全国地表水供水安全分析

来自:    更新日期:早些时候
全国大气降水供水安全性分析~

一、全国多年人均利用降水量分布
用水量指分配给用户的包括输水损失在内的毛用水量,按农业、工业、生活三大类用水统计。农业用水包括农田灌溉用水和林牧渔用水; 生活用水包括城镇居民生活用水、公共用水和农村居民生活用水、牲畜用水; 工业用水为取用的新水量,不包括企业内部的重复利用量。
受季风气候的影响,中国的降雨时空分布极不均匀。中国的年均降雨量从东南向西北递减,从东南的 1600mm 递减到西北的不足200mm (附图 1)。我国人口的分布是东南多,西北少,大体可以从黑龙江省黑河市到云南省腾冲县划一条线。此线东南人口稠密,面积只占全国总面积的 43%,人口却占全国总人口的 94%; 西北部人口稀疏,面积占全国总面积的 57%,人口只占全国总人口的 6%。
根据中国气候降水量情况和中国人口分布情况,将我国多年人均利用降水量分布图划分为五区 (附图 2),分区情况如下:
Ⅰ. 降水利用充足区。包括新疆大部分地区、甘肃西北、内蒙古西部、青海西北。该区地域辽阔,地处边疆和内陆,多高山、高原和荒漠,属于资源性缺水地区,水资源量 “先天”不足,且分布极不均衡,“后天”对水资源的利用效率又低。区域内以荒漠为主,缺少平地,自然环境恶劣,而且气候极端,雨水不足,全年平均降水量不足200mm,农业难以发展,区域内生产、生活用水多以水窖储水为主。该区位置偏远,交通不便,开发历史较短,经济基础薄弱,人口很少,因此该区人均用水以降雨为主。
Ⅱ.降水利用较充足区。包括西藏、青海中部、甘肃中部、内蒙古。藏北高原北部海拔4700~5500m的地区,属高原寒带季风干旱气候,最暖月平均气温在6℃以下,年降水量100~150mm,是广阔的天然牧场。每年10月至翌年4月,西藏高原上空为西风急流,地面为冷高压控制,干旱多大风,低温少雨雪,降水量仅占全年降水量的10%~20%,如10月至翌年4月拉萨降水量只占全年降水量的3%,故被称为干(旱)季或风季。内蒙古全境以高原为主,多数地区在海拔1000m以上。主要山脉有大兴安岭、贺兰山、乌拉山和大青山。东部草原辽阔,西部沙漠广布。本区属温带大陆性季风气候,因地域辽阔,各地差异较大,多数地区四季分明,夏短冬长,较为干冷。年均气温-1℃~10℃;全年降水量约50~450mm。降水量受地形、距离和海洋远近的影响,自东向西由500mm递减为50mm左右。蒸发量则相反,自西向东由3000mm递减到1000mm左右。该区地表水量比降水利用充足区丰富。
Ⅲ.降水利用中等区。包括西南地区、长江中下游以北的大部分地区。四川位于亚热带,由于复杂的地形和不同季风环流的交替影响,气候复杂多样,东部盆地属亚热带湿润气候,年降水量900~1200mm。长江中下游地区的气候大部分属北亚热带,小部分属中亚热带北缘年降水量1000~1400mm,集中于春、夏两季。该区域内水系发达、地下水资源丰富,人口密集。
Ⅳ.降雨利用较不充足区。包括四川西北部、黄土高原、华北地区和东北地区。东北地区位于我国温带湿润、半湿润季风气候区。冬季寒冷干燥,夏季暖热多雨。东北地区跨三个温度带(暖温带、中温带、寒温带)、两个干温地区(湿润、半湿润区)。华北地区属于暖温带半湿润大陆性季风气候:春天干燥多风;夏季炎热多雨;秋天气爽雨少;冬季寒冷少雪。该区内地下水和地表水源丰富,人口比长江中下游少。
Ⅴ.降水利用不充足区。包括华南地区、长江中下游以南地区。华南地区的多数地方年降水量为1400~2000mm,是一个高温多雨、四季常绿的热带—南亚热带区域。这里,植物生长茂盛,种类繁多,有热带雨林、季雨林和南亚热带季风常绿阔叶林等地带性植被。植被多为热带灌丛、亚热带草坡和小片的次生林。热带性森林动物丰富多样,有许多典型的东洋界动物种类。华南地区的人口为1.69亿,如果加上港澳台地区,达到2亿。长江中下游以南地区地势平坦,水热资源较丰富,开发历史悠久,工农业较发达,交通方便,城市数量多,故人口密度较大;地表水系发达,地下水资源丰富,故该区降雨利用不充足。
二、全国酸雨区域分布图
酸雨是指pH小于5.6的雨水、冻雨、雪、雹、露等大气降水。大量的环境监测资料表明,由于大气层中的酸性物质增加,地球大部分地区上空的云水正在变酸,如不加控制,酸雨区的面积将继续扩大,给人类带来的危害也将与日俱增。
促使酸雨形成的原因有三种:
(1)酸性污染物。石油、煤等矿物质的燃烧,化工厂、发电厂、汽车行驶等都会排出大量的氮氧化物、硫化物、氨等,当这些气体在空气里达到一定浓度后,会与大气中的水蒸气相结合,形成硫酸、硝酸等酸性物质,然后以雨、雪、雾的形式降落到地面上。
(2)对酸性物质极为敏感的土壤。如我国的西南地区,土壤多为酸性红壤,这里的空气中通常悬浮着很多酸性物质,这些地区就极易形成酸雨。
(3)封闭的地形。在通风条件不好的区域,风速小,空气流动性差,空气污染物不易扩散,导致酸雨频发。
2006年,我国酸雨区域分布范围基本稳定,降水年均pH小于5.6(酸雨)的城市主要分布在长江以南,包括:江苏、上海、浙江、福建、江西、湖北、湖南、广东、广西、海南、贵州、四川、重庆、云南等省(区、市)的大部分地区;胶东半岛和图们江两个局部地区。后两者“酸雨”孤岛的形成,一方面是由于附近有较大城市(长春、吉林),有酸性物质强排放源,另一方面它们邻近海洋(青岛),海洋性潮湿气候提供了产生酸雨的温床。
我国酸雨区域可划分为四个区(附图3)。分区情况如下:
Ⅰ.无酸雨区。降水中pH>5.6,其范围主要是北方大部分地区。我国北方无酸雨的主要原因有以下四个方面:
(1)土壤。土壤中碱金属离子含量与pH是影响酸雨形成的重要因素之一。我国降水中的主要碱性离子钙(Ca2+)、镁(Mg2+)、铵根(NH4+),主要来自土壤之中。我国北方的土壤偏碱性,pH为7~8;南方偏酸性,pH为5~6。土壤中碱金属钠(Na)、钙(Ca)的含量是由南至北逐渐递增,尤其是淮河、秦岭往北含量迅速增加。由于空气中的颗粒物有一半左右来自土壤,而且碱性土壤的氨挥发量大于酸性土壤,因此北方地区大气中的碱性物质远高于南方,从而导致我国酸雨主要发生在土壤碱性物质含量低、pH低的南方地区。
(2)氨。氨(NH3)为大气中常见的气态碱,易溶于水,能与大气或雨水中酸性物质起中和作用,从而降低了雨水的酸度。如NH3与二氧化硫(SO2)可在有水分的条件下反应生成硫酸氨和亚硫酸氨,从而对酸性物质起到中和作用。一般酸雨区NH3的含量比非酸雨区普遍低一个数量级,说明氨在酸雨形成中具重要作用。大气中氨主要来自有机物分解及农田施用氮肥的挥发。土壤中氨的挥发量随土壤pH的上升而增加,我国北方土质偏碱性,南方偏酸性,氨含量北高南低,是中国酸雨主要分布在南方,北方酸雨较少的一个重要原因。
(3)大气颗粒物。降水中的碱金属和碱土金属主要来自大气中的颗粒物,大气颗粒物主要来自土地飞起扬尘。与国外相比,我国的大气颗粒物浓度大,特别是粗颗粒物多,且南北地区存在着显著差异。北方地区干燥少雨,土壤裸露,大气颗粒物浓度大,大气总悬浮颗粒物(TSP)平均含量为426μg/m3,约为南方的2倍。通过治理环境,大气中的颗粒物浓度持续降低,但南北方一直保持着大气颗粒物浓度的相对水平。不仅北方颗粒物浓度高于南方,北方大气颗粒物中的碱性物质与酸性物质浓度之比也高于南方。对同样的降水,北方大气颗粒物对降水酸性的缓冲能力比南方要大得多。这是因为大气颗粒物主要来自土地扬尘,其组成与土壤组成基本相同,颗粒物酸碱性主要取决于土壤性质。由于北方土壤的碱性物质含量高,北方大气颗粒物中的碱性物质浓度也高于酸性物质,在降雨中这些大气颗粒物对酸性降水具有较大的中和缓冲能力;相反,南方大气颗粒物中碱性物质浓度低,其缓冲能力低于北方(如北京春季大气颗粒物中和能力是柳州颗粒物的3倍),于是,雨水被酸化的作用与受碱性物质中和作用的竞争结果是北方大部分地区未发生酸雨,而南方地区出现大面积酸雨。
(4)我国北方太阳光强随纬度的升高而降低,我国的大气湿度也是由南向北递减,因此,当其他条件相同时,我国南方大气中的SO2较北方大气可以较快地转化为硫酸,酸化当地大气环境,通过降水冲刷形成酸雨。因此我国的酸雨地区主要分布在南方,北方相对较轻。
Ⅱ.弱酸雨区。pH在5.0~5.6,其主要范围包括四川、贵州、福建、广东、广西、海南等省(区)。四川省21个城市中除德阳、都江堰、马尔康外,其余城市均出现酸雨现象。其中,酸雨频率大于40%的城市有6个。这21个城市的酸雨频率五年均值为28.5%,酸雨量占总雨量的37.7%。造成酸雨频发的主要原因是燃煤电厂的SO2。
“九五”期间,福建省酸雨控制区的降水出现一定程度的酸化,降水年均pH在5.20~5.35,低于5.6,酸雨频率在29.1%~55.6%。福建省酸雨控制区各城市,除三明市和龙岩市外,其余城市空气中颗粒物浓度都较低,空气酸性缓冲能力较弱,加之该省土壤以红壤为主,酸性较强,pH为5.0~5.5,土壤扬尘不能为降水提供有效的酸化缓冲和中和机制;另外,该省属亚热带湿润气候,太阳辐射强,气温高,空气湿度大,因而空气氧化气氛较强,有利于致酸前体物SO2和氮氧化物(NOx)的转化。因此,尽管该省空气中的致酸物含量少,但由于对致酸过程的缓冲中和作用弱,也使降水酸化。
西南地区最显著的特点是山高地陡(特别是贵州地区),且城市四周为这些中低山所环抱,造成地形闭塞,气体不易扩散与对流。因而不论是烧煤产生的SO2,还是随着机动车日益增多而排放的NOx,除了少部分直接回到地面外,大部分都聚在城市的上空,然后在雨水的冲刷下回到地面而形成酸性降水;由于该地区土质多为酸性土壤,而大气中颗粒物主要来源于土地飞起的扬尘,从而大气中颗粒物也相应呈偏酸性,这样,风沙扬尘的缓冲能力低,自然加大降水的酸度;该地区普遍森林植被覆盖面积广,也使得污染物不易扩散而成为强酸性降雨区;气候条件与SO2等的严重污染存在非常重要的关系。一是该地区气候较温暖、湿度大,成为SO2和NOx转化为酸的有利条件;二是山谷风较为显著,白天与夜间山风、谷风交替,使大气污染物在区内起伏跌宕,难以向外扩散,加剧了该地区酸雨污染的程度;三是该地区也是雷电多发区(广西柳州就是一例),而雷电能够使NOx浓度增大,同时还能加快SO2和NOx的氧化速度。
Ⅲ.酸雨区:pH在4.5~5.0,其主要范围包括重庆、湖南、江西大部分地区、浙江南部、台湾等地区。1998年重庆市36个降水监测点监测结果见表4-1。统计表明,重庆市降水pH均值为4.88,酸雨pH均值4.59,酸雨频率为45.6%,酸雨量占降水总量的49.8%,且酸雨强度和频率趋势为远郊>城区>近郊,表现出酸雨在空间上的迁移性。
根据重庆市主城区1993~2007年降水pH监测资料,分析重庆市15年来酸雨的变化趋势。结果表明:①重庆市主城区降水pH较低,2002~2007年平均pH介于3.8~4.5之间。在这6年的月际变化中,降水酸度夏高冬低,酸雨频率夏低冬高,酸雨强度的变化主要受污染源排放量及其他因素的影响。②重庆市年降水pH基本呈递增趋势。各季节中,秋季pH年际变化呈明显的波动状升高的趋势,其余3个季节呈弱波动状态,没有明显的升降趋势。③ 重庆市酸雨 (pH < 5. 6)频率较高,各季节的酸雨频率基本在80% 以上,而且多数年份酸雨频率 > 90% 。重庆市年降水 pH < 5. 6的频率呈波动性增大。重庆市春季酸雨频率呈明显的升高趋势,夏季和冬季基本呈弱波动的升高趋势,秋季波动较大且升降趋势不明显。④ 重庆市较强级别以上强度的酸雨 (pH < 4. 5)频率年际变化幅度较大,基本介于 30% ~ 80% 之间。重庆市年降水 pH < 4. 5的频率呈较剧烈的波动,变化趋势不明显。
表 4-1 1998 年重庆市降水监测结果


酸雨现象是大气化学过程和大气物理过程的综合效应,其中致酸前体物的排放和大气污染物扩散条件是引起酸雨污染的主要原因。致酸前体物的大量排放是重庆市酸雨形成的根本原因。长期以来,重庆市的能源消耗一直以原煤为主,2004年,全市共消耗能源290×108kg标准煤,其中煤炭180×108kg标准煤,占能源消耗总量的62.4%。尤其是重庆地区为全国高硫煤的主要产区,2004年煤炭年产量300×108kg,其中91%以上为含硫量超过3%的高硫煤。高硫煤大量使用导致了以SO2为主的硫化物的大量排放,2005年重庆市的工业废气排放量为3650×108m3,其中SO2排放量为6.8×108kg。
重庆主城及邻近地区有重庆发电厂、九龙电厂、华能路磺电厂、重庆钢铁有限公司等NOx产生量较大的重污染企业,日前尚没有对NOx的排放采取有效的治理措施。同时,随着社会经济的迅速发展,重庆市机动车持有量近年来快速增长。机动车持有量的快速增加导致了NOx排放总量的增加。除此之外,劣质油料的使用、以建筑工地为主要服务对象的柴油工程机械、交通阻塞、CNG汽车的供气问题难以有效解决等问题加重了市区尤其是城区空气环境中NOx的污染。
大量的SO2、NOx在含Fe、Cu、Mg、V等的大气颗粒物中成酸反应催化剂作用或在雷电等的氧化作用下,通过气相或液相氧化反应生成硫酸、亚硫酸和硝酸及其盐类,成为降水中的主要阴离子组分。
重庆市特殊的地形是导致主城区酸雨污染程度严重的重要原因。重庆地处四川盆地东部,东及东北邻大巴山,南及东南靠贵州高原,两面闭合。这一特殊的地形条件造成了重庆地区全年静风频率高、常年平均风速低,低洼槽谷地区及盛行风的背面全年平均风速更是在1m/s以下。大气稳定度以中性为主,城区出现逆温的频率高,持续时间长,逆温强度大,混合层厚度高。逆温层下极易成雾,致使近地面污染物难以向外扩散。上述恶劣的大气扩散条件不利于污染物质的平移散逸和垂直扩散。尤其是对于主城区而言,长江、嘉陵江横贯其中,丘陵河谷占76%,峰谷相间,盆地丘陵交错,山谷风较为显著,白天与夜间山风、谷风交替,加之城市热岛效益显著,使大气污染物在区内起伏跌宕,难以向外扩散,加剧了重庆酸雨污染的程度。
2004年,湖南省有14个城市上报了降水的pH监测数据。其中pH≤5.6的酸雨样占76.4%。单次降水样的pH为3.05~8.24。
Ⅳ.强酸雨区:降水的pH<4.5,其酸雨的主要范围包括上海、浙江东北部地区。2002~2005年,上海市22个监测点位降水pH年均值和酸雨频率分段统计结果分别如表4-2和表4-3所示。
表 4-2 2002 ~2005 年上海市 22 个监测点位降水 pH 年均值分段统计结果


表 4-3 2002 ~2005 年上海市 22 个监测点位酸雨频率分段统计结果


监测结果表明,2002~2005年,上海市pH<5.6的点位所占比例逐年增加,较强酸雨现象(pH<5.0)和强酸雨现象(pH<4.5)逐年加重;酸雨频率逐年增加,2004年和2005年分别有2个和4个监测点位的酸雨频率在75%以上。
上海作为全国居民人口和经济发展的特大城市,在单位GDP煤炭消耗量持续下降的同时,煤炭消耗的绝对量依然很大。近年来,上海市煤炭消耗量呈持续上升趋势,SO2排放量迅速上升,同时,由于能源供应紧张引发燃煤质量下降,煤中含硫率上升,从而使上海市环境空气中SO2浓度有所上升,导致酸雨污染日趋严重。上海市环境空气污染属煤烟型和石油型并重的复合型污染,但以尘污染为主,且具有酸性,对酸雨的缓冲能力较小,上海市环境空气中降尘量的逐年上升加重了酸雨污染程度;同时,上海市土壤属南方酸性土壤,酸性土壤微粒通过二次扬尘进入空中,减缓了对酸雨的缓冲能力,加剧了酸雨污染程度。上海市属北亚热带季风气候,光照充足,雨量充沛,四季分明。上海市的主导风向为东南偏东风,春季和夏季主导风向为东南东风,秋季主导风向为北北东风,冬季主导风向为北北西风。2002~2004年上海市酸雨频率最大值出现在冬季,最小值出现在夏季。酸雨的季性变化与各季度的污染条件和气象条件密切相关。通常,冬季大气层结稳定,逆温频率明显增加,抑制了污染物的扩散,容易出现高浓度大气污染现象;夏季风速较大,大气稳定度较弱,有利于污染物扩散,污染水平相对较低。
浙江环境监测站对2002年浙江省酸雨的监测数据表明,2002年杭州市市区酸雨频率为73.6%,降水pH均值为4.68,临安市酸雨频率达97.5%,降水pH均值为4.04,其余几个县(市)降水pH均<5.60。酸雨污染程度等级见表4-4。
表 4-4 酸雨污染程度等级


根据表4-4及降水监测结果分析,2002年杭州市被酸雨区所覆盖。重酸雨区覆盖面积达13625km2,占全市总面积82.1%,这些地区为杭州市区、桐庐县、淳安县、余杭区、临安市、建德市;较重酸雨区(萧山)覆盖面积达1163km2,占全市总面积的7%;富阳市属中度酸雨区,占全市总面积的10.9%。1998~2002年,杭州市区和余杭降水中硫酸根SO2-4与硝酸根NO-3质量浓度比值呈下降趋势,SO2-4对降水酸性的贡献值已渐渐变小。主要是由于杭州市机动车拥有量逐年上升(5年增幅达392.8%),导致NOx排放量增加,降水中NO-3质量浓度值逐渐上升。建德市SO2-4与NO-3质量浓度比值呈缓慢上升势头。燃煤和燃油是杭州市的主要工业能源,占全市总能源消耗量的31%~37%。煤和油燃烧产生的SO2是导致“九五”期间降水呈酸性的主要因素,被称为“酸雨前体物”。上海市排入大气的SO2会不断地向周边地区扩散,即所谓的“酸雨前体物中远距离传输”。冬春季节,在北到东北的主导风向下,对浙江省北部地区如杭州市的酸雨形成产生叠加作用,外来酸雨前体物可能是造成酸雨污染的一个不可忽视的因素。与北方相比,杭州市空气中总悬浮颗粒物浓度值较低,而且其土壤以水稻土为主,表层土壤的pH约为5.74,土壤扬尘不能对降水的酸化过程起有效的缓冲作用。
三、全国大气降水安全性分析图
依据全国多年人均利用降水量分布图和全国酸雨区域分布图,将我国大气降水安全性划分为四个区(附图4),分区情况如下:
Ⅰ.大气降水供水相对安全区。人均利用降雨充足,无酸雨,主要范围为新疆、西藏西部、甘肃西北部、青海西北部、内蒙古等地区。
Ⅱ.大气降水供水较安全区。人均利用降雨中等,局部有酸雨,主要范围为西藏东南部、四川、云南、广西西部、贵州、湖南、湖北、重庆、河南、安徽北部、江苏北部、陕西、甘肃东南、山西、河北、山东、天津、北京、辽宁、吉林、黑龙江等地区。
Ⅲ.大气降水供水较不安全区。人均利用降雨不充足,酸雨区pH在4.5~5.0,主要范围为广西东部、广东、福建、江西、安徽南部、江苏南部、浙江南部、海南、台湾等地区。
Ⅳ.大气降水供水不安全区。人均利用降雨不充足,强酸雨区pH<4.5,主要范围为上海、浙江东北部。

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。
Ⅱ1.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。
Ⅱ2.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。
Ⅱ3.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。
Ⅱ4.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。
Ⅲ1.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。
Ⅲ2.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。
Ⅳ1.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。
Ⅳ2.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。

一、全国地表水水量分布

广义地讲,以液态或固态形式覆盖在地球表面上的自然水体,都属于地表水。它包括海洋水、湖泊(水库、洼淀)水、冰川水、河流水和沼泽水。其总储量为13.86×108km3。狭义的地表水主要包括河流水、湖泊水、冰川水和沼泽水;并把大气降水视为地表水体的补给源。通常把地表水体动态水量,即河川径流量,作为评价的主要对象。

全国多年平均河川径流量为27115×108m3,折合年径流深为284mm。降水对地表径流的直接补给约占全部径流量的71%,降水渗入地下含水层后又由地下水渗出补给约占27%,高山冰川和积雪融水补给约占2%。

按照流域片多年平均河川径流量、降雨量的变化,将我国地表水资源划分为五个区(附图5),即地表水资源丰富区、地表水资源较丰富区、地表水资源中等区、地表水资源较缺乏区、地表水资源缺乏区。

Ⅰ.地表水资源丰富区。该区包括长江流经区域。长江流域横跨中国东部、中部和西部三大经济区,共计19个省(区、市),经济总量巨大,有上海、南京、重庆和武汉等中心城市,是中国基础原材料、机电工业和高新技术等优势产业集中地;也是中国水资源配置———南水北调水源地。流域总面积180×104km2,占中国国土面积的18.8%,长江干流全长6300余千米;支流众多,其中多年平均流量在1500m3/s以上有9条,支流长度500km以上的18条,流域面积超过1000km2的支流达437条;长江流域湖泊众多,湖泊总面积1.52×104km2,约为全国湖泊总面积的1/5。长江是中国水量最丰富的河流,水资源总量9616×108m3,约占全国河流径流总量的36%,为黄河的20倍。在世界上仅次于赤道雨林地带的亚马孙河和刚果河(扎伊尔河),居第三位。流域内的降水,大都以降雨为主。多年平均降雨量约1100mm,降雨空间分布趋势为由西北向东南递增;时间分布多集中在5~10月,占全年70%~90%以上。与降水相适应,青藏区径流补给有一半左右来自冰雪融水和地下水;西南区与华中区径流补给主要来自降水。

长江流域湖泊众多,全国五大淡水湖除洪泽湖外,其余均在长江中下游地区。鄱阳湖是中国第一大淡水湖,位于江西南昌和九江之间,面积3913km2,年径流深为891.6mm。湖周主要有赣江、抚河、信江、饶河(鄱江)、修水5条河流汇聚,北端与长江相通。湖泊最大深度16m,总容积近300×108m3,相当于洞庭湖容积的1.6倍。由于鄱阳湖地势高于长江,主要对“五水”起调蓄作用,一般汛期可调蓄洪水100×108m3,枯季入长江水量可达200×108m3。每当长江流量最小的1~2月,鄱阳湖可以400~500m3/s的流量补充长江的水量,对长江下游枯水季节航运十分有利。

洞庭湖是中国第二大淡水湖,位于湖南北部,南有湘江、资水、沅江、澧水“四水”汇入,北有松滋、太平、藕池、调弦(1959年已封堵)“四口”吞纳长江洪水,湖水由东面的城陵矶附近注入长江,1995年实测面积仅为2625km2,地表水资源量为1948.6×108m3。洞庭湖历来是长江最大的吞吐湖。长江洪水通过洞庭湖调蓄,一般可削减30%左右,因此对长江中下游平原防洪起着重要的调洪、滞洪作用。由于长江“四口”和“四水”的泥沙来量大,湖区又大量围垦,洞庭湖已分割为东洞庭湖、南洞庭湖、目平湖和七里湖等部分。

太湖位于长江三角洲南部,介于江苏、浙江两省之间,湖泊面积2460km2,容积近50×108m3,地表水资源量为118.8×108m3。太湖是冲积平原上的河道因洼地宣泄不畅、积水扩大而形成的。

巢湖是我国第五大淡水湖,位于长江、淮河之间的安徽中部。面积780km2。四周河流呈放射状汇入巢湖,经巢湖市南边的湖口入裕溪河汇入长江。20世纪50~70年代,沿湖河口三角洲和湖泊滩地因泥沙淤积及人类围垦,使岸线不断向湖区推进。据航空相片解译,1955~1979年的25a中,杭埠河口三角洲围垦区的总面积已有62km2

Ⅱ.地表水资源较丰富区。主要范围为西南诸河流域、珠江流域。西南诸河位于我国西南边陲,是青藏高原和云贵高原的一部分。在85.14×104km2的范围内分布有七大水系,即藏西诸河、藏南诸河(含藏南内陆河)、雅鲁藏布江、滇西诸河、怒江、澜沧江、元江。以上水系除西藏南部零星分布着一些面积不等的内陆河外,其余河流分别自新疆、西藏、云南、广西流出国境。西南诸河多年平均降雨量9186×108m3,折合降雨深1088mm。2005年西南诸河的地表水资源量5562.0×108m3,折合年径流深658.9mm。其中,藏西诸河流域面积5.734×104km2,水资源总量约20.1×108m3;藏南诸河流域面积约15.5778×104km2,水资源总量约1952×108m3;雅鲁藏布江发源于西藏西南部喜马拉雅山北麓的杰马央宗冰川,流域面积24.048×104km2,河长2057km,多年平均径流量1654×108m3;滇西诸河多属伊洛瓦底江水系,该水系流域面积2.1172×104km2,水资源总量约314.5×108m3;怒江干流长约1659km,流域面积13.5984×104km2,多年平均年径流量688.9×108m3。怒江干流在云南省境内长约621km,天然落差1123m,河道平均比降0.181%。流域面积12.483×104km2,多年平均流量1840m3/s。

珠江是我国南方的大河,流经云南、贵州、广西、广东、湖南、江西等省(区)及越南社会主义共和国的东北部,流域面积45.369×104km2,其中在我国境内的面积为44.21×104km2。流域内年径流量达3412×108m3,其中西江年均径流量为2670×108m3,约占流域总量的80%,北江为475×108m3,东江为272×108m3,是中国流量居第二位的河流,是黄河总流量的7倍之多。珠江径流年内分配极不均匀,汛期4~9月约占年径流总量的80%,6月、7月、8三个月则占年径流量的50%以上。珠江水资源丰富,全流域人均水资源量为4700m3,相当于全国人均的1.7倍,但年际变化大,时空分布不均匀。珠江流域地处亚热带,北回归线横贯流域的中部,气候温和多雨,多年平均温度在14℃~22℃之间,多年平均降雨量1200~2200mm,降雨量分布明显呈由东向西逐步减少,降雨年内分配不均,地区分布差异和年际变化大。

Ⅲ.地表水资源中等区。主要范围为东南诸河流域、内陆河流域、辽河流域。东南诸河流域面积24×104km2,河长6300km,年径流量2557×108m3。主要河流包括钱塘江、闽江、浦甬等浙东诸河、椒鸥等浙南诸河、台湾诸河等。1993年,流域内人口总量为6507万,人口占全国5.5%;GDP为2023亿元,占全国的7.5%,其中工业总产值为3748亿元。

我国内陆河主要有塔里木河、黑河、石羊河等。其中塔里木河是中国第一大内陆河,全长2437km,塔里木河流域是环塔里木盆地的九大水系144条河流和塔里木河干流的总称,流域总面积102×104km2。流域多年平均地表水天然径流量398.3×108m3,主要以冰川融雪补给为主,不重复地下水资源量为30.7×108m3,水资源总量为429×108m3。黑河是中国河西走廊三大内陆河流之一,发源于甘肃省西北部,由张掖、酒泉间的南山和祁连山流出各河汇集而成,全长约800km。黑河流域有35条小支流。上游地区包括青海省祁连县大部分和甘肃省肃南县部分地区;中游地区包括甘肃省的山丹、民乐、张掖、临泽、高台等县(市);下游地区包括甘肃省金塔县部分地区和内蒙古自治区额济纳旗。石羊河全长250km,流域自东向西由大靖河、古浪河、黄羊河、杂木河、金塔河、西营河、东大河、西大河8条河流及多条小沟、小河组成,河流补给来源为山区大气降水和高山冰雪融水,流域面积1.11×104km2,多年平均径流量15.6×108m3。石羊河流域多年平均降水量为222mm,走廊区仅150mm。多年平均自产水资源总量为15.6×108m3,与地表水不重复的净地下水资源量1.1×108m3,全流域自产水资源总量为16.6×108m3,流域内现状可利用水资源量为17.6×108m3

辽河流域东以长白山与第二松花江、鸭绿江流域为界,西以大兴安岭南端与内蒙古高原为界,南邻滦河、大凌河及渤海,北邻松花江流域。流域面积21.96×104km2,其中,山地占35.7%,丘陵占23.5%,平原占34.5%,沙丘占6.3%。辽河流域人均地表水资源量535m3,为全国平均水平的1/4。

辽河流域主要由两个水系构成:①辽河水系,由东、西辽河和辽河干流构成,该水系由盘锦入海,全长1394km;②大辽河水系,由太子河、浑河和大辽河构成,该水系由营口入海,全长415.4km。辽河流域地处温带大陆性季风气候区,受地理位置、海陆分布及地形等因素影响,降水、径流地地区分布很不均匀。自东南向西北递减,东南部为多雨中心,年降水量在1000mm以上,西北部风沙干旱,雨水稀少,仅380~400mm,年际、年内雨水变化较大,冬春雨雪稀少,夏秋降雨集中,尤以7~8月两月降水量最大,占全年的50%左右。从降水季节看,春季降水量占全年的11%~16%,易发生春旱;夏季降水量占全年降水量的60%~70%,常有暴雨发生,形成洪涝灾害;秋季降水量占全年的17%~19%,屡有秋旱发生;冬季降水量仅占全年的1%~4%。

松花江流域位于我国北部,是黑龙江的一大支流,流域面积54.6×104km2,河长1729km,多年平均径流量为777×108m3。有南北两源,北源嫩江源于兴安岭,南源第二松花江源于长白山,两江于三岔河汇合后称松花江,松花江水系庞大,主要支流有嫩江、第二松花江、拉林河、阿什河、呼兰河、牡丹江、安邦河等。

Ⅳ.地表水资源较缺乏区。主要范围为黄河流域、淮河流域。黄河发源于青藏高原巴颜喀拉山北麓,流经青海、四川、甘肃、宁夏、内蒙古、山西、陕西、河南、山东9省(区),在山东垦利县注入渤海,流域面积75.2×104km2,河长5464km,年径流量为661×108m3,全流域多年年平均降水量466mm,多年年平均蒸发量700~1800mm,主要支流有汾河和渭河。流域年平均气温在-4℃~14℃,年降水量平均为478mm,6~10月降水量占全年65%~85%,最大暴雨发生在7~8月。河南花园口站多年平均(1919~1974年)实测年径流量为470×108m3,如包括上游被引用水量则年径流量为560×108m3

黄河流域东临海洋,西居内陆,气候、降水、蒸发、光热资源及无霜期等差异明显。流域内气候大致可分为干旱、半干旱和半湿润气候,西部干旱,东部温润。全河多年年平均天然径流量580×108m3,仅占全国河川径流总量的2%,流域内人均水量593m3,为全国人均水量的25%。黄河的突出特点是“水少沙多、水沙异源”。

淮河流域西起伏河南省牛山、桐柏山,东临黄海,南以大别山、江淮丘陵、通扬运河及如泰运河南堤与长江流域分界,北以黄河南堤和泰山为界与黄河流域毗邻。流域面积26.9×104km2,流域西部、西南部及东北部为山区、丘陵区,约占流域总面积的1/3;其余为广阔平原,约占2/3。淮河流域以废黄河为界,分淮河和沂沭泗河两大水系,面积分别为19×104km2和8×104km2,有京杭大运河、淮沭新河及徐洪河贯通其间。淮河河长1000km,年径流量为622×108m3,其中,淮河水系453×108m3,沂沭泗水系168×108m3。多年平均浅层地下水资源量353×108m3,扣除地表水与地下水之间的重复计算量139×108m3,淮河流域水资源总量为835×108m3。多年平均降水量为883mm,其中淮河水系910mm,沂沭泗水系836mm。降水量以南部大别山区为最多,超过1400mm,西部桐柏山次之,为1000~1200mm,北部降水量最小,低于700mm。降水量年际变化较大,最大年降水量为最小年降水量的3~4倍。降水量的年内分配也极不均匀,汛期(6~9月)降水量占年降水量的50%~88%。

Ⅴ.地表水资源缺乏区。主要范围为海河流域。海河流域面积26.4×104km2,河长1090km,年径流量为228×108m3,2005年海河流域年降水量487.0mm。主要支流有北运河、永定河、大清河、滦河、子牙河、南运河等。海河流域属大陆季风性气候区,平均年降水量为548mm。降水量年内分配不均匀,多年平均汛期(6~9月)降水量占全年的75%~85%。降水量年际变化很大。按1956~1984年资源统计,海河流域多年平均径流量为264×108m3。6~9月的径流量通常占全年的70%~80%,个别河流达到90%;部分有春汛、泉水补给,调节性能好的河流,6~9月的径流量则仅占全年的50%~60%。河川径流的年际变化大、年内分配集中的特性表明,海河流域枯水年洪水可能性很小,而丰水年的洪水可能性很大。

二、全国地表水水质分布

中国河流天然水质总体状况比较好,矿化度和总硬度均比较低。但随着农业的发展,河川径流正日益受到严重污染。在1995年水利部第二次中国水资源质量评价工作中,根据全国1800多个水质监测断面的资料,按照国家《地面水环境质量标准》(GB3838—88),对近700条河流,约10×104km河长的水质进行了评价。结果表明,全国综合评价河长为98614km,其中水质为Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类的河长分别为6042km、25773km和20993km,分别占评价河长的6.1%、26.1%和21.3%;水质为Ⅳ类、Ⅴ类和超Ⅴ类的河长分别为27171km、8163km和10472km,分别占评价河长的27.6%、8.3%和10.6%。污染河长(即水质为Ⅳ类、Ⅴ类和超Ⅴ类河长的总和)45806km,占评价河长的46.5%。与1984年水利部第一次中国水资源质量评价相比,10a间,综合评价河长中,污染河长增加了一倍多。河流水资源质量的地区分布大致为:河流上游河段水质优于中下游,城市及其下游河段水质普遍较差;南方河流水质整体优于北方,东部发达地区,如环京津地区、长三角和珠三角等人口密集、经济相对发达地区的水质差于中西部地区。从各水资源一级区对比分析看,太湖水系、海河区、淮河区是我国河流水质状况最差区域,其劣Ⅴ类河长比例均达到或接近50%,即有近一半的河流被严重污染,丧失了使用功能;辽河区和松花江区受河流源头河段天然水质状况较差和中下游人为污染的双重影响,劣Ⅴ类河长比例分别为31.4%和18.0%,水质状况较差;黄河区水质尚可;除沱江和嘉陵江外,长江中上游区域及珠江区水质状况良好;西南诸河、西北诸河和东南诸河水质状况优良。从流域分布来看,污染最严重的是淮河流域、黄河流域、海河流域和松辽河流域,长江流域的太湖地区污染也十分严重。

从水质评价来看,全国的水质污染以好氧有机污染为主。全国以好氧有机污染参数评价的9.55×104km河长中,污染河长占33.8%,其中严重污染(超Ⅴ类)河长为8305km,占8.7%。在各流域片中,好氧有机污染相对严重的为海河和淮河,污染河长超过评价河长的50%。全国有毒及易积累物质类的污染次之,以此参数评价的9.2×104km河长中,污染河长占31.6%,其中严重污染河长3810km。全国有毒及易积累物质类污染较严重的是黄河、松花江、辽河、淮河和海河流域。

根据对50个主要湖泊水质综合评价的结果,Ⅰ类水质湖泊1个,占湖泊调查总面积的0.1%;Ⅱ类水质湖泊9个,占24.7%;Ⅲ类水质湖泊13个,占23.6%;Ⅳ类水质湖泊7个,占5.4%;Ⅴ类水质湖泊5个,占26.6%;超Ⅴ类水质湖泊15个,占19.6%。也就是说,湖泊75%以上水域的水质受到不同程度的污染,主要污染为有机污染(CODmn)、非离子氨等。从地域分布看,南方城市湖泊及东北平原湖泊的有机污染和西北干旱地区湖泊盐碱化(高矿化度)问题比较突出。评价中的鄱阳湖、洞庭湖、太湖、洪泽湖、巢湖5大淡水湖总体水化学状况未超过Ⅲ类,但湖岸边局部地区污染严重。

全国地表水污染分区图(附图6)以全国现状地表水水质分布示意图和我国主要湖泊的污染状况为划分依据,将人类活动影响下的地表水质量现状与天然条件下的“背景值”相对照。将地表水污染程度分为五区,即地表水污染轻微区、地表水污染较轻微区、地表水污染中等区、地表水污染较严重区、地表水污染严重区。

Ⅰ.地表水污染轻微区。该区人类活动少,经济欠发达,地表水污染轻微。西南诸河总体水质良好。9条河流的16个断面中,Ⅲ类水质的断面占87.5%,劣Ⅴ类水占12.5%,无Ⅳ类、Ⅴ类水质断面。仅红河河口县段的两个断面重金属超标。

Ⅱ.地表水污染较轻微区。该区地表水污染较轻微,主要范围为内陆河流域、长江上游、广东大部分地区。内陆河流水质总体良好,7条河流的19个断面中,满足Ⅲ类水质的断面占84.2%,Ⅳ类、Ⅴ类占15.8%。主要污染指标是高锰酸盐指数和石油类。

Ⅲ.地表水污染中等区。主要范围为长江中下游地区、珠江流域、东南沿海诸河流域、元江—红河流域、松花江流域。长江水系干流水质优,无明显变化,主要污染指标是石油类、氨氮、溶解氧。监测的128个断面中干流监测断面39个。干流以Ⅱ类水质为主,Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类、Ⅳ类水质比例分别为2.6%、71.8%、20.5%和5.1%。珠江流域总体水质良好,主要污染指标是溶解氧、石油类。监测的49个断面中,73.5%的断面为Ⅰ~Ⅲ类水质,18.3%的断面属Ⅳ类、Ⅴ类水质,8.2%的断面属劣Ⅴ类水质。松花江流域主要污染指标为高锰酸盐指数和石油类。监测的101个断面中,Ⅰ至劣Ⅴ类水质比例分别为1.0%、4.0%、22.8%、35.6%、21.8%和14.8%。嫩江为Ⅲ类水质,松花江干流吉林省段以Ⅲ类水质为主,黑龙江省段以Ⅳ类水质为主。东南诸河中14条河流的26个断面中,Ⅲ类水质的断面占50.0%,Ⅳ类水质断面占34.6%,劣Ⅴ类水质断面占15.4%,无Ⅴ类水断面。主要污染指标是石油类和溶解氧,污染较重断面集中在杭州的钱塘江和宁波的甬江。太湖湖体的20个监测点位中,属Ⅲ类、Ⅳ类、Ⅴ类和劣Ⅴ类水质的点位比例分别为5%、35%、5%和55%。主要污染物为总氮和总磷。湖区中五里湖、梅梁湖污染明显重于湖心、东部和西部沿岸区。富营养化评价表明,太湖湖体处于轻度富营养状态。巢湖湖体高锰酸盐指数达到Ⅲ类水质标准,但由于总氮和总磷污染严重,湖体12个监测点位中,Ⅴ类、劣Ⅴ类水质各占一半。

Ⅳ.地表水污染较严重区。主要范围为黄河流域、淮河流域。黄河水系主要污染指标是石油类、氨氮和五日生化需氧量。监测的185个断面中,劣Ⅴ类水体占49.7%。干流28个断面,Ⅰ~Ⅴ类水质比例分别为3.6%、7.0%、35.6%、32.0%和7.6%,劣Ⅴ类水质占14.2%。干流水质好于支流。淮河水体中49个断面的达标率为61.2%,水质基本稳定。主要污染指标是五日生化需氧量、高锰酸盐指数和氨氮。监测的93个断面中,Ⅱ~Ⅲ类水质断面占16.1%,Ⅳ类、Ⅴ类水质断面占39.8%,劣Ⅴ类水质断面占44.1%。干流13个断面中,38.5%的断面为Ⅰ~Ⅲ类水质,46.2%的断面为Ⅳ类、Ⅴ类水,15.3%的断面为劣Ⅴ类水质。一级支流以Ⅳ、Ⅴ类水质为主;二三级支流、省界河段和山东境内河流以劣Ⅴ类水质为主。

Ⅴ.地表水污染严重区。主要范围为海河流域、辽河流域。辽河、海河水系污染严重,劣Ⅴ类水体占60%以上。海河水系属重度污染,主要污染指标为高锰酸盐指数、五日生化需氧量和石油类。监测的118个断面中,Ⅲ类水质的断面占14.4%,Ⅳ类、Ⅴ类水质的断面占14.4%,71.2%的断面为劣Ⅴ类水质。辽河水系主要污染指标为五日生化需氧量、氨氮和石油类。监测67个断面,Ⅲ类水质的断面占17.9%,Ⅳ类、Ⅴ类水质的断面占29.9%,劣Ⅴ类水质断面为52.2%。

全国1999年工业废水(不包括火电直流冷却水)和城镇生活污水排放总量共606×108t,按流域片统计,长江片207×108t,珠江片136×108t,松辽河片68×108t,淮河片60×108t,海河片55×108t,东南诸河片40×108t,黄河片27×108t,内陆河片7×108t,西南诸河片6×108t。其中,工业废水占67%,生活污水占33%。废污水年排放量大于20×108t的有上海、河南、湖南、辽宁、山东、黑龙江、广西、浙江、湖北、江苏、广东11个省(区、市)。

三、全国地表水供水安全图

依据全国地表水资源量分区图和全国地表水水质图,将我国地表水供水安全图划分为四个区(附图7),分区情况如下:

Ⅰ.地表水供水相对安全区。地表水资源较丰富,地表水污染较轻微,主要范围为新疆、西藏西部、甘肃西北部、青海西北部、内蒙古等地。

Ⅱ.地表水供水较安全区。地表水资源中等、地表水污染较轻微或地表水资源丰富、地表水污染中等,主要范围为西藏东南部、四川、云南、广西西部、贵州、湖南、湖北、重庆、河南、安徽北部、江苏北部、陕西、甘肃东南部、山西、河北、山东、上海、浙江、辽宁、吉林、黑龙江等地。

Ⅲ.地表水供水较不安全区。地表水资源较缺乏、地表水污染较严重,主要范围为广西东部、广东、福建、江西、安徽南部、江苏南部、浙江南部、海南、台湾等地。

Ⅳ.地表水供水不安全区。地表水资源缺乏、地表水污染严重,主要范围为天津、北京东北部。




全国地表水供水安全分析视频

相关评论:
  • 17671979756中国水资源污染,缺乏等情况
    董标纨我国水资源现状及面临形势的分析报告 壹) 我国水资源现状 我国是一个水资源短缺的国家,水资源时空分布不均。近年来我国连续遭受严重干旱,旱灾发生的频率和影响范围扩大,持续时间和遭受的损失增加。目前全国 600多个城市中,400多个缺水,其中100多个严重缺水,而北京、天津等大城市目前的供水已经到了最严峻时刻。与此同时...

  • 17671979756中国水资源情况?
    董标纨1998年全国属丰水年,降雨量比常年偏丰,地表水资源量比常年增加,地下水储存和水库蓄水总量有所增加,黄河下游断流比1997年有所缓和,太湖流域水污染防治取得了阶段性成果,水环境状况局部有所改善。工业和城市生活用水略有增长,全国供水基本上满足国民经济继续保持稳定增长的需求。党中央、国务院发布了《关于灾后重建、...

  • 17671979756中国的淡水资源丰富么?
    董标纨2、南方洪涝灾害频繁出现,水污染得不到控制,造成了污染型缺水;3、西北内陆地区水土资源过量开发,荒漠化发展,生态环境恶化,出现了生态型缺水;4、2001年全国废污水排放总量达626亿吨,全国评价河长中,IV类以上污染河长占38.6%,大部分地区供水安全得不到保证。以水资源紧张、水污染严重、洪涝灾害为...

  • 17671979756水资源的调查报告
    董标纨扣除难以利用的洪水泾流和散布在偏远地区的地下水资源后,中国现实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900立方米,并且其分布极不均衡。到20世纪末,全国600多座城市中,已有400多个城市存在供水不足问题,其中比较严重的缺水城市达110个,全国城市缺水总量为60亿立方米。 据监测,目前...

  • 17671979756京津冀都市圈水问题分析
    董标纨水资源问题主要是水资源总量较少,人均占有量不断减少,水资源的支撑力下降,并从一般性的资源性缺水转向供水不足、水浪费和水污染相互作用形成的综合型结构性缺水。 京津冀都市圈是严重资源性缺水地区,人均水资源占有量只有317m3,只相当于全国平均水平的七分之一;亩均水资源占有量306m3,只相当于全国平均水平的五分之...

  • 17671979756国内传统的城市水资源管理模式分析
    董标纨我国传统城市水资源管理模式存在的问题表现在两方面: 一方面,管理模式逐渐不能符合城市自身发展要求。城市作为一个区域单元,地域狭小,集雨面积小,自产水资源量少,但是经济规模大,人口密集,点源污染高度集中,因此对防洪要求很高,供水保证难度大,水污染防治任务繁重,这种现实情况,对城市可持续发展和现代化的水务工作提出了...

  • 17671979756水资源的资料
    董标纨目前我国可供利用的水量年约1.1万亿立方米,而1980年我国实际用水总量已达5075亿立方米,占可利用水资源的46%。建国以来,在水资源的开发利用、江河整治及防治水害方面都做了大量的工作,取得较大的成绩。在城市供水上,目前全国已有300多个城市建起了供水系统,自来水日供水能力为4000万吨,年供水量...

  • 17671979756城市供水水源主要指自来水 地表水
    董标纨工业用水主要为冷却、洗涤、调节温度和调节湿度等用水。城镇供水水源分为地表水和地下水。地表水包括江河、水库、湖泊和海洋中的水。地下水包括井水、泉水和地下河水等。1.供水要求城镇供水要求保证率高,且在水量、水质和水压3方面均有要求。1.1水量①生活用水。居民日常生活用水的多寡,受气候条件、...

  • 17671979756十三五规划水污染防治的优势
    董标纨与此同时,生态环境部门对全国医疗机构污水处理设施和城镇污水处理厂进行排查,截至6月,累计对饮用水水源地开展监测5.6万次,未发现饮用水水源地水质受到影响的情况。如今,“十三五”规划中涉及地表水的约束性指标,已经提前完成。治理的脚步不会停歇,水清岸绿的美丽图景将越来越多。“十三五”污染治理成效显著,生态科技取得...

  • 17671979756中国地下水环境状况与监测工程建议
    董标纨作者简介:吴爱民(1963—),男,教授级高级工程师,博士,主要从事地下水勘察、水资源可持续利用、地热资源勘查开发,以及同位素水文地质应用研究。 摘要:本文分析了全国地下水资源的基本状况,以及由于地下水和污染问题所诱发的各种地质灾害与生态环境问题,最后介绍了我国地下水环境监测工程的有关设想。 关键词:地下水环境;监...

  • 相关主题精彩

    版权声明:本网站为非赢利性站点,内容来自于网络投稿和网络,若有相关事宜,请联系管理员

    Copyright © 喜物网