水利工程概论

前言

第1章概述

1.1水资源

1.2我国水利工程建设成就

1.3当代水利发展前沿

思考题

参考文献

第2章水利工程基础知识

2.1水文学基础

2.2工程测量基础

2.3工程地质基础

2.4水力学基础

第3章水利工程建设程序与阶段

3.1水利工程建设程序

3.2水利工程规划

3.3项目建议书阶段

3.4可行性研究阶段

3.5设计阶段·

3.6 建设准备阶段

3.7建设实施阶段

3.8生产准备阶段

3.9竣工验收阶段

3.10后评价阶段

第4章水库泥沙及水库调度

4.1水利水电工程等别及水工建筑物级别

4.2水库泥沙淤积及其防治

4.3水库调度…

参考文献

第5章水利工程基本原理及设计

5.1挡水和泄水建筑物

5.2引调水建筑物

5.3水电站及水电站建筑物

5.4防洪治河工程

5.5生态水利工程

5.6其他水利工程

第6章水利工程造价及招投标

6.1基本建设程序与工程概预算

6.2工程项目划分与费用构成

6.3.投资估算

6.4设计总概算

6.5施工图预算

6.6施工预算

6.7工程招标与投标

6.8竣工结算与竣工决算

第7章 水利工程施工…

7.1施工水流控制

7.2土石坝施工

7.3混凝土坝施工

7.4水工建筑物智能建造技术

7.5水利工程施工管理·

思考题

参考文献

第8章水利工程验收及运行管理8.1水利工程验收

8.2水利工程安全监测

8.3水利工程防汛抢险

参考文献

第9章智慧水利…

9.1智慧水利基础

9.2智慧水利工程设计…

9.3智慧水利工程管理·

9.4智慧水利数字孪生·

思考题·

参考文献

第1章概述

1.1水资源

1.1.1世界水资源概况

地球上的水资源，从广义上来说是指水圈内的总水量。由于海水难以直接利用，因而通常所说水资源主要指陆地上的淡水资源。通过水循环，陆地上的淡水得以不断更新、补充，满足人类生产和生活需要。

水是地球上最丰富的资源，覆盖地球表面71%的面积。但是，地球上的水尽管数量巨大，能直接被人们生产和生活利用的却少得可怜。地球上的水有近98%是既不能供人饮用、也无法灌溉农田的海水，淡水资源仅占总水量的2.53%，而在这极少的淡水资源中，有70%以上被冻结在南极和北极的冰盖中，加上难以利用的高山冰川和永冻积雪，有87%的淡水资源难以利用。人类真正能够利用的淡水资源是江河湖泊和地下水中的一部分，约占地球淡水量的0.26%，占地球总水量的十万分之七，即真正有效利用的全球淡水资源每年约为9000km3。

全球淡水资源不仅短缺而且地区分布极不平衡。按地区分布，巴西、俄罗斯、加拿大、中国、美国、印度尼西亚、印度、哥伦比亚和刚果等9个国家的淡水资源占了世界淡水资源的60%。约占世界人口总数40%的80个国家和地区严重缺水，有约15亿人口面临淡水不足问题，其中26个国家的3亿人口完全生活在缺水状态，预计到2025年，全世界将有30亿人口缺水。21世纪水资源正在变成一种宝贵的稀缺资源。水资源问题已不仅仅是资源问题，更成为关系国家经济、社会可持续发展和长治久安的重大战略问题。

1.1.2中国水资源概况

依据2021年《中国水资源公报》，2021年全国水资源总量为29638.2亿m3，比多年平均值偏多7.3%。其中，地表水资源量为28310.5亿m³，地下水资源量为8195.7亿m，地下水与地表水资源不重复量为1327.7亿m3。我国年人均水资源量为2104m³，约为世界人均占有量的1/4，在世界银行连续统计的153个国家中居第88位。目前有16个省（自治区、直辖市）人均水资源量(包括过境水)低于严重缺水线，有6个省（自治区)(宁夏、河北、山东、河南、山西、江苏）人均水资源量低于500m3。

从中国大陆水资源总量的变化趋势看，最近20多年来，由于环境变化，如受气候变化和人类经济活动导致的土地利用和覆被变化的影响，我国各地区的水资源有不同程度的变化，降水和水资源数量略有减少，特别是中国北方地区(如华北地区等)

水资源数量减少的趋势比较明显。北方缺水地区持续枯水年份的出现，以及黄河、淮河、海河与汉江同时遭遇枯水年份等不利因素的影响，更加加剧了北方水资源供需的矛盾。

1.1.3中国水资源特点

我国地理位置特殊，地形变化大，气候差异也大，水资源分布特点明显。从全国来看，目前我国水资源的主要特点有以下几个。

1.水资源总量丰富，人均占有量少

我国水资源多年平均总量为2.78万亿m³，居世界第6位，平均径流深度约284mm，为世界平均值的90%，居世界第6位。虽然我国水资源总量丰富，但是人均占有量很少，被列为世界13个贫水国家之一。水资源耕地的平均占有量为28320m3/hm2，仅为世界平均数的80%。

2.水资源在空间上分布不平衡

长江流域及其以南地区国土面积只占全国的36.5%，其水资源量却占全国的81%；淮河流域及其以北地区的国土面积占全国的63.5%，其水资源量仅占全国的19%。

3.水资源在时间上分布不平衡

我国河流年际间最大和最小径流的比值，长江以南地区中等河流在5以下，而北方地区多在10以上，径流量的年际变化存在明显的连续丰水年和连续枯水年情况。年内分布则是夏秋季水多，冬春季水少。大部分地区年内连续4个月降水量占全年的70%以上，短期径流过于集中，易造成洪涝灾害。例如，1998年属于丰水年，全国河川径流量比正常年份多6247亿m³，其中长江偏多3491亿m³(多36.7%），松花江偏多693亿m（多90.9%），长江、嫩江出现了特大洪涝灾害；2001年干旱严重，全国大部分地区河川径流量偏少，松花江、辽河、海河、黄河、淮河比正常年份来水量偏少23%~67%，长江也偏少6%~9%，仅东南、华南沿海、西南和西北内陆来水偏丰。