水资源及其开发利用

1、绪论水资源及其开发利用水资源的涵义水是一种重要的自然资源，也是人类乃至整个生态系统赖以存在和开展的基本物质条件。 对于水资源，目前还没有非常明确的定义，但比拟普遍的说法是有广义和狭义之分。广义的 水资源是指地球水圈内的水，它以气态、固态和液态等形式存在和运动着，如海洋水、湖泊 水、河流水、地下水、土壤水、生物水和大气水等。地球上水资源的总储量达13.86亿kmS 其中海水占96.5%；天然淡水量约0.35亿kn?,占总储量的2.53%,而其中的99.86%是深 层地下水和两极、高山冰雪等难以为人们所利用的静态水。真正与人类活动密切相关的江、 河等河槽淡水量只占淡水总储量的0.006%；而地下淡

2、水的储量却占淡水总储量的30%。因此，从狭义角度讲，水资源是指在目前的经济技术条件下，可供人们开发利用的淡水 量；是在一定时间内可以得到恢复和更新的动态量。一般包括水量和水质两个方面。由地表 水、土壤水和地下水及其相互转化构成水资源系统。大气降水是其总补给来源。但是，随着 科学技术和社会经济的不断开展，狭义水资源的内涵也是在不断开展变化的。现在人们常说 的水资源，一般是指狭义水资源。水资源的开发利用水资源是一种动态资源。其特点主要表现为可恢复性、有限性、时空分布不均匀性和利 害双重性。人们在长期的生产、生活过程中，为了自身和环境的需要在不断地认识和开发利 用水资源，其内容包括兴水利、除水害和保

3、护水环境。兴水利主要指农田灌溉、水力发电、 城乡给排水、水产养殖、航运等；除水害主要是防止洪水泛滥成灾；保护水环境是要防治水 污染，维护生态平衡，为子孙后代的可持续利用和开展留一片绿水青山。水资源的开发利用主要是通过各种各样的工程措施来实现的。按照开发利用水资源的目的分为：兴利工程：农田灌溉工程、水力发电工程、城乡给排水工程、航道整治工程等。防洪工程：水库工程、堤防工程、分洪工程、滞洪工程等。水环境保护工程：治污工程、水土保持工程、天然林保护工程等。按照开发利用水资源的类型分为：地表水资源开发利用工程：引水工程、蓄水工程、扬水工程、调水工程等。地下水资源开发利用工程：管井、大口井、辐射井、渗渠

4、等。综上所述，无论哪种工程措施都与水密切相关。所以，工程的规划设计、施工和管理 运用都必须用到关于水的科学知识。我国水资源的特点水资源总量多，但人均、亩均占有量少据统计，我国平均年降水量为648mm,年水资源总量约为28124亿n?,其中河川径流 量27115亿n?。就总量而言在世界上仅次于巴西、俄罗斯、加拿大、美国和印度尼西亚， 居第六位。但中国人口众多，人均占有水资源量仅为世界平均值的1/4,相当于日本人均 占有量的1/2,美国的1 /4,俄罗斯的1 / 12,巴西的1 / 20,加拿大的1/44。在统计的 149个国家中，排列第109位，属于人均水资源贫乏的国家之一。耕地亩均占有河川径流

5、量 也只有1900m3,相当于世界亩均水量的2/3左右，远低于印度尼西亚、巴西、日本和加拿 大。因此，我国水资源总量从绝对数来看还算丰富，但人均、亩均水量却很少。水资源地区分布不均匀，水土资源配置不均衡我国水资源的地区分布很不均匀，南多北少，相差悬殊，与耕地和人口的分布极不相 适应，是我国水资源开发利用中的一个突出问题。总趋势是南方水多地少，北方水少地多。 西南诸河水资源最为丰富，而海河流域片水资源最为匮乏。水资源年际、年内变化大，水旱灾害频繁我国大局部地区受季风的影响，水资源的年际、年内变化较大。南方地区年降水量的最 大值与最小值的比值达24,北方地区为36；最大年径流量与最小年径流量的比值

6、，南 方为24,北方为38。水量的年内分配也不均衡，主要集中在汛期。汛期的水量占年水 量的比重，从长江以南地区的60%左右（47月），到华北平原等局部地区河流的80%以上 （69月）。大局部水资源量集中在汛期以洪水的形式出现，利用困难，且易造成洪涝灾害。 近一个世纪以来，受气候变化和人类活动的影响，我国水旱灾害更加频繁，平均每23年 就有一次水旱灾害，如1991年长江大水、1998年的长江和松花江大洪水，1999年、2000 年北方及黄淮流域的大旱，灾害损失愈来愈严重。水旱灾害仍然是中华民族的心腹之患。水土流失和泥沙淤积严重随着人口的膨胀，过度砍伐树木、放牧、山坡垦田和不合理的耕作，使地面被覆

7、遭到严 重破坏，水土流失严重。据统计，到1992年全国水土流失面积已扩大到367万kn?,占全 国陆地面积的38.2%,每年流入江河泥沙50亿t,流失的肥力相当于全国化肥年产量的9 倍之多。水土流失不但造成土壤瘠薄、农业低产、生态环境恶化，而且同时造成河道、湖泊 淤积严重，使其行洪、防洪能力减小，防洪难度加大。比方，1998年长江大洪水的洪峰流 量比1954年的小，而洪水位却超过了 1954年。泥沙淤积还使水库库容减少、效益降低。此 外，从多沙河流引水灌溉、供水，泥沙处理也是个难题。天然水质好，但人为污染严重我国河流的天然水质是相当好的，但由于人口的不断增长和工业的迅速开展，废污水 的排放量增

8、加很快，水体污染日趋严重。1999年废污水日排放量达606亿3 80%以上的废 污水未经任何处理直接排入水域，使河流、湖泊遭受了不同程度的污染。根据1999年水质 监测结果，全国11万km长的河流中有37.6%被污染（W类水质以上），被调查的24个湖泊 中有5个湖泊局部水体受到污染，9个湖泊受到严重污染。水资源污染后失去了使用价值, 严重的甚至破坏生态平衡，造成水资源的污染性短缺，加剧了缺水的危机。地下水资源的特点地下水因储存在地表以下的岩石空隙中，所以与地表水相比，用地下水作为供水水源 有以下优点：地下水在地层中渗透经过天然过滤，水质透明无色，一般不需净化处理；地下 水（特别是深层地下水）因

9、有上部岩层作为天然屏障，一般不易受地表污物的污染，卫生条件 较好；地下水温较低，常年变化不大，特别适宜于冷却和空调用水；地下水取水构筑物可适 当地靠近用水户，输水管道较短，构筑物较简单，基建费用较低，占地面积也小；水量、水 质受气候影响较小，一般能保持较稳定的供水能力，因此在很多缺少地表水的地区（如干旱 半干旱的山前地区、沙漠、岩溶山地），地下水常常是唯一的供水水源；可以利用含水层调 蓄多余的地表水，增加有效水资源总量，工业上还可利用含水层的保温和隔热效应，开展地 面水的回灌循环，到达节能、储水、节水的目的。我国水资源开发利用现状新中国成立以来，水利事业取得了长足的开展，水资源开发利用成绩斐然

10、。据统计，截 至1996年底，全国已整修、新修江河堤防24.8万余公里，形成了一个初具规模的防洪体系。建成水库约8.5万座，总蓄水库容4571亿n?。其中，大型水库394座，总库容3260亿n?； 中型水库2618座，总库容724亿n?；小型水库81893座，总库容587亿n?。同时，灌溉 事业也得到了蓬勃开展，建成万亩以上灌区5606处，配套机电井333万眼，机电排灌动力 开展到7020万kW,全国灌溉面积开展到5116万hn?（7.67亿亩）。累计治理水土流失面积 达61.3万kn?,累计解决饮水困难地区1.59亿人的吃水问题。目前，全国水电装机总量约 4770万kW,年发电量达1 560

11、多亿kW h。全国总用水量从1949年的1000多亿n?增力口至I2000年的5498亿nA其中，工业用水 占20.7%,农田灌溉用水占63.0%,林牧渔用水占5.8%,生活用水占10.5%（其中城镇生活 用水占5.2%,农村生活用水占5.3%）。但是，与世界兴旺国家相比，工业和城镇生活用水 所占的比例较低，农业用水占的比例过大，总用水水平较低。例如，我国1997年工业万元 产值用水量136m3,是兴旺国家的510倍。据统计，我国工业用水的重复利用率为30% 40%,实际可能更低，而兴旺国家为75%85%。全国城市输配水管网和用水器具的漏水 损失高达20%以上；农业灌溉水的利用系数平均约为0.45,而兴旺国家为0.7甚至0.8；消 耗每方水所能生产的粮食平均只有1.1kg,也与兴旺国家相差较远。据有关资料显示，我国总人口的75%饮用地下水。北方地区由于比拟干旱，地表水源 较少，地下水常常是