5. 水资源可持续利用章：水资源可持续利用解析

水循环示意图
（三）水资源特征 1. 地球上水数量大，分布广，但淡水资源 占的比例小。可利用淡水资源只有淡水 资源的0.5%。 2. 水资源是人类生存最重要的资源，是开 采利用最多的资源。 3. 水是可再生资源，通过循环补给。
（三）水循环的平衡 1. 在水的循环中，海洋起着主要作用。因为海洋占地球总面 积的71%,蒸发量最多。据估算，每年从大洋中蒸发掉的 水量多达42万立方千米，其中 2／3通过海洋上空的大气 降水重新降落到海洋里，构成了海洋内部水的小循环。其 余被气流带入大陆上空的1／3的水气，和陆地上从植物树 叶蒸腾 出来的水气，以及从江湖、土壤中蒸发出来的水 气混合在一起，在陆地上 空遇冷凝结，再以雨和雪的形 式落到地面。 2. 自然界的水分循环，从多年长期的观察来看，大体上是平 衡不变的：全球陆地表面和海洋表面的总蒸发量等于陆地 表面和海洋表面的总降水量。但是，这种自然状态的水分 循环，有时会因人类活动的影响而遭到不同程度的破坏。 例如，大面积砍伐森林，跨流域调水，上游修筑水库、改 变原来河流的流量，大气污染等等。水分循环是自然界最 重要的物质循环之一，它与人类的关系十分密切。
（三）经济社会的发展使水资源形势更加严峻。 1. 人口增长，城市化进程加快，生活用水大幅度增加。 2030年我国人口达到16亿的顶峰，城市化达到40%。预 测城镇人口每人年用水218m3,农村为114m3,城乡生活 用水量为2500亿m3。全国生活用水要比目前增加1倍。 2. 水体污染继续恶化，地下水超采严重。地下水超采年74 亿m3,已经形成164个地下漏斗，出现地面下沉，湖泊污 染，海水入侵，严重影响了我国经济可持续发展。 3. 产业结构调整，工业用水将适度增加，预计2030年，三 类产业结构为7.9：48.5：43.6，农业每年用水4000亿 m3,工业用水2000亿m3。生态环境用水1000亿m3。综 上所述，考虑节水措施，年水需求为8000亿m3,2030年， 全国水资源可利用总量也就为8000亿m3。2030年水需 求达到水资源供应的极限。这是非常危险的。
占% 0.009 0.0001 0.005 0.61 0.008 2.41 0.001 97.3
（二）水资源循环 1. 海上水循环——海洋水经蒸发被带到上空再经 降水过程返回海洋。它是大气降水的主体约占 到降水总量的90%以上 。 2. 海陆间水循环——海洋水经蒸发到达海洋上空 经水汽输送到达陆地上空经降水到达陆地表面 然后经地表径流（江、河、湖、海）和地下径 流（地下水）再返回海洋。它可以使陆地水不 断的循环再生。所以陆地水是可再生资源。 3. 内陆水循环——陆地水经蒸发和植物蒸腾作用 被带到高空再经降水过程返还陆地。主要存在 于内陆地区。
（二）水资源短缺与水资源浪费同时存在 1. 如果不超采地下水，全国目前年缺水300-400亿 m3。全国旱灾耕地面积4.2亿亩，2260万农村 人口经常发生临时性饮水困难。全国364个县级 以上城市缺水，影响城镇人口2198万。（河南 省生态研究课题） 2. 在水资源短缺的同时，水资源浪费非常严重。 （1）农业灌溉90%以上为浇地，而不是节水灌溉， 农业灌溉用水有效利用系数只有0.4，发达国家 为0.7-0.8； （2）全国工业万元产值用水91m3,是发达国家的10 倍。城市中水系统基本没有建立起来； （3）水资源管理落后，某种意义上鼓励了水资源的 浪费。
3. 海平面上升 南极以及北极冰架消融引起海平面上升。 （1）20世纪以来，海平面上升了10-20厘米。 如果气温继续上升，21世纪内海平面上升1 米。 （2）沿海地区、城市海水入侵。海平面每上 升1mm,海岸线后退1.5m。每上升1米，海 岸线后退1500m。中国、印度、孟加拉将 出现大量的气候难民。仅中国就有7000万 人口。日本有400万难民。
4. 更多的破坏性风暴 辐射到大气中的附加热量会造成更多破坏性风暴。 近几年，世界各地台风、飓风频繁，仅2005年美 国就发生了两次。造成了巨大的损失。连胡锦涛 主席的访美形成都取消了。 5. 河流干涸 对水资源的截流和不合理开发使得河流干涸。黄 河1972年出现断流15天，从此后，每年都发生断 流，1997年竟发生了226天断流。靠黄河灌溉农 作物的山东发生严重的干旱。 尼罗河、中国的澜沧江下游眉公河出现缺水。
第六章：水资源可持续利用
第一节：水资源形成及其在农业中的作用 第二节：我国农业水资源利用现状与问题 第三节：农业水资源可持续利用战略 第四节：水资源可持续利用措施
第一节：水资源形成及其在农业Biblioteka Baidu 的作用
一、水资源的形成过程 二、水资源在农业中的作用
一、水资源的形成过程
（一）地球上水资源分布 水资源类别 m/km3 淡水湖 125000 河流 1250 土壤水和渗流水 67000 地下水 8350000 盐湖和内陆海 104000 冰盖和冰川 29200000 大气水 13000 海洋 1370000000
三、中国水资源利用存在的问题
（一）洪涝灾害频繁，防洪安全仍缺乏保障 1. 这是因为中国大部分地区受季风影响，降水和径 流年内分配不均，60%的降雨发生在夏季3-4个 月。这是形成洪涝灾害的主要原因。 2. 中国的防洪体系还没有达到审批的标准。大江大 河100年一遇标准，主要干流50年一遇标准。支 流为20一遇标准。 3. 水土流失严重造成河床不断抬高，防洪堤坝不断 升高，仍然达不到标准。1998年洪灾是新中国 成立以来最严重的一次洪灾，但是长江洪水流量 还没有达到历史最大。
（二）水对动植物数量和分布有重要的影响 1. 地球上的降水分布不均匀决定了动植物数量分 布不均匀性。 我国从东南到西北分为湿润森林区、干旱草原区、 荒漠区三个气候地带。不同地带植物种类是不 同的。赤道热带雨林每100M2 分布52种植物， 而干旱地区仅有10种。 2. 许多动植物的周期性繁殖与降水季节一致。干 旱季节动植物处于麻痹状态，降雨季节是干旱 地区动植物的繁殖季节。 3. 动物的食物来源和隐蔽场所与植被由密切的关 系。
一些科学家对世界各地冰川融化进行了研究， 结果如下：
名称 北极海冰 格陵兰冰层 冰川国家公园 损失测算 1978年以来缩小了6%，26年减少了40%。 1993年以来每年变薄1米 1850年以来150条减少至50条，30年后完全消失。 1998年300平方公里冰山崩解了， 拉森B冰架 南极半岛 1999年1714平方公里冰架消失了， 2000年又消失了300平方公里 1998年后退了20米，再此前10年才后退 多克里安尼巴马科冰川 印度喜马拉雅山 了 16米。 天山山脉 中亚 过去40年冰川体积减少了22%。 高加索山脉 俄罗斯 一个世纪以来冰川减少了50%。 1850年以来冰川减少了50%，十年内 阿尔卑斯山 西欧 可能减少至20%。 1989年至2000年冰帽减少了33%，2015年 棋力马扎罗山 坦桑尼亚 将完全消失。 1990年前每年后退3米，1990年以来 奎尔卡娅冰川 秘鲁安第斯山 每年后退30米，2020年完全消失。 地点 北冰洋 格陵兰 美国落基山
二、中国大陆水资源短缺非常严重
（一）中国水资源短缺严重 1. 中国大陆地表水资源现状 （1）大气水汽输入量为182000亿吨，输出量158000亿吨，净输入量24000亿吨， 占总输入量的13%。主要是经向输入，维向输出。南边界输入量占大陆边 界输入量的42%，东边界输出量占总输出量的68%。 （2）河川径流（河流、冰川、沼泽、湖泊）6600多条，其中流域面积1000平方 公里以上的1500条。外流流域面积64%，内流流域面积占全国36%。年平 均总径流量27100亿M3，年降水来能够61900亿M3，径流系数为0.44。径 流量差异很大，台湾为1770mm,广东为950mm,宁夏只有16.4mm。南方年 降水平均为1204mm，46%蒸发，54%产生径流。而北方年降水５４６ｍ ｍ，７７％蒸发，２３％产生径流，西北相当部分区域无径流区。 （３）入海、出境、入境 入海１７３００亿Ｍ３，长江占到５０％。出境７３００亿Ｍ３，占河流径 流量的２７％，入境水１２６０亿Ｍ３，占径流量１７％。 （４）湖泊 １平方公里以上湖泊２２０３２个，总面积７０９８８Ｍ２，储水７０７７ 亿Ｍ３。
气温升高 气温上升主要是因为大气层中二氧化碳密度增加所致造成 的温室效应所致。地球表面气温每年上升0.44摄氏度。 1995年芝加哥38-41度长达5天，500多人被热死。 （1）燃烧化石能源 1760年—1050年全球因燃烧化石能源向大气中排放年达到 16亿吨碳基本没有变化。2000年因燃烧化石能源向大气 排放碳达到63亿吨。每年增加几乎1亿吨。 （2）砍伐树木 每年森林减少900万公顷， 每年因砍伐树木造成碳排放达 到15亿吨。北半球每年增加森林360万公顷，南半球森 林减少1260万公顷。
一、世界水资源面临着危机严重 二、中国大陆水资源短缺非常严重 三、中国水资源的污染非常严重 四、中国水资源开发利用存在的主要问题
一、世界水资源面临着危机严重
（一）温室效应使得气候异常 2000年8月19日，《纽约时报》报道：一艘破冰 船到达北极后，发现这块有名的冻土现已成了一 片不冰封的水域。这艘船以往多次驶往北极，每 次允许乘客上岸站在冰上拍照，现在需要游泳过 去才能到达冰上。瑞士策马特雪山上的冰川下降 了20多米。几乎世界所有的冰川都在下降。世界 上主要河流正在干涸。美国的科罗拉多河已成了 季节河，专家预计在科罗拉多河上的胡佛水库正 在出现危机。黄河断流已经成为规律。
4.地下水水位下降 由于人类对水的需求超过了地表水，大功 率电动泵出现后，人类开始大规模开采地 下水。 （1）1965年以来，北京地下水水位下降了 60米。 （2）1997年中国官方报道，华北平原260万 眼井，其中9.9万眼因为水位下降抽不到水 而废弃了。 （3）据估计全球4.8亿人口使用不可持续的 水资源来生活。
（三）水对生物分类有着决定性作用 1. 通常把生物分为水生生物和陆生生物。 2. 就植物而言，按照水资源的分布，把水生 植物分为沉水植物、浮水植物和挺水植物。 3. 按照地球上水资源分布把陆生植物分为湿 生植物、中生植物和旱生植物。如西北的 农业就称为旱作农业。
第二节：我国农业水资源利用现状 与问题
二、中国水资源污染严重 （一）地表水污染状况 长江、黄河、珠江、松花江、辽河、淮河、滦河 ７大水系干流基本良好，但多数支流污染严重。 污染源主要为工业废水、生活污水、固体废弃物。 （二）湖泊污染 湖泊污染主要是工矿企业废水、生活污水和固体 废弃物。 （三）地下水污染 由于地下水过渡开采，有利于地表污水下渗。全国 大城市周围地下水几乎全部污染，地下水污染占 １５％，４０％地下水污染到不能饮用。
1.
2. 冰在融化 1991年在意大利边境的阿尔卑斯山南麓发现了一具从 冰川伸露出一句5000年前的男性尸体。1999年在加拿大 北部一块消融的冰川中发现了一具男性尸体。在天山，约 有22%的冰川体积在过去四十年渐渐失去。说明冰川在下 降。 天山是中国最大的冰川区，共有冰川６８９０多条，总 面积约９５００多平方公里。新疆北部和南部的冰川目前 都发现萎缩现象，冰川出现不同程度的后退。乌鲁木齐河 发源于天山的天格尔峰１号冰川，河水年径流量为２．３ ５亿立方米，是乌鲁木齐市的主要水源，１号冰川一直处 于后退状态，从１９６２年开始的３０年内，冰川退缩了 １４０米。近年来，祁连山冰川缩减，融水比上个世纪的 70年代减少了大约10亿立方米。冰川局部地区的雪线正以 年均2至6.5米的速度上升，有些地区的雪线年均上升竟达 12.5至22.5米。
二、水资源在农业中的生态作用
（一）水是生物生长发育的重要条件 1. 水是生物体的组成部分 植物50%是水，动物 为70%。其中水母为95%，鱼类85%。 2. 水作为很好的溶剂，参与生物的新陈代谢，影 响生物的生理活性。 3. 水影响生物产品的品质。土壤含水量少时，淀 粉含量、果胶质等减少，而蛋白质、木质素、 纤维素增加。 4. 水是水生植物繁殖的介质
２．地下水资源现状 （１）全国地下水资源８０００多亿Ｍ３，占总降 水的１４％。松散孔隙水４０００亿Ｍ３，岩溶 水２００亿Ｍ３，基岩裂隙水４０００亿Ｍ３。 （２）地下水分布不均匀 北方１７个省地下水资源为２８００亿Ｍ３，占 １／３。北方主要为孔隙水，便于开采利用。 （３）地下水补给模数自西向东增加，东部为２０ 万Ｍ３—３０万ｍ３，西部为３万ｍ３。