水资源利用和保护

1、水资源利用和保护            摘要：人类对水资源的开发利用分两大类：一类是从水资源取走所需的水量，满足人民生活和工农业生产的需要后，数量有所消耗，质量有所变化，在另外地点回归水源。另一类是取用水能（水力发电）、发展水运、水产和水上游乐，维持生态平衡等，这种利用不需要从水源引走水量，但是需要河流、湖泊、河口保持一定的水位、流量和水质。本节所讨论的水资源利用情况主要是第一类用水形式。 关键词：水资源 利用 保护  水是人类发展不可缺少的自然资源，是人类和一切生

2、物赖以生存的物质基础。当今世界，水资源不足和污染构成的水源危机成为任何一个国家在政策、经济和技术上所面临的复杂问题和社会经济发展的主要制约因素。1992年1月联合国在冰岛举行了水和环境国际会议，呼吁寻找新的途径，对淡水资源作出评价、发展和管理。1993年，世界银行提出了有关水资源的新课题。粮农组织最近成立了一个关于水和持续农业发展的国际项目（LAP-WASAD），这些信息表明，水资源问题已引起全世界的关注。 人类对水资源的开发利用分两大类：一类是从水资源取走所需的水量，满足人民生活和工农业生产的需要后，数量有所消耗，质量有所变化，在另外地点回归水源。另一类是取用水能（水力发电）、发展水运、水产

3、和水上游乐，维持生态平衡等，这种利用不需要从水源引走水量，但是需要河流、湖泊、河口保持一定的水位、流量和水质。本节所讨论的水资源利用情况主要是第一类用水形式。要做好水资源的利用与保护工作，就要了解水资源及其重要作用，世界水资源利用情况，我国水资源的特点，水资源的利用与保护措施。（一）水资源及其重要作用1、水资源地球上水的总贮量约有13.9亿km3，其中约97%为海洋咸水，不能直接为人类利用。二淡水的总量仅为0.36亿km3，而且这不足地球总水量3%的淡水中，有77.2%是以冰川和冰帽形式存在于极地和高山上，也难以为人类直接利用；22.4%为地下水和土壤水，其中2/3的地下水深埋在地下深处；江河

4、、湖泊等地面水的总量大约只有23万km3，占淡水总量的0.36%。因此，只有约20%的淡水是人类易于利用的，而能直接取用的河、湖淡水仅占淡水总量的0.3%。可见，可供人类直接利用的淡水资源是十分有限的。 2、水循环地球表面的水在太阳辐射能和地心引力的相互作用下，不断地蒸发和蒸腾到大气中，并在空中形成云，在大气环流的作用下传播到不同的地域，再以降雨或降雪等形式回到海洋或陆地的表面。这些降水，一部分渗入地下，成为土壤水或地下水；一部分形成地表径流汇入江、海，再经蒸发进入大气圈；还有一部分直接蒸发或经植物吸收而蒸腾进入大气。这种过程循环往复，永无止境。通过循环水资源得到不断的更新。在较长时间内，全球

5、范围的蒸发于降水基本保持平衡，但在一定时间、空间范围内，其数量极为有限，并不像人们想象的那样可以取之不尽、用之不竭。不同形态水的循环速率差异很大，除生物水外，大气水和河流水的循环更替期最短，更新利用率高，是最活跃、最重要，也是于人类和生物生长发育最密切的水资源。3、水资源的重要作用1) 调节气候。水是大气的重要成分。虽然大气中仅含全球水量的百万分之一，然而，大气和水之间的循环相互作用，确定了地球水循环运动，形成支持生物的气候。大气中的水帮助调节全球能量平衡，水循环运动起着不同地区的能量传输作用。2) 水磨塑造地球表面的形态。流动的水开创和推动土地地貌的形成，重排地表景观以及三角洲形成等。水是形

6、成土壤的关键因素，也在岩石的物理风化中起着重要作用。3)水具有物质运输的功能。水可以输送多种多样材料和营养物质。水输送物质的形式有两种：溶解的矿物质和整体物质。大气中的各种颗粒物质可以沉降到水体，然后由水输送。从这一方面可以看到，水可以把环境污染物输送、扩散到更远、更广泛的区域。4) 水是一切生物必不可少的物质。生命的形成离不开水，水是生物的主体，生物体内含水量占体重的60"80%，甚至90%以上。水是生命原生质的组成部分，并参与细胞的新陈代谢，还是生物体内外生物化学发生的介质。因此，一切生命都离不开水。水与生物以各种方式相互作用。在一个区域范围内，水是决定植被群落和生产力的关键因素

7、之，还可以决定动物群落的类型、动物行为等。5) 水是人类赖以生存和生产的最基本的物质基础。水与人类的关系非常密切，不论是生活或是生产活动都离不开水这一宝贵的自然资源，水既是人体的重要组成，又是人体新陈代谢的介质，人体的水含量占体重的2/3，维持人类正常的生理代谢，每天每人至少需要2"3L水。工业生产、农田灌溉、城市生活都需要消耗大量的水。但是，随着人口和经济活动的加剧，全球的水循环已大大偏离了它的自然状态，水的流动已发生了显著的变化。人口迅速增长，加快了对水资源的消耗，工农业生产发展严重污染了水体，森林破坏改变了蒸发和径流方向等，这些人类活动造成了水资源的严重破坏，使世界面临着水危机

8、。  返回 (二) 世界水资源利用情况1、世界水资源概况 世界各地自然条件不同，降水和径流相差也很大。年降水量以大洋洲(不包括澳大利亚)的诸岛最多；其次是南美洲，那里大部分地区位于赤道气候区内，水循环十分活跃，降水量和径流量均为全球平均值的两倍以上。欧洲、亚洲和北美洲与世界平均水平相接近，而非洲大陆是世界上最为干燥地区之一，虽然其降水量与世界平均值相接近，但由于沙漠面积大，蒸发强烈，径流量仅为151mm。相比之下大洋洲的澳大利亚最为干燥，与降水量761mm相对其径流量仅为39mm，这是由于澳大利亚的有2/3地区为荒漠、半荒漠所致。2、世界水资源的供给与利用  通常

9、人们将全球陆地入海径流总量作为理论上的水资源总量，即全球水资源总量为47000km3，而这一水资源数量在全球分布又是不均匀的，各国水资源丰缺程度相差很大。人类在早期对水资源的开发利用，主要是在农业、航运、水产养殖等方面，而用于工业和城市生活的水量很少，直到本世纪初，工业和城市生活用水仍只占总用水量的12%左右。随着世界人口的高速增长以及工农业生产的发展，水资源的消耗量越来越大。世界用水量逐年增长，1900"1975年间，每年以3"5%的速度递增，即每20年左右增长一倍。到2000年，世界总用水量将达到6000亿m    2007-05

10、-17        3，占世界总径流量的15%。 随着人类文明的进步，对水资源的需要量越来越大，1985年用水量为1950年的3.5倍。其中农业用水占总水量的比例由1950年的78.2%下降到1985年的61. %5；而工业用水与城市用水占总用水量的比例由1950年的22.7%，增加到1985年的34.6%。但可供人类使用的水资源却不会增加；甚至会因人为的污染等因素而使其质量变差，可利用数量减少。加之，世界淡水资源的分布极不均匀，人们居住的地理位置与水的分布又不相称，使水资源的供应与需求之间的矛盾很大，尤其是在工

11、业和人口集中的城市，这个矛盾更加突出。据统计，近40年来，全世界农业用水量仅增加了2倍、工业用水增加了7倍，而生活用水增加的更多。 在人类消耗的淡水资源中生活用水量只占总用水量的一小部分，目前全世界的生活用水量只占河川径流量的7，但随着人类生活水平的不断提高，生活用水量在不断增长。 在工业用水中，主要是能源部门的冷却用水量大。在热电厂，每生产1000kW·h电，需用水200"500 m3；而原子能电站需水量多一倍。世界能源年产量为4×1012kW·h电，耗水量约为1.2×1010m3。按照目前的趋势，电力生产每10年翻一番，耗水量较大的核电站的

12、比例到2000年将提高到30"50%。因此，电力工业需水量将增加一个数量级。在保持现代工业发展进度情况下，冷却水用量占全球需水量的30%，工业发达国家则可能到60%。其次冶金工业和化学工业耗水量也很大。 农业用水的耗水量主要是灌溉用水。并且农业用水的损失比工业用水要高得多，因此，农业用水对水资源的消耗是最大的。自1950年以来，世界灌溉农田增加了近3倍，达到2.7亿hm2。淡水资源总量并不能充分为人们所利用，例如，美国人均年占淡水资源10230m3，但约有2/3通过湖泊、河流、湿地等的蒸发及植物表面蒸腾进入到大气或流回海洋。因此，对水资源的消耗应当合理有序，否则，就会引起一系列的不良

13、后果。如广州佛山最近出现许多地面塌陷的现象，专家指出其原因是采矿的同时大量提取地下水造成的。此外，大量废水的排放引起纳污水体的污染，使水资源更加紧张，出现严重的水资源危机。3、水危机产生的原因 从总的水储量和循环量来看，地球上的水资源是丰富的，如能妥善保护与利用，可以供应200亿人的使用。但由于消耗量不断的增长和可利用水域的污染等原因，造成可利用水资源的短缺和危机，主要有以下几个方面的原因： 1) 自然条件影响：地球上淡水资源在时间和空间上的极不均匀分布，并受到气候变化的影响，致使许多国家或地区的可用水量甚缺。例如我国长江、珠江、浙、闽、台及西南诸河流域的水量占总水量的81.0%，而这些地区的

14、耕地仅占全国的35.9%；而华北和西北地处于干早或半干旱气候区，其降雨和径流都很少，季节性缺水很严重。北非和南撒哈拉地区、阿拉伯半岛、伊朗南部、巴基斯坦和西印度是年降雨长期平均变化最大的区域，其变化幅度超过40%。美国西南部、墨西哥西北部、非洲西南部、巴西最东端以及智利部分地区也是如此。因此，世界许多地区会出现区域性的供水危机。 2) 城市与工业区集中发展：200多年来，世界人口趋向于集中在占全球较小部分的城镇和城市中，在20世纪中期以来这种城市化化进程已明显加快。我国在改革开放后的20多年中，城市的数量增加了好几倍，城市的规模也越来越大。目前世界上城市居民约占世界人口的41.6%，而城市占地

15、面积只占地球上总面积的0.3%。在城市和城市周围又大量建设了工业区，因此集中用水量很大，超过当地水资源的供水能力。例如，日本年降雨量1818mm，但由于73%的工业集中在太平洋沿岸，而且东京、大阪、名古屋三大城市周围50km以内，不到国土的1%土地以上居住了全国总人口32%，因此这些城市用水十分紧张。3) 水体污染：水体有两个含义：一般是指河流、湖泊、沼泽、水库、地下水、海洋的总称，在环境学领域中则把水体当作包括水中的悬浮物、溶解物质、底泥和水生生物等的完整生态系统或自然综合体。由于污染物的入侵，使许多水体受到污染，致使其可利用性下降或丧失。因此，水体污染是破坏水资源、造成可利用水资源缺乏的重

16、要原因之一。主要的水体污染物包括各种有机物、酸污染、悬浮物、有毒重金属和农药以及氮磷等营养物质。4) 用水浪费：城市生活和工农业用水都存在大量的浪费。由于管理不善，工程配套差和工艺技术落后，城市管网和卫生设施的漏水很普遍，是城市生活用水中浪费最大的一项。据统计，美国城市管网漏水量平均达每人每天60L，占全部用水量的10"15%。北京漏水量占总用水量的10"40%，甚至可达70%。工业上从水源取用的水量远远超过其实际耗水量。如美国1970年统计表明，占全国工业用水量78%的热电站用水，其实际耗水量仅为其取用水量的1%。农村大水漫灌，利用率很低，而且渠道渗漏很大，不仅浪费水资源

17、，而且引起土壤的次生盐渍化和潜育化，降低土壤质量。5) 盲目开发地下水：由于地表径流的减少，水资源的开发由地表转入地下，但由于对地下水的盲目过量开采，引起了一系列的后果。我国北方地下水年开采量超过了370亿m3，河北沧州1973年地下水位降落漏斗为16km2，中心水位埋深33m，到1980年已达到2700km2，中心水位达68m，这种现象在北方较普遍。由于过量开发地下水，导致上海、天津市都发生了严重的地面下沉；一些沿海城市出现了海水入侵，使地下水含盐量过高，失去饮用价值；我国西南部分碳酸盐地区的岩溶塌陷。     (三) 我国水资源的特点1、概况：我国江

18、河众多，流域面积在100km2以上的河流有5万多条，1000km2以上的约有1500多条。但受气候和地形的影响，河流分布很不均匀，绝大部分河流分布在我国东部湿润、多雨的季风区，西北内陆气候干燥、少雨，河流很少。我国有1 km2以上的湖泊2300多个，总面积7187 km2，约占国土面积的0.8%；湖水总储量约为7088亿m3，其中淡水量占32%。我国还有丰富的冰川资源，共有冰川43000余条，集中分布在西部地区。总面积58700km2，占亚洲冰川总量的一半以上，总贮量约52000亿m    2007-05-17   

19、0;    3。我国平均年降水量为61889亿m3，平均降水深648.4mm，年均河川径流量27115亿m3，合径流深284.1mm。河川径流主要靠降水补给，由冰川补给的只有500亿m3左右。我国年平均地下水资源为8287.6亿m3。根据分析计算，我国地表水和地下水的量分别为27115和8288亿m3，扣除二者间的重复量7279亿m3后，则我国多年平均水资源总量28124亿m3。2、我国水资源特点我国水资源的时空分布特点，可通过降水、蒸发、径流等水平衡要素的分布反映如下：1) 水资源总量较丰富，人均和地均拥有量少我国多年平均年水资源总量为28124亿m3

20、，其中河川径流约占94%，低于巴西、前苏联、加拿大、美国和印度尼西亚，约占全球径流总量的5.8%，居世界第6位。平均径流深为284mm，为世界平均值的90%，居世界第7位。可见，我国的水资源量还是比较丰富的。然而，我国人口众多，按12亿人口计算，平均每人每年占有的河川径流量2260m3，不足世界平均值的1/4，分别是美国人均占有量的1/6，前苏联的1/8，巴西的1/19和加拿大的1/58。我国地域辽阔，平均每公顷耕地的河川径流占有量约28320m3，为世界平均值的80%。所以，人我国水资源量与需要不适应的矛盾十分突出，以占世界7的耕地和6%的淡水资源养活着世界上22%的人口。2) 水资源时空分

21、布不均降水是我国河川径流的主要补给来源，全国降水量的44%转化为径流，平均径流深284.8mm。而我国降水量受海陆分布和地形等因素的影响，在地区上分布很不平衡，年降水量和径流深都由东南沿海向西北内陆递减。东南沿海径流深为1200mm，而西北干旱区小于50mm，甚至等于零。水资源的地区分布与人口和耕地的分布很不适应，南方耕地面积只占全国的35.9%，但水资源却占总量的81%，人均水资源约为全国平均的1.6倍，亩均水量为全国平均的2.3倍。北方黄河、淮河、海河、辽河四大流域片的耕地多、人口密，淡水资源量只有全国的19%，人均占有水量只有全国平均的18%左右，亩均水量仅为全国均值的15%。我国干旱和

22、半干旱地区，由于降水稀少，蒸发旺盛，蒸发能力大大超过降水能力。在西部内陆沙漠和草原地区，蒸发能力达到1600"2000mm，为我国蒸发能力最强的地区。而在东北大小兴安岭、长白山，千山丘陵区和三江平原，气温既低、湿度又大，因此，年蒸发量较小，仅600"1000mm。我国地表径流随时间的分布也很不均匀，径流的季节性分配具有夏季丰水、冬季枯水、春秋过渡的特点，而且年际变化北方大于南方。我国东北平原，黄河、淮河、海河平原以及长江中下游平原的地下水补给以降雨为主；而在西北内陆盆地则主要以河川径流补给为主。南方山区地下水补给量大，一般为20"25万m3/(km2·a

23、)；而东北西部、内蒙和西北内陆河山丘区一般小于5万m3/(km2·a)。3、我国水资源主要问题1) 我国水资源人均和亩均水量少我国水资源总量为28124亿m3，其中河川径流量为27115亿m3，居世界第六位。但我国人均水资源量只有2710 m3，约为世界人均水资源的1/4，列世界第88位。亩均水资源量也只有1770m3，相当于世界平均数的2/3左右。因此，虽然我国水资源总量并不少，但人均和亩均水量并不丰富。2) 水资源时空分布不均匀，水土资源组合不平衡我国水资源的时空分布很不均匀，与耕地、人口的地区分布也不相适应。我国南方地区耕地面积只占全国35.9%，人口数占全国的54.7%，但水资源总量占全国总量的81%；人均而北方四区水资源总量只占全国总量的14.4%，耕地面积却占全国的58.3%。由于季风气候的强烈影响，我国降水和径流的年内分配很不均匀，年际变化大，少水年和多水年持续出现，旱涝灾害频繁，平均约每三年发生一次较严重的水旱灾害。3) 水土流失严重，许多河流含沙量大由于自然条件的限制和长期人类活动的结果，中国森林覆盖率只有12%，居世界第120位，水土流失严重，全国水土流失面积约150万km2，约占国土面积1/6。结果造成许多河流的含沙量大，如黄河年平均含沙量为37.7kg/m3，年输沙总量16亿t，居世界大河之首。4) 我国水资源开发利用各地很