我国水资源与供水安全区划结果

如题所述

将地下水、地表水、降水作为考虑因素,采用层次分析法和层次叠加法,区划我国水资源及供水安全。

层次分析法是系统工程中对非定量事物进行定量分析的一种简便方法,它把复杂问题中的各因素划分为相互联系的有序层,一方面能充分考虑人的主观判断,对研究对象进行定性与定量的分析;另一方面能把研究对象看成一个系统,从系统内部与外部的相互联系出发,对各种复杂的因素进行逐层分析。

层次分析法和层次叠加法重点在于能对复杂事物中各因素赋予恰当的权重,因此适用于水资源的开发利用与水资源的安全区划。将全国酸雨区域分布图和全国多年人均利用降水量分布图进行叠加,分析后得出全国大气降水供水安全性分析图;将全国地表水水质图和全国地表水资源量分布图进行叠加,分析后得出全国地表水供水安全性分析略图;将全国地下水水质量分布图、全国地下水可开采量分布略图、全国地下水污染分区图、地下水超采引起的环境地质问题进行叠加,分析后得出地下水供水安全性分析略图。进而将全国大气降水供水安全性分析略图、全国地表水供水安全性分析略图、地下水供水安全性分析略图进行叠加,分析后得出全国水资源与供水安全区划图(附图13)。

全国水资源与供水安全区划图根据我国水资源与供水安全状况将我国大致划分为四部分:

Ⅰ.水资源与供水安全区。主要包括西藏和新疆、青海、四川的部分地区。该区地下水资源量较丰富,是我国主要河流的水源地,我们需加强对该地的水资源保护。西藏的水资源相当丰富,据统计,全自治区水资源总量4482×108m3(不含地下水),按全自治区人口和耕地计算,人均占有水量和亩均占有水量均居全国首位。冰川和地下水平均年径流总量为3959×108m3,约占全国总数的12%。西藏有数百座雪山,成为巨大的天然水库,是我国冰川最多的省(区、市),冰川面积2.62×104km2,约占我国冰川总面积的一半。冰川融水不但利于农田灌溉、人畜饮用,而且成为西藏河流与湖泊的重要水源。西藏各河流径流量大小相差悬殊,雅鲁藏布江是自治区内最大的河流,平均年径流量仅次于长江、珠江、黑龙江,居全国第四位。西藏有大小湖泊共1500多个,面积达2.4×104km2,约占全国湖泊总面积的。近年来,由于受自然、人类社会的频繁开发建设且未能合理保护的多种因素的影响,该区水土流失有加剧的倾向,应引起我们高度重视。人口聚居地的水污染问题也日益凸显出来。如果不加以有效治理和保护,水污染问题也将制约西部经济的持续、健康、快速发展。

Ⅱ.水资源与供水较安全区。主要包含有4个亚区,主要分布在我国的西北、东北和西南地区。每个亚区的水文地质条件和自然属性不同,引起供水较不安全的因素也不同。在西北和东北地区是以地下水为主要的供给水源,尤其是西北地区的新疆。西北地区气候干燥、降雨量少、蒸发量多,使得地表水系较不发达,而且在沙漠和近沙漠的戈壁滩地带出现干枯的河床。因为西北地区的经济不太发达,水污染较轻,因此地下水水资源、降水成为决定西北地区供水安全程度的主要因素。在东北地区,虽然也是以地下水为主要的供水水源,但东北地区的水资源状况与西北地区有很大的不同。东北地区地下水资源较丰富,而且该区的降雨量较西北地区要大得多,但是东北是我国的重工业基地,建设较早,各项设施比较落后,环境污染较严重,尤其是对地下水的污染将成为该区治理的一个重点。因此水污染成为决定该区供水安全等级的一个重要的因素。西南地区与西北、东北地区有很大的区别,西南地区以地表水为主,因此地表水成为该区决定其安全等级的重要因素。

1.大气降水供水安全、地表水供水较安全、地下水供水安全亚区。主要分布在新疆。新疆的降水主要来自大西洋的盛行西风气流,其次来自北冰洋的冷湿气流,太平洋和印度洋的季风都难进入新疆。全疆平均年降水量仅145mm,为中国平均值(630mm)的23%,在全球同纬度地区,新疆几乎是最少的。新疆年降水量小,而蒸发极为强烈,是典型的干旱戈壁沙漠地区。但由于盆地四周被高山围绕,山区降水、雪水非常丰富,河水年总径流量达884×108m3,全部流入盆地。所以新疆虽地处极端干旱地区,但得天独厚,水资源较为丰富,虽开发难度较高,仍具有很大潜力。目前,新疆以储蓄降水为主要饮用水源。

在新疆细土平原,由于不合理的引水灌溉,大水漫灌,重灌轻排,造成大面积土地次生盐碱化;有的地区次生盐碱土已占耕地的60%左右,导致农田严重减产。有的地区修建平原水库导致地下水位抬高,也是造成土壤盐碱化的重要原因之一。

随着城市人口增长与工业发展,城市水资源日趋紧张,已成为全国普遍性问题。乌鲁木齐市主要以地下水作为供水水源,一度出现超量开采。近年来新建成柴窝堡水源地,全市日供水能力增加到30×104m3,基本达到供需平衡。经过多年来的调查研究,又完成西山水源地与柴窝堡西水源地的勘探工作,可作为后备水源。因此该区的供水较安全。

2.大气降水供水较安全、地表水供水较安全、地下水供水安全亚区。主要范围为黑龙江和内蒙古东北部。黑龙江属中温带到寒温带的大陆性季风气候。年平均气温在-4℃~5℃。2008年末全省总人口3825.0万人。黑龙江省有黑龙江、松花江、乌苏里江和绥芬河四大水系,有兴凯湖、镜泊湖、连环湖和五大连池4处较大湖泊及星罗棋布的泡沼。全省流域面积在50km2以上的河流有1918条,全省多年平均地表水资源量为686.0×108m3,多年平均地下水资源量为297.44×108m3,2005年全省年平均降水深为501.5mm,折合水量2281.06×108m3

新中国成立60多年以来,黑龙江省水利事业蓬勃发展,农业灌溉供水219.1×108m3,有效灌溉面积4883万亩。发展节水灌溉面积3269万亩,抗旱坐水点灌能力3200万亩。目前,全省水田实灌面积达到3572万亩,水稻总产占全省粮食总产的40%左右。

黑龙江水资源利用存在的主要问题为:①水资源不丰富,时空分布不均匀黑龙江省多年平均地表水资源量为655.82×108m3,全省地下水可采量为105.16×108m3,人均水资源占有量为2017m3,耕地平均占有量为8235m3/hm2。均低于全国平均水平。同时水资源时空分布极不均匀。年内降水量主要集中在6~9月,约占全年的60%~80%。山丘区耕地面积约占全省的20%,其地表水资源占总量的74.5%;而占全省耕地面积80%的平原区地表水水资源量只占总量的25.5%。②水污染还未得到有效防治。随着社会经济的发展。工业废水、生活污水的排放量逐年增加。2005年全省废污水排放量32.75×108m3,其中,工业废水排放量占83.5%,生活污水排放量占16.50。黑龙江省水环境监测中心2005年监测结果表明,在6618.5km评价河长中,超标(超Ⅲ类)水质河段占总河长的78%。其中:污染较重的Ⅳ类水质河段占评价河长的51%;污染严重的Ⅳ类水质及污染极其严重、丧失使用功能的超Ⅴ类水质河长分别占评价河长的16%和11%。因此,水污染问题是影响该区供水安全的重要因素,解决水污染将成为保证该区供水安全的重要途径。

3.大气降水供水安全、地表水供水较不安全、地下水供水较安全亚区。主要为内蒙古、甘肃、青海大部分地区。

甘肃省地处西北干旱半干旱区,降水稀少、时空分布不均、供需错位。水资源十分短缺,直接制约着全省经济的发展和生态环境的改善。因此地下水成为该区决定其安全等级的重要因素。

内蒙古自治区以温带大陆性季风气候为主。有降水量少而不匀、风大、寒暑变化剧烈的特点。年总降水量50~450mm,东北降水多,向西部递减。东部的鄂伦春自治旗降水量达486mm,西部的阿拉善高原年降水量少于50mm,额济纳旗为37mm。蒸发量大部分地区都高于1200mm,大兴安岭山地年蒸发量少于1200mm,巴彦淖尔高原达3200mm以上。全自治区地表水资源为671×108m3,除黄河过境水外,境内自产水源为371×108m3,占全国总水量的1.67%。地下水资源为300×108m3,占全国地下水资源的2.9%。扣除重复水量,全自治区水资源总量为518×108m3。年人均占有水量2370m3,耕地每公顷平均占有水量1.0×104m3,平均产水模数为4.41×104m3/km2。内蒙古水资源在地区、时程的分布上很不均匀,且与人口和耕地分布不相适应。东部黑龙江流域土地面积占全自治区的27%,耕地面积占全自治区的20%,人口占全自治区的18%,而水资源总量占全自治区的65%,人均占有水量8420m3,为全自治区均值的3.6倍。中西部的西辽河、海滦河、黄河3个流域总面积占全自治区的26%,耕地占全自治区的30%,人口占全自治区的66%,但水资源仅占全自治区的25%,其中除黄河沿岸可利用部分过境水外,大部分地区水资源紧缺。

4.大气降水供水较安全、地表水供水较安全、地下水供水较安全亚区。主要包括云南、贵州、重庆、湖南大部分地区、四川东南部等地。西南地区的水资源量丰富,但也是危机四伏。中国的高速发展刺激了能源需求的高速增长,由于中国石油天然气储量先天不足,发展水电成为解决能源短缺的重要出路,而西南地区的大江大河成为了水电开发的主要场所,无序的建坝热潮正在破坏西南地区的水环境,威胁到当地宝贵的生物多样性和景观资源。西南红层严重缺水区主要分布在四川、重庆、云南及贵州4省(市),红层分布面积31.01×104km2。但全区碳酸盐岩面积43.16×104km2,当降雨量保证率为50%、75%和95%时,天然资源量分别为2266.71×108m3/a、2021.14×108m3/a和1762.73×108m3/a。岩溶地下水可采资源量为620.92×108m3/a,已开采量90.28×108m3/a,开发潜力很大,为西南岩溶石山地区地方经济发展的水资源开发利用规划提供了科学依据。2010年,西南红层缺水地区采用斜井取水、地下河天窗提水和施工打井等综合手段,为干旱缺水群众打井88口,获取水量8.1×104m3/d,解决了24.47万人和6.39万头牲畜的用水困难。四川盆地周围山区地势高,雨量丰沛,多年平均降水量在1200~1600mm。盆地底部较为平坦,地势低,多年平均降水量700~1000mm,盆地周围山区径流量向盆地汇聚,为盆地水资源开发利用提供了得天独厚的条件。举世闻名的都江堰水利工程从岷江上游高山高原区2.2664×104km2集水面积产生的每年140多亿立方米水资源中引入90多亿立方米,弥补了当地水资源的缺乏,目前已形成包括成都平原在内的盆地腹部1100多万亩的大型灌区。由于大量降水一般集中在6月以后,而且水资源的年内分配年际变化大,即使在年水资源总量大于平水年的年份仍有旱情发生。盆地东部的嘉陵江流域7月、8月干旱缺水频繁。旱灾是对四川省影响最大的自然灾害,因此季节性缺水也是需要解决的问题。

Ⅲ.水资源与供水较不安全区。包括2个亚区,主要分布在我国的陕西、湖北、湖南部分地区、江西大部分地区、福建、浙江部分地区、华南大部分地区、港澳台地区、黄土高原大部分地区,黄河流域的内蒙古等。每个亚区的水文地质条件和自然属性不同,引起供水较不安全的因素也不同。

1.大气降水供水较不安全、地表水供水较安全、地下水供水较安全亚区。该区主要范围为陕西、湖北、湖南部分地区、江西大部分地区、福建、浙江部分地区、华南大部分地区、港澳台地区等地。

珠江流域年平均径流总量为3360×108m3,流域人均水资源量为4700m3,相当于全国人均占有水资源量的1.7倍。广东是珠江流域经济最发达的省份,也是向珠江排污最多的省份。2008年广东的GDP占到珠江流域总GDP的79.64%。进入广东的河流基本达到了Ⅲ类以上的水质,但进入珠三角地区后,部分河流水质为劣Ⅴ类。珠三角地区是广东经济社会发展的龙头和主体。我国多年的改革开放促进了珠三角地区经济发展和国民经济高速增长,创造了巨大的物质财富,人民生活水平有了较大提高。但是,由于对资源开发强度过大,造成了环境污染、水土流失、耕地面积减少、资源耗竭速度提高,珠三角地区成为广东省环境污染较严重的地区。目前,随着珠三角地区城市化建设加快,城市人口增加,产生大量的生活污水,同时对环境造成污染的工业企业大量增加,带来一定的工业污染,这些因素造成的河水污染已经形成水质性水资源短缺。

广西为全国水资源丰富的地区。广西地处低纬度区域,降雨量比较充沛,河流发育,水资源丰富。全自治区地表河流总长3.4×104km,其中集雨面积50km2以上的河流有986条;全自治区水域面积8026km2,占全自治区土地面积的3.38%,全自治区常年河流年径流量约1880×108m3,约占全国地表水总量的6.4%,居各省(区、市)的第4位。在经济发展速度日益增快的广西,水资源利用率低,水污染事故频频发生。小酒精厂、小糖厂、小造纸厂成为了广西污染排放的主要源头。目前广西仅有南宁、柳州、桂林、北海4座城市建有污水处理厂。而广西14个市107个县的主要入河排污口共有1496个,这些排污口每年向江河水库中排放的废污水达数十亿吨。

2.大气降水供水较安全、地表水供水较不安全、地下水供水较不安全亚区。该区主要范围为黄土高原大部分地区、黄河流域的内蒙古地区。该区主要为黄土高原地区,黄土层深厚,土质疏松,地形破碎,暴雨频繁,水土流失极为严重,因此黄土高原区几乎全都被严重的沙漠化、水土流失和水源不足等问题所困扰。黄土高原是我国水资源严重缺乏的地区,绝大多数地方的人畜饮水要依靠雨水集留。自然降水是这一地区水资源的主要补给来源。自然降水有着其自然性的区域和时间的变化波动,降水从西部不足190mm到东部接近900mm,空间差别大。因该区经济发展较落后,所以水受污染程度较低,地表水成为该区决定其供水安全等级的重要因素。内蒙古与全国平均水平相比水资源更为短缺,而且全自治区区水资源分布不均,90%以上集中在东部地区,中西部地区严重缺水,再加上人为欠合理利用、截流等,使广大地区的地表水流量逐年减少,湖泊干涸,河流断流,尤其是中西部草原与荒漠地区。内蒙古不仅水资源短缺,水环境质量也日益恶化。大量的污水未经处理或部分处理后排入江河湖海,造成水体污染,也使水资源短缺加剧,形成恶性循环。

Ⅳ.水资源与供水不安全区。主要范围为华北地区和长江下游、辽宁等地区。因受降水和下垫面的影响,华北地区水资源的时空分布和开发利用条件差别很大。该区的年径流深一般在25~250mm之间,山河流一般流域面积很大,有较好的建库蓄水条件,地表水容易得到控制利用;而平原河流水系分散,源短流长,且径流多为汛期涝水,难以利用。平原地区的地下水对供水具有重大的意义,各地的补给量和开采条件差别也很大。一般来说,山前平原区(如太行山前)既能得到山区水库调节的水量,又有丰富易采的地下水资源;有引黄条件地区(如山东西北)得力于黄河水的补充。这些地区的水资源相对丰富,但问题也不少,如太行山前区近年来需水量增长迅速,已出现了地下水漏斗和工农业争水现象;引黄地区则因引水引沙的结果,造成了大范围的土地沙化和高扬程提水成本高等问题。至于那些来水没保证、地下水贫乏且水质不好的地区(如黑龙港、运东地区和河北北部地区)洪水条件相对较差,有些地方至今人畜喝水问题都没解决。

1.大气降水供水较安全、地表水供水较不安全、地下水供水较不安全亚区。主要为长江下游地区。长江下游主要支流,南岸有青弋江、水阳江水系和由东苕溪、西苕溪、吴淞江、黄浦江诸水形成的太湖水系,北岸则有皖河、滁河和巢湖水系等。这些支流水系都较短小,水量很有限,加之干流大部分为感潮河段,常受潮汐顶托影响,所以历来以安徽大通为全江控制河段计算水沙量。据近实测资料统计,长江每年经过大通的入海水量,最丰年为13600×108m3,最枯年为6370×108m3,多年平均值为9110×108m3,但通常以1Tm3计。长江下游地区是我国湿地资源比较丰富的地区之一。湿地对长江中下游的防洪、排涝和水源保护等方面,有着巨大的环境功能和环境、经济效益。而人类无序的开发,严重损坏了长江的生态功能,并直接影响到了长江下游这块目前中国最具经济活力区域的经济功能。我国的长江流域水资源虽然丰富,但时空分布不均,流域洪灾频发,旱灾也十分严重。长江流域受污染的特点是下游重于上游,支流重于干流,湖泊半数以上已处于不同程度的富营养化状态。长江中下游流域特别是长江干流区域大中型企业集中,大多数属于化工、冶金、机械、造纸、食品加工类企业,以能源及原材料为主的高耗能、高耗水的产业格局,造成结构性污染十分突出。工业污染源治理也是长江中下游水污染防治的一个重点。由此可知水污染是影响该区供水安全等级的重要因素。

河南省年降水量一般约600~1000mm。自东南向西北逐渐减少。4~10月各地降水量均占全年的80%~90%。这一时期降水和热量丰沛,利于农业生产。但因河南省降水主要来源于东南季风,省境降水的年变幅和季节变幅大,因此发展灌溉是保证农业稳产高产的基本条件。全省年均径流总量为361×108m3,中等旱年约185×108m3。一般年份,丰水期(6~9月)时大部分地区径流量占年径流量的60%~70%;枯水季节河流水量较小。以地表水水质而言,各流域地表径流的矿化度都较低,一般小于0.3g/L,属钙质重碳酸盐水。河南省地下水资源较丰富,初步估计约222×108m3,其中,平原与河谷盆地约占76%,山冈地区约占24%。平原地下水主要由降水和河、渠侧渗补给,山冈地下水主要由降水入渗补给,水位均随季节变化。浅层地下水位的年变幅约2~3m,每当干旱年份或干旱季节,需大量用水之际,许多地区(如南乐、濮阳、温县等地)出现地下水位下降、涌水量剧减的情况。

山东省地下水资源综合补给量193×108m3/a,可供利用的地下水淡水资源169.59×108m3/a,近年山东省地下水实际开采量大约在130×108m3/a。据此推算,山东省地下水资源潜力至少在35×108m3/a以上,而且都属于浅层地下水,水位深的也只有10多米,有的富水地段水位还高于地面。这些有待开采利用的地下水资源分布在全省17个市,其中菏泽、德州、临沂等市开采潜力最大。山东省地下水开采潜力大,但不注意环境保护。据山东省环境状况公报,主要河流、湖泊已受到不同程度的污染。大部分河段超过国家V类水质标准。河岸两侧地下水污染由线状而逐渐变为带状,进而向面状发展。

2.大气降水供水较安全、地表水供水较不安全、地下水供水较不安全亚区。主要为华北平原地区,华北地区总面积为13.6×104km2,人口约1.11亿,GDP占全国的12%,粮食总产量占全国总产量的10%,在我国粮食安全、能源、原材料工业和城市化发展等方面具有不可替代的作用。但水资源严重短缺和不合理利用正在制约着当地的经济发展。华北地区是我国水资源最紧缺的地区,人均水资源量每年仅为335m3,不足全国平均水平的1/6。且地表水时空分布不均,地下水是华北平原经济社会可持续发展的重要支柱。北京、石家庄、邢台、邯郸、保定、衡水、廊坊、唐山等城市的地下水开采量已占总供水量的70%以上。最新调查成果显示,华北平原地下水天然资源每年为227.4×108km3,2000年地下水开采量达到212×108km3。其中,浅层地下水开采量为178.4×108km3,占总开采量的84.2%;深层地下水开采量为33.6×108km3,占总开采量的15.8%。华北平原浅层地下水开发利用程度总体上为106%,深层地下水为139%。由于开采布局不合理,河北、北京等地近30年来浅层地下水位普遍下降了20~40m,超采严重。河北省现状地下水开采程度达到128%,每年超采约22.3×108m3,1975年以来累计消耗地下水储存量超过500×108m3;北京市地下水开采程度103%,每年超采(1~2)×108m3,1961年以来累计消耗地下水储存量60×108m3以上;天津市地下水资源贫乏,开采程度达到111%,每年超采近7000×104m3。山东、河南、山西等省地下水开发利用程度也都在75%以上,主要城市地下水超采严重。由于深层地下水位持续下降,全区深层地下水位低于海平面的范围已达到7.6732×104km2,占平原区总面积的55%。并且造成海水入侵,使土壤盐碱化。

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