水资源学概论共93页共93页文档

第十三章水资源概论第一节水资源的特性一、概述水是一切生命活动的物质基础，也是人类社会赖以生存、发展的最宝贵的自然资源。

大约在上个世纪(20世纪)之前，水一直被认为和空气一样，是自然界赐给人类的赠品，“取之不尽，用之不竭”。

但是，进入20世纪以来，特别是1950年以来，因社会经济的迅速发展、人口的增长以及城市化，致使人类对水资源需求迅猛增加，故产生供不应求、水源严重不足的矛盾。

全世界1900-1975年间：农业用水量3500 亿m3/年→21000亿m3/年，增加了五倍；工业用水量300 亿m3/年→6300亿m3/年，增加了二十倍；人均用水量240 m3/年→760 m3/年20世纪80年代中期，有人预计：在20世纪末，全世界用水总量达到60,000 亿m3,达到20世纪初的4,000 亿m3的十五倍。

因此，不仅干旱地区国家缺水，即使是湿润地区的发达国家，也面临水资源恐慌问题。

所引下表具体反映了各大洲水资源总量及人均占有量的不均匀情况。

经济发达、人口集中的欧洲、亚洲的人均水资源占有量仅为南美洲的1/10左右。

世界水资源的这种空间分布不均匀性及与社会经济发展水平的互不协调，是造成许多国家和地区水资源供需矛盾的重要原因。

水体不断遭受污染，是造成水资源不足的由一个重要原因。

据统计，全球至20世纪80年代中期，每年被污染的淡水量达7,000 亿m3。

为不使其中严重污染的水对环境造成危害，又需要用十倍的清洁水加以稀释，故进一步加深了水资源供需矛盾。

据统计，在20世纪80年代中期，有43个国家缺水。

全世界发展中国家70%的居民得不到符合饮用标准的水，致使多种流行病不能根绝。

即使在发达国家，也有相当一部分居民饮用水不符合标准。

由上可见，水资源不足，供需矛盾是当今世界面临的重大问题，其已成为发展国民经济的制约因素。

因此，如何做好水资源的保护、合理开发和综合利用，也就显得十分重要。

1.水资源和水利资源的基本概念狭义上的水资源是指在一定经济技术条件下，人类可以直接利用的淡水，即与人类生活和生产活动以及社会进步息息相关的淡水资源，主要指陆地上的地表水和地下水。

广义上的水资源是指能够直接或间接使用的各种水和水中物质，对人类活动具有使用价值和经济价值的水均可称为水资源。

广义的水力资源指地球表层可供人类利用的水，包括水量、水域和水能。

通常指可更新的水体，包括河道外用水及河道内用水两部分。

前者指通过提、蓄、引等不同方式而利用的河水，如工、农业用水和城市生活用水等；后者指河道内水能资源的利用，水运、渔业、旅游、冲沙及生态环境用水。

狭义仅包括上述河道外用水以及水运、渔业、旅游等用水2.什么是水利事业，包括哪些方面？水利事业就是：人类社会为了生存和发展的需要，采取各种措施，对自然界的水和水域进行控制和调配，以防治水旱灾害，开发利用和保护水资源。

研究这类活动及其对象的技术理论和方法的知识体系称水利科学。

用于控制和调配自然界的地表水和地下水，以达到除害兴利目的而修建的工程称水利工程。

从事这一系列活动的统筹和安排，统称为水利事业。

包括防洪、排水、灌溉、水力（水能利用）、水道、给水、污渠（城镇排水）、港工、水土保持、水资源保护、环境水利和水利渔业等方面。

3.什么是水利工程，水工建筑物有哪些特点？水利工程是指对自然界的地表水和地下水进行控制、治理、调配、保护，开发利用，以达到除害兴利的目的而修建的工程，是防洪、除涝、灌溉、发电、供水、围垦、水土保持、移民、水资源保护等工程（包括新建、扩建、改建、加固、修复）及其配套和附属工程的统称。

水工建筑物特点：①受自然条件制约多，地形、地质、水文、气象等对工程选址、建筑物选型、施工、枢纽布置和工程投资影响很大。

②工作条件复杂，如挡水建筑物要承受相当大的水压力，由渗流产生的渗透压力对建筑物的强度和稳定不利；泄水建筑物泄水时，对河床和岸坡具有强烈的冲刷作用等。

③ 施工难度大，在江河中兴建水利工程，需要妥善解决施工导流、截流和施工期度汛，此外，复杂地基的处理以及地下工程、水下工程等的施工技术都较复杂。

汕头市水资源调查报告汕头市水资源主要由大气降水、江河径流和地下水所构成（其中又有补给关系而互有联系）。

2010年全市共用水量12.81亿立方米，地表水供水量占主导地位，约占总水量的97%，地下水供水量只占3%。

在各项用水中，仍以农业用水量最多，占总用水量的38%；居民生活用水占总用水量的25%；工业用水量占总用水量的17%；林牧渔用水量占总用水量的4%；生态用水量占总用水量的12%；城镇公共用水量占总用水量的4%。

2010年全市人口为524.11万人，全市共用水量12.81亿立方米，全市人均综合用水量为244.6立方米。

2010年行政分区供水量表32010年行政分区用水量统计表3自来水分类水价(一)居民生活用水由现行每立方米1.45元调整为1.60元；(二)工业用水由现行每立方米1.20元调整为1.70元；(三)机关事业用水由现行每立方米2.20元调整为2.60元；(四)经营服务用水保持现行每立方米2.90元不变；(五)特种用水保持现行每立方米4.50元不变。

对市自来水总公司直抄范围的居民生活用水实行三级阶梯式水价，水价级差为1：1.5：2每个用水户用水人口按4人及4人以下计，超过4人的，每增加1人，可在各级水量上限基础上每户每月相应增加8立方米。

2010年全市居民水资源消耗总量31649万立方米，自来水总消费50638.4万元，人年均消费96.6元，人日均消费0.26元。

以4口之家为例，家庭年消费386.4元。

居民惜水意识较薄弱，一些人认为家大业大，再加上身处长江边，总认为这源泉取之不尽，用之不竭，缺少节水的紧迫感和忧患意识，日常生活中水资源较浪费。

保护水资源意识薄弱，为加快经济建设，发展产业，很多水源被污染，昔日清澈的河流如今面目全非。

对水资源了解少，缺乏科学知识。

如何实现水资源的可持续利用一、我国水资源现状1．水资源短缺目前，水资源严重缺乏构成的水危机已威胁到世界上的绝大多数国家，使各国的经济、社会和科技发展都面临着严峻考验。

全球水资源为14亿kｍ3，工农业用水分别占世界用水量25%和70%。

因人口急剧增长，全球人均水资源拥有量近几年已减少25%。

历来被认为资源丰富的我国，水资源问题不容乐观，人口占世界的22%，而淡水量仅占世界的8%，人均占有量为2400kｍ3。

目前1.33亿hｍ2耕地中，尚有0.55亿hｍ2为无灌溉条件的干旱地，有0.93亿hｍ2草场缺水，全国每年有2亿hｍ2农田受旱灾威胁，农村8000万人和6000万只家禽饮水困难。

农业缺水量达3000亿ｍ3。

我国主要河流黄河自80年代以来，几乎年年出现断流，且断流流域不断延长，范围不断扩大，断流频数、历时不断增加，给工农业造成巨大损失，平均每年损失为200亿元，同时断流也给沿黄居民的生活造成很大影响。

2．水污染严重近年来,我国水体污染日益严重，全国每年排放污水高达360亿吨，除70%的工业废水和不到10%的生活污水经处理排放外，其余污水未经处理直接排入江河湖海，致使水质严重恶化，污水中化学需氧量、重金属、砷、氰化物、挥发酚等都呈上升趋势，全国9.5万公里河川，有1.9万公里受到污染，0.5万公里受到严重污染，清江变浊，浊水变臭，鱼虾绝迹，令人触目惊心。

松花江、淮河、海河和辽河水系污染严重，86%城市河流受到了不同程度的污染。

水体污染造成巨大的经济损失。

3．水土流失严重由于森林植被受到严重破坏，水资源平衡受到破坏，一方面造成水源减少，一个些地区连年干旱，另一方面一些地区连年出现洪涝灾害。

干旱和水灾都给工农业及人民生活造成巨大的经济损失。

水土严重流失，据统计我国每年流失的土壤近50亿吨，相当于耕作层为33ｃｍ的耕地130万hｍ2，减少耕地300万hｍ2，经济损失100亿元，占国土面积39%的水土流失区域内的河流以高含沙著称世界，仅以黄河为例，黄河下游河床每年以10ｃｍ的抬升，已高出地面3-10米，成为地上悬河。

水资源研究概论——工业设计11502班：陈学林一.生命之源今天，人们对于人类的起源有着百般争鸣的学说，但是在世界范围内，对于生命起源的看法却是一致统一的：水是生命之源。

在我们赖以生存地球上，地表的近四分之三都被蔚蓝的海洋所覆盖。

据科学家统计，地球上的水资源总体积有近13亿8600万立方米，约占地球总体积的万分之一，而其中96.5%的水体都是分布在广袤无垠的海洋上，而在剩余的淡水资源中，可被人类和绝大多数动物直接饮用的淡水资源，仅占极少数，地球陆地上的淡水湖及河流的总水量不到总水量的1%。

尽管人类和大多数动物可利用的淡水资源极其有限，但是这并不影响起初生命的诞生。

目前科学家研究发现的最早的生命，是距今约35亿年前的生物：甲胄虫，而这些远古时期的生物，最早便是生活在水体之中。

根据广为世人接收的达尔文学说，最早的生命起源于海洋，在漫长的演变进化过程中逐渐变得复杂，并开始逐渐转向陆地，再由陆地转向蔚蓝的苍穹。

由此可见，水对生命有着极为重要的支撑作用。

一直到现在，科学家们探索外太空星球上是否可能存在生命的首要条件，便是侦测该星球上是否存在液态的水资源。

在现如今生物多样性大繁荣的人类社会，尽管陆地生物数量早已大大地超越了水生生物，但是无可臵疑的是陆地生物的生命活动仍然离不开水。

作为生命体的最主要组成部分，可以说生物的所有生命活动都不可能脱离水而存在。

生命体内所发生的一切生化反应，都是在以水为介质的环境中进行的，因此，我们可以毫无顾忌地说，生命离不开水，水是生命之源。

二.水资源现状目前世界水资源覆盖在地球表面，各地域之间的水资源，并不是单一的不变，而是以各种微妙的物理现象相互转变循环。

最普遍的便是水循环了。

水循环大到在全球范围内循环，各大洲，各国家及各地区之间的水资源在太阳的作用下蒸发成为气态水蒸气，随着大气的环流，飘散到世界各地，再随着当地的降雨，降雪等自然现象成功转移到另外一处。

同时，水循环在小的方面也在时刻进行着循环转变。

1、影响水文循环的因素很多，但都是通过对影响降水、蒸发、径流和水汽输送而起作用的。

归纳起来有三类：(1)气象因素：如风向、风速、温度湿度等；(2) 下垫面因素：即自然地理条件，如地形、地质、地貌、土壤、植被等；(3) 人类改造自然的活动：包括水利措施、农林措施和环境工程措施等。

2、降水的类型按照空气被抬升的原因，可把降水分为四个类型，即对流性降水、地形性降水、气旋性降水和锋面性降水，习惯上把它们分别称为对流雨、地形雨、气旋雨和锋面雨。

一、地形雨：流动的暖湿气团遇到山脉阻挡，沿着迎风面山坡向上爬升，凝结致雨，称为地形雨。

二、对流雨：夏季天气酷热，蒸发加快，水汽增多。

同时近地面空气急剧增温，产生上升运动。

上升造成动力冷却而降雨，称为对流雨。

三、气旋是地面低压系统，是中心气压低于四周气压的大气涡旋。

此种大气的涡旋称为气旋。

对于高空中的涡旋则称为涡。

气旋雨：在北半球，气旋内空气作逆时针方向旋转，从四周向中心辐合,引起空气大规模地上升运动，使空气冷却致雨，叫做气旋雨。

气旋雨又可分为温带气旋雨与热带气旋雨。

四、锋面雨：锋面雨是由冷、暖两气团相遇而形成的降雨，它又分为冷锋雨和暖锋雨。

3、水面蒸发影响因素影响水面蒸发的因素有气温、水面温度、水汽饱和差、风速等。

气温尤其是水面温度为水分子运动提供能量来源，温度愈高，水分子运动愈活跃，从蒸发面跃入空气的水分子愈多，蒸发就愈大。

4、分水岭：流域的周界称为分水线或分水岭。

每个流域的分水线，就是流域四周最高点的连线，通常就是流域四周山脉的脊线。

例如，秦岭便是黄河流域与长江流域的分水岭。

5、径流形成及其分布的主要影响因素有气候因素( 如降水、蒸发、气温等) 和下垫面条件(如地形、地质、土壤、植被、湖泊、沼泽、冰川等)。

人类活动对径流也有重要的影响。

6、土壤水的类型：有4 种类型：①吸湿水，又称吸着水，由土粒的吸附力把空气中的水汽吸附在土粒表面；②薄膜水，又称膜状水，当土壤水分达到最高吸湿水时，分子引力已不能再从空气中吸附水分；③毛细管水，土壤中借毛细管力而保持在土壤空隙间的水，又可分毛细管上升水和毛细管悬着水两种；④重力水，当土壤水的含量超过土粒的分子引力和毛细管力的作用范围时，就不能被土壤所保持，而在重力作用下，垂直向下运移，这部分水称重力水。