水环境评价与保护精.ppt
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1、水环境评价与保护第1页,本讲稿共55页1.1 1.1 水环境(资源)保护的概念水环境(资源)保护的概念 水(环境)资源包括水量和水质两方面,水量又包括水量供需平衡和防洪两方面。水资源保护的概念为:通过行政、法律、技术、经济、工程等手段合理开发,管理和利用水资源,保护水资源的质量和供应、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。第2页,本讲稿共55页水资源保护所要解决的问题:水资源保护所要解决的问题:水资源保护所要解决的问题:水资源保护所要解决的问题:1 1 1 1、水少、水少、水少、水少 2 2 2 2、水多、水多、水多、水多 3 3、水脏、水脏、
2、水脏、水脏水资源保护的主要工作内容:水资源保护的主要工作内容:水资源保护的主要工作内容:水资源保护的主要工作内容:1 1、政策、法律、法规、政策、法律、法规、政策、法律、法规、政策、法律、法规 2 2 2 2、规划、管理、规划、管理、规划、管理、规划、管理 3 3、技术、经济、工程、技术、经济、工程、技术、经济、工程、技术、经济、工程第3页,本讲稿共55页1.2 1.2 水资源与水环境水资源与水环境1.2.1 概念(1)水资源:分布在陆地上可供人们使用的淡水就是通常所指的水资源(包括地表水和地下水)。地球上水的总贮量为13.6亿km3;但其中97.3%是海中咸水,只有2.7%为陆地的淡水和咸水
3、。其中77.2%为冰山和冰冠水;22.4%为地下水和土壤水;湖泊和沼泽水只占0.3%,而河流水更少,仅占0.1%。第4页,本讲稿共55页 能参与全球水循环、在陆地上逐步可以得到恢复和更新的淡水资源,数量仅为全球水储量的0.2%,约为300万km3。这部分量就是通常所指的水资源(包括地表水和地下水)它们都靠降水补给。(2)水环境:指一切影响水的存在、循环、分布以及其化学和物理特性的各种自然因素的总体。第5页,本讲稿共55页1.2.2 水循环 水循环又称水文循环,指地球表面的水分通过蒸发或升华到大气中(气态),被气流带到空中,凝结为水滴或冻结为冰滴,以降水的形式落到地面、循环往复的过程。水文循环包
4、括大气、地面、地下三大部分,其循环可分为:大循环与小循环两种。大循环:主要蒸发源在海洋上;小循环:主要蒸发源在陆地上。第6页,本讲稿共55页据有关科学家推算水圈内各种水的恢复周期:冰川和永冻带最慢,每更新一次达一万年左右;海洋为:2500年;深层地下水为:1400年;年;土壤水为:土壤水为:1 1年;河流及浅层地下水约16天(平均)。第7页,本讲稿共55页1.2.3 水资源特性1.2.3.1 循环性和有效性 水能以气态、液态和固态等三种不同的形态存在,并在一定的条件下,水的三态又能互相转化,形成了自然界中的水分循环。因此,水是可更新的资源,地表水和地下水被开发利用后,可以得到大气降水的补给。这
5、样,水分循环使得水资源不同于石油、煤炭等矿产资源,而具有蕴藏量的无限性。然而每年的补给量是有限的,为了保护自然环境和维持生态平衡,一般不宜动用地表、地下水储存的静态水量,故多年平均利用量不能超过多年平均补给量。第8页,本讲稿共55页 1.2.3.2 时空分布上不均匀 水资源在地区分布上不均匀,年际、年内变化很大,给水资源的开发利用带来了许多困难。为了满足各地区、各部门的用水要求,必须修建蓄水、引水、提水、调水工程,对天然水资源进行时空再分配。由于兴建各种水利工程要受自然、技术、经济条件的限制,只能控制利用水资源的一部分或大部分。由于排盐、排沙、排污以及生态平衡的需要,应保持一定的入海水量。故欲
6、将一个流域的产水量用尽耗光,既不可能,也不应该。如美国加利福尼亚州,规定有25%的年径流量必须入海。第9页,本讲稿共55页1.2.3.3 用途广泛性和不可代替性 水资源既是生活资料又是生产资料。在国计民生中的用途相当广泛,各行各业都需要水。同时,水是一切生物的命脉,它在维持生命和组成环境方面是不可代替的。然而,随着人口的增长,人民生活水平的提高,以及工农业生产的发展,用水量不断增加是必然趋势。故水资源问题已成为当今世界普遍重视的社会性问题。第10页,本讲稿共55页1.2.3.4 经济上的两重性 由于降水和径流的地区分布和时空分布不均匀,往往会出现洪、涝、旱、碱等自然灾害。水资源开发利用不当,也
7、会引起人为灾害。如垮坝事故、次生盐碱化、水质污染、环境恶化等。因此,水既能供开发利用造福人类,又能引起灾害,直接毁坏人民生命财产。这就决定了水资源在经济上的两重性,即既能造成增加收入,又能导致损失。进行水资源的综合开发和合理利用,应达到兴利除害的双重目的。第11页,本讲稿共55页1.3 1.3 我国水资源总量及主要特征我国水资源总量及主要特征1.3.1 1.3.1 水资源总量概念 水资源总量的最基本计算方法是水量平衡法。区域内的降水量(X)(X),除了消耗于地表蒸散发量,除了消耗于地表蒸散发量(Z)(Z)以外,剩下的便形成地表河川径流(R(Rx x)和入渗补给地下径流(Ry y)两部分。由于河
8、川径流量与地下水补给量之间存在两部分。由于河川径流量与地下水补给量之间存在着相互转化的关系,故不能将这两部分水量直接相加着相互转化的关系,故不能将这两部分水量直接相加作为水资源总量作为水资源总量(W),应在两者之和的基础上,减去两,应在两者之和的基础上,减去两者之间的重复计算水量者之间的重复计算水量(W(W重重)。即:。即:W=X-Z=RW=X-Z=RX=RY Y-W-W重重第12页,本讲稿共55页1.3.2 我国河流及流域片水资源总量概况1.3.2.1 河流分类及河流分段(1)(1)河流、流域、水系河流、流域、水系 河流:接纳地面径流和地下径流的天然泄水道河流:接纳地面径流和地下径流的天然泄
9、水道 流域:供给河流的集水区;水系:流域里大大小小,脉络相通的水流系统水系:流域里大大小小,脉络相通的水流系统第13页,本讲稿共55页(2)河流分类 按流域类型来分按流域类型来分 外流流域:河流注入海洋;外流流域:河流注入海洋;内陆流域:河流不与海洋沟通。内陆流域:河流不与海洋沟通。按水的补给类型分按水的补给类型分 雨水补给型:降雨影响河水水情,故洪水常在雨水补给型:降雨影响河水水情,故洪水常在 夏季出现;夏季出现;高山冰雪补给型:气温影响河水水情,故洪水高山冰雪补给型:气温影响河水水情,故洪水 常在春季出现;常在春季出现;地下水补给型:河流水情变化平稳。地下水补给型:河流水情变化平稳。第14
10、页,本讲稿共55页(3)河流分段河源:水系中最长的一条,河流的发源地;上游:河槽窄,水流急;中游:河槽变宽,两岸有滩地;下游:河槽宽,流速小,沙滩浅州多;河口:因流速骤减,泥沙大量淤积,往往形 成三 角洲。第15页,本讲稿共55页1.3.2.2 我国分区多年平均年降水量及水资源量 我国河流分直接入海的外流河与不与海洋沟通的内陆河两大我国河流分直接入海的外流河与不与海洋沟通的内陆河两大类,主要江河如:黑龙江;海河、黄河、淮河、长江及珠江等都类,主要江河如:黑龙江;海河、黄河、淮河、长江及珠江等都属于外流河,我国流域面积在属于外流河,我国流域面积在100km100km2以上的河流有以上的河流有5
11、5万多条;流域面积在1000km1000km2 2以上的河流有以上的河流有15001500多条。多条。南方河流流量南方河流流量4 47 7月连续最大,月连续最大,4个月的径流量约占全年个月的径流量约占全年径流量的径流量的60%,对珠江流域而言,枯水期为,对珠江流域而言,枯水期为12月、月、1 1月、月、2 2月、3月,平水期为月,平水期为4月、月、1010月、月、1111月,丰水期为月,丰水期为5 5月、月、6 6月、月、7 7月、8 8月、月、9月。北方河流水量季节性变化很大,河水含沙量较高,冬季冰封,6 69 9月的径流量约占全年径流量的月的径流量约占全年径流量的80%80%。第16页,本
12、讲稿共55页1.3.2.4 珠江河流水系概况 珠江是我国南方大河,流域面积、河长均居全国第五位。平均年径流量(3360亿立米亿立米)居全国第二位。人居全国第二位。人均水量均水量(4004(4004立米立米/人人)居全国第一位,是长江的1.451.45倍、倍、黄河的黄河的4.394.39倍。珠江流域是倍。珠江流域是 一个复合流域,由西江、北江、一个复合流域,由西江、北江、东江及三角洲等四个水系组成。集雨面积东江及三角洲等四个水系组成。集雨面积45.369045.3690万平方公里(其中包括国外其中包括国外1.15901.1590万平方里万平方里),在国内跨越滇、黔、桂、粤、湘、赣六省(自治区自治
13、区)。珠江水系支流众。珠江水系支流众多,流域面积在多,流域面积在1000010000平方公里以上的支流共平方公里以上的支流共8条,条,10000100001000平方公里的支流共平方公里的支流共119119条,条,10001000100平方平方公里的支流公里的支流10771077条。条。第17页,本讲稿共55页 韩江是广东省除珠江以外的最大河流,发源于本省韩江是广东省除珠江以外的最大河流,发源于本省紫金县七星墩,经汕头市入南海。全长紫金县七星墩,经汕头市入南海。全长470470公里,集雨面公里,集雨面积积3.01123.0112万平方公里,跨闽、赣、粤三省。万平方公里,跨闽、赣、粤三省。粤东沿
14、海诸河,在东起粤闽交界处的黄岗河西至粤东沿海诸河,在东起粤闽交界处的黄岗河西至深圳大鹏湾的区域内,土地面积深圳大鹏湾的区域内,土地面积1.57001.5700万平方公里,有万平方公里,有许多独流入海的中小河流,其中较大者有榕江、练江、隆许多独流入海的中小河流,其中较大者有榕江、练江、隆江、螺江、黄江等。江、螺江、黄江等。粤西沿海诸河,北靠云开大山,南临大海,也形成不粤西沿海诸河,北靠云开大山,南临大海,也形成不少独流入海的中小河流,主要有漠阳江少独流入海的中小河流,主要有漠阳江(河长河长199199公里公里)、鉴江(237(237公里公里),九洲江(159(159公里)等。总土地面积3.509
15、万平方公里。万平方公里。第18页,本讲稿共55页1.3.3 我国湖泊储水量 我国湖泊总储水量为7088亿m3,其中淡水储量为2261亿m3。1.3.4 我国水资源主要特征及供需状况 当我们为自己以全球陆地6.4%的国土面积和全世界7.2%的耕地养育了占全球1/3的人口而自豪时,却常常忽略了由此造成的我国日趋严重的水资源短缺。第19页,本讲稿共55页 由于水资源在地区与时空分布上的极不均衡,使由于水资源在地区与时空分布上的极不均衡,使我国为一个水旱灾害频繁而严重的国家。至今,全国我国为一个水旱灾害频繁而严重的国家。至今,全国仍有仍有1/21/2的人口的人口1/31/3的耕地和主要城市处于最高洪水
16、位的耕地和主要城市处于最高洪水位以下,而受洪水威胁地区的工农业总产值却占全国的以下,而受洪水威胁地区的工农业总产值却占全国的2/32/3。洪水,仍然是中华民族的心腹之患。干旱,同。洪水,仍然是中华民族的心腹之患。干旱,同洪水一样,困扰着我们的生存与发展。洪水一样,困扰着我们的生存与发展。一直以雨滋土润的我国南方,如今也处在干旱的一直以雨滋土润的我国南方,如今也处在干旱的威胁之中。全国五个主要旱区,南方就有两个。连年威胁之中。全国五个主要旱区,南方就有两个。连年的干旱少雨,特别是在盛夏高温期的的干旱少雨,特别是在盛夏高温期的“伏旱伏旱”时有发时有发生,常使夏秋作物大面积减产。在沿海城市因供水严生
17、,常使夏秋作物大面积减产。在沿海城市因供水严重不足导致水荒濒临。重不足导致水荒濒临。第20页,本讲稿共55页 城市缺水已成为困扰其发展的羁绊,缺水原因主要为:a.资源型缺水:即城市发展的需水量已超过于当地水资源的承载能力,需从境外调水,这在北方地区较普遍;b.水污染型缺水:即水源受到污染、水质达不到城市用水标准,不得不调整取水口位置,寻找合格的水源,这在长江三角洲和珠江三角洲地区尤为突出;第21页,本讲稿共55页 c.工程型缺水:即当地有水资源,但缺少大中型调节水库和输水工程,这种情况在南方城市比较普遍;d.设施型缺水:即缺水是由于城市内部自来水厂和管网设施不配套所致。前三种占城市总缺水量的7
18、0%以上;其中南方城市多为水污染型缺水城市,污染导致的缺水量占总缺水量的60%70%。第22页,本讲稿共55页 我国北方人口稠密,工业化和城市化程度高,农业发达,水资源开发利用程度居全国首位,人均供水量只有370m370m3 3/年,远远不能满足经济建设和社会发年,远远不能满足经济建设和社会发展的需要。能源基地展的需要。能源基地(包括山西、宁夏、陕西北部、河包括山西、宁夏、陕西北部、河南西部和内蒙古西部南西部和内蒙古西部)已探明的煤炭储量占全国总储量的69.5%,但基地地处干旱和半干旱地区,水资源,但基地地处干旱和半干旱地区,水资源不足,已成为基地矿产资源开发利用的一个重要制约不足,已成为基地
19、矿产资源开发利用的一个重要制约因素。因素。第23页,本讲稿共55页 随着经济的发展,地下水的开采量与日俱增,局部随着经济的发展,地下水的开采量与日俱增,局部地段地下水资源的过量开采引起泉水消失、地下水位持地段地下水资源的过量开采引起泉水消失、地下水位持续下降、含水层枯竭、水质恶化、地面沉降及海水入侵、续下降、含水层枯竭、水质恶化、地面沉降及海水入侵、生态环境恶化等一系列问题。生态环境恶化等一系列问题。地表水与地下水体是一个完整的水文系统,相互补给,地表水与地下水体是一个完整的水文系统,相互补给,互转化。但在水资源开发中由于缺乏统一规划,往往地互转化。但在水资源开发中由于缺乏统一规划,往往地表水
20、和地下水分离,上游与下游分离,导致一些地区上、表水和地下水分离,上游与下游分离,导致一些地区上、下游抢水、工农业争水的局面,破坏水资源。下游抢水、工农业争水的局面,破坏水资源。第24页,本讲稿共55页 河西走廊三大河系之一石洋河流域,近河西走廊三大河系之一石洋河流域,近3030年来上游不断兴修水库,导致河水对地下水补给量减少,天然溢出量不断衰减,水位下降泉流量衰减,河流下游径流衰竭,水质变咸。华北平原的许多地区,由于7070年代以来的大量开采,地下水资源已出现严重衰竭。地下水降落漏斗面积达1200km1200km2 2,漏斗中心的水位埋深为,漏斗中心的水位埋深为52.28m52.28m,含水层
21、,含水层大范围疏干。其中,尤以北方各大城市和沿海开采细大范围疏干。其中,尤以北方各大城市和沿海开采细粒含水层为主的城市更为突出。水位平均下降速率为粒含水层为主的城市更为突出。水位平均下降速率为每年每年1 12 2,最大达8.24m8.24m。造成城市供水水井或水源地的。造成城市供水水井或水源地的报废,加剧了水资源的紧缺。报废,加剧了水资源的紧缺。第25页,本讲稿共55页 伴随地下水位下降,土层不断压缩与固结,使地面发生沉降。上海、天津、西安、太原等30多个城市出现了不同程度的地面沉降。地面裂缝,房屋破坏,管道爆裂,给城市人民的生活带来极大的危害。滨海城市海潮登陆现象时有发生,海水入侵使地下水质
22、咸化,人畜饮水更加困难。第26页,本讲稿共55页 在如此严峻的水危机面前,各行各业用水的浪费却在如此严峻的水危机面前,各行各业用水的浪费却相当惊人。相当惊人。农业是水资源的最大用户,我国农业是水资源的最大用户,我国80%80%左右的水量用左右的水量用于灌溉。但目前农业灌溉大多采用大水漫于灌溉。但目前农业灌溉大多采用大水漫灌,有效利用率平均只有灌,有效利用率平均只有30%30%40%40%左右,这意味着农左右,这意味着农业用水并没有得到充分利用。业用水并没有得到充分利用。工业用水的重复利用率只有工业用水的重复利用率只有45%,有些产品的单位耗水量比发达国家高5 51010倍,工业用水重复利用率远
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