水资源信息
水的循环根据循环过程的不同可分为大循环和小循环两种。从海洋中蒸发出来的水蒸气被气流带到陆地上,遇冷凝结,以降水的形式落到地面。下落的水一部分蒸发回到空气中,一部分形成地表径流,流入河流和海洋。这种海洋和陆地之间的水迁移和交换现象被称为大循环。
从海洋表面蒸发出来的水蒸气上升到空中,被冷凝结后再落到海洋,或者从陆地蒸发出来的水蒸气上升到空中,被冷凝结后再落到陆地。这种在海洋或陆地中水分迁移和交换的现象称为小环流。
水的大循环和小循环并不是完全分离的,而是相互联系的,小循环往往包含在大循环之中。水循环的总趋势是海洋向陆地输送水汽,陆地向海洋回流一部分径流。
在水循环过程中,水通过蒸发、降水和渗透在地球的大气圈、水圈和岩石圈之间进行交换。
水资源的含义
水作为大自然赋予的宝贵财富,长期以来一直受到人们的关注。但是,人们经常用“水资源”这个词,却是近一二十年的事了。关于水资源的含义,有几十种,比较常见的说法是指“可供人们经常使用,并能逐年恢复的水量”。它通常也被称为淡水资源。这样就不包括苦咸的海水,甚至把几千年难以融化的冰川和一些难以接近的地下水都排除在外了。追根究底,资源是人类调查了解得最清楚的,绝不会像煤、铁、石油那样随着新发现而改变数量结构和分布。事实上,水资源还应该包括水的发电、航运、水产养殖、环境和其他能力。
水资源
水资源是人类生产生活不可缺少的自然资源,也是生物赖以生存的环境资源。随着水危机的加剧和水环境质量的不断恶化,水资源短缺已成为全球最为关注的资源和环境问题之一。
近20年来,“水资源”一词在中国广为流行。但对其内涵,不同的人有不同的看法,没有公认的结论。主要原因是:(1)不同部门、不同行业对水资源的认识不同,甚至相反;(2)水有多种存在形式,如地表水、地下水、降水、土壤水等。,并且它们可以互相转化;(3)水的理化性质具有很强的地域性,至少包括水量和水质两个方面,在自然因素或社会因素的影响下是可变的;(4)水资源的开发利用受自然因素、社会因素、经济因素、环境因素等因素的影响和限制,水资源的利用效率因这些因素的影响而不断变化;(5)这主要是因为水资源系统是一个复杂的耦合系统,涉及到许多学科,如数学、物理、化学、生物、地学、气象学、水文学、地质学等。,并与人类社会的发展和生存环境相结合。
在国外,“水资源”的概念最早由美国地质调查局采用。1894,该局成立了水利部,主要业务范围是地表河流径流和地下水的观测。1963年,英国通过了水资源法,其中对水资源的定义是“有足够的可利用的水?quot。65438-0965年,美国通过了水资源规划法案,成立了水资源委员会。此时,水资源具有很强的行业内涵。在《大英百科全书》中,水资源被定义为“任何形式的所有自然水,包括气态水、液态水和固态水”。这个定义被广泛引用,和大英百科全书的权威性有很大关系。联合国教科文组织在1977中建议“水资源应指可被利用或可能被利用的水源。这个水源要有足够的数量和可利用的质量,可以在一定的地方使用,满足一定的用途。"
中国开发利用水资源历史悠久,逐步形成了比较完整的具有中国特色的水利科学体系。公元前250年左右,秦朝的李冰在四川冠县修建举世闻名的都江堰水利工程,解决成都平原的水旱灾害,就是一个明显的例子。长期以来,水利界人士一直认为,兴修水利就是兴修水利,消灭水患。“水利”一词在西方国家暂时还没有合适的翻译。所以中国水利和水资源并行,有一定的历史背景。随着时间的发展,西方的“水资源”越来越具有“水利”的意义。
《中国大百科全书》是中国最权威的工具书,但它在不同的卷中对水资源给出了不同的解释。如大气科学、海洋科学、水文科学卷中,对水资源的定义是“地球表面可供人类使用的水,包括水量(水质)、水域和水力资源,一般指每年可再生的水资源?quot;在水利卷中,水资源被定义为“自然界中各种形态(气体、固体或液体)的天然水,可供人类利用的水资源作为评价的水资源”。为了对水资源的内涵有一个全面而深刻的认识,尽可能做到统一,一些知名的专家学者在1991进行了书面谈话。他们的主要观点是:(1)降水是大陆所有水的来源,但只是潜在的水资源,只有降水中可以利用的那部分水才是真正的水资源。降水中能转化为水资源的部分是“四水”,即水文部门计算的一条河流径流量是地下水补给量减去重复计算的总和;土壤含水量;c蒸发;d区域间径流交换能力。(2)从自然资源的概念出发,水资源可以定义为人类生产和生活资料的天然水源。广义的水资源应该是所有能被人类利用的天然水,狭义的水资源是指水被人们开发利用的部分。(三)水资源,是指国民经济可以利用的淡水资源。它来源于大气降水,其量是降水期间扣除蒸发量后的总降水量。(4)水资源一般指生活用水、工业用水和农业用水,称为狭义水资源;广义的水资源还包括航运水、能源水、渔业水、工矿水资源和热水资源。总之,各种具有使用价值的水,包括不同的来源或形态,都属于水资源的范畴。(5)不一般?quot“四水”是水资源,只有那些有稳定径流和相应的可利用水量的水资源才被定义为水资源。“(6)“水”和“水资源”的含义不同。水资源主要是指与人类社会用水密切相关并能不断更新的淡水,包括地表水、地下水和土壤水,其补给来源是大气降水。(7)水资源是维持人类社会存在和发展的重要自然资源之一,应具有以下特征:A根据社会需要可提供或可能提供的水量;b这个水量有可靠的来源,其来源可以通过水循环不断更新或补充;这个水量可以手动控制;这个水量和水质可以满足用水需求。
从以上众多关于水资源的定义中可以发现,水资源的定义是随着社会的发展而变化的,具有一定的时代烙印,出现了从外延非常广泛到内涵逐渐清晰的演变趋势。由于出发点不同,相对于具体的研究学科,它们都有合理的因素。从与水资源相关的各个学科出发,水资源的含义非常明确,研究对象也非常明确。但如果从宏观的角度系统地认识水资源,水资源的定义就非常模糊,让人感觉五花八门,难以把握。同时也要注意到,以上对水资源的定义,基本上都是围绕水的形态、利用和数量来讨论的,很少涉及水资源的质量,即水质。然而,水质对水资源非常重要。如果我们研究水资源而不考虑水质,那一定会导致水资源开发利用的失误。
20世纪70年代以来,水资源的开发利用出现了新的问题,主要表现在以下三个方面:(1)水资源出现了短缺。所谓短缺,是指水资源的供应不能满足生产生活的需要,导致生产不足和饮水危机,造成巨大的社会经济损失。人们逐渐认识到,水资源是国民经济持续、快速、健康发展的“瓶颈”,水利产业是国民经济的命脉。(2)工农业生产和人民生活过程中排放大量污水。一方面污染了水源,导致水资源功能下降,使水资源供需矛盾更加尖锐,给经济环境带来极大的不利影响,严重制约了经济社会的可持续发展。另一方面,为了缓解水资源的供需矛盾和日益严重的水环境恶化的世界性问题,污水处理和回用迫在眉睫;(3)水资源的开发利用带来了一系列环境问题,我们必须正确处理水资源开发利用对环境的影响,尽可能减少水资源开发利用对环境的不利影响,使水利工程发挥最大效益,只有这样,我们才能对水资源的开发利用、保护和管理做出正确决策。因此,从现实的角度来看,水资源不仅具有自然属性、社会属性和环境属性,更重要的是还具有经济属性。世界银行负责环境可持续发展的副行长伊斯梅尔?管理世界枯竭的水资源需要一项全球政策,水应被视为一种经济资源。
综上所述,水资源包的含水量和水质是人类生产、生活和生命生存不可替代的自然资源和环境资源,是在一定的经济技术条件下可以直接使用或待被社会使用,参与自然水循环,影响国民经济的淡水。仔细分析这个定义后,我们会发现它有三个显著的特点:
(1)隐含了水资源中的经济和技术因素,强调水资源的经济和社会属性,所以水资源是相对动态的。一些暂时无法利用的水,比如南极的冰山,虽然暂时对国民经济没有影响,但是在经济和技术发展到一定阶段可以开发利用的时候,就是水资源,水资源中含有一定的经济和技术用水。
(2)将失去使用价值的污水归入水资源行列。在以前的水资源概念中,污水没有相应的地位,很少被讨论。世界各国每年向环境中排放大量的污水,对国家经济和社会发展造成了很大的影响。我国每年因水污染造成的损失约为400亿元。污水也是一种有待开发利用的资源。目前,新兴的污水再生利用技术为解决水资源供需矛盾和保护水环境带来了福音。如果理论上没有给它一个相应的定位,是不符合实际要求的。
(3)明确强调水资源是环境资源,因此水资源的开发利用必须限制在环境能够承受的范围内。在研究水资源时,我们必须在兼顾水量和水质的同时考虑水资源和环境的约束,以避免二者之间的偏差。否则,理论上并不完美,实践中也会付出代价。
水资源是生命之源,是生态系统不可或缺的要素,与土地、能源一起构成人类经济社会发展的基本条件。随着人口和经济的增长,世界对水资源的需求不断增加,水环境日益恶化。水资源短缺已成为全球共同关注的问题。1997年6月65438日至10月65438日,联合国在《世界淡水资源综合评价》报告中指出,缺水将严重制约21世纪的经济和社会发展,并可能导致国家间的冲突。
水是自然界的重要组成部分,是环境中最活跃的因素,是人类和一切生物生存发展最重要、最基本的物质基础。随着经济社会的不断发展,水已成为许多地区可持续发展的重要制约因素。如何有效解决水资源供需矛盾是当今的重大课题。实践证明,科学治水是实现水资源可持续利用的有效方法之一。随着经济社会的不断发展和世界水危机的日益严重,水资源的可持续利用问题已成为世界关注的焦点。一致的观点是,必须加强对水资源的管理,防止在水资源开发利用过程中破坏水资源的自然再生能力,防止在用水中造成资源浪费和污染源扩大。
加强水资源管理的主要目的是建立一套与当地水资源特点和社会对水资源的需求相对应的管理制度和手段,以确保社会经济的可持续发展和人类生存环境的安全,包括采取政治、经济、法律和其他相关的有效措施,并通过这些措施不断完善人民群众、各级权力机构、相关组织和团体加强水资源管理。经济杠杆在水资源管理中的有效作用不容忽视。由于社会经济发展的不同阶段和水平以及历史原因,对水资源的价值和价格观的认识也存在很大差异。在中国很长一段时间内,水价一直很低,甚至免费使用。应建立合理的水价形成机制并分解水价性质,适应社会主义市场经济条件下的水资源价格核算及其定量计算原则,改革我国水价制度。世界水资源概况
水是由氢和氧两种元素组成的化合物。目前学术界对它是如何形成的争议很大,还没有定论。水是地球上极其丰富的自然资源,也是生物生存不可替代的环境资源。它已经成为现代社会可持续发展的关键因素之一,这一观点也逐渐被理论界和决策者所接受。水在自然界中以三种基本形式存在:气态、固态和液态,并且分布广泛。下表显示了地球水圈各种介质中水的分布情况:
水储备、盐水和淡水
103公里3 %
海阳1338000.0 96.54 1338000 99.04
冰川和永久积雪24064.1.1.7438+0.68 . 70
地下水23400.0 1.69 12780 0.95 10530.0 30.06
永久冻土中的冰300.0 0.02 0.86
湖水176.4 0.013 85.4 0.006 0.26
土壤水分16.5 0.001 0.017
大气水12.9 0.0009 0.037
沼泽水11.5 0.0008 0.033
河水2.12 0.0002 0.006
生物水1.12 0.005438+0 0.003
总计1385984.6 100 1350955.4 100 35029.2 100。
所谓水圈,是由地壳表层和表面以及地球周围的大气中的液态、气态和固态的水组成的。是地球四圈(岩石圈、水圈、大气圈、生物圈)中最活跃的一个。在水圈中,大部分水以液态形式存在,如海洋、地下水、地表水(湖泊、河流)以及存在于所有动植物中的生物水等。,一小部分以水汽形式存在于大气中形成大气水,一部分以冰雪形式存在于地球南北极和陆地上的山脉中。从表1-2-1可以看出,地球上的水极其丰富,其总库容约为1386亿立方千米。但是,我们必须注意到,水圈水的分布很不均匀,大部分水储存在低洼的海洋中,占96.54%和97.47%(分布在海洋中)如果考虑现有的经济和技术能力,扣除无法到达的冰川和高山顶的冰雪储量,理论上可开采的淡水不到地球总水量的1%。事实上,人类可利用的淡水量远低于这一理论值,主要是因为总降水量的一部分落在南极等无人居住的地区,或者降水在短时间内集中,由于缺乏有效的水利工程措施而迅速流入海洋。可见,地球上的水虽然取之不尽,但适合饮用的淡水资源却非常有限。
水圈里的水不是静止的,而是不断运动的,存在明显的水文循环现象。根据实际循环,水文循环可分为大循环和小循环两种基本形式。水文循环是陆地、海洋和大气中水的相互转化。比如海洋中的水通过蒸发转化为大气水,在一定条件下凝结,以降水的形式回到陆地表面,最后又以不同的形式回到海洋,完成一个循环。微循环是水在上述三种介质中的任意两种之间运动,如陆地中的水,通过植物蒸腾作用进入大气,然后返回陆地的过程。值得注意的是,不同淡水和海洋的正常更新周期时间并不相等,有的更新时间很长,有的更新时间很短。下表显示了各种淡水水体的更新时间:
水体更新周期(年)
永久雪9700沼泽水5
海水2500土壤水1
地下水1400天河流16天
湖水17大气水8天
从上表可以看出,各种淡水的更新周期差异很大。大气中的水只需要8天更新一次,是可再生资源。永久积雪需要9700年,地下水更新一次需要1.400年,时间很长。它告诉我们,我们必须谨慎开发和利用这种水资源,这几乎是不可再生的。
无论地球上的水如何运动和更新,地球上的水作为一个整体是平衡的,它遵循质量守恒定律。下表是全球年度水平衡表:
分区面积产品
106km2水量(103km3)水深(mm)
降水径流蒸发
海阳361 458-47 505 1270-130 1400
陆地
其中:流出面积
内部流动面积149
119
30 119
110
9 47
47
- 72
63
9 800
920
300 315
395
- 485
529
300
满球510577-5771130-1130。
上表表明,地球上的水在海洋和陆地之间不断循环,径流量和蒸发量的代数和等于降水量。从全球范围来看,降水等于蒸发。如果仔细分析,它隐含着地球上的水量基本不变的道理,是有一定承载力的。我们没有能力改变这种客观存在。我们能做的就是在开发利用水资源时不要超过它的极限。因此,我们应该非常珍惜这一宝贵的资源。
世界水资源供需形势不容乐观。1996年5月,在纽约召开的“第三届自然资源委员会”上,联合国发展支助和管理服务部对153个国家(占世界人口的98.93%)的水资源进行了综合分析,用人均水资源、人均国民经济总产值、人均用水量等指标将世界各国分为四类。即水资源丰富的国家(包括吉布提等100多个国家)、水资源脆弱的国家(包括美国等17个国家)、水资源短缺的国家(包括摩洛哥等17个国家)和水资源贫乏的国家(包括阿尔及利亚等19个国家)(潘立中,199)按照这种评价方法,目前世界上有53个国家和地区(其中其中包括:西班牙、意大利南部、达尔马提亚沿海地区、希腊、土耳其、阿拉伯国家(除叙利亚)、伊朗大部分地区、巴基斯坦、印度西部、日本、朝鲜、澳大利亚、新西兰西部和南部地区、非洲西北部和西南部沿海地区、巴拿马、墨西哥北部、智利中部和美国西南部以及中国。目前的趋势和预测表明,到20世纪初,水危机将成为几乎所有干旱和半干旱国家的共同问题。联合国公布的《世界水资源综合评估报告》预测,到2025年,世界人口将增加到83亿,生活在缺水和经常缺水国家的人口将从1990年的3亿增加到2025年的30亿。后者是前者的10倍,第三世界国家的城市面积也会大大增加。除非淡水资源得到更有效的利用,河流湖泊的污染得到控制,净化水得到更有效的利用,否则世界1/3的人口将承受中到高度缺水的压力。