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,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);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不平衡
在南方多水地区,水的利用率较低,如长江只有16%,珠江15%,浙闽地区河流不到4%,西南地区河流不到1%。但在北方少水地区,地表水开发利用程度比较高,如海河流域利用率达到67%,辽河流域达到68%,淮河达到73%,黄河为39%,内陆河的开发利用达32%。地下水的开发利用也是北方高于南方,目前海河平原浅层地下水利用率达83%,黄河流域为49%。
(四) 水资源的利用和保护
随着人口的增长,城市化、工业化以及灌溉对水的需求日益增加,21世纪将出现许多用水紧缺问题。在可供淡水有限的情况下,应积极采取措施保护宝贵的资源。一般采取以下几种措施。
1、提高水的利用效率,开辟第二水源
这是目前解决水资源紧张的重要途径,主要方法有:
1) 降低工业用水量,提高水的重复利用率
降低工业用水量的主要途径是改革生产用水工艺,争取少用水,提高循环用水率。如炼钢厂用氧气转炉代替老式平炉,不但提高了钢的质量,而且用水量降低了86~90%。
现在世界上许多工业发达的国家都把提高工业重复用水率作为解决城市用水困难的主要手段。有的国家还辅设了专门供工业循环用水的管道,效果很好。我国近几年来,对水的重复利用也逐步开展起来。在一些水源特别紧张的城市,水的重复利用率已达到较高水平,如大连市为79.5%,青岛为77.3%,太原为83.8%,但整体水平还比较低,平均工业用水重复利用率仅为20~30%。
如果把全国工业用水的平均重复利用率从目前的20%提高到40%。每天可节水1300万t,相应地节省供水工程投资26亿元,节水量和经济效益都是相当可观的。
提高工业用水重复利用率,不仅是合理利用水资源的重要措施,而且减少了工业废水量,减轻了废水处理量和对水体的污染。
2) 实行科学灌溉,减少农业用水浪费
全世界用水的70%为农业灌溉用水,但其利用率很低,浪费严重。据估计,全世界有37%的灌溉水用于作物生长,其余63%都被浪费掉了。因此,改革灌溉方法是提高用水效率的最大潜力所在。
渠道渗漏是世界各国在发展灌溉事业时遇到的共同问题。据国际灌溉排水委员会的统计,灌溉水渗漏损失量一般为15~30%,高的甚至达到50~60%。我国渗漏损失一般为40~50%,高的甚至达到70~80%。由于大部分灌区的渠道没有防渗措施,我国南方长江、珠江、东南沿海等地渠道水利用系数平均为0.6,其它各片为0.5。估计全国渠道渗漏损失的水量可达到1700多亿m3。因此,防渗渠道和暗管输水等工程技术的应用可以得到明显的节水效果。
灌溉方式的改进,是农业节水的重要途径。60年代在以色列发展起来的滴灌系统,可将水直接送到紧靠植物根部的地方,以使蒸发和渗漏水量减到最小。当前,国外灌溉节水技术的发展趋向是采用完整的灌溉排水管道系统,它具有能源消耗少,输水快,配水均匀、水量损失小,不影响机耕等优点。此外,一些国家还研究了新的灌溉技术,如涌流灌溉、水平畦田灌溉、采用自动升降竖管等。内布拉斯加农业和自然资源研究所设计了一种灌溉计算机程序,利用各小型气象站收集来的数据计算各地区生长的不同作物的蒸发蒸腾率,指导农民调整灌溉日期。自