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1、1,水资源管理涂新军,2,第四章 水资源的数量管理,一、水资源数量,二、水资源量供需平衡,三、非常规水资源,四、水资源流和虚拟水,3,一、水资源数量,（一）世界水资源,（二）中国水资源,4,（一）世界水资源,5,（一）世界水资源,6,（一）世界水资源,目前世界上有53个国家和地区（占全球陆地面积的60%）缺水。联合国发表的世界水资源综合评估报告预测结果表明，到2025年，全世界人口将增加至83亿，生活在水源紧张和经常缺水国家的人数，将从1990年的3亿增加到2025年的30亿，全世界将有1/3的人口遭受中高度到高度缺水的压力。,7,（二）中国水资源,8,（二）中国水资源,9,（二）中国水资源,
2、10,（二）中国水资源,11,二、水资源量供需平衡管理,（一）水资源量的评价（二）水资源需求预测（三）水资源供给预测（四）水资源供需平衡分析,12,（一）水资源量的评价,水资源量管理的基础是对水资源量的准确掌握。水资源量的评价是水资源规划与管理的基础。主要包括地表水资源量、地下水资源量、水资源总量、水资源可利用量、水资源开发利用程度、供水量、用水量、用水消耗等。,13,（一）水资源量的评价,地表水资源量就是河流、湖泊、冰川等地表水体中由当地降水形成的、可以更新的动态水量，用天然河川径流量来表示，并与频率选择有关。（如50%、75%、90%等）地下水资源量是指地下水体中参与水循环且可以更新的动态
3、水量。水资源总量就是当地降水形成的地表和地下产水量，即地表产流量与降水入渗补给地下水量之和。,14,（一）水资源量的评价,水资源可利用量包括地表水资源可利用量和地下水可利用量两部分。地表水可利用量是指在可遇见的时期内，同时在考虑生态环境需水和必要的河道内用水需求的前提下，通过经济合理、技术可行的措施可供河道外一次性利用的最大水量。（不含回归水重复利用量）地下水可开采量是在可遇见的时期呢，通过经济合理、技术可行的措施，在不致引起生态环境恶化条件下允许从含水层中获取的最大水量。,15,（一）水资源量的评价,水资源开发利用程度通常用地表水资源开发率、地下水开采率和水资源利用消耗率来表示。地表水资源开
4、发率指地表水资源供水量占地表水资源量的百分比；地下水开采率是地下水实际开采率占地下水资源量的百分比。水资源利用消耗率是用水消耗占水资源总量的百分比。（？）,16,（一）水资源量的评价,供水量 是指各种水源工程为用水户提供的包括输水损失在内的毛供水量。用水量 是分配给用水户的包括输水损失在内的毛用水量。用水消耗量（耗水量）是指毛用水量在输水、用水过程中，通过植物蒸腾、土壤吸收、产品带走、居民和牲畜饮用等多种途径消耗掉而 不能回归 到地表水体或地下水层的水量。,17,（二）水资源需求预测,目前，我国水资源综合规划按“三生”用水进行预测，即生活用水、生产用水、生态环境用水。生活用水包括城镇居民用水和
5、农村居民用水 生产用水包括农业用水、工业用水、建筑业及第三产业用水。,18,19,（二）水资源需求预测,对于未来水资源需求的预测，重要的问题是准确性。（？）对于未来需水预测结果，决定水战略。万元产值需水量定额预测的水资源需求普遍偏高目前，人均综合用水量法得到广泛的认同。,20,（二）水资源需求预测,21,（三）水资源供给预测,供水量是指在不同的来水条件下，供水设施可提供的水量。根据供水的来源，供水水源由以下几个部分构成：常规水源：地表水源、地下水源、跨流域调水非常规水资源：污水回用、微咸水利用、雨水利用、洪水资源化、海水等,22,（三）水资源供给预测,23,（三）水资源供给预测,供水预测应注意
6、：供水量预测是在考虑供水现状的基础上，要考虑不同保证率的可供水量；要预计不同规划水平年工程变化情况以及考虑现有工程更新改造和续建配套后新增的供水能力；要考虑工程老化、水库淤积和因上游用水增加造成的来水量减少等对工程供水能力的影响。,24,（四）水资源供需平衡分析,供需平衡分析就是采取各种措施使水资源供水量和需求量处于平衡状态。水资源供需平衡的基本思想就是“开源节流”。开源就是增加水源，包括开辟新的水源，海水利用、非常规水资源的开发利用、虚拟水等。而节流就是通过各种手段抑制需求，包括通过技术手段提高水资源利用率和利用效率，如通过挖潜减少水资源的需求、调整产业结构、改革管理机制等。根据当地水资源条
7、件和社会经济技术水平，来决定是“以供定需 还是 以需定供“的水资源供需管理政策。,25,三、非常规水资源,（一）污水回用（二）微咸水利用（三）雨水利用（四）海水利用,26,（一）污水回用（中水利用，再生水）,以色列是水资源极为短缺的国家，水资源短缺促进了以色列在污水净化和回收利用发展，其技术处于世界先进水平。以色列立法规定要充分利用废水。城市中的水至少回用一次,污水回用后用于农业灌溉、工业企业、市民冲厕、河流复苏等方面。全国90%的污水收集排放,80%经过处理,最后有60%65%的处理后的污水回用。这些再生水中有42%用于灌溉,30%回灌地下。,27,（一）污水回用,日本早在1962年就开始回
8、用污水，70年代已初见规模，90年代初日本在全国范围内进行了废水再生回用的调查研究与工艺设计。赖沪内海地区污水回用量已达到该地区用淡水总量的2/3。1991年日本的“造水计划”中明确将污水再生回用技术作为最主要的开发研究内容加以资助,开发了很多污水深度处理工艺。,28,（一）污水回用,美国有357个城市回用污水,再生回用点536个。城市污水回用总量约为9.41093/年，其中灌溉用水占总回用量的60%，工业用水占总用水量的30%，城市生活等其它方面的回用水量不足10%。我国把“水资源的可持续利用和污水处理回用”明确写入“第十个五年计划发展纲要”和新水法中。,29,（二）微咸水的利用,微咸水利用
9、有了很长时间，技术日趋完善。最为典型的是以色列，经过科学合理的开发，采用先进的计算机系统，使微咸水和淡水混合为生活饮用水及农林业灌溉用水。日本用含盐浓度7.020.0g/kg的滞潮地或潮水河的水进行灌溉。我国北方可开采的微咸水(矿化度2.03.0g/L)资源总量约130.0亿m3,其中华北地区23.0亿m3,已利用了6.6亿m3，华北平原还有高达2万平方公里矿化度3-5g/L地下咸水面积，初步估算可以有开采条件的10-15亿m3，淮河流域微咸水资源总量约125.0亿m3,尚未开发利用。,30,（三）雨水利用,雨水利用就是直接对天然降水进行收集、储存并加以利用，雨水利用可以粗略地分为农业利用和城
10、市利用。近年来,世界各地悄然掀起了雨水利用的高潮,并成立了国际雨水集流系统协会(IWRA),于19821997年在世界各地召开了8次国际雨水收集大会。据统计，从20世纪80年代后期到现在，我国已建成水窖、水池、小塘坝等小微型工程1200万处，可集蓄雨水160亿3，初步解决3600万人的饮用水问题，为近267万hm2旱作农田提供了补充灌溉水源，使近3000万人开始摆脱干旱缺水的束缚和困扰（朱强等，2004）,31,（三）雨水利用,城市雨水的利用方式：（1）屋面雨水集蓄利用，利用屋顶做集雨面用于家庭、公共和工业等方面的非饮用水，如浇灌、冲厕、洗衣、冷却循环等中水系统。（2）屋顶绿化雨水利用，屋顶绿
11、化是一种削减径流量、减轻污染和城市热岛效应、调节建筑温度和美化城市。（3）园区雨水集蓄利用，绿地入渗，维护绿地面积，同时回补地下水。（4）雨水回灌地下水，在一些地址条件比较好的地方，进行雨洪回灌，人工补给地下水。,32,（四）海水利用,海水利用的方式：（1）开发海底淡水资源（2）直接利用海水（3）海水淡化利用,33,（四）海水利用,海水直接利用主要是生产和生活两个方面，从总的情况来看，工业冷却用水占海水总利用量90%。日本早在30年代开始利用海水，目前几乎沿海所有企业，如钢铁、化工、电力等部门都采用海水作为冷却水。西欧六国海水年利用量2000亿立方米。香港地区冲厕水用水量为52万m3/d，占香
12、港淡水总用量的21.6%。香港于20世纪50年代末开始采用海水冲厕，目前冲厕海水的用量已达到35万m3/d，占冲厕用水的70%左右，香港最终目标是全部用海水。,34,（四）海水利用,1997年全世界拥有日处理能力100 m3以上的海水淡化装置12 451个，处理容量达2 273104m3/d，近年来在以10%30%的速度增长。中东地区在世界海水淡化市场所占的份额最大，海水淡化量已占世界海水淡化总量的62%。中国是继美、法、日、以色列等国之后研究和开发海水淡化先进技术的国家之一，1997年，我国500 m3/d的脱盐设备已有40多个，总产水量18.69万m3/d（占世界海水淡化总量的0.8%,名
13、列第20位），目前我国年利用量80多亿m3方。（p62，表3-11）,35,四、水资源流和虚拟水,（一）水资源流（二）虚拟水,36,(一）水资源流,对于区域而言，水资源流向有四部分：（1）以资源、产品的形式流入区域（2）蒸腾蒸发的损失（3）以污水排放的方式排放（4）以资源、产品的形式输出区域所谓的水资源流管理，就是通过区域水资源流向的分析，明确水资源流入和流出，确立最佳的水资源配置，调控区域水资源的行为，管理水资源系列行为的总和。,37,(一）水资源流,38,(二）虚拟水,虚拟水与虚拟水战略是Tony Allan在20世纪90年年代提出，是指生产商品和服务所需要的水资源数量。虚拟水不是真实意义上的水，而是以“虚拟”的形式包含在产品中的“看不见”的水。虚拟水同时也被称为“嵌入水”或“外生水”，特指进口虚拟水的国家或地区使用了非本国或本地区的水这一事实。,39,(二）虚拟水,自Tony Allan在1997年提出虚拟水战略概念以来，虚拟水的研究成为一个热点，2000年以虚拟水为主题的第一次国际研讨会在荷兰召开，2003年3月在东京举行的第三次世界水论坛对虚拟水也进行了专门的讨论。虚拟水战略是指贫水国家或地区通过贸易的方式从富水国家或地区购买水资源密集型农产品（尤其是粮食）来获得水和粮食的安全，如果一个国家出口水密集型产品给其它的国家，实际上就是以虚拟的形式出口了水资源。,40,
