水资源利用与管理》课后作业
第5章 地表水资源的开发利用途径及工程
5.1 地表水资源有哪些特点？这些特点中，哪些对人类开发利用水资源有利？哪些不利？ 答: 特点：
1、多为河川径流，因此流量大，矿化度和硬度低 2、受季节影响较大，水量时空分布不均 3、较为充沛，能满足大流量的需水要求
4、水质易受到污染，浊度相对较高，有机物和细菌含量高
5、采用地表水源时，在地形、地质、水文、卫生防护等方面均较复杂。
有利特点：
1、流量大。有利于满足各种用水的水量要求，可以大量取水而不会对河流的生态
造成太大的影响。
2、矿化度和硬度低。有利于减少工业用水对水质处理的投资，同时对于农田灌溉
有利于减少农田盐碱化的风险。
3、有机物和细菌含量高。有利于利用天然河水发展养殖业，同时用于灌溉时可以
提高土壤肥力。
不利特点：
1、特点2。这加大了人类利用水资源的成本，而且对用水可靠性产生较坏的影响。
为了充分利用水资源，需要修建水利工程，如拦河坝等，这一方面对流域生态造成了影响，令一方面增大了投资。
2、水质易受到污染，浊度高。这降低了用水的可靠性和安全性。加大了水处理的
投资。
3、特点5。
5.2 地表水资源开发利用工程有哪些各自具有哪些特点？ 答： 1、河岸引水工程。
根据河流种类、性质和取水条件的不同，分为无坝引水、有坝引水和提水引水。 无坝引水的优点是可以去的自流水头；缺点水引水口一般距用水地较远，渗漏损失较大，且引水渠通常有可能遇到施工较难地段。
有坝引水适用于天然河道的水位、流量不能满足引水要求是，需抬高水位以便于自流引水的情况。
提水引水利用几点提水设备等，将水位较低水体中的水提到较高处，满足引水需要。
2、蓄水工程
包含挡水建筑物、泄水建筑物、引水建筑物三类基本建筑物。它具有径流调节作用，可根据年内或多年河道径流量，对河道内水量进行科学调节，以满足灌溉、发电或城市生活、生产用水等要求。 3、扬水工程
主要指泵站工程，根据泵站在水系统中的作用，泵站可以分为取水泵站、送水泵站、
加压泵站和循环泵站。泵站的设计需要有一套合理的机电设备及相应的建筑物。 4、输水工程
主要包括渠道输水和管道输水两种方式。渠道输水主要用于农田灌溉；管道输水主要用于城市生产和生活用水。输水工程的设计要符合一定的原则，满足经济可靠的要求，合理确定相应管径和管道流速。
5.3 地表水取水构筑物按其构造形式不同可分为哪几种类型？各自的适用条件如何？ 答： 1、固定式取水构筑物
又可分为岸边式、河床式和斗槽式。其中岸边式和河床式应用较为普遍，斗槽式使用较少。
岸边式无需在江河上建吧，适用于河岸脚都，主流近岸，岸边水深足够水质和地质条件都较好，且水位变幅较稳定的情况，但水下施工工程量较大，且须在枯水期或冰冻期施工完毕。
河床式根据进水管形式的不同，可以分为自流管取水式、虹吸管取水式、水泵直接取水式和江心桥墩式。它适用于主流离岸边较远，河床稳定、河岸较缓、岸边水深不足或水质较差，但河心有足够水深或较好水质式的情况。 2、移动式取水构筑物
它适用于水源水位变幅大，供水要求急或取水量不大时的请况。具体可分为浮船式和缆车式。
浮船式适用于河床稳定，岸坡适宜，有适当倾角，河流水位变幅在10—35m或更大，水位变化速度不大于2 m/h，枯水期水深不小于1.5m，水流平稳、流速和风浪较小，停泊条件较好的河段。
缆车式则适用于河流水位变幅为10—15m ，枯水位时能够保证一定的水深，涨落速度小于2m/h，无冰凌和漂浮物较少的情况。其位置宜选择在河岸岸坡稳定、地质条件好、岸坡倾角适宜的地段，如果河岸太陡，所需牵引设备过大，移车较困难；如果河岸太缓，则吸水管架太长，容易发生事故。
5.4选择江河取水构筑物位置时应考虑哪些因素？ 答： 1、水质较好
2、河床稳定，靠近主流和有足够的水深 3、地质、地形和施工条件好
4、避开人工建筑物和天然障碍物的影响 5、避免冰凌的影响
6、与河流的综合利用相适应
图5.1
取水口1和7都不合理，因为这两点分布在河流的凸岸，水流速度较小，容易产生泥沙淤积。
取水口3、4、5也不合理，这三点靠近河流中分水岭（天然障碍物额），这里的河床容易产生冲刷或淤积。而且在冰凌期时极易受到冰凌的冲击，造成取水构筑物的损毁。 取水点2和6也不合理。这两三点虽然在河流凹岸处，但是没有避开凹岸主流的冲顶点。
最终选取8和9为最佳取水点。
5.5 岸边式取水构筑物的基本形式有哪些？各有何特点？适用条件如何？ 答： 1、合建式
其特点是设备紧凑，总建筑面积较小，水泵吸水管路段，运行安全、管理和维护方便，应用范围广。但合建式结构复杂，施工较为困难。适用于岸边水深较大、河岸较陡、河岸地质条件良好、水位变幅和流速较大的河流才采用。
2、分建式
其趋势构筑物土建结构简单，易于施工，但水泵吸水管路长，水头损失大，运行安全性差，且对吸水管及吸水底阀的检修较困难。它适用于当岸边地质条件差，进水间不宜与泵房合建式，或者分建对结构和施工有利时的情况。分建时，进水间设于岸边，泵房建于岸内地质条件较好的点，但不宜距进水间太远，以面吸水管过长。
5.6 河床式取水构筑物的构造组成式怎样的？常见的趋势头部形式有哪些？分别适用于什么场合？
答： 河床式取水构筑物由泵房、集水间、取水头部和进水管组成。 1、管式取水头部
适用于江河水质较好、洪水期浊度不大、水位变幅较小的中小型取水构筑物。 2、蘑菇式取水头部
适用于泥沙、漂浮物较多的中小型取水构筑物，因为蘑菇头较高，所以要求在枯水期仍有一定水深。
3、鱼形罩式取水头部
适用于水泵直接吸水的中小型取水构筑物，鱼形罩可焊接在吸水管上，或安装在吸水管的喇叭口外。 4、箱式取水头部
适用于水深较小、含沙量小、冬季潜冰较多的河流。 5、桥墩式取水头部
适用于中小型的取水建筑物和水深较小、船只通航不频繁的河流。 6、桩架式取水头部
适用于流速较小、水位变化不大、河岸地质适宜打桩的河流。 7、岸边隧洞式喇叭口取水头部
适用于主流近岸，河滩不发育，岸坡较陡，地质条件较好的河段。 8、活动式取水头部
适用于枯水期水深较钱、洪水期底部含沙量较大的山区河流，多用于中小型取水构筑物。
9、斜板式取式头部
适用于含沙量大、粗颗粒泥沙占一定数量、枯水期仍有较大水深和较大流速的河段。
5.7 什么是浮船式取水构筑物？有哪些特点？
答： 浮船式取水构筑物是将取水设备直接安置在浮船上，有浮船、锚固设备、联络管及输水斜管等部分组成。其特点是构造简单了，便于移动，适应性强，灵活性大，能经常取得含沙量较小的表水层，且无水下工程，投资省，上马快，浮船式取水需随水位的涨落拆换接头，移动船位，紧固缆绳，收放电线电缆，尤其水位变化幅度达的洪水期，操作管理更为频繁。浮船必须定期维护，且工作量大。浮船在改换接头时，也需暂时停止供水，且船体怕碰撞，受风浪、航运、漂木及浮筏、河流流量、水位的急剧变化影响大，安全可靠性差。
5.8 缆车式取水构筑物由哪几部分组成？泵车设计有哪些要求？ 答： 由泵车、坡道或斜桥、输水管和牵引设备等部分组成。 泵车设计的要求：
1、斜坡的坡度不宜过大，否则会导致牵引设备过大，移车困难；也不宜太缓，否则吸水管架太长，容易发生事故。
2、要根据用户要求，合理的确定泵的扬程和流量，进而选择出泵的型号与备用的设置。
3、要根据河流的水文条件，合理的确定泵车的运行高程，以避免在枯水期取不到水，在洪水期发生水淹泵车的事故。 4、供电电源要有保证
5、泵的进水口要合理选择，以免发生堵塞现象。 5.9 海水取水有什么特点其常用的构筑物形式有哪几种？ 答:： 特点：
1、含盐量高，腐蚀性强 2、海生生物多
3、受到潮汐和波浪的影响较大 4、泥沙淤积 形式：
引水管渠引水、岸边式取水、潮汐式取水
第 6 章 地下水资源的开发利用途径及工程
6.1 地下水开发利用的优点和缺点。 ——优点：
分布广泛，容易就地取水 水质稳定可靠
具有时间上的调节作用 减轻或避免了土地盐碱化
具备某些特殊功能，如用于工业，洗浴，甚至发电等。
缺点：
过度开采容易造成以下问题 形成地下水位降落漏斗
引发地面沉降、地面塌陷、地裂缝等地质灾害 泉水流量衰减或断流 引起海水入侵 引起生态退化 造成地下水质恶化
6.2 管井是由哪几部分组成的？叙述管井施工的流程。
——管井主要由井室、井壁管、过滤器和沉砂管构成，管井又可分为单过滤器管井和多过滤器管井。
施工流程;
钻凿井孔—安装井管—填砾和管外封闭—洗井—抽水实验 6.3 大口井是由哪几部分组成的？叙述大口井施工的流程。 —— 主要有上部结构、井筒、及进水部分。 施工方法：
1、大开挖施工法
在开挖的基槽中，进行井筒砌筑或浇注及铺设反滤层工作。 2、沉井施工法
在井位处先开挖基坑，然后在基坑上浇注带有刃脚的井筒；待井筒达到一定强度后，即可在井筒内挖土，利用井筒自重切土下沉。
6.4 集中式供水水源地的选择需要考虑哪些方面的因素？ ——1、水源地的水文地质条件
首先从富水性角度考虑，水源地应选在含水层透水性强，厚度大、层数多、分布面积广的地段上。其次，进一步考虑其补给条，取水地段应有较好的汇水条件，可以最大限度的拦截、汇集区域地下径流，或接近地下水的集中补给、排泄取。
2、水源地的环境影响因素
保证水质和供水的可靠性，应远离城市或工矿排污区的上游，避开易发生地面沉降、塌陷、地裂等有害地质作用的地段。
3、水源地的经济、安全性和扩建前景
在满足水量、水质要求的前提下，应靠近用户，少占耕地；应选在地下水浅埋或自流河段等。
6.5 简要叙述不同取水构筑物的适用范围。
——管井适用于开采深层地下水，井深一般在300m以内，可用于开采潜水和承压水，其含水层的厚度一般在5m以上或有几层含水层。适用于任何砂、卵石、砾石地层及构造裂岩溶裂隙地带。
大口井适用于开采浅层地下水，一般在10m以内。适用于补给条件良好，任何砂、卵石、砾石层。
渗渠可开的采地下水埋深在2m以内，含水层厚度一般为1—6m。适用于补给条件良好，渗透性较好的中粗砂、粗砂、砾石或卵石层。
坎儿井用于开采潜水，埋深较浅，一般在10m 以内，含水层厚度较薄。
辐射井的适应性较强，一般不能用大口井开采的厚度较薄的含水层，以及不能用渗渠开采的厚度薄、埋深较大的含水层，均可用辐射井开采。
第7章 生活用水
7.5 以你所在的地区为例，设计一个分区用水量的计算方案。 ——
我村现有2500人，设计年限内预期发展到3000人。大部分房屋为2层，室内有给水龙头及卫生设备。全村用水量最大的单位有养殖场，招待所，商业街，洗浴中心，冶炼厂，学校，造纸厂，砖厂，水泥厂等，具体见下表。计算用水量如下：
1、居民生活用水量
用水普及率以80%计，按当地用水习惯和房屋卫生设备情况，最高日用水定额为60/(L.d),因此最高日用水量为：
2、各企业及建筑用水量
根据经验，各企业及建筑用水量如表7-1所示，总用水量： 表7-1 各企业及建筑用水量 （单位m/d）
编号 用户 用水量 1 养殖场 300 2 招待所 10 3 商业街 200 4 洗浴中心 200 5 冶炼厂 600 3、未预见水量 采用上述两项用水量总和的15%，得: 4、最高日设计用水量
最高日用水量取为3000 m/d 。
33编号 6 7 8 9 用户 学校 造纸厂 砖厂 水泥厂 总计:2160 用水量 150 200 200 300
《水资源利用与管理》课后题
