城市水资源的开发利用与保护.ppt

城市水资源规划与管理,Urban Water Resources Planning, Utilization and Management,一. 绪论 (Introduction),1）水资源及其特性 (water resource and the characteristic) 水资源的含义、特性与紧缺状况（definition, characteristic, and stress） 水文循环与水的社会循环 (hydrological & social recycle) 2）水资源评价与承载力分析(assessment and bearing capacity) 水资源的数量计算 (volume quantification) 水资源的质量标准 (quality standard) 水量预测与承载能力 (demand forecast and bearing capacity),1. 1课程主要内容 (Contents),1.1 课程的主要内容,3）水资源的开发利用（development and utilization） 地表水资源及其开发利用（surface water resource) 地下水资源及其开发利用(ground water resource) 非传统水资源利用(unconventional water resource) 节水理论与途径 （water conservation) 4）水资源管理与保护 ( management and protection) 水域功能划分 (function area plot out) 水环境质量标准 (water environmental quality standard) 水资源保护的体系与措施 (protection system & measures),课程主要内容的关系,二. 水资源与水循环,2.1 水资源及其特性 水资源定义（definition)： 可以利用或者有可能被利用的水源，具有足够的数量和可用的质量，并能在某处为满足某种用途而可被利用。（广义，UNESCO） 人类在一定的经济技术条件下能够直接使用的淡水。（狭义，工程上一般采用狭义定义）,Water resource and hydrologic cycle,水资源定义的含义,可利用和可能被利用的：主要指淡水资源，只占地球上总水量的3.5 其中极地冰盖占据了约70，难以被利用。 难开采的深层地下水不算 水资源主要指河川径流与浅层地下水0.025。 脏了没有使用价值的，不是水资源：劣于地表水V类标准的，就不算资源。,2.1 水资源及其特性,水资源的特性： 循环（可再生）性(recyclable) 资源量的稀缺性(scarce) 分布不均匀性 (unevenly distributed) 利害两重性 利用的多样性,Hydrological recycle,Flooding damage and pollution,Multiple functions of the utilization,水资源量的描述单位与计算方法,国家/地区的水资源总量（亿m3/a）：综合国力的重要组成部分 人均资源量（m3/pa)，单位耕地水资源量(m3/hm2)：丰沛或紧缺的相对程度； 年平均径流深度（mm）、降雨量/蒸发量，自然生态状况的表述,中国年平均径流深度284mm，但是分布不均（世界平均314mm） 计算方法：通常是按当地的降雨量与径流深度折算，客水的资源量通常不算。,年径流总量 （亿米）,中国,印度尼西亚,美国,加拿大,俄罗斯,巴西,27115,28113,29702,31220,40000,51912,我国同世界部分国家,年径流总量的比较,（1996）,我国水资源的总量大， 居世界第六位。,人均径流量 （m/人.年）,中国,美国,印度尼西亚,俄罗斯,巴西,加拿大,2167,11294,14509,26990,32343,105117,我国同世界部分国家,人均径流量的比较,（1996）,我国人均水资源量少，被列为全球13个缺水国家之一,水资源与综合国力的关系,中国人均淡水储量只有美国的1/5左右，而且许多水源都污染严重，甚至达到了危险程度；而美国大部分水源已变得更加干净。 中国能源需求飙升，但其国内资源不足 粮食仍是中国的紧迫问题，美国是主要供应来源 人口老龄化和劳动人口减少将导致中国经济减速 老大哥式经济会遭遇更多的难题,“美国不会被中国超越五大理由 ”,我国水资源的特点,人均水量低(约2100m3/人a），仅有世界平均值的四分之一； 空间分布不均匀，北方、西北干旱严重； 时间分布不均匀，降水量过分集中于雨季； 水土流失严重，水质污染严重。,水少，水多，水脏官方对我国水资源状况的简单归纳。,中国的水资源状况,黄河在过去的10多年年年断流，其中1997年断流226天，海河、辽河严重缺水。 华北大量超采地下水，河北累计超采地下水600亿m3，形成全世界面积最大的地下复合漏斗区，河塘干涸、树木枯死。 水利设施落后，洪水灾害对国民经济发展和社会安定构成潜在威胁，2010年前9个月，我国发生内涝的城市就有237个。 以三河（淮河、辽河、海河），三湖（太湖、巢湖、滇池）为代表的地表水体水质污染严重。 西北地区生态状况恶化，植被退化。,世界水资源的概况按降水量与蒸发量评价,由于受地理位置和地形地貌的影响，全球各地水资源在空间上都存在分布不均匀的状况。,部分国家的水资源统计结果,统计的153个国家中，加拿大列第8，中国第121位（2200m3/人年）,上海市域范围内本地径流量24亿m3/a，长江过境水资源量9335亿m3/a,上海多年平均降雨量1150mm,全国各省人均水资源量统计,数据来源：2004年中国统计年鉴,客水资源没有计入，上海、江苏其实不缺水,水资源量评估的参考标准,联合国有关组织对世界水资源紧缺状况做评价时，采用用水紧张指数(Water Stress Index) 描述资源余缺程度：,2.2 水文循环(hydrological cycle),水汽输送,降水,蒸发,植物蒸腾,湖,海洋,蒸发,降水,运动的主要过程：降水、渗流、径流、蒸发、输送,降水(Precipitation),蒸发(Evaporation),径流(Runoff),渗流(Seepage flow),水文循环的主要成因,水资源成为能得到不断补充的可再生资源 实现地球水圈中各水体的水分交换 水体自净能力的主要影响因素 影响地球物质能量分布 太阳能转化为水的位能 河川冲刷堆积形成平原，营养物质输送入海洋,存在液态、气态、固态三种形式，相互之间可转化是水循环的条件； 太阳辐射与地心引力，是循环形成的动力。,水循环的作用意义,水的社会循环（城市部分）,工业用户,Industrial,绿地,道路等,公益用户,Gr,ee,n,area,&,Str,eet,s,etc,.,自来水厂,Waterworks,污水处理厂,WWTP,水源,Water,Resources,供水管网,Networks,污水管网,Sewer,家庭用户,Domestic,商业,公共用户,Commercial,&,Institutional,水的社会循环（social recycle),人类的生产、生活对水资源自然循环的影响之总和。 包括水资源的取用、污水的处理排放、再生利用； 其他水资源的利用 水污染的控制 环境工程涉水领域所研究的具体对象 如何实现相关工程的经济高效,2.2 水资源的质量与使用功能,水质满足一定使用要求的水，才能算作水资源；水资源的数量与质量是不能分割的。 水质衡量标准：所包含的污染物的数量； 按照污染物的来源、特性，将众多水污染物划分为耗氧物质、有害有机物、重金属、病原微生物等主要类别，以便于评价讨论； 地表水体的水质，采用地表水环境质量标准来衡量划分。,地表水环境质量标准GB3838-2006 基本项目标准值 ( mg/L),续表（GB3838-2002）,地表水环境质量标准中不同类别的用途,类，适用于江河源头，自然保护区 类，生活饮用水源一级保护区，珍稀鱼类保护区 类，生活饮用水源二级保护区，游泳区 类，一般工业用水及人体非直接接触娱乐用水； 类，农业用水及一般景观用水 劣于V类的，从水资源角度看没有使用价值。,2000年全国河流水质综合评价河长类别比例图,上海市骨干河道的水质评价结论,以有机污染为主，主要超标项目为：溶解氧、NH4-N、高锰酸盐指数、BOD和COD。(2004年）,全国江河水资源质量综合评价表,1997年水利部数据,2005年黄河流域河流水质污染现状,、是可以作为饮用水资源的水量,流域水质状况分析：,地表水环境质量标准 (GB3838-2002),除了上面表格的基本项目标准限值之外，标准还制定了集中式生活饮用水地表水源地补充项目标