水文水資源分析方法及應用探討

朱春龍主編

中國水利水電出版社出版

水文水資源是一個復雜的生態系統，該系統內包含眾多子系統。由朱春龍主編、中國水利水電出版社出版的《水文水資源分析計算》一書，總結了水文水資源分析的新技術、新設備、新情況等，系統地介紹了水文水資源調查與分析的相關概念、途徑和方法，重點分析了暴雨洪水、防洪項目、水資源情況、入河排放口等水文分析和水資源計算的基礎知識，對于加強水資源的開發與管理、提高水資源使用效率、促進區域經濟發展具有重要意義。

《水文水資源分析計算》一書共九部分內容。第一部分為緒論，講述了水文水資源分析的主要內容，介紹了主要的研究方法。第二部分為暴雨分析計算，先概述了相關基礎理論知識，分析了暴雨資料審查與處理、暴雨頻率分析的相關方法，并以典型的暴雨過程為案例進行了暴雨分析計算。第三部分為洪水分析計算，分別從流量資料、暴雨資料、小匯水面積洪水等方面分析了洪水的計算方法。第四部分討論了暴雨洪水分析計算的方法和應用手段。第五部分和第六部分分別從地表水資源量和地下水資源量的角度討論了地表和地下水資源量分析和計算的方法。第七部分和第八部分講述了用水量和可供水量分析與計算的方法。第九部分從河流水質角度分析了河流水資源分析計算的方法。此外，作者在每一部分都附有小結、思考與練習題，幫助讀者對相關理論知識進行鞏固和提升。

參閱全書可知，水文水資源主要受到氣候變化和人類活動的影響，呈現出不確定性、多目標性、多層次性、非線性、動態性等特征，分析難度較大。水文水資源分析涉及水利工程和水資源合理利用，目前主要運用的分析方法是瞬時流量法、間斷流量法、洪水折算法、集流模型法、水文模型法等。相關部門應運用多種勘測技術和分析計算方法，建立全流域、實時性的監測裝置，初步構建高效的水資源利用和管理模式，提高水資源的利用效率，實現流域內的水資源優化調度，緩解人類面臨的水資源危機，具體可以從以下三個方面入手。

其一，構建全方位的水文分析系統，對水資源進行實時監控。水資源受降水、地形、氣候、徑流等因素的影響，分析過程極為復雜，計算量大。為了方便對水資源進行管理，首先，相關部門可以建立水文分析系統，對降水量、蒸發量、滲透量、降水頻率等進行計算。比如，工作人員只需要將不同時期的降雨量導入系統，再由附近的水文站進行數據整理和分析，就可以得到地區平均降雨量。其次，相關部門可以建立空間數據庫，用點、線、面等來構建相關的水文數據，然后通過影像匹配和空間校準得到水文地圖，以地圖為依據對區域水文水資源特征進行整體性的分析和計算。同時，工作人員可以通過降水頻率來預測未來的天氣，也可以通過附近水文站的雨量數值和站點的權重來計算區域降雨量。最后，為了提高水文水資源數據的使用效率，不同的水文站之間可以建立共享式的數據管理平臺，及時上傳區域的原始水文數據，以自動化的數據管理和計算模式代替手工監測和計算。

其二，建立豐水期和枯水期子系統，做好水資源優化調度。受季風氣候影響，各流域有明顯的枯水期和豐水期之分。在不同的時間里水文要素會呈現出不同的變化特征，如枯水期就需要進行開閘放水，保持中下游水量，維持河流中下游生態平衡。由于水資源是隨著時間和空間的變化而變化的，因此水文監測站應該對降水量、蒸發量、滲透量、水溫等進行記錄和管理，通過數據計算和分析做好流域內的水資源優化調度。此外，由于水資源調度往往是由政府進行統一決策和安排的，因此需要科學依據和詳細的數字支撐，水文監測站可以利用豐水期和枯水期子系統來調配和分析水文數據，制定水資源調度方案，保障不同時期水資源調度的科學性與合理性。

其三，以生態保護為前提，利用水利工程統一調配水資源。水文水資源內部各系統之間存在著復雜的關系和客觀的不確定性，不僅增加了水資源管理的難度，而且加大了生態保護的難度。因此，政府必須建立專門的水文水資源管理部門，以科學、可持續為調配原則，對水資源進行統一分配和科學調度，解決不同部門、不同地區、不同企業之間的用水矛盾，最大限度保障水資源的生態效益、社會效益和經濟效益。比如，為了防洪和抗旱，應建設大中型水庫，發揮水資源開發和利用優勢，但是盲目地修建水庫會導致徑流量發生改變，影響地下水位和生態環境。因此，政府在進行水利工程建設時，要優先考慮人類活動對生態環境的影響，在調配水資源時以生態保護為前提，按照供需結合的水資源調配方法，構建宏觀的水資源調配模式。