理论教育 我国陆地水力发电资源概况

我国陆地水力发电资源概况

时间:2023-11-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:我国是一个缺水严重的国家。淮河流域及其以北地区的国土面积占全国的63.5%,其水资源量仅占全国水资源总量的19%。对我国的可持续发展战略带来严重影响,并严重威胁到城市居民的饮水安全和人民群众的健康。水利部预测,2030年我国人口将达到16亿,届时人均水资源量仅有1750m3。许多专家们警告“20年后中国将可能找不到可饮用的水资源”。目前全国600多座城市中有300多座缺水,其中严重缺水的有108个。

我国陆地水力发电资源概况

我国是一个缺水严重的国家。我国淡水资源总量为2.8万亿立方米,占全球水资源的6%,仅次于巴西、俄罗斯和加拿大,居世界第四位,但人均只有2300m3,仅为世界平均水平的1/4、美国的1/5,在世界上名列121位,是全球13个人均水资源最贫乏国家之一。扣除难以利用的洪水径流和散布在偏远地区的地下水资源后我国实际可利用的淡水资源量则更少,仅为11000亿立方米左右,人均可利用水资源量约为900m3且其分布极不均衡。截至2011年底,全国600多座城市中有400多个存在供水不足问题,其中比较严重的缺水城市达120个,全国城市缺水总量为80亿立方米。在所有淡水资源中地表水2.7万亿立方米、地下水0.83万亿立方米,由于地表水与地下水相互转换、互为补给,扣除两者重复计算量0.73万亿立方米,与河川径流不重复的地下水资源量约为0.1万亿立方米。

(一)我国水资源的主要特点

按照国际公认的标准,人均水资源低于3000m3为轻度缺水;人均水资源低于2000m3为中度缺水;人均水资源低于1000m3为重度缺水;人均水资源低于500m3为极度缺水。我国目前有16个省(区、市)人均水资源量(不包括过境水)低于严重缺水线,有6个省、区(宁夏、河北、山东、河南、山西、江苏)人均水资源量低于500m3。我国水资源的主要特点如下。

(1)总量并不丰富、人均占有量更低我国水资源总量居世界第六位,人均占有量为2240m3,约为世界人均的1/4,在世界银行连续统计的153个国家中居第88位。

(2)地区分布不均、水土资源不相匹配长江流域及其以南地区国土面积只占全国的36.5%,其水资源量却占全国的81%。淮河流域及其以北地区的国土面积占全国的63.5%,其水资源量仅占全国水资源总量的19%。

(3)年内年际分配不匀、旱涝灾害频繁大部分地区年内连续四个月降水量占全年的70%以上,连续丰水或连续枯水年较为常见。

(二)我国水资源的状况

据监测,目前全国多数城市地下水受到一定程度的点状和面状污染且有逐年加重的趋势,日趋严重的水污染不仅降低了水体的使用功能,还进一步加剧了水资源短缺的矛盾。对我国的可持续发展战略带来严重影响,并严重威胁到城市居民的饮水安全和人民群众的健康水利部预测,2030年我国人口将达到16亿,届时人均水资源量仅有1750m3。在充分考虑节水情况下,预计用水总量为7000亿~8000亿立方米,要求供水能力比现在增长1300亿~2300亿立方米。全国实际可利用水资源量接近合理利用水量上限,水资源开发难度极大。根据1956—2011年的全国水文气象资料,我国水资源量的状况可概况为以下5点。

(1)降水总量 平均年降水总量为6.3万亿立方米,折合降水深为651mm,比全球陆地平均值低约21%。受气候和地形影响,降水的地区分布极不均匀,从东南沿海向西北内陆递减。我国台湾地区多年平均年降水为2541mm,而塔里木盆地柴达木盆地的多年平均年降水深则不足25mm。

(2)河川径流量 在我国,降水量中约有56%通过陆面蒸发返回空中,其余44%形成径流。全国河川径流量为2.8万亿立方米,折合径流量深为286mm。其中,地下水排泄量为6791亿立方米,约占28%;冰川融水补给量为572亿立方米,约占3%;从我国境外流入的水量约为171亿立方米。

(3)土壤水通量 根据陆面蒸散发量和地下水排泄量估算,全国土壤水通量约为4.3万亿立方米(约占降水总量的68%),其中约有16%通过重力作用补给地下含水层,最后由河道排泄形成河川基流量,其余3.6万亿立方米消耗于土壤和植被的蒸散发。

(4)地下水资源量 地下水资源量是指与降水、地表水有直接补排关系的地下水总补给量。根据水资源开发利用现状,全国多年平均地下水资源量约为8297亿立方米,其中有6773亿立方米分布于山丘区,1882亿立方米分布于平原区,山区与平原区的重复交换量约为358亿立方米。

(5)水资源总量 扣除地表水和地下水相互转化的重复量,我国水资源总量为2.9万亿立方米;其比河川径流量多的1009亿立方米水量是平原、山间河谷与盆地中降水和地表水补给地下水的部分水量,在不开采地下水的情况下,这部分水量以潜水蒸发的形式消耗,通过地下水开采,可以从蒸发中夺取部分水量加以利用。经过计算,平均年潜水蒸发量在北方平原地区为845亿立方米,在南方平原地区为120亿立方米。

联合国一项研究报告指出“全球现有12亿人面临中度到高度缺水的压力,80个国家水源不足,20亿人的饮水得不到保证。预计到2025年,形势将会进一步恶化,缺水人口将达到28亿~33亿”,世界银行的官员预测在未来5年内“水将像石油一样在全世界运转”。我国属于缺水国之列,人均淡水资源仅为世界人均量的1/4,居世界第109位。我国已被列入全世界人均水资源13个贫水国家之一而且分布不均,大量淡水资源集中在南方,北方淡水资源只有南方水资源的1/4。据统计,全国600多个城市中有一半以上城市不同程度缺水,沿海城市也不例外,甚至更为严重。目前,我国城市供水以地表水或地下水为主,或者两种水源混合使用,有些城市因地下水过度开采,造成地下水位下降,有的城市形成了几百平方千米的大漏斗,使海水倒灌数十千米。由于工业废水的肆意排放,导致80%以上的地表水、地下水被污染。许多专家们警告“20年后中国将可能找不到可饮用的水资源”。美国民间有影响的智囊机构(世界观察研究所)发表的一份报告中称:“由于中国城市地区和工业地区对水需求量的迅速增大,中国将长期陷入缺水状况”。我国的黄河在近二十年年年断流(其中1997年断流226天),流经我国一些人口稠密地区的淮河也曾经断流90天。卫星遥感整理显示,我国的数百个湖泊正在干涸,一些地方性的河流也在消失。目前全国600多座城市中有300多座缺水,其中严重缺水的有108个。北京市的人均占水量为全世界人均占水量的1/13,连一些干旱的阿拉伯国家都不如。就生产用水来说,在宁夏的一些地方,每亩水稻一年大约需要浇2000多立方米的水,一亩小麦需要1200多立方米的水。我国农村普遍的水资源利用率只有40%左右。在宁夏,每公斤大米耗水超过2t。大水漫灌如果真的对庄稼有好处,倒也罢了,但事实上这种做法是引起土地盐碱化的最根本原因。工业用水方面,我国炼钢等生产过程的单位耗水量比国外先进水平高几倍甚至几十倍,水的重复利用率不到发达国家的1/3。以河北省为例,这个人均水资源比以色列还少的地区,靠大量超采地下水掩盖着极度缺水这一重要事实,全省累计超采地下水600亿立方米,其中深层地下水300亿立方已无法补充。据初步估计再过15年石家庄的地下水就能采完。目前,华北平原已出现了全世界面积最大的地下复合漏斗区,达四五万平方千米。西部的许多地区,因地下水超采严重,大片已成活多年的树木枯死。以色列的自然条件比我国西部的许多地方更为恶劣,以色列不但居家过日子极重节水,而且其享誉世界的节水农业使世界上最缺水国家之一的以色列成为世界农产品出口大国,同时其出口节水农业技术与设备的收入更超过出口农产品的收入。

我国的水存在两大主要问题:一是水资源短缺,二是水污染严重。为缓解严峻的水形势应采用以下措施:①节水优先战略。这主要体现在控制需求、创建节水型社会上。在国家发展过程中,选择适当的发展项目建立“有多少水办多少事”的理念,杜绝水资源浪费。同时需要采用良好的管理和技术手段提高水资源利用率。积极发展节水工业、农业技术,大力推广应用节水器具,发现并杜绝水的漏泄,包括用水器具及输水管网中的漏泄。②确定“治污为本”理念。这就要求我国的水污染防治战略应尽快实行调整,从末端治理转向源头控制和全过程控制。③提倡“多渠道开源”,这主要是指开发非传统水资源。现在世界各国纷纷转向非传统水资源的开发。非传统水资源包括雨水、再生的污废水、海水、空中水资源。据介绍,目前我国工业用水重复利用率只有60%,城市废水利用几乎没有。而以色列的城市废水利用则达到90%,美国的洛杉矶也是利用处理过的城市废水浇灌绿地。城市废水的再利用不仅减少了污染,还可以缓解水资源紧张的矛盾。另外,随着技术进步,海水淡化成本趋低,并且海水可以直接用作工业冷却用水和冲洗用水。我国香港很多公用卫生场所的冲洗就是采用海水。中国政府水行政主管部门自1988年《中华人民共和国水法》颁布起,就确定每年的7月1~7日为“中国水周”。考虑到世界水日与中国水周的主旨和内容基本相同,从1994年开始,把时间改为每年的3月22~28日,进一步提高全社会关心水、爱惜水、保护水和水忧患意识,促进水资源的开发、利用、保护和管理。

(三)我国水资源的分布特点(www.daowen.com)

我国按河流水系将全国划分成十大流域,即黑龙江流域、辽河流域、海河流域、黄河流域、淮河流域、长江流域、珠江流域、东南诸河流域、海南诸河流域和内陆河流域。我国的水资源主要是由大气降水补给的河流、湖泊、土壤水和地下水等淡水资源。我国水资源的分布特点可归纳为以下4点。

(1)河流众多 全国流域面积大于1000km2的河流约有1500条;流域面积在100km2以上的河流有50000多条。在河流两岸形成了我国主要的农业区、运输网和发达的工业区。长江属世界第三大河流,黄河为世界第五大河流(以长度计)。

(2)径流量大 所谓径流量,是指单位时间内通过河流量某断面的水量。我国的年平均径流总量为2.72×1012m3,居世界第六位。人均径流量为2200m3,为世界人均径流量的1/4。

(3)水能资源丰富 我国大中型水电站约2000座,其中100万千瓦级大型水电站约100座,25万千瓦以上中型水电站约200座。20世纪90年代对各大江河流域的水能资源进行了复查(包括我国台湾地区在内),中国水能资源理论蕴藏量约为6.878亿千瓦,其中技术可开发的装机容量为4.47亿千瓦,经济可开发的装机容量为2.96亿千瓦,均占世界首位。在技术可开发蕴藏量中长江流域占59.2%、雅鲁藏布江流域(流入印度洋)占14.7%、澜沧江流域(流入湄公河,已建有漫湾、小湾、糯扎渡水电站)占7.3%、黄河流域占8.9%、珠江流域占7.4%、怒江流域占3.7%。

(4)水资源分布特异性强 在我国幅员辽阔的国土上,山地占全国总面积的33%、高原占全国总面积的26%、丘陵占全国总面积的10%、盆地占全国总面积的19%、平原占全国总面积的12%。各地降水量时空分布很不均匀(以斜贯我国大陆的400mm等雨量线划界,在此线西北为干旱和半干旱地区,约占全国国土面积的45%,气候干燥、雨量稀少、农作物需要常年灌溉。在此线以东,降水量由西北到东南逐步增加,但受季风的影响,降水量在时间和空间分布很不均匀)。降水量在地区上的分布见表1-1。降水量在时间上分布不均,汛期雨量占全年降水量的50%~70%(7~10月),冬春枯水期雨量占全年降水量的10%~20%(11~3月)。

表1-1 我国大陆降水量在地区上的分布

总之,我国的水资源状况不容乐观,典型表现是北方资源性缺水、南方水质性缺水、中西部工程性缺水。

(四)我国的水资源现状

我国的水资源现状可归结为以下5个方面。

(1)水旱灾害依然频繁并有加重趋势 我国水资源时空分布不均,与土地资源分布不相匹配,南方水多、土地少,北方水少、土地多。耕地面积的一半以上处于水资源紧缺的干旱、半干旱地区,约1/3的耕地面积位于洪水威胁的大江大河中下游地区,干旱和洪涝引发的自然灾害,是我国损失最为严重的自然灾害。由于气候变化等原因,我国的水旱灾害呈现加重的趋势。20世纪70年代,我国农田受旱面积平均每年约1100万公顷,80~90年代约2000万公顷,近五年来,平均每年受旱面积上升到3500多万公顷,因旱灾减产粮食约占同期全国平均粮食产量的6%左右。1950—2011年的52年中,我国平均农田因洪涝灾害受灾面积1021万公顷,而1990—2000年的10年间年均受洪涝灾害面积为1580万公顷(因水灾减产粮食约占同期全国平均粮食产量的3%)。

(2)农业用地减少、农业用水短缺程度加剧 随着城市化和经济社会发展,土地被大量占用,非农业灌溉用水需求急剧增加,农业与工业、农村与城市、生产与生活、生产与生态等诸多用水矛盾进一步加剧。尽管我国采取了最严格的耕地保护措施,但大量的农田和农业灌溉水源被城市和工业占用,耕地资源减少的势头难以逆转,水资源短缺的压力进一步增大。1980—2011年的三十多年间,我国经济发展速度较快,全国总用水量增加了25%,而农业用水总量基本没有增加。全国农业用水量在总用水量中所占比例不断下降,由1980年的88%下降到2004年的66%。

(3)中国水土流失尚未得到有效控制,生态脆弱 我国众多的山地、丘陵,因季风型暴雨极易造成水土流失。同时,对水土资源不合理的开发利用加剧了水土流失。目前,我国水土流失面积361万平方千米,占国土面积的38%,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、生态恶化并造成河道及湖泊的泥沙淤积,加剧了江河下游地区的洪涝灾害。由于干旱和超载过牧导致草原出观退化、沙化现象。

(4)污染负荷急剧增加,加重了水体污染 2011年全国废污水排放总量达750亿吨,比1980年增加了1倍多。大量的工业和生活污水未经处理直接排入水中,农业生产中化肥农药大量使用使得部分水体污染严重。水污染不仅加剧了灌溉可用水资源的短缺,成为粮食生产用水的一个重要制约因素,而且直接影响到饮水安全、粮食生产和农作物安全,造成了巨大经济损失。

(5)农村水利基础设施亟待完善 我国约有55%的耕地还没有灌排设施,农村有3亿多人饮水不安全。全国灌溉面积中有1/3以上是中低产田,已建的灌排工程大多修建于20世纪五六十年代,受当时经济和技术条件的限制,一些灌排工程标准低、配套不全,经过几十年的运行,很多工程存在工程老化严重、效益衰减等问题,灌溉用水效率低,因此,节约用水和提高土地粮食生产率的潜力还很大。

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