第一篇:_中国水资源利用与水环境保护研究的若干问题(精)
收稿日期:2012-12-15 作者简介:匡耀求,研究员,博导,主要研究方向为资源环境与可持续发展。基金项目:广东省软科学计划重点项目
“广东水环境现状评价及水环境保护战略研究”(编号:2007A070300004。中国水资源利用与水环境保护研究的若干问题
匡耀求 黄宁生
(中国科学院广州地球化学研究所地球系统科学与可持续发展研究中心,广东广州510640 摘要长期以来,由于部门利益导向不同导致不同管理部门制定出的政策互相矛盾、水权不明导致水价难以体现资源的稀缺性、制度
设计缺陷导致污染治理出现不少死角、评价体系的标准太随意而且评价指标口径不统一使得监管失灵、以及对水资源与水环境问题认识的片面性和局限性等问题, 使得我国对水资源利用与水环境保护的研究离科学发展观的要求还有一定距离,基于这些研究而制定的水资源利用与水环境保护的法规、政策、措施和方案并没有达到预期的效果,结果导致我国的水资源利用与水环境保护至今还没有摆脱
“局部改善、整体恶化”的被动局面。其中的认识问题可以随着研究的深入而逐步改善;污染治理的死角及评价标准和指标口径问题属于制度设计的缺陷,也可以随着认识的深化逐步得到完善;而部门利益导向问题和水权问题则是体制的缺陷造成的,必须通过深化体制改革才有可能得到解决。关键词
水资源;水环境;部门利益;制度设计 中图分类号
F062.1 文献标识码 A 文章编号1002-2104(201304-0029-05 doi :10.3969/j.issn.1002-2104.2013.04.007 水是地球生命之源,水资源与水环境是人类社会发展的依托,尽管国人对水资源与水环境问题高度关注,各种法规、措施和治理方案不断出台,但是我国的水资源利用与水环境保护至今还没有摆脱“局部改善、整体恶化”的被动局面。2010年3月10日,环境保护部副部长张力军在人民大会堂三楼金色大厅举行记者会就节能减排和应对气候变化问题回答记者提问时明确指出,中国两项主要污染物确实是在下降,但环境质量仅是局部改善了,总体还在恶化
[1]。到底是那些问题制约了我国水资源利用与
水环境保护工作的科学合理性呢?我们在此尝试性地梳理一下。1部门利益导向不同导致不同部门制定出的政策互相矛盾 长期以来,我国从事水资源与水环境问题研究的主要
是水利和环保等行政管理部门及其辖下的事业单位,由这些部门主导的研究总是难免要从便于本部门行政的角度考虑问题或者受制于本部门的利益偏好,结果导致不同部门对同一问题的认识差异甚大,有时甚至环保部门和水利部门出现截然不同的判断,以致制定出的政策互相矛盾,比如在淮河流域水环境治理问题上,水利部门与环保部门
之间就存在着不少的分歧。不同部门提供的数据也有一定的差异,比如,建设部门公布的污水处理率与环保部门公布的污水处理率数据、水利部门根据排污口流量计算的污水排放量和环保部门根据排污单位统计的污水排放量数据等等。
水利部门为了使规划的水利工程尽快获得立项,偏好突出水利工程的综合效益,容易对水利工程产生的资源环境效益作出过分乐观的估计, 基于这种乐观估计制定的水资源与水环境战略与规划往往让人失望。比如,对水库建成后下泄流量变化的估计,通常一相情愿地将枯水期的下泄流量设计得比较大(见图1, 以便于下游河口地区压咸,但是实际上,由于很多水库建设的最大动力往往来自发电效益,由于电力需求的季节变化,很可能在用电高峰期已将水库的水量大部分耗尽,到枯水期下游真正需水压咸时却根本放不出足量的水。所有的水利工程在可行性论证时都强调可以增加有效径流,比如珠江的最大支流-西江上游龙滩水库(2001年8月开工建设的论证指出,“龙滩水库建库后将使下游的枯水流量增加约1000 m 3/s ”[2]
。可是,2007年龙滩水库建成后,西江下游枯水期
流量并没有明显增加,到2009年,下游梧州站枯水期流量反而创出了新低。2009年10月西江梧州站平均流量出现
中国人口·资源与环境2013年第23卷第4期CHINA POPULATION ,RESOURCES AND ENVIRONMENT Vol.23No.42013
图1龙滩水库建库前后坝址下游16km天峨水文站90% 保证率各月流量变化[2] Fig.1Monthly flux of the WesternRiver in Tian’e Hydrological Observation16km downstream the dam of Longtan reservoir for90%guaranty before and after construction of the dam 了历史同期新低1600m3/s,比多年同期偏少约70%,比特大干旱年1963年同期流量还少近30%。2010年2月下旬西江主要控制站梧州站平均流量仅为1180m3/s,比多年同期偏少48%。2010年2月23日下午17时,西江梧州水文站流量下降到680m3/s,刷新了1942年3月3日出现的720m3/s的梧州站最小流量纪录[3]。2010年3月西江控制站梧州站平均流量1370m3/s,比多年同期偏少42%[4]。实际上,水利枢纽的主要功能是调节丰枯,并不能增加总径流量,甚至由于水利枢纽的建设增加了
水面的面积进而加大了有效蒸发量,反而会减少总径流量。而且水利枢纽调节丰枯功能的发挥还取决于管理者对天气形势的把握。往往由于对未来降水形势缺乏正确把握而在汛期不敢蓄水,结果导致没有足够的库存来保障枯水期的下泄流量。
在环保效益的计算中水利部门又强调在增加径流量的同时还可增加河道的纳污能力,实际上也是一相情愿。首先水利枢纽的建设并不能增加径流总量(只是在一定程度上增加枯水期的径流量,所以不能提高下游河道的纳污能力;其次河道水体中污染物的含量变化规律是“枯水期低,丰水期高”,说明污染物进入河道主要是平时截流的污染物在丰水期随雨洪进入河道,而上游水利工程的建设,大大减少了丰水期的下泄流量,下游河道在丰水期汇集的污染物得不到充分的稀释,结果反而会提高丰水期下游河道的污染物浓度。因此,水利枢纽工程在很多情况下根本不可能提高下游河道的纳污能力。指望某些水利工程解决水环境问题难免最终要失望。
从事地下水勘探的部门,为了更大程度地发挥自身的作用,总是不断呼吁加大地下水资源的开发力度,而对地下水资源可采量缺乏科学理智的认识。储存在地下的水资源是在漫长的地质过程中积累起来的,每年的补给量是非常有限的。只有可补给量才是每年可以开采的地下水资源量,而可补给量又受两方面因素的影响:一是含水层的汇水区有多少水可以渗入地下,二是这些水可以在地表滞溜多长时间让其充分渗入地下。广东省浅层地下水补给模数26.8m3/(a·km2,按全省17.9638万km2的面积计算,每年可补给量只有481.43万m3。只占浅层地下水资源量450亿m3的0.011%[2]。也就是说实际可持续开采的地下水量只有481.43万m3,超量开采必然导致地下水位下降,而地下水位下降又将伴随生态环境退化,比如,一些高生产力的湿地生态系统将退化为低生产力的旱地生态系统;有些地区则发生地面沉降或不断出现陷坑;沿海地区则出现海水入侵,导致地下水水质恶化等。显然,地下水资源量虽大,长期大规模开采无异于竭泽而渔。当然,作为应急水源,在紧急情况下偶尔用之则未尝不可。
2制度设计缺陷导致污染治理出现死角
“谁开发,谁保护;谁破坏,谁恢复;谁污染,谁治理;谁受益,谁付费”。这些话听起来冠冕堂皇,已经成为我们进行环境保护和生态建设遵循的基本原则。但是即使我们遵循了这样的原则,而我们的环境却仍在不断恶化,生态系统变得越来越脆弱,为什么? 就拿“谁污染,谁治理”来说吧,什么是污染呢?对于企业来说,超标排放才是污染,只要企业排放的废气和废水没有超出国家或地方规定的污染排放标准,就不能说企业污染了,企业就没有治理的责任。但是,不超标并不是没有排放污染物,只是排放的污染物的浓度没有超出国家或地方政府规定的排放标准。少数几个企业这样达标排放也确实不会对生态环境造成什么大的影响,毕竟生态环境有一定的消化和降解污染物的能力,也叫环境自净能力,只要排放到环境中的污染物总量没有超出环境的自净能力,生态环境就会保持良性状态,不会出现污染的后果,也就不需要治理。然而一个地区如果聚集了众多的企业,即使每个企业都达标排放,但是只要排放的污染物总量超出了环境自净能力,生态系统就会退化,环境质量就会逐步下降,如果持续下去,形成恶性循环,环境必然恶化,结果就会出现各种各样的污染后果。按“谁污染,谁治理”的原则,该由谁来治理呢?有人可能会说,毕竟是企业排放的污染,应该由企业来治理,但是企业会说,我们是达标排放的,别的地区的同类企业达标排放无需承担治理责任,为什么我们达标排放要承担治理责任呢?其实,这里的问题在于污染排放总量超出了环境自净能力。一个地区的污染排放总量的确定应该是基于对其所在生态系统的环境自净能力的科学研究,只有通过科学调查和分析,中国人口·资源与环境2013年第4期
计算出环境自净能力才能确定一个地区最大允许排污总量。但是,现在我们的排污总量指标却是通过行政手段盲目分配的,为了追求企业集聚的规模效应,有些地区的政府在争取排污总量指标时不惜使出各种手段,结果很多地区的排污总量超出了当地环境的自净能力。虽然污染是排放总量超出环境自净能力造成的,但是,排污
总量指标却是上级环保行政部门核准的,也就是说,当地排污总量也没有超出上级环保行政主管部门核定的排放标准。名义上,总量也没有超标,但是污染的后果却已经造成了,比如陕西凤翔县儿童血铅含量超标事件,宝鸡市环保局对企业排放的废水进行检测,结果表明是达标的,但是污染该由谁来治理呢?承受污染后果的是当地那些无辜的百姓,而通过这些污染排放获得的经济效益却是企业的,当然企业向政府上缴了税收,政府也是受益者。显然,在这种情况下,“谁污染,谁治理”的原则根本解决不了问题。关键是排放标准和总量控制标准要合理,怎样才能合理呢?这就离不开科学研究,这就是科学发展观应该具体落实的地方!此外,按“谁污染,谁治理”原则,即使是超标排污,虽然可以明确企业对其污染应承担责任,然而排污企业一旦破产或关闭,其后续的环境污染治理问题由谁承担呢? 3水权不明导致水价难以体现资源稀缺性
由于人口众多,人均资源拥有量少,节约资源已成为我国的基本国策。我国人均水资源量只有2100m3,仅为世界人均水平的28%,水资源尤其紧张,节约用水的重要性早已家喻户晓。但是厉行节约用水仅靠公民的自觉是不够的,必须靠体制机制去约束。免费可以得到的资源谁都想最大限度地占用,根本不可能节约。市场经济条件下,价格是调节资源供求矛盾的重要手段,但是其前提是资源产权必须明确。水资源是上天赐予众生的甘露,理论上应该为资源分布区域居民所共享,但是我们国家的《水资源法》虽经千呼万唤,但至今尚未出台。而《中华人民共和国水法》明确“水资源属于国家所有,水资源的所有权由国务院代表国家行使(农村集体经济组织的水塘和由农村集体经济组织修建管理的水库中的水,归各该农村集体经济组织使用”,但是国务院几乎没有代表国家严格行使过水资源所有权,名义上国家对水资源依法实行取水许可制度和有偿使用制度,实际上《水资源费征收使用管理办法》规定水资源费的征收标准由中央和地方共同制定,而各个地方制定水资源费征收标准差异很大,而且水资源费征收的随意性也比较大,比如为了吸引外资或者招商引资,就减免水资源费。所以水资源的所有权实际上并不明确。2006年国务院460号令颁布的《取水许可和水资源费征收管理条例》规定,水资源费主要用于节约、保护和管理,也可以用于合理开发。水资源费使用的范围决定水资源费征收标准不可能体现水资
源的稀缺性,因为节约、保护和管理属于行政开支,有一定的刚性,不可能随稀缺性的变化而波动。国发〔2012〕3号文《国务院关于实行最严格水资源管理制度的意见》也只是强调“合理调整水资源费征收标准,扩大征收范围,严格水资源费征收、使用和管理”,实际上还是要依靠各省、自治区、直辖市去完善水资源费征收、使用和管理的规章制度。由于水资源的所有权归国家,而且由国务院代表国家行使,实际上只能行使有限的管理权,而水资源的使用主要在水资源分布区域,水资源的保护和管理也需要依靠当地的人民,而当地人民保护和管理产权不属于他们自己的自然资源会有多大的积极性可想而知。如果水资源的所有权归水资源分布区域的居民所有,经济利益就会驱使当地居民自觉管理和保护好水资源,大大减少保护和管理的成本,并使水资源获得最大的效用。
提高水价无疑可以从经济上刺激消费者的节水意识,但是现行体制下最大的受益者却是水务部门(自来水公司,为什么提高水价的收益要归水务部门?水资源是上天赐予众生的甘露,水务部门凭什么据为己有?“水价偏低”而“提价受阻”的关键原因是水资源的产权归属没有理清,而作为既得利益集团的水务部门又不愿意触及这个问题。
4评价体系的标准太随意而且评价指标口径不统一使得监管失灵
当前对水环境质量的评价往往用监测断面的水质类别和监测断面水质达标率来表示,而这样的评价结果往往会因为以下两方面因素的变化失去可比性: 其一是地表水环境质量标准的调整,2000年1月1日起实施的《地表水环境质量标准—GHZBl-1999》修订了水温、氨氮、总磷、高锰酸盐指数、化学需氧量5个项目的标准值,Ⅴ类水的化学需氧量限值由《地面水环境质量标准》(G83838—88中的25mg/L提高到40mg/L,Ⅳ类水的化学需氧量限值由20mg/L提高到30mg/L,使得2000年前的Ⅴ类水一跃而成为2001年的Ⅲ类水。2002年6月1日起实施《地表水环境质量标准—GB3838-2002》又修订了pH、溶解氧、氨氮、总磷、高锰酸盐指数、铅、粪大肠菌群7个项目的标准值。某些过去不达标的河段现在达标了或
者水质类别提高了并不一定是因为水质的改善,有的可能是由于水质标准调整的结果。
其二是口径不统一,比如监测断面水质达标率就是一个口径不统一的指标。因为监测断面代表的径流量因河
匡耀求等:
中国水资源利用与水环境保护研究的若干问题
段的截面积不同和流速不同而有很大差异,有的断面年径流量超过1000亿m3,有的断面年径流量不足100亿m3,相差超过10倍。例如,年径流量1000亿m3的断面其径流量占广东全省径流总量的1/4,如果这样一个断面的水质不达标,说明全省有25%的径流量被污染;如果只有一个年径流量100亿m3的断面的水质不达标,那么全省只有2.5%的径流量遭受污染。但是这两种情况用监测断面达标率来衡量却完全看不出差别。如果在径流量很小的断面多设一个观测点,这个观测点水质达标不达标对全省的水质几乎没有显著影响,但是对监测断面水质达标率的影响则非常明显。有的地区为了改善监测断面水质达标率就会在一些没有污染的偏僻小河多设置一些监测断面,而回避那些明显受污染的大流量河流断面。
5认识的片面性与局限性
水环境问题与水资源问题实质上是一个问题的两个方面,可是在现实中往往将两者割裂开来。比如,在广东省,研究水资源的强调广东的水资源丰富,因而对水资源的承载力作出过分乐观的估计;而研究水环境的强调广东产生的污水量大,水环境污染严重,因而对水环境的承载力作出悲观的估计。而把资源与环境作为一个整体来研究的成果尚不多见。广东虽然水资源量大,但是也有相当一部分水资源因遭受污
染而不能为人类所利用,由于污染而造成的水资源损失量往往没有得到足够的关注。
在水资源的需求方面,往往是考虑了工业用水、农业用水和生活用水,而忽略了生态用水。
在地下水的开发方面,考虑了地下水资源的储藏总量,而较少考虑地下水的可补给量。结果由于过度的水资源开发而导致了生态环境的退化。
对一些现象的认识表面化,缺乏深入的分析,因而得出错误的判断。比如,一些地区的水利部门发现“近20年来,在主要江河流域降水量没有明显变化的情况下,径流呈现出增加的态势”[2]。有些人据此推测近年来蒸发量出现了减少的趋势,进而认为蒸发量的减少必然增加有效水资源量,因而表现出盲目乐观。实际上,这未必是由于蒸发量减少的缘故,很可能是由于流域范围地表覆被的变化导致雨水下渗能力降低或者土地利用变化导致地下水位下降而使地下水库的蓄水量减少,从而使得汇入江河的径流量增加的缘故,结果导致主要江河枯水期水位和流量明显大幅下降。如果是由于蒸发量减少造成江河径流增加的话,那么枯水期水位和流量就不应该下降。
在水资源与水环境问题上还广泛存在一些模糊的认识,这些模糊认识也在一定程度上影响了水资源开发利用与水环境保护政策的合理制定和有效实施。比如,一些人以为降低环境质量标准就可以提高环境承载能力,曾有一个时期,降低环境质量标准的呼声甚高,尤其是一些地方政府与相关产业协会的推动,使得我国水环境质量标准经历的几次调整都降低了相应环境质量等级标准的质量要求。其实,问题不是这么简单,降低环境质量标准虽然在开始阶段可以增加差额容量,但是不能增加同化容量。实际上只有同化容量才是可以持续利用的环境容量,而差额容量只是在达到差额之前可以暂时利用,一旦差额填满就没有了,尤其是当环境标准降低到一定程度后,可能使环境彻底丧失自净能力,结果还会使同化容量减少。所以降低环境质量标准并不一定能够增加水环境承载能力。实际上,只有江河湖库的自净能力才是可以持续利用的环境容量,而维持江河湖库的自净能力需要保持江河湖库湿地生态系统处于良性发展状态,超出自净能力排污必然影响江河湖库湿地生态系统的良性发展,降低江河湖库的自净能力。比如一些劣V类水质河段,河流湿地生态系统已经彻底破坏,完全丧失了自净能力,实际上是一个纳污池。而且由于这个纳污池是开放的,因而成为一个重大污染源,不断污染与其接壤的周边水土环境,同时也产生恶臭,污染其附近上空的空气环境。珠江三角洲地区水环境的恶化一定程度上就是由于以往排放控制的依据是基于这些对环境容量的模糊认识。
政绩考核的短期行为也助长了这种对差额环境容量的滥用,任期目标责任制使得地方政府的领导总是希望降低环境标准给自己的任期提供较大的环境容量,而不顾可能在不久的将来衍生出一个大污染源的后果。
还有一个问题是前瞻性不足,对常规的、传统的、宏观的污染讨论较多,而对一些新兴的、潜在的、微观的污染研究不够。由于人类认识的局限性,限于特定的时空条件和技术手段,水环境保护政策的制定难免要留下一些漏洞。比如过去只关注地面水环境的保护,却忽视了天空水环境的保护。饮用水源地的水主要是流域范围内的降雨汇集而成。可是由于天空遭受污染,一些地区天空降落下来的雨水绝大部分也是“脏水”,不仅溶解了空气中大量的二氧化硫和氧化氮而成为酸雨,而且也溶解或携带了漂浮在空气中的大量持久性有机污染物。结果导致饮用水源地水质保护越来越难。
总而言之,由于部门利益导向不同导致不同管理部门制定出的政策互相矛盾、水权不明导致水价难以体现资源的稀缺性、制度设计缺陷导致污染治理出现不少死角、评价体系的标准太随意而且评价指标口径不统一使得监管失灵、以及对水资源与水环境问题认识的片面性和局限性等等,使得我国对水资源利用与水环境保护的研究离科学发展观的要求还有一定距离,基于这些研究而制定的水资
中国人口·资源与环境2013年第4期
源利用与水环境保护的法规、政策、措施和方案并没有达到预期的效果, 结果导致我国的水资源利用与水环境保护至今还没有摆脱“局部改善、整体恶化”的被动局面。其中的认识问题可以随着研究的深入而逐步改善;污染治理的死角及评价标准和指标口径问题属于制度设计的缺陷,也可以随着认识的深化逐步得到完善;而部门利益导向问题和水权问题则是体制的缺陷造成的,必须通过深化体制改革才有可能得到解决。
(编辑:田 红
参考文献(References [1]中华人民共和国环境保护部.环境保护部副部长张力军就节能 减排和应对气候变化问题答记者问文字实录[OL ].2010-03-11. http ://www.xiexiebang.com /zhxx /hjyw /201003/t20100311_186716.htm [Ministry of Environmental Protection of People ’s Republic of China.Text Memoir of Deputy Minister Zhang Lijun ’s Reply to the Journalists on the Issues of Energy Saving and Emission Reduction as Well as Climate Change [OL ].2010-03-11.http ://www.xiexiebang.com /zhxx /hjyw /201003/t20100311_186716.htm ][2]刘伟成,卢俊昌,张立,等.广东水资源的保护和利用研究[ A ].//谢鹏飞,主编.2003年广东省重大决策咨询研究成果汇编(上册[C ].广东省人民政府发展研究中心, 2005:423-503.[Liu Weicheng ,Lu Junchang ,Zhang Li ,et al.Study on the Protection and Utilization of Water Resources in Guangdong Province [A ].//Xie Pengfei ,edited.2003Proceedings of Major Decision Consulting Research Results of Guangdong Province(Part 1[C ]
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04-12.http ://www.xiexiebang.com /wndt /t20100412_35101.htm [Li Hongwei ,Du Yong.Some Thinking on the Severe Drought in Southwestern China [EB /OL ].2010-04-12.http ://www.xiexiebang.com /wndt /t20100412_35101.htm ] Several Issues about the Research on the Water Resources Utilization and Water Environment Protection in China KUANG Yao-qiu HUANG Ning-sheng(Guangzhou Institute of Geochemistry ,Chinese Academy of Sciences ,Guangzhou Guangdong 510640,China Abstract
For a long time ,the research on the water resources utilization and water environment protection in China is a distance away from the requirements of the scientific development perspective for the following reasons :the contradictive policy by different administrative department due to departmental interests orientation;the institutional design defects lead to a lot of blind areas in pollution control;the vague water rights leads the fact that the water price cannot reflect the scarcity and shortage of the resources;the heterogeneity in the evaluation standard and caliber of the evaluation system make the supervision failure;the one-sidedness and narrow-mindedness in understanding the issues on the water resources and water environment.The legislation ,policies and measures and programs for water use and water environmental protection based on such researches did not achieve the desired results ,resulting in China ’s water environmental protection still not get rid of the passive situation as is stated as “improved locally ,but deteriorated overall ”.The issues of understanding can be improved with the progress of investigation;the blind areas of pollution control and the evaluation standard as well as the caliber of the evaluation system which belong to institutional design defects ,can also be gradually improved as the progress of understanding ,while departmental interests orientation and water rights issues are caused by the institutional deficits ,which could only be solved through deepening the institutional reform.Key words water resources;water environment;departmental interests;institutional design 匡耀求等:
中国水资源利用与水环境保护研究的若干问题
第二篇:5中国水环境保护与水资源可持续利用
中国水环境保护与水资源可持续利用
王洪臣
中国人民大学环境学院 二零一一年六月
中国水环境保护与水资源可持续利用 一.水的重要性
二.中国的水问题 三.中国水问题的成因
四.中国水问题的解决对策 五.典型地区对策分析 六.国际经验
一.水的重要性
上善若水,水善利万物而不争。《道德经》(老子)
化身形于大地,融生命于万物。
到江送客棹,出岳润民田。
上善若水,厚德载物。
人们赞美水,是因为水的重要。没有水的世界是不可想象的。适宜的气候需要水
水体在夏季能吸收和积累热量,使气温不致过高;在冬季则能缓慢地释放热量,使气温不致过低。生命离不开水
成人体重的60-70%,儿童体重的80%是水,以便保持生理代谢并维持体温。所有的工农业生产活动都离不开水
水是支撑一个地区农业文明、工业文明、社会文明、生态文明
乃至政治文明等各种文明的基础。
水必须有合格的质量和足够的数量才能满足要求。基本水质:
饮用水水质、灌溉水质、工艺水质、生态水质 基本水量:
饮用水量、农业用水量、工业用水量、生态需水量
基本水质是合格的,基本水量是足够的,才能可持续发展 二.中国的水问题
中国的水问题总体上体现为:
水质不合格
∞
水污染
水量不足
∞
水资源紧缺
水污染
水资源紧缺
水污染 + 水资源紧缺 → 水危机
(一)中国的水污染
全国水资源分为10个一级片区
近岸海域污染严重
2008年,全国地表水污染依然严重 :
七大水系水质总体为中度污染 ;
湖泊(水库)富营养化问题突出 ;
近岸海域水质总体为轻度污染。
新一轮地下水质评价:总体水质较好,部分地区水质恶化。
2009年,全国地表水污染依然较重 :
七大水系水质总体为中度污染 ;
湖泊(水库)富营养化问题突出 ;
近岸海域水质总体为轻度污染。
新一轮地下水质评价:总体水质较好,部分地区水质恶化。
(一)中国的水污染(河流)
200条河流409个断面中,Ⅰ~Ⅲ类、Ⅳ~Ⅴ类和劣Ⅴ类水质的断面比例分别为
55.0%、24.2%和20.8%。
珠江、长江总体良好,松花江为轻度污染,黄河、淮河(09为轻度)、辽河为中度污染,海河为重度污染。
海河水系63个断面中,Ⅰ~Ⅲ类水质断面占28.6%;Ⅳ类水质断面占14.3%、Ⅴ类水质断面占6.3%;劣Ⅴ类水质断面占50.8%。
(一)中国的水污染(湖库)
28个国控重点湖(库)中,Ⅳ类占21.4%;Ⅴ类占17.9%;劣Ⅴ类占39.3%。太湖、滇池、巢湖三大湖水质总体为劣Ⅴ类,总体处于中度富营养状态。
南四湖、镜泊湖和鄱阳湖为Ⅳ类,洞庭湖为Ⅴ类,达赉湖、洪泽湖和白洋淀为劣Ⅴ类。
昆明湖为Ⅳ类水质,西湖、东湖、玄武湖、大明湖为劣Ⅴ类。
(一)中国的水污染(海域)
近岸海域四类、劣四类总面积为37665平方千米。渤海近岸海域为轻度污染;东海近岸海域为中度污染。在渤海和东海海域,辽东湾和胶州湾海域水质差,一、二类海水比例低于60%; 其它海湾水质极差,劣四类海水比例均占了40%以上; 其中杭州湾最差,劣四类海水比例高达100%。
(一)中国的水污染(地下水)
按分布面积统计,有63%的地下水资源可供直接饮用,17%需经适当处理后方可饮用,12%为不宜饮用但可作为工农业供水水源,约8%的地下水资源不能直接利用,需经专门处理后才能利用。
部分平原地区的浅层地下水污染比较严重;滨海地区水质最差。
全国约有7000万人仍在饮用不符合饮用水水质标准的地下水。
(一)中国的水污染(污水排放)
2008年,全国废水排放总量为572.0(589.2)亿吨,比上年增加2.7%;
化学需氧量排放量为1320.7万吨,比上年下降4.4%;
氨氮排放量为127.0万吨,比上年下降4.0%。
(二)中国的水资源紧缺状况(2008年水资源量)
年降水量654.8毫米,降水总量为62000亿,44.2%形成水资源 全国水资源总量为27434亿,每平方公里产水29万 地表水资源量26377亿,折合年径流深278.6毫米 地下水资源量为8122亿(矿化度≤2g/L)北方6区占16.8%,南方4区占83.2%
境外流入233亿;流出6057亿,入国界河647亿;入海16100亿 500座大型水库和2980座中型水库蓄水总量为3083亿
中国水资源量总体良好?
(二)中国的水资源紧缺状况(2008年供水量)总供水量5910亿,占当年水资源总量的21.5% 地表水源占81.2%,地下水源占18.3%,其他水源占0.5% 北方6区占44.4%;南方4区占55.6% 南方地表水源占90%以上;北方地下水源占有较大比例
华北的河北、北京、山西、河南4个省市占总供水量的50%以上 80%利用浅层地下水;20%为深层承压地下水
广东、浙江和山东等地直接利用海水411亿,主要作为火(核)电的冷却用水
(二)中国的水资源紧缺状况(2008年用水量)
全国总用水量5910亿,生活用水占12.3%,工业用水占23.7%,农业用水占62.0%,生态与环境补水占2.0%(人工措施补水)
与2007年比较,增加91亿,生活用水增加19亿,工业用水减少7亿,农业用水增加65亿,生态与环境补水增加14亿
(二)中国的水资源紧缺状况(2008年单位用水量)
全国人均用水量为446立方米,城镇人均生活用水量(含公共用水)为每日212升
农村居民人均生活用水量为每日72升
万元国内生产总值用水量为193立方米
农田实灌面积亩均用水量为435立方米
万元工业增加值用水量为108立方米
按可比价计算,2008年全国万元国内生产总值用水量和万元工业增加值用水量分别比2007年下降了7%和9%
(三)中国的水危机(水少但需求大)
中国水资源总量占世界总量的6%
国土面积占世界陆地总面积的6.4%
耕地面积占世界耕地总面积的7.2%
然而,中国需要养育世界20%的人口(人-粮食-水)
维持世界的经济总量的6.5%
中国人均水资源占有量仅为世界平均值的28%
单位耕地的水资源量为世界平均值的70%
(三)中国的水危机(分布高度不均)
中国水资源时空分布不均,水资源与人口、耕地分布不相匹配
北方地区人口占全国45%,耕地面积65%,水资源仅占19%
水资源时间分布极不均匀,全年约60%-80%的径流量都集中在汛期的3-4个月内
时空分布的不均匀使得水资源开发利用更为困难
水资源可利用量仅为水资源总量的30%左右(?)
(三)中国的水危机(用水量大可用量小)
农业灌溉效率低、单位工业耗水量大,加之人口多
中国成为世界用水第一大国
总量已近枯竭:
总可用量 27000 × 30%(?)= 8000
已用量
6000
用水量还在增加!2025年人口16亿,用水量8000亿
时空分布不均 + 水污染导致水质性缺水 → 严重水危机!
(三)中国的水危机(严重的后果)
粮食安全受到威胁
确保7亿吨粮食底线是政治,需增加1500亿农业用水
经济发展难以维持
经济发展是政绩,也是政治,会继续用水
当用水量接近可用水量时,为了生存,生态水量将为零
没有基流,生态环境趋于崩溃(不是政治?)
河流断流、湖泊萎缩、地质沉陷、海水在河口入侵、……
水冲突影响社会和谐与稳定 → ?政治 三.中国水问题的成因
导致中国水问题的原因很多:
根本原因是水少,用水多。
家大、业大、人多,必然用水多。
我们要成为大国,成为强国,成为强大的国,用水还得多。
科学发展观的第一句话是:发展是第一要务。
因此,研究水问题的对策,不只是为保护环境,主要为了发展。
四.中国水问题的解决对策
开源?
没有源了,基本开完了。
节流?
工业单位产值耗水量已降低到10年前的三分之一,进一步降低需要巨大的技改投资和技术进步,或者整个产业结构的升级;
生活用水总体不能再少了,少了不卫生;
农业用水降低1000亿,需投入4万亿(?)提高灌溉效率,维持产量
生态用水已经基本为零了,也就不用减了。杀富济贫,资源再分配?西藏之水救中国?贝加尔湖?
原来富的也开始变贫了,且投资巨大,进展缓慢,生态后果未知 海水淡化?
淡化成本高,每立方米8元,需远距离输配。解决中国水问题的根本对策在哪里? 根本对策是实现水的 循环利用!
而循环利用的的关键节点是 污水处理。
温总理号召:污水要全收集、全处理、全回用。
水资源总量
27000 亿 可用水资源总量
8000 亿 现在用水量
6000 亿
未来用水量
8000 亿(2025年)
现在污水量
570
亿(水利部数据758亿)未来污水量
800 亿(2025年)
27000
8000
800 800亿污水将污染27000亿水资源,从而无法保证8000亿的用水量
建设现代排水系统,将800亿立方米污水全部收集,全部处理,全部深度处理再生,恢复使用功能,是实现水资源可持续发展,解决中国水问题的根本对策。
现代排水系统:全收集、全处理、全回用,参与水资源配置,是水循环的组成部分.所谓的排放标准将直接与水环境质量标准接轨.
传统排水系统一般被理解为:将污水收集处理后达标排放 到2009年底,中国建成,70000 公里排水干线 ;
1998 座污水处理厂,总处理能力1.1立方米/日。正在建设着,2010年将建成,95000公里排水管线;
1977座污水处理厂,总处理能力5522万立方米/日。到时,污水处理率将超过85%,虽然还需建设15000-20000座
村镇小型处理设施,但总量不大,传统排水系统的建设将趋于结束。
随着发展,排水系统不再是单纯控制水污染,内涵多了:
雨污收集、污水处理、再生利用、污泥处置 人类社会和自然环境对排水系统的要求高了:
全收集、全处理、全回用 可理解为:
通过对雨污水的收集实现对污染物的全收集;
通过处理实现对水和水中所有物质的全回用。我们说,传统排水系统已经转变为
现代排水系统。
现代排水系统的任务:
满足公共服务的需求:
排水服务、公共卫生、排涝、水污染控制、再生利用… …
协助水的正常水文循环
将社会循环融入自然循环
协助物质的正常生态循环
碳、氮、磷、硫… …
在中国构建现代排水系统的过程中,需要解决
雨污水完全收集、污水深度及超深度处理、污泥处置及正确地资源化等问题。
雨污水的完全收集需要解决以下问题:
基于初期雨水处理的排水体制问题
合流制系统的控制问题
渗入/入流(I/I)及渗泄漏问题
河湖倒灌问题
管理手段不足
污水变成了新水,雨水将变成新污水
有机污染物达标率尚可,基于一级A或一级B的氮磷无机营养物质达标率低;
即使达标后排放,水环境质量仍不能改善,致使污水处理设施不断处于改造中;
污水经再生处理后,仍不能满足使用要求,实际为“半再生”。
本质上,排放标准应与水环境质量标准接轨,才能
维持正常的水文循环,实现水资源的可持续。
二级标准
一级B
传统生物处理技术
一级A
CODcr
≤ 30
mg/L
NH4+-N ≤ 0.5
mg/L
TN
≤ 5(8)
mg/L
深度处理技术
TP
≤ 0.2
mg/L
CODcr
≤ 20
mg/L
NH4+-N ≤ 0.1
mg/L
TN
≤ 1.0
mg/L
极限去除技术
TP
≤ 0.05
mg/L
传统生物处理工艺的优化技术(在实践中研究)
传统有机污染物质去除工艺的优化技术
传统无机营养物质去除工艺的优化技术
深度处理技术(需要技术进步中减低能耗与物耗)
高级氧化处理技术
高级物化处理技术
深度生物处理技术(如曝气生物滤池、反硝化滤池等)
极限处理技术(需要研发)
TDS的降低?
可持续污水处理技术
碳循环技术(避免CO2)磷循环技术(磷回收)
氮循环技术(避免N2O)硫循环技术(硫回收)
中国年产污泥3000万吨(80%),处理处置刚开始
环境问题
卫生问题
需要减量化、稳定化、无害化
基于物质的生态循环
需要正确地资源化:回到土地
污泥传统处理工艺的优化技术
高效厌氧消化技术
(缩短停留时间!)
高效生物发酵技术
(降低能耗、物耗及土地消耗!)
污泥中有毒有害物质去除技术
重金属去除与钝化
持久性有机物的破解
五.典型地区对策分析
北京
昆明
合肥
等地已经开始了现代排水系统的建设。
随着经济社会的发展,认识的提高,其他措施的碰壁,全国必将全面开始现代排水系统的建设。
北京市现代排水系统的建设已经开始
全部污水处理厂进行深度或超深度处理改造
出水水质基本达到地表水环境质量Ⅳ类标准
建设水循环系统
雨污收集系统的改造
污泥处理处置与正确地资源化
总投资60-80亿人民币
现代排水系统除了满足人们日常生活需求,控制水污染,还将成为解决中国水问题的根本对策,是人类社会可持续发展的关键环节。
六.国际经验
(一)澳大利亚
澳洲的水资源量逐年减少,空间分布严重不均 提出全面的水循环战略,并正在实施。目前的污水处理循环利用率为26% 成立了国家污水处理后做为饮用水的技术联盟
提出了7步技术策略
(二)新加坡
水资源完全依赖马来西亚
提出全面的水循环战略,并已经实施。目前的污水处理循环利用率为50% 提出了新水-NEWATER 概念
(三)以色列
提出全面的水循环战略,并已经实施。
目前的污水处理循环利用率为75%,农业节水技术先进。
第三篇:保护水资源,爱护水环境
保护水资源,爱护水环境
闫萍萍
水,孕育了大地,是它让生命永远生生不息,是它在人类生存的长河中流淌,编织着一个又一个 五彩的梦、、、、、、有了水,花儿会更娇艳。
有了水,小草会更可爱。
有了水,阳光会更灿烂。
在同一片蓝天下,有多少国家缺水啊!据统计中国669座中等以上城市中有400座供水不足,110座严重缺水,在32个百万人口以上的特大城市中,有30个长期受缺水困扰,45.6%水质较差,14个沿海开放城市中有9个严重缺水,多么惊人的数字啊!可人们毫无意识到这一点,依旧浪费水资源,同学们!当你们意识到这是属于西部缺水地区一家人一天的用水量吗?当你们忘记关水龙头的那一刻,你们意识到这流失浪费的水将可能救活在沙漠中迷路的几十个生命吗?可以毫不夸张地说:“黄金有价水不价”。可是现在的人们却对此毫不理睬。例如:人们把垃圾随手扔入一旁的小溪里,如此,堆积成山,垃圾泛滥,腐臭的腥味布满空中,不但使那里的人们产生各种疾病,而且还会使小溪原本那清澈的水面变得十分腐臭,环境在变化,生活也在变化,人们更加肆无忌惮地浪费水资源,丝毫没有想到这样做的后果,小溪干涸;花草枯死;大地干裂;动物死去;尘土飞扬,大地呈现出一片荒凉的景象,愚昧的人类啊!人们难道没有听到地球妈妈在哭泣吗?人们难道没有听到死亡的脚步正悄悄来临吗?面对世界所存在的缺水情况,我们应该坚持做到以下几点:
(1)每早洗脸的水可用来冲洗卫生间。(2)淘米的水可用来浇花。(3)洗衣服漂洗的水可用来冲阳台。
让我们携手并进,珍惜水资源,爱护水环境,用纯洁的心灵感化万物,把世界建造得更加美好!珍惜水资源,爱护水环境。
第四篇:珍惜水资源,保护水环境)
珍惜水资源,保护水环境
隆建华
老师们、同学们:
早上好!
我今天的讲话题目是:珍惜水资源,保护水环境。
同学们,3月22日是世界水日,3月22日到28日也就是本周,是中国水周,水是生命之源,假如地球上没有水,那么地球母亲就不会孕育出我们人类的子孙万代。人类的生存和发展也离不开水。因为我们每天要喝水,粮食的生长离不开水,工业生产离不开水。可是,人类赖以生存的水资源却越来越少了。地球看起来并不缺水,它70%以上的面积被水覆盖,全球变暖、冰盖融化还在使海平面升高。但事实上地球水资源的97.5%都是咸水海水。要将海水加工为饮用或灌溉水需要大量的资金。人类赖以生存的淡水在地球所有的水储量中只占到2.5%,这其中大部分是深层地下水、冰川等难以利用的资源,易于利用的淡水(河流、淡水湖泊和浅层地下水)不足1%,有研究认为这一数字可能仅为0.25%,甚至更低。
据预测,到2025年全世界将有2/3的人口面临缺水问题。随着天气的转暖,学校的用水量也将随之加大。以前经常发现一些同学下课的时候玩水枪、打水仗,还有的同学下了体育课由于满头大汗回来就用凉水冲头、洗脸,弄得满地都是水,这是极其浪费的现象,而且也不利于身体健康。
相信有很多人都看过这样一则公益广告:电视画面上有一个水龙头,正在艰难地往外滴着水,滴水的速度越来越慢,最后水就枯竭了。然后画面上出现了一双眼睛,从眼中流出了一滴泪水。随之出现的是这样一句话:“如果人类不珍惜水,那么我们能看到的最后一滴水将是我们自己的眼泪。”
“如果人类不珍惜水,那么我们能看到的最后一滴水将是我们自己的眼泪。”多么警醒的一句话,这恐怕也不是危言耸听。3月22日是世界水日,3月22日到28日是中国水周,同学们,让我们用我们的行动来保护生命之水。其实,不光在3月22日这一天,也不光在3月22日到28日这一周,在我们生命中的每一天,都应该珍惜每一滴水,用实际行动珍爱生命之水!从今天开始,刷牙时请关好水龙头,洗澡涂肥皂时请关好水龙头,用完水之后请关好水龙头,也请大家告诉我们的亲人、朋友珍惜用水。
2011.3.21
第五篇:水资源利用与保护考试总结
第一章
1.简述水资源含义、分类及特征
水资源:可以理解为人类长期生存、生活和生产活动中所需要的各种水,既包括数量和质量的含义,又包括其使用价值和经济价值。
狭义上:指人类在一定的经济技术条件下,能够直接使用的淡水。广义上:指在一定的经济技术条件下能够直接或间接使用的各种水和水中物质,在社会生活和生产中具有使用价值和经济价值的水都可称为水资源。按存在形式:可分为地表水和地下水。
特性:①资源的循环性;
②储量的有限性;
③时空分布的不均匀性;
④利用的多样性;
⑤利害的两重性。
中国水资源面临哪些主要问题:水资源开发过度,生态破坏严重;城市供水集中,供需矛盾尖锐;地下水开采过量,地质环境问题突出;水资源污染严重,水环境日益恶化;水资源的开发利用缺乏有效的管理和统筹规。第二章
1.简述地球上的水循环与其作用
水循环:水循环是指地球上各种形态的水体,在太阳辐射、地心引力等作用下,通过蒸发、水汽输送、凝结降水、入渗及径流等环节,不断地发生相态转变、能量交换的周而复始的运动过程。
水循环的作用:水循环是自然界重要的物质循环,水循环的主要作用在于保证水体的更新,为社会经济的发展提供水源,同时在全球起到热量传递等重要作用。
水循环可分为大循环和小循环。
大循环:指水灾大气圈、水圈、岩石圈之间的循环过程。海洋中的水蒸发到大气中以后,一部分飘移到大陆上空形成积云,然后以降水的形式到地面。降落到地面的水,其中一部分形成地表径流,通过江河汇流入海洋;另一部分则渗入地下形成地下水,又以地下径流或泉流的形式慢慢地注入江河或海洋。
小循环:是指陆地或者海洋本身的水单独进行循环的过程。陆地上的水通过蒸发作用(包括江、河、湖、水库等水面蒸发、潜水蒸发、陆面蒸发及植物蒸腾等)上升到大气中形成积云,然后以降水的形式降落到陆地表面形成径流。海洋本身的水循环主要是海洋通过蒸发成水蒸气而上升,然后再以降水的方式降落到海洋中。作用:(1)输送热量和调节气候;
(2)对地球环境的形成、演化和人类生存都有着重大作用和影响;
(3)水的不断循环和更新为淡水资源的不断再生提供条件,为人类和生物的生活提供
基本的物质基础。
2.简述中国水资源时空分布特征
(一)空间分布特征
(1)降水、河流分布的不均匀性。
表现为降水和河川径流的地区分布不均匀,水土资源组合很不平衡。东南部丰水,西北部属少水、缺水带。
(2)地下水资源分布的不均匀性。南方高于北方,地下水丰富程度东南向西北递减。
(二)时间分布特征
时间分布很不均匀:(1)我国大部分地区受季风影响明显,降水年内分配不均匀,年际变化大,枯水年和丰水年持续发生。(2)我国最大年降水量与最小年降水量之间相差悬殊。(3)降水量的年内分配也很不均匀。
3.简述中国水资源的面临主要问题(五个大点)(1)水资源开发过度,生态破坏严重。(2)城市供水集中,供需矛盾尖锐。(以下四个小点)
①水资源分布于人口、土地分布的极不平衡。
②工农业发展迅速,人口成倍增长,人类对水的需求量超出可供的水资源量。③天然存在的劣质水体,以及水资源污染所造成的污染水体所占水资源比例较高,造成严重的“水质型”缺水。
④水资源开发利用不合理,水资源利用率低下,水浪费现象十分普遍,在不发达或欠发达地区尤为如此。
(3)地下水过量开采,环境地质问题突出。(五个小点)
①区域地下水为持续下降,降落漏斗面积不断扩大。②泉水流量衰减或断流。③地面沉降。
④由于超量开采地下水,造成水位大幅下降,地面失衡,在覆盖型岩溶水源地和矿区产生地面塌陷。
⑤海水入侵。
(4)水资源污染严重、水环境日益恶化。
(5)水资源开发利用缺乏统筹规划和有效管理。蒸发有哪两种方式,有何影响因素?
水面蒸发和陆面蒸发;气温,湿度,日照,辐射,风速,蒸发能力和降水条件。我国河流径流的补给:①雨水补给:河流径流受降雨影响明显,是我国最主要的河流补给形式;②地下水补给:径流年内分配较均匀③冰川融雪补给:径流分布与热量同步④混合补给
河流水文分析计算方法①成因分析法(相关分析法)②地理综合发③数理统计法(水文频率曲线)
样本资料要求:①一致性②代表性③可靠性④独立性 第三章
1.简要回答地下水的形成、类型及地下水循环:
(1)储存在地表以下空隙(空隙、裂隙、溶隙)中的水称为地下水。地下水形成的基本条件是岩石的空隙性,空隙中水的存在形成,具有储水与给水功能的含水层的存在。(2)按地下水的埋藏条件把地下水分为三大类:上层滞水、潜水、承压水 根据含水层的空隙性质可分为:孔隙水、裂隙水、岩溶水
(3)地下水循环:含水层或含水系统通过补给,从外界获得水量,径流过程中水由补给处输送到排泄出,然后向外界排出。2.频率与重现期:
(1)当为了防洪研究暴雨洪水问题时,一般设计频率小于50%,则
T=1/P;(2).当考虑保证灌溉、发电及给水等用水建筑物时,设计频率P大于50%,则
T=1/(1-P); 3.表示径流的参数有哪些,简述其定义及计算方法
流量Qt:为单位时间内通过河流某一断面的水量,单位m3/s。
由实测的各时刻流量可绘出流量随时间的变化过程,称流量过程线,即Q-t线。径流总量Wt:指在一定的时段内通过河流过水断面的总水量,单位m3。径流模数M:为单位流域面积上产生的流量,单位m3/(s·km2)。
径流深度Rt:是设想将径流总量平铺在整个流域面积所得的水深,单位为mm。径流系数α:为某时段内的径流深度与同一时段内降水量之比。
4.地表水分区的基本原则:
(1)区域地理环境条件的相似性与差异性(2)流域完整性
(3)考虑行政与经济区划界线(4)与其他区划尽可能协调,5.分区方法
①根据气候、地质条件分区 ②根据天然流域分区 ③根据行政区划分区。6.岩石中水的存在形式?
结合水,重力水,毛细水,固态水,气态水。7.地下水的排泄方式?
泉水,河流,蒸发,人工排泄。
第四章
1.什么是水质、水质指标、水质标准
(1)水质:是指水和其中所含的物质组分所共同表现的物理、化学和生物学的综合特性。(2)水质指标:表示水中物质的种类、成分和数量,是判断水质的具体衡量标准。分三类①物理性水质指标。②化学性水质指标。③生物学水质指标。(3)饮用水水质标准:是保证饮用水安全的主要指标和依据。2.生活饮用水水质的评价包括哪些内容?
1,微生物指标:总大肠菌群,菌落总数等。2,毒理指标:砷,镉,铬,铅,汞等
3,感官性状和一般化学指标:色度,浑浊度,嗅和味,肉眼可见物,铁,锰,锌,铜等 4,放射性指标:总α放射性等
3.什么是成垢作用,锅垢的成分通常有哪些?锅垢对锅炉用水有什么影响?
成垢作用:水煮沸时,水中所含的一些离子、化合物可以相互作用而生成沉淀,依附于锅炉
壁上形成锅垢,这种作用称为成垢作用。
锅垢的成分通常有:CaO、CaCO3、CaSO4、CaSiO、Mg(OH)
2、MgSiO3、A12O3,、Fe203及悬浮物质的沉渣等。影响:(1)影响传热,浪费燃料。(2)易使金属炉壁过热熔化,引起锅炉爆炸。4.什么是气泡作用,简述其如何评价。
气泡作用主要是指水沸腾时产生大量气泡的作用。
气泡作用可用气泡系数来评价,气泡系数按钠、钾的含量计算。5.什么是腐蚀作用,简述其如何评价:
腐蚀作用是水通过化学的、物理化学的或其他作用对材料的侵蚀破坏。水的腐蚀可以按腐蚀系数进行定量评价。按照水的酸碱性不同分别计算。
6.农田灌溉用水的水质情况主要涉及水温(南方15~25°,北方10~15°,<35°)水的总溶解固体和溶解的盐类成分水中所含盐类成分是影响农作物生长和土壤结构的重要因素,对农作物而言最有害的是钠盐。NAHCO3危害:腐蚀农作物根部,使作为死亡,还能破坏土壤的团粒结构;NaCl危害:能使土壤盐化变成盐土,使农作物不能正常生长,甚至枯萎死亡。
第五章
1,水资源供需平衡分析是指在一定范围内(行政、经济区域或流域)不同时期的可供水量和需水量的供求关系分析。
水资源供需平衡分析的目的:
(1)通过可供水量和需水量的分析,弄清楚水资源总量的供需现状和存在的问题;
(2)通过不同时期和不同部门的供需平衡分析,预测未来,了解水资源余缺的时空分布;(3)针对水资源供需矛盾,进行开源节流的总体规划,明确水资源综合开发利用保护的主要目标和方向,以期实现水资源的长期供求计划。2,可供水量及影响因素: 可供水量:是指不同水平年,不同保证率或不同频率条件下通过工程设施可提供符合一定标准的水量,包括区域内的地表水,地下水,外流域的调水,污水处理回用和海水利用等。
影响因素:来水条件,用水条件,工程条件,水质条件。3,水资源供需平衡分析的分类。
1,分析的范围考虑:计算单元的供需分析,整个区域的供需分析,河流流域的供需分析;
2,可持续发展的观点,:现状的供需分析,不同发展阶段的供需分析;
3,供需分析的深度:不同发展阶段的一次供需分析,不同发展阶段的二次供需分析; 4,用水的性质:河道外用水的供需分析,河道内用水的供需分析;
补充:水资源供需平衡的分析方法:典型年法,水资源系统动态模拟法。
供水保证率的概念是指多年供水过程中供水得到保证的年数占总年数的百分比 4,水资源供需平衡动态模拟与典型年法相比有何特点?
1)逐个时段模拟和预测,综合考虑供需动态变化,及随机性而引起的供需的动态变化 2)对整个地区的水资源进行动态模拟分析,由于采用不同的子区和不同水源的联合调度,考虑他们之间的相互联系和转化,反映地域空间时间上的供需不平衡性
3)仿真性好,能直观形象地模拟复杂的水资源供需关系和管理运行方面的功能。5,水资源供需平衡动态模拟分几个步骤;
(1)模型的建立,建立模型就是要把实际问题概化成一个物理模型,按照一定的规则建立数学方程来描述有关变量间的定量关系。
(2)调参与检验,在模型运行之前,必须对模型中有关参数进行确定以及对模型进行检验来判定该模型的可行性与正确性。(3)运行方案的设计。
供水系统从工程分类包括:蓄水工程、引水工程、提水工程和调水工程;按水源分类可分为地表水工程、地下水工程和污水再生会用工程类型;按用户分类可分为城市供水、农村供水和混合供水系统。
水资源供需平衡的分类:
从分析的范围考虑:计算单元的供需分析,整个区域的供需分析,河流流域的供需分析。从可持续发展观点可分为:现状的供需分析②不同发展阶段的供需分析。
从供需分析的深度可分为:不同发展阶段的一次供需分析,不同发展阶段的二次供需分析。按用水的性质可以划分:河道外用水的供需分析,河道内用水供需分析 作物需水量:作物在全生育期或某一时段内正常生长所需的水量。
灌溉制度:指作物播种前及全生育期内的进行适时适量灌水的一种制度。灌溉用水量:指灌溉面积上需要提供给作物的水量
第六章
1.地表水取水构筑物按其构造不同可分为哪几种形式?各自适用条件如何?
地表水取水构筑物按其构造形式不同可分为固定式取水构筑物、活动式取水构筑物、和山区浅水河流取水构筑物三类。
(1)固定式取水构筑物:按取水点的位置和特点,可分为岸边式、河床式及斗槽式。不同的构筑物形式,适用于不同的取水量和水质要求、不同的河床地形及地质条件,以及不同的河床变化、水深及水位变幅、冰冻及航运情况、施工条件、施工方法、投资及设备供应等情况。
(2)活动式取水构筑物:适用于水流不稳定,河势复杂的河流上。
(3)山区浅水河流取水构筑物:由拦河堤坝,冲沙闸,进水闸,或取水泵房等组成。适用条件:低坝,适用于枯水期流量特别小,水浅,不通航,不放筏,且推移质不多的小型山溪河流。
2.什么是岸边式取水构筑物?其构造组成?它的基本形式及特点、适用条件? ①定义:取水设施和泵房都建在岸边,直接从岸边取水的固定式取水构筑物 ②构成:集水井、泵房
形式:合建式岸边取水构筑物,分建式岸边取水构筑物(1)合建式岸边取水构筑物
特点:布置紧凑,总建筑面积小,吸水管路短,运行安全,维护方便;但土建结构复杂,施工较困难。
适用于河岸坡度较陡、岸边水流较深且地质条件较好、水位变幅和流速较大的河流。在取水量大、安全性要求较高时,多采用此种型式(2)分建式岸边取水构筑物
特点:①集水井和泵房分开建造,泵房可离开岸边;
②建于地质条件较好处,因此可使土建结构简单,易于施工;
③但吸水管较长,增加了水头损失,维护管理不太方便,运行安全性较差。
适用于当河岸处地质条件较差,以及集水井与泵房不宜合建,如水下施工有困难,或建造合建式取水构筑物对河道断面及航道影响较大时,宜采用分建式岸边取水构筑物。3.什么是河床式取水构筑物?它的基本形式及其构造组成是怎样的? ①定义:在河心设置进水孔,从河心取水的构筑物 ②构成:取水头部、进水管、集水井、泵房
形式:自流管式,虹吸管式,水泵直接吸水式,桥墩式,湿式竖井泵房,淹没式泵房
4.河床式取水构筑物常见的取水头形式有哪些?适用条件。取水头部设计的一般要求是什么?
取水头形式:
① 管式取水头部:适用于江河水质较好、洪水期浊度不大、水位变幅较小的中小型取水构筑物。
② 蘑菇式取水头部:适用于中小型取水构筑物。
③ 鱼形罩式取水头部:适用于水泵直接吸水的中小型取水构筑物。④ 箱式取水头部:适用于水深较小、含沙量少、冬季潜冰较多的河流。
⑤ 桥墩式取水头部:适用于中小型的取水构筑物和水深较小、船只通航不频繁的河流。⑥ 桩架式取水头部:适用于流速较小、水位变化不大、有足够水深、河床可打桩且无流冰的河流
⑦ 斜板式取水头部:适用于含沙量大、粗颗粒泥沙占一定数量、枯水期仍有较大水深和较大流速的河段,我国西南地区采用较多,对从山区河流取水的小型工程也较适用。
⑧ 活动式取水头部:适用于枯水期水深较浅、洪水期底部含沙量较大的山区河流,在中、小取水量(100~1400m3/h)时采用。取水头部设计的一般要求:
① 取水头部应设在稳定河床的主流深槽处,有足够的取水深度;
② 选择合理的外形和较小的体积,以避免对周围水流产生大的扰动,同时防止取水头部受冲刷,甚至被冲走;
③ 在可能的冲刷范围内抛石加固,并将取水头部的基础埋在冲刷深度以下; ④ 取水构筑物的取水头部宜分设两个或分成两格。
⑤ 取水头部应防止冰块堵塞和冲击,并防止船只、木筏碰撞。5.什么是浮船式取水构筑物?适用条件是什么?
浮船式取水构筑物由浮船、锚固设备、连络管及输水斜管等部分组成。
适用条件:河流水位变幅在10—40m或更大,水位变化速度不大于2m/h,取水点有足够的水深,河道水流平稳、流速和风浪较小、停泊条件好,河床较稳定、岸坡有适当的倾角(20~60度)。
6.缆车式取水构筑物的构造组成和适用条件是怎样的?
缆车式:构造组成:缆车,坡道,输水斜管,卷扬机房,活动接头。
适用条件:水位变幅10~35m、岸坡稳定、倾角为10o~28o、地质条件好的地段 7.斗槽式取水构筑物分为哪几种形式?如何进行选择?
(一)斗槽的类型按其水流补给的方向可分为顺流式斗槽、逆流式斗槽、侧坝进水逆流式斗槽和双向式斗槽。
(1)顺流式斗槽:适用于含沙量较高但冰凌不严重的河流。(2)逆流式斗槽:适用于冰凌情况严重、含沙量较少的河流。(3)侧坝进水逆流式斗槽:适用于含沙量较高的河流。
(4)双向式斗槽:适用于冰凌严重且泥沙含量高的河流。
(二)按照斗槽伸入河岸的程度,可分为:
(1)斗槽全部设置在河床内:适用于河岸较陡或主流离岸较远以及岸边水深不足的河流。(2)斗槽全部设置在河岸内:这种型式适用于河岸平缓、河床宽度不大、主流近岸或岸边水深较大的河流。
(3)斗槽部分伸入河床:其适用特点和水流条件介于以上二者之间。8.弯曲河段应如何选择取水位置?
凹岸泥沙不易淤积,水质较好,较好的取水地段。
9. 地下水取水构筑物有哪几种类型?简要叙述各类取水构筑物的适用条件。①管井:由井室、井壁管、过滤器及沉淀管构成,适用于任何岩性与地层结构;
②大口井:有井室、井筒及进水部分(井壁进水孔和井底反滤层)组成,适用于开采浅层地下水;
③复合井:由非完整式大口井和井底下设管井过滤器组成,适用于地下水较高、厚度较大的含水层,能充分利用含水层的厚度,增加井的出水量。
辐射井:由大口径的集水井与若干沿井壁向外呈辐射状铺设的集水管(辐射管)组成。适用于不能用大口井开采的、厚度较薄的含水层,以及不能用渗渠开采的厚度薄、埋深度大的含水层。还可用于位于咸水上部的淡水透镜体开采。具有管理集中、占地省、便于卫生防护等优点;
④渗渠:通常由水平集水管、集水井、检查井和泵站组成。分集水管和积水廊道两种形式。主要用于地下水埋深小于2m的浅层地下水,或集取季节性河流河床的地下水。
10.什么是管井,构造包括哪些?各部分功能如何?
定义:俗称机井,是地下水构筑物中应用最广的一种,适用于任何岩性与地层结构。组成:通常由井室、井壁管、过滤器及沉淀管构成。1)井室:安装水泵(深井泵、潜水泵、卧式泵)
2)井管:强度足够、光滑圆整、抗腐蚀、内径大于水泵最大外径100mm 3)过滤器(核心部分)
① 作用:保持取得最大出水量,延长使用年限 ② 组成:过滤骨架(管型、钢筋型)、过滤层(缠丝和滤网、砾石)③ 类型:缠丝、包网、填砾、笼(筐)状 ④ 直径、长度及安装部位
d≥d标定+50mm D≥Q/πLvn L不宜超过30m 4)沉淀管:2~10m,防砂
11.增加管井出水量措施有哪些?
(1)真空井法:是将管井全部或部分密闭,进行负压状态下的管井抽水,达到增加出水量的目的。
(2)爆破法:适用于基岩井。通常将炸药和雷管封置于专用的爆破器内,吊入井中预定位置起爆,以增强基岩含水层的透水性
(3)酸处理法:适用于可溶岩地区,以扩大串通可溶岩的裂隙和溶洞,增加出水量。12.管井在运行中出水量减少一般有哪几种原因及解决措施?
原因一:过滤器进水口尺寸不当,缠丝或滤网腐蚀破裂,接头不严或管壁断裂等赵成砂粒流入而堵塞。更换过滤器、修补或封闭漏砂部位。
原因二:过滤器表面及周围填砾,含水层被细小泥沙堵塞。用钢丝刷、活塞发、真空发洗井。原因三:过滤器表面及周围填砾,含水层被腐蚀胶结物和地下水中析出的盐类沉淀物堵塞。用18%—35%工业盐酸清洗。
原因四:细菌繁殖堵塞。氯化发或酸化发。
原因五:区域性地下水位下降。回灌补充、降低抽水设备安装高度。原因六:含水层中地下水流失。隔断。
13. 根据集水和取水方式,井群系统可分成哪几类并简述其适用条件。1)井群系统:自流井井群 虹吸式井群 卧式泵取水井群 深井泵取水井群 14. 大口井、辐射井和复合井各适用于何种情况? 大口井:地下水较浅且较丰富的地方,辐射井:可开采厚度较薄(大口井不能开采)埋深大(渗渠不能开采)的含水层。复合井:用于地下水水位较高,厚度较大的含水层,能充分利用含水层的厚度。15. 大口井进水方式有哪几种?出水量理论计算与管井有何同异?(1)井壁进水、井底和井壁同时进水。(2)井壁进水按水量的计算公式 井壁井底同时进水时,出水量为井底与井壁进水之和
16.在什么条件下宜采用渗渠取水,有河流补给的渗渠一般有哪几种布置方式?
优点:截取浅层地下水,也可集取河床地下水或地表渗水,细菌较少,硬度低,矿化度低。缺点:施工条件复杂,造价高、易淤积,常有早期报废的现象,平行于河流布置,垂直于河流布置,平行和垂直河流组合布置。17. 渗渠出水量衰减一般由那些因素引起,如何防止?
(1)渗渠的於塞,除了重视河段的选择和合理布置渗渠外,还应控制取水量,降低水流渗透速度,提高反渗层的施工技术水平和施工要求。
(2)水源,设计时应全面掌握有关水文及水文地质资料,对开发地区的水资源状况及河床变迁趋势等影响水源的问题有正确的评价。第七章
节约用水(water conservation):基于经济、社会、环境与技术发展水平,通过法律法规、管理、技术与教育手段,以及改善供水系统,减少需水量,提高用水效率,降低水的损失与浪费,合理增加水可利用量,实现水资源的有效利用,达到环境、生态、经济效益的一致性与可持续发展。
城市节水措施主要有:加强宣传教育,提高全民节水意识;合理调整水价,运用经济杠杆推动节水工作;推广使用节水器具和设备;制定用水定额,逐步实行计划管理;保护城市供水水源,实现城市污水再生回用。
工业节水措施:调整产品结构,改进生产工艺,建立节水型工业;强化节水技术,开发节水设备,努力降低节水设施投资;加强企业用水行政管理,逐步实现节水法制化;提高工业生产规模,发挥规模经济效益。
农业节水技术:非充分灌溉;调亏灌溉;局部灌溉;控制性根系交替灌溉技术;波涌灌溉;渠系灌溉;田间节水与农艺节水;负压差灌溉;节水管理。
中水:再生水可供给工农业生产、城市生活、河道景观灯作为地质用水,其中办公楼、宾馆、饭店和生活小区等集中排放的污水就地处理后回用与冲洗厕所、洗车、消防、绿地等生活杂用 第八章
1.水资源保护的概念是什么,包括哪些内容?
水资源保护,从广义上应该涉及地表水和地下水水量与水质的保护与管理两个方面。也就是通过行政的、法律的、经济的手段,合理开发、管理和利用水资源,保护水资源的质、量供应,防止水污染、水源枯竭、水流阻塞和水土流失,以满足社会实现经济可持续发展对淡水资源的需求。
水资源保护的任务和内容:
(1)改革水资源管理体制并加强其能力建设,切实落实与实施水资源的统一管理,有效合理分配;
(2)提高水污染控制和污水资源化的水平,保护与水资源有关的生态系统;(3)强化气候变化对水资源的影响及其相关的战略性研究;
(4)研究与开发与水资源污染控制与修复有关的现代理论、技术体系;
(5)强化水环境监测,完善水资源管理体制与法律法规,加大执法力度,实现依法治水和管水;
2.水质评价方法:一般统计法、综合指数法,数理统计法,模糊数学综合评价法,浓度级数模式法,hamming贴近度法。
下面几种用的较广泛:单要素污染指数法,内没落指数,地下水水质综合评价法
YUE JUN 地表水体污染的特点:可视性强,易于发现,循环周期短,易于净化和水质恢复。
地下水污染的特征:隐蔽性,难以逆转性,延缓性。水源污染的三要素:污染源 污染物 污染途径
水资源保护措施;①加强水资源保护立法,实现水资源的统一管理②节约用水,提高水的重复利用率③综合开发地下水额地表水资源④强化地下水资源的人工补给⑤建立有效的水资源保护带⑥强化水体污染的控制与治理⑦实施流域水资源的统一管理
人工补给地下水的目的:①补充地下水量,增大含水层的储存量,进行季节性和多年性调节②抬高地下水位,增加孔隙水压力,控制地面沉降③防止和减少海水入侵含水层④改善地下水水质⑤改变地下水水温(地源热泵原理)⑥保持地热、天然气和石油底层的压力
地下水源卫生防护带:第一带为戒严带,该范围内不得设置厕所、渗水坑、粪坑等污染源;第二带为限制带,在单井或井群的影响半径范围内,不得使用工业废水或生活污水灌溉,第三带为监视带,应经常进行流行病学的观察。
污染包气带土层治理:目前大多采用换土法、微生物治理技术、焚烧法、表面活性剂、吹脱法、植物修复等。
污染地下水治理:物化技术;生物净化技术;反应墙技术;抽出-处理技术。水资源优化配置:课本第329-332页
海绵城市:采用渗、滞、蓄、净、用、排等措施即城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。提升城市生态系统功能和减少城市洪涝灾害的发生。水资源总量,某特定区域在一定时段内地表水资源与地下水资源补给的有效数量总和,即扣除河川径流与地下水重复计算部分
水资源可利用量:指在可预见的时期内,在统筹考虑生活、生产和生态环境用水的基础上,通过经济合理、技术可行的措施在当地水资源中可资一次性利用的最大水量 水资源承载力:
第一类观点认为:水资源承载力是在一定社会经济技术发展条件,基于区域水资源总量概念,并结合区域实际特点,通过可持续利用达到最合理的社会、经济与环境等综合因素协调发展的水资源开发利用规模的最大限制,即水资源的最大开发容量。
第二类观点认为:水资源承载能力是从人类社会经济系统出发,以区域现有的社会发展水平和技术经济条件为基础,以生态环境可持续发展为原则,以合理的水资源优化配置为手段,水资源总量能够维持社会经济发展的最大能力。