水量平衡原理与方程水文学概论

水量平衡是物质不灭定律在水文学中的具体应用，是定量研究水文现象的基本工具。应用水量平衡原理可对水文循环建立定量概念，从而了解各循环要素如降水、蒸发、径流、下渗之间的定量关系。

水量平衡是水文学中最重要、最基本的原理，水量平衡方程式是水文学中最重要、最基本的方程式，应用十分广泛。水量平衡是指在水文循环过程中，对任一区域（或水体）、任一时段内输入水量与输出水量之差等于其蓄水量的变化量。根据该原理可写出某一区域或水体任一时段Δt内的水量平衡方程

式中　I——给定时段Δt内的输入水量；

O——给定时段Δt内的输出水量；

W1、W2——时段Δt的初、末蓄水量；

ΔW——时段Δt内蓄水量的变化量，即ΔW=W2-W1。如果ΔW＞0，表示蓄水量增加；如果ΔW=0，表示蓄水量不变；如果ΔW＜0，则表示蓄水量减小。(www.xing528.com)

式（2.2）为最基本的水量平衡方程，应用时有以下两点需要特别注意：一是明确研究的对象，二是要设定计算时段。研究的对象可以是一个流域，或某一水体，如湖泊、水库等，也可以是流域或水体的一部分，如某一河段，甚至可以是人为划定的某个区域，例如水平衡区、行政区。计算时段要根据所研究的问题而定，如果是研究大范围的水量平衡问题，计算时段常取月、年、多年。如果是研究某个不大的水体，一般取较短的计算时段，如日、时、分等。

研究水量平衡是对水文循环建立定量的概念，了解组成水文循环各要素——降水、下渗、蒸发和径流的作用；解决一个地区或流域的产水量和径流的出流过程；根据水量平衡由某些已知水文要素推求待定的水文要素（如已知降水、径流推求损失量）。水量平衡原理除了用来定量计算水文循环各要素间数量关系外，还被广泛应用于水文预报、水文水利计算等方面的计算问题，如河道洪水演算、水库调洪计算、水库兴利计算等，同时还可以用来对水文测验、资料整编、预报和计算的成果进行合理性检查分析并评价成果的精度。

水量平衡分析还是水资源现状评价与供需预测研究工作的核心。从降水、蒸发、径流等基本资料的代表性分析开始，到进行径流还原计算，到研究大气水、地表水、土壤水、地下水等四水转化关系，以及区域水资源总量评价，基本上都是根据水量平衡原理进行的。水资源开发利用现状以及未来的供需平衡计算，更是围绕着用水、需水与供水之间能否平衡的研究展开的，所以水量平衡分析是水资源研究的基础。

在流域规划，水资源过程系统规划与设计中，同样离不开水量平衡工作。它不仅为过程规划提供基本涉及参数，而且可以评价过程建设后可能产生的实际效益。

此外，在水资源工程正式投入运行后，水量平衡方法又往往是恰当地协调各部门用水要求，进行合理调度，科学管理，充分发挥用水效益的重要手段。