技术问题，如丹江口高坝加高新老砼结合试验，穿黄隧洞结构试验等。根据设计要求开展了大量的设计科研和特殊科研。使新材料、新工艺、新技术、新方法得以在设计中应用。 规划设计工作：编制完成了南水北调中线工程总干渠总体布置。总体布置确定了总干渠渠道线路、总干渠分段流量规模及分水口门流量规模、建筑物工程总布置、总干渠沿线特征水位及水头分配、总干渠工程等级及设计标准等。同时还完成了渠道工程设计及大部分单项建筑物的初步设计，尚未组织审查验收和汇总。丹江口枢纽加高初步设计已在1994年前完成待审。穿黄工程也已完成不同方案的初步设计工作。水利一词最早见于战国末期问世的吕氏春秋中的孝行览慎人篇，但它所讲的“取水利”系指捕鱼之利。约公元前 104前91年, 西汉史学家司马迁写成史记，其中的河渠书（见史记河渠书）是中国第一部水利通史。该书记述了从禹治水到汉武帝黄河瓠子堵口这一历史时期内一系列治河防洪、开渠通航和引水灌溉的史实之后,感叹道：“甚哉水之为利害也”,并指出“自是之后，用事者争言水利”。从此,水利一词就具有防洪、灌溉、航运等除害兴利的含义。现代由于社会经济技术不断发展, 水利的内涵也在不断充实扩大 1933年，中国水利工程学会第三届年会的决议中就曾明确指出：“水利范围应包括防洪 、排水 、灌溉 、水力、水道、给水、污渠、港工八种工程在内。”其中的“水力”指水能利用 ,“污渠”指城镇排水。进入20世纪后半叶,水利中又增加了水土保持 、水资源保护 、环境水利和水利渔业等新内容，水利的含义更加广泛。因此，水利一词可以概括为：人类社会为了生存和发展的需要，采取各种措施，对自然界的水和水域进行控制和调配，以防治水旱灾害，开发利用和保护水资源。研究这类活动及其对象的技术理论和方法的知识体系称水利科学。用于控制和调配自然界的地表水和地下水，以达到除害兴利目的而修建的工程称水利工程 。 水利与人类 水是一切生命的源泉，是人类生活和生产活动中必不可少的物质。在人类社会的生存和发展中，需要不断地适应、利用、改造和保护水环境。水利事业随着社会生产力的发展而不断发展，并成为人类社会文明和经济发展的重要支柱。原始社会生产力低下，人类没有改变自然环境的能力。人们逐水草而居，择丘陵而处，靠渔猎、采集和游牧为生，对自然界的水只能趋利避害，消极适应。进入奴隶社会和封建社会后，随着铁器工具的发展，人们在江河两岸发展农业,建设村庄和城镇,遂产生了防洪、排涝、灌溉、航运和城镇供水的需要，从而开创和发展了水利事业。18世纪开始的产业革命，带来了科学和技术的发展。一些国家开始进入以工业生产为主的社会。水文学 、水力学 、应用力学等基础学科的长足进步，各种新型建筑材料、设备、技术，如水泥、钢材、动力机械、电气设备和爆破技术等的发明和应用，使人类改造自然的能力大为提高。而人口的大量增长，城市的迅速发展，也对水利提出了新的要求。19世纪末，人们开始建造水电站和大型水库以及综合利用的水利枢纽，水利建设向着大规模、高速度和多目标开发的方向发展。水利工程曾包括在土木工程学科之内，与道路、桥梁、公用民用建筑并列。水利工程具有下列特点：水工建筑物受水作用，工作条件复杂；施工难度大；各地的水文、气象、地形、地质等自然条件有差异，水文、气象状况存在或然性，因此大型水利工程的设计，总是各有特点,难于划一；大型水利工程投资大、工期较长,对社会、经济和环境有很大影响，既可有显著效益，但若严重失误或失事，又会造成巨大的损失或灾害。由于水利工程具有自身的特点，以及社会各部门对水利事业日益提出更多和更高的要求，促使水利学科在20世纪上半叶逐渐形成为独立的科学。二次世界大战以后,随着各国经济的恢复和发展,以及系统论、控制论、信息论等新理论和电子计算机、遥感、微波通信等新技术的出现，水利事业进入蓬勃发展的新时期。但是在某些地方由于对水土资源的过量开发，或未能有效地进行保护，已造成恶果。例如：大量侵占江河湖泊水域,降低了防洪能力；滥伐滥垦森林草原,加剧了水土流失；工矿排放有毒