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1、水资源利用与保护作者 :单位: 邮编 : ）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
2、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-WASA D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
3、、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、湖泊等地面水的总量大约只有 23 万km3占淡
4、水总量的0.36%。因此，只有约20%勺淡水是人类易于 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， 全球范围的 蒸发于降水
5、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
6、。 水是形成土壤的关键因素， 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 6080%，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
7、决定植被群落和生产力的关 键因素之，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 23L 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
8、人类活动造成了水资源的严重破坏， 使世界面临 着水危机。 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761m m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
9、所致。2、世界水资源的供给与利用 通常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，19001975年间，每年以 35%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m3占世界总径流量的
10、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
11、 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1000kWh电，需用水200500 m3;而原子能电站需水量多 一倍。世界能源年产量为4XlO12kWh电，耗水量约为1.2 x 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 比例到 2000 年将提高到 3050%。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，
12、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
13、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
14、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%，而城市占地面积只占地球上总面积
15、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%勺工业集中在太平洋 沿岸，而且东京、大阪、名古屋三大城市周围 50km以内，不到国土 勺 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、 海洋勺总称，在环境学领域中则把水体当作包括水中勺悬浮物、 溶解物质、 底泥和水生生物等勺完整生态系统或自然综合 体。由于污染物勺入侵，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
16、资源缺乏勺重 要原因之一。主要勺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勺浪费。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勺漏 水很普遍，是城市生活用水中浪费最大勺一项。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1015%北京漏水量 占总用水量勺 1040%，甚至可达 70%。工业上从水源取用勺水量远远 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，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
