水资源的利用、开发和保护的问题是什么?

作者:纪升凯时间:2023-07-23 12:59:20

导读:" 水资源是人类赖以生存和发展的重要基础,然而,随着全球人口的不断增长和经济的快速发展,水资源的利用、开发和保护面临着一系列的问题。本文将从几个方面讨论这些问题,并提出解决方案。问题:1.水资源的不平衡分布导致供需矛盾2.水资源的浪费和滥用3.水污染和生态破坏4"

  水资源是人类赖以生存和发展的重要基础,然而,随着全球人口的不断增长和经济的快速发展,水资源的利用、开发和保护面临着一系列的问题。本文将从几个方面讨论这些问题,并提出解决方案。

问题:

1.水资源的不平衡分布导致供需矛盾

2.水资源的浪费和滥用

3.水污染和生态破坏

4.水资源的公平分配和合理利用

解决方案:

1.加强水资源的调配和转移

-建设跨区域引水工程,实现水的跨流域调配

-提高水资源的利用效率,减少损失和浪费

2.推行水资源节约和循环利用

-宣传节水意识,倡导生活和生产中的节水措施

-提倡在农业生产中采用节水灌溉技术和滴灌技术

-开展水资源的回收和再利用工作,如污水处理和水的深度处理

3.加强水污染防治和生态保护

-加强水污染治理,建设污水处理设施,减少工业和农业排放的污水

-加强水源地和水生态系统的保护,限制开发和破坏行为

-加强水环境监测和评估,及时发现和解决水污染问题

4.实行科学合理的水资源管理和分配

-制定水资源管理法律法规,建立健全的管理体系

-优化水资源分配机制,确保水资源的公平分配和合理利用

-加强水资源调度和监测,及时解决水资源利用冲突问题

总结:

  水资源的利用、开发和保护是全球面临的共同问题,需要各国共同努力。通过加强水资源调配和转移,推行水资源节约和循环利用,加强水污染防治和生态保护,以及实行科学合理的水资源管理和分配,可以有效解决水资源面临的问题,保障人类的可持续发展。

地下水资源开发利用中存在的主要问题

  近几十年来,疏勒河流域地表、地下水资源的开发利用取得了显著的成绩,兴建了一大批水利工程,在极其干旱的气候条件下,建设了总面积达124.67万亩的灌区,取得了巨大的社会效益和经济效益。但从经济和社会发展的要求来看,地下水的开发利用尚存在以下几个方面的问题:

(一)水资源浪费严重,开发利用效益低下

  农业是疏勒河流域的用水大户,地下水开采总量中的90%以上用于农业灌溉。

  由于区内节水灌溉技术落后,绝大部分灌区至今仍采用粗放、低效的大水漫灌,平均灌溉定额达650~800m3/亩,部分灌区高达1000m3/亩,渠系利用率0.45~0.55,部分在0.35~0.45之间;每立方水产粮0.15~0.30kg,粮食耗水量3.2~6.8m3/kg;每立方水产棉0.030kg,棉花耗水量8~26.5m3/kg。

  每立方水综合产值仅为2.46元,位居河西走廊之尾,开发利用效益低下。

(二)布井不尽合理,缺乏统一规划

  区内现有的开采井,大部裤此分是根据耕地所处的位置、需水状况随机而建,没有形成一个统一的规划模式,因而在局部出现井点密度过高,农灌高峰期井与井之间相互干扰严重,部分地段出现掉泵,以至于水井报废等现象,从而严重制约了当地工农业生产的发展。

(三)部分地段超采严重,已出现环境地质问题

  党河灌区是全区开采量最大的地区,平均井点密度8点/km2,地下水开采量7286万m3/a,开采模数33.38万m3/(km2·a),灌区内绝大部分段处于超采状态,致使灌区南部地下水位持续下降,进而加速了著名的月牙泉泉湖面积大幅度减少,五墩乡一带出现树木枯萎的现象。若不及时采取措施,闻名中外的沙漠奇观月牙泉将不复存在,五墩一带万亩粮田将沦为沙化地。

(四)用水结构不尽合理

  区内地下水资源在开发利用上重农轻林牧,结构比例失调,从而降低了水的利用程度。

  本区畜牧业有着悠久的历史,发展牧业不仅可利用流域内的草场资源,而且由于牧草胡旅迅对土壤、水质的适应性较广,可以利用农业所不能利用的地下水源,从而提高了水资源的利用效益。

  种植牧草又有利于改良土壤,抑制土地沙化进程。

  目前,随着人口剧增,一味地开垦耕地,发展单一种植等从经济效益上看是不合理的,既对当地生产、生活水平的提高不利,也影响了其他产业的发展,并干扰和破坏了脆弱的生态环境系统,因此,应大力发展林牧灌区,避免出现一方面地下水资源过度集中镇兆开采,地下水位持续下降,而另一方面蕴藏丰富的地下水资源未被开发利用的局面。

(五)流域管理不统一,未能形成水资源的优化调度

  在上下游水量分配、地表水和地下水联合调度调控开采以及生态环境保护方面还存在诸多问题。

  流域内地表水和地下水存在着复杂的转化关系,中游盆地用水量比较大,而下游的来水中,由中游盆地地下水转化而成的泉水占重要地位。

  由于流域中上游用水的增加,从20世纪70年代开始已造成流域下游水源的持续减少,疏勒河干流双塔水库以下已基本断流,下游地区地下水位出现持续下降,泉眼干涸,原来的河水、泉水灌溉已变为河水、井水灌溉。

  要实现流域水资源承载能力下的可持续发展,必须从流域整体观念出发,统一合理地分配和调度水资源,达到流域的均衡发展,避免由于水资源调配不当而造成下游被迫弃耕等问题。

中国水资源开发利用存在的问题

  一镇滑、水资源合理配置基本概念

  1.基本概念

    水资源合理配置可以定答镇义为:在一个特定流域或区域内,以有效、公平和可持续的原则,对有限的、不同形式的水资源,通过工程与非工程措施在各用水户之间进行的科学分配。

    实际上,水资源合理配置从广义的概念上讲就是研究如何利用好水资源,御举腊包括对水资源的开发、利用、保护与管理。

  在中国,特别是华北和西北地区。

  实施水资源合理配置具有更大的紧迫性。

  其主要原因:一是水资源的天然时空分布与生产力布局不相适应,二是在地区间和各用水部门间存在着很大的用水竞争性,三是近年来的水资源开发利用方式已经导致产生许多生态环境问题。

    水资源的合理配置是由工程措施和非工程措施组成的综合体系实现的。

  其基本功能涵盖两个方面:在需求方面通过调整产业结构、建设节水型社会并调整生产力布局,抑制需水增长势头,以适应较为不利的水资源条件;在供给方面则协调各项竞争性用水,加强管理,并通过工程措施改变水资源的天然时空分布来适应生产力布局。

  两个方面相辅相成,以促进区域的可持续发展。

    合理配置中的合理是反映在水资源分配中解决水资源供需矛盾、各类用水竞争、上下游左右岸协调、不同水利工程投资关系、经济与生态环境用水效益、当代社会与未来社会用水、各种水源相互转化等一系列复杂关系中相对公平的、可接受的水资源分配方案。

  合理配置是人们在对稀缺资源进行分配时的目标和愿望。

  一般而言,合理配置的结果对某一个体的效益或利益并不是最高最好的,但对整个资源分配体系来说,其总体效益或利益是最高最好的。

  而优化配置则是人们在寻找合理配置方案中所利用的方法和手段。

  2.水资源体系与经济系统和生态系统的关系

    以往的水资源系统,研究的是如何对国民经济起到保障作用,即研究水资源量对国民经济的工农业生产和人民生活进行有效供应。

  随着经济的发展和入口的增加,用水量迅速增长,造成水资源短缺和水环境恶化,从而也唤醒人们对如何利用水资源应有一个清醒的认识:不仅要研究水资源数量上的合理分配,还应研究水资源质量的保护;不仅研究水资源对国民经济的效益和人类生存的需要,还应研究水资源对人类生存环境或生态环境的支撑作用;不仅研究如何满足当今社会对水资源利用的权利,还应研究如何满足未来社会对水资源利用的权利。

  因而,水资源合理配置体系不仅应适合经济发展和人民生活的需求,还应尽可能地满足人类所依赖的生态环境对水资源的需求,以及未来社会对水资源的基本需求。

    水资源系统与人类社会和生态系统具有如图1所示的密切关系。

  其中一个系统的变化将会同时影响另外两个系统朝正负两个方向产生相应的变化。

  生态系统对人类社会不仅提供生活生产材料(a),而且具有气候调节(b)、水土保持(c)、环境美观(d)、旅游娱乐(e)等功能;人类社会对生态系统也具有很大的作用力.林业、渔业等生物资源掠夺性开发利用(f)对生态系统的天然平衡会造成破坏。

  生态系统依赖于水资源,水源的枯竭会导致植被退化(g)、土地荒漠化(h)、动植物大量消亡(i)等严重生态事件,而水质的退化(j)也会造成水资源使用功能的下降,造成对植被、鱼类等生态系统主体的严重损害。

  生态系统对水资源系统也具有重要的调节、涵养以及水质净化(k)等功能。

  生态系统退化将会产生水土流失和渠库淤积(1)、汛期降雨的调节和水源涵养(m)能力的降低等。

  人类社会与水资源系统需求(n)与供给(o)的密切关系更是不言而喻的。

  图1人—水—生态三系统的相互作用

  二、水资源合理配音基本原则及主要任务

  1.基本原则

    水资源包括河流、湖泊、水库中的地表水、地下水、洪水以及经过高新技术处理后的脱盐水。

  人口增加、生活改善对稀缺水资源的(水量与水质)需求日益激烈。

  因而,对已有水资源的有效利用日显重要,有必要依据社会目标制定有效、公平的经济策略。

  经济效益是衡量在给定资源条件下创造的财富量,而社会公正则体现在社会各行业各单一团体中对总的财富的分配。

  水资源的许多分配结构都试图体现这种有效与公平的结合。

    根据稀缺资源分配的经济学原理,水资源合理配置应遵循有效性与公平性的原则,在水资源利用高级阶段,还应遵循水资源可持续利用的原则,即有效性、公平性和可持续性应是水资源合理配置的基本原则。

    有效性原则是基于水资源作为社会经济行为中的商品属性确定的。

  以纯经济学观点,由于水利工程投资,对水资源在经济各部门的分配应解释为:水是有限的资源或资本,经济部门对其使用并产生回报。

  经济上有效的资源分配,是资源利用的边际效益在用水各部门中都相等,以获取最大的社会效益。

  换句话说,在某一部门增加一个单位的资源利用所产生的效益,在任何其他部门也应是相同的。

  如果不同,社会将分配这部分水给能产生更大效益或回报的部门。

  由此可见,对水资源的利用应以其利用效益作为经济部门核算成本的重要指标.而其对社会生态环境的保护作用(或效益)作为整个社会健康发展的重要指标,使水资源利用达到物尽其用的目的。

  但是,这种有效性不是单纯追求经济意义上的有效性,而是同时追求对环境的负面影响小的环境效益,以及能够提高社会人均收益的社会效益,是能够保证经济、环境和社会协调发展的综合利用效益。

  这需要在水资源合理配置问题中设置相应的经济目标、环境目标和社会发展目标,并考察目标之间的竞争性和协调发展程度,满足真正意义上的有效性原则。

    公平性原则以满足不同区域间和社会各阶层间的各方利益进行资源的合理分配为目标。

  它也许遵循有效性原则,也许不遵循。

  它要求不同区域(上下游、左右岸)之间的协调发展,以及发展效益或资源利用效益在同一区域内社会各阶层中的公平分配。

  例如家庭生活用水的公平分配是对所有家庭而言的,无论其是否有购水能力,都有使用水的基本权利。

  也可以依据收入水平采用不同的水价结构进行分水。

    可持续原则可以理解为代际间的资源分配公平性原则,它是以研究一定时期内全社会消耗的资源总量与后代能获得的资源量相比的合理性,反映水资源利用在度过其开发利用阶段、保护管理阶段和管理阶段后,步入的可持续利用阶段中最基本的原则。它要求近期与远期之间、当代与后代之间对水资源的利用上需要有一个协调发展、公平利用的原则,而不是掠夺性地开采和利用,甚至破坏,即当代人对水资源的利用,不应使后一代人正常利用水资源的权利受到破坏。

  2.主要任务

    水资源合理配置是针对水资源短缺和用水竞争提出的,其实施通过水资源配置系统来实现。由于水本身的资源、环境、社会和经济属性,决定了水资源合理配置所涉及的内容相当广泛,而对其研究的主要任务则包括:

    社会经济发展:探索适合本地区或流域现实可行的社会经济发展规模和发展方向,推求合理的工农业生产布局,及社会对经济产品的可能需求。

    水资源需求:研究现状条件下的各类用水结构、水的利用效率,提高用水效率的主要技术和措施,分析预测未来居民生活水平提高、国民经济各部门发展以及生态环境保护不同条件下的水资源需求。

    水环境污染:评价现状水环境质量,研究工农业生产所造成的水环境污染程度,制定合理的水环境保护和治理标准,分析各经济部门在生产过程中各类污染物的排放率及排放总量,预测河流水体中各主要污染物的浓度和环境容量。

    水价:研究水资源短缺地区由于缺水造成的国民经济损失,水的影子价格,水利工程经济评价,水价制定依据,分析水价对社会经济发展的影响、水价对水需求的抑制作用。

    水资源开发利用方式与工程布局:现状水资源开发利用评价,供水结构分析,水资源可利用量分析,规划工程可行性研究,各种水源的联合调配,各类规划水利工程的合理规模及建设次序。

    供水效益:分析各种水源开发利用所需的投资及运行费,根据水源的特点分析各种水源的供水效益,包括工业效益、农业灌溉效益、生态环境效益,分析水工程的防洪、发电、供水三方面的综合效益。

    生态环境质量:生态环境质量评价,生态保护准则研究,生态耗水机理与生态耗水量研究,分析生态环境保护与水资源开发利用的关系。

    供需平衡分析:在不同的水工程开发模式和区域经济发展模式下的水资源供需平衡分析,确定水工程的供水范围和可供水量,以及各用水单位的供水量、供水保证率、供水水源构成、缺水量、缺水过程及缺水破坏深度分布等情况。

    水资源管理:研究与水资源合理配置相适应的水资源科学管理体系,包括建立科学的管理机制和管理手段,制定有效的政策法规,确定合理的水资源费、水费计收标准和实施办法,培养合格的水资源科学管理人才等。

    技术与方法研究:水资源合理配置分析模型开发研究,如评价模型、模拟模型、优化模型的建模机制及建模方法,决策支持系统、管理信息系统的开发,GIS高新技术的应用。

    水资源合理配置工作涉及江河流域规划中主要基本资料的收集整编、社会经济发展预测、江河流域总体规划、水资源供需预测与评价、灌溉规划、城乡生活及工业供水规划、水力发电规划、航运规划、水污染防治规划、水资源保护规划、控制性枢纽的主要工程参数及建设次序的选择、环境影响评价、经济评价与综合分析。

  此外,还涉及水资源管理中的取水许可制度,水费及水资源费制度,水管理模式与机构设置,水权市场,水资源配置系统的优化调度,控制性枢纽的多目标综合利用,水管理信息系统建设(包括防汛、水量与水质监测)等内容。

  因此,水资源合理配置贯穿了区域水资源规划与管理的主要环节,是一个复杂的决策问题。

目前地球上水资源利用和环境保护的现状

  我国是一个水资源短缺的国家,水资源时空分布不均。

  近年来我国连续遭受严重干旱,旱灾发生的频率和影响范围扩大,持续前大时间和遭受的损失增加。

  目前全国600多个城市中,400多个缺水,其中100多个严重缺水,而北京、天津等大城市目前的供水已经到了最严峻时刻。

  与此同时,由于人口的增长,到2030年我国人均水资源占有量将从现在的2200立方米降至1700至1800立方米,需水量接近水资源可开发利用量,缺水问题将更加突出,因此,节约水资源,强化水资源稀缺意识已刻不容缓,大家得从我做起,从自身做起,节约每一滴水。

  此外,我国水资源开发中还存在着其他问题:(1)洪水灾害对国民经济发展和社会安定存在潜在威胁(92)水分利用效率不高(3)水资源普遍受到污染2003年,淮河、海河、辽河、太湖、巢湖、滇池,其主要水污染物排放总量居高不下滚扒。

  淮河流域仍有一半的支流水质污染严重,海河、辽河生态用水严重缺乏,其中内蒙古的西辽河已连续五年断流。

  太湖、巢湖、滇池均为劣五类水质,总氮和总磷等有机物污染严重。

  以黄河为例,工业污染是黄河水污染的主要原因,占废污水排放总量的73%,每年由于水污染造成的经济损失约115亿元至156亿元。

  同时,令人担忧的是,沿黄地区许多农田被迫用污水灌溉,给区域内居民健康带来危害。

  据初步测算,区域内每年人体健康损失达22亿至27亿元。

  黄河水污染同时还带来水资源价值损失、城镇供水损失,并增加了处理污水的市政额外投资,每年总损失近60亿元。

  地球上的水虽然看上去很多,然而在当今经济技术条件下,可供人类开发利用的水资源并不多。

  据专家估计,地球上的13.86亿立方公里水资源总量中,其中96.7%的水集中在海洋里,目前还无法利用。

  而大陆上所有淡水资源总储量只占地球上的水量的3.3%,这3.3%里的85%集中在南极和格陵兰地区的冰盖和高山渺无人烟的冰川中,在现阶段内也难以利用。

  地球上实际上能为人类开发利用的水资源主要是河流径流和地下淡水。

  地下水占地球淡水总量的22.6%,为8600万亿吨,但一半的地下水资源处于800米以下的深度,难以开采,而且过量开采地下水会带来诸多问题。

  河流和湖泊占地球淡水总量的0.6%,为230万亿吨,是陆地上的植物、动物和人类获得淡水资源的主要来源,可是由于水体污染,这一部分可以利用的水资源又在急剧减少。

  大悔昌大气中水蒸气量为地球淡水总量的0.03%,为13万亿吨,它以降雨的形式为陆地补充淡水。

  目前能够为人类开采利用的河流径流和地下淡水一般只能达到40%。

  我国多年平均降水总量为6.2万亿m3,除通过土壤水直接利用于天然生态系统与人工生态系统外,可通过水循环更新的地表水和地下水的多年平均水资源总量为2.8万亿m3,水资源总量居世界第六位,仅次于巴西、前苏联、加拿大、美国和印度尼西亚。

  按1997年人口统计,我国人均水资源总量为2200m3,人均占有量仅有世界平均数的?,居世界第121位,被列为世界上12个贫水国之一。

  随着工农业生产的发展,从1980年到1999年,我国社会经济总用水量增加了约四分之一,从4437亿立方米增加到5591亿立方米。

  其中农业用水占70%,工业用水占20%,生活用水占10.1%。

水能在开发过程中应注意的环境问题

  在很多时候,人类对河流的伤害都是由于人们的愚枯迟明昧和贪婪造成的。需要对天然河流水资源的开发中应注意以下水环境问题。

3.1要注意维护天然河流的自然综合功能

  每一条河流,都是经过了漫长的自然演化而形成的。

  人类在河流的中上游地区进行水资源的开发利用,修建拦、蓄、引、调工程,必然要改变河流的天然水流状态及时空分布。

  与此同时,必须要考虑工程对河流下游地区维持原有生态系统最低限度的流量要求,以利于继续发挥其河流的自然综合功能。

3.2注意修复、维护水生态系统

  生态系统,是指一定空间中的生物群落与其环境组成的系统。

  其中各成员借助能量交换和物质循环形成一个组织有序的功能复合体。

  在整个系统整体中的任何一种因素遭到破坏,都会引起系统的失衡。

  人类要尊重自然界生态系统的平衡,并防止由于人类的活动破坏这种平衡。

  自然界中的水体及相关生物群落是一个有机的生态系统,一条河流就是一个生态系统,人类对河流的水资源开发,兴修水利工程,必然的要改变天然水体的时空分布和水质状况,使原有水生态系统受到人类的干扰。

  这就要求兴建水利水电工程应该考虑怎样减少对原有水生态系统的破坏、维护河流形态的多样化,使河流水域与岸上陆域生态系统有机联系,并通过综合的工程措施对已遭到破坏的水生态系统进行修复和维护,以利于实现人类与河流和谐相处。

3.3注意营造、美化水利景观

  自然的水域及周边景观是天然水自然生成的景观。

  水利工程建设以水为对象,由自然水域变成工程水域必然要改变水域及周边的自然景观。

  改变是不可抗拒的,我们必须减少因水利工程的建设带来的负面影响,依靠水利工程来营造出新的景观,美化水域及周边地区的景观,使各具特色的水域、水陆过渡域及陆域有机的组合,形成没告丰富多彩的水利景观,使之成为人们生活居住、休闲活动的自然水利景观。

3.4注意开发和弘扬水利人文

  水环境是人类文明的一面镜子,优秀的水文化可以促进人水关系的协调;落后的水文化使人水关系紧张。

  新时代的水资源开发建设活动中,水利水电工程规划、设计与建设、管理,既要注意保护我国历史上遗留下来的优秀水文化;又要注意引进先进的现代科学技术、文化理念,创造现代的水文化,体现科学技术与人类社会的进步;引导人类社会与自然水环境和谐相处;提倡人们进行现代文明的生产、生活方式,以实现人类社会的可持续发展。

  长期的人类活动,创造并遗留下了大量特定水域周边的人文景观,在各个领域都积累沉淀了丰富的水文化,并真实的记录了历史上的水旱灾害和社会历史变迁。

  各种形式的诗歌、碑刻、绘画、史记、著作、传说旦橘、民俗、信仰、祭祀等都蕴含着及其丰富的水文化。

我国水资源的状况以及利用中存在的问题??

  我国水资源的状况与利用

    水资源是指由当地降水产生的,可以用于人们生产与生活各类用途,存在于河流、湖泊、地下含水层中的逐年可更新的动态水资源,主要包括地表水和地下水。水资源具有循环性和有限性、时空分布不均匀性、不可替代性、经济上的利害两重性等四种特性。

    世界水资源总量为410220亿立方米,人均水资源量为7342立方米/人。1995年,全世界水资源利用量38000亿立方米,消耗量21000立方米,其中农业用水量25000亿立方米;工业用水量7500亿立方米;居民生活用水量3500亿立方米;各种损失量2000亿立方米。

  在全球范围内面临以下的水资源问题:

    ◆全球供水安全面临严峻挑战。根据世界水理事会发布的《全球水展望》统计,目前世界上有12亿人(占全球人口的1/5)得不到安全饮用水,有30亿人(占全球人口的1/2)缺乏卫生设施,每年有300万到400万人死于水致性疾病。

    ◆水资源短缺日益成为全球性的问题。

  从1900年到1995年,全球用水量从6000亿立方神颤米增加到38000亿立方米,增加了5倍,是同期人口增幅的两倍以上。

  1993年联合国对世界淡水资源的评价表明有1/3的人口居住在水资源中度和高度紧缺的地区。

  联合国的报敏闭告显示,2025年世界用水总量达到44840亿立方米,届时受水资源短缺困绕的世界人口将增加到总数的2/3,人均可利用水资源量将从1990年的7800立方米减少到2025年的4800立方米。

    ◆世界水环境状况趋于恶化。

  在大多数发达国家和经济转型国家,许多经济进步都是以严重破坏自然环境为代价的。

  在20世纪中,世界湿地面积已经减少半数,造成重大的生物多样性损失。

  在发展中国家,所有大城市的地表水和地下水水质都在迅速恶化,威胁人的健康和自然价值。

  一、我国的水资源概况

  1、水资源总量

    我国水资源总量为2.8万亿立方米。

  其中地表水2.7万亿立方米,地下水0.83万亿立方米,由于地表水与地下水相互转换、互为补给,扣除两者重复计算量0.73万亿立方米,与河川径流不重复的地下水资源量约为0.1万亿立方米。

  按照国际公认的标准,人均水资源低于3000立方米为轻度缺水;人均水资源低于2000立方米为中度缺水;人均水资源低于1000立方米为重度缺水;人均水资源低于500立方米为极度缺水。

  我国目前有16个省(区、市)人均水资源量(不包括过境水)低于严重缺水线,有6个省、区(宁夏、河北、山东、河南、山西、江苏)人均水资源量低于500立方米。

  2、我国水资源的主要特点

    总量并不丰富,人均占有量更低。我国水资源总量居世界第六位,人均占有量为2240立方米,约为世界人均的1/4,在世界银行连续统计的153个国家中居第88位。

    地区分布不均,水土资源不相匹配。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水资源总量的19%。

    年内年际分配不匀,旱涝灾害频繁。大部分地区年内连续四个月降水量占全年的70%以上,连续丰水或连续枯水年较为常见。

  二、我国水资源开发利用

  1、水资源开发利用成就

    中华民族5000年文明史也是与水旱灾害斗争游拿败的历史,新中国成立后,水利建设取得了举世瞩目的成就。到2000年,建成水库8.5万座,总库容5100亿立方米;发展灌溉面积8.2亿亩;修建堤防27万公里,初步控制了大江大河常遇洪水;治理水土流失面积80万平方公里;水电装机7680万千瓦,653个县实现了农村电气化。

  2、水资源开发利用分析

    2000年全国用水总量5498亿立方米,其中农业3784亿立方米,占68.8%,工业1139亿立方米,占20.7%,生活用水575亿立方米,占10.5%。

  从开发利用程度分析,全国水资源开发利用率达到20%,水资源开发利用程度最高的海河流域地表水控制利用率达到94%,平原区浅层地下水开采率为100%,水资源总量消耗率达到96%。

  从用水指标分析,全国人均用水量430立方米,万元GDP用水量610立方米,万元工业产值用水量78立方米,农田灌溉亩均用水量479立方米,城镇生活人均用水量为每日219升,农村生活人均用水量为每日89升。

  3、水资源开发利用中存在的主要问题

  (1)供需矛盾日益加剧

    首先是农业干旱缺水。

  随着经济的发展和气候的变化,我国农业,特别是北方地区农业干旱缺水状况加重。

  目前,全国仅灌区每年就缺水300亿立方米左右。

  上世纪90年代年均农田受旱面积2667万公顷,干旱缺水成为影响农业发展和粮食安全的主要制约因素;全国农村有2000多万人口和数千万头牲畜饮水困难,1/4人口的饮用水不符合卫生标准。

    其次是城市缺水。

  我国城市缺水现象始于70年代,以后逐年扩大,特别是改革开放以来,城市缺水愈来愈严重。

  据统计,在全国663个建制市中,有400个城市供水不足,其中110个严重缺水,年缺水约100亿立方米,每年影响工业产值约2000亿元。

  (2)用水效率不高

    目前,全国农业灌溉年用水量约3800亿立方米,占全国总用水量近70%。

  全国农业灌溉用水利用系数大多只有0.3-0.4左右。

  发达国家早在40-50年代就开始采用节水灌溉,现在,很多国家实现了输水渠道防渗化、管道化,大田喷灌、滴灌化,灌溉科学化、自动化,灌溉水的利用系数达到0.7~0.8。

    其次,工业用水浪费也十分严重。目前我国工业万元产值用水量约80亿立方米,是发达国家的10~20倍;我国水的重复利用率为40%左右,而发达国家为75~85%。

    我国城市生活用水浪费也十分严重。据统计,全国多数城市自来水管网仅跑、冒、滴、漏损失率为15%-20%。

  (3)水环境恶化

    2000年污水排放总量620亿吨,约80%未经任何处理直接排入江河湖库,90%以上的城市地表水体,97%的城市地下含水层受到污染。由于部分地区地下水开采量超过补给量,全国已出现地下水超采区164片,总面积18万平方公里,并引发了地面沉降、海水入侵等一系列生态问题。

  (4)水资源缺乏合理配置

    华北地区水资源开发程度已经很高,缺水对生态环境己造成了影响。目前黄河断流日益严重,却每年调出90亿立方米水量接济淮河与海河,因此,对水资源的合理配置和布局,区域间的水资源的调配要依靠包括调水工程在内的统一规划和合理布局。

  (5)经济发展与生产力布局考虑水资源条件不够

    在计划经济体制下,过去工业的布局,没有充分考虑水资源条件,不少耗水大的工业却布置在缺水地区;耗水大的水稻却在缺水地区盲目发展,人为加剧了水资源合理配置的矛盾。

    综合上述,我国水资源总量并不丰富,地区分布不均,年内分配集中,北方部分地区水资源开发利用已经超过资源环境的承载能力,全国范围内水资源可持续利用问题已经成为国家可持续发展战略的主要制约因素。

  三、我国水资源面临的形势与挑战

    21世纪初期是我国实现社会主义现代化第三步战略的关键时期,根据国民经济和社会发展预测,以下几个因素成为水资源需求的主要驱动力。

    人口增长。2030年我国人口达到高峰,接近16亿,预测2030年城镇生活用水定额为218升/人日,农村生活用水定额114升/人日,则2030年生活用水量为951亿立方米。

    城市化发展。2030年城市化水平达到40%左右,城市工业和生活用水比例将进一步提高,农业用水基本维持现状水平。

    产业结构调整。2030年国内生产总值达到53.8万亿元,三次产业的结构调整为7.9:48.5:43.6,预测2030年工业产值达到106.8万亿元,工业重心由南向北,由东向中西部转移,加重本已紧张的北方水资源形势,考虑产业结构的调整,2030年工业需水量达到1911亿立方米。

    粮食安全。在粮食立足自给的基本国策下,按人均占有粮食450公斤计算,人口高峰时的粮食产量要达到7亿吨,通过节水措施提高农业水有效利用率,农业灌溉用水维持在现状水平,每年3900亿立方米。

    综合上述,到2030年,社会经济发展对水资源的需求低限达到7100亿立方米,在现状供水能力的基础上增加1400亿立方米。

  经专家分析,扣除必须的生态环境需水后,全国实际可能利用的水资源量约为8000-9000亿立方米,上述估计的用水量已经接近合理利用水量的上限,水资源进一步开发的潜力已经不大。

  国家防洪安全、生态安全、粮食安全,以及人民生活水平的提高和经济社会可持续发展对水资源保障提出了更高的要求。

水力资源的利用和保护

    随着人口的增长,城市化、工业化以及灌溉对水的需求日益增加,21世纪将出现许多用水紧缺问题。

  在可供淡水有限的情况下,应积极采取措施保护宝贵的资源。

  一般采取以下几种措施。

  1、提高水的利用效率旦隐,开辟第二水源

  这是目前解决水资源紧张的重要途径,主要方法有:

  1)降低工业用水量,提高水的重复利用率

    降低工业用水量的主要途径是改革生产用水工艺,争取少用水,提高循环用水率。如炼钢厂用氧气转炉代替老式平炉,不但提高了钢的质量,而且用水量降低了86~90%。

    现在世界上许多工业发达的国家都把提高工业重复用水率作为解决城市用水困难的主要手段。

  有的国家还辅设了专门供工业循环用水的管道,效果很好。

  我国近几年来,对水的重复利用也逐步开展起来。

  在一些水源特别紧张的城市,水的重复利用率已达到较高水平,如大连市为79.5%,青岛为77.3%,太原为83.8%,但整体水平还比较低,平均工业用水重复利用率仅为20~30%。

    如果把全国工业用水的平均重复利用率从目前的20%提高到40%。每天可节水1300万t,相应地节省供水工程投资26亿元,节水量和经济效益都是相当可观的。

    提高工业用水重复利用率,不仅是合理利用水资源的重要措施,而且减少了工业废水量,减轻了废水处理量和对水体的污染。

  2)实行科学灌溉,减少农业用水浪费

    全世界用水的70%为农业灌溉用水,但其利用率很低,浪费严重。

  据估计,全世界有37%的灌溉水用于作物生长,其余63%都被浪费掉了。

  因此,改革灌溉方法是提高用水效率的最大潜力所在。

    渠道渗漏是世界各国在发展灌溉事业时遇到的共同问题。

  据国际灌溉排水委员会的统计,灌溉水渗漏损失量一般为15~30%,高的甚至达到50~60%。

  我国渗漏损失一般为40~50%,高的甚至达到70~80%。

  由于大部分灌区的渠道没有防渗措施,我国南方长江、珠江、东南沿海等地渠道水利用系数平均为0.6,其它各片为0.5。

  估计全国渠道渗漏损失的水量可达到1700多亿m3。

  因此,防渗渠道和暗管输水等工程技术的应用可以得到明显的节水效果。

    灌溉方式的改进,是农业节水的重要途径。

  60年代在以色列发展起来的滴灌系统,可将水直接送到紧靠植物根部的地方,以使蒸发和渗漏水量减到最小。

  当前,国外灌溉节水技术的发展趋向是采用完整的灌溉排水管道系统,它具有能源消耗少,输水快,配水均匀、水量损失小,不影响机耕等优点。

  此外,一些国家还研究了新的灌溉技术,如涌流灌溉、水平畦田灌溉、采用自动升降竖管等。

  内布拉斯加农业和自然资源研究所设计了一种灌溉计算机程序,利用各小型气象站收集来的数据计算各地区生长的不同作物的蒸发蒸腾率,指导农民调整灌溉日期。

  自动灌溉技术,利用计算机控制流量、监测渗漏、调节不同风速和土壤湿度条件下的用水量,并使肥料用量最佳化。

  我国最新的研究表明,覆盖滴灌对水的利用效率更高,是适合干旱半干旱地区的新型灌溉技术。

  3)回收利用城市污水、开辟第二水源

    回收和重新使用废水,使其变为可用的资源是另一种提高水使用效率的方法。

  在东京,城市水回收中心通过三级水处理厂慢沙过滤回收废水,氯化消毒后用于冲洗高层建筑的厕所。

  北京也曾修建过类似的“中水道”系统岁迟。

  2、调节水源流量,增加可靠供水

    前述水资源紧张的第一个原因是自然条件的影响,如气候、地理位置,淡水分布模雀厅不均匀等问题。人们试图通过调节水源流量、开发新水源的方式加以解决。

    1)建造水库:建造水库调节流量,可以将丰水期多余水量储存在库内,补充枯水期的流量不足。

  不仅可以提高水源供水能力,还可以为防洪、发电、发展水产等多种用途服务。

  目前,各国在江河上建造的库容超过1亿m3的水库共有1350个,总蓄水量达到4100km3。

    然而,在很多工业发达国家,随着建库地址的选择日益困难,增加新蓄水设施的成本迅速提高,水库发展的速度明显减慢了。

  发展中国家的水库建造仍处于全盛时期。

  在建库时,还必须研究对流域和水库周围生态系统的影响,否则会引起不良后果。

    2)跨流域调水:跨流域调水是一项耗资昂贵的增加供水工程,是从丰水流域向缺水流域调节。

  由于其耗资大、对环境破坏严重,许多国家已不再进行大规模的流域间调水。

  巴基斯坦的西水东调工程和澳大利亚的雪山河调水工程以及我国近年来相继完成的引黄济青、引滦入津和引滦入唐等工程都是从丰水流域向缺水流域供水的大工程,我国的南水北调工程也已开始动工。

    3)地下蓄水:目前,已有20多个国家在积极筹划人工补充地下水。

  在美国,加利福尼亚的地方水利机构每年将25亿m3左右的水贮存地下。

  到1980年,该州已有3450万m3的水贮存在两个水利工程项目的示范区内;其单位成本平均至少比新建地表水水库低35~40%。

  美国国会于1984年秋通过立法,批准西部17个州兴建蓄水层回灌示范工程。

  在荷兰,实现人工补给地下水后,解决了枯水季节的供水问题,每年增加含水层储量200~300万m3。

    4)海水淡化:海水淡化可解决海滨城市的淡水紧缺问题。

  目前,世界海水淡化的总能力为2.7km3/a,不到全球用水量的1‰。

  沙特阿拉伯、伊朗等国家海水淡化设备能力占世界的60%,在沙特阿拉伯还建造了世界上最大的淡化海水管道引水工程。

    5)拖移冰山:此工程在近期内还不可能实现,仍处于计划阶段。据估计,南极的一小块浮冰就可获得10亿m3的淡水,可供400万人一年的用量。

    6)恢复河、湖水质:采用综合防治水污染的方法恢复河湖水质。

  即采用系统分析的方法,研究水体自净、污水处理规模、污水处理效率与水质目标及其费用之间的相互关系,应用水质模拟预测及评价技术,寻求优化治理方案,制订水污染控制规划。

  采用这种方法治理的河流,如美国的特拉华河、英国的泰晤士河、加拿大的圣约翰河等水质都得到恢复,增加了淡水供应。

    7)合理利用地下水:地下水是极重要的水资源之一,其储量仅次于极地冰川,比河水、湖水和大气水分的总和还多。

  但由于其补给速度慢,过量开采将引起许多问题。

  在开发利用地下水资源时,应采取以下保护措施:。

    (1)加强地下水源勘察工作,掌握水文地质资料,全面规划,合理布局,统一考虑地表水和地下水的综合利用,避免过量开采和滥用水源;

    (2)采取人工补给的方法,但必须注意防止地下水的污染;

    (3)立监测网,随时了解地下水的动态和水质变化情况,以便及时采取防治措施。

  3、加强水资源管理

    为加强水资源管理,制定合理利用水资源和防止污染的法规;改革用水经济政策。

  如提高水价、堵塞渗漏、加强保护等。

  提高民众的节水意识,减少用水浪费严重和效率低的状况。

  4、增加下水道建设,发展城市污水处理厂

    欧美等国从长期的水系治理中认识到普及城市下水道,大规模兴建城市污水处理厂,普遍采用二级以上的污水处理技术,是水系保护的重要措施。

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