水资源与农业发展.ppt

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1、中国水资源与农业发展中国水资源与农业发展1、中国水资源现状2、水资源在农业可持续发展中的地位与作3、我国农业水资源利用中存在的问题4、如何建立并优化农业可持续发展中的水资源环境措施 1 1、中国水资源现状、中国水资源现状 根据最近水利部全国第根据最近水利部全国第2 2 次水资源评价的结果次水资源评价的结果,我国的多年平均我国的多年平均年年降水总量为年年降水总量为6108 6108 万亿万亿m m(648 mm),(648 mm),通过水循环更新的地表水和通过水循环更新的地表水和地下水的多年平均水资源总量为地下水的多年平均水资源总量为2177 2177 万亿万亿m m 。其中地表水。其中地表水2

2、167 2167 万万亿亿m m,地下水地下水0181 0181 万亿万亿m m,由于地表水与地下水相互转换、互为补由于地表水与地下水相互转换、互为补给给,扣除两者重复计算量扣除两者重复计算量0171 0171 万亿万亿m3,m3,与河川径流不重复的地下水与河川径流不重复的地下水资源量约为资源量约为011 011 万亿万亿m m 。我国人均水资源量为我国人均水资源量为2 200 m2 200 m,目前有目前有16 16 个省个省(区、市区、市)人均水资人均水资源量源量(不包括过境水不包括过境水)低于严重缺水线低于严重缺水线,有有6 6 个省、区个省、区(宁夏、河北、宁夏、河北、山东、河南、山西

3、、江苏山东、河南、山西、江苏)人均水资源量低于人均水资源量低于500 m500 m,预测到预测到2030 2030 年我国人口增至年我国人口增至16 16 亿时亿时,人均水资源量将降到人均水资源量将降到1 750 m1 750 m 。我国未来。我国未来水资源的形势是严峻的。水资源的形势是严峻的。1(1)总量丰富,人均占有量低 中国水资源总量年平均为中国水资源总量年平均为21 77 21 77 万亿万亿m3,m3,居世界第居世界第6 6 位位,平平均径流深度约均径流深度约284 mm,284 mm,为世界平均值的为世界平均值的90%,90%,居世界第居世界第6 6 位。位。中国水资源总量虽然丰富

4、中国水资源总量虽然丰富,但是平均占有量很少。水资源但是平均占有量很少。水资源人均占有量为人均占有量为2 200 m3,2 200 m3,约为世界人均的约为世界人均的1/4,1/4,排在世界第排在世界第110 110 位位,被列为世界被列为世界13 13 个贫水国家之一。耕地的平均占有径流个贫水国家之一。耕地的平均占有径流量为量为28.32 28.32 103 m3/hm2,103 m3/hm2,仅为世界平均数的仅为世界平均数的80%80%。1(2)年内年际分配不匀,旱涝灾害频繁,水资源供需矛盾突出 年际间最大和最小径流的比值年际间最大和最小径流的比值,长江以南中等河流长江以南中等河流在在5 5

5、 以下以下,北方地区多在北方地区多在10 10 以上以上,径流量的年际变化径流量的年际变化存在明显的连续丰水年和连续枯水年。年内分布则存在明显的连续丰水年和连续枯水年。年内分布则是夏秋季水多是夏秋季水多,冬春季水少冬春季水少 14 14 。大部分地区年内。大部分地区年内连续连续4 4 个月降水量占全年的个月降水量占全年的70%70%以上以上,短期径流过于短期径流过于集中集中,易于造成洪水灾害的发生。例如易于造成洪水灾害的发生。例如:1998:1998 年属于年属于丰水年丰水年,全国河川径流量比正常年份多全国河川径流量比正常年份多6 247 6 247 亿亿m3,m3,其中长江偏多其中长江偏多3

6、 491 3 491 亿亿m3(m3(多多361 7%),361 7%),松花江偏多松花江偏多693 693 亿亿m3(m3(多多901 9%),901 9%),长江、嫩江出现了特大洪涝长江、嫩江出现了特大洪涝灾害。灾害。20012001年干旱严重年干旱严重,全国大部分地区河川径流量全国大部分地区河川径流量偏少偏少,松花江、辽河、海河、黄河、淮河比正常年松花江、辽河、海河、黄河、淮河比正常年份来水偏少份来水偏少23%23%67%,67%,长江也偏少长江也偏少61 9%,61 9%,仅东南、仅东南、华南沿海、西南和西北内陆来水偏丰。华南沿海、西南和西北内陆来水偏丰。2、水资源在农业可持续发展中的

7、地位与作用1(3)1(3)地区分布不均地区分布不均,水土资源不相匹配水土资源不相匹配 长江流域81%;淮河流域及其以北地区的国土面积占全国的6315%,其水资源量仅占全国水资源总量的19%。我国北方人口占全国总人口的2/5,但水资源占有量不足全国水资源总量的1/5.在全国人均水量不足1 000 m3 的10个省区中,北方即占了8 个,而且主要集中在华北.另外,北方耕地面积占全国耕地面积的3/5,而水资源量仅占全国的1/5.南方每公顷耕地水量28 695 m3,而北方只有9 645 m3,前者是后者的3倍.水资源空间上分布不平衡性与全国人口、耕地和资源分布的差异性,构成了我国水资源与人口、耕地资

8、源不匹配的特点。1(4)1(4)水资源利用率低水资源利用率低,污染严重污染严重 我国水资源利用率低下我国水资源利用率低下,水浪费现象严重。我国的农业水灌溉利水浪费现象严重。我国的农业水灌溉利用系数为用系数为0.30.301 4,01 4,而发达国家达到而发达国家达到0.70.701 8 01 8。随着经济建设的高。随着经济建设的高速发展速发展,人口不断增加人口不断增加,特别是城市人口急剧膨胀特别是城市人口急剧膨胀,全国的污废水排放全国的污废水排放量快速增长量快速增长.目前全国工业和城镇生活的废污水排放量每年达目前全国工业和城镇生活的废污水排放量每年达445 445 108 m3(108 m3(

9、未包括县以下乡镇企业排污量未包括县以下乡镇企业排污量),),其中其中80%80%左右未经处理直左右未经处理直接排入水域接排入水域,引起大面积水体污染引起大面积水体污染,造成水环境恶化造成水环境恶化.2005 2005 年年,根据根据1 300 1 300 条河流条河流3 200 3 200 多个监测断面的水质资料多个监测断面的水质资料,对对14 14 万万km km 河流水质进行了评价河流水质进行了评价,全年期水质总体状况是全年期水质总体状况是:类水河长占类水河长占51 1%.51 1%.类水河长占类水河长占281 7%,281 7%,类水河长占类水河长占271 1%,271 1%,类水河长占

10、类水河长占111 8%,111 8%,类类水河长占水河长占61 0%,61 0%,劣劣类水河长占类水河长占211 3%15 211 3%15 。2 2、水资源在农业可持续发展中的地位与作用、水资源在农业可持续发展中的地位与作用2(2(一一)水利是农业的命脉水利是农业的命脉 水利是国民经济和社会发展的命脉水利是国民经济和社会发展的命脉,更是农业的命脉更是农业的命脉,没有水就没有农业没有水就没有农业,没有水就没有农业的发展没有水就没有农业的发展,中国能以占中国能以占世界世界7%7%的耕地养活占全球的耕地养活占全球22%22%的人口的人口,其根本条件之一就其根本条件之一就是有较大比例的耕地是灌溉农田

11、以及建立在灌溉条件下的是有较大比例的耕地是灌溉农田以及建立在灌溉条件下的作物多熟制与高产栽培综合技术作支撑。联合国粮农组织作物多熟制与高产栽培综合技术作支撑。联合国粮农组织在在1984 1984 年出版的年出版的发展中国家土地潜在供给能力发展中国家土地潜在供给能力估计估计,在无水利投入的情况下在无水利投入的情况下,中国的土地仅能养活中国的土地仅能养活4.12 4.12 亿人口亿人口,但现实养活但现实养活12.48 12.48 亿人口的状况则充分证明了水利在农业亿人口的状况则充分证明了水利在农业发展中的作用功不可没发展中的作用功不可没,并且这种情况在西部不同地区都并且这种情况在西部不同地区都可得

12、以印证可得以印证,如在西藏如在西藏,其农业的较高增长中其农业的较高增长中,水利的贡献水利的贡献率达到了率达到了60%-70%;60%-70%;在新疆和宁夏等地在新疆和宁夏等地,建国以来所建设建国以来所建设的许多垦区的许多垦区,都是与水利的功劳高度相关。都是与水利的功劳高度相关。2(2(二二)水资源工程开发为农业可持续发展提供着重要水资源工程开发为农业可持续发展提供着重要的安全保障的安全保障 作为自然资源的水资源与人类的需求目标往往存在一定偏差,甚至在一定情况下可能会阻碍人类需求目标的顺利实现,即发生所“水害”。这就需要借助于水资源的工程开发对之予以控制.而水资源工程开发主要是指水利工程设施的建

13、设,它不仅当农作物生长因水分亏缺而产生障碍时,能够及时地予以灌溉补给,确保作物对水分的需要而使其正常生长;而且当发生暴雨或雨量偏大等原因而出现田间积水,从而使作物根系因浸泡发育受阻时,能及时地予以排涝,以促使其正常生长环境的恢复。水利工程的这些功能,是农业可持续发展中对水资源支持的内在要求,在农业水资源工程的开发中如果偏离或者忽视了这些功能的赋予,那么农业的发展将因所需要的基本条件环境的未能具备而难以得到良好保障,可持续发展的能力也必趋于弱化,因此,要良好地保障我国西部地区农业发展,增强农业可持续发展能力,农业水资源的工程开发便是关键而重要的一环。2(三)各个地区水资源的特殊性 例如在新疆,有

14、水的地方便会成为物产丰富的绿洲;在甘肃的河西走廊,因祁连山积雪水的供给而使之成为甘肃省最为富饶的地区;在宁夏中部,因黄河水的抽引灌溉而使之成为“塞上江南”;在陕西渭北旱原,因抽黄工程的开发而使之成为仅次于关中平原的陕西第二大粮仓,凡此等等,都充分说明了水资源在中国地区的农业发展中的特殊重要性。3 3、水资源在利用中存在的问题、水资源在利用中存在的问题3(一)农业水资源的开发模式较为单一 以西部地区为例：在西部尤其是西北地区,因长期以来所形成的对水资源的理解和传统的农业用水方式,人们普遍因循过去做法,地表水多的地方就忽视地下水的开采,地下水多的地方又忽视对地表水的利用,使得农业水资源开发利用方式

15、单一,效率低下。如在新疆,虽然自古以来就是非灌不收的灌溉农业,但单打一的开发地表水已成为习惯并很少改变,致使新疆的地表水开发已达极限,而地下水的开采量仅占可采资源量的7.46%。这与全国平均开采率18%相比,差距较大,与世界各地相比,就更显得开发程度低下。如荷兰,地下水开采率为66%,法国、日本为33%;干旱区的利比亚100%用地下水,以色列为75%,美国西部干旱区的17 个州地下水开采率为80%等。如果该地区改变传统的单一开发地表水的习惯,而将地下水的开采率提高到40%,按目前的水平,则可节省地表水80 亿m3 以上,这将对主要河流的下游生态和水环境的良性循环大有好处,并在同时而大大推动了下

16、游地区的农业发展。3(3(二二)农业水资源利用浪费严重农业水资源利用浪费严重,效率低下效率低下在社会经济与人民生活的用水中,农业用水占绝大多数,高达80%,但作为用水大户的农业,在生产发展过程中的水资源利用上,其利用方式的粗放所产生出来的水资源浪费严重的现象令人触目惊心。在新疆,因大水漫灌,使全疆灌溉定额平均达到了2.41 万m3/hm2,其中南疆高达4.05 万m3/hm2,平均渠系有效利用系数全疆为0.42-0.495;在青海的柴达木盆地,因传统的输水方式使渠系水的利用率仅为0.3;在陕西的关中灌区,因习惯了跑灌用水方式致使水的利用率仅为0.48,与发达国家的0.7-0.9 相比,存在很大

17、的差距。而这种普遍存在着的浪费性用水行为使农业灌溉用水的损耗量高达60%-70%,出现了农业用水效率十分低下的问题,据有关人员的研究,在90 年代,全国每m3 水的粮食产量平均为0.95kg,远远低于世界上2-3kg/m3 的先进水平。(一一)以色列农业生产与用水以色列农业生产与用水1949194919931993年年,以色列农业生产持续增长以色列农业生产持续增长,而农业用水量在经历而农业用水量在经历了了19661966年之前的增长、年之前的增长、1966196619861986年的稳定之后年的稳定之后,于于19871987年开始年开始减少减少(见图见图1)1)。农业和种植业单位产出的耗水系数

18、。农业和种植业单位产出的耗水系数(产出指数产出指数与用水指数之比与用水指数之比)从从19581958年开始就逐年变小年开始就逐年变小(见图见图2)2)。单位产。单位产出耗水系数越小出耗水系数越小,意味着农业用水效率越高。正是由于用水意味着农业用水效率越高。正是由于用水效率不断提高效率不断提高,人均淡水资源仅人均淡水资源仅449449立方米立方米(2000(2000年数据年数据,世界世界平均为平均为86968696立方米立方米,中国为中国为22412241立方米立方米)的以色列才能够在用的以色列才能够在用水总量不增加甚至减少的情况下保持农业生产的持续增长。水总量不增加甚至减少的情况下保持农业生产

19、的持续增长。以色列的杰出表现提醒我们以色列的杰出表现提醒我们:丰富的水资源有利于农业生产丰富的水资源有利于农业生产的发展的发展,有限的水资源会成为农业生产的制约有限的水资源会成为农业生产的制约,但随着科技投但随着科技投入的增加和用水效率的提高入的增加和用水效率的提高,这种约束可以被打破。而用水这种约束可以被打破。而用水效率的价值从灌溉能力与粮食生产能力的关系上也可以反效率的价值从灌溉能力与粮食生产能力的关系上也可以反映出来映出来。2、水资源在农业可持续发展中的地位与作用漫灌：漫灌：人们在浇灌自己的田地时，往往不注意节约用水，而是采用传统的方法，灌溉土地时，把整个田块都放满水，这种用大量的水浇灌

20、田地，使水漫满整个天地的灌溉方式叫做“漫灌”或“大水漫灌”。如果田间土地不平整，高高低低，要使地块都漫上水，所用水量就要更大。利用此种方式灌溉土地，对水资源是一种极大的浪费，大量的水不能被庄稼全部吸收，有的时候还会因为水分多而影响了作物的生长；农民们为了庄稼有充足的营养，会向田地里施用化肥，田里的水太多，同样会导致这些肥料随水流失到其他地方，这样，庄稼不能得到足够多的养分；对于农民们来说，用水量大也使农业生产的成本提高。3(三)缺乏系统规划的农业水资源利用,形成了多种矛盾现实中的农业水资源利用因存在严重的系统规划不足而形成多种矛盾。主要表现在两个方面:其一是上游与下游的盾。在许多引水灌溉区,经

21、常发生争水问题。地处上游的地区得地利条件而在田间大水漫灌、跑灌或串灌,而位处下游的地区虽作物“干渴”却无水可浇,有些流域地区可能因这些问题的严重存在而引发下游地区的生态环境变迁。如在新疆塔里木河流域,上游单位面积灌溉水量相当于下游的近10 倍,致使下游水量逐年减少,地表植被大量衰败、枯死,生态环境也趋于恶化。又如在黄河流域,上中游因缺乏统筹规划而大量修渠引水,但却又不珍惜而普遍采用大水漫灌、串灌方式,使水资源浪费重。在宁夏灌区的灌溉定额高达12300-17100m3/hm2,是下游引黄灌区的4-6倍。其二是地表水与地下水使用上的失调矛盾。由于地表水与地下水之间存在一个水循环的问题,偏重于使用其

22、一便会造成对这种水文系统循环的破坏而易于引发一系列问题。例如在新疆的吐鲁番侧重开发地下水却又存在开发布局不合理,如生产井井距过近造成水位下降、干挠和潜水含水层疏干等现象;在青海的柴达木盆地,只重视地表引水灌溉,忽视对地下水的合理开采,结果造成了地下水位上升反而形成土壤次生盐碱化,迫使部分耕地弃耕,如格尔木灌区自50 年代以来,地下水位上升了4.5m,耕地由原来的0.63 万hm2 减少到1994 年的0.2 万hm2,出现了水利运用上的不济。3(四)水资源污染引发的水质量下降,降低了水资源的可用性 自自80 80 年代以来年代以来,在缺乏法律有效制约的情况下在缺乏法律有效制约的情况下,以经济增

23、长为中以经济增长为中心所展开的大规模建设和对资源的大量开发利用心所展开的大规模建设和对资源的大量开发利用,形成了十分严重形成了十分严重的水体污染的水体污染,并由此而降低了水资源的可用性。在宁夏并由此而降低了水资源的可用性。在宁夏,每年有每年有1.7 1.7 亿亿m3 m3 的污水排入黄河的污水排入黄河,且仍每年以且仍每年以8%8%的速度递增。在云南的速度递增。在云南,水体污水体污染亦有加重趋势。据有关的监测资料染亦有加重趋势。据有关的监测资料,水质污染严重并达不到国家水质污染严重并达不到国家V V类水质标准的占水体已由类水质标准的占水体已由1990 1990 年的年的22%22%上升到上升到1

24、996 1996 年的年的37.9%;37.9%;在高在高原湖泊中原湖泊中,该比例也由该比例也由1990 1990 年的年的29.5%29.5%提高到提高到1995 1995 年的年的37.5%37.5%。而。而类似的现象在西部地区又绝非特殊的个案。由于水体污染破坏了水类似的现象在西部地区又绝非特殊的个案。由于水体污染破坏了水资源应有的使用功能资源应有的使用功能,使有效水资源量减少使有效水资源量减少,导致导致“有水不能用有水不能用”的的严峻事实的产生严峻事实的产生,并由此而更加重了水资源的供需矛盾。并由此而更加重了水资源的供需矛盾。3(3(五五)水源地保护程度差水源地保护程度差,植被生态退化严

25、重植被生态退化严重由于西部地区经济发展落后,在疏于管理的情况下,居于水源地带或主要河流的上游地区的居民或单位大量毁林开荒,滥砍乱伐,使得水源地水土流失加剧,农业生产能力降低,且同时又引发了生态环境恶化及中下游地区洪涝灾害的频繁发生等等问题发生。如在新疆的天山西部,森林的实际采伐量达合理采伐定额的1.5-2 倍;在祁连山地区森林界线平均退缩29.6km;在贵州威宁南部的金沙江流域,海拔2000-2400m的黄杉珍贵树种,近30 年来资源面积下降了88.9%,蓄积量减少了89.7%;在四川的华蓥山,其历史上的森林茂密景观现已不复存在,森林覆盖率已由1958 年的68%下降到目前的7%左右。由于森林

26、破坏使水土流失加剧,土壤侵蚀增大,土地生产能力下降,生物多样性减少等一系列问题产生。如在新疆的塔里木河下游有30 多种动物濒临绝迹;在阿勒泰地区,牧草产量平均比50 年代下降16%-39%,伊犁地区下降28%-75%;在黑河下游地区,草本植物从50 年代的200 多种减少到80 余种,原有26 种国家1-3 类保护动物已有9 种消失;在长江流域,许多支流过去的清清之水也日趋日混。所有这些,不仅影响到农业的良好发展,而且对国民经济和群众生活也产生着十分不利的影响.2、水资源在农业可持续发展中的地位与作用2、水资源在农业可持续发展中的地位与作用4 4、如何建立并优化农业可持续发展中的水资源环境措施

27、、如何建立并优化农业可持续发展中的水资源环境措施(一一)更新观念更新观念,建立水资源配置和利用的市场机制建立水资源配置和利用的市场机制(二二)大力发展包括雨养农业在内的节水农业大力发展包括雨养农业在内的节水农业(三三)狠抓退耕还林还草狠抓退耕还林还草,禁止滥伐过采禁止滥伐过采,切实保护水切实保护水源地源地(四四)搞好规划搞好规划,加强水资源的宏观管理加强水资源的宏观管理(五五)开发推广绿色技术开发推广绿色技术,严格控制污染严格控制污染,改善水环改善水环境境（二）节水农业（二）节水农业 节水农业是提高用水有效性的农业，是水、土、作物资源综合开发利用的系统工程。衡量节水农业的标准是作物的产量及其品

28、质，用水的利用率及其生产率。节水农业包括节水灌溉农业和旱地农业。节水灌溉农业是指合理开发利用水资源，用工程技术、农业技术及管理技术达到提高农业用水效益的目的。早地农业是指降水偏少而灌溉条件有限而从事的农业生产。节水农业是随着近年来节水观念的加强和具体实践而逐渐形成的。它包括三个方面的内容：一是农学范畴的节水，如调整农业结构、作物结构，改进作物布局，改善耕作制度（调整熟制、发展间套作等），改进耕作技术（整地、覆盖等），培育耐旱品种等；二是农业管理范畴的节水，包括管理措施、管理体制与机构，水价与水费政策，配水的控制与调节，节水措施的推广应用等；三是灌溉范畴的节水，包括灌溉工程的节水措施和节水灌溉技

29、术，如喷灌、滴灌等。节约和高效用水的农业，其根本目的是在水资源有限的条件下实现农业生产的效益最大化，其本质是提高农业水的利用效率。（二）（二）1 1集雨补灌节水技术集雨补灌节水技术（二）（二）2推广耐旱高产型品种推广耐旱高产型品种（二）（二）3深松耕技术深松耕技术（二）（二）4地面覆盖技术地面覆盖技术（二）（二）5增施有机肥技术增施有机肥技术（二）（二）6地面节水灌溉技术地面节水灌溉技术喷灌喷灌滴灌滴灌喷灌喷灌滴灌滴灌滴灌滴灌畦灌畦灌喷灌喷灌喷灌喷灌2、水资源在农业可持续发展中的地位与作用A、以色列节水模式、以色列节水模式B、美国节水模式、美国节水模式C、印度节水模式、印度节水模式Thank youThank you！