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1、第三节 水利及其开发建设,1、秦朝,自秦以后，我国经历了三次统一与和平时期，带来了秦汉、隋唐宋、元明清的水利大发展。,长江、珠江流域的水利工程如堤圩。,公元前256前251年兴建的都江堰和公元前246-前236年兴建的郑国渠。,一、中国水利开发的历程,（一）古代水利工程,2、隋朝,最具代表的当属连接南北的大运河。,2、元明清,(二)近代水利工程,这个时期，我国沦为半殖民地半封建社会，国力衰退。水利事业不但无法赶上世界发展的步伐，相反，已有的水利设施无力维修，效益退化。,在水利建设停滞而江河湖海不断演变的情况下，水旱灾害越来越严重，直接威胁着中华民族生存和发展。,(一)水利建设成就,二、新中国水
2、利,主要江河得到初步治理（修水库）,建设规模达到国际先进水平（筑坝和装机容量）,灌排工程取得明显效益（农业生产70%以上来自于灌区）,进行了综合治理，修建了一大批小型水利水保工程,1950年以来全国有效灌溉面积的变化,(二)当前水利方面存在的主要问题,防洪能力普遍偏低，洪灾仍然是社会经济发展的严重威胁,城市缺水，水污染日趋严重,旱涝灾害频繁,水能资源开发利用率低,水土流失依然严重,内河航道通航能力低,工程设计标准偏低,1990年代主要江河流域有6年发生大洪水，局部地区的洪水每年都会发生；平均每年有7次台风在中国大陆登陆；因暴雨引发的泥石流、滑坡等突发性山洪灾害也很突出。,目前我国水土流失面积占
3、国土面积37，每年流失的土壤总量达50亿吨。严重的水土流失，导致土地退化、草地沙化、生态恶化，造成河道、湖泊泥沙淤积，加剧了江河下游地区的洪涝灾害。,目前，按正常需要和不超采地下水，年缺水总量约为300亿至400亿立方米。全国600多座城市中，已有2/3的城市存在供水不足问题，其中严重缺水城市占18%以上，全国城市缺水总量为60亿立方米。水资源短缺已经成为我国尤其是北方地区经济社会发展的严重制约因素。,缺水城市比例,“三北”地区:6300多万人饮用含氟量超标水-驼背病、骨质疏松、骨变形，甚至瘫痪，丧失劳动能力；内蒙古、山西、新疆、宁夏和吉林等:200多万人饮用高砷水-皮肤癌和内脏器官癌变；北方
4、和东部沿海:3800多万人饮用苦咸水-胃肠功能紊乱，免疫力低下；1100多万人饮用水受到血吸虫病威胁。,水电开发程度低，能源供给不足，供需矛盾突出。截至2003年底，全国水电资源开发量仅占可开发量的24%左右，大量宝贵的水能资源白白流失的同时，全国范围内电力和能源缺乏，限电拉闸现象在许多地区甚至大城市时有发生，造成不小损失，制约经济发展，部分地区甚至影响到群众正常生活。,科学开发水能资源 促进水资源可持续利用和经济社会的可持续发展 在联合国水电与可持续发展论坛上的讲话 索丽生,我国流域面积在100平方公里以上的河流有5万多条，总里程达43万多公里，具有发展内河航运的良好自然条件。但目前全国内河
5、通航里程仅占总里程的28.8%。通航1000吨级船舶的航道仅占通航航道的6.5，而等外航道里程却占通航里程的一半以上。,船舶技术水平低，船型复杂，达几千种。船舶吨位小，平均载重仅为美国平均吨位的1/10。航速低，在京杭运河上航行的船舶每小时为7-8公里。,三、主要河流的治理开发,年均径流量 9 600 108 m3，蕴藏2.68108 kW水能量，可开发1.97 108 kW，占全国的53。最大问题洪水峰高量大，河道泄洪能力不足。,长江是我国第一长河,也是我国水量水能最丰富的河流。发源于唐古拉山，流经了十一个省市区，在崇明岛岛处东流入东海。,1.长江的概况,（一）长江的治理与开发,金沙江,雅砻
6、江,大渡河,沱江,岷江,乌江,赣江,湘江,汉水,长江源各拉丹东,京杭大运河,1,2,3,4,5,6,7,8,9,1.都江堰灌区,2.乌江渡水利枢纽,6.柘溪水利枢纽,7.韶山灌区,8.万安水利枢纽,3.葛洲坝水利枢纽,4.丹江口水利枢纽,5.荆江分洪工程,9.江都水利枢纽,上游：河源到宜昌。其水文特征是：落差大，水流急；中游：支流多，湖泊多，水量大，河道弯曲；下游：支流少，湖泊众多。,2.分段及其水文特征,建设上中游防护林。中下游筑堤防洪在分洪后可防御1954年级洪水约为40年一遇，不分洪可防1025年一遇的洪水。全流域建成大中小水库4.8万多座，总库容1 222108 m3。汉江可基本控制洪
7、水威胁。中下游平原建排水涵闸7 000多座，机电排灌容量510104 kW，大部分地区排涝标准达5年一遇以上。开发大中小水电约1 600104 kW，其中葛洲坝水电站装机容量271.5104 kW，年发电量157104 kWh。系统整治改善了中下游航道，川江航道有明显改善。,3.长江流域开发治理的措施,目前兴建的三峡工程，最终蓄水位175 m，坝顶高程185 m，总库容393108 m3，其中防洪库容221108 m3，装机容量1 768104 kW，年发电量840108 kWh。,(二)黄河的治理开发,黄河年均径流量563108 m3，水能蕴藏量4 054104 kW，可开发2 800104
8、 kW，年输沙量16108 t，平均含沙量35 kgm3。,小浪底,龙羊峡,刘家峡,黑山峡,青铜峡,三门峡,渤 海,汾河,无定河,北洛河,沁河,拉西瓦,李家峡,公伯峡,盐锅峡,八盘峡,三盛公,万家寨,上游建梯级电站，目前共建了龙羊峡、拉西瓦、李家峡、公伯峡、刘家峡、盐锅峡、八盘峡、青铜峡等梯级电站，装机容量达894104 kW;中游水土保持，初步治理面积约10104 km2，入黄泥沙有所减少;下游加固河堤,在河堤上种树植草;关键工程：三门峡工程制洪；蓄清排浑（小浪底），控制凌汛；利用径流低水头发电（小浪底）;,1.目前存在的主要问题,黄河开发治理,2.主要措施,泥沙得不到有效控制，下游河道继续
9、淤高;凌汛威胁，龙羊峡和刘家峡冬季放水发电，增加下游凌汛的威胁;水资源不足，上中下游用水近270108 m3，汛期还需用200多亿立方米输沙入海;近年来春季干旱时下游经常发生断流现象。,(三)淮河的治理与开发,1.淮河的概况发源于河南桐柏山，向东流经河南、安徽两省，到江苏入洪泽湖，一支经高邮湖、大运河入长江，另一支出洪泽湖经苏北灌溉总渠直接注入黄海。,(1)分段上游：河源至豫皖交界的洪河口；中游：洪河口至洪泽湖；下游：洪泽湖以下。,(2)淮河多水灾的原因A.支流多，且成扇状水系;B.落差大。全长约一千公里的淮河，总落差就达两百公尺;C.卡脖子。在上中游的许多河段，由于河道弯曲狭窄，支流洪水快速
10、汇集后，极易造成行洪不畅;D.两头翘。淮河上游基本上是山区丘陵地带，坡大流急，而淮河水系最大的湖泊洪泽湖由于多年泥沙淤积、加高加固，湖底已高于淮河河床，形成地上湖，类似黄河下游;E.暴雨频。淮河流域的暴雨多集中在六到八月;F.历史原因。淮河原为一条航运和灌溉十分便利的独流入海河流。1194-1855年的661年间，黄河夺淮入海。由于泥沙淤塞，淮河中游河床淤高，下游出口被堵，洼地成湖，淮河此时只得改道由大运河入长江.,2.淮河流域综合治理 目前的主要问题：一是中游洪水通道未能根本解决，平原蓄洪区使用时困难大；二是河水污染严重。（1）建水利工程 在支流上游修建了引淠河、史河和杭埠河等三河水的梅山、
11、佛子岭、响洪甸、磨子潭和龙河口等水库，并兴建了淠史杭灌溉工程，基本解决了江淮丘陵地区农田蓄引排灌相结合的治理问题；在中下游主要解决地势低洼、河道行洪不畅的问题，为此，兴建了苏北灌溉总渠、茨淮新河、新汴河、三河闸等工程，并加固了蓄洪的洪泽湖大堤、行洪的里运河水堤，开挖了入海新河。同时，实施“东调南下”工程，修建了分洪工程，如分淮入沂，分沂入沭，减轻了洪泽湖的蓄洪压力，保证行洪通畅，现已取得了防洪、灌溉的综合经济效益。,（2）建立长效治污机制 坚持防洪除涝与环境建设并举，结构调整与环境建设同时并举，标本兼治、重在治本，努力形成污染防治的长效机制。具体措施 A.加快产业结构调整，从严控制高污染项目建
12、设；B.提高农业生产科学技术水平，发展无公害农业标准化生产，加强畜禽养殖业的综合治理，努力减少农业污染；C.增强环境管理和监测能力，加强环保监督和执法，推行企业环境行为信息公开化，促使企业加强环保自律。加强水污染监控系统建设，逐步实现重点污染源在线监控全覆盖；D.重视公民的环境保护意识和法制宣传教育，努力提高人口素质。,南四湖指南阳、独山、昭阳和微山湖,“东调南下”工程指扩大沂、沭河洪水入海和南四湖洪水南下出路，使沂沭河洪水尽量由新沭河就近东调入海，腾出骆马湖、新沂河，接纳南四湖洪水。,大运河各段的名称,淮河流域水利工程示意图,泗,洪河口,淠河,(四)海河、滦河的治理与开发,存在问题：缺水严重
13、。地下水的超采导致大范围的“漏斗”，引起地面沉降，海水入侵。为弥补海河水系的水量不足-兴建引水工程引滦入津；引黄入津，包括引黄入晋、引黄入淀；引江入津。指南水北调东线工程。,海河下游分洪减河位置,海河，也称沽河华北地区最大的水系上游有五大支流，这些支流分别源出燕山、太行山、五台山、恒山和黄土高原。在天津附近汇合后始称海河。因此，海河水系是典型的扇状水系。五大支流含沙量大，汛期同时来临，同时涨水，下游因仅此一天然水道，渲泄不畅，过去常常泛滥成灾。,治理措施,上游修水利工程和治沙；下游开挖入海的河道。,(五)珠江的治理开发,(六)内陆河的开发,内陆河区总面积近340104 km2，占国土面积的35
14、，年径流量大于1108 m3的内陆河90多条。内陆河流域的开发程度有很大差别，其中新疆天山南北、甘肃河西走廊开发程度较高（这与农业开发有关）。内陆河区的主要问题：防止水资源的过度开发。要提高每立方米水的经济效益，保证人口、经济和环境的协调发展。,珠江旧称粵江我国南方最大的河为西江、北江和东江的总称。西江为珠江的主干，发源于马雄山。,开发利用,西江以上主要进行水能的开发；西江以下航运。,四、跨流域调水,(一)规划中地区性的引水工程,华北区：南水北调中线与东线；引黄入淀；万家寨引黄入晋；引黄济潍、引黄济烟；山东西水东调即由东平湖引黄至莱州。,西北区：新疆北部引额尔齐斯河的北水南调；从长江上游引水到
15、黄河的南水北调西线工程。,东北区：北水南调(引松花江水至辽河)；辽宁省的东水西调。,东南区：浙江西水东调即引富济宁。,西南区：四川长征渠，引青衣江水至重庆；贵州乌江引水灌溉工程。,我国水利部门对长江上、中、下游引水北调提出西线、中线和东线引水方案。,东、中、西三线南水北调方案,(二)南水北调工程,一、南水北调可能对生态环境造成以下不利影响,1.东线的水体污染，这是南水北调成败的关键；,2.长江入海口的盐水入侵；,3.中线汉江下游的生态问题以及中线的地质安全问题。,1.治污方针。“先节水后调水，先治污后通水，先环保后用水”。,二、解决的方案,（2）在沿途经过的河南、安徽，进行水质改善，在山东、天
16、津实施用水保障；,（3）通过工业结构调整、流域综合整治等方式，形成系统化的治污工程体系。关闭一批污染较重的企业，并对沿途的一些目前污染较为严重的湖泊进行治理。,（1）在输水干线实施清水廊道工程。通过建立城市污水处理厂进行截污导流，以污水零排入输水干线；,2.防止海水入侵，土质盐碱化。一是采取“错峰”办法，不在长江下游水位低的时候调水；二是利用沿线地区多湖泊的优势，在长江水位高时引水入湖，在水位低时以湖补江，减少枯水危险。,一是加高丹江口水库大坝（13米），增加调蓄水量（100多亿立方米）；,二是对下游河道进行渠化，改善航道；,三是实施引江济汉的调水补偿工程。中线将穿越约180公里的“非饱和膨胀
17、土”地区。目前中国有关专家正与中国香港、加拿大、法国等地的学者共同开展课题研究，力争尽快掌握“非饱和膨胀土”的泥土特性，设计出有效的施工方案，使工程开挖达到指定的地质安全标准，把不利影响降到最低限度。,引水使汉江水位下降，对其中下游可能会产生水华（Water Blooms）现象。它是淡水中由各种藻类（如蓝细菌、绿藻、硅藻等）引起的一种水的富营养化现象。其主要危害：饮用水源受到威胁，藻毒素通过食物链影响人类的健康，蓝藻“水华”的次生代谢产物MCRST能损害肝脏，具有促癌效应，直接威胁人类的健康和生存。此外，藻类“水华”填塞自来水厂的过滤装置，漂浮在水面上的“水华”影响景观，并产生臭昧。据武汉大学水利水电学院谢平等人的研究结果表明，调水145亿m3后汉江水华发生的概率将会增加，而引江济汉工程的兴建能有效控制水华的发生。（南水北调中线工程对汉江水华发生概率的影响）,
