水资源与水资源开发利用状况课件

第二章第二章 水循环与水资源开发利用情况水循环与水资源开发利用情况第一节 地球水量储存与循环第二节 全球水资源第三节 中国水资源图1全球水循环的水量平衡图我国水资源利用状况图水的自然、社会循环示意图图现代的城市取水不断修建越来越远的引水工程图新的城市取水模式图现代不健康的营养物质循环图创新的现代城市水系统图流域水健康循环示意图第一节第一节 地球水量储存与循环地球水量储存与循环一 地球水储量与分布二 地球上水循环三 水量平衡一一 地球水量储存与循环地球水量储存与循环地球储量海洋水量海洋水量96.5%陆地水量陆地水量3.5%淡水量淡水量72.9%其它其它27.1%难以利用的水难以利用的水69.6%可以利用的水可以利用的水30.4%可供人类利用的淡水资源特点：可供人类利用的淡水资源特点：数量有限（占全球水总储量的1）分布地极不均匀地球水储量表地球水储量表世界各大洲淡水资源分布表世界各大洲淡水资源分布表二二 地球上水循环地球上水循环自然界的水文循环自然界的水文循环：水的蒸发 降水 径流的循环过程是周而复始、不停进行着，水的这种运动称为 自然界的水文循环，根据其循环途径分为大循环和小循环大循环和小循环的含义大循环和小循环的含义 大循环：指水在大气圈、水圈、岩石圈之间的循环过程；小循环：指陆地或者海洋本身的水单独进行循环的过程。水的自然循环示意图水的自然循环示意图水的社会循环示意图水的社会循环示意图全球水循环状况全球水循环状况 根据1978年的统计资料，参与全球动态平衡的循环水量为 ，仅占全球水储量的0.049%.更替周期更替周期更替周期：更替周期：指在补给停止的情况下，各类水从水体中排干所需要的时间。计算公式：式中 T水的更替周期 q（t）单位时间内水体中参与循环的水量 Q（t）某一时刻水体中储存的水量例题：例题：大气水的储量为 ，全球从水面和地面平均每年有 的水蒸发到大气中，求大气水的平均更替周期？解：大气水的平均更替周期为：各种水体的更替周期表各种水体的更替周期表人为水循环人为水循环定义：由于人类不同程度的生产和生：由于人类不同程度的生产和生活活动的作用与影响所形成的水循环的过程。活活动的作用与影响所形成的水循环的过程。三三 水量平衡（水量平衡（1.全球水量平衡全球水量平衡 2.流域水量平衡）流域水量平衡）从全球角度来认识水的自然循环过程，其总水量是平衡的。研究水量平衡的作用：有助于了解循环各要素的数量关系，估计地区水资源数量；分析水资源各要素之间的相互转化关系，确定水资源的合理利用量。1.全球水量平衡全球水量平衡 研究范围：地球陆地 水量平衡方程为：（22）式中 陆地蒸发量 陆地降水量 入海径流量 陆地研究时段内蓄水量的变量 1.全球水量平衡全球水量平衡 可正可负，在观测年数趋近无穷大时，正负抵消，蓄水量总的变化趋近于零。所以，多年平均水量平衡方程式为：（23）式中 分别为陆地的多年平均蒸发 量、多年平均年降水量和多年 平均年入海径流量 1.全球水量平衡全球水量平衡 对海洋而言：（24）将3、4式合并，即得全球水量平衡方程：（25）（26）即全球多年平均年蒸发量等于多年平均年降水量2.流域水量平衡流域水量平衡 根据水量平衡原理，对于非闭合流域（地下分水线与地面分水线不相重合得流域）可列下面水量平衡方程式：（27）式中 降水量时段内区域的降水量；时段内的水蒸气凝结量和蒸发量；时段内地面径流和地下径流流入量；时段内地面径流和地下径流流出量；始端初和始端末的蓄水量。2.流域水量平衡流域水量平衡 令 代表净蒸发量，则上式为：（28）此时即为非闭合流域的水量平衡方程但对于一个闭合流域：若令则闭合流域水量平衡方程为：（29）2.流域水量平衡流域水量平衡其中 （210）式中 流域多年平均降水量，年径流量和 年蒸发量对于人为水循环影响下的闭合流域的水量平衡，则：（211）人为水循环影响下某时段内径流量的变化量本节完本节完返回本章目录地表水环境质量标准（地表水环境质量标准（GB38382002）类：主要适用于源头水、国家自然保护区。类：主要适用于集中式生活饮用水地表水水源地一级保护区、珍贵水生生物栖息地、鱼虾类产卵场、仔稚幼鱼的索饵场等。类：主要适用于集中式生活饮用水地表水水源地二级保护区、鱼虾类越冬场、回游通道、水产养殖区等渔业水域及游泳区。类：主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区。类：主要适用于农业用水区及一般景观要求水域第二节第二节 全球水资源全球水资源一 全球水资源开发利用状况二 全球水资源面临问题三 全球水资源开发利用趋势 一一 全球水资源开发利用状况全球水资源开发利用状况 1980年的统计结果表明，全球水资源的利用量总体上为 ，其中：农业 69，工业 23，居民用水 8 对于发达工业的国家 工业 54 对于亚洲和非洲地区 农业 80（1）农业用水、（）农业用水、（2）工业用水、（）工业用水、（3）生活用水）生活用水（1）农业用水占全部用水量2/3以上；20世纪80年代以来，以色列在农业灌溉普遍采用计算机自动控制的滴灌与喷灌技术，农业用水减少30，并将全国70的废水处理后用于灌溉，提高水资源的利用效率。（2）工业用水工业用水量的多少取决于各类工业的生产方式、用水管理、设备水平的自然条件等，也取决于各国的工业化水平。（3）生活用水全球的生活用水量仅占总用水量的8左右。二二 全球水资源面临问题全球水资源面临问题 水量严重短缺，供需矛盾尖锐；“世界缺水将严重制约本世纪经济发展，可能导致国家间冲突”水源污染严重，“水质型缺水”突出 “世界上近10亿人口没有足够量的安全水源”三三 全球水资源开发利用趋势全球水资源开发利用趋势表2.5 世界主要用水部门/不可复原水量的统计和预测图图23 不同用水占总用水量比例历时变化及趋势不同用水占总用水量比例历时变化及趋势全球水资源开发利用趋势表现在：全球水资源开发利用趋势表现在：（1）农业用水量及农业用水中不可复原的水量最高；（2）工业用水将更加重视提高工业用水技术，降低用水定额，加大节水力度，大幅度提高用水重复利用率；（3）水资源的开发将更为重视经济、环境与生态的良性协调发展。本节完本节完返回本章目录第三节第三节 中国水资源中国水资源一一 中国水资源概况中国水资源概况二二 中国水资源时空分布特征中国水资源时空分布特征三三 中国水资源开发利用中国水资源开发利用四四中国水资源面临问题中国水资源面临问题五五增强我国水资源支撑持续发展能力的对策增强我国水资源支撑持续发展能力的对策一一 中国水资源概况中国水资源概况我国多年平均降水量约6190立方千米，折后降水深度为648mm（全球为800mm），低20 1997年全国水资源总量为2788立方千米，其中地表淡水为2683，地下淡水为694；人均占有资源量仅为2300立方米，相当于世界人均占有量的1/4；2004年全国水资源总量为24130立方千米，比常年减少12.9%，全国平均降水量601mm，比常年减少6.5%七大水系、北方六区、南方四区七大水系、北方六区、南方四区 七大水系：珠江、长江、松花江、淮河、海河、辽河、黄河；北方六区：松花江、辽河、海河、黄河、淮河、西北诸河六个水资源一级区 南方四区：长江、东南诸河、珠江、西南诸河四个水资源一级区。二二 中国水资源时空分布特征中国水资源时空分布特征 我国水资源特征：时空变化极大，分布极不均匀。1.空间分布特征 （1）降水、河流分布的不均匀性 （2）地下水资源分布的不均匀性 2.时间分布特征 1 空间分布特征空间分布特征（1）降水、河流分布的不均匀性）降水、河流分布的不均匀性我国河流的主要径流量分布在东南和中南地区，与降水量的分布具有高度一致性。（2）地下水资源分布的不均匀性）地下水资源分布的不均匀性 地形、降水分布的地域差异性，使我国不仅在地表水资源上表现为南多北少的局面，而且地下水资源仍具有南方丰富，北方贫乏的特征；面积 水资源总量北方地区 60 21南方地区 40 792 时间分布特征时间分布特征 我国大部分地区受季风影响，降水年内分配不均匀，年际变化大，枯水年和丰水年连续发生；我国最大年降水量与最小降水量之间相差悬殊；降水量的年内分配很不均匀。长江以南地区由南向北雨季为36月至47月，降水量占全年的5060；长江以北地区雨季为69月，降水量占全国的7080。部分城市月降水量占全年降水量的比例图部分城市月降水量占全年降水量的比例图三三 中国水资源开发利用中国水资源开发利用 20世纪80年代初，我国供水设施的实际供水量为443.7 ，占全国平均水资源量的16；其中河流径流量占86，开采地下水占14。1997年全国用水情况 农业用水392.0 (70.4%)全国总用水量556.6 工业用水112.1 (20.2%)生活用水52.5 (9.4%)2004年全国总用水量5548 （占当年水资源总量的23），其中生活用水占11.7，工业用水占22.2，农业用水占64.6，生态用水占1.5 1 我国水资源开发利用特点我国水资源开发利用特点（1）水资源开发利用有了很大发展，但总体水平仍不高；（2）水资源的开发利用地区之间差异较大，出现区域性不平衡现象；（3）具有进一步提高水资源开发利用程度的有利条件，但也存在不合理的开发利用现象。（1）水资源开发利用有了和大发展，）水资源开发利用有了和大发展，但总体水平仍不高；但总体水平仍不高；现状供水能力达到5640 ，实际供水量5623 ，河道外实际用水量5566 。开发利用程度（75可供水量与多年平均水资源总量之比）仅为20；GDP国内生产总值，GNP国民生产总值 GDP（或GNP）与用水量的比值，可以综合反映一个国家或地区的经济发展水平和用水及节水水平国家或地区单水方国家或地区单水方GNP关系表关系表 国家国家 单水方单水方GNP一部分发达国家（英、德、法、日等）30美元另一部分发达国家（美、加、澳、意、西、巴、韩等）1030美元大部分中等发达国家（印尼、俄、乌克兰等）210美元中国1美元（2）水资源的开发利用地区之间差异较大，）水资源的开发利用地区之间差异较大，出现区域性不平衡现象出现区域性不平衡现象黄淮海、辽河流域地区的水资源的利用程度已达到很高水平，其中海河流域水资源的开发利用率达76，地下水开发利用程度超过90；西南地区是我国水资源开发利用程度最低的地区，水资源开发利用率不足10；长江中下游及华南地区与西北地区是我国人均用水量较高的地区，长江中下游及华南地区1997年该地区的用水量占全国总用水量的一半，人均用水量538立方米，用水模数达18.6万，为全国平均数的3.2倍。西北内陆地区人均用水量高达1062立方米，为全国平均数的2.4倍，而用水模数为1.6万，仅为全国平均数的27，这与地广人稀有关造成人均用水量高的原因：粗放型的水资源管理运行方式（3）具有进一步提高水资源开发利用程度的有利条件，）具有进一步提高水资源开发利用程度的有利条件，但也存在不合理的开发利用现象但也存在不合理的开发利用现象我国水资源分布具有的特点：三江水富，四河紧缺；富水的三江分别位于两侧，缺水的四河被包围，这对于实施跨流域调水的战略布局，进行水资源的合理配置非常有利；解决西南地区田高水低，供水十分困难的问题，可以利用水能资源丰富的优势，修建中小型水电站，发展中低扬程的提水灌溉；加强污水资源化的进程；沿海地区因地制宜扩大海水利用量。2 我国水资源开发利用变化趋势我国水资源开发利用变化趋势（1）供水增长受多种因素的制约影响，区域间发展不平衡进一步加剧；（2）供水水源及组成多元化趋向越来越明显；（3）用水量的增长略低于人口的增长，用水构成有较大变化；（4）水质污染加重，水资源质量下降，生态环境问题突出；（5）重视加强水资源管理，但管理仍是薄弱的环节。四四 中国水资源面临问题中国水资源面临问题1 水资源开发过度，生态破坏严重；水资源开发过度，生态破坏严重；2 城市供水集中，供需矛盾尖锐；城市供水集中，供需矛盾尖锐；3 地下水过量开采，环境地质问题突出；地下水过量开采，环境地质问题突出；4 水资源污染严重，水环境日益恶化；水资源污染严重，水环境日益恶化；5 水资源开发利用缺乏统筹规划和有效管理。水资源开发利用缺乏统筹规划和有效管理。6 解放后我国水利建设三个阶段解放后我国水利建设三个阶段1 水资源开发过度，生态破坏严重水资源开发过度，生态破坏严重 黄河拥有水资源总量72.8 ，从20世纪70年代初开始出现断流，在19721996年间，共有19年发生断流，累计断流次数达57次，共686天，因断流和供水不足造成的工农业直接损失达268亿元。过量、近乎掠夺性的开发形成断流面而造成生态环境的恶化，在西北内陆河流流域日趋严重；主要原因：河流出山少，导致山前平原地下水位呈区域性下降，溢出带泉水流量衰减；下游因地表水量少，只得抽取地下咸水灌溉，导致土地盐碱化；而超采地下水，水位下降过大，使得大面积植被被死亡或衰退。2 城市供水集中，供需矛盾尖锐城市供水集中，供需矛盾尖锐中国666座城市中，缺水城市达333座，其中严重缺水108座，主要集中在北方，高峰季节只能满足需水量的6570，全国日缺水量达到1600余万吨；因缺水，工业经济年损失估计高达2300多亿元；设计供水能力：指在原有设计条件下，供水工程系统提供的最大水量。现状供水能力：指在现有工程规模和配套情况下，考虑工程老化，泥沙淤积、来水条件以及供水对象改变等各种因素后重新核定的在设计保证率情况下的供水量。造成水资源短缺的直接原因：造成水资源短缺的直接原因：A 水资源分布与人口、土地分布的极不平衡；B 工农业发展迅速、人口成倍增长，人类对水的需求量超出可供的水资源量；C 天然存在的劣质水体，以及水资源污染所造成的污染水体所占水资源的比例较高，造成严重的“水质型”缺水；D 水资源开发利用不合理，水资源利用率低下，水浪费现象十分普遍。3 地下水过量开采，环境地质问题突出地下水过量开采，环境地质问题突出（1）区域地下水位持续下降，降落漏斗面积不断扩大；（2）泉水流量衰减或断流；（3）地面沉降；（4）由于超量开采地下水，造成水位大幅下降，地面失衡，在覆盖型岩溶水源地和矿井产生地面塌陷；（5）海水入浸。4 水资源污染严重，水环境日益恶化水资源污染严重，水环境日益恶化污水排放量是指工业、第三产业和城镇居民生活等用水户排放的水量，但不包括火电直流冷却水排放量和矿坑排水量。2004年全国污水排放总量693亿吨，其中工业污水占2/3，第三产业和城镇居民时候污水占1/3。根据2004年水质检测条件，采用国家地表水环境质量标准（GB38382002），对全国河流、湖泊、水库的水质状况进行了评价。河流全年水质总体状况是：类水河长占6.3，类水河长占27.2，类水河长占25.9，类水河长占12.8，类水河长占25.9，劣类水河长占21.8。全年符合和优于类水的河长占总评价河长的59.4，比2003年减少了3个百分点。全国湖泊、水库的水质评价状况全国湖泊、水库的水质评价状况对50个湖泊水质评价结果：水质符合和优于类水的湖泊有18个，部分水体受到污染的13个，水污染严重的19个。对49个湖泊的营养状态进行评价，17个湖泊处于中营养状态，32个湖泊处于富营养状态。国家重点治理的“三湖”情况是：太湖16.5的面积为类水，75.3的面积为类水，8.2的面积为劣类水；中营养水平的面积占23，富营养占77。滇池水质以类水为主，占评价面积的69，劣于类水质占评价面积的31，全湖处于富营养状态。巢湖东半湖区水质为类水，中庙湖区水质为类，西半湖水质为劣类，湖水处于富营养状态。5 水资源开发利用缺乏统筹规划和有效管理水资源开发利用缺乏统筹规划和有效管理制约我国水资源开发利用的关键问题：水资源短缺、水资源短缺、供水矛盾突出、水污染严重供水矛盾突出、水污染严重；主要原因：管理不善管理不善，造成水质恶化速度加快。水资源利用与保护的关键：水资源数量与质量的正确水资源数量与质量的正确评价，供需平衡的合理分析，水资源开发利用工程的评价，供需平衡的合理分析，水资源开发利用工程的合理布局，节水技术与措施的有效实施，实现防止、合理布局，节水技术与措施的有效实施，实现防止、控制和治理水污染控制和治理水污染，缓解水资源短缺的压力，实现水资源的有效保护、持续利用和良性循环。6 解放后我国水利建设三个阶段解放后我国水利建设三个阶段第一阶段，从第一阶段，从1949年至年至1978年的年的30年。年。水力建设的特点：水力建设的特点：“以粮为纲以粮为纲”，以防洪、灌溉为重点，以防洪、灌溉为重点，重建设，轻管理。重建设，轻管理。第二阶段，从党的十一届三中全会至第二阶段，从党的十一届三中全会至1995年的年的17年。年。水力建设的特点：从重点为农业服务的目标转向为国民水力建设的特点：从重点为农业服务的目标转向为国民经济所有部门服务的目标，强调经济所有部门服务的目标，强调“加强经济管理，讲究加强经济管理，讲究经济效益经济效益”。第三阶段，是从第三阶段，是从“九五国民经济建设和社会发展九五国民经济建设和社会发展”计划计划开始的水资源持续利用的发展阶段。开始的水资源持续利用的发展阶段。特点：以人口、资源、环境和经济协调为指导思想，合特点：以人口、资源、环境和经济协调为指导思想，合理开发、科学管理水资源、保障当代人和后代人永续发理开发、科学管理水资源、保障当代人和后代人永续发展的用水需求。展的用水需求。五五 增强我国水资源支撑持续发展能力的对策增强我国水资源支撑持续发展能力的对策1.节约用水，建立节水型社会节约用水，建立节水型社会2.开发水资源，增强供水能力开发水资源，增强供水能力3.保护水资源，防治水资源，改善生态环境保护水资源，防治水资源，改善生态环境4.综合治理洪涝灾害，保障生产与社会安全综合治理洪涝灾害，保障生产与社会安全5.加强水资源管理，保证水资源持续利用加强水资源管理，保证水资源持续利用6.建立水资源核算体系，提高水资源综合效益建立水资源核算体系，提高水资源综合效益六六 我国水资源可持续利用的对策我国水资源可持续利用的对策一节、二保、三规划、四管理、五调整、六调一节、二保、三规划、四管理、五调整、六调水、七控制、八科技创新、九市场机制、十知水、七控制、八科技创新、九市场机制、十知识与资金投入。识与资金投入。本章作业本章作业1 中国水资源开发利用趋势？2 中国水资源面临主要问题？3 你认为如何解决我国所面临的水污染问题？可持续发展的由来和内涵可持续发展的由来和内涵1 1、人与自然、人与自然2 2、从公害事件说起、从公害事件说起3 3、先觉者的呼声、先觉者的呼声4 4、第一座里程碑斯德哥尔摩会议、第一座里程碑斯德哥尔摩会议5 5、遗留的问题、遗留的问题6 6、可持续发展的提出、可持续发展的提出我们共同的未来我们共同的未来7 7、第二座里程碑里约热内卢会议、第二座里程碑里约热内卢会议1、人与自然、人与自然人与自然的相互作用表现出对立统一的两重性。人与自然的相互作用表现出对立统一的两重性。自然对人类的作用；自然对人类的作用；人对自然的作用。人对自然的作用。2、从公害事件说起、从公害事件说起1 1）马斯谷烟雾事件）马斯谷烟雾事件2 2）洛杉矶光化学烟雾事件）洛杉矶光化学烟雾事件3 3）多诺拉烟雾事件）多诺拉烟雾事件4 4）伦敦烟雾事件）伦敦烟雾事件5 5）四日市事件）四日市事件6 6）水娱病事件）水娱病事件7 7）富山痛病事件）富山痛病事件8 8）爱知米糖油事件）爱知米糖油事件3、先觉者的呼声、先觉者的呼声19621962年，美国的莱切尔卡逊女士，年，美国的莱切尔卡逊女士，寂静的寂静的春天春天寂静的春天寂静的春天是以一个是以一个 明天的寓言明天的寓言 开始的，开始的，描写了曾经具有优美生态环境的小城镇，忽然描写了曾经具有优美生态环境的小城镇，忽然面临着一片死亡的阴影。春天到了，曾经荡漾面临着一片死亡的阴影。春天到了，曾经荡漾着小鸟歌声的小镇却是一片寂静，曾经摇曳着着小鸟歌声的小镇却是一片寂静，曾经摇曳着绿树的道路两旁却只是一片枯黄，绿树的道路两旁却只是一片枯黄，被生命抛被生命抛弃了的地方只有寂静弃了的地方只有寂静。4、第一座里程碑斯德哥尔摩会议、第一座里程碑斯德哥尔摩会议19721972年年6 6月月5 5日日1414日，联合国人类环境会议于日，联合国人类环境会议于瑞典首都斯德哥尔摩召开瑞典首都斯德哥尔摩召开；会议的成果会议的成果 ：其一是大会秘书长委托完成的：其一是大会秘书长委托完成的非正式报告非正式报告只有一个地球只有一个地球，其二是大会通，其二是大会通过的过的联合国人类环境宣言联合国人类环境宣言；该报告明确提出需要重新建立地球上的秩序，该报告明确提出需要重新建立地球上的秩序，为此，需要我们：（为此，需要我们：（1 1）爱护共同享有的生物）爱护共同享有的生物圈；（圈；（2 2）学会在技术圈中共存；（）学会在技术圈中共存；（3 3）制定人）制定人类生存的战略类生存的战略。5、遗留的问题、遗留的问题本次会议并未能把环境问题同经济和社会发展本次会议并未能把环境问题同经济和社会发展结合起来，暴露了环境问题却未能确定其根源结合起来，暴露了环境问题却未能确定其根源和责任，也就不可能真正找到解决问题的出路。和责任，也就不可能真正找到解决问题的出路。6、可持续发展的提出、可持续发展的提出我们共同的未来我们共同的未来19831983年年1212月，联合国成立了世界环境与发展委月，联合国成立了世界环境与发展委员会（员会（World Commission of Environment World Commission of Environment and Developmentand Development，WCEDWCED）经过经过5 5年细致的实地调查研究，年细致的实地调查研究，WCEDWCED于于19871987年年4 4月出版了其最终报告月出版了其最终报告我们共同的未来我们共同的未来 可持续发展的经典含义：可持续发展的经典含义：可持续发展是指满足当代人需求，又不危及后可持续发展是指满足当代人需求，又不危及后代人满足其需求的能力的发展。代人满足其需求的能力的发展。可持续发展的这个定义包含两个重要的概念：可持续发展的这个定义包含两个重要的概念：第一，第一，“需要需要”的概念，特别是穷人的需要，的概念，特别是穷人的需要，应当对此给予特别优先的地位来考虑；应当对此给予特别优先的地位来考虑；第二，第二，限制限制 的概念，这并不是绝对的限制，的概念，这并不是绝对的限制，而是现有的技术和社会组织的状态对环境满足而是现有的技术和社会组织的状态对环境满足目前和未来的需要的限制。目前和未来的需要的限制。7、第二座里程碑里约热内卢会议、第二座里程碑里约热内卢会议1992年6月3日14日，联合国历史上一次空前的盛会-联合国环境与发展大会（UNCED）在巴西的里约热内卢举行；会议取得了重大的成果，通过了21世纪议程、里约宣言和关于森林问题的框架声明等三个纲领性文件，签署了生物多样性公约和气候变化框架公约 第二座里程碑里约热内卢会议第二座里程碑里约热内卢会议原同家环保局局长曲格平教授曾经以与会者的原同家环保局局长曲格平教授曾经以与会者的身份对本次会议的深远意义作出如下评价：身份对本次会议的深远意义作出如下评价：第一，认识上的一致和深化第一，认识上的一致和深化 ；第二，找到了解决环境问题的正确道路；第二，找到了解决环境问题的正确道路；第三，明确了责任，开辟了资金渠道。第三，明确了责任，开辟了资金渠道。本章完本章完返回目录