21世纪水危机与节水之一(1)程力学毕业论文(3)

２．富水与贫水国家的对比分析

世界资源研究所认为，淡水丰富一词掩盖了它在地区上分布的不均匀性，并且常常和人口在地区上的分布不相协调。表８根据降落在一国国界以内的降水所形成的淡水径流，并按每人每年拥有的可利用量将２４个国家分为富水国和贫水国两类。表８中列出了可利用淡水的三种度量方法：①由本国降水所形成的多年平均年径流量；②平均每公顷拥有的年径流量；③平均每人拥有的年径流量，其先后次序按各国平均每人拥有的可利用量的大小进行排列。可利用淡水的差异多半是由于气候上的差异造成的。许多北非和中东国家，例如埃及，降水量很少而蒸发率很高，结果每公顷拥有的径流量就很低。相反，诸如冰岛、厄瓜多尔、印度尼西亚等国，地理位置相差悬殊，但由于它们的有利的气候条件，每公顷拥有的淡水量要比北非和中东那些国家大出１０００多倍。

不过，从人类可利用量这点考虑，地理位置和人口密度是同等重要的。例如加拿大和中国，年总降水量和每公顷拥有的降水量均大致相等，但是因为中国的人口约为加拿大人口的４０倍，所以中国每人平均拥有的淡水资源仅为加拿大的２．３％。澳大利亚除沿海地区雨量较多人口密度也较高外，大部分地区的气候干旱，但由于人口稀少，因而平均每人拥有的可利用水量，相对来说，仍是较高的。与此相反，位处中欧地区的波兰，尽管中欧地区每公顷拥有的降水量比较适中，但由于波兰人口密度高，因此该国每人拥有的可利用水量就低。

３．关于可利用淡水资源的概念

如何确定一个国家可利用的淡水量，这也是一个比较复杂的难题。因为目前国际上还没有一个统一标准，所以各国在统计淡水量时，很不一致。有些国家在它的水量资料中把入境河流的水量包括在内，而另外一些国家则没有包括。各国在处理地下水资源问题上也不一致。

降水在地区和时间上的分布也影响着可利用淡水的多寡。年平均降水往往掩盖了一个国家内部降水的巨大变化。例如美国西南部干旱少雨，有些地区并且是沙漠。美国其他地区雨水则很充沛，如位于太平洋西北部的奥林匹克半岛，岛上大部为雨林所覆盖。这些地区上的差别，从美国可利用水量的总数中是看不出来的。同样，降水和径流在时间上的变化也很大。如南亚地区季风型降雨将一年分为交替的干季和湿季。在季风盛行的洪水期，流经印度和孟加拉国的绝大部分洪水没有比在干季得到更有效的利用。

因此要切实地去评价一个为人类所利用的“可利用的淡水”，一定要考虑气候、地点、时间、人口、国界和人类的干预能力。图４表明在一国内影响人类可利用的水量的诸多因素。

可利用淡水的第一个来源是降水（图４略）。降水的大部分通过陆地和陆地上水面的蒸发或是通过植物的蒸腾直接回到大气中去（图４略）。有不少雨水为植物所吸收，因此当人们利用天然植物和雨育谷物时，实际上是对这部分雨水的间接利用。不过，这是一种不能为人们所直接取用的水量。有多少水量流经地表进入湖泊和江河，则决定于温度、土壤类型和植物覆盖情况。整个非洲的河川径流只约为降雨量的２０％。相反，在欧洲，４０％以上的降水最终形成为河川径流。人类破坏植被、筑路、建设城市等活动，可使某一局部地区的地表径流有较大的增加。一个国家的全部河川径流量系由本国降水形成的地表径流、地下水和由上游国家流入该国的河川径流量等几部分所组成（图４略）。从别国流进到一个国家的水量有时可以很大。在埃及，从别国流入该国的河川入流较其本国降雨所形成的要大出５０倍以上。不过，从别国流入河川入流量受上游国家活动的影响，故不如本国的水源可靠。河川径流中约２／３为洪水径流，通常不能为人们所利用。可供人类利用的淡水主要靠其余１／３的河川径流，即人们称之为稳定径流或基流的那一部分（图４中第４行）。稳定径流是河流的持续低水流量。在世界上绝大部分地区，它主要由地下水入流所形成。水库拦蓄洪水及而后在枯水期的泄放，有助于稳定径流的增加。这是增加可利用水量的一个重要因素，据估计在全世界范围内，由于水库的拦蓄洪水的作用，约使天然基流量增加１５％。

地下水可以补充河流的可利用淡水量。如果从一个含水层中提取淡水量不超过当年的补给量，则该含水层的作用如同一个水库。在干旱季节，可以通过汲取地下水增加可用水量，并在来年湿季得到天然回补。但是如果汲取地下水的速率超过了天然回补的速率（即动用静储量），可利用的淡水量即呈亏耗状态。开采地下水的静储量或者称之为超采地下水，这在世界各地是常见的；在曼谷、北京、河北及美国中西部的部分地区，淡水的一个重要来源就是靠超采地下水。在河北省的冀县、枣强、衡水、沧州一带地下水超采形成的漏斗相连已达１．５万ｋｍ２，地下水下降了７０～８０ｍ。

在水资源地区分布变化较大的国家内，可将丰水地区的水量调至缺水地区（图４略）。在美国西部，从一个流域向另一个流域调水是常见的。技术上尽管可行，然而国际间的跨流域调水则极少见到，但在一个国家的内部，跨流域调水是解决区域性缺水的一条途径，但由于造价高昂，跨流域调水的应用也受到限制。水的利用分河道内和河道外两种：河道内利用（例如，养鱼、游憩、排污）虽然会降低水质，但尚不致影响水量。河道外利用（图４略）包括为了灌溉、工业、大电厂冷却以及家庭生活等用水需要从地表及地下水体中取水。从地表和地下水体取水，在大多数情况下会导致河川流量的减少。此种用水主要是农业用水，它直接减少了河流下游的可利用水量。有些水取用以后，又重新回到河流中，下游还可再行利用（图４略）。但另一方面，这些回归水往往在物理、化学或是水温方面受到污染，从而限制了它们以后的利用。

４．各国解决缺水的途径和措施

由于人口的增加、城市化、工业化和灌溉等对水的需求的日益增长，必将给２１世纪带来很多淡水问题。在可利用的淡水量有限的情况下，面对此种日益增长的需求，许多国家提出了三种选择：一是对现有的可利用水量进行重新分配，以适应新的需求；二是通过节约用水和水的再利用以提高用水效率；再就是通过传统的工程措施来增加可用淡水量的供应，比如通过建坝以拦蓄更多的洪水径流，通过打井汲取更多的地下水，以及从丰水地区向缺水地区调水等。建坝和打井仍然是解决新增需水量的一项主要办法，特别是在发展中国家，应用此种技术措施来解决供水问题还刚刚起步，因而潜力较大。

很多国家愈来愈认识到与其单纯依赖工程措施去增加可用淡水量，还不如对现有的淡水水源进行更好的管理调配。这就是目前在管理策略上发生变革的原因。许多国家开始寻找用水再分配的途径，并设法对现有的水资源进行更有效的利用。

一位国际知名专家最近指出，很多国家经常面临一种境况，即在早已过时的并且是抵制改革的一种体制下，去执行计划和采取技术措施。在大多数国家中，对如何管理日趋短缺的水资源问题，有的根本没有完备的政策和法令，有的虽有但不健全。这种状况所造成的淡水浪费和农作物减产，价值达数百万元。

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