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我国水资源开发利用程度的警示线探讨程力学(2)

2014-11-07 01:00

4. 我国水资源受海洋季风控制降水时空分布不均
要充分认识水资源性天然可再生资源。在太阳和地球表面热能的作用下，地表上的水不断被蒸发成为水蒸气，进入大气环流，随着气流运移与上升，冷暖气流的交汇，水蒸气遇冷又凝聚成水滴，在重力的作用下，以降水的形式落到地面，这个周而复始的过程，称为水循环。在大气环流的影响下，把海洋和大陆的水循环溶成一体，我国水资源补给来源主要为季风大气降水，东南季风、西南季风是形成我国降水的主要水源，把太平洋、印度洋的水汽输送到我国西南、东南广阔地区，特别是东南季风深入到我国中西部地区，连我国新疆降水也是西风环流把大西洋的水汽输送过来。比如台风是一个典型的海陆水循环的气象现象，台风输送大量的海洋水汽，短时间带来大量降水，形成暴雨，给所到陆地造成灾害。
河流来水并不是一成不变的，受降水影响，有丰、枯之分。而我国幅员辽阔，东西南北气候差别大，同时受到环流和季风影响，降水年际年内都变化非常大，导致我国水资源从空间分布不均、时间上年际有丰枯差异、年内多集中于汛期。
从年内角度看，我国大部分地区降水主要集中在汛期，其降水量占全年降水量的60％以上，经对汛期和冬季降水统计，扣除雪山冰川融水（降雪降雨又有补充）外，水资源每年更新来源于海洋季风大气降水超过90%以上。
正因为洪水期为了防洪，每年我国超过2万亿m3河川径流水资源没有被利用流入海或出境了。

5. 人类活动的影响着我国警示线标准的设立
5.1 大中型水库拦蓄洪水
只有通过建立高坝大库有更多的蓄水库容，才有可能实现“洪水资源化”。我国建设了小浪底，特别是三峡水利枢纽工程具备了特大型水库的建设经验和能力，具有调节洪水能力大库高坝大系统骨干工程作基础，依靠关键技术作支撑。

洪水资源化就是把入海汛期洪水拦截下来留在陆地以备利用，增加水力发电量、作为社会供水和生态环境用水等。在黄河流域用来调水调沙，即利用洪水通过水库调度水沙把库区和河道内的泥沙排入大海。把洪水大量蓄在陆地有利于对抗海洋的升高趋势。
在我国很多地方形成了传统的看法，洪水是灾害，要尽快排走、入海为安；没有把洪水当做资源，“兴利与除害结合”也仅是说利用非洪水资源和防大洪水。洪水给人类带来过巨大灾难，同时洪水也可利用，即具有水害和水利双重特性。
洪水资源化的提出意在防洪减灾、除害与兴利有效地结合起来，实现“给洪水出路，让部分洪水为我所用”的治水战略，进一步促进人水和谐。
坦率说洪水是不能完全控制的，也是无法完全根治的，尽管我国在大江大河已经建立了有效的防洪体系，洪水难题仍将是中国长期的心腹之患；既然不能掌控洪水，那么我们可以利用工程措施和“管理洪水”，采取包括“洪水资源化”为主要内容的措施综合治理洪水。洪水利用和洪水资源化在我国水资源相对紧缺显得尤为重要。
我国水库调节能力有限，比如黄河上仅有龙羊峡为多年调节水库，而著名的三峡水库也只是季调节水库。
我国正在大力开发水利水电清洁能源，主要河流已经做了规划，建议在可行性的基础上适度提高坝高增加库容，为防洪和洪水利用增加有效的“公益性”库容。一方面多蓄洪水达到防洪目的、另一方面多发电弥补水电因枯水期带来的调峰、同时也为社会供水和跨流域供水提供的可能。如长江流域以三峡水库以上可分为三级，在干支流前端的水库作为一级，可在汛期中蓄洪，中间大量水库依次8月中下旬蓄洪、三峡水库和丹江水库可在9月蓄洪，这样就形成了汛期中后期的蓄洪达到了梯级利用洪水发挥更大的效益。
5.2 集水工程
雨水利用就是把从或人工集雨面流出的雨水进行收集、集中和储存，以备人类所用的一种方法。
雨水利用将会为解决未来水资源的短缺问题做出重要贡献。
收集雨水用于人畜饮用和农业生产，我国2010年西南大旱部分地区的水窖发挥的很大作用。水资源匮乏的甘肃省开展雨水集蓄利用技术的研究及推广工作，2009年已累计建成各种蓄水窖253万眼，稳定解决了252万人的饮水困难，发展集雨节灌农业457万亩，在雨水利用方面积累了丰富的经验和技术。在治理水土保持也发挥巨大作用，淤地坝与层层梯田能够达到“水不下山”。
雨洪利用是解决城市缺水和防洪问题的一项重要措施。北京市从2003年就制定并执行了《关于加强建设工程用地内雨水资源利用的暂行规定》，要求以后所有新建、改建、扩建工程均应加入雨水利用工程的建设，否则有关部门将不予验收。
5.4 跨流域调水工程
中国水资源分布的一个重要特点是南方水多、北方水少，空间分布很不平衡。河川径流主要来自降水，影响中国大部分地区降水的是来自西太平洋的东南季风和印度洋、孟加拉湾的西南季风。
跨流域调水工程水资源与洪水资源化重新分配有了保障。
毛泽东同志视察黄河提出“南方水多，北方水少，如有可能，借一点来是可以的。”
南水北调总体规划推荐东线、中线和西线三条调水线路。通过三条调水线路把长江、黄河、淮河和海河四大江河的联系起来，构成以“四横三纵”为主体的总体布局，以利于实现我国水资源南北调配、东西互济的合理配置格局。规划设想三条调水线路的多年平均年调水总规模448亿m3，其中东线148亿m3，中线130亿m3。
把南水北调工程近期的主要供水对象确定为城市，可逐步置换挤占农业及生态用水，限制超采地下水、利用丰水年增加北调水量，恢复和改善地下水环境，增加农业、生态用水量。
根据近期规划结果，2020年，全国将从跨流域调水工程中利用118亿m3的水量来支持地下水超采治理，压缩相应的地下水开采量。
5.5污水处理与利用
国际公认的水资源利用程度的警示线不考虑废污水处理与利用的前提下的设立的标准。
根据国际普遍情况，在一般情况下社会用水大约有70%最终会转变成污水，重新排入河流系统。因此，如果水资源的利用率为40%，那么就大约有28%的污水排入河流，与原来的60%未使用过的河水相融合，整条河流就几乎增加了一半的污水，对河流造成了比较严重的污染。这里的社会用水中主要污染物来源于工矿和城市生活。
国际普遍情况并不一定适合我国的具体情况，我国北方地区水资源开发利用程度高达80%，经过二十多年的不懈努力，河流生态逐步得到恢复，特别是污水处理再利用或达标排放或零排放，因此，所谓的国际上公认的水资源利用程度的警示线早已或已经不适应现实情况，建议我国水资源开发利用程度的警示线可设为50%较为合适。
污水处理再利用量是指经过城市污水处理厂集中处理后的污水回用量，不包括企业内部废污水处理的重复利用量。中水又称再生水、回用水，是指城市污水和工业废水经净化处理，水质改善后达到国家城市污水再生利用标准，可在一定范围内使用的非饮用水。如果能将这些废污水通过处理转化为中水无疑将是一块巨大的资源。提高污水处理率，增加污水利用量，污水资源化迈入进行大量使用阶段。
根据中国水资源公报，2008年全国总用水量5910亿m3，用水消耗总量3110亿m3，综合耗水率（消耗量占用水量的百分比）为53%，2008年全国废污水排放总量758亿t；废污水排放量是指工业、第三产业和城镇居民生活等用水户排放的水量，但不包括火电直流冷却水排放量和矿坑排水量。 （转载自中国科教评价网www.nseac.com ）
提高其他水源如污水资源化、海水淡化利用量，未来将有超过1000亿m3潜力。

6. 结语
我国现在水资源开发利用程度接近25%，但流域之间差异很大。
国际上公认的一个流域或国家的水资源利用程度的警示线是40%，是在不考虑废污水处理与利用的前提下的设立的标准，并且我国北方河流长时期水资源利用程度超过此警戒线，有些年份高达80%，甚至更高。
随着我国废污水的处理程度的大幅度提高，中水达标排放或零排放，雨洪工程和海水淡化，跨流域调水工程，以及随着水利工程高坝大库骨干性工程的建成，“洪水资源化利用”的必将常态化，结合中国特点与实际，我国水资源开发利用程度的警示线可适当提高，我国北方设高为60%，南方也可维持在40%。
跨流域调水与国际河流开发利用、减少入海径流、“洪水资源化”，通过建立高坝大库容骨干工程达到这一目的，通过工程措施应对气候异常“超标准洪水”，结合管理化智能化，汛期前后“电调”严格服从于“水调”，有利于大江大河的长治久安提供工程性保障措施。