淡水資源匱乏范文

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淡水資源匱乏

篇1

關鍵詞:水資源安全 可持續發展 循環利用 對策

中圖分類號:TV213 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2015)08(c)-0135-02

水是生命之根本,任何動植物的生存均離不開水,對于人類而言同樣如此,水資源已經成為人類生產生活必不可少的一部分,是最基礎、最重要的自然資源和環境要素。不僅如此,水資源也被當作戰略性經濟資源和社會資源,因為經濟社會的發展、人類文明的進步同樣離不開水資源,水資源安全已經不僅僅關乎生態問題,其也是影響經濟問題、社會問題和政治問題的重要因素之一。依常識可知,地球是一個藍色星球,表面大部分覆蓋著水,覆蓋水的面積達到70%,但是這其中更多的海水,無法給人類直接使用,全球只有不到3%的水資源是人類生產生活可以直接使用的淡水資源,但這部分水資源中又絕大部分處在南極冰蓋里或深層的地底下,人類很難方便取用,剩下不到1%的淡水資源存量是人類可以方便取用的,相對于70%的水資源而言,人類可以直接取用的不到1%的淡水資源是非常有限的。從工業經濟時代開始,世界人口急劇增長,1900年,世界人口僅為16.5億,但是到2013年,世界人口增長到70億,增加了3倍多,人口劇增導致水資源需求更加大,同時隨著國民經濟的進一步發展,水資源需求更加旺盛,在可使用的水資源如此有限的情況下,水資源的需求卻愈加旺盛,水資源安全問題變得異常重要和十分迫切。中國擁有960萬km2國土面積,13億多人口,是一個當之無愧的大國,水資源的安全問題更加突顯。

1 我國水資源現狀剖析

我國各種資源總量相對豐富,這是不爭的事實,但是人均匱乏更是不容忽視的重要因素之一,對于水資源而言同樣如此。

1.1 水資源人均匱乏

世界上淡水資源儲量是非常有限的,尤其是能被人類生產生活所方便使用的淡水資源極其稀少,我國的水資源也逃不出相對匱乏的結局。我國擁有淡水資源總量為28000億立方米,占世界水資源總量的6%,居世界第4位,但是從人均擁有淡水資源量來看卻只有2200 m3,僅為世界人均的1/4,世界排名僅121位,相對靠后,我國已被列入世界僅有的13個人均水資源最貧乏的國家行列。從我國水利監測部監測情況來看,全國平均年降水量折合總量62610×108 m3,平均年河川涇流量27243×108 m3,平均年地下水資源量為8697×108 m3,其中存在重復計算的大約有7679×108立方米,以此來看我國平均年水資源總量為28261×108 m3,加上13億人口平均,人均水資源非常匱乏。

1.2 水資源時空分布不均

從我國水資源分布情況來看,南多北少,東多西少的特征十分明顯。我國地貌較廣,降雨不均,不同地方干旱、洪澇現象頻發,人口相對集中在東南部,西北部卻地廣人稀,從而水資源需求在地理位置上相對不均,水資源調配困難重重。水資源在地理位置上分布不均勻,比如:浙江、福建等河流降雨豐富,徑流量較高,長江、珠江等河流也超過500 mm,但是黃河、海深河、遼河、黑龍江等卻相較較少,只有100 mm左右,而且內陸的河流年輕徑流更少,據此可以看出我國各流域水資源分布極不均衡。20世紀末,據相關統計全國600多座城市中有400多個城市存在供水不足問題,問題比較嚴重的城市數量達到110個。當前我國城市水資源使用以地表水或地下水為主,但是個別城市因水資源短缺而采取過度開采,造成地下水位下降,影響未來當地人類水資源取用,甚至個別城市形成大漏斗,使海水倒灌數十公里。分布不均的水資源已經嚴重影響到了人們的生產生存,必須引起關注。

1.3 水生態環境惡化

隨著工業經濟的快速發展,水污染問題日益嚴重,其已經成為影響水資源生態環境的重要因素之一。就拿浙江的一個縣而言,該縣榮獲“中國水晶之都”稱號,幾年前水晶產業末整治時,全縣遍地是加工水晶的企業作坊,水晶水直排河流遍地都是,全縣境內沒有幾條河流是清澈的,嚴重影響了人們的干凈水資源需求。當下水污染已經嚴重影響到我國的水資源安全,據統計全國工業和城鎮生活廢污水排放量每年高達445×108 m3,其中近80%左右的污水直接排入水域,直接或間接導致大面積水體污染,水環境嚴重惡化。近年來,浙江省大力開展“五水共治”,大力宣傳“綠水青山就是金山銀山”,這就是在向水資源污染宣戰,這就是要以更加可持續的發展模式來保障水資源安全。根據環保局組織專家對黃河水污染狀況及危害進行的量化分析,得出現今黃河流域污染比20世紀80年代多了一倍,水質退化到劣Ⅵ類水質的河流段明顯增長,占比超過整體黃河流段的40%,黃河水資源的生態系統受到嚴重挑戰,而且黃河流域的生態環境惡化帶來其流徑領域的附近地表人、地下水受影響。因而相關各方必須充分重視水資源安全問題。

1.4 水資源浪費嚴重

一是節水意識淡薄,尤其是在水資源相對豐富的地區,人們普遍沒有節水意識,對于生活條件較優越而不缺少水資源使用的家庭,相對于生活條件艱苦點的家庭而言更易產生水資源浪費行為。二是供水利用率低下,對于現有的可利用的水資源,我國供水能力相對不足,總體水平還比較低下,尤其是農業灌溉水利用率不高,隨意性較強,造成水資源浪費,存在大漫灌現象。同時,我國城市自來水管網損失率較高,達到20%~30%,加上人們節水意識不強等因素,每年浪費的水資源非常可觀。三是水循環利用率偏低,從當前我國現狀來看,我國的廢污水處理回用率僅為24%左右,而且廢污水不能有效回收處理,導致水污染加重,這也加劇了水資源安全危機。

1.5 水資源保護壓力巨大

主要體現在:一是濕地保護面臨威脅。我國是世界上濕地資源大國,伴隨著人口急劇增長,經濟高速發展及濕地過度開發,我國的濕地面臨巨大威脅,數量驟減,功能弱化。二是經濟發展帶來壓力。伴隨著我國經濟社會的快速發展,廢污水排放增加,水生態環境急劇惡化,同時因水資源開發影響局部水環境的納污能力,這一定程度上影響水資源的保護。三是水資源不合理開發利用。我國水資源開發利用程度不高,仍需多快好省地繼續開發和利用,同時不合理性的開發利用存在,嚴重忽視對水生態環境所產生的負面影響,甚至造成湖泊萎縮、濕地功能弱化、生物多樣性受到威脅等問題,制約了水資源的可持續發展。

2 水資源安全的對策思考

面對著如此嚴峻的水資源現狀,為進一步確保我國水資源安全,現提出以下幾方面的對策思考。

(1)更新水資源保護觀念。水資源是不可再生資源,具有自然有限性,我國雖然總量相對較大,但人均卻十分匱乏。我們要通過更新水資源保護觀念,強化水資源安全認識,來確保水資源安全,觀念更新是解決水資源安全問題重要和有效前提。我國應該大力宣傳水資源現狀、水資源保護措施,以及節水技能等,通過不斷強化人們在日常生產生活中去節約水資源,使水資源保護成為一種習慣。加強水資源管理,旨在確保水資源的安全,以及水資源可持續利用,人類社會對水資源的開發利用必須充分考慮水環境容量和水資源承載能力范圍等因素,實現經濟、社會、水環境等多方協調發展。

(2)提升廢污水循環利用效率。眾所周知,我國經濟社會發展速度,尤其是改革開放后30年,我國人均GDP增速基本保持在兩位數,即使在世界金融危機影響下的近兩年,我們經濟增速依然保持在7%以上,經濟的快速增長帶來的是水資源需求的急劇增加,在此宏觀背景下,我國應該大力開展廢污水循環化利用,走水資源集約化發展之路,同時兼顧水資源節約與水環境污染,創造雙重經濟效應。工業廢水是重要的污染源,對其進行處理和回收對于保障水資源安全非常有必要,這在某種程度上來看也是增加水資源可利用量,緩解水資源供需矛盾的一條重要途徑,目前我國城市對工業廢污水的重復利用率僅為20%,與發達國家的70%相比差距很大,說明我國在這方面還有較大的改進提升空間。

(3)加強水資源統籌規劃和管理。對于有限的水資源利用量而言,加強對水資源的統籌規劃和管理十分有必要。一般而言,水資源保護與開發應從我國經濟建設的整體利益出發進行綜合考慮權衡,并結合當前水資源能力和供水狀況進行全面規劃。我們知道,不同的生產部門對水質的要求是不同的,即不同的水質能滿足不同的生產要求,有些生產要求需要高水質,有些卻不一定要求高水質,因而可以根據生產水質需求情況來加強水資源管理,切實做到合理用水。

(4)優化或更新供水系統。先進的供水系統是保證水資源得到高效利用的重要途徑,對于當下我國水資源利用情況而言,必須不斷優化或更新供水系統,提倡分質供水。如利用新材料、新技術進行更新改造,降低或消除水資源輸送過程中的浪費現象。在經濟欠發達且水資源相對緊張的地區,推行雙管線分質供水,減少單一管線供水造成的優質水源浪費。

(5)加強生態環境營造。主要有兩方面:①加強植被保護,通過植被來涵養水源。森林、植被等對于水源涵養而言意義重大,它能減少或節制地表水的徑流、防止土壤侵蝕,對于水生態環境具有十分重要和積極的意義。②強化濕地保護,我國是一個濕地大國,濕地對于水生態環境的意義不言而喻,但是現今我國濕地破壞嚴重,數量驟減,功能弱化,急需進行保護,確保實現濕地在水資源安全問題的積極意義。

(6)落實跨流域調水工程戰略。目前我國實施南水北調工程,還有長江三峽等大型工程,這些都是為了確保全國水資源均衡。當前我國水資源分布不均,為更好地服務經濟社會發展,實現共同富裕目標,跨流域調水成為一種必然趨勢,是解決日趨尖銳的淡水供求矛盾的重要途徑之一。

(7)加強生態環境需水調控。在經濟社會發展的同時,更好地實現可持續發展戰略已經成為迫切需要,水資源可持續利用戰略也是如此。生態環境有其需水需求,只有滿足生態環境需水量,人類才能擁有更好的生態環境,才能更好地營造水資源生態環境。因而,合理配置和調控現有水資源,提高水利用率,滿足水生態環境需水量意義重大。

參考文獻

[1] 王忠福.我國水資源利用中的問題與可持續利用對策[J].西安郵電學院學報,2011(5):122-127.

[2] 趙洪武.淺析我國水資源現狀與問題[J].才智,2012(16):280.

篇2

我們都知道,從地球上一眼望下去全都是水,大約是陸地面積的2.4倍,但大多數是咸水,不能飲用。記得有一個科學家用了一個生動的比喻來號召大家保護淡水資源:假設地球所有的水是一杯水的話,那么淡水只是這杯水里的一勺水,但人們能飲用到的只有一滴水。就是這少得可憐的一滴水呀,它也不同程度的被污染了!

但當我得知中國淡水資源總量為二十九萬億立方米,占全球水資源的百分之六,僅次于巴西、俄羅斯和加拿大,居世界第四。奇怪的是,中國還是有400多座城市缺水。帶著這個疑問,我又閱讀了以下資料:由于中國有13億人口,人均水量不足兩千兩百立方米,占世界人均水資源的四分之一,是全球13個人均淡水資源最匱乏的國家之一。

也有人說:“節水不關我的事,應該是政府做的事情。就算我想做,也節省不了多少水呀!”其實不然,一個成語就能證明:積水成淵。你省一點、我省一點、他省一點。如果全世界65億個人都省一點,那將會節省多少水呀!

篇3

關鍵詞:水資源;現狀;對策

中圖分類號:TV文獻標識碼: A

一、節約用水的重大意義

節水不僅可減少從天然水體的取水量,緩解水資源危機,而且可減少供水處理費用。此外,節水還可同時減少排水量和污、廢水處理費用。據測算,隨著我國城市化進程和經濟的發展,城市用水量會不斷增加,相應的排水量也會不斷增加,為實現水的良性社會循環,城市供排水所需費用將增大到國民經濟難以承受的程度。只有節水,顯著減少城市供、排水量。才能將費用降下來。所以不僅水資源貧乏地區要節水,水資源充足的地區也要節水。從戰略角度,節水應受到高度重視。水資源系統是由參與水文循環過程的各種狀態的水與各種自然和社會因素所組成的一個復雜系統,其承威力是有限的。由系統中所能承受的抵御洪水、抵御污染以及供水等能力形成的就是水資源系統的承哉力,其水資源系統越大承戴力就越大。同生態系統一樣,人類或自然活動超出了系統的承羲力,將導致系統平衡破壞,表現為供水不足、防洪能力破壞,水質污染等等。隨著城市化進程的加速城市人口將大幅度增長,我國城市需水量和污水排放量會同步增長而這是目前的水資源和水環境條件所不能承受的。但無論是犧牲生態環境用水還是影響社會經濟用水都不是大家所愿意看到的結果。因此擺脫困境的根本出路就是節水。

二、水資源現狀

1、水資源人均占有率低,水資源短缺

水資源短缺已經成為一個全球性的問題,制約著各國的經濟和社會活動,全球的水資源總量為14億立方千米,淡水量為3500萬立方千米,其中工業用水和農業用水分別占據25%和70%,全球水資源人均可利用量水資源利用的浪費,水污染的加劇以及人口基數的增加正在逐年減少。我國人口占世界總量的22%,然而可利用的淡水資源僅僅為世界總量的8%,人均占有量僅為2500立方米,約為世界人均平均可利用水量的四分之一,是世界排名緊靠后的國家,是全世界范圍內13個貧水國之一[1]。我國部分地區仍處在用水十分困難的情況,需要“靠天吃水”,我國的母親河—黃河,自80年代以來,幾乎每年都有斷流的情況出現,并且斷流區域在逐年擴大,給我國工農業造成了巨大的損失,對黃河沿岸的居民生活帶來了巨大的影響。由此可見,水資源對我國來說十分珍貴。

2、旱澇災害嚴重

由于我國所處的地理位置等自然因素的影響,使得我國氣候形成了東南部多雨水、西北干旱的自然分布局面,使得我國成為旱澇災害頻發的國家。1998年的洪水災害仍然歷歷在目,洪澇的頻繁發生對造成也了巨大的損失,危機人們的生命安全,給相關工業造成了毀滅性的打擊。洪水造成百萬人民喪失家園,經濟損失慘重,也對農業生產和工業生產造成深遠的負面影響。土地干旱、水土流失、森林植被的肆意破壞、大江大河水流干涸、土地沙漠化迅速蔓延都是造成水旱災害頻繁發生的重要原因。

3、水資源污染嚴重

隨著世界經濟的發展,工業化建設蓬勃發展,各類工業污水和生活污水的排放也在不斷增加,污水未經處理便直接排入江河湖海,使得淡水資源污染嚴重,地下水資源同樣也受到各類污染的不斷侵蝕,這對于我國水資源緊缺來說更是雪上加霜。導致水污染加劇的主要原因在于:我國長期以來,將過多的注意力集中的經濟的快速發展上,而忽略了對生態環境和水資源環境的保護,造成水污染問題肆意擴大。此外隨著我國城市化建設的不斷擴大,各類建筑施工水污染,和居民生活水污染排放量也在不斷的增加。嚴重的水污染,對我國國民經濟和社會發展構成了嚴重威脅。

三、水資源綜合治理措施

1、水資源優化配置

如果社會經濟發展中水的需求量超過了淡水的正常供水量,那么就意味著水資源的配置上缺乏了合理性。水資源分配的對象,有地表水和地下水之分,包括降水性水資源、徑流性水資源都可以被劃歸到可利用的水資源范圍內。但是,比較穩定的水資源還是來自于地表的淡水流域。另外,要統籌分配一次性水資源和再生性水資源。政府在對水資源的合理配置上,所起到的作用就是以流域為基礎,對于分配后的水資源使用權進行進行監測管理,用經濟杠桿來水資源的利用進行調整,以提高水資源的利用效率。

我國的南水北調工程是一項重大的戰略性工程,其重要意義在于,有效地解決了北方嚴重缺水的問題。南水北調工程是國家政府實施的一項水資源合理配置的策略。重點強調,通過跨流域的水資源合理配置,實現水資源的優化,不但促進了區域協調發展,而且還事關中華民族的長遠利益。

2、水資源循環利用

很長時期以來,中國在水資源的利用上,都是采用了粗放性的模式,指注重經濟效益,而忽視了水資源的合理利用,從而導致了嚴重的浪費。雖然在短時期內獲得了利益,但是,從長遠來看,卻會遭致了嚴重的后果。進入到二十一世紀,倡導低碳經濟、低碳生活,節約用水、節約資源成為了中國經濟社會發展的重大戰略。面對自然水資源逐漸匱乏的態勢,基于水的可再利用的特點,對水進行循環利用是一個比較理想的措施。在經濟迅速發展的今天,水的利用量也不斷增多。運用現在的科學技術,采取必要的措施,對利用過的水進行二次處理,重復利用,提高水的利用率。比如,工業污水以及生活用水進行再加工利用到農業灌溉當中,既起到了節水的作用,也實現了水資源可持續利用的功能。關于農業用水,根據更地總面積來計算,用水量可以超過總用水量的70%左右,其中灌溉用水就已經超過了80%。如果將污水經過處理后,灌溉到農業耕地當中,既可以節約自然水資源,還能夠提高水資源再利用。

3、水資源生態防治

江、河、湖都屬于是淡水資源,也是利用率最高的水資源之一。特別是農業用水,自古以來都離不開這些水資源范疇。而一旦出現水質污染的狀況,那么農業用水將面臨資源衰竭的危險。保證江河湖水的營養化,成為了淡水生態防治的關鍵。以防為主,通過提高居民的節水、愛水意識,控制工業用水的排放量,以實現環境用水承載能力提高的目標。

4、加強水污染的監督

面對日益嚴重的水污染,要有效地遏制其惡性蔓延,就首先要從水污染的監督做起。建立合理的水污染監督機制,可以使水污染在防止和治理的時候,更為具有科學性。1)監督農業用水污染。鑒于農業用水所占有的比例較大,那么,開展水資源防治,就從農業入手。嚴格禁止向河流、河岸中傾倒固體或者液體廢棄物。特別是水產養殖的水域,要定期清理,以避免污染。2)監督工業用水污染和城市用水污染。工業和城市排污,一直以來都是值得關注的問題。由于其所排放的污水,特別是工業排放的污水,其中往往會帶有一些化學污染物,不但容易污染水資源,其中的一些重金屬還能夠沉入到水底淤泥中,將其中的土質污染,而且不易分解。那么除了利用污水處理設備對污水進行凈化處理之外,還要對水資源利用進行監督,以控制超標排污量。

結束語

我國水資源問題嚴峻,水資源的管理不是一朝一夕的事。治理只是權宜之計,真正能夠解決水資源問題的是我們的水資源保護意識。樹立全民節水的風潮,切實加強環境執法管理力度,建立環境監察網,杜絕一切污染環境的違法行為,真正建立一個和諧水自然環境。

參考文獻

[1]王曉琳.水資源開發利用存在的問題及對策[J].現代農業科技,2011(15).

篇4

【關鍵詞】膜下灌溉;形成與發展;未來發展趨勢

中圖分類號:S274.1 文獻標識碼:A 文章編號:

0引言

新疆作為我國嚴重缺水的重要地區之一,其淡水資源極為匱乏,加之水利工程供水在農業灌溉中的利用率較低,且農業的用水效益低下,面對嚴重的局勢,要發展新疆農業,促進經濟、社會、環境協調發展,發展農業節水技術勢在必行。

1新疆發展農業節水技術的重要性

新疆是一個嚴重缺水的區域之一。首先淡水資源相對匱乏,由于新疆位于西北內陸,距離海洋較遠,其大陸性干旱和半干旱氣候特征表現明顯。在這種氣候特征之下,新疆每年的降水量平均下來不足155.9毫米,每年平均的蒸發量也只有1500毫米至3300毫米,新疆主要的旱作物的學水量多數在550毫米以上。就新疆的農業來說,可以說沒有灌溉就沒有新疆農業的發展,“荒漠綠洲,灌溉農業”這就話就充分概括了新疆農業的發展特點。新疆是個一個淡水資源相對匱乏的地區,全區淡水資源總量為832億立方米,每平方千米的產水量不到5.1萬立方米,這一產水量不足全國單位產水量的20%,在全國產水量排行中,新疆占據倒數第二。[ 1]近年來,隨著我國經濟社會的快速發展,新疆已成為我國缺水較為嚴重的地區。其次,新疆水資源利用率較低。為了緩解新疆淡水資源匱乏的情況,新疆大興水利工程,水利工程每年的供水量達到469.5億立方米,其中就有95%以上要用于農業灌溉,然而水利工程供灌溉用水的利用率較為低下,僅有40%左右,糧食作為的水分利用率僅有0.7千克,這一水準與發達國家的灌溉用水利用率相比相差甚遠。再次,新疆用水效益較為低下。據相關數據統計,新疆農業產值在GDP中所占的比重較少,不足18%,與新疆95%的農業灌溉用水量不相匹配,農業灌溉中大力發展節水技術,潛力巨大,將為新疆用水缺口的彌補起到重要作用。[ 2]為了促進新疆經濟、社會、環境的發展,大力發展農業節水技術勢在必行。

2新疆膜下滴灌技術的形成與發展

在新疆地區,由于農業對灌溉具有重要的依耐性,大力發展現代節水灌溉技術對對提高新疆農業灌溉中的水資源利用率和用水效益,促進新疆農業的發展具有重要的作用。從1950年以來,就開始發展節水灌溉技術,當時主要采用的節水灌溉技術是渠道防滲,主流的技術為塑料或苯板與剛性護面相結合的復式防滲形式。[ 3] 20世紀80年代末,新疆開始引進大型灌溉機。20世界90年代初,新疆開始進行半固定式管道加壓噴灌實驗,并且在這一實驗中取得較大的成功,從而帶動了新疆節水灌溉技術的發展。但是由于受到氣候條件以及地理特征的影響,使該區灌溉能耗較高,而且水分蒸發、漂移損失較大、費用高、灌溉面積小等不足之處。到20世紀90年代末,突破了傳統地面灌溉的多種不足之處,發展了膜上滴灌技術,一時間成為新疆灌溉技術的主要形式,但是由于膜上灌溉技術對地面平整度的要求很高,而新疆耕地坡度較大使該技術的節水效果大為降低。而隨著灌溉技術的發展,滴管技術與覆膜技術相結合,于是膜下滴灌技術應運而生。隨著膜下滴灌技術的日益發展完善,再配合先進的滴灌設備,膜下滴灌技術呈現迅猛發展的情形。據相關部門統計,至2009年,新疆新增的地灌面積就達到了23.65萬hm2,2009年底,新疆的總灌溉面積達到了58.15萬hm2,在高效節水總面積中,占據的比重達到接近90%。

3新疆滴灌技術的發展趨勢分析

3.1滴灌技術進一步發展

由于滴灌技術在開始發展階段,其應用范圍較為局限,其技術應用范圍還未擴展到棉花大田。而隨著棉花膜下滴灌技術的發展,在大田應用滴灌技術的瓶頸取得了突破,擴展了滴灌技術的應用范圍。而隨著滴灌技術的進一步發展,其應用范圍進一步擴展到番茄、大豆等條播類作物中,對小麥、苜蓿等密植作物也可以應用滴灌技術。通過相關實驗表明,膜下滴灌技術在小麥等密植作物中的應用,大大提高了農作物為產量,增產幅度達到20%以上。而膜下滴灌技術的發展并沒止步于此,其應用范圍在推廣的過程中,在甜瓜、馬鈴薯、藥材、水稻中的應用也不斷發展。

3.2果樹滴灌技術應用前景廣闊

由于果樹的經濟價值較高,相對于大田作為來說,果樹的經濟價值具有顯著的優勢,而在果樹的種植中,采用微灌技術,一方面在滴灌的過程中,能根據果樹不同的生長期以及不同生長期中的需求,可以將水分、肥料等果樹需求物質通過微灌技術精準地施予果樹,從而使果樹的果品質量大為提高,進一步提高果樹的經濟價值;另一方面,達到了節水減耗的目的,提高果農的經濟效益。從相關的實驗數據可知,在對葡萄、核桃等果樹實施滴灌技術不僅對果品質量相對有所提高,而且在節約肥料和水資源上表現出顯著的優越性,其節肥率達到20%以上,節水率達到40%以上。而新疆果樹種植面積不斷擴大,預計在2015年,新疆塔里木盆地的優勢果林面積將達到80萬hm2,因此新疆果樹滴灌技術其發展空間較為巨大,前景較為廣闊。[ 4]

3.3低壓、低成本的滴灌發展方向

由于滴灌技術在其應用過程中,仍然會產生成本,對于經濟實力相對薄弱的農戶來說,其成本開銷仍占據較大比重。因此在未來滴灌技術發展中,低壓滴灌技術將會成為滴灌技術發展主流,從而節約灌溉成本,減輕農戶經濟壓力,實現更發的節水效益和經濟效益。以低壓滴灌為發展方向,相應的低壓壓力調節器、低壓灌溉帶等產品也會相繼產生,從而推動新疆低壓、低成本的滴灌技術發展。

4結語

隨著膜下滴灌技術的發展,其應用范圍不斷擴展,在果樹滴灌的應用中,體現出較為廣闊的發展空間以及較好的發展前景,低壓、低成本滴灌技術將成為未來滴灌技術的發展主流,為新疆經濟、社會、環境協調發展發揮巨大作用。

【參考文獻】

[ 1] 徐飛鵬, 李云開, 任樹梅. 新疆棉花膜下滴灌技術的應用與發展的思考[ J ] , 農業工程學報, 2010, ( 1) : 25- 27.

[ 2]顧烈烽. 新疆生產建設兵團棉花膜下滴灌技術的形成與發展[ J ]節水灌溉, 2009, ( 1) : 27- 29.

[ 3]馬富裕, 周治國, 鄭重等. 新疆棉花膜下滴灌技術的發展與完善[ J ] . 干旱地區農業研究, 2010, ( 3) : 202- 207.

篇5

雖然地球表面71%的區域被水覆蓋,但居住在這個星球上的人類卻時時感到“口干舌燥”。原來,地球上存在的13億立方千米~14億立方千米的水中僅有2.8%是淡水,且這屈指可數的2.8%淡水資源中又有88%是以固體形式集中于冰川和冰帽之中的,只有剩下的12%才是人類可以利用的地表與地下淡水,其總量不過是地球水資源總量的0.34%。

目前,我國人均淡水擁有量為2400立方米,是全球平均量的1/4;而首都北京的人均水資源量才是全國平均的1/8(300立方米),遠遠低于國際公認的1000立方米缺水線!缺水時代造就了“南水北調”這樣浩大而又成本巨大的水利工程。然而,這樣的調水工程并不會增加淡水資源的總量,只不過是對南北分布不均的水資源進行人工、時空再分布而已。要想絕對增加淡水資源總量,只有向海洋要水。的確,海水淡化目前已成為沿海國家一勞永逸地解決淡水資源的共識。作為人類水資源的終極目標,海水淡化越來越受到各國政府和有識之士的追捧。隨著海水脫鹽技術的發展,海水淡化工程在全球范圍內的應用正方興未艾,其工程規模和應用范圍也日益擴大。

中東是世界上水資源極度匱乏的地區,為緩解水資源不足的窘境,以海水淡化為主的脫鹽技術早在數十年前就得到了蓬勃發展。截止到2007年6月,中東地區以海水淡化為主的脫鹽能力幾乎已經占到全球脫鹽總能力的3/4。一份2005年的報告指出,目前擬建、在建與已經投入運行的世界上最大的38座海水淡化工廠中,有35座便位于中東。其中,以色列、沙特阿拉伯以及阿爾及利亞等國是中東地區海水淡化工程應用的先驅;以色列海水淡化技術已經可使制水成本降至0.5美元/立方米~0.6美元/立方米。

在日本,已安裝的海水淡化裝置總生產能力已超過109萬立方米/日;近年來,日本以平均每年新建一座生產能力為5萬立方米/日~6萬立方米/日的海水淡化工廠的速度發展海水淡化規模。此外,美國、英國、西班牙、法國、澳大利亞等國的海水淡化技術亦相當發達,已相繼形成了海水淡化產業。美國加州本是嚴重缺水的地區,海水淡化已成為該州解決淡水資源的重要手段,目前美國一座最大的海水淡化工廠正在加州興建,到2015年加州淡水供應中將有10%來自于海水淡化。英國目前海水淡化技術也正以8%~10%的年增長速度快速發展。澳大利亞在其西部城市珀斯已建立起一座生產能力為14萬立方米/日的海水淡化工廠;另外一座更大的海水淡化工廠(生產能力為25萬立方米/日~50萬立方米/日)即將在東部城市悉尼完工。

我國對海水淡化技術的研究始于上世紀50年代。由于我國水價長期處于低位運行水平,制約了海水淡化技術的工程應用。截至2006年底,我國已建成海水淡化裝置43套,淡水產量僅為15萬立方米/日。其中,國外引進的9套技術設備產水量就占了70%,34套國有技術設備產水量僅占30%的份額。可見,目前我國海水淡化工程規模與國際水平相差較大。但是,我國自主研發的海水淡化設備可以將制水成本控制在5元/立方米左右,已接近國際最低海水淡化成本,至少與“南水北調”水價持平。

風能發電+海水淡化

在業已成熟的海水淡化技術中,反滲透已成為當今海水脫鹽技術的主體,占據著全球應用的絕對市場。所謂反滲透,是利用一種只允許溶劑分子(水)透過而不會讓溶質分子(鹽份等)通過的半透膜,在海水一側加壓,強迫水分子通過膜到淡水一側,從而水與鹽份分離。遺憾的是,在反滲透海水淡化技術應用中需要靠消耗電能來維持設備的高壓運行a所需電能固然可以靠目前以煤電為主的電力來提供,但是,燃煤發電一方面會“燒空”我們有限的煤炭資源,另一方面還會產生大量二氧化碳、二氧化硫而污染大氣。毋容置疑,如果我們不采用像風電、汐電這樣的清潔能源實施海水淡化,其后果將是以犧牲大氣環境為代價!而事實上,我國擁有的3萬多千米海岸線不僅僅是我們取之不盡、用之不竭的水資源寶庫,同時也蘊藏著極為豐富的風力資源。

傳統風力發電設備需要每秒大于6米的風速才適合經濟發電。按此數字統計,我國可利用風力發電的地區約占國土面積的76%。日本最新研發出一種垂直軸風車可以利用各個方向的風,使風速達到3米/秒即可發電。按此風速計算,我國目前可利用的風力資源顯然可以成倍地增加。

1999年歐洲風能協會的一項報告指出,全球風電發展在最近10年以近40%的速度飛速增長;至2002年,世界累計風電裝機容量超過3100萬千瓦;至2020年,風能將可提供世界電力需求的10%,同時在全球范圍減少100多億噸二氧化碳,排放。國際風電技術經過20年的開發已日臻成熟,商業化風電價格已經下降了85%,風電成本已從先前的20美分(1.40元)/千瓦時持續下降到目前的3美分(0.21元)/千瓦時。我國目前風電成本約在每千瓦時0.42元~0.72元之間,在沒有優惠政策及補貼的前提下,尚無法與火力發電競爭。但隨著2006年1月1日《可再生能源法》的實施,這一狀況將會大為改觀,必將帶來風力發電的春天。

剩余鹽液也不浪費

在海水淡化問題上一個不容忽視的問題就是如何處理被濃縮后的鹽液(鹵水)。大量向海洋中回排鹵水勢必導致局部海水鹽分的增加,這顯然會影響海洋生物的生長。因此,鹵水回排在國際上已開始受到嚴格限制。實際上,鹵水是一種十分有效的鹽業進料。例如,傳統曬鹽方法便是通過海水水分自然蒸發后獲取食鹽。而被濃縮幾倍的鹵水如果用于曬鹽,不就相當于提高了幾倍的曬鹽效率嗎?其實,海水中所含3,5%的礦物質是大自然賜與人類的巨大財富。被濃縮后的鹵水用于提取海水中的鉀、鎂、澳、氯、鈉、硫酸鹽這樣的化學物質,比起簡單曬鹽將會具有更為廣闊的應用前景。

理想的“零污染”

綜上所述,一個以反滲透海水淡化為核心,上游并網風力發電,下游連接鹽業化工這樣一個三位一體的生態技術便應運而生。這樣的生態技術以清潔風電作為動力去驅動反滲透海水淡化裝置,在從大海獲取淡水的同時又可以為下游鹽業化工提供濃縮鹵水。

篇6

關鍵詞咸水;微咸水;開發利用技術;河北滄州

中圖分類號 tv213.9 文獻標識碼a文章編號 1007-5739(2010)02-0321-01

滄州是我國水資源嚴重短缺的地區之一。全市多年平均地表水資源量為5.74億m3,地下水資源量為6.7億m3,扣除重復計算量0.5億m3,全市多年平均水資源總量為11.94億m3。全市人均水資源占有量183m3,為全國平均值的8%,河北省平均值的61%。按照國際公認的貧水與非貧水地區定量指標,滄州為絕對貧水區。自20世紀70年代以來,為維持本地區人民的正常生活和生產,不得不大量超采深層地下水和依靠外調水源,經過30多年對地下水的過量開采,致使地下水位持續下降,地下水降落漏斗面積不斷擴大,并引發了地面下沉、機井報廢、工程設施遭到不同程度破壞、地下水環境惡化等一系列環境地質問題[1]。

滄州特定的水文地質條件,使得淺層咸水、微咸水分布廣泛,水量比較豐富,全市總面積14 056km2,其中2~3g/l的微咸水面積4563km2,占總面積的32%,資源量為5.9億m3,可開采量4億m3;3~5g/l的咸水分布面積2 085km2,占總面積的15%,資源量為2.6億m3,可開采量為1.6億m3;大于5g/l的咸水分布面積1 915km2,占總面積的14%,資源量為2.3億m3,可開采量為1.2億m3。

1咸水與微咸水的開發利用現狀

由于滄州淡水資源匱乏,供需矛盾突出,為滿足工農業生產的需要,從20世紀70年代初就開發利用微咸水。主要應用在咸淡混澆、解決農村人畜飲水、發展水產養殖、城鎮居民生活、工業生產、抽咸補淡等方面。

20世紀70年代,首先在滄縣創造性地發展了機井組,把深層淡水和淺層微咸水混配后,用于農業灌溉。之后河北省水科院又在南皮縣烏馬營搞咸水灌溉試點,采取直接利用2~3g/l和3~5g/l的微咸水與咸水,在干旱時給作物澆關鍵水,能降低土壤溶液濃度,減少土壤溶液滲透壓,作物因得到必需的水分補充而增產[3]。據10年定位觀測,微咸水、咸水灌溉小麥、玉米連作,產量6 960~8 355kg/hm2,比不灌的旱作增產120%~160%。

2咸水與微咸水的利用技術

2.1咸淡混澆

咸淡混澆就是在現有深井(淡水井)旁,打一眼淺機井(咸水井),利用管道一體化技術,將淡水和咸水通過一個混合罐,按一定比例混合后,進行農田灌溉。按照出水壓力條件,淺深井咸淡水混合的方式主要包括無壓混合和有壓混合2種形式。無壓混合是指淺井、深井出水分別進入混合水池,在無壓狀態下,通過明渠或地下管道輸水至田間(圖1)。有壓混合是指淺井、深井出水分別在有壓狀態下進入混合水塔(亦稱“限壓通氣管”)或直接通過地下管道(亦稱“管道一體化混合”)輸水至田間[4](圖2)。

目前,把深層淡水和淺層微咸水混配后,用于農業灌溉,取得了顯著的經濟效益和社會效益。混合灌溉技術成果的應用在滄州市的大部分縣、市得到廣泛的推廣應用,已發展咸淡混澆井組3 000組左右,按每個井供給控制灌溉面積13.33 hm2,灌溉定額按1 800m3,每個井組可節水1/4左右計算,這樣,可控制灌溉面積400hm2左右,每個井組年可節約深層地下水1 800萬m3左右。

2.2解決農村人畜飲水

近年來,滄州市為解決東部地區農村飲水困難,采取打一眼咸水淺機井,安裝一套水處理設備(總投資在8~10萬元),利用電滲析和反滲透技術,可把含鹽量3~5g/l的苦咸水,通過淡化工藝脫鹽、降氟、凈化等,變成小于1.0g/l的淡水,達到國家規定的飲用水標準。每套設備可解決1 000~1 500人的安全飲水問題,到目前該技術已在黃驊、海興、滄縣、東光、吳橋、鹽山、孟村、南皮、青縣等縣市大力推廣,并已做為水利部推廣項目,目前,滄州市已發展苦咸水淡化站151處,使15萬人解決了飲水難的問題。

2.3發展水產養殖

充分利用地下水、咸水、微咸水和咸水淡化后的濃咸水,選擇適當水產品種和養殖技術,大力發展養殖業,增加農民收入。目前滄州市海興縣已有利用咸水養殖對蝦的經驗。

2.4用于城鎮居民生活

滄州市的城鎮生活用水主要為外調水源和深層地下水,如果將咸水、微咸水用于居民生活洗滌、沖廁、洗車等,可替代生活用自來水的一半。僅滄州市區每年可少用750萬m3自來水。還可將咸水用于噴灑道路、消防、游泳池、噴水池、澆灌城市草坪綠地、補充湖塘水體養魚用水等,目前,滄州市個別小區已有成功的利用經驗。

2.5用于工業生產

滄州市規劃用于工業的微咸水、咸水量為840萬m3。主要用于滄州市區、滄縣、黃驊、中捷、大港5個縣市的大中小型企業的工業循環冷卻水、紡織、鑄造及水泥制品等。滄化集團滄井公司23萬t pvc廠,為解決水源問題,該廠于1999年投資8 000萬元,興建了由30眼120~250m深咸水井組成的咸水水源地,日淡化咸水1.8萬t。原水平均含鹽量12.596 g/l,產品水含鹽量0.213g/l,各項指標均達到設計要求,完全能滿足企業用水需要,為大量集中利用咸水提供了技術與科學依據。

2.6抽咸補淡

在汛期到來之前,抽取地下咸水微咸水,或利用或排走,把地下水位調控到4~5m,能減少潛水蒸發。騰出地下庫容,加大汛期降雨入滲,增補地下淡水量,使地下水位提升到1.5~2.0m。這樣既可以減少地表徑流,又可以淋洗土壤中鹽堿,把降雨轉化為地下水資源,并淡化地下水。依據南皮縣烏馬營鄉的經驗,如此經過15~20年,可使微咸水區域的微咸水基本變為淡水,咸水也發生了明顯的淡化。

3小結

咸水微咸水的利用是緩解滄州水資源短缺的一項重要措施,不僅可以節約大量的淡水資源,節省各類開支,還可以提高農作物的產量,促進國民經濟的發展,更主要的是咸淡混澆技術的應用,在節約淡水資源、抽取淺層地下咸水的同時,大大改善了水環境,主要表現在以下幾個方面:一是保護地下水,抑制滄州地區地下漏斗的發展,緩解由此造成的地面下沉、機井報廢、工程設施遭到不同程度破壞、地下水環境惡化等一系列環境地質現象;二是降低城區淺層地下水位,減少咸水對建筑物基底的頂托和腐蝕作用;三是促進農業、工業乃至整個國民經濟的發展;四是提高人民群眾的生活水平和生活質量;五是促進節水型和環境友好型社會的發展;六是調控加大地表水的入滲量,淡化淺層地下水。 編輯

4參考文獻

[1] 胡榮花,馮聽雨.充分利用咸水、微咸水改善滄州水環境[j].地下水,2009(5):58-59.

[2] 方生,代文元.華北平原有咸水區雨洪控制利用[j].南水北調與水利科技,2003,1(1):38-43.

篇7

關鍵詞:沿海地區 海水淡化 海水直接利

前言

沿海地區是我國人口最多、經濟最發達的地區,是我國對外開放的前沿和窗口。由于經濟的持續發展和人民生活水平的提高,對水的需求量越來越大,對水質的要求越來越高,而水資源的嚴重污染,使本來緊張的水資源的供需矛盾更加尖銳化。濱海地區14個開放城市,有9個淡水供應不足,年缺水量60多億立方米,特別是長江以北地區為資源性缺水,水資源嚴重短缺,其中青島、煙臺、天津、大連等沿海城市的水資源短缺問題嚴重制約了地區經濟和社會的發展。一些島嶼,如舟山和長島等的進一步開發,也受到水資源短缺的限制……

面對水資源的日趨緊缺,向占水總儲量96.5%的海水要水,是勢在必行的。海水利用技術包括海水中提取淡水和利用海水代替淡水等技術,即通常所講的海水淡化和海水直接利用等,是解決沿海地區淡水資源短缺的重要措施。

1.海水淡化與飲用水供應

1.1 國內外概況

從海水中提取淡水的技術和過程稱為海水淡化。海水淡化在國際上是40年代研究開發的,開始以蒸餾法為主,60年代又研究開發了反滲透技術,逐步形成了以蒸餾法和反滲透法(SWRO)為主的海水淡化產業。蒸餾法以多級閃蒸(MSF)為主,另外有低溫多效蒸餾(LT-MED)和低溫壓汽蒸餾(VC)等。

海水淡化已成為中東和北非地區、加勒比海和地中海中諸多島嶼等經濟發展的生命線。目前世界海水淡化產量為16.4×106m3/d(2000年),雖然MSF占海水淡化量的70%以上,但呈下降趨勢,SWRO占14%,呈迅速上升趨勢。基于反滲透膜的進步和能量回收技術的高效,SWRO能耗已降到3kWh/m3,所以具有極強的競爭力。近幾年國際海水淡化招標中,RO法以投資省、成本低、占地少、投產快等優勢而屢屢奪標。

我國于1958年開展電滲析(ED)海水淡化的研究,1967-1969年組織了全國海水淡化會戰,奠定了膜法和蒸餾法海水淡化的基礎。經科技攻關,使海水淡化技術(反滲透和低溫多效)取得長足的進步。1987年大港電廠從美國引進二套3000m3/d MSF海水淡化裝置,與離子交換法結合,解決鍋爐補給水的供應。近年來,相繼建成數座500-2500 m3/d 反滲透海水淡化廠,對我國沿海地區,特別是發電廠、缺水城鎮和島嶼的經濟發展,已開始發揮其獨特的作用。

1.2海水淡化技術簡介

RO主要以高脫鹽率的中空纖維膜組件和卷式膜組件為關鍵部件在壓力下進行淡化。RO海水淡化廠最大規模達20萬m3/d,由海水提取系統、預處理系統、反滲透系統、后處理系統、能量回收系統、供電系統和控制監測系統等構成,這可解決城市用水問題。反滲透中型淡化廠200-2000m3/d很適于島嶼用水的供應。日產1-20m3的小型RO器適于艦船、漁船、海上鉆井平臺和島嶼上的個體用戶的需求。由于膜脫鹽率高,通量大,以及先進的能量回收裝置,單級即可高效地將海水淡化為飲用水。

多級閃蒸廠最大規模達30多萬m3/d,由預處理、鹽水加熱、熱回收和排熱四單元組成。適用于大型海水淡化,解決城市用水問題。但設備動力耗電高,易腐蝕和結垢。難以適應我國國情。

現代的低溫多效蒸發通常在低溫段操作(700C以下),腐蝕和結垢較輕,設備壽命長,可利用廉價的鋁合金傳熱管,可利用廢熱造水以降低成本,是蒸餾法中最具競爭力的。

1.3 海水淡化的經濟性

經濟性通常據投資費用和操作費用轉化為單位脫鹽水的成本來衡量。目前,最經濟的SWRO的成本約為0.5$/m3淡水,若海水淡化與發電、供熱和供汽以及海水綜合利用相結合,再加上淡化技術本身的發展,其成本會進一步降低。下面是國內的長島1000m3/d SWRO示范工程的例子:

長島1000m3/d SWRO示范工程的總投資732.6(萬元),包括取水設備,預處理設備, 高壓泵,反滲透裝置,產品水后處理設備,中央監控設備,儀表、閥門和藥劑,土建廠房、 設備運輸、設計、安裝和調試等。制水成本5.13(元/m3淡水),包括膜更換費,維修費,試劑費用,電費(用電5.0kWh/m3),折舊費 和勞力等。

1.4住區海水淡化的考慮

1.4.1 以城鎮為基礎的供水 作為城鎮供水或部分城鎮供水, 大、中型的海水淡化廠(每天數萬至數十萬噸)的淡化水經一定的后處理之后,并入原有的城鎮供水系統中。如中東、北非、沖繩和美國南部等。

1.4.2 以住區為基礎的供水 對無飲用水源的海島或靠海的住區,可據實際需求情況,建造中小型海水淡化廠(每天數百至上萬噸),也是可考慮的。如國內的長島、嵊泗和長海等。

1.4.3 以個別住地為基礎的供水 對遠離城鎮供水的個別海邊住地,可直接選用小型海水淡化器(每天數噸至上百噸)來解決。

2.海水直接利用與沿海城市節水

2.1 國內外概況

用海水代替淡水的技術和過程就是常講的海水直接利用。用海水代替淡水作為工業用水、煙氣脫硫、大生活用水和其它雜用水等。美、歐、日等國家和地區年用海水作為冷卻用水都近3千億立方米。而我國還不足200億立方米,與發達國家相差甚遠。

海水作工業冷卻水,目前國內外都仍以直流冷卻為主,且主要用于濱海火電、核電、化工和冶金等企業。海水直流冷卻技術具有深海取水溫度低、冷卻效果好和系統運行管理簡單等優點;但也存在取水量大、工程一次性投資大、排污量大和海體污染明顯等問題。海水循環冷卻技術在國外已有應用實例,最大的海水循環量達22 000立方米/小時,在我國尚處于研究階段,千噸級示范工程正在進行中。

城市生活用水占城市供水的20%左右,而城市沖廁用水占城市生活用水的35%左右。香港總人口690多萬,香港海水沖廁起源于50年代末,歷經40年的發展,海水沖廁已形成體系,占總人口的78.5%。每天沖廁用水約為52萬立方米。天津、青島和大連等也有少部分靠海的小區采用海水沖廁。

2.2海水直接利用技術簡介

海水冷卻分海水直流冷卻和海水循環冷卻。直流冷卻是指原海水經換熱設備進行一次性冷卻后,即排放的過程;循環冷卻是指原海水經換熱設備完成一次冷卻、再經冷卻塔冷卻后,循環使用的過程。

推廣海水冷卻,應解決海水取水、殺生、凈化、防腐、防垢和防附著等問題。海水直流冷卻技術有近80年的發展歷史,有關防腐蝕、防海洋污損生物附著技術已基本成熟。如大亞灣核電站和天津大港電廠年用直流冷卻海水分別為35億和17億噸。關于海水循環冷卻系統和相關的防腐、阻垢和防污損生物附著和防鹽霧飛濺等技術基本成熟,海水冷卻塔技術,國外有專門公司開發,技術也是成熟的。

利用海水作為大生活用水是一項綜合技術,它涉及海水取水、前處理、雙管路供水、地下和屋頂貯水、衛生潔具、及系統的殺生、防腐、防滲和防生物附著技術;大生活用海水與城市污水系統混合后含鹽污水的生化處理技術;合理利用海洋稀釋自凈能力將大生活用海水進行海洋處置的技術等。防腐技術和防生物附著技術已基本成熟,大生活用海水技術的重點是高含鹽量污水的生化處理技術和海洋處置技術。

2.3 海水直接利用的經濟性和社會效益

推廣海水直接利用作工業冷卻水,社會和經濟效益顯著。以威海華能電廠海水冷卻系統為例,系統總投資7000萬元,為發電容量85×104kw的機組提供18×105m3/d的直流冷卻用海水,這包括海水取水設施,預處理設施,殺菌、滅藻和防生物附著,防腐和犧牲陽極保護等。每kw的電, 冷卻用海水投資不足百元.

推廣應用海水作為大生活用水,對改善沿海缺水城市的居民的生活質量有重大的現實意義,也是緩解沿海城市淡水緊缺局面的有效措施之一,具有顯著的社會效益和經濟效益。

2.4住區海水直接利用的考慮

2.4.1 作為住區空調的冷卻用水 對水資源短缺的旁海住區,其大型中央空調可考慮選用海水作為空調冷卻用水,以節約淡水。

2.4.2作為住區的沖厠用水 對新建的旁海住區,有合適條件的可考慮雙管路供水系統,如香港那樣,用海水沖厠,來節約淡水。

2.4.3作為住區的部分生態用水 對新建的旁海住區景觀建設中,在合適的有條件的地點可考慮用海水作為景觀用水;可用海水的雜用水也盡量用海水。

結語

我國水資源匱乏,又是一海洋大國,沿海城市一半以上缺水,所以海水淡化和海水直接利用應作為解決沿海城鎮和島嶼水資源不足的重要的途徑和方法之一。海水淡化和海水直接利用在國內已有示范和部分工程實踐,隨著經濟的持續發展和人民生活水平的提高,對海水淡化和海水直接利用的認識會進一步提高,對海水淡化和海水直接利用的需求會越來越大,海水淡化和海水直接利用將會為沿海地區經濟發展和居民生活質量的改善更好地服務。

參考文獻

1. 高從堦 劉應子 張耀江, 中國工程院重點咨詢項目《中國可持續發展水資源戰略研究》, 課題四 , 專題四

2 高從堦 譚永文 張耀江,科技部咨詢項目《加快我國海水利用技術 產業發展及政策研究》,《加快我國海水淡化技術產業發展研究》分課題

3. 關于“海水直接利用”的調研報告,全國政協人口資源環境委員會專題調研組(1998年7月)

4.高仁先,沿海工業城市擴大利用海水的調查研究,中國高科技產業化研究會海洋分會第三屆學術年會,海水利用技術與海洋防腐技術產業發展研討會文集(1996年9月,天津)

5.白榮明,海水直接利用技術現狀與展望,同4

6.趙建民,海水利用,天津科學技術出版社,1994年

7.林斯清,張維潤,海水淡化的現狀與未來,工業水處理和海水淡化應用與發展研討會文集,1999年6月,北京

8.高從堦,膜技術與相關海洋產業,海洋通報,16,(4),1997

9.王世昌,我國海水淡化發展策略探討,同7

篇8

【關鍵詞】 古浪縣 高效節水 農業

1 水是什么

人類很早就知道水、利用水,水無色、無味、無嗅、透明,是自然界中最常見的液體。古代哲學家們認為,水是萬物之源,萬物皆復歸于水,所以一直把水、火、氣、土當作四個基本元素,由它們構成世界上一切物體。直到1784年英國科學家卡文迪許用實驗才證明水不是元素,是由兩種氣體化合而成的產物。

2 水資源情況

我國是一個干旱缺水嚴重的國家。我國的淡水資源總量為28000億立方米,占全球水資源的6%,僅次于巴西、俄羅斯和加拿大,名列世界第四位。但是,我國的人均水資源量只有2300立方米,僅為世界平均水平的1/4,是全球人均水資源最貧乏的國家之一。然而,中國又是世界上用水量最多的國家。僅2002年,全國淡水取用量達到5497億立方米,大約占世界年取用量的13%,是美國1995年淡水供應量4700億立方米的約1.2倍。

甘肅省多年平均年自產地表水資源量282億m3,不重復地下水資源量7.3億m3,自產水資源總量289.3億m3,人均水資源量1 077m3,僅為全國人均的1/2,耕地畝均水資源量378m3,約為全國平均水平的1/4。

古浪縣水資源總量為22421萬m3,其中:自產地表水資源量為11811萬m3,占水資源總量的52.7%;與地表水不重復的凈地下水量610萬m3(多年平均地下水資源量8537萬m3),占水資源總量的2.7%;調入黃河水10000萬m3,占水資源總量的44.6%。當地水資源人均占有量314m3,畝均占有量114m3;黃河水受益區人均占有量789m3,畝均占有量337m3。全縣地表水可利用總量19553萬m3(含黃河水10000萬m3),地下水可開采總量為6130萬m3(含重復水量)。

3 什么是高效節水灌溉

高效節水灌溉是對除土渠輸水和地表漫灌之外所有輸、灌水方式的統稱。根據灌溉技術發展的進程,輸水方式在土渠的基礎上大致經過防滲渠和管道輸水兩個階段,輸水過程的水利用系數從0.3逐步提高到0.95,灌水方式則在地表漫灌的基礎上發展為噴灌、微灌、直至地下滴灌,水的利用系數從0.3逐步提高到0.98。

目前我國水資源十分緊缺,而農業用水浪費極為嚴重傳統的大水漫灌方式使農業成了用水大戶,其用水量占全國總用水量的70%以上,而水的有效利用率只有30%~40%,僅為發達國家的一半左右,每立方米水的糧食生產能力只有0.85kg,遠遠低于發達國家每立方米水的糧食生產能2kg以上的水平。改變人們千百年來傳統的灌溉習慣,用較少的水獲得較高的產出效益,推廣高效節水灌溉技術是一項重任,也是緩解我國水資源緊缺的途徑之一,更是現代農業發展的必然選擇。

4 各種高效節水灌溉技術

我國現行的節水灌溉方式主要有畦灌、溝灌、漫灌、噴灌、滴灌,微噴灌、滲灌,霧灌、膜上灌等。而古浪河水管處2014年在泗水鎮鐵門村和上四壩村實施的高效節水灌溉主要是管灌和滴灌,這主要是根據我縣的自然環境和地理條件確定的。

4.1 管灌的優點

(1)節水。以管道代替土渠輸水,大大減少了沿途滲漏和蒸發損失,質量好的管道可以做到基本沒有輸水損失。

(2)省時、省工。用土渠輸水需要時間較長,沿途還要專人巡渠以防渠道跑水,利用管道輸水速度快,即省時間又省工。

(3)省地。修建渠道要占用耕地,管灌輸水是把管道埋入地下,省去了渠道占地,提高了土地利用率。

(4)灌水及時,增產增收。土渠輸水慢、輪灌周期長,遇到干旱天氣,莊稼得不到及時灌溉,常造成減產。利用管道輸水澆水及時,同時又節水,可以擴大灌溉面積。

(5)省電。對機井提水灌區來說,節水意味著就是節能,根據測算,管道灌溉比土渠灌溉一般省電四分之一左右。

(6)便于管理和機耕。灌溉管道埋設在地下,不影響田間農業機械耕作和交通運輸,減少了渠道維修和清淤環節。

4.2 滴灌

滴灌則是近年來出現的最先進的灌溉技術。美國、澳大利亞1998年開始對果樹、草坪實施地下滴灌研究試驗,以色列2004年6月在新疆石河子開始棉田滴灌試驗。我國則自1996年起,分別在北京、天津、江蘇、新疆,對速生林、果樹、草坪、城市綠化植物實施滴灌,均獲成功。

篇9

今天,我看了這樣一幅漫畫,漫畫上畫著一個水龍頭和一個墳墓,墳墓上有一滴水,周圍是一片一望無際的沙漠,這位水龍頭先生拿著一束來祭拜這滴水……看完這幅漫畫,我受益匪淺,水是源源不斷的,是取之不盡,用之不竭的概念也取消了。

我們中國是一個水資源緊缺的國家,盡管水資源總儲量達2.81萬億立方米,居世界第6位,但中國養活著世界1/4的人口,人均水資源占有量不足世界人均占水量的1/4,被列為全球13個人均水資源貧乏的國家之一。專家預測,中國人口將在2030年達到16億的高峰,再加上日益嚴重的水污染,到那時,中國將成為嚴重缺水的國家。水,是生命之源,任何物質都不可替代。沒有水就沒有生命,更談不上什么文明和發展。然而,由于世界人口的劇增、人類的過度索取和浪費,以及工業污染等原因,世界淡水資源越來越匱乏,人類正面臨著嚴重的水危機

水資源危機已經成為全球最為關心的問題之一。全球約有11億人喝不上干凈的飲用水,每年有310萬人死與于不潔飲用水引發的相關疾病;全世界用不上基本衛生設施的人有26億;發展中國家的人每天平均需要步行6公里去取水;……這些令人觸目驚心的數字,不能不讓我們每個人深思。

篇10

內容摘要:水資源是社會、經濟與生態可持續發展的剛性約束,其承載力的確定是經濟發展決策的前提。本文通過對區域相對水資源承載力的動態分析,透析目標區域水資源短缺和超負載的現狀,描述水資源承載力的變動趨勢,揭示可控因子,并提出優化水資源配置的對策。

關鍵詞:相對水資源承載力 可控因子優化配置

水資源,擔負環境與資源要素雙重身份,是一種可恢復再生,但不可增生的自然資源,是人類生存、環境、經濟可持續發展的基礎支持系統的子系統。隨著我國經濟的快速增長、人口基數的逐漸擴大和城市化進程的加快,水資源的需求量與日俱增,與此同時,人類經濟活動的加快以及生活方式的轉變,對環境造成的負面影響使得水資源的再生能力下降,繼而水資源的總量和質量下降趨勢明顯。水資源的供求矛盾日益凸顯,已經成為制約我國經濟增長與發展的瓶頸之一。雖然目前我國海水資源淡化技術取得了相當的進展,但受技術處理成本和運輸成本的約束,使得我國水資源的短缺困境在較長時期內無法突破。

相對水資源承載力的研究方法

相對水資源承載力是指通過選定一定的區域作為參照區,以該參照區單位水資源承載量為標準,將目標區與參照區的水資源存量進行對比,目的在于分析目標區的水資源對現有人口的承載能力或相對可承載的適度人口數量。它在一定程度上可以相對的反映出,一定時期內區域內資源對該空間人口的基本生存和發展的支撐能力,是評判區域可持續發展的重要參考依據。

本文中,相對水資源承載力的研究,采用相對水資源承載系數描述區域水資源的人口、農業、經濟承載能力。經實際檢驗證明,該系數能夠較好地反映某一地區在一定時間內的水資源的相對承載能力,或區域范圍內各子區域同一時間的相對承載力。

(一)指標和研究區域的選取

在“區域水資源-生態環境-經濟社會” 這個耦合系統中,選定人口數量、農作物播種面積和區域內生產總值作為承載對象;選定各個時期的供水總量代表水資源指標。

本文選定的目標區為河北省,其在水資源短缺問題上具有代表性和典型性。河北省地處渤海地區的中心地帶,內環京津。環渤海經濟圈的確立以及京津冀區域經濟一體化的背景之下,河北省正處于經濟提速發展的新階段,2008年省內經濟產出總量位列全國第六。但是,河北省的水資源總量只有119.8億m3,目前人均171.4m3(水資源人均量在全國排名倒數第四,遠遠低于極度缺水國際標準≤500m3),而且95%以上的河流出現斷流,地下水整體水位連年下降,再加上水域污染問題仍未得到根本解決,致使河北省水資源保障力嚴重不足。水資源的短缺與經濟的提速發展,使對水資源承載力、水資源利用與水生態環境涵養等問題的研究成為河北省不可回避的戰略性問題。

參照區選定山東省,源于山東省水資源的整體狀況相對于其他省份來講,與河北省有較好的相似性,而在經濟發展程度上遠高于全國平均水平,相比較之下能夠找到可供借鑒的啟示;參照區二選定全國,與全國平均水平相比較,對河北省的水資源承載力進行比較動態分析。

(二)估算方法

第一步:對水資源數據與人口數據和經濟數據進行總和標準化處理

x'ij=xij/∑i=1xij(i=1,2,3,……,m,j=1,2,3,……,n) (1)

其中,n為區域的個數,m為要素的個數。

第二步:計算標準化處理后的水資源數據與人口數據的比值,即為相對水資源對人口的承載系數。計算標準化處理后的水資源數據與經濟產出數據的比值,即為相對水資源對經濟的承載系數。

I=X水資源/X人口 (2)

H= X水資源/X經濟產出(3)

N= X水資源/X農作物播種面積(4)

X水資源、X人口、X經濟產出、X農作物播種面積分別為總和標準化處理后的水資源、人口、經濟產出和農作物種植面積數值;I、H、N分別為相對水資源對人口、經濟和農業的承載系數,在一定程度上反映水資源豐裕程度、水資源的時空分布狀況以及承載能力。

第三步:評判標準

若I

數據處理

本文按照指標和參照區設計,選取河北省、山東省、以及全國1978-2008年的人口指標、區域經濟產出、農作物播種面積和年供水量指標作為基礎數據。人口、農作物播種面積與經濟產出數據來源于2008年中國統計年鑒,2008年數據,來源于2008年中國國民經濟和社會發展統計公報,以及河北和山東的2008年國民經濟和社會發展統計公報,各年供水總量數據來源于相應水利公報。

依據相對水資源承載力的分析思路和計算方法,分別以河北、山東和全國作為選定區,以選定區1978-2008年的相應數據為計算基礎,得到1978-2008年目標區域、參照區域的相對水資源承載力的相關數據(見表1)。

區域相對水資源承載力的動態分析

(一)相對水資源對人口承載力的比較分析

1978-2008年,河北省相對水資源人口承載系數介于0.682~0.813之間,即I河北

從表1和圖1可看出:一是河北省水資源承載系數遠低于全國平均水平,區域內水資源匱乏,并且呈惡化趨勢,相對于區域人口的增長保障力不足。同時這一結果也反映出河北省人均需水量,相對高于山東而低于全國的平均水平。二是水資源匱乏狀態下,河北省水資源一直處于人口超載狀態,同時也表明河北省水資源的節約利用水平,高于全國平均水平但低于山東省。三是區域相對水資源承載力的差異也反映了我國人口、水資源時空分布的差異性。

(二)相對水資源對經濟承載力的比較分析

1978-2008年,河北省相對水資源經濟承載系數介于0.599~0.940之間,即H河北

從表1和圖2可看出:一是河北省水資源對經濟承載力小于全國的平均水平,區域水資源匱乏,當區域經濟規模持續擴大和發展提速時,水資源的保障力嚴重不足。一定程度上表明了河北省單位產出耗水量高于山東低于全國平均水平。二是水資源匱乏狀態下,河北省水資源一直處于經濟超載狀態,同時也表明河北省單位水資源的經濟產出效率,高于全國平均水平但遠低于山東省(除北京、天津、上海這三個直轄市之外,山東省的水資源利用效率最高),并且與山東省相比水資源的產出效率差距呈擴大趨勢。三是區域間的差異反映了我國經濟發展程度、水資源分布的區域不均衡性。

(三)相對水資源對農業承載力的比較分析

1978-2008年,河北省相對水資源農業承載系數介于0.640~0.719之間,即N河北

從表1和圖3可看出:農業作為我國的基礎產業,各區域的農作物種植面積波動幅度不大,農業需水規模未產生劇烈的變動,并基本上得到了保障。對于河北省,一方面反映了其水資源對農業的承載力系數低于全國的平均水平,區域水資源匱乏,水資源對農業發展的保障力較差。另一方面表明了河北省單位種植面積耗水量高于山東低于全國平均水平,農業用水效率較高是作為嚴重缺水地區(華北)應該做到的,但是與山東相比,河北省依然存在農業平均用水量過高和農業用水產值率過低的弱勢,農業節水灌溉技術和覆蓋面有待進一步提高。另外,相對于水資源綜合利用效率的提高,農業用水效率沒有得到明顯改善,農業用水可持續性低。

(四)河北省相對水資源人口、農業、經濟承載力比較分析

1978-2008年,河北省相對水資源人口、農業、經濟承載系數均小于1,相對于人口與農業承載系數,相對水資源的經濟承載系數波幅大,下降趨勢也較為明顯。此外,1978-1997年,三者運行較為規律,與經濟運行周期較為吻合,且N

提升區域水資源承載力的對策建議

1978-2008年間,目標區域相對水資源承載力的變動趨勢分析結果表明:河北省水資源稟賦差,對人口、農業、經濟的承載力相對較低,并呈下降趨勢;隨著技術進步和經濟的快速增長,水資源的利用效率大大提高,這也是相對水資源負載系數提高的主要原因,這驗證了水資源―經濟―生態三者間所存在的系統關系;水資源承載力是一個不確定變動中的量,是相對于不同地域、人口規模、農業發展狀況、經濟規模和技術條件下的相對區間,即具有相對的可控性。

在區域可持續發展的背景下,資源與環境是經濟發展的內生變量,是區域經濟發展規模與速度的剛性約束。客觀來看,水資源的涵養、水資源再生能力的恢復、水資源的開發利用水平的提升,不可能以放棄經濟增長與發展為代價。因此,在努力實現區域持續發展的目標之下,必須充分考量區域水資源的稟賦分布狀況和綜合承載能力,采取切實可行的措施,對可控因子實施影響以改善水資源狀況。

(一)完善水資源宏觀管理體制,加強水資源管理

首先,建立有針對性的區域性水資源利用和管理的法規體系。該法規體系建設應涵蓋水資源開發、水資源利用、水資源節約與保護和水行政執法等方面,結合《中華人民共和國水法》、《水污染防治法》等法律法規,使水資源的管理納入法制化軌道。

其次,加強水資源的統一管理,推進水務一體化建設。水,在同一流域或水文地質單元上是統一的整體,生態環境的有效保護、經濟社會的協調發展,要求必須統籌規劃和全面安排水的涵養、開發、利用與保護。因此,結合水的自然屬性,實行區域和流域相結合的統一管理,并在此基礎上推行水務一體化建設,是建設節水型社會、優化配置水資源的基本前提。

(二)調整生產力空間布局,實現資源的高效戰略配置

水資源空間分布與生產力空間布局不一致,即水資源供給與需求在空間與結構上不匹配,已經成為區域可持續發展的關鍵性制約因素。生產力空間布局合理與否直接關系到水資源利用效率的高低,也事關復雜水環境資源系統的可持續發展。河北省各市水資源稟賦差異較大,唐山、保定、秦皇島、滄州等地水資源條件較好,邯鄲、衡水等地水資源短缺,承載力低,高耗水、高污染的石油化工、電力等企業應盡量避免在水資源短缺或工業化程度較高的中心城市布局。

(三)加速農業產業化,優化產業結構以提高水資源利用效率

產業結構的優化能夠在一定程度上緩解經濟快速增長給水資源帶來的壓力,同時能夠提高水資源利用效率。農業產業化進程的加快,在提高農業投入產出比的同時,更便于采用先進的節水技術,提高農業用水效率,提升水資源對農業的承載力。對于河北省,應加快第三產業的發展,提高第二產業中現代工業的比重,大力發展生態農業,推進農業產業化,在產業結構的升級中尋求水資源的合理配置與高效利用。

(四)合理控制人口數量,改善水資源超負載狀態

2008年河北省人口達6988萬,人口密度為378.343人/平方公里,遠高出全國平均水平(138.335人/平方公里),人口過多必然導致生活需水規模巨大,水資源對人口的負載沉重,進而給水資源的持續利用和經濟的可持續發展帶來巨大的壓力。因此,合理控制人口數量仍然是保障水資源可持續利用,增強全省可持續發展能力的必然要求。

(五)開發利用微咸水資源,增強淡水貯蓄能力

雖然,我國海水淡化技術經過40多年的發展,取得了巨大進步,但海水淡化在國內的生產和應用仍集中于沿海城市,并主要用于工業生產。對于嚴重缺水的內陸地區,開發淺層微咸水更為可行。

咸水區大多分布在北方平原等極其缺水地區。采用新技術,加大對微咸水的開發利用,既可緩解缺水壓力,又可減少由于淺層咸水蒸發引起的鹽堿化問題,還可減少深層淡水開采量,增強淡水貯蓄和抗旱防洪能力。

(六)建設節水型社會,防止水環境惡化

水資源的有限性和生態脆弱性,使其極易受到污染和侵害。因此,節水、防污治污是解決水資源問題的必然選擇和根本途徑。

一是盡快建立水質監測網及水資源可持續利用預警機制。科學的監測預警機制,有助于掌控區域內水資源開發、利用、污染、治理的各種狀況,及時得到各種預警信息,有針對性地適時解決相應問題、防止水資源狀況的惡化。

二是建立節水治污的激勵機制,加強水源保護和水資源的利用效率。應該通過相對穩定的獎懲制度,約束和引導居民和企業的用水行為,激勵節水治污技術、器具、設備的發明和使用,廣泛推進污水資源化。

三是建立動態的水生態補償機制,根據監測和預警信息,核算水調度、水污染、污水處理、水源涵養、建立水邊環境帶等的成本與收益,及時修復水資源的再生能力,并協調好保護區與受益區之間的損益,以維護整個水生態環境的良性循環。

四是要增強公眾的節水和生態危機意識。相關部門必須制定合理的激勵機制,并通過各種渠道持續性地強化全民的資源環境危機意識。雖見效慢,但其潛移默化的過程能夠逐漸提升資源利用效率和資源節約意識,長期內,還會促使企業生產和居民生活方式向高效能、重節約、重環保轉變,而這正是建設資源節約、環境友好型社會的必然要求和最終目標。

參考文獻:

1.余春祥.可持續發展的環境容量和資源承載力分析[J].中國軟科學,2004

2.姚治君等.區域水資源承載力的研究及其理論探析[J].水科學進展,2002(1)