农业资源利用与环境保护——第四章

云南农业工业技术研究所教案学科：农学园艺和专业课教学时间讲座章节：第四章农业水资源利用第一节水资源概述第二节中国水资源基本概况教学目的：通过本章的学习，使学生了解水资源的概念、功能和特性，利用形式和种类了解我国水资源的基本情况。讲座内容摘要：水资源的概念、特性、功能及利用的形式和类型，我国水资源的数量、质量、特性及时空分布；重点：水资源的概念、特性、功能和利用的形式和类型水资源供需预测困难：水资源的概念、特性、功能和利用的形式和类型水资源供需预测其他；课后分析：系主任签名：第四章水资源概述第一节水资源概念水是自然资源的重要组成部分是所有生物的结构组成和生命活动的主要物质基础。在全球范围内，水是连接所有生态系统的纽带，自然生态系统可以控制水流，不断促进水的净化和循环。因此，水对自然环境中的生物和人类的生存具有决定性的意义。一、水资源概念：1，不列颠百科全书:水资源是指自然界所有思维方式(液体、固体、气体)的水。2、联合国教科文组织(UNESO)和世界卫生组织(WMO)1988:作为资源的水必须可用或可用，具有足够的数量和可用质量，并且有足够的水源长期满足特定地点的3次需求。广义：世界上所有的水都是人类宝贵的财富，属于水资源的范畴。狭义：是指在一段时间内可开发和利用的那些水域中，每年可获得补充的水量。水资源：地表水地下水自然降水二、地球的自然水资源：天然水资源是指海洋、河流、湖泊、湿地、土壤水、冰川水、浅地下水、大气水、生物水等地球表面的水域。地球表面的70%被水复盖，97%以上的水是海洋海水，不能直接为人类利用，淡水只有全世界总水的3%，77.2%的淡水以冰帽和冰川的形式存在于极地和山上，22.4%的水是地下水和土壤水，河流和湖泊为0.36%三、水资源特征1.循环正极限和质量的不可替代性有限性：地球的总水量是常量，决定其数量的有限性不是无限的；特定历史条件下可用的水资源是有限的。3.分布不均：全球约三分之一的陆地少雨、干旱，而其他地区容易在多雨的季节发生洪涝灾害。例如，在我国，长江流域及其以南地区，水资源占全国82%以上，耕地占36%以上，水量少的长江以北地区，耕地占64%，水资源不足18%，水资源不足18%，总中粮食增产潜力最大的黄骅海流域的耕地占全国41.8%，水资源为54.多用途：利用和利用多种形式的内容四、水资源的功能1、水具有巨大的溶解能力，成为生物和自然界各种营养素和有害物质的移动、供应、积累的最佳天然载体。2、水具有较大的热容量、汽化热和溶解热，在相变过程中具有明显的“滞后效应”和一定的过程，市水从其他物体表面蒸发和蒸散中带走或提供大量的热量，调节生物体和大气的温度，影响土壤的物理特性和农作物的种植和成熟期，防止霜冻等。3.水在岩石中，在土壤母质和土壤中冻结和溶解，加速其风化过程，促进土壤中气体和液体的交换，养分的释放，有利于植物根和土壤微生物的发育。4.水在整个地球上循环，不仅实现了能量传递和热量平衡，还顺利实现了城市水的自我净化。五、水资源利用的形式和类型1.农业用水：农业是整个水资源需求中用水量最多的部门。农业用水比例：世界平均70%，中国88.2%，美国48.7%，日本65.1%工业用水：原料数：1%冷却剂：50%空调用水：3%锅炉数：工序数：30%冲洗水：功率：16%3.生活用水：公元前18世纪人均每日水：12l 20-40l 60l 500 l4.动力数：使用水力发电5.海云台第二节中国水资源基本情况一、中国水资源数量1.降水资源：陆地系统中水供应的主要来源，是水资源最重要的部分，是人类可重复利用的主要水资源。西北干旱，半干旱地区：400毫米，草原牧区。阿尔泰山，天山，600-800毫米塔里木盆地，吐鲁番，柴达木盆地，50毫米东部季风区：8805400mm，主要农业区。台湾东部山区，4000mm，华南沿海，云南西南部，1600 2000毫米长江流域，1000-500mm华北、华东、400 800毫米2.地表水资源：包括河流、湖泊、冰川、沼泽等水，河川径流最重要，综合反映地表水资源的动态水。河流：直接流向大海的径流河；地表径流：太平洋流动区域，58.3%与海洋不沟通的内河；印度洋流动区，6.4%北冰洋流动面积，0.6%内陆流动地区，34.7%3.地下水资源：作为水资源的主要组成部分，是城乡生活、农田灌溉和工业生产企业生产的良好供水来源。地下水资源：松散的岩石地下水山区岩体裂隙地下水岩溶地下水二、质量1.总的来说，自然河流水的质量比较好。Mineralization 1000mg/l的河水面积只有13%。总硬度 250mg/l的极右数的分布面积只有12%。主要粉笔在内蒙古高原西部、塔里木盆地、准噶尔盆地、柴达木盆地、黄河上游的黄土高原地区。其中甘肃省珠江的河水盐度最高为6000mg/L2.很多河流、湖泊、地下水、水库有不同程度的污染，水质越来越差。河流沉积物含量也是衡量水质的重要指标。三、中国水资源的时空分布1.水资源的时间分布：1)年际变化2)季节变化：与降水的季节变化相关我国的水资源大部分集中在夏天(6月 8月)北方是每年径流的50%，南方一般只有40%到50%东北地区50% 60%的四川盆地和云贵高原可达50% 60%华北平原和内蒙古高原的内陆可达60% 70%，台湾可达50% 60%西北昆仑山北坡只有70%以上东部的30%到40%b我国秋季(9月 11月)秦岭，大巴山地区高：40% 50%径流占年径流的20%至30%。西南地区35%到45%台湾东部可以占40%到50%海南岛： 50%东南沿海：15%-20%c我国冬季(12-2月)径流占年径流的4%-6%d中国的春天(3 5月)径流变化很大。东北山区年径流的20%到25%，平原只有10%到15%。华北只有6%到8%，西北只有10%到15%。四川盆地中部地区也只有10%。2.水资源的空间分布：总体趋势是从东南沿海到西北内陆，从近海到内陆，在同一地区内，山体比平原多三、中国水资源特征1.人均水资源不足：我国河川径流为2715亿平方米，居世界第六位，人均水资源2260平方米3，不足世界的四分之一是美国的六分之一，印度尼西亚的八分之一，巴西的19分之一，加拿大的58分之一，世界的85位。耕地平均水资源为每公顷21000平方米，占世界平均35295平方米的59.5%。水资源的区域分布很不均匀。北方水资源贫乏，南方水资源比较丰富，南北差异悬殊水量年内，年际变化严重，旱涝频繁：中国主要干旱地区：松辽平原、黄淮海平原(最严重)、黄土高原、四川盆地东部和北部、云贵高原到广东湛江地区中国主要洪涝灾害地区：长江、淮河、海河、珠江、松花江、辽河等河流的中游和下游平原地区，华北平原和长江的中游和下游平原最严重，占总面积的四分之三第三节中国水资源利用现状及供需预测一、水资源开发利用现状水资源的开发和利用有着悠久的历史：大宇标注京杭大运河都江鱼永运河等著名的水利事业新中国成立后，以巨额资本兴修工程，使耕地灌溉面积占50%左右，农业灌溉面积居世界第一水资源不平衡南部多数地区利用率低北部的水资源较少，利用率较高(黄淮海地区地表水开发率最高为25%)如果将江河系分开，以年平均径流为标准，海河、辽河的利用率将达到60%-65%淮河、黄河近40%，内陆河占35%，长江、珠江、浙江、福建河流利用率15%，西南诸将利用率部门1%，地下水主要集中在北部平原，浅层地下水开采量约占平原地区地下水综合补给量的23.6%海河平原地下水利用率达90%黄河流域有49%，辽河流域有32%，其他地区不到30%二、农业用水的主要问题1.耗水太多，浪费水太多2.灌溉工程老化，灌溉面积减少地下水超采引起的严重生态环境问题4.农业用水管理不善二、中国水资源供需预测1.我国不同发展阶段的水需求状况：1949年全国总用水量1031亿m3，农业用水1001亿m3，1957年全国总用水量2048亿m3，农业用水1938亿m3，1965年全国总水量2744亿m3，农业用水2545亿m3，1979年全国总用水量4767亿m3，农业用水4195亿m3，1985年全国总水量4984亿m3，农业用水4323亿m3，1990年全国总用水量5411亿m3，农业用水4664亿m3，1992年全国总用水量4854亿m3，1995年全国总用水量5100亿m3，农业用水4790亿m3，2000年全国总用水量5498亿m32001年全国总用水量5567亿m32002年全国总用水量为5497亿m32003年全国总用水量5320亿m32004年全国总用水量5548亿m32005年全国总用水量达5578亿m32006年全国总用水量5795亿m32.水资源供需预测1)农业用水预测：灌溉用水最大数量2)工业用水预测：3)城市生活用水预测：第四节水资源的合理利用一、农业水资源的合理性和保护利用1.调整农业结构和作物布局2.扩大可用水源3.减少水损失：1)更新和重建灌区2)通道泄漏控制3)管道输水4.提高灌溉技术水平：1)改进传统灌溉技术：土地平整灌溉微流灌溉单一灌溉单行浸水灌溉2)使用先进灌溉技术：喷灌：比灌溉用水节省50%滴灌：比地面灌溉多1/3至2/3微型喷灌：喷灌和滴灌相结合渗透灌溉(地下灌溉):5.实行节水农业措施：1)蓄水保墒耕作技术：增施有机肥，汛期泛滥地，冬季积雪保水2)覆盖田间的水分保持技术：碎石、秸秆、塑料薄膜、家畜粪尿等，化学保水剂、结构改良剂3)节水灌溉系统：低定额灌溉系统二、工业节水措施1.产业结构调整2.调整行业布局提高中水回用率：多用途水回收：工业企业的排水口是干净的水。工业排水中掺有杂质，但比较容易分离工业的排水已经受到污染，经过净化处理后才能重复使用4.海水利用5.设备更新，流程改革三、家庭节水方法1.加强水管理2.加强供水管网维护和节水仪器的开发和推广加强污水处理和回收第五节水资源管理和保护一、水资源管理概述1.水资源管理的意义意义：利用行政、法律、经济、技术和教育等手段，对水资源的开发、利用和保护进行组织、协调、监督和调度工作。内容：组织：开发利用水资源，防治水损害协调：水资源的开发利用与治理与社会经济发展之间的关系，地区、部门之间的水矛盾监督：对水资源不合理开发利用的行为监督和限制调度：水资源合理配置、防洪与水资源管理、供水系统和水资源管理项目的优化监测：水变化和水质监测和管理目的：保障水资源的供应，满足生活和社会经济发展的水需求经济观点：要以最低的水资源消耗创造最大的经济利益社会观点：确保生产和淡水的最低需求2.水资源管理和水资源管理水资源管理包括水资源管理，但水资源管理超越了水资源管理的意义3.水资源管理目标1)形成能有效利用水的节水剂2)建立稳定可靠的城乡供水系统3)建立全面的防洪安全保障体系4)加强水环境系