第二讲_我国水资源分布特点及发展农业水利工程的意义.ppt
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1、 现现 代代 农农 业业 工工 程程 学学 院院 Faculty of Modern Agricultural EngineeringFaculty of Modern Agricultural Engineering第二讲 我国水资源分布特点及发展农田水利工程的意义解读农田水利解读农田水利农田水利(农田水利(irrigation and drainageirrigation and drainage)以农业增产为目的的水利工程)以农业增产为目的的水利工程措施,即通过兴建和运用各种水利工程措施,调节、改善农田水措施,即通过兴建和运用各种水利工程措施,调节、改善农田水分状况和地区水利条件,提高抵
2、御天灾的能力,促进生态环境的分状况和地区水利条件,提高抵御天灾的能力,促进生态环境的良性循环,使之有利于农作物的生产。良性循环,使之有利于农作物的生产。发展灌溉排水,调节地区水情,改善农田水分状况,防治旱、涝、发展灌溉排水,调节地区水情,改善农田水分状况,防治旱、涝、盐、碱灾害,以促进农业稳产高产的综合性科学技术。农田水利盐、碱灾害,以促进农业稳产高产的综合性科学技术。农田水利在国外一般称为灌溉和排水。农田水利涉及水力学、土木工程学、在国外一般称为灌溉和排水。农田水利涉及水力学、土木工程学、农学、土壤学,以及水文、气象、水文地质及农业经济等学科。农学、土壤学,以及水文、气象、水文地质及农业经济
3、等学科。其任务是通过工程技术措施对农业水资源进行拦蓄、调控、分配其任务是通过工程技术措施对农业水资源进行拦蓄、调控、分配和使用,并结合农业技术措施进行改土培肥,扩大土地利用,以和使用,并结合农业技术措施进行改土培肥,扩大土地利用,以达到农业高产稳产的目的。达到农业高产稳产的目的。一一 水资源的分布特点水资源的分布特点第一节第一节 水资源的构成与数量水资源的构成与数量第二节第二节 水资源的现状及问题水资源的现状及问题第三节第三节 可持续发展面临水资源问题可持续发展面临水资源问题第四节第四节 水资源可持续利用和发展的战略水资源可持续利用和发展的战略第一节第一节 水资源的构成与数量水资源的构成与数量
4、n n一、水资源的构成n n地球为一个水球,地球为一个水球,71%71%为水(为水(97%97%海水,海水,3%3%淡水淡水(2.997%2.997%冰川形式,冰川形式,0.003%0.003%水为陆地水)水为陆地水)n n水资源:通常是指在一定的经济技术条件下,比较容易被人类利用的可以逐年恢复的淡水资源,包括水量、水域和水能功能。第二节第二节 水资源的现状及问题水资源的现状及问题n n一、水资源较丰富,人均亩均占有量不足一、水资源较丰富,人均亩均占有量不足n n二、水资源分布不平衡,与土地资源及经济发展二、水资源分布不平衡,与土地资源及经济发展的格局很不匹配的格局很不匹配n n三、水资源的年
5、内年际变化大,水旱灾害频繁三、水资源的年内年际变化大,水旱灾害频繁n n四、地下水是中国北方地区的重要水源,但补给四、地下水是中国北方地区的重要水源,但补给量有限,应合理开发利用。量有限,应合理开发利用。n n五、泥沙含量高、水土流失严重。五、泥沙含量高、水土流失严重。n n六、水资源污染日益严重六、水资源污染日益严重n n七、水资源中的水能资源七、水资源中的水能资源水资源污染水资源污染n n地表水污染:人类活动和自然的影响能使水的感观性能、物理化学性质、水生物组成,以及底部沉积物的数量和组分发生恶化。破坏原有的功能。n n按污染物的性质分为:持久性、非持久性、酸碱度、热效应n n按排放方式分
6、:点、线和面污染源 水体污染物水体污染物n n共有共有7 7种:耗氧的有机污染物种:耗氧的有机污染物 营养物营养物 水中的有机毒物水中的有机毒物 重金属重金属 无机毒物无机毒物 病原微生物病原微生物 酸碱酸碱 石油石油 热污染热污染水体自净水体自净n n水中的污染物在无人工净化措施情况下,水质浓度随时间和空间的变化而逐渐降低的特性。物理自净:扩散、稀释、吸附和沉降物理自净:扩散、稀释、吸附和沉降 化学自净:衰减变化化学自净:衰减变化第三节第三节 可持续发展面临的水资源问题可持续发展面临的水资源问题n n水资源的供需矛盾n n洪涝灾害频繁n n地下水位下降n n水土流失第四节第四节第四节第四节
7、水资源持续利用与社会持续发展的战略思考水资源持续利用与社会持续发展的战略思考水资源持续利用与社会持续发展的战略思考水资源持续利用与社会持续发展的战略思考n n1 1、节流、节流-建立节水型社会建立节水型社会n n2 2、开源、开源n n3 3、雨洪资源化、雨洪资源化n n4 4、水资源管理、水资源管理1、节流、节流-建立节水型社会建立节水型社会n n节水型农业 n n 节水型工业 n n节水型城市2、开源、开源n n1 1、调水:跨流域调水,改变中间地带水分布不、调水:跨流域调水,改变中间地带水分布不均匀的状态均匀的状态n n南水北调南水北调n n小流域调水小流域调水n n2 2、蓄水、蓄水3
8、、雨洪资源化、雨洪资源化n n1、雨水资源化n n2、洪水资源化n n3、咸水资源化四、水资源管理四、水资源管理n n1、水资源管理现状及存在问题n n水资源管理水平落后,浪费严重n n水资源管理尚未(初步)纳入市场管理范畴,用水水平普遍偏低n n体制政策有弊病,应以经济为核心n n忽略了节水方针的实施四、水资源管理四、水资源管理n n2、水资源管理的对策n n建立持续利用持续发展的管理思想n n建立国家统一的水资源管理体系n n建立以市场为导向的管理机制 我国是一个水资源短缺、水旱灾害频繁的国家,如果按水资源总量考虑,水资源总量居世界第六位;若按人均水资源量计算,人均占有量只有2500立方米
9、,约为世界人均水量的1/4,在世界排第110位,已经被联合国列为13个贫水国家之一。地球上水的分布地球上水的分布浅层地下水浅层地下水江河湖泊水江河湖泊水我国水资源总量和人均水资源状况我国水资源总量和人均水资源状况:按水资源总量大小排队,前几名依次是:巴西、按水资源总量大小排队,前几名依次是:巴西、俄罗斯、加拿大、美国、印度尼西亚、中国。俄罗斯、加拿大、美国、印度尼西亚、中国。世界淡水资源总量的大国相比,中国人均水资源世界淡水资源总量的大国相比,中国人均水资源是巴西的是巴西的1/16,1/16,俄罗斯的俄罗斯的1/101/10,加拿大的,加拿大的1/501/50,美国,美国的的1/51/5,印度
10、尼西亚的,印度尼西亚的1/71/7。中国人均水资源占有量仅为世界人均占有量的中国人均水资源占有量仅为世界人均占有量的1/4,1/4,世界排名第世界排名第110110位之后。位之后。我国水资源的空间分布我国水资源的空间分布我国水资源的季节分布我国水资源的季节分布 哈尔滨、北京、武汉、广州降水量年变化柱状图哈尔滨、北京、武汉、广州降水量年变化柱状图二二 农田水利工程的意义农田水利工程的意义n n1 农田水利设施的地位和作用 水利是农业的命脉,灌溉排水基础设施是农业发展的重要基础设施,是“基础的基础”。水资源不足已成为制约国民经济和农业可持续发展的“瓶颈”因素。目前灌排基础设施无法满足“旱涝保收”。
11、保障国家粮食安全、促进农民增收和农业增效,均有赖于良好的灌排基础设施和强有力的水利保障措施。二二 农田水利工程的意义农田水利工程的意义n n1.1 灌溉排水发展状况 中国灌区建设大致可分为三个阶段,在全国灌溉用水占中国灌区建设大致可分为三个阶段,在全国灌溉用水占总用水量的比例呈不断下降趋势的同时,有效灌溉面积总用水量的比例呈不断下降趋势的同时,有效灌溉面积不断增长。不断增长。a.20a.20世纪世纪5050年代至年代至7070年代末,农田灌溉发展以外延为主,年代末,农田灌溉发展以外延为主,灌溉面积年均增加灌溉面积年均增加15001500万亩以上,至万亩以上,至19801980年,全国灌溉年,全
12、国灌溉面积达面积达7.337.33亿亩。中国灌溉排水骨干工程的基础正是在亿亩。中国灌溉排水骨干工程的基础正是在这一时期打下的,但只形成了一定的控制灌溉面积。由这一时期打下的,但只形成了一定的控制灌溉面积。由于田间工程不配套、排水系统不健全,灌溉保证率很低,于田间工程不配套、排水系统不健全,灌溉保证率很低,次生盐碱化严重。次生盐碱化严重。二二 农田水利工程的意义农田水利工程的意义n n1.1 灌溉排水发展状况 b.20b.20世纪世纪8080年代,灌区建设以完善和发展为主,灌溉面积的年代,灌区建设以完善和发展为主,灌溉面积的绝对数增加不大,但农业生产综合能力显著提高。这一时期绝对数增加不大,但农
13、业生产综合能力显著提高。这一时期的重点是灌溉田问工程配套、排水系统配套、低洼易涝农田的重点是灌溉田问工程配套、排水系统配套、低洼易涝农田和盐碱耕地的改良。黄淮海地区、南方平原圩区的农业生产和盐碱耕地的改良。黄淮海地区、南方平原圩区的农业生产综合能力正是在这一时期得到显著提高。综合能力正是在这一时期得到显著提高。c.c.近近1010多年来,水资源短缺问题日益突出。在水资源总量增多年来,水资源短缺问题日益突出。在水资源总量增加不大、污染加剧的情况下,生活、工业、环境保护用水比加不大、污染加剧的情况下,生活、工业、环境保护用水比例不断提高,农业用水比重大幅度减少;而由于农业产业结例不断提高,农业用水
14、比重大幅度减少;而由于农业产业结构调整,渔、副、牧业用水量比重加大,种植业灌溉用水成构调整,渔、副、牧业用水量比重加大,种植业灌溉用水成为用水最紧缺的部门。这一时期的灌溉发展进入了数量、质为用水最紧缺的部门。这一时期的灌溉发展进入了数量、质量量(配套配套)与效益与效益(节水增效节水增效)并重的良性发展新阶段。并重的良性发展新阶段。二二 农田水利工程的意义农田水利工程的意义n n1.2 灌区的基础作用 限于水资源条件,继续大幅度提高中国灌溉面积的比限于水资源条件,继续大幅度提高中国灌溉面积的比例是不现实的。但目前灌溉面积已经承担全国例是不现实的。但目前灌溉面积已经承担全国7070 的的粮食生产任
15、务和粮食生产任务和8080 以上的经济作物种植任务,只要以上的经济作物种植任务,只要立足现有灌溉面积的节水改造并在有条件地区适当扩大立足现有灌溉面积的节水改造并在有条件地区适当扩大灌溉面积,进一步提高灌溉面积承担的粮食以及其他大灌溉面积,进一步提高灌溉面积承担的粮食以及其他大宗农产品生产比例,大幅度提高中国农业抗御干旱等自宗农产品生产比例,大幅度提高中国农业抗御干旱等自然灾害的总体能力、确保国家粮食安全和主要农产品供然灾害的总体能力、确保国家粮食安全和主要农产品供给,减轻各级政府的抗旱压力。给,减轻各级政府的抗旱压力。二二 农田水利工程的意义农田水利工程的意义n n1.3 农田水利在抗旱中的作
16、用 中国目前的农产品主要产于灌溉耕地,在全国灌溉用水占总用水量的比例呈不断下降趋势的同时,有效灌溉面积不断增加。由于灌溉水平的提高,灌区的土地生产率和灌溉水分生产率不断提高,灌溉耕地的粮食生产能力是全国平均亩产的1.8倍,是旱地的2.9倍,而且产量相对稳定。在占全国耕地面积47的灌溉面积上,生产出的粮食占到全国总量的3/4,棉花、蔬菜占全国总量的90以上,而且产量稳定,保障了正常年景中国粮食总产达到5.0亿t以上。二二 农田水利工程的意义农田水利工程的意义n n2 加快灌区建设与改造的必要性 中国粮食生产面临着耕地减少、农业比较效益低、巨中国粮食生产面临着耕地减少、农业比较效益低、巨大的人口压
17、力和水资源严重短缺的挑战。中国新增耕大的人口压力和水资源严重短缺的挑战。中国新增耕地的速度尚不足以抵消耕地减少的速度,增加粮食生地的速度尚不足以抵消耕地减少的速度,增加粮食生产能力主要靠提高作物单产和复种指数,而灌区建设产能力主要靠提高作物单产和复种指数,而灌区建设与改造是基本途经。与改造是基本途经。二二 农田水利工程的意义农田水利工程的意义n n2.1 现有灌排基础设施存在的问题 中国灌溉排水骨干工程大多建于中国灌溉排水骨干工程大多建于2020世纪世纪5050年代至年代至6060年年代,由于勘测、规划、设计仓促,经费不足,配套不代,由于勘测、规划、设计仓促,经费不足,配套不全,施工条件简陋,
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