谈谈水资源
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谈 谈 水 资 源
水 兵
水是人们经常看见和利用的东西,可以说大家对它很熟悉。然而,对于水是一种宝贵的自然资源,还不能说已经广泛地被人们充分了解和重视。自然界蕴藏着各种资源,这些自然资源为人类的生存和发展提供了必要的物质资料,而在这方面水资源却发挥着其它自然资源所不能比拟的作用。
水同阳光、空气—样地宝贵,是生命存在的必要条件之一。人们常说:“鱼儿离不开水”。这是说明鱼和水的密切关系,鱼离开水就不能生存。其实,所有的动物和植物都不能缺少水。如果没有水,自然界的一切生物都不能生存。
我们知道,所有植物的种子,除了阳光、空气、温度、养料等条件外,还必须得到它所需要的适量水分,只有这样才能发芽成长。水对植物的生长有三方面的作用:一是水将土壤中的营养物质溶解后(水做为一种溶剂),把它们输送到植物体内(水又做为一种输
送介质),二是水从植物叶子的表面蒸发(或称为蒸腾),能够调节植物体内的温度,使
植物不致因受到炎热而干枯,三是植物的一些生理过程,如通过光合作用制造营养物质,也是在水的参与下(由水提供水组成中的氢)进行的。所以,从发芽开始,植物的全部生
长过程中一直都需要有适量的水分供应。一般植物体内的平均含水量为75%。我们常吃的蔬菜中,有的含水量高达90%以上。
动物体内的含水量也很多。人的身体重量中,一般地说约有60%是水。人可以几天不吃东西,但不喝水却不行。为什么人们不能缺少水呢?这是因为人体内所需要的各种营养物质必须溶解,而水则是完成这项任务的最好溶剂。营养物质被水溶解之后,才能通过人体内的一些器官吸收而进入血液。血液的组成中有80%是水,流动的血液把营养物输送到人体的细胞里。水也是人体内进行各种有关生命力过程的介质。人们通过汗毛孔流出汗水,汗水再从皮肤表面蒸发掉夕这样可以调节人体内的温度。人体内由于新陈代谢而产生的有害物质,也要借助水的作用才能排出体外。
水不仅是人们门常生活中不可缺少的生活资料,而且是工农业生产所必需的物质条件。水资源的开发利用,对国民经济的发展和社会主义建设具有非常重大的意义。
农田灌溉是提高农作物产量的重要措施之一。同土壤中的腐植质一样,进入土壤组成中的水分,也是代表土壤肥力的基本要素之一。土壤的生物生产力在很大程度上与土壤中的水分有关。长期以来的农业生产实践证明,水利灌溉是发展农业的根本问题之一。“水利是农业的命脉”,毛主席的这一科学论断,深刻地揭示了水利事业与发展农业生产之间
的密切关系。在农业“八字宪法”中,水也是一个重要因素。为了发展农业生产,获得更多的收成,一面要提高单位面积产量,另一方面可以开垦荒地,扩大耕地面积。这两个
方面都不能离开水。为了实现农作物的稳产高产,需要有大量的水来灌溉农田,而开垦荒抵债我国大部地区也一定要有水利条件保证才行。干旱地区如果有了水灌溉,农作物产量可以提高几倍。俗话说:“有收无收在于水”就是这个道理。
工业各部门的生产,需要各种各样的自然资源作原料。然而,水却是许许多多的工业部门所共同需要的自然资源之一。可以说,几乎没有一种现代工业生产能够离开水。
首先,让我们来看看电力工业。电力工业是工业各部门的先行官,现代工业生产中,绝大部分机械都需要用电做动力。可是,在电力工业生产过程中,水又是一个十分重要的角色。自然界的江河中蕴藏着丰富的水能资源,人们可以选择适宜地点修建水力发电站,直接利用水力转动水轮机,再带动发电机发出大量的电能。就是用煤做原动力的火力发电站,也要利用水产生的蒸汽作动力推动汽轮机,再带动发电机发出电能。火电站每生产100度电能,,一般就需要用一吨水。
冶金、机械、化工等工业部门的生产,需要各种矿产资源做原料。但在它们的生产过程中,也需要用水来冷却设备和产品,而且消耗的水量很大。还有许多工业部门,利用水的流体特性,用水来做输送介质,如水力采煤、石油钻井、高炉排渣等都需要大量的水。一般来说,每炼一吨钢,需要20—40吨水;每生产一吨石油,需要30—45吨水;每生产一吨氮肥,要用600吨水。
造纸和纺织工业更是离不开水。纸浆的蒸煮、漂白、染色和洗涤,每道工序都需要大量的水。每生产一吨纸,就要用200~2-50吨的水。纺织、印染、人造纤维各部门要用水来洗涤产品,用水量也很大。印染100米花布,需要用水2吨,生产一吨人造纤维,需要用水1200—1700吨。制药、酿酒、食品工业中,水被用做溶剂,或者直接做为生产原料。
总之,正如恩格斯曾经说过的那样:“蒸汽机的第一需要和大工业中差不多一切生产部门的主要需要,都是比较纯洁的水”。
水,一切生物需要它,人们日常生活少不了它,发展农业需要它,工业各部门生产也都需要它。这样大量的用水从哪里取得呢?
自然界存在着极为丰富的水资源。广义地来说,自然界的水资源包括有海洋、地下水、冰川、湖泊、土壤水、河川径流和大气水分等各种水体,全世界总共约有14.5亿立方公里的水量(每立方公里为10亿立方米)。这的确是一个巨大的数量。如果将这些水量
均匀地分布在地球表面上,则平均水深可达2800米。但是,自然界的水资源在地球表面的分布很不均匀,而且从水质上看,自然界的水资源也并不是全部都可以直接利用。我们知道,地球表面积约有5.1亿平方公里,其中海洋面积3.6亿平方公里,占71%;大陆面积约1.5亿平方公里,占29%。大体上说,海洋与大陆的面积之比为七比三。海洋不仅面积大,水又很深,是个极大的天然水库,储存着重3.7亿立方公里的水量,约占地球上总水量的94%。虽然有如此巨大数量的海水,但由于海水含盐量达35克/公升左右,人们不能直接地饮用它,工农业生产也不能大量地直接利用它。目前,科学技术的成就,已使海水淡化的工艺过程成为现实,有些地区利用盐水灌溉农田的研究实验也已获得成功,但这些还只是处于刚刚开始的阶段。生活用水和工农业生产中,海水的直接利用还极少。
分布在陆地上的水量有8400多万立方公里,约占地球总水量的6%。在陆地水中,地
下水占绝大部分,其次是冰川。冰川是淡水资源,但主要分布在南极地区,开发利用条件十分艰巨。地下水资源情况比较复杂,它们的大部分属于深部地下水,一般水质矿化度较高,甚至达到盐水程度。因此,由于开发条件困难和水质关系,到目前为止,冰川、深部地下水、盐水湖这三种水资源被人们开发利用的也很少。陆地水中比较容易开发利用的,对人类生活和发展工农业生产有极密切关系的淡水资源,即浅部地下水(指积极交替带的
地下水)、淡水湖泊、土壤和河川径流资源,共有400多万平方公里,仅占地球总水量
的千分之三。
比较容易开发利用的淡水资源,在全世界总水量中所占比汛虽然甚小,但1我们还是可以说它是丰富的。这个问题要从两方面来看。首先,从绝对数值来看,浅部地下水、淡水湖泊、土壤水和河川径流资源400多万立方公里(等于4000多万亿立方米)水量,仍然是个巨大数值。同时,从另—方面看,水除了具有自己的物理、化学特性外,做为一种资源存在于自然界,水资源还具有循环性,这是其它自然资源所没有的最显著的特点。原来自然界的各种水体并不是孤立地存在着,它们之间有密切的相互联系,通过蒸发、降水、渗透、径流等环节,水在自然界中不断地循环着,基本上保持地球上的总水量不变。这就是水循环过程。河川径流具有很大的流动性,在水循环过程中能够很快地得到补给。位于积极交替带的浅部地下水储量,在水循环过程中也容易比较快地被复原。因此,有人称水资源是“取之不尽,用之不竭”的自然资源。
然而,问题并不如此简单。从总体来看,根据水循环的特点,可以说自然界的水资源是“取之不尽,用之不竭”的。但是,大陆上的水资源在地区上的分布却是很不均匀,有些地区水资源非常丰富,而有些地区水资源较为贫乏。
就全世界来看,河川径流总量约4万立方公里,分布在各大陆的比例是:亚洲为34%,南美洲为27%,北美洲为15%,非洲为11%,欧洲为8%,澳洲为5%。如果将各大洲的面积考虑在内,按径流深比较,则南美洲最丰富,其径流深比全世界平均值高两倍;欧洲为第二位;亚洲为第三位,而最低的是非洲,其径流深还不到全世界平均值的一半。
再比如说,我国是水资源比较丰富的国家,有为数众多的河流和湖泊,另外还有较丰富的地下水和冰川水资源。单就河川径流资源而言,我国每年约有二万七千亿立方米的水量,在世界各国中仅次于巴西和苏联而居第三位。但是,我国这样丰富的径流资源,在辽阔的国土上分布的极不均匀,大体上呈现着南多北少和东多西少的分布状况。以河流来看,长江水量最丰富,约占全国径流总量的35—40%,而我国的第二大河黄河,水量却很少,大约仅有长江的二十分之一,全国径流总量中还不到2%。如按平均径流深度比
较,则南部的长江流域有500多毫米,而北部的黄河流域仅有60多毫米;东部的浙闽沿海各河流约有1000毫米,而西部的青藏内陆流域仅有20多毫米。
长江流域及其以南地区的耕地面积约占全国耕地总面积的30%,而径流量却占全国径流总量的75%左右,华北与西北地区的耕地面积占全国耕地总面积的50%以上,而径流量却仅占全国径流总量的10%以下。
除了在地区上的分布很不均匀外,河川径流在时间分布上也非常不均匀。大部分河川径流的季节变化主要服从降雨和气温的变化规律,所以夏季河川径流丰富,一般占全年径流总量的40%以上,有的甚至大大地超过50%,而到了冬季则径流量显著减少,一般在全年径流总量的10—15%以下。