水資源

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水資源(Water Resource)

目錄

什麼是水資源

  水資源從廣義來說是指水圈內水量的總體。包括經人類控制並直接可供灌溉、發電、給水、航運、養殖等用途的地表水和地下水,以及江河、湖泊、井、泉、潮汐、港灣和養殖水域等。從狹義上來說是指逐年可以恢復和更新的淡水量。水資源是發展國民經濟不可缺少的重要自然資源。在世界許多地方,對水的需求已經超過水資源所能負荷的程度,同時有許多地區也瀕臨水資源利用之不平衡。

水資源的特性

我國水資源的主要特點[1]

  我國是一個水資源短缺的國家,人均水資源占有量低,水資源時空分佈不均。

  第一,我國水資源人均占有量很低。我國多年平均年降水量約6萬億立方米,其中約3.2萬億立方米左右通過土壤蒸發和植物散髮又回到了大氣中,餘下的約有2.8萬億立方米形成了地表水和地下水。這就是我國擁有的淡水資源總量。這一總量低於巴西、俄羅斯、加拿大、美國和印度尼西亞,居世界第六位。按照2004年人口計算,我國人均水資源占有量2185立方米,不足世界平均水平的1/3。

  第二,受季風的影響,我國降水年內年際變化大。水資源的時間分佈極不均衡。我國降水時間分配上呈現明顯的雨熱同期,基本上是夏秋多、冬春少。總體表現為降水量越少的地區,年內集中程度越高。北方地區汛期4個月徑流量占年徑流量的比例一般在7O%~8O%。南方地區多年平均連續最大4個月徑流量占全年的60%~70%。不但容易形成春旱夏澇,而且水資源量中大約有2/3左右是洪水徑流量,形成江河的汛期洪水和非汛期的枯水。

  第三,我國水資源空間分佈不均,與土地礦產資源分佈以及生產力佈局不相匹配。南方水多、北方水少,東部多、西部少,山區多、平原少。全國年降水量的分佈由東南的超過3000毫米向西北遞減至少於50毫米。

  第四,受全球性氣候變化等影響,近年來我國部分地區降水發生變化,北方地區水資源明顯減少。我國的水資源特點,反映出我國總體上是一個乾旱缺水的國家。同時,我國來水的時空分佈不均給水資源開發利用帶來很大困難。必須修建相應的蓄水、調水等水利工程實現來水和需水的匹配。

水資源的綜合開發管理特性[2]

  在開發與利用水資源的時候,一定要重視其相關的管理工作,這樣才可以充分發揮水資源的作用。在對水資源進行綜合開發管理的過程中,具有以下4點特性:

  1.資源特性

  水資源屬於自然資源,其主要包括地下水、地表水以及降水這三種,並且它們之間是可以互相轉化的,地下水與地表水之間的轉化關係非常密切,而降水不僅可以轉化為地表水,也可以通過滲透作用轉變為地下水,所以,在對水資源進行開發與利用的時候,一定要加強相互之間的配置,註意水質、水量、供水與排水等方面的管理

  2.流域特性

  一般而言,水資源都是以流域為單元的,由於流域是以水文地理構成的整體,每一個流域都會涉及到很多方面的利益,只有對其進行綜合開發管理,才可以充分利用水資源,並且合理髮揮水資源的作用,進而促進社會經濟的可持續發展,使其達到一種協調、均衡的發展趨勢。

  3.功能特性

  對於水資源而言,其具備很多功能,比如航運、發電、灌溉、改善環境以及水產等,並且在各個功能之間還存在著一定的關係,彼此依靠、互補,進而使水資源發揮出最大的效益,並且在各種功能之間進行一定的協調,進而確保水資源綜合開發管理的合理性,在社會經濟發展中起到積極作用。

  4.服務特性

  水資源可以為很多行業提供服務,比如農業工業交通、生態環境以及城鎮建設等領域,為人們的正常生活、工作提供了一定的服務,並且在社會發展與國民經濟中發揮著不可替代的作用。因此,要想確保社會的協調發展與國民經濟的可持續發展,就一定要加強對水資源綜合開發的管理。

水資源的開發[3]

  地球上水資源的總量很多,但其中可利用的淡水比例極少,而且分佈極不均勻,很多區域都面臨水資源短缺,因此需要採取多種措施從源頭上增加水量,目前比較成熟的方法有跨流域調水、雨水收集、海水淡化、微鹹水利用等。

  跨流域調水是通過改變河流流向,或修建大流量的運河,或者建設大規模的輸水管道等方式,將多水區域的部分水資源轉移到缺水區域,以便促進缺水區域的發展。我國的京杭大運河是世界上最早的跨流域調水工程,至今已服務2,500多年。跨流域調水能夠解決補水問題,但是調水的建設成本較高,而且還會涉及到生態平衡的問題,所以並不是最佳的方案,不宜輕易採用。

  雨水收集主要是通過集雨設施對雨水進行彙總,雨水資源獲取容易而且數量可觀,因此可以作為增加水源的主要方式,對海島等區域尤為適用,收集的雨水可以直接用於灌溉和洗車等,處理以後還可以作為飲用水。因此城市區域應該建設完善的雨污分流設施,以便使雨水得到專門的彙總。目前日本、澳大利亞、新加坡等國的雨水收集系統比較完善,日本主要在大型設施上設置雨水利用裝置,澳大利亞以農村地區的單戶家庭為主,新加坡在每棟建築物的樓頂都建有蓄水池,收集的雨水會被傳送到專門的水庫。

  海水淡化是另一種增加水源的有效方法,主要利用海水脫鹽來生產淡水,適用於沿海地區。海水淡化目前主要採用反滲透法,也有海水凍結法、電滲析法、蒸餾法等,反滲透法技術成熟、設備簡單、易於維護,且不受時空和氣候影響,水質較好,價格逐漸趨於合理,因此是海水淡化的首選方案。目前全球共有120個國家開展了海水淡化的工作,建成了1.3萬座海水淡化廠,其中中東地區一些國家的淡化海水量達到了淡水供應總量的80%以上 。另外,海水也可以直接利用,除了合理髮展漁業養殖以外,還可以用於沿海地區的工業企業的迴圈冷卻水。

  微鹹水目前主要在農業領域試用,微鹹水只適用於特定的土壤條件,只能對少數作物進行灌溉,而且最好採用滴灌方式,避免鹽分在植物根部聚集,目前西班牙和以色列的微鹹水利用比較領先,西班牙主要在於旱地區推廣鹹水灌溉,以色列主要利用鹹水灌溉棉花、西紅柿、西瓜等,取得了比較好的效果。

水資源的再生[3]

  水資源經過利用以後就會成為污水,污水一般分為生產污水和生活污水,生產污水包括工業污水、農業污水和醫療污水等,生活污水主要是日常生活所產生的污水。應該根據污水的性質採取合適的處理方法,並儘可能對處理後的中水進行再利用。

  污水處理一般包括三級處理,一級處理主要是去除污水中的固體懸浮物質,可以採用物理處理法,但一級處理後的污水還達不到排放標準;二級處理主要去除污水中的膠體以及溶解狀態的有機物質,一般情況下BOD和COD的去除率能夠達到90%以上,經過二級處理以後基本可以達到排放標準,可以作為再生水(也稱為中水)在一定範圍內使用;三級處理主要是對剩餘的難降解有機物、以及氮、磷等可溶性無機物進行處理,主要方法有混凝沉澱法、活性炭吸附法、離子交換法和電滲析法等,經過三級處理以後,水質能夠顯著改善,可以應用到更多的層面。

  再生水利用(也稱為中水回用)技術可行,成本較低,國內外已經有不少成功案例,我國還發佈了《污水再生利用工程設計規範》、《建設中水設計規範》等系列標準,用於指導再生水項目的建設實踐。各類項目產生的再生水已經廣泛應用於工業迴圈、農業灌溉、市政綠化、河道補給、生活雜用、地下水回灌等。再生水利用使污水處理廠成為新的水源地,不但有助於解決水資源短缺問題,還能有效減少水體的污染。

有效利用與開發水資源的意義[4]

  水資源不僅具有經濟效益,而且具有社會效益,是一種對人類生存與發展具有重要意義的寶貴自然資源。其作為一種自然資源,是人類生存的生產資料與物質基礎;其作為一種生態環境資源,是人類與其他生命誕生和進化的生態要素,在調節氣候、平衡生態以及穩定氣溫等方面都發揮著重要作用;其作為一種生產資源,是工業、農業等生產的基礎條件,尤其在紡織、造紙、機械加工、冶金、發電等行業生產中,水是生產的不可缺少的重要原材料。然而,二十世紀以後,在人口增長與工業發展的同時,也造成了水資源的極大浪費以及嚴重污染,使水資源的可利用量呈現持續下降趨勢,而人類對於水的需求卻逐年增多,水污染問題日益嚴重,原本能夠通過自然生態力量進行迴圈的水資源在人類社會已出現斷裂。水資源的利用與開發問題已經成為社會焦點問題和重要的研究課題。有數據表明,二十世紀以後,人類的人均用水量平均增加9倍之多;人類開采地下水的速度已超過地下水資源的再生速度;未來20年內,人類的用水量將持續上漲40%,從而達到占用世界水資源的70%。這一系列數據表明,我們必須採取有效措施,減少對水資源的占用和迴圈破壞,有效利用和開發水資源。

我國水資源的保護與合理利用[5]

  1.減少耗水量

  當前我國的水資源的利用,一方面水資源十分緊張,另—方面浪費又很嚴重。與工業發達國家相比,我國許多單位產品耗水量要高得多。耗水量大,不僅造成了水資源的浪費,而目是造成水環境污染的主要原因。通過企業技術改造,推行清潔生產,降低單位產品用水量,—水多用,提高水的重覆利用率等,都是被證明瞭是行之有效的舉措。

  2.要有惜水意識

  人們一直認為水是“取之不盡,用之不竭”的,不知道愛陸,甚至將水自白浪費掉。要知道我國水資源人均量並不豐富,地區分佈也很不均勻,而目年際差別很大,年內也變化莫測,再加上污染,使水資源嚴重緊缺,自來水更加來之不易。愛惜水是節水的基礎,只有意識到節約水光榮,浪費水可恥,才能時時處處註意節水。平時要做到多宣傳,大多數人還是有節約用水的理念的,但缺少具體盼行動,大手大腳的現象還比較普遍。因此,我們更要大力宣傳水資源的保護知識,並樹立起好榜樣,讓廣大市民都模仿去做。

  3.完善水資源保護體制

  建立健全政府調控、市場引導、公眾參與的節水社會管理體制。堅持“合理收費,污染罰款”的原則,建立水的消費和可持續利用的親 。鼓勵節約用水,防止地下水位的不斷降低,讓有限的水資源得到合理開發和使用。尤其要把保護好飲用水源作為水資源建設的首要任務。

  4.實行科學灌溉,減少農業用水浪費

  全世界用水的百分之七十為農業灌溉用水,但其利用率很低,浪費嚴重。據估計,全世界有37%的灌溉水用於作物生長,其餘63%都被浪費掉了。因此改革灌溉方法是提高用水效率的最大潛力所在。灌溉方式的改進,是農業節水的重要途徑。可將水直尚羞到緊靠值物根部的地方,以使蒸發和滲漏水量減到最小。當前國外灌溉節水技術的發展趨向是採用完整的灌溉排水管道系統,它具有能源消耗少,輸水快,配水均勻,水量損失小,不影響機耕等優點。此外,—些國家邊;研究了新的灌溉技術,如涌流灌溉、水平畦田灌溉、採用自動升降豎管等。指導農民調整灌溉日期。自動灌溉技術,利用電腦控制流量、監測滲漏、調節不同風速和土壤濕度條件下的用水量,並使肥料用量最佳化。我國最新的研究表明,覆蓋滴灌對水的利用效率更高,是適合乾旱半乾旱地區的新型灌溉技術。

  5.建立污水處理系統

  建立污水處理系統,使污水隨著工業三廢的治理而得到控制控制,而如今有機污水的治理日益突出,在城市中更顯得重要。利用污水處理廠是工業化國家治理有機污水的主要途徑。通過環境生態工程使污水資源化而獲得再生水源,用於擴大供水,一定程度上能緩和局部地區的水資源緊缺的狀況。

  6.合理開發水資源,避免水資源破壞

  水資源的開發包括地表水資源開發和地下水資源開發。水資源屬於國家所用,因此生產和生活用水的開發必須遵守《中華人民共和國水法》的有關規定,作到全面規劃,統籌兼顧。在開采地下水的時候,由於各含水層的水質差異較大,應當分層開采;對已受污染的潛水和承壓水不得混合開采;對揭露和穿透水層的勘探工程,必須按照有關規定嚴格做好分層止水和封孔工作,有效防止水資源污染,保證水體自身持續穩定發展。

  7.查漏塞流

  就生產而言,特別對—些高消耗水的行業,我們要圍繞如何優化水系統的運行,如何提高迴圈水的濃縮倍數,如何提高水資源的迴圈利用等作為節水工作的重點,積極組織技術攻關,提高水的綜合利用率;同時制定切實可行的操作制度,對產品水消耗實行定額管理,並作為一項技術經濟指標進行考核,減少浪費現象。

  8.使用節水器具

  家庭節水除了註意養成良好的用水習慣以外,採用節水器具也特別重要和有效。為了省錢,很多人不肯更換節水器具,其實交這麼多水費長期下來是更是不划算的。使用節水器具,既省錢還能保護環境。節水器縣種類很多,有節水型水箱、節水龍頭、節水馬桶等。

  要做到水資源開發、利用和保護協調發展,以上措施只是主要的幾個方面。政府、社會和公民個人必須在水資源保護和利用過程中,更加開闊思路,減少錯誤決策,提高行動效率,這樣必能實現人與水資源利用的和諧發展。當前,我國水資源的短缺已成為可持續發展的嚴重製約因素,已經成為我國可持續發展的瓶頸。水資源危機將會導致生態環境的進一步惡化。為了取得足夠的水資源供給社會,必將加大水資源開發力度。然而水資源過度開發,又會導致一系列的生態環境問題。水污染的嚴重,既是水資源過度開發的結果,也是進一步加大水資源開發力度的原因,兩者相互影響,形成惡性迴圈。節水是從量上保護水資源,防治污染是從質上保護水資源,二者缺一不可,相輔相成,節水本身就減少了污染總量;污染的防治則實際上減少了不可利用的水量,也等於節水。水利部門應該狠抓節約用水和水污染防治,與生產、環保等部門一起切實保護短缺的水資源,以水資源量和質的可持續利用來保障可持續發展。

參考文獻

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  2. 邱利勇.芻議水資源的綜合開發管理對社會經濟發展的影響[J].黑龍江水利科技,2013(11)
  3. 3.0 3.1 王笑舒,王樂.水資源的迴圈經濟發展模式研究[J].產業與科技論壇,2013(21)
  4. 滕凡全.試論水資源的有效利用與開發[J].資源節約與環保,2013(4)
  5. 畢先允.淺談我國水資源的保護與合理利用[J].黑龍江科技信息,2013(30)
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