3水资源

中国正面临着空前严重的水危机。水荒近在眼前!
6)水资源浪费严重 • 用水效率低，单方( 每立方米)水的产出明 显低于发达国家。 1995年我国单方水的产 出为1.24美元，日本为55.6美元，美国为 14.8 美元，新加坡为299.5 美元，英国为 93.3 美元 • 1999年我国的工业万元产值取水量仍为 91m3, 而日、美等国已低至10m3 以下 • 我国工业用水重复利用率为63%, 发达国家 多数已达90%以上。
• 产业结构也不合理 • 在水资源紧缺地区不适当的种植耗水量大 的农作物 • 开办耗水量大的工业企业
解决城市发展中的水资源和水环境问题 已经是迫在眉睫的重大问题。节约用水，开 发非传统水资源，污废水回用，建立水资源 健康循环是唯一的出路，污废水的收集处理 和再生利用是水资源健康循环的关键。
2.3 水资源的开发利用工程
• 农业用水约占75%, 农业水的利用率仅为30%，先进 国家则为70-80%。
• 全国平均单方水粮食生产效率平均为 1.0kg, 仅是 以色列的 1/2 。以色列20 世纪90年代初的单方水 粮食生产效率就已达 1.95kg。目前先进国家的单 方水粮食生产效率为 2~3 kg。
• 在城市生活用水方面，供水、用水设施的节水技术 含量低 , 跑、冒、滴、漏现象普遍而严重，用水 器具不仅耗水量大 , 且有1/4 漏水。
• 落后的生产工艺使工业废水排放量不断增加
• 原始的农业生产方式使 4 亿人口笼罩在荒 漠化的阴影之中
• 不文明的生活方式导致城市垃圾每年以 10% 的速率增长
• 化学污染产生的“环境激素”（环境内分 泌干扰物，EDCs），面临“可持续代传” 这一严重的问题 • 根据世界经济论坛(WFE)2002年资料,中国 ESI列世界第129位 • 环境可持续性指数(ESI)是用来衡量一个 国家能够为其后代保持良好环境状况的可 能性的指数
2.2 中国的水环境
• 自然湖泊逐渐消缩、干枯，河流断流,湿地 消失 • 海洋生态环境破坏严重 • 农村和农业面源污染不断加剧
自然湖泊消缩、干枯，河流断流,湿地消失 • 湖北省 • 内蒙古 • 罗布泊 • 博斯腾湖 • 洞庭湖 • 江汉平原湖 • 黄河 • 黄果树瀑布
• 湿地是生态链条中不可或缺的一环。特大洪 水与湿地围垦和退化有直接关系。
1、城镇给水工程的组成： • 取水工程： ①地面水：江水、河水、湖水等； ②地下水：井水、泉水等。 • 净水工程：物理法、化学法、生物法等； • 输配水工程：输水管、配水管网、泵站、 调节构筑物等
2、不同的给水系统的组成 • 以地面水为水源的给水系统一般包括： 取水工程、净水工程、输配水工程以及 泵站等； • 以地下水为水源的给水系统一般包括： 取水构筑物（如井群、渗渠等）、净 水工程（主要设施有清水池及消毒设备）、 输配水工程。
3、取水工程简述 • 取水工程要解决的是从天然水源中取水的 方法以及取水构筑物的构造形式等问题。
• 水源的种类决定着取水构筑物的构造形式 及净水工程的组成。
• 给水水源可分为两大类： （1）地表水：江水、河水、湖水、水库水及 海水等； （2）地下水：井水、泉水、喀斯特溶洞水等
地下水的物理、化学及细菌性质等均比 地表水好，地下水作水源具有经济、安全 及便利维护管理等优点。因此，应首先考 虑符合卫生要求的地下水作为饮用水水源。
海洋生态环境破坏
• 中国近海受到严重的污染。 • 以Ⅲ类和超Ⅲ类为主。主要污染因子是氮,磷 和石油类。 • 近海水域赤潮频繁发生。 • 红树林(mangrove)面积从历史上的2500km2 减少到目前的 150 km2
• 珊瑚礁生态系统破坏严重， • 环境污染对渔业生态环境产生了长期不利 影响
农村和农业面源污染不断加剧
• 化肥径流,农药径流,中国农药污染严重污染 面积达 1.36 亿亩。 • 集约型养殖业造成的面源污染成为新的污 染大户
中国的水资源危机表现在以下六个方面 1)旱灾是对中国农业打击最大的自然灾害 • 农业每年供水4000亿m3，缺水量500亿m3, • 受灾面积增加3倍。
• 泵站是把整个给水系统连为一体的枢纽， 是保证给水系统正常运行的关键。主要设 备有水泵及其引水装置，配套电机及配电 设备和起重设备等。 • 在给水系统中，通常把水源地取水泵站称 为一级泵站，而把连接清水池和输配水系 统的送水泵站称为二级泵站。 • 一级泵站的任务：把水源的水抽升上来， 送至净化构筑物。 • 二级泵站的任务：由清水池抽吸并送入配 水管网供给用户
• 中国的水资源分布很不均匀，北方人均水 资源仅为995.4m3/人，属于严重缺水。中 国有9个省（市、区）的人均占有水量为仅 有500m3,并由于水污染和水土流失使情况 更为恶化。 • 在海河流域中，天津的占有量更少，年人 均只有160m3。属于严重资源缺水地区 。
• 中国的南方人均水资源量超过3000m3，但 由于分布不均（如上海仅为185m3/人）和 污染严重，仍得不到按规模发展的足够水 资源供应。 • 专家对中国不容乐观的水资源形势作出形 象的比喻：世纪之交，当基本解决了温饱 问题之后，将面临第二贫困——水贫困。
第2章 水资源的保护与利用
2.1 中国的水环境问题及生态安全
环境污染所导致的经济损失：
• 1985年环境污染所导致的经济损失为9.67% GDP • 2000年环境污染所导致的经济损失为10% GDP
• 1997年GDP为7.48万亿人民币, 据易正在《中国 抉择-关于中国生存条件的报告》一书中的计算, 1997年对资源和环境的破坏浪费为21.54万亿人 民币。
中国的生态环境安全
• 生态环境安全是指作为人类生命支持系统的生态 环境受到威胁与破坏的程度以及这种威胁破坏对 人类个体、人类社会和国家的生存发展所带来的 直接和间接的不利影响 • 2000年12月,中国政府公布了《全国生态环境保 护纲要》,首次提出了维护国家生态环境安全的目 标,这标志着中国政府要从关系国家生存和安危这 样一个战略高度去看待和解决这个问题
• 城市自来水厂满足生活饮用水的水质标准。 • 对水质有特殊要求的工业企业，应单独建 造生产给水系统。 • 地表水的水处理工艺流程应根据水质和用 户对水质的要求确定。一般以供给饮用水 为目的的工艺流程，主要包括沉淀、过滤、 消毒三个部分。
5、输配水工程简述 • 输配水工程是解决如何把净化后的水输送 到用水地区并分配到各用水点。 • 输配水工程通常包括输水管道、配水管网、 加压泵站、调节构筑物等。
4)地下水严重超采 • 100 多个城市地下水位明显下降,在全国形 成56个降落漏斗,太原市地下水漏斗中心深 度超过100 m • 有50个大,中城市发生地面沉降。地面沉降 带来巨大经济损失。
5)水资源严重短缺 • 按国际上通行标准，人均拥有水资源 2000m3 为严重缺水边缘。中国人均水资源量为 2304m3/人，在132个国家中居第82位，中国 水资源人均占有量不足世界平均值的1/4，是 联合国的13个最为贫水的国家之一。 • 预测到 2030 年人口增至 16 亿时，人均水 资源量将降到 1760 m3。
生态安全包括两层涵义 • 为防止由于生态环境的退化对经济基础构 成威胁，主要指环境质量状况和自然资源 的减少和退化削弱了经济可持续发展的支 撑能力； • 为防止环境问题引发人民群众的不满，特 别是导致环境难民的大量产生，从而导致 社会动荡。
中国生态安全问题： • 国土 • 水 • 生命健康 • 生物 • 水环境安全——湖泊退化是水环境恶化的 重要表现，同时，中国水资源受到严重污 染并严重短缺。
2)城市供水不足 • 全国669个城市中有330个城市缺水, 其中严 重缺水城市110个。 • 每年因缺水影响工业产值2300亿元
3)水污染严重 • 中国污废水排放量约占世界的10%以上 • 单产值污废水排放量为世界平均数的3倍以上 • 污废水排放量年增长率约为7.7%，每10年翻一番 • 污水负荷量为8600 m3/km2.a。为世界污水负荷量 平均520 m3/km2.a的16.5倍 • 中国污水处理率很低 • 90%以上的城市水环境恶化,可饮用水越来越少,水 资源危机更趋严重 • 中国5万km主要河流的3/4以上已无法让鱼类生存。 118座大城市中有97.5%地下水受到污染。面临着 严重的水质灾害
2003年春： • 黄河流域传出用水告急，来水量比往年同期 减少48％，黄河上游各大水库蓄水量比上年 减少近20亿m3 • 黄河甘肃兰州段中央河床大面积裸露出来， 面临着断流的危险 • 长江水位落至16年来最低，重庆逾61万人饮 水困难 • 济南旱情严重，郊区19.3万人吃水困难
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建设部2004年11月12日宣布，在地下水 不超采的情况下： 我国目前每年缺水300-400亿吨。 预测2010年全国缺水1000亿吨，占需水量 的13.7%; 2030年缺水4000-4500亿吨，占需水量的 40-45%; 2050年缺水6000-7000亿吨。
地下水取水构筑物的形式与地下水埋深、 含水层厚度等水文地质条件有关。 • 管井用于取水量大，含水层厚大于5m而底 板埋藏深度大于15m的情况； • 大口井用于含水层厚度在5m左右，其底板 埋深小于15m的情况； • 渗渠用于含水层厚度小于5m底板的情况。 泉室适用于有泉水露就其露层厚度小于5m 的情况。
• 仅以淮河为例，淮河流域年均国民生产总值为 1669亿人民币, 淮河水污染治理则需投入10000 亿人民币。不改变现今剥夺自然生态的经济发展 模式, 淮河永无水清之日。
• 广东省贵屿镇——世界上最大的电子垃圾 集散处理地之一 • 农田几乎全部荒废，空气中的二氧化硫和 氮氧化物严重超标，地下水全部污染不能 使用 • 当地卫生院对贵屿一个村学生体检结果表 明，80%以上的中学生有呼吸系统疾病，5 个学生有血癌 • 贵屿镇富裕了，但从生态意义上来说，贵 屿镇已经毁灭了
• 地表水取水构筑的形式很多，常见的有河 床固定式、岸边缆车、浮船活动式取水构 筑物 • 在山区仅有溪小河的地方取水，常用低坝、 底栏栅等取水构筑物。