版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶(hù)提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡(jiǎn)介
地球上的水資源專(zhuān)題參照普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材《水資源計(jì)算與管理》,制作本課件。本教材可用于資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課,也可供地理科學(xué)類(lèi)、水利類(lèi)、土木類(lèi)、環(huán)境與安全類(lèi)、地質(zhì)學(xué)類(lèi)等相關(guān)專(zhuān)業(yè)的教師、本科生和研究生及科技人員參考。2011年1月出版地球上的水資源專(zhuān)題參照普通高等教育“十二五”規(guī)劃教水是自然環(huán)境中最活躍的因子,是一切生命活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ),是人類(lèi)賴(lài)以生存和發(fā)展最寶貴的自然資源。隨著人口的劇增、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及人類(lèi)物質(zhì)文化生活水平的提高,全世界對(duì)水資源的需求量迅猛增長(zhǎng),再加上人類(lèi)活動(dòng)所引起的水污染日益嚴(yán)重,使得世界上許多國(guó)家和地區(qū)出現(xiàn)了嚴(yán)重的水資源危機(jī)。水資源緊缺已成為世界許多國(guó)家和地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的限制因素,引起人們的普遍關(guān)注,21世紀(jì)被譽(yù)為“水的世紀(jì)”。為了合理開(kāi)發(fā)利用水資源,以實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展,迫切需要加強(qiáng)水資源研究。水資源學(xué)是以研究水資源形成、轉(zhuǎn)化、運(yùn)動(dòng)規(guī)律以及水資源開(kāi)發(fā)、利用、規(guī)劃、管理、保護(hù)等為主要內(nèi)容的一門(mén)新興學(xué)科。水是自然環(huán)境中最活躍的因子,是一切生命活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ),是人類(lèi)第一節(jié)水資源的含義與特征一、水資源的涵義由于研究的領(lǐng)域不同或思考的角度不同,專(zhuān)家學(xué)者們對(duì)“水資源”(waterresources)一詞的理解差異很大,對(duì)它的“定義”有四五十種之多,被公認(rèn)的主要有:(1)《大不列顛大百科全書(shū)》將水資源解釋為:“全部自然界任何形態(tài)的水,包括氣態(tài)水、液態(tài)水和固態(tài)水的總量”。這一解釋為“水資源”賦予十分廣泛的含義。實(shí)際上,資源的本質(zhì)特性就是體現(xiàn)在其“可利用性”。毫無(wú)疑問(wèn),不能被人類(lèi)所利用的不能稱(chēng)為資源?;诖?,1963年英國(guó)的《水資源法》把水資源定義為:“(地球上)具有足夠數(shù)量的可用水源”。在水環(huán)境污染并不突出的特定條件下,這一概念比《大不列顛大百科全書(shū)》的定義賦予水資源更為明確的含義,強(qiáng)調(diào)了其在量上的可利用性。第一節(jié)水資源的含義與特征一、水資源的涵義
(2)聯(lián)合國(guó)教科文組織(UNESCO)和世界氣象組織(WMO)在1988年共同制訂的《水資源評(píng)價(jià)活動(dòng)——國(guó)家評(píng)價(jià)手冊(cè)》中,定義水資源為:“可以利用或有可能被利用的水源,具有足夠數(shù)量和可用的質(zhì)量,并能在某一地點(diǎn)為滿(mǎn)足某種用途而可被利用。”這一定義的核心主要包括兩個(gè)方面,其一是應(yīng)有足夠的數(shù)量,其二是強(qiáng)調(diào)了水資源的質(zhì)量。有“量”無(wú)“質(zhì)”,或有“質(zhì)”無(wú)“量”均不能稱(chēng)之為水資源。這一定義比英國(guó)《水資源法》中水資源的定義具有更為明確的含義,不僅考慮水的數(shù)量,同時(shí)其必須具備質(zhì)量的可利用性。
(3)前蘇聯(lián)水文學(xué)家O.A.斯賓格列爾在《水與人類(lèi)》著作中指出:“所謂水資源,通常理解為某一區(qū)域的地表水(河流、湖泊、沼澤、冰川)和地下淡水儲(chǔ)量。水資源分為更新非常緩慢的永久儲(chǔ)量和年內(nèi)可恢復(fù)的儲(chǔ)量?jī)深?lèi),在利用永久儲(chǔ)量時(shí),水的消耗不應(yīng)大于它的恢復(fù)能力”。(2)聯(lián)合國(guó)教科文組織(UNESCO)和世界氣象組織(W
(4)1988年8月1日頒布實(shí)施的《中華人民共和國(guó)水法》將水資源認(rèn)定為“地表水和地下水?!保?)1994年《環(huán)境科學(xué)詞典》定義水資源為“特定時(shí)空下可利用的水,是可再利用資源,不論其質(zhì)與量,水的可利用性是有限制條件的”。(6)《中國(guó)大百科全書(shū)》在不同的卷冊(cè)中對(duì)水資源也給予了不同的解釋。如在大氣科學(xué)、海洋科學(xué)、水文科學(xué)卷中,水資源被定義為“地球表層可供人類(lèi)利用的水,包括水量(水質(zhì))、水域和水能資源,一般指每年可更新的水量資源”;在水利卷中,水資源被定義為“自然界各種形態(tài)(氣態(tài)、固態(tài)或液態(tài))的天然水,并將可供人類(lèi)利用的水資源作為供評(píng)價(jià)的水資源”。(4)1988年8月1日頒布實(shí)施的《中華人民共和國(guó)水法》對(duì)水資源的概念及其內(nèi)涵具有不盡一致的認(rèn)識(shí)與理解,其主要原因在于水資源是一個(gè)既簡(jiǎn)單又非常復(fù)雜的概念。它的復(fù)雜內(nèi)涵表現(xiàn)在:水的類(lèi)型繁多,具有運(yùn)動(dòng)性,各種類(lèi)型的水體具有相互轉(zhuǎn)化的特性。水的用途廣泛,不同的用途對(duì)水量和水質(zhì)具有不同的要求;水資源所包含的“量”和“質(zhì)”在一定條件下是可以改變的;更為重要的是,水資源的開(kāi)發(fā)利用還受到經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件、社會(huì)條件和環(huán)境條件的制約。正因?yàn)槿绱?,人們從不同的?cè)面認(rèn)識(shí)水資源,造成對(duì)水資源一詞理解的不一致性及認(rèn)識(shí)的差異性。綜上所述,水資源可以理解為人類(lèi)長(zhǎng)期生存、生活和生產(chǎn)活動(dòng)中所需要的各種水,既包括數(shù)量和質(zhì)量含義,又包括其使用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。一般認(rèn)為,水資源概念具有廣義和狹義之分。廣義上的水資源指地球上水圈內(nèi)的所有水體(世界上一切水體),包括海洋、河流、湖泊、沼澤、冰川、土壤水、地下水及大氣中的水分,都是人類(lèi)寶貴的財(cái)富。按照這樣理解,自然界的水體既是地理環(huán)境要素,又是水資源。但是限于當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件,對(duì)含鹽量較高的海水和分布在南北兩極的冰川,目前大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用還有許多困難。對(duì)水資源的概念及其內(nèi)涵具有不盡一致的認(rèn)識(shí)與理解,其主要原因在狹義上的水資源不同于自然界的水體,它僅僅指在一定時(shí)期內(nèi),能被人類(lèi)直接或間接開(kāi)發(fā)利用的那一部分動(dòng)態(tài)淡水水體。這種開(kāi)發(fā)利用,不僅目前在技術(shù)上可能,而且經(jīng)濟(jì)上合理,且對(duì)生態(tài)環(huán)境可能造成的影響也是可接受的。作為水資源的水體一般應(yīng)滿(mǎn)足下列條件①通過(guò)工程措施可以直接取用,或通過(guò)生物措施可以間接利用;②水質(zhì)要符合用水的要求;③補(bǔ)給條件好,水量可以逐年更新。這種水資源主要指河流、湖泊、地下水和土壤水等淡水,個(gè)別地方還包括微咸水。這幾種淡水資源合起來(lái)只占全球總水量的0.77%左右,約為1065萬(wàn)km3。淡水資源與海水相比,所占比例很小,但卻是目前研究的重點(diǎn)。這里需要說(shuō)明的是,土壤水雖然不能直接用于工業(yè)、城鎮(zhèn)供水,但它是植物生長(zhǎng)必不可少的條件,可以直接被植物吸收,所以土壤水應(yīng)屬于水資源范疇。至于大氣降水,它不僅是徑流形成的最重要因素,而且是淡水資源的最主要,甚至唯一的補(bǔ)給來(lái)源。狹義上的水資源不同于自然界的水體,它僅僅指在一定時(shí)期內(nèi),能被二、水資源的特征水是自然環(huán)境的基本要素,在自然地理環(huán)境形成和發(fā)展過(guò)程中起著重要作用。水是生命的物質(zhì)基礎(chǔ),沒(méi)有水便不會(huì)有生命和人類(lèi)。水是人類(lèi)生存和發(fā)展所必需的物質(zhì),是社會(huì)生產(chǎn)最寶貴的資源,是農(nóng)業(yè)的命脈,工業(yè)發(fā)展的重要條件,城鎮(zhèn)布局的重要因素,是人類(lèi)最寶貴的財(cái)富之一。水資源不僅具有一般資源的屬性,而且具有許多獨(dú)特的性質(zhì)。二、水資源的特征水是自然環(huán)境的基本要素,在自然地理環(huán)境形成(一)儲(chǔ)量的有限性地球上的總水量是一定的,約13.86億km3即138.6億億m3,但其中96.5%是含鹽量較高的海水,目前不能為人類(lèi)大量地直接取用。而地球上含鹽量不超過(guò)1‰的淡水僅占全球總儲(chǔ)水量的2.53%,約0.35億km3(3.5億億m3)。再加上這一微量比例的淡水中,大部分是固體冰川,被固定在地球兩極和高山地帶,在目前的技術(shù)水平上還難以利用;液態(tài)淡水中,又絕大部分是深層地下水,開(kāi)采利用得也很少。所以目前人類(lèi)容易利用的淡水有河水、淡水湖泊水、淺層地下水和土壤水等,儲(chǔ)量為1065萬(wàn)km3,只占全球淡水總量的30.4%,全球總儲(chǔ)水量的0.77%。總之,水資源的靜態(tài)儲(chǔ)量是極其有限的,是十分寶貴的資源。因此,我們?cè)陂_(kāi)發(fā)利用時(shí),要注意節(jié)約用水和保護(hù)水資源,在日常生活中更要注意節(jié)約用水。(一)儲(chǔ)量的有限性地球上的總水量是一定的,約13.86億k(二)循環(huán)再生性以上所講的水資源儲(chǔ)量是靜態(tài)儲(chǔ)量。事實(shí)上,地球上的水并非靜止不動(dòng),而是在不斷地進(jìn)行相態(tài)變化和空間位置的轉(zhuǎn)移過(guò)程,存在著巨大的水分循環(huán)過(guò)程。通過(guò)周而復(fù)始的水分循環(huán)過(guò)程,地球上各種水體相互聯(lián)系轉(zhuǎn)換,使得各種水資源得以恢復(fù)、更新和再生,即水資源是一種可再生的動(dòng)態(tài)資源,這是水資源區(qū)別于礦產(chǎn)資源的重要特性。由于水循環(huán)過(guò)程是無(wú)限和連續(xù)的,所以地表水和地下水在被被合理利用后,總能得到大氣降水的補(bǔ)給。從這個(gè)意義上講,水是一種世界性的不斷更新和再生的資源,具有“取之不竭,用之不盡”的特點(diǎn)。除自然再生外,還可人工再生水資源,或通過(guò)海水淡化和廢水、污水凈化處理來(lái)獲得水資源,或通過(guò)植樹(shù)造林和人工降雨促進(jìn)水循環(huán)來(lái)對(duì)水資源進(jìn)行人工再生。從水資源的可再生性特點(diǎn)表明,只要利用合理、保護(hù)得當(dāng),水資源是能夠循環(huán)再現(xiàn)和不斷更新的。盡管水循環(huán)過(guò)程是無(wú)限的,然而在一定的時(shí)間和空間范圍內(nèi),大氣降水對(duì)水資源的補(bǔ)給卻是有限的,并且各種水體循環(huán)更替周期不同,其水資源恢復(fù)量也不相同??梢?jiàn),水資源是循環(huán)再生過(guò)程的無(wú)限性和具體時(shí)空再生補(bǔ)給水量的有限性的對(duì)立統(tǒng)一體。所以在開(kāi)采利用時(shí),要注意節(jié)約利用,十分珍惜和保護(hù)水資源,其開(kāi)采利用量應(yīng)小于循環(huán)更新量,一般不動(dòng)用難以恢復(fù)的儲(chǔ)存在地表和地下的靜態(tài)儲(chǔ)量。(二)循環(huán)再生性以上所講的水資源儲(chǔ)量是靜態(tài)儲(chǔ)量。事實(shí)上,地球(三)流動(dòng)性水資源與其他固體資源的本質(zhì)區(qū)別在于其所具有的流動(dòng)性,它是在循環(huán)中形成的一種動(dòng)態(tài)資源,具有循環(huán)性。水循環(huán)系統(tǒng)是一個(gè)龐大的天然水資源系統(tǒng),處在不斷地開(kāi)采、補(bǔ)給和消耗、恢復(fù)的循環(huán)之中,可以不斷地供給人類(lèi)利用和滿(mǎn)足生態(tài)平衡的需要。正是由于水資源是動(dòng)態(tài)資源,在川流不息地流動(dòng),若不及時(shí)加以利用,就會(huì)白白地流走。這就要求我們必須充分合理地利用水資源,使其發(fā)揮最大的效益。(三)流動(dòng)性水資源與其他固體資源的本質(zhì)區(qū)別在于其所具有的流動(dòng)(四)時(shí)空分布不均勻(變化的復(fù)雜性)水資源在自然界中具有一定的時(shí)間和空間分布。時(shí)空分布的不均勻性是水資源的又一特性。全球水資源的分布表現(xiàn)為極不均勻性。1.空間分布不均勻由于太陽(yáng)輻射、大氣環(huán)流、海陸分布、地形條件和人類(lèi)活動(dòng)等的影響,地球上的降水、地表和地下徑流分布都很不均勻。世界各大洲陸地年徑流總量為4.68萬(wàn)km3(包括南極洲)(表1-1),折合徑流深314mm。按大洲而論,亞洲最多(14410km3),南美洲其次(11760km3),再依次為北美洲(8200km3)、非洲(4570km3)和歐洲(3210km3),大洋洲(2090km3)最少。主要原因是各大洲承受降水的面積相差很大。(四)時(shí)空分布不均勻(變化的復(fù)雜性)水資源在自然界中具有一定表1-1世界各大洲降水量與徑流量分布大陸(連同島嶼)面積(104km2)降水量徑流量占總徑流量的%(mm)(km3)(mm)(km3)亞洲4347.5741322003321441031非洲3012.074022300151457010北美洲2420.075618300339820017南美洲1780.01596284006611176025南極洲1398.0165231016523105歐洲1050.0790829030632107澳大利亞761.54563470393000.6大洋洲(各島)133.527043610156620904.4全球陸地14902.579811888031446850100注資料來(lái)源:《中國(guó)大百科全書(shū)·水利》卷,1992年表1-1世界各大洲降水量與徑流量分布大陸面積降水量徑流量按國(guó)家論,年徑流量超過(guò)1萬(wàn)億m3的國(guó)家依次為巴西(51912億m3)、加拿大(31220億m3
)、美國(guó)(29702億m3)、印度尼西亞(28113億m3)、中國(guó)(27115億m3)和印度(17800億m3)。全球降水有隨緯度增加而減少的趨勢(shì),赤道多雨帶是全球降水量最多的地帶,相應(yīng)的徑流量也最豐富。地球上約1/3的地區(qū)為干旱與半干旱帶,這些地區(qū)降水稀少,地表很少產(chǎn)生徑流,甚至為大面積的無(wú)流區(qū)。中國(guó)水資源的地區(qū)差異特別明顯,年降水量和徑流深從東南沿海向西北內(nèi)陸遞減。水資源空間分布的不均衡,使得有些國(guó)家和地區(qū)水資源豐富,有些國(guó)家和地區(qū)水資源卻又貧乏。為解決區(qū)域性缺水問(wèn)題,不少?lài)?guó)家興建了跨區(qū)域性的調(diào)水工程。如中國(guó)的“南水北調(diào)工程”。按國(guó)家論,年徑流量超過(guò)1萬(wàn)億m3的國(guó)家依次為巴西(519122.時(shí)間分配的不均勻性
水資源的時(shí)間變化具有十分復(fù)雜的表現(xiàn)形式:既有在確定性因素影響下的周期性變化,又有在隨機(jī)性因素影響下的不重復(fù)性變化。受氣候和地理因素的影響,地球上的降水在時(shí)程上的分配是不均勻的,相應(yīng)的徑流量變化也很大,與用水部門(mén)的需要不適應(yīng)。世界上相當(dāng)多的地區(qū),尤其大陸性和季風(fēng)性氣候區(qū),水資源的年內(nèi)分配不均、年際變化大。海洋性氣候區(qū),水資源的季節(jié)和年際變化相對(duì)較小。如我國(guó)受大陸性季風(fēng)氣候影響,大部分地區(qū)冬春少雨,多春旱;夏秋多雨,多洪澇。降水量和徑流量的年際變化也很大,而且常常是連續(xù)數(shù)年的多水期與連續(xù)數(shù)年的少水期交替出現(xiàn)。出現(xiàn)連續(xù)多水年時(shí),可導(dǎo)致大洪澇;出現(xiàn)連續(xù)少水年時(shí),可導(dǎo)致嚴(yán)重旱災(zāi)。為解決水資源的時(shí)間分配不均勻性,需要興建蓄水工程,豐水季節(jié)的年份蓄水供枯水季節(jié)和年份用,達(dá)到豐蓄枯用的目的。2.時(shí)間分配的不均勻性水資源的時(shí)間變化具有十分復(fù)雜的表現(xiàn)(五)利用上的多樣性和廣泛性水資源既是生產(chǎn)資料,又是生活資料,在國(guó)計(jì)民生中用途極其廣泛,各行各業(yè)都離不開(kāi)它。按利用方式不同,可分為:(1)直接消耗水量——生活用水、農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)生產(chǎn)用水等,都屬于消耗性用水,其中有一部分回歸到水體中,但數(shù)量已減少,而且水質(zhì)亦發(fā)生了變化(消耗性用水)。(2)利用水能——水力發(fā)電。(3)利用水域環(huán)境——非消耗性用水。如航運(yùn)、水產(chǎn)養(yǎng)殖、旅游、生態(tài)環(huán)境用水。根據(jù)水資源利用上的多樣性和廣泛性,在開(kāi)發(fā)利用時(shí),盡量一水多用,發(fā)揮水的綜合效益,避免一水單用。綜合利用原則是世界各國(guó)河流開(kāi)發(fā)的一項(xiàng)重要原則。除水力發(fā)電以外,還應(yīng)同時(shí)考慮防洪、灌溉、供水、航運(yùn)、水產(chǎn)、旅游等效益,以及水資源開(kāi)發(fā)對(duì)生態(tài)和環(huán)境的影響。(五)利用上的多樣性和廣泛性水資源既是生產(chǎn)資料,又是生活資料(六)經(jīng)濟(jì)上的兩重性經(jīng)濟(jì)上的兩重性包括兩個(gè)方面:(1)一方面是指水資源具有水利和水害的雙重性。“水能載舟,亦能覆舟”,水既能給人類(lèi)帶來(lái)福利,為國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù),又可帶來(lái)洪水、內(nèi)澇等災(zāi)害,這說(shuō)明水資源在經(jīng)濟(jì)上具有利弊兩重性,這是水資源區(qū)別于其他自然資源的又一特點(diǎn)。直到現(xiàn)在,洪澇災(zāi)害依然是最主要的自然災(zāi)害。我國(guó)是洪澇災(zāi)害最嚴(yán)重的國(guó)家之一,占全國(guó)1/3的耕地、2/5的人口和3/5的工農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值地區(qū),約有100多萬(wàn)km2國(guó)土處于洪水威脅之中。1998年僅洪澇災(zāi)害損失就達(dá)近300億美元。(2)另一方面,水資源利用時(shí),可以興利(發(fā)電、灌溉、供水等)和除害(除洪等),但也會(huì)產(chǎn)生土地淹沒(méi)、人口遷移、水質(zhì)污染、地下水位下降等不利影響。同時(shí),水資源的不合理開(kāi)發(fā)將引起人為災(zāi)害。如垮壩事故、次生鹽漬化、地面下沉、誘發(fā)地震等時(shí)有發(fā)生。因此,在開(kāi)發(fā)利用水資源時(shí),必須嚴(yán)格按照自然規(guī)律和經(jīng)濟(jì)規(guī)律辦事,統(tǒng)一規(guī)劃,綜合開(kāi)發(fā),合理利用,以達(dá)到興利除害的雙重目的。(六)經(jīng)濟(jì)上的兩重性經(jīng)濟(jì)上的兩重性包括兩個(gè)方面:(七)開(kāi)發(fā)利用上的整體性一方面,水由上游到下游穿流各地,因此水資源的開(kāi)發(fā)無(wú)論是水量、水質(zhì)或防洪、興利等都具有上下游、左右岸及各地區(qū)、各部門(mén)間相互影響的極為復(fù)雜的關(guān)系。另一方面,水資源又是自然環(huán)境的一部分,在長(zhǎng)期發(fā)生發(fā)展過(guò)程中,不僅與其他資源(土地、森林等),而且與整個(gè)環(huán)境之間相互聯(lián)系、相互制約。因此水資源的開(kāi)發(fā)利用必將對(duì)環(huán)境和其他資源產(chǎn)生各種影響。世界各國(guó)在開(kāi)發(fā)利用水資源的過(guò)程中,由于認(rèn)識(shí)和其他方面的原因,缺少整體考慮和統(tǒng)一規(guī)劃,造成了許多不良后果。因此必須用系統(tǒng)論的觀點(diǎn),從整體考慮,合理開(kāi)發(fā)利用水資源。(七)開(kāi)發(fā)利用上的整體性一方面,水由上游到下游穿流各地,因此第二節(jié)全球水資源概況地球上有豐富的水,這是地球區(qū)別于其他行星的主要特征之一。地球總面積約5.1億km2,約3/4的表面被水覆蓋,地球上總水量約13.86億km3(表1-2),有“水的行星”之說(shuō)。其中海洋面積3.61億km2,占地球總面積的70.8%,全球海洋總水量約13.38億km3,占地球總水量的96.5%,折合水深3700m,為咸水,除極少量水體被利用(作冷卻水、海水淡化引用等)外,絕大多數(shù)不能被人類(lèi)利用;陸地面積為1.49億km2,占地球總面積的29.2%,陸地水儲(chǔ)量只有0.48億km3,占地球總水量的3.5%;大氣水和生物體內(nèi)的水僅1.4萬(wàn)km3,只占全球水儲(chǔ)量的0.001%。陸地水并非都是淡水(含鹽量≤1g/L),全球陸地淡水總量?jī)H0.35億km3,占陸地水儲(chǔ)量的73%,占全球水儲(chǔ)量的2.53%。在陸地淡水中,有69.6%即0.24億km3分布在兩極冰川與雪蓋、高山冰川和永久凍土層中,現(xiàn)有技術(shù)還難以利用。目前人類(lèi)容易利用的淡水有河水、淡水湖泊水、淺層地下水和土壤水等,儲(chǔ)量為0.1065億km3,只占全球淡水總量的30.4%,全球總儲(chǔ)水量的077%??梢?jiàn),水資源的靜態(tài)儲(chǔ)量是極其有限的,是十分寶貴的資源。第二節(jié)全球水資源概況地球上有豐富的水,這是地球區(qū)別于其他行表2-2地球上的水儲(chǔ)量水的類(lèi)型分布面積(104km2)水量(104km3)水深(m)占總儲(chǔ)水量比例%占淡水儲(chǔ)量比例%一、海洋水36130133800370096.5-二、地下水1348023401741.7-其中地下淡水134801053780.7630.1三、土壤水82001.650.20.0010.05四、冰川與永久雪蓋1622.752406.4114631.7468.71、南極1398216015461.5661.72、格陵蘭180.2423412980.176.683、北極島嶼22.618.353690.0060.244、山脈22.44.061810.0030.12五、永凍土底冰2.10030.0140.2220.86六、湖泊水206.8717.6485.70.013-1、淡水123.649.1073.60.0070.262、咸水82.238.54103.80.006-七、沼澤水268.261.1474.280.00080.03八、河床水14.8800.2120.0140.00020.006九、生物水510000.1120.0020.00010.003十、大氣水510001.290.0250.0010.04水體總儲(chǔ)量其中淡水儲(chǔ)量5100014800138598.4613502.92127182351002.53-100表2-2地球上的水儲(chǔ)量水的類(lèi)型分布面積水量水深占總儲(chǔ)水對(duì)人類(lèi)最有實(shí)用意義的水資源是河川徑流量和淺層地下淡水量。河川徑流量包含大氣降水和高山冰川融水形成的動(dòng)態(tài)地表水,和由降水補(bǔ)給的淺層動(dòng)態(tài)地下水,基本上反映了動(dòng)態(tài)水資源的數(shù)量和特征,所以世界各國(guó)通常用河川徑流量近似表示動(dòng)態(tài)水資源量。根據(jù)水文測(cè)驗(yàn)資料以及與徑流有關(guān)的因素推算,全世界多年平均徑流總量為4.68萬(wàn)km3,其中河川徑流量為4.45萬(wàn)km3,冰川徑流量為0.23萬(wàn)km3。河川徑流中有4.35萬(wàn)km3流入海洋,其余0.1萬(wàn)km3排入內(nèi)陸湖。徑流量的地區(qū)分布與人口分布并不相適應(yīng),有人居住和適合人類(lèi)活動(dòng)的地區(qū),約有年徑流量1.9萬(wàn)km3,占世界徑流總量的40.6%。各大洲的自然條件差別很大,降水、徑流的地區(qū)分布很不均勻(表1-1世界各大洲年降水及年徑流分布)。大洋洲各島嶼的水資源最為豐富,平均年降水量達(dá)到2700mm,年徑流深超過(guò)1500mm。南美洲的水資源也較豐富,平均年降水量為1600mm,年徑流深為660mm,降水、徑流約相當(dāng)于全球陸地平均值的兩倍。澳大利亞是水資源最貧乏的大陸,平均年降水量約460mm,年徑流深只有40mm,有三分之二的面積為無(wú)永久性河流的荒漠、半荒漠,年降水量不足300mm。歐洲、亞洲、北美洲的水資源條件中等,年降水量和年徑流深均接近全球陸地平均值。非洲有大面積的沙漠,年降水量雖然接近全球陸地平均值,但年徑流深僅有150mm,不到全球平均水平的一半。南極洲的降水量很少,年平均只有165mm,沒(méi)有一條永久性河流,然而卻以冰川的形態(tài)儲(chǔ)存了地球淡水總量的62%。對(duì)人類(lèi)最有實(shí)用意義的水資源是河川徑流量和淺層地下淡水量。河川從世界各國(guó)擁有的水資源量來(lái)看,居第一位的是巴西,其次按順序是蘇聯(lián)、加拿大、美國(guó)、印尼和中國(guó)。這六個(gè)國(guó)家的年徑流量共計(jì)為2.15萬(wàn)km3,占世界年徑流總量的46%。亞洲國(guó)家中年徑流深最大的是印尼和日本,接近1500mm。歐洲國(guó)家中年徑流深最大的挪威,為1250mm。盡管水資源是可再生資源,但受世界人口增長(zhǎng)、人類(lèi)對(duì)自然資源過(guò)度開(kāi)發(fā)、基礎(chǔ)設(shè)施投入不足等因素的影響,水資源的供應(yīng)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足人類(lèi)生產(chǎn)和生活的需要。人類(lèi)生存所必須的基本生活用水面臨著短缺、衛(wèi)生不達(dá)標(biāo)或獲取困難等問(wèn)題。據(jù)聯(lián)合國(guó)兒童基金會(huì)和世界衛(wèi)生組織2008年7月公布的一份報(bào)告,全球有8.84億人無(wú)法獲得安全的飲用水,其中亞洲國(guó)家約占一半,撒哈拉以南非洲國(guó)家約占40%。聯(lián)合國(guó)教科文組織2009年3月12日發(fā)布的《世界水資源開(kāi)發(fā)報(bào)告》指出,人類(lèi)對(duì)水的需求正以每年640億m3的速度增長(zhǎng),到2030年,全球?qū)⒂?7%的人口居住在用水高度緊張的地區(qū)。一些干旱和半干旱地區(qū)的水資源缺乏將對(duì)人口流動(dòng)產(chǎn)生重大影響。從世界各國(guó)擁有的水資源量來(lái)看,居第一位的是巴西,其次按順序是第三節(jié)中國(guó)水資源概況一、我國(guó)水資源量我國(guó)地域遼闊,國(guó)土面積960萬(wàn)km2,約占全球陸地總面積的6.5%;地處亞歐大陸東南部,瀕臨太平洋,西南地區(qū)又有全球最高最大的高原(青藏高原),因而季風(fēng)氣候特別顯著;地勢(shì)西高東低,呈階梯狀分布,地形復(fù)雜,則氣候類(lèi)型多樣;河湖眾多。據(jù)統(tǒng)計(jì),流域面積在100km2以上的河流有5萬(wàn)多條,在1000km2以上的河流也有1500多條;有1km2以上的湖泊2300多個(gè),總面積71787km2,約占國(guó)土面積的0.8%。
由于我國(guó)處于季風(fēng)氣候區(qū)域,受熱帶、太平洋低緯度上空溫暖而潮濕氣團(tuán)的影響以及西南的印度洋和東北的鄂霍茨克海的水蒸氣的影響,東南地區(qū)、西南地區(qū)以及東北地區(qū)可獲得充足的降水量,使我國(guó)成為世界上水資源相對(duì)比較豐富的國(guó)家之一。第三節(jié)中國(guó)水資源概況一、我國(guó)水資源量根據(jù)20世紀(jì)80年代初水利部對(duì)全國(guó)水資源進(jìn)行的評(píng)價(jià),全國(guó)多年平均降水總量為61889億m3,折合降水深648mm。通過(guò)水循環(huán)形成可更新的地表水和地下水的多年平均水資源總量為28124億m3,其中全國(guó)多年平均地表水資源量(河川徑流量)27115億m3,多年平均地下水資源量8288億m3,兩者之間的重復(fù)計(jì)算水量7279億m3。按1997年人口統(tǒng)計(jì),我國(guó)人均水資源量為2220m3,預(yù)測(cè)到2030年我國(guó)人口增至16億時(shí),人均水資源量將降到1760m3。按國(guó)際上一般承認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn),人均水資源量少于1700m3為用水緊張的國(guó)家,因此,我國(guó)未來(lái)水資源的形勢(shì)是嚴(yán)峻的。表1-3為最近12年中國(guó)水資源的變化。從中國(guó)大陸水資源總量的趨勢(shì)看,最近的20多年中,由于環(huán)境變化,如受氣候變化和人類(lèi)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)導(dǎo)致的土地利用和覆被變化的影響,我國(guó)的水資源有不同程度的變化,降水和水資源數(shù)量略有減少,特別在中國(guó)北方地區(qū)(如華北地區(qū)等),水資源數(shù)量減少的趨勢(shì)比較明顯。北方缺水地區(qū)持續(xù)枯水年份的出現(xiàn),以及黃河、淮河、海河與漢江同時(shí)遭遇枯水年份等不利因素的影響,加劇了北方水資源供需失衡的矛盾。根據(jù)20世紀(jì)80年代初水利部對(duì)全國(guó)水資源進(jìn)行的評(píng)價(jià),全國(guó)多年表1-3
1997~2008年中國(guó)逐年水資源量表(單位:億m3)年份降水總量地表水資源量地下水資源量地下與地表水資源不重復(fù)量水資源總
量1997581692683569421020278551998676313272694001291340171999597022720483879922819620006009226562850211392770120015812225933893093526868200262610272438697101228255200360416262518299120927460200456876.423126.47436.31003.224129.6200561009.626982.48091.11070.828053.1200657839.624358.07642.9972.125330.1200757763.024242.57617.21012.725255.2200862000.326377.08122.01057.327434.312年平均60185.926486.78172.21059.527546.2表1-31997~2008年中國(guó)逐年水資源量表(單位:億m二、我國(guó)水資源特點(diǎn)(一)水資源總量較豐富,人均和地均擁有量少,水資源供需矛盾突出我國(guó)多年平均年水資源總量為28124億m3,其中河川徑流量27115億m3,僅次于巴西、前蘇聯(lián)、加拿大、美國(guó)和印度尼西亞,約占全球徑流總量的5.8%,居世界第6位。可見(jiàn),我國(guó)水資源具有總量豐富的一面。然而,我國(guó)人口眾多,耕地面積較大,我國(guó)水資源又有人均水量和地均水量貧乏的一面。按2000年12.66億人口計(jì)算,我國(guó)人均水資源量為2220m3,約為人均水平的1/4,按聯(lián)合國(guó)可持續(xù)發(fā)展委員會(huì)等7個(gè)有關(guān)組織在1997年對(duì)全世界153個(gè)國(guó)家和地區(qū)所做的統(tǒng)計(jì),我國(guó)人均水資源量排在第121位,已被聯(lián)合國(guó)列為13個(gè)貧水國(guó)家之一(圖1-1)。單位國(guó)土面積水資源量29.9萬(wàn)m3/km2,單位耕地面積水資源量1440m3/畝,約為世界水平的1/2??梢?jiàn),無(wú)論按人均還是按地均占有水資源量,我國(guó)是一個(gè)水資源比較貧乏的國(guó)家,以占世界7%的耕地和6%的淡水資源養(yǎng)活著世界上22%的人口。
二、我國(guó)水資源特點(diǎn)(一)水資源總量較豐富,人均和地均擁有量少目前,我國(guó)水資源供需矛盾日益突出。據(jù)對(duì)全國(guó)640個(gè)城市調(diào)查表明,每年缺水城市達(dá)300多個(gè),其中嚴(yán)重缺水的城市114個(gè),日缺水1600萬(wàn)t,每年因缺水造成的直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)2000億元,全國(guó)每年因缺水少產(chǎn)糧食700~800億kg。據(jù)預(yù)測(cè),2030年中國(guó)人口將達(dá)到16億,屆時(shí)人均水資源量?jī)H有1750m3。在充分考慮節(jié)水情況下,預(yù)計(jì)用水總量為7000億至8000億m3,要求供水能力比現(xiàn)在增長(zhǎng)1300億至2300億m3,全國(guó)實(shí)際可利用水資源量接近合理利用水量上限,水資源開(kāi)發(fā)難度極大。由此可見(jiàn),我國(guó)水資源供需面臨非常嚴(yán)峻的形勢(shì),如果在水資源開(kāi)發(fā)利用上沒(méi)有大的突破,在管理上不能適應(yīng)這種殘酷的現(xiàn)實(shí),水資源很難支持國(guó)民經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的需求,水資源危機(jī)將成為所有資源問(wèn)題中最為嚴(yán)重的問(wèn)題。目前,我國(guó)水資源供需矛盾日益突出。據(jù)對(duì)全國(guó)640個(gè)城市調(diào)查表圖1-1世界部分國(guó)家人均水資源量(m3/人)(資料來(lái)源:《聯(lián)合國(guó)世界水資源開(kāi)發(fā)報(bào)告(Ⅱ)》,2006)圖1-1世界部分國(guó)家人均水資源量(m3/人)(二)水資源空間分布極不均勻,與人口、土地、生產(chǎn)力布局不匹配中國(guó)的年降水量和年徑流深受海陸分布、水汽來(lái)源、地形地貌等因素的影響,在空間上分布極不均勻。我國(guó)的年降水量在東南沿海地區(qū)最高,逐漸向西北內(nèi)陸地區(qū)遞減。從黑龍江省的呼瑪?shù)轿鞑貣|南部邊界,這條東北-西南走向的斜線(xiàn),大體與年均降水400mm和年均最大24h降水50mm的暴雨等值線(xiàn)一致,這是東南部濕潤(rùn)、半濕潤(rùn)地區(qū)和西北部干旱、半干旱地區(qū)的分界線(xiàn)。東南部的濕潤(rùn)和半濕潤(rùn)地區(qū)也是暴雨洪水的多發(fā)區(qū)。水資源的空間分布和我國(guó)土地資源的分布不相匹配。黃河、淮河、海河三流域,土地面積占全國(guó)的13.4%,耕地占39%,人口占35%,GDP占32%,而水資源量?jī)H占7.7%,人均約500m3,耕地畝均少于400m3,是我國(guó)水資源最為緊張的地區(qū)。西北內(nèi)陸河流域,土地面積占全國(guó)的35%,耕地占5.6%,人口占2.1%,GDP占1.8%,水資源量占4.8%。該地區(qū)雖屬干旱區(qū),但因人口稀少,水資源量人均約5200m3,耕地畝均約1600m3,如果在科學(xué)指導(dǎo)下,合理開(kāi)發(fā)利用水土資源,并安排相適應(yīng)的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和控制人口的增長(zhǎng),可以支持發(fā)展的需要,但必須十分注意保護(hù)包括天然綠洲在內(nèi)的荒漠生態(tài)環(huán)境。(二)水資源空間分布極不均勻,與人口、土地、生產(chǎn)力布局不匹配(三)水資源的時(shí)間分布極不均衡,年內(nèi)年際變化大,水旱災(zāi)害頻繁我國(guó)位于世界著名的東亞季風(fēng)區(qū),降水和徑流的年內(nèi)分配很小均勻,年際變化大,少水年和多水年常常持續(xù)出現(xiàn),這些特點(diǎn)是造成水旱災(zāi)害頻繁、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不穩(wěn)定的主要原因。由于季風(fēng)氣候影響,各地降水主要發(fā)生在夏季。雨熱同期,是農(nóng)業(yè)發(fā)展的一個(gè)有利條件,使我國(guó)在發(fā)展灌溉農(nóng)業(yè)的同時(shí),還有條件發(fā)展旱地農(nóng)業(yè)。但由于降水季節(jié)過(guò)分集中,大部分地區(qū)每年汛期連續(xù)4個(gè)月的降水量占全年的60%~80%,不但容易形成春旱夏澇,而且水資源量中大約有2/3左右是洪水徑流量,形成江河的汛期洪水和非汛期的枯水。而降水量的年際劇烈變化,更造成江河的特大洪水和嚴(yán)重枯水,甚至發(fā)生連續(xù)大水年和連續(xù)枯水年。旱災(zāi)對(duì)中國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的威脅極大,全國(guó)各地幾乎都有可能發(fā)生旱災(zāi),但災(zāi)情差別大。全國(guó)有五個(gè)主要旱災(zāi)區(qū),自北向南為松遼平原、黃淮海平原、黃土高原、四川盆地東部和北部、云貴高原至廣東湛江一帶。全國(guó)約有70%以上的受早面積是在這些地區(qū),以黃淮海平原受旱最嚴(yán)重,受旱面積占全國(guó)受旱面積一半以上。(三)水資源的時(shí)間分布極不均衡,年內(nèi)年際變化大,水旱災(zāi)害頻繁洪澇災(zāi)害主要發(fā)生在黃河、海河、淮河、長(zhǎng)江、珠江、松花江、遼河等七大江河的中下游平原地區(qū),其中以華北平原和長(zhǎng)江中下游平原最為嚴(yán)重,受災(zāi)面積占全國(guó)水災(zāi)面積四分之三以上。這些地區(qū)耕地廣布,人口眾多,城鎮(zhèn)密集,是中國(guó)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)最發(fā)達(dá)的地區(qū),地面高程多在江河洪水位以下,雖有大堤防護(hù),但大洪水的威脅仍然很大,防洪任務(wù)非常繁重。洪澇災(zāi)害主要發(fā)生在黃河、海河、淮河、長(zhǎng)江、珠江、松花江、遼河(四)水土流失和江河高泥沙含量是我國(guó)水資源的一個(gè)突出問(wèn)題由于自然條件的限制和長(zhǎng)期以來(lái)人類(lèi)活動(dòng)的結(jié)果,中國(guó)森林覆蓋率很低,水土流失嚴(yán)重。中國(guó)是世界上水土流失最為嚴(yán)重的國(guó)家之一。根據(jù)2002年公布的全國(guó)第二次遙感調(diào)查結(jié)果,中國(guó)水土流失面積356萬(wàn)km2,占國(guó)土面積37%,其中水力侵蝕面積165萬(wàn)km2,風(fēng)力侵蝕面積191萬(wàn)km2
,水蝕風(fēng)蝕交錯(cuò)區(qū)面積26萬(wàn)km2,全國(guó)每年流失的土壤總量在50億t左右。水土流失主要分布在長(zhǎng)江上游的云南、貴州、四川、重慶、湖北和黃河中游地區(qū)的山西、陜西、內(nèi)蒙古、甘肅和寧夏。水土流失面積分布由東向西遞增,東部地區(qū)水蝕面積有9萬(wàn)km2,中部地區(qū)水蝕面積49萬(wàn)km2,西部地區(qū)水蝕面積達(dá)到了107萬(wàn)km2。西北地區(qū)的新疆、內(nèi)蒙古、甘肅、青海成為我國(guó)風(fēng)力侵蝕最為嚴(yán)重的地區(qū)。(四)水土流失和江河高泥沙含量是我國(guó)水資源的一個(gè)突出問(wèn)題由于水土流失造成許多河流含沙量大,泥沙淤積嚴(yán)重,北方河流更為突出。全國(guó)平均每年進(jìn)入河流的懸移質(zhì)泥沙約有35億t,其中約20億t淤積在外流區(qū)的水庫(kù)、中下游河道和灌區(qū)內(nèi)。黃河是中國(guó)泥沙最多的河流,也是世界罕見(jiàn)的多沙河流,年平均含沙量和年輸沙總量均居世界大河的首位。大量泥沙下泄,淤積江、河、湖、庫(kù),降低了我國(guó)水利設(shè)施調(diào)蓄功能和天然河道泄洪能力,加劇了下游的洪澇災(zāi)害。黃土高原地區(qū)的水土流失導(dǎo)致黃河下游河道1950年至1999年淤積泥沙92億t,河床普遍抬高2至4m。遼河干流下游部分河段河床已高于地面1至2m,成為“地上懸河”。水土流失導(dǎo)致全國(guó)8萬(wàn)多座水庫(kù)年均淤積泥沙16.24億m3,洞庭湖年均淤積泥沙0.98億m3。從歷史的觀點(diǎn)看,江河泥沙曾創(chuàng)造了并繼續(xù)發(fā)展著東部和中部總面積達(dá)185萬(wàn)km2的廣大沖積平原和山間盆地。這些地方,地勢(shì)平坦,土壤肥沃,成為中華民族生存和發(fā)展的重要基地,但由于開(kāi)發(fā)利用不當(dāng),也帶來(lái)一系列的水旱災(zāi)害和環(huán)境問(wèn)題。水土流失造成許多河流含沙量大,泥沙淤積嚴(yán)重,北方河流更為突出(五)氣候變化對(duì)我國(guó)水資源的影響根據(jù)1950~1997年接近50年的降水和氣溫資料分析,我國(guó)近20年來(lái)呈現(xiàn)北旱南澇的局面。80年代華北地區(qū)持續(xù)偏旱,京津地區(qū)、海灤河流域、山東半島10年平均降水量偏少10%~15%。進(jìn)入90年代,黃河中上游地區(qū)、漢江流域、淮河上游、四川盆地的8年平均降水量偏少約5%~10%,黃河花園口的天然來(lái)水量初步估計(jì)偏少約20%,海灤河和淮河的年徑流量也都明顯偏少。西北內(nèi)陸地區(qū),80年代降水量略有減少(2.5%),90年代略有增加(8.9%)。由于高山地區(qū)冰川融水的多年調(diào)節(jié)作用,各河流出山口的多年平均流量基本持平。少數(shù)河流如新疆的阿克蘇河等徑流量略有增加,個(gè)別河流如河西走廊的石羊河徑流量偏少。從全國(guó)范圍看,在原評(píng)價(jià)24(1956~1979)年系列基礎(chǔ)上增加最近18年的資料,估計(jì)對(duì)全國(guó)水資源總量的影響不大。但北方缺水地區(qū)持續(xù)枯水年份的出現(xiàn),以及黃河、淮河、海河與漢江同時(shí)遭遇枯水年份等不利因素的影響,加劇了北方水資源供需失衡的矛盾。據(jù)國(guó)際方面的有關(guān)研究,未來(lái)50年由于人類(lèi)活動(dòng)產(chǎn)生的溫室效應(yīng),全球年平均氣溫可能升高,但預(yù)測(cè)值相差很大。氣溫升高將使地表蒸發(fā)量提高,水資源量將相應(yīng)減少。具體到我國(guó)的各大流域,影響程度如何,還有待探討。(五)氣候變化對(duì)我國(guó)水資源的影響根據(jù)1950~1997年接近本章主要參考文獻(xiàn)[1]左其亭,竇明,馬軍霞合編.水資源學(xué)教程.北京:中國(guó)水利水電出版社,2008.[2]王雙銀,宋孝玉主編.水資源評(píng)價(jià).鄭州:黃河水利出版社,2008.[3]李廣賀,張旭,張思聰,等.水資源利用與保護(hù).北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2002.[4]張立中主編.水資源管理(第二版).北京:中央廣播電視大學(xué)出版社,2006.[5]何俊仕,粟曉玲
主編.水資源規(guī)劃及管理.北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2006.[7]左其亭,王樹(shù)謙,劉廷璽.水資源利用與管理.鄭州:
黃河水利出版社,2009.[8]何俊仕
林洪孝
.水資源概論.北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社,2006.[9]高桂霞主編.水資源評(píng)價(jià)與管理.北京:中國(guó)水利水電出版社,2000.[10]管華,李景保,許武成,等.水文學(xué).北京:科學(xué)出版社.2010.[11]黃錫荃主編.水文學(xué).北京:高等教育出版社.1993.[12]趙秉棟,管華主編.水資源學(xué)概論.開(kāi)封:河南大學(xué)出版社.1996.[13]水利電力部水文局.中國(guó)水資源評(píng)價(jià).北京:水利電力出版社,1987.[14]水利電力部水電規(guī)劃設(shè)計(jì)院.中國(guó)水資源利用.北京:水利電力出版社,1989.[15]錢(qián)正英,張光斗.中國(guó)可持續(xù)發(fā)展水資源戰(zhàn)略研究(綜合報(bào)告及各專(zhuān)題報(bào)告).北京:中國(guó)水利水電出版社,2001.本章主要參考文獻(xiàn)[1]左其亭,竇明,馬軍霞合編.水資源學(xué)教程地球上的水資源專(zhuān)題參照普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材《水資源計(jì)算與管理》,制作本課件。本教材可用于資源環(huán)境與城鄉(xiāng)規(guī)劃管理專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課,也可供地理科學(xué)類(lèi)、水利類(lèi)、土木類(lèi)、環(huán)境與安全類(lèi)、地質(zhì)學(xué)類(lèi)等相關(guān)專(zhuān)業(yè)的教師、本科生和研究生及科技人員參考。2011年1月出版地球上的水資源專(zhuān)題參照普通高等教育“十二五”規(guī)劃教水是自然環(huán)境中最活躍的因子,是一切生命活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ),是人類(lèi)賴(lài)以生存和發(fā)展最寶貴的自然資源。隨著人口的劇增、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及人類(lèi)物質(zhì)文化生活水平的提高,全世界對(duì)水資源的需求量迅猛增長(zhǎng),再加上人類(lèi)活動(dòng)所引起的水污染日益嚴(yán)重,使得世界上許多國(guó)家和地區(qū)出現(xiàn)了嚴(yán)重的水資源危機(jī)。水資源緊缺已成為世界許多國(guó)家和地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的限制因素,引起人們的普遍關(guān)注,21世紀(jì)被譽(yù)為“水的世紀(jì)”。為了合理開(kāi)發(fā)利用水資源,以實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展,迫切需要加強(qiáng)水資源研究。水資源學(xué)是以研究水資源形成、轉(zhuǎn)化、運(yùn)動(dòng)規(guī)律以及水資源開(kāi)發(fā)、利用、規(guī)劃、管理、保護(hù)等為主要內(nèi)容的一門(mén)新興學(xué)科。水是自然環(huán)境中最活躍的因子,是一切生命活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ),是人類(lèi)第一節(jié)水資源的含義與特征一、水資源的涵義由于研究的領(lǐng)域不同或思考的角度不同,專(zhuān)家學(xué)者們對(duì)“水資源”(waterresources)一詞的理解差異很大,對(duì)它的“定義”有四五十種之多,被公認(rèn)的主要有:(1)《大不列顛大百科全書(shū)》將水資源解釋為:“全部自然界任何形態(tài)的水,包括氣態(tài)水、液態(tài)水和固態(tài)水的總量”。這一解釋為“水資源”賦予十分廣泛的含義。實(shí)際上,資源的本質(zhì)特性就是體現(xiàn)在其“可利用性”。毫無(wú)疑問(wèn),不能被人類(lèi)所利用的不能稱(chēng)為資源?;诖?,1963年英國(guó)的《水資源法》把水資源定義為:“(地球上)具有足夠數(shù)量的可用水源”。在水環(huán)境污染并不突出的特定條件下,這一概念比《大不列顛大百科全書(shū)》的定義賦予水資源更為明確的含義,強(qiáng)調(diào)了其在量上的可利用性。第一節(jié)水資源的含義與特征一、水資源的涵義
(2)聯(lián)合國(guó)教科文組織(UNESCO)和世界氣象組織(WMO)在1988年共同制訂的《水資源評(píng)價(jià)活動(dòng)——國(guó)家評(píng)價(jià)手冊(cè)》中,定義水資源為:“可以利用或有可能被利用的水源,具有足夠數(shù)量和可用的質(zhì)量,并能在某一地點(diǎn)為滿(mǎn)足某種用途而可被利用?!边@一定義的核心主要包括兩個(gè)方面,其一是應(yīng)有足夠的數(shù)量,其二是強(qiáng)調(diào)了水資源的質(zhì)量。有“量”無(wú)“質(zhì)”,或有“質(zhì)”無(wú)“量”均不能稱(chēng)之為水資源。這一定義比英國(guó)《水資源法》中水資源的定義具有更為明確的含義,不僅考慮水的數(shù)量,同時(shí)其必須具備質(zhì)量的可利用性。
(3)前蘇聯(lián)水文學(xué)家O.A.斯賓格列爾在《水與人類(lèi)》著作中指出:“所謂水資源,通常理解為某一區(qū)域的地表水(河流、湖泊、沼澤、冰川)和地下淡水儲(chǔ)量。水資源分為更新非常緩慢的永久儲(chǔ)量和年內(nèi)可恢復(fù)的儲(chǔ)量?jī)深?lèi),在利用永久儲(chǔ)量時(shí),水的消耗不應(yīng)大于它的恢復(fù)能力”。(2)聯(lián)合國(guó)教科文組織(UNESCO)和世界氣象組織(W
(4)1988年8月1日頒布實(shí)施的《中華人民共和國(guó)水法》將水資源認(rèn)定為“地表水和地下水?!保?)1994年《環(huán)境科學(xué)詞典》定義水資源為“特定時(shí)空下可利用的水,是可再利用資源,不論其質(zhì)與量,水的可利用性是有限制條件的”。(6)《中國(guó)大百科全書(shū)》在不同的卷冊(cè)中對(duì)水資源也給予了不同的解釋。如在大氣科學(xué)、海洋科學(xué)、水文科學(xué)卷中,水資源被定義為“地球表層可供人類(lèi)利用的水,包括水量(水質(zhì))、水域和水能資源,一般指每年可更新的水量資源”;在水利卷中,水資源被定義為“自然界各種形態(tài)(氣態(tài)、固態(tài)或液態(tài))的天然水,并將可供人類(lèi)利用的水資源作為供評(píng)價(jià)的水資源”。(4)1988年8月1日頒布實(shí)施的《中華人民共和國(guó)水法》對(duì)水資源的概念及其內(nèi)涵具有不盡一致的認(rèn)識(shí)與理解,其主要原因在于水資源是一個(gè)既簡(jiǎn)單又非常復(fù)雜的概念。它的復(fù)雜內(nèi)涵表現(xiàn)在:水的類(lèi)型繁多,具有運(yùn)動(dòng)性,各種類(lèi)型的水體具有相互轉(zhuǎn)化的特性。水的用途廣泛,不同的用途對(duì)水量和水質(zhì)具有不同的要求;水資源所包含的“量”和“質(zhì)”在一定條件下是可以改變的;更為重要的是,水資源的開(kāi)發(fā)利用還受到經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件、社會(huì)條件和環(huán)境條件的制約。正因?yàn)槿绱?,人們從不同的?cè)面認(rèn)識(shí)水資源,造成對(duì)水資源一詞理解的不一致性及認(rèn)識(shí)的差異性。綜上所述,水資源可以理解為人類(lèi)長(zhǎng)期生存、生活和生產(chǎn)活動(dòng)中所需要的各種水,既包括數(shù)量和質(zhì)量含義,又包括其使用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。一般認(rèn)為,水資源概念具有廣義和狹義之分。廣義上的水資源指地球上水圈內(nèi)的所有水體(世界上一切水體),包括海洋、河流、湖泊、沼澤、冰川、土壤水、地下水及大氣中的水分,都是人類(lèi)寶貴的財(cái)富。按照這樣理解,自然界的水體既是地理環(huán)境要素,又是水資源。但是限于當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件,對(duì)含鹽量較高的海水和分布在南北兩極的冰川,目前大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用還有許多困難。對(duì)水資源的概念及其內(nèi)涵具有不盡一致的認(rèn)識(shí)與理解,其主要原因在狹義上的水資源不同于自然界的水體,它僅僅指在一定時(shí)期內(nèi),能被人類(lèi)直接或間接開(kāi)發(fā)利用的那一部分動(dòng)態(tài)淡水水體。這種開(kāi)發(fā)利用,不僅目前在技術(shù)上可能,而且經(jīng)濟(jì)上合理,且對(duì)生態(tài)環(huán)境可能造成的影響也是可接受的。作為水資源的水體一般應(yīng)滿(mǎn)足下列條件①通過(guò)工程措施可以直接取用,或通過(guò)生物措施可以間接利用;②水質(zhì)要符合用水的要求;③補(bǔ)給條件好,水量可以逐年更新。這種水資源主要指河流、湖泊、地下水和土壤水等淡水,個(gè)別地方還包括微咸水。這幾種淡水資源合起來(lái)只占全球總水量的0.77%左右,約為1065萬(wàn)km3。淡水資源與海水相比,所占比例很小,但卻是目前研究的重點(diǎn)。這里需要說(shuō)明的是,土壤水雖然不能直接用于工業(yè)、城鎮(zhèn)供水,但它是植物生長(zhǎng)必不可少的條件,可以直接被植物吸收,所以土壤水應(yīng)屬于水資源范疇。至于大氣降水,它不僅是徑流形成的最重要因素,而且是淡水資源的最主要,甚至唯一的補(bǔ)給來(lái)源。狹義上的水資源不同于自然界的水體,它僅僅指在一定時(shí)期內(nèi),能被二、水資源的特征水是自然環(huán)境的基本要素,在自然地理環(huán)境形成和發(fā)展過(guò)程中起著重要作用。水是生命的物質(zhì)基礎(chǔ),沒(méi)有水便不會(huì)有生命和人類(lèi)。水是人類(lèi)生存和發(fā)展所必需的物質(zhì),是社會(huì)生產(chǎn)最寶貴的資源,是農(nóng)業(yè)的命脈,工業(yè)發(fā)展的重要條件,城鎮(zhèn)布局的重要因素,是人類(lèi)最寶貴的財(cái)富之一。水資源不僅具有一般資源的屬性,而且具有許多獨(dú)特的性質(zhì)。二、水資源的特征水是自然環(huán)境的基本要素,在自然地理環(huán)境形成(一)儲(chǔ)量的有限性地球上的總水量是一定的,約13.86億km3即138.6億億m3,但其中96.5%是含鹽量較高的海水,目前不能為人類(lèi)大量地直接取用。而地球上含鹽量不超過(guò)1‰的淡水僅占全球總儲(chǔ)水量的2.53%,約0.35億km3(3.5億億m3)。再加上這一微量比例的淡水中,大部分是固體冰川,被固定在地球兩極和高山地帶,在目前的技術(shù)水平上還難以利用;液態(tài)淡水中,又絕大部分是深層地下水,開(kāi)采利用得也很少。所以目前人類(lèi)容易利用的淡水有河水、淡水湖泊水、淺層地下水和土壤水等,儲(chǔ)量為1065萬(wàn)km3,只占全球淡水總量的30.4%,全球總儲(chǔ)水量的0.77%。總之,水資源的靜態(tài)儲(chǔ)量是極其有限的,是十分寶貴的資源。因此,我們?cè)陂_(kāi)發(fā)利用時(shí),要注意節(jié)約用水和保護(hù)水資源,在日常生活中更要注意節(jié)約用水。(一)儲(chǔ)量的有限性地球上的總水量是一定的,約13.86億k(二)循環(huán)再生性以上所講的水資源儲(chǔ)量是靜態(tài)儲(chǔ)量。事實(shí)上,地球上的水并非靜止不動(dòng),而是在不斷地進(jìn)行相態(tài)變化和空間位置的轉(zhuǎn)移過(guò)程,存在著巨大的水分循環(huán)過(guò)程。通過(guò)周而復(fù)始的水分循環(huán)過(guò)程,地球上各種水體相互聯(lián)系轉(zhuǎn)換,使得各種水資源得以恢復(fù)、更新和再生,即水資源是一種可再生的動(dòng)態(tài)資源,這是水資源區(qū)別于礦產(chǎn)資源的重要特性。由于水循環(huán)過(guò)程是無(wú)限和連續(xù)的,所以地表水和地下水在被被合理利用后,總能得到大氣降水的補(bǔ)給。從這個(gè)意義上講,水是一種世界性的不斷更新和再生的資源,具有“取之不竭,用之不盡”的特點(diǎn)。除自然再生外,還可人工再生水資源,或通過(guò)海水淡化和廢水、污水凈化處理來(lái)獲得水資源,或通過(guò)植樹(shù)造林和人工降雨促進(jìn)水循環(huán)來(lái)對(duì)水資源進(jìn)行人工再生。從水資源的可再生性特點(diǎn)表明,只要利用合理、保護(hù)得當(dāng),水資源是能夠循環(huán)再現(xiàn)和不斷更新的。盡管水循環(huán)過(guò)程是無(wú)限的,然而在一定的時(shí)間和空間范圍內(nèi),大氣降水對(duì)水資源的補(bǔ)給卻是有限的,并且各種水體循環(huán)更替周期不同,其水資源恢復(fù)量也不相同??梢?jiàn),水資源是循環(huán)再生過(guò)程的無(wú)限性和具體時(shí)空再生補(bǔ)給水量的有限性的對(duì)立統(tǒng)一體。所以在開(kāi)采利用時(shí),要注意節(jié)約利用,十分珍惜和保護(hù)水資源,其開(kāi)采利用量應(yīng)小于循環(huán)更新量,一般不動(dòng)用難以恢復(fù)的儲(chǔ)存在地表和地下的靜態(tài)儲(chǔ)量。(二)循環(huán)再生性以上所講的水資源儲(chǔ)量是靜態(tài)儲(chǔ)量。事實(shí)上,地球(三)流動(dòng)性水資源與其他固體資源的本質(zhì)區(qū)別在于其所具有的流動(dòng)性,它是在循環(huán)中形成的一種動(dòng)態(tài)資源,具有循環(huán)性。水循環(huán)系統(tǒng)是一個(gè)龐大的天然水資源系統(tǒng),處在不斷地開(kāi)采、補(bǔ)給和消耗、恢復(fù)的循環(huán)之中,可以不斷地供給人類(lèi)利用和滿(mǎn)足生態(tài)平衡的需要。正是由于水資源是動(dòng)態(tài)資源,在川流不息地流動(dòng),若不及時(shí)加以利用,就會(huì)白白地流走。這就要求我們必須充分合理地利用水資源,使其發(fā)揮最大的效益。(三)流動(dòng)性水資源與其他固體資源的本質(zhì)區(qū)別在于其所具有的流動(dòng)(四)時(shí)空分布不均勻(變化的復(fù)雜性)水資源在自然界中具有一定的時(shí)間和空間分布。時(shí)空分布的不均勻性是水資源的又一特性。全球水資源的分布表現(xiàn)為極不均勻性。1.空間分布不均勻由于太陽(yáng)輻射、大氣環(huán)流、海陸分布、地形條件和人類(lèi)活動(dòng)等的影響,地球上的降水、地表和地下徑流分布都很不均勻。世界各大洲陸地年徑流總量為4.68萬(wàn)km3(包括南極洲)(表1-1),折合徑流深314mm。按大洲而論,亞洲最多(14410km3),南美洲其次(11760km3),再依次為北美洲(8200km3)、非洲(4570km3)和歐洲(3210km3),大洋洲(2090km3)最少。主要原因是各大洲承受降水的面積相差很大。(四)時(shí)空分布不均勻(變化的復(fù)雜性)水資源在自然界中具有一定表1-1世界各大洲降水量與徑流量分布大陸(連同島嶼)面積(104km2)降水量徑流量占總徑流量的%(mm)(km3)(mm)(km3)亞洲4347.5741322003321441031非洲3012.074022300151457010北美洲2420.075618300339820017南美洲1780.01596284006611176025南極洲1398.0165231016523105歐洲1050.0790829030632107澳大利亞761.54563470393000.6大洋洲(各島)133.527043610156620904.4全球陸地14902.579811888031446850100注資料來(lái)源:《中國(guó)大百科全書(shū)·水利》卷,1992年表1-1世界各大洲降水量與徑流量分布大陸面積降水量徑流量按國(guó)家論,年徑流量超過(guò)1萬(wàn)億m3的國(guó)家依次為巴西(51912億m3)、加拿大(31220億m3
)、美國(guó)(29702億m3)、印度尼西亞(28113億m3)、中國(guó)(27115億m3)和印度(17800億m3)。全球降水有隨緯度增加而減少的趨勢(shì),赤道多雨帶是全球降水量最多的地帶,相應(yīng)的徑流量也最豐富。地球上約1/3的地區(qū)為干旱與半干旱帶,這些地區(qū)降水稀少,地表很少產(chǎn)生徑流,甚至為大面積的無(wú)流區(qū)。中國(guó)水資源的地區(qū)差異特別明顯,年降水量和徑流深從東南沿海向西北內(nèi)陸遞減。水資源空間分布的不均衡,使得有些國(guó)家和地區(qū)水資源豐富,有些國(guó)家和地區(qū)水資源卻又貧乏。為解決區(qū)域性缺水問(wèn)題,不少?lài)?guó)家興建了跨區(qū)域性的調(diào)水工程。如中國(guó)的“南水北調(diào)工程”。按國(guó)家論,年徑流量超過(guò)1萬(wàn)億m3的國(guó)家依次為巴西(519122.時(shí)間分配的不均勻性
水資源的時(shí)間變化具有十分復(fù)雜的表現(xiàn)形式:既有在確定性因素影響下的周期性變化,又有在隨機(jī)性因素影響下的不重復(fù)性變化。受氣候和地理因素的影響,地球上的降水在時(shí)程上的分配是不均勻的,相應(yīng)的徑流量變化也很大,與用水部門(mén)的需要不適應(yīng)。世界上相當(dāng)多的地區(qū),尤其大陸性和季風(fēng)性氣候區(qū),水資源的年內(nèi)分配不均、年際變化大。海洋性氣候區(qū),水資源的季節(jié)和年際變化相對(duì)較小。如我國(guó)受大陸性季風(fēng)氣候影響,大部分地區(qū)冬春少雨,多春旱;夏秋多雨,多洪澇。降水量和徑流量的年際變化也很大,而且常常是連續(xù)數(shù)年的多水期與連續(xù)數(shù)年的少水期交替出現(xiàn)。出現(xiàn)連續(xù)多水年時(shí),可導(dǎo)致大洪澇;出現(xiàn)連續(xù)少水年時(shí),可導(dǎo)致嚴(yán)重旱災(zāi)。為解決水資源的時(shí)間分配不均勻性,需要興建蓄水工程,豐水季節(jié)的年份蓄水供枯水季節(jié)和年份用,達(dá)到豐蓄枯用的目的。2.時(shí)間分配的不均勻性水資源的時(shí)間變化具有十分復(fù)雜的表現(xiàn)(五)利用上的多樣性和廣泛性水資源既是生產(chǎn)資料,又是生活資料,在國(guó)計(jì)民生中用途極其廣泛,各行各業(yè)都離不開(kāi)它。按利用方式不同,可分為:(1)直接消耗水量——生活用水、農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)生產(chǎn)用水等,都屬于消耗性用水,其中有一部分回歸到水體中,但數(shù)量已減少,而且水質(zhì)亦發(fā)生了變化(消耗性用水)。(2)利用水能——水力發(fā)電。(3)利用水域環(huán)境——非消耗性用水。如航運(yùn)、水產(chǎn)養(yǎng)殖、旅游、生態(tài)環(huán)境用水。根據(jù)水資源利用上的多樣性和廣泛性,在開(kāi)發(fā)利用時(shí),盡量一水多用,發(fā)揮水的綜合效益,避免一水單用。綜合利用原則是世界各國(guó)河流開(kāi)發(fā)的一項(xiàng)重要原則。除水力發(fā)電以外,還應(yīng)同時(shí)考慮防洪、灌溉、供水、航運(yùn)、水產(chǎn)、旅游等效益,以及水資源開(kāi)發(fā)對(duì)生態(tài)和環(huán)境的影響。(五)利用上的多樣性和廣泛性水資源既是生產(chǎn)資料,又是生活資料(六)經(jīng)濟(jì)上的兩重性經(jīng)濟(jì)上的兩重性包括兩個(gè)方面:(1)一方面是指水資源具有水利和水害的雙重性?!八茌d舟,亦能覆舟”,水既能給人類(lèi)帶來(lái)福利,為國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù),又可帶來(lái)洪水、內(nèi)澇等災(zāi)害,這說(shuō)明水資源在經(jīng)濟(jì)上具有利弊兩重性,這是水資源區(qū)別于其他自然資源的又一特點(diǎn)。直到現(xiàn)在,洪澇災(zāi)害依然是最主要的自然災(zāi)害。我國(guó)是洪澇災(zāi)害最嚴(yán)重的國(guó)家之一,占全國(guó)1/3的耕地、2/5的人口和3/5的工農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值地區(qū),約有100多萬(wàn)km2國(guó)土處于洪水威脅之中。1998年僅洪澇災(zāi)害損失就達(dá)近300億美元。(2)另一方面,水資源利用時(shí),可以興利(發(fā)電、灌溉、供水等)和除害(除洪等),但也會(huì)產(chǎn)生土地淹沒(méi)、人口遷移、水質(zhì)污染、地下水位下降等不利影響。同時(shí),水資源的不合理開(kāi)發(fā)將引起人為災(zāi)害。如垮壩事故、次生鹽漬化、地面下沉、誘發(fā)地震等時(shí)有發(fā)生。因此,在開(kāi)發(fā)利用水資源時(shí),必須嚴(yán)格按照自然規(guī)律和經(jīng)濟(jì)規(guī)律辦事,統(tǒng)一規(guī)劃,綜合開(kāi)發(fā),合理利用,以達(dá)到興利除害的雙重目的。(六)經(jīng)濟(jì)上的兩重性經(jīng)濟(jì)上的兩重性包括兩個(gè)方面:(七)開(kāi)發(fā)利用上的整體性一方面,水由上游到下游穿流各地,因此水資源的開(kāi)發(fā)無(wú)論是水量、水質(zhì)或防洪、興利等都具有上下游、左右岸及各地區(qū)、各部門(mén)間相互影響的極為復(fù)雜的關(guān)系。另一方面,水資源又是自然環(huán)境的一部分,在長(zhǎng)期發(fā)生發(fā)展過(guò)程中,不僅與其他資源(土地、森林等),而且與整個(gè)環(huán)境之間相互聯(lián)系、相互制約。因此水資源的開(kāi)發(fā)利用必將對(duì)環(huán)境和其他資源產(chǎn)生各種影響。世界各國(guó)在開(kāi)發(fā)利用水資源的過(guò)程中,由于認(rèn)識(shí)和其他方面的原因,缺少整體考慮和統(tǒng)一規(guī)劃,造成了許多不良后果。因此必須用系統(tǒng)論的觀點(diǎn),從整體考慮,合理開(kāi)發(fā)利用水資源。(七)開(kāi)發(fā)利用上的整體性一方面,水由上游到下游穿流各地,因此第二節(jié)全球水資源概況地球上有豐富的水,這是地球區(qū)別于其他行星的主要特征之一。地球總面積約5.1億km2,約3/4的表面被水覆蓋,地球上總水量約13.86億km3(表1-2),有“水的行星”之說(shuō)。其中海洋面積3.61億km2,占地球總面積的70.8%,全球海洋總水量約13.38億km3,占地球總水量的96.5%,折合水深3700m,為咸水,除極少量水體被利用(作冷卻水、海水淡化引用等)外,絕大多數(shù)不能被人類(lèi)利用;陸地面積為1.49億km2,占地球總面積的29.2%,陸地水儲(chǔ)量只有0.48億km3,占地球總水量的3.5%;大氣水和生物體內(nèi)的水僅1.4萬(wàn)km3,只占全球水儲(chǔ)量的0.001%。陸地水并非都是淡水(含鹽量≤1g/L),全球陸地淡水總量?jī)H0.35億km3,占陸地水儲(chǔ)量的73%,占全球水儲(chǔ)量的2.53%。在陸地淡水中,有69.6%即0.24億km3分布在兩極冰川與雪蓋、高山冰川和永久凍土層中,現(xiàn)有技術(shù)還難以利用。目前人類(lèi)容易利用的淡水有河水、淡水湖泊水、淺層地下水和土壤水等,儲(chǔ)量為0.1065億km3,只占全球淡水總量的30.4%,全球總儲(chǔ)水量的077%??梢?jiàn),水資源的靜態(tài)儲(chǔ)量是極其有限的,是十分寶貴的資源。第二節(jié)全球水資源概況地球上有豐富的水,這是地球區(qū)別于其他行表2-2地球上的水儲(chǔ)量水的類(lèi)型分布面積(104km2)水量(104km3)水深(m)占總儲(chǔ)水量比例%占淡水儲(chǔ)量比例%一、海洋水36130133800370096.5-二、地下水1348023401741.7-其中地下淡水134801053780.7630.1三、土壤水82001.650.20.0010.05四、冰川與永久雪蓋1622.752406.4114631.7468.71、南極1398216015461.5661.72、格陵蘭180.2423412980.176.683、北極島嶼22.618.353690.0060.244、山脈22.44.061810.0030.12五、永凍土底冰2.10030.0140.2220.86六、湖泊水206.8717.6485.70.013-1、淡水123.649.1073.60.0070.262、咸水82.238.54103.80.006-七、沼澤水268.261.1474.280.00080.03八、河床水14.8800.2120.0140.00020.006九、生物水510000.1120.0020.00010.003十、大氣水510001.290.0250.0010.04水體總儲(chǔ)量其中淡水儲(chǔ)量5100014800138598.4613502.92127182351002.53-100表2-2地球上的水儲(chǔ)量水的類(lèi)型分布面積水量水深占總儲(chǔ)水對(duì)人類(lèi)最有實(shí)用意義的水資源是河川徑流量和淺層地下淡水量。河川徑流量包含大氣降水和高山冰川融水形成的動(dòng)態(tài)地表水,和由降水補(bǔ)給的淺層動(dòng)態(tài)地下水,基本上反映了動(dòng)態(tài)水資源的數(shù)量和特征,所以世界各國(guó)通常用河川徑流量近似表示動(dòng)態(tài)水資源量。根據(jù)水文測(cè)驗(yàn)資料以及與徑流有關(guān)的因素推算,全世界多年平均徑流總量為4.68萬(wàn)km3,其中河川徑流量為4.45萬(wàn)km3,冰川徑流量為0.23萬(wàn)km3。河川徑流中有4.35萬(wàn)km3流入海洋,其余0.1萬(wàn)km3排入內(nèi)陸湖。徑流量的地區(qū)分布與人口分布并不相適應(yīng),有人居住和適合人類(lèi)活動(dòng)的地區(qū),約有年徑流量1.9萬(wàn)km3,占世界徑流總量的40.6%。各大洲的自然條件差別很大,降水、徑流的地區(qū)分布很不均勻(表1-1世界各大洲年降水及年徑流分布)。大洋洲各島嶼的水資源最為豐富,平均年降水量達(dá)到2700mm,年徑流深超過(guò)1500mm。南美洲的水資源也較豐富,平均年降水量為1600mm,年徑流深為660mm,降水、徑流約相當(dāng)于全球陸地平均值的兩倍。澳大利亞是水資源最貧乏的大陸,平均年降水量約460mm,年徑流深只有40mm,有三分之二的面積為無(wú)永久性河流的荒漠、半荒漠,年降水量不足300mm。歐洲、亞洲、北美洲的水資源條件中等,年降水量和年徑流深均接近全球陸地平均值。非洲有大面積的沙漠,年降水量雖然接近全球陸地平均值,但年徑流深僅有150mm,不到全球平均水平的一半。南極洲的降水量很少,年平均只有165mm,沒(méi)有一條永久性河流,然而卻以冰川的形態(tài)儲(chǔ)存了地球淡水總量的62%。對(duì)人類(lèi)最有實(shí)用意義的水資源是河川徑流量和淺層地下淡水量。河川從世界各國(guó)擁有的水資源量來(lái)看,居第一位的是巴西,其次按順序是蘇聯(lián)、加拿大、美國(guó)、印尼和中國(guó)。這六個(gè)國(guó)家的年徑流量共計(jì)為2.15萬(wàn)km3,占世界年徑流總量的46%。亞洲國(guó)家中年徑流深最大的是印尼和日本,接近1500mm。歐洲國(guó)家中年徑流深最大的挪威,為1250mm。盡管水資源是可再生資源,但受世界人口增長(zhǎng)、人類(lèi)對(duì)自然資源過(guò)度開(kāi)發(fā)、基礎(chǔ)設(shè)施投入不足等因素的影響,水資源的供應(yīng)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足人類(lèi)生產(chǎn)和生活的需要。人類(lèi)生存所必須的基本生活用水面臨著短缺、衛(wèi)生不達(dá)標(biāo)或獲取困難等問(wèn)題。據(jù)聯(lián)合國(guó)兒童基金會(huì)和世界衛(wèi)生組織2008年7月公布的一份報(bào)告,全球有8.84億人無(wú)法獲得安全的飲用水,其中亞洲國(guó)家約占一半,撒哈拉以南非洲國(guó)家約占40%。聯(lián)合國(guó)教科文組織2009年3月12日發(fā)布的《世界水資源開(kāi)發(fā)報(bào)告》指出,人類(lèi)對(duì)水的需求正以每年640億m3的速度增長(zhǎng),到2030年,全球?qū)⒂?7%的人口居住在用水高度緊張的地區(qū)。一些干旱和半干旱地區(qū)的水資源缺乏將對(duì)人口流動(dòng)產(chǎn)生重大影響。從世界各國(guó)擁有的水資源量來(lái)看,居第一位的是巴西,其次按順序是第三節(jié)中國(guó)水資源概況一、我國(guó)水資源量我國(guó)地域遼闊,國(guó)土面積960萬(wàn)km2,約占全球陸地總面積的6.5%;地處亞歐大陸東南部,瀕臨太平洋,西南地區(qū)又有全球最高最大的高原(青藏高原),因而季風(fēng)氣候特別顯著;地勢(shì)西高東低,呈階梯狀分布,地形復(fù)雜,則氣候類(lèi)型多樣;河湖眾多。據(jù)統(tǒng)計(jì),流域面積在100km2以上的河流有5萬(wàn)多條,在1000km2以上的河流也有1500多條;有1km2以上的湖泊2300多個(gè),總面積71787km2,約占國(guó)土面積的0.8%。
由于我國(guó)處于季風(fēng)氣候區(qū)域,受熱帶、太平洋低緯度上空溫暖而潮濕氣團(tuán)的影響以及西南的印度洋和東北的鄂霍茨克海的水蒸氣的影響,東南地區(qū)、西南地區(qū)以及東北地區(qū)可獲得充足的降水量,使我國(guó)成為世界上水資源相對(duì)比較豐富的國(guó)家之一。第三節(jié)中國(guó)水資源概況一、我國(guó)水資源量根據(jù)20世紀(jì)80年代初水利部對(duì)全國(guó)水資源進(jìn)行的評(píng)價(jià),全國(guó)多年平均降水總量為61889億m3,折合降水深648mm。通過(guò)水循環(huán)形成可更新的地表水和地下水的多年平均水資源總量為28124億m3,其中全國(guó)多年平均地表水資源量(河川徑流量)27115億m3,多年平均地下水資源量8288億m3,兩者之間的重復(fù)計(jì)算水量7279億m3。按1997年人口統(tǒng)計(jì),我國(guó)人均水資源量為2220m3,預(yù)測(cè)到2030年我國(guó)人口增至16億時(shí),人均水資源量將降到1760m3。按國(guó)際上一般承認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn),人均水資源量少于1700m3為用水緊張的國(guó)家,因此,我國(guó)未來(lái)水資源的形勢(shì)是嚴(yán)峻的。表1-3為最近12年中國(guó)水資源的變化。從中國(guó)大陸水資源總量的趨勢(shì)看,最近的20多年中,由于環(huán)境變化,如受氣候變化和人類(lèi)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)導(dǎo)致的土地利用和覆被變化的影響,我國(guó)的水資源有不同程度的變化,降水和水資源數(shù)量略有減少,特別在中國(guó)北方地區(qū)(如華北地區(qū)等),水資源數(shù)量減少的趨勢(shì)比較明顯。北方缺水地區(qū)持續(xù)枯水年份的出現(xiàn),以及黃河、淮河、海河與漢江同時(shí)遭遇枯水年份等不利因素的影響,加劇了北方水資源供需失衡的矛盾。根據(jù)20世紀(jì)80年代初水利部對(duì)全國(guó)水資源進(jìn)行的評(píng)價(jià),全國(guó)多年表1-3
1997~2008年中國(guó)逐年水資源量表(單位:億m3)年份降水總量地表水資源量地下水資源量地下與地表水資源不重復(fù)量水資源總
量1997581692683569421020278551998676313272694001291340171999597022720483879922819620006009226562850211392770120015812225933893093526868200262610272438697101228255200360416262518299120927460200456876.423126.47436.31003.224129.6200561009.626982.48091.11070.828053.1200657839.624358.07642.9972.125330.1200757763.024242.57617.21012.725255.2200862000.326377.08122.01057.327434.312年平均60185.926486.78172.21059.527546.2表1-31997~2008年中國(guó)逐年水資源量表(單位:億m二、我國(guó)水資源特點(diǎn)(一)水資源總量較豐富,人均和地均擁有量少,水資源供需矛盾突出我國(guó)多年平均年水資源總量為28124億m3,其中河川徑流量27115億m3,僅次于巴西、前蘇聯(lián)、加拿大、美國(guó)和印度尼西亞,約占全球徑流總量的5.8%,居世界第6位??梢?jiàn),我國(guó)水資源具有總量豐富的一面。然而,我國(guó)人口眾多,耕地面積較大,我國(guó)水資源又有人均水量和地均水量貧乏的一面。按2000年12.66億人口計(jì)算,我國(guó)人均水資源量為2220m3,約為人均水平的1/4,按聯(lián)合國(guó)可持續(xù)發(fā)展委員會(huì)等7個(gè)有關(guān)組織在1997年對(duì)全世界153個(gè)國(guó)家和地區(qū)所做的統(tǒng)計(jì),我國(guó)人均水資源量排在第121位,已被聯(lián)合國(guó)列為13個(gè)貧水國(guó)家之一(圖1-1)。單位國(guó)土面積水資源量29.9萬(wàn)m3/km2,單位耕地面積水資源量1440m3/畝,約為世界水平的1/2??梢?jiàn),無(wú)論按人均還是按地均占有水資源量,我國(guó)是一個(gè)水資源比較貧乏的國(guó)家,以占世界7%的耕地和6%的淡水資源養(yǎng)活著世界上22%的人口。
二、我國(guó)水資源特點(diǎn)(一)水資源總量較豐富,人均和地均擁有量少目前,我國(guó)水資源供需矛盾日益突出。據(jù)對(duì)全國(guó)640個(gè)城市調(diào)查表明,每年缺水城市達(dá)300多個(gè),其中嚴(yán)重缺水的城市114個(gè),日缺水1600萬(wàn)t,每年因缺水造成的直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)2000億元,全國(guó)每年因
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶(hù)所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶(hù)上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶(hù)上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶(hù)因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 網(wǎng)絡(luò)文化資本傳播機(jī)制-洞察分析
- 水環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展-洞察分析
- 驗(yàn)碼系統(tǒng)安全性分析-洞察分析
- 2025年滬科版八年級(jí)化學(xué)下冊(cè)階段測(cè)試試卷含答案
- 2025年滬教版七年級(jí)地理上冊(cè)階段測(cè)試試卷含答案
- 2025年北師大版六年級(jí)數(shù)學(xué)下冊(cè)月考試卷含答案
- 二零二五年度新能源汽車(chē)充電樁建設(shè)與運(yùn)營(yíng)履約保函擔(dān)保合同4篇
- 2025年度民間借貸風(fēng)險(xiǎn)控制與委托管理服務(wù)合同4篇
- 酸調(diào)控機(jī)制在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用研究-洞察分析
- 2025年人教A新版七年級(jí)地理下冊(cè)階段測(cè)試試卷
- 人教版(2025新版)七年級(jí)下冊(cè)英語(yǔ):寒假課內(nèi)預(yù)習(xí)重點(diǎn)知識(shí)默寫(xiě)練習(xí)
- 【公開(kāi)課】同一直線(xiàn)上二力的合成+課件+2024-2025學(xué)年+人教版(2024)初中物理八年級(jí)下冊(cè)+
- 高職組全國(guó)職業(yè)院校技能大賽(嬰幼兒照護(hù)賽項(xiàng))備賽試題庫(kù)(含答案)
- 2024年公安部直屬事業(yè)單位招聘筆試參考題庫(kù)附帶答案詳解
- NB-T 47013.15-2021 承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè) 第15部分:相控陣超聲檢測(cè)
- SJG 05-2020 基坑支護(hù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)-高清現(xiàn)行
- 汽車(chē)維修價(jià)格表
- 10KV供配電工程施工組織設(shè)計(jì)
- 終端攔截攻略
- 藥物外滲處理及預(yù)防【病房護(hù)士安全警示教育培訓(xùn)課件】--ppt課件
評(píng)論
0/150
提交評(píng)論