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采用南县站年降雨量进行趋势分析计算(详见表3),从表3中数据可以看出,南县的年降雨量和5~10月降雨量没有明显变化趋势。另外统计南县1956~2010年各月降雨量,统计数据显示(1)南县多年平均降雨量1252.7mm,其中汛期4~9月降雨量838.7mm,占年降雨量的67.0%,非汛期站33.0%。降雨量主要集中在4~6月,其间降雨量占年降雨量的41.4%,全年以6月份降雨量最多,占年降雨量的15.2%,以12月份降雨量最少,仅38.9mm,占年降雨量的3.1%;(2)在农作物生长旺季的3~10月中,以9月份降雨最少,8~10月降雨量仅271.8mm,为5~7月降雨量489.6mm的一半左右。在枯水季节的10月~次年3月中,12月份降雨最少。
2带来的主要影响
南县的水资源利用主要是农业灌溉用水,缺水带来的影响主要表现在农业生产。南县工程性缺水严重,致使农田干旱经常发生。干旱在一年四季均有可能发生,而以伏秋连旱影响最大且最为严重,持续时间长,有的年份可长达100多天。1970~2013年,南县出现干旱的年份有1971,1972,1974,1975,1976,1978,1984,1985,1986,1988,1990,1997,2001,2006,2009,2011年,其大干旱年份有1978,1984,1986,2001,2006和2011年。据统计,1970~2013年南县农作物受旱面积34.57万hm2(518.6万亩),年均0.81万hm2(12.1万亩)。
3对策措施
3.1河流和水资源分布特点
解决南县水资源问题的主要对策措施为引外河水进入南县的主要用水地区。根据前述的南县河流水系分布,各河流的水资源特点为:(1)自长江通过藕池河、虎渡河和松滋河进入南县境内的径流量进一步减少,断流时间提前、持续时间更长,而且随着江湖关系的变化,这种趋势将更加严重。(2)来自澧水的径流通过南县南部(南嘴)进入草尾河,但澧水在四水中集雨面积最小,南嘴站实测最小流量仅27m3/s(1979年3月7日)。(3)来自沅水的径流进入目平湖后,中枯水情况下水流经过小河咀、挖口子、附山洲后,到达南县的茅草街,此时进入草尾河的水流有50%以上来自沅水。
3.2总体布置
根据南县的河流和水资源分布特点,确定采用南水北调工程解决南县的水资源问题,即:在南县茅草街新建泵站,提外河水进入南茅运河,通过南茅运河灌溉育乐垸、和康垸、南顶垸农田以及大通湖垸乌嘴乡、明山镇、华阁镇和华容县集成安合垸操军乡、华容护城垸北景港镇部分农田,确保南县农田缺水问题得以解决,具体工程布置详见南县水资源调配工程布置图(图2)。(1)在南县茅草街建泵站提水进入南茅运河。(2)在藕池河中支育新泵站出口下游2km处修建临时河坝(或永久性的充气橡胶坝),由育新泵站提南茅运河水源入藕池中支。或在藕池河中支荷花嘴泵站下游1km处临时筑坝(或永久性的充气橡胶坝),由荷花泵站、长胜泵站提南茅运河水源入藕池中支解决和康垸北部、南鼎垸的农田灌溉水源。(3)由钟家嘴泵站提南茅运河水源通过龙江渠入两太哑河后再分别由雀尾港、白合洲泵站提水入藕池中支解决育乐垸上首两太垸、荣伏垸及南鼎垸的农田灌溉水源。(4)开启南洲泄水闸经南茅运河注水入藕池东支解决华容操军乡和北景港镇及南县乌嘴乡、明山镇、华阁镇的部分农田灌溉水源。
3.3主要工程措施
(1)新建茅草街泵站。(2)疏浚南茅运河43.9km、沿河两岸护坡、整修涵闸122处。(3)钟家嘴提水工程,修建2处过流能力9m3/s涵闸,疏通雀尾港、白合洲两泵站引水渠与两太哑河连结渠道3km。
4结论与建议
关键词:工程水利资源水利转变
一、工程水利向资源水利转变既重要又紧迫
水是人类生存和社会发展不可缺少的物质条件,没有水就没有人类社会。当人类进入20世纪以来,工程水利的情况发生了巨大的变化,人口的急剧增长,经济的发展和城市化的高速发展等因素对水资源带来了巨大的变化和压力:一是生产、生活用水量急剧增加,人们对水质要求的提高;二是城市集中供水量骤增,迅速超过地域供水能力的限度,城市缺水严重;三是生活废水、工业污水迅速增长,特别是城市附近水域污染严重,使能够有效利用的水资源量在不断减少,生态环境也进一步遭到恶化。但是每一区域水资源总量是有限的,水资源短缺问题愈来愈突出。在这种情况下,光靠修建水利工程已经不能解决问题,修好的水库可能无水来;打了井、开了渠,有可能提引不到水。这时,人们开始转向水资源,开始重视和研究水资源问题;认识到必须从资源的开发、调配等方面来满足人类社会发展进步对水资源的需求,所以,资源水利逐渐产生和发展起来。资源水利将逐渐取代工程水利,并逐渐在水利事中占据主导地位,这是社会发展的规律。
二、工程水利与资源水利的关系
由工程水利向资源水利的转变是不是说不再加强水工程科学技术的研究和教育了,将不再需要大规模兴修水利工程,将不再需要注重水利工程的管理,而只去抓水资源,事实不是这样的。水旱灾害将始终存在。人们要控制水就要开发水利,就需要通过水利工程这一手段来实现水利的开发和综合利用。自建国以来,我国工程水利建设取得了许多令世界瞩目的成就,但是,随着社会主义现代化事业的高速发展,我国各项水利工程除害兴利的能力还不强,标准也不高,水利工程建设还必须继续加大投入,快速发展。因此,怎样利用科学技术的新成果,不断改善、提高对水利工程的建设和管理水平,是我们始终要走的道路。我国的科研、教育单位,规划设计与建设管理单位;对怎样建好、管理好工程,坚决不能放松警惕。我们的行政主管部门,一方面仍然需要加强对水利工程建设与管理的组织和指导;另一方面,应从建设、管理水利工程转向从规划设计上、政策法规上进行指导,水利工程的具体建设与管理,应该遵循我国社会主义市场经济的原则,由水利单位去管理和经营。实现了这—转变后,逐步重视并加强资源水利工作,同时水资源科研、教育与规划设计监测管理和水资源保护也就会逐步得到加强和发展。政府就能公正、合理地分配、调度与管理、保护好水资源;各个开发利用水资源的具体单位,如灌溉、供水、发电、航运、养殖、旅游以及防洪、排水等部门,都会按照统一的规划,通过工程水利而实现众多资源整合,从而达到合理开发利用的目的,为社会经济的快速发展服务。
三、工程水利与资源水利的特点
工程水利向资源水利转变是事物发展的必然规律。工程水利阶段有三个突出特点:一是水资源的量与质能充分满足人们生活和生产的需要;供给大于需求很多,造成水资源的严重浪费;二是人们要除水害就要兴建水利,只要修建水利工程,即可达到目的。三是水利科研、教育和政府行政管理;都完全是为如何修好工程、管好工程而服务的。而资源水利阶段的特点也很明显:一是水资源供不应求,不能无限制取用,要有计划的合理使用;二是必须站在国民经济与社会发展的高度来研究水资源的开发、利用与保护等项工作,确保社会经济的发展需要;三是政府部门、水利科研与教育单位,不仅要重视水利工程的兴修与管理,更要加强对水资源的开发利用与保护等方面的研究、教育和发展,并将资源水利与工程水利紧密结合起来,使水利事业的发展科学持久。
四、采取措施,推动工程水利向资源水利的转变
4.1要广泛开展工程水利向资源水利转变的学习研讨,提高认识,特别是广大的各级水利工作者。
4.2要加强对水资源的管理,促进资源水利工作的全面开展。特别是在水资源的质与量的管理上,要实行统一的管理与保护。还必须从法规、机构和体制上作出努力,进一步推进水资源的统一管理。
4.3要加强和完善水资源机构和队伍建设。首先在各级政府部门要建立健全强有力的水资源管理机构,充实业务骨干,培训现有工作人员,提升水利工作者的业务水平,以加强对资源水利各项业务工作能力的提高。于此同时,要建立和完善资源水利的科研与教育以及勘测设计等业务部门,制定这方面的计划和具体的工作任务,从而推动资源水利的快速发展。
【关键字】水土保持水资源可持续发展
中图分类号:S157文献标识码: A 文章编号:
一、利可持续发展的必要性
水是人类赖以生存的不可替代的宝贵资源,是社会经济发展的物质基础。经济发展和人类的生活离不开水的供给和保障。水利包含着水资源开发利用、除害兴利、节约水资源、保护水资源等许多内容,是国民经济和社会发展首要的基础设施和基础产业。但是,目前我国在水资源的利用方面存在着诸多问题,主要表现为:第一,人均水资源占有量低,时空分布不均匀,利用粗放。目前我国的总供水量,不能满足社会经济发展的需要。与此同时,我国的水资源利用大多是粗放型,不注重节水,浪费严重。
到21世纪中叶,我国人口将接近16亿,社会经济发展要求达到和接近世界发达国家水平,对水的需求将进一步增加,供需矛盾将更为突出。第二,洪涝、干旱灾害频繁。我国的洪涝灾害十分频繁,几乎每年都有发生,加之水利工程及城市、乡村的防洪标准普遍偏低,洪涝灾害造成的损失十分严重。干旱灾害几乎年年发生,造成的经济损失巨大。今后随着社会经济的迅速发展,一次灾害的直接损失将不断加大。第三,耕地中有效灌溉面积少,灌溉技术落后,水的利用率较低。第四,我国现有水利工程有相当一部分工程质量不高,设计标准偏低,部分水利工程设施老化失修严重,大中型灌区工程配套不齐,致使工程效益衰减,有的工程甚至报废。第五,水污染十分严重,水环境问题突出。因此,只有确保水资源和水利工程的可持续利用,才能保障国民经济的可持续发展。只有确保水利的可持续发展,才能保障经济、人口、资源、环境的协调发展。水利可持续发展既是我国可持续发展总体战略的重要组成部分,又是整个国民经济和社会可持续发展的基础和保障。
二、国水土流失的现状
中国现有水土流失面积356万km2,其中受水力侵蚀的水土流失面积165万km2,受风力侵蚀的水土流失面积191万km2,在水蚀和风蚀面积中有26万km2的水土流失面积为水蚀、风蚀交错区。调查表明,全国水土流失面广、量大,不论山区、丘陵区、风沙区还是农村、城市、沿海地区都存在不同程度的水土流失问题。以三峡库区为例,库区总面积约为5万km2,涉及重庆、湖北两省市的19个区(县、市),其中重庆为16个区(县、市),总面积为4.6万km2。三峡库区重庆部分水土流失面积为3.06万km2,年土壤侵蚀模数为3.751t/万km2,年侵蚀量为1I.481万t。
三、土流失对水利的危害
1、有效蓄水量减少。容易发生旱涝灾害
水土流失的首要后果是使枯水季节水量减少,严重时水源枯竭,河道断流。具体表现在两个方面:第一,使土壤蓄水量减少。土壤颗粒间的空隙占土壤总体积的40%一50%左右,这些空隙是水分蓄存的空间,是涵养水源的关键。由于水土流失,土壤随水而去,贮水空间就会随之降低甚至丧失,土壤的蓄水量会因此减少,容易造成土壤干旱。从水文角度讲,增强了径流的年内变化,枯水季节水量减少会使洪水季节的水量更多,容易造成涝灾。第二,水土流失使得丘陵山区的水塘、水库、湖泊、河道等发生泥沙淤积,有效蓄水容积减小,蓄水量也相应减少,影响到工农业生产的发展与人畜的饮水安全。
2、增加地表径流。加剧洪水泛滥
水土流失严重的地区,植被大部分遭到了破坏,暴雨发生时,由于地面坡度大、植被覆盖率低、土壤蓄存能力差,当降雨强度大于土壤入渗速度时,雨水来不及下渗,迅速大量产生地表径流,瞬时形成山洪,加剧了洪水泛滥,极易给人民的生命财产造成严重损失。
3、造成河库淤塞,降低水利工程的效益
水土流失区由于表层土壤,在水力侵蚀下,大量泥沙随地表径流输入水库、堰塘、江河。一方面,减少了有效库容,削弱了水利工程的防洪能力,减少了水利工程的使用寿命,甚至造成漫坝、垮坝等自然灾害,直接降低了水利工程的效益;另一方面,造成沟渠江河河床抬高,严重影响正常行洪,致使洪水宣泄不畅,水位上涨,容易发生严重水灾。
4、容易引发山体滑坡、泥石流等地质灾害
水土流失区由于山高坡陡,植被破坏,一遇暴雨,极易形成山体滑坡和泥石流,不仅会冲毁住房、交通、电力、通讯等基础设施,也将会冲毁农田、水塘、小型水库等水利设施,严重的还会影响航运,从而给经济发展带来严重危害。
5、水环境质量下降,引发面源污染
由于水土流失,表层土壤以泥沙形式进入水体。流失的土壤中含有大量的有机质及残存的农药、肥料等物质,不仅增加了水体的浑浊度,同时引发水体的富营养化,造成面源污染。水土流失越严重,进人水体的污染物就越多,水质就越差,造成质量结构型缺水。
四、水土保持在水利可持续发展中的重要作用
水土流失危害十分严重,影响水资源的利用,在某种程度上讲,是中国的头号环境问题。遏制水土流失,实施水土保持,是当前唯一的选择,尤其是在一些水土流失严重、生态环境脆弱的地区。水土保持是防治水土流失,保护、改良和合理利用水土资源,维护和提高土地生产力,充分发挥水土资源的经济效益和社会效益,建立良好生态环境的综合性的科学技术。具体说来,水土保持在水利中的作用主要体现在四个方面:
一是减少洪涝灾害的发生。水土保持可以维持或增加土壤的入渗量,一些工程水土保持措施(如梯田、水库等)还可以拦蓄径流,一方面在汛期可以削减洪峰,提高防洪能力,另一方面,在枯水季节可以补充径流,减少径流的年际变化。
二是水土保持可以减少水土流失量,很多水土保持设施(如水平梯田、小山塘、排灌沟渠等)还可以拦泥拽沙,增加塘库蓄水,提高水利工程的效益,减少水库、湖泊、河道等的淤积,延长水库的使用寿命。
三是水土保持可以减少滑坡、泥石流等灾害的发生,有效保护水利工程。
四是水土保持可以提高水环境的质量。
【参考文献】
[1] 项伟.肖淑娟水土保持在水利可持续发展中的作用分析[会议论文]-2008
[2] 黄远忠 浅析水土保持在水利可持续发展中的重要性[期刊论文]-中国科技博览2010(24)
[3] 卞艺杰.BIAN Yijie 水利可持续发展信息系统研究[期刊论文]-水利水运工程学报2001(2)
论文摘要:无论是人们的生产还是生活都离不开水资源的利用,因此在水利工程的实施过程中要重视水资源的合理利用和优化配置。文章主要从水利工程向资源水利侧重的必然性,水利工程向资源水利侧重的具体内容,如何推动水利工程向资源水利侧重的进程发展三个方面来具体进行阐述水利工程向资源水利侧重,实现水利事业的可持续发展。
随着社会经济的快速发展,人们对水利工程质量的要求也在逐步的提高,为此,我们提出了水利发展的新模式——资源水利。这种模式的主要目的就是为后代人造福利,通过市场调节和宏观调控,提升水资源的利用质量,从而实现水资源的可持续发展。
1 水利工程向资源水利侧重的必然性
人类的生存和社会发展离不开水资源的开发和利用,没有了水也就无所谓人类社会。二十世纪以后,由于人口数量的不断增加和城市化水平的快速发展,从而引起水利工程事业发生了巨大的变化。第一,随着社会经济的快速发展,人们的生活质量不断得到改善,因此人们对水资源质量的要求也在不断的提高;第二,随着大批农民工进入城市高峰期的到来,使得城市生产生活用水急剧增加,超出了地区供水的能力范围;第三,随着经济水平的提高,生活和工业生产排出的废水也在不断增加,有些水资源是因为工业生产排出的废气、废物被污染,从而使人们可以利用的水资源在不断减少,生态环境也遭到了严重破坏。由于上述原因的出现,水资源短缺的形势也越来越严峻。在这种局势下,我们就算大力修建水利工程也不能解决缺水问题,水库再好也没有水,这就要求水利工作者必须要向资源水利侧重,重视研究和科学开发利用水资源,从而满足工业生产和人们生活的用水需求,这也顺应自然和社会发展规律,同时也有利于实现水利事业的可持续发展。
2 水利工程向资源水利侧重的具体内容
水利工程向资源水利侧重并不是说水利工作不再重视修建水利工程而专门去管理水资源,我们主要是通过水利工程来合理开发利用水资源。我们要想做好水利工程向水资源侧重工作,就必须做好水资源的开发利用和水资源的保护等方面的工作,下面我们来具体了解一下水利工程向资源水利侧重的具体内容:
2.1 大力扭转人们以前对传统水利工程的看法,宣传资源水利的优势
传统的水利工程观念就是大力修建水利工程,从自然中获取人类所需的水资源,同时也为了解决和预防洪涝灾害问题,在处理洪涝灾害问题时我们没有考虑到把水位定的低而造成水资源的浪费。我们现在向资源水利侧重,就是为了弥补在解决洪涝灾害中造成水资源浪费的失误,从而实现人与自然和谐相处,维护水资源生态平衡的目标。
2.2 大力推进资源水利的发展进程,使得水利工程的工作对象和内容更加的详细、具体
传统的水利工程主要是解决洪涝灾害所造成的损失,而资源水利主要是通过研究社会经济和水资源的关系来实现水资源的优化配置,从而为水利事业制定一个经济合理的水利工程方案,在节约和保护水资源的同时,提高社会经济的发展水平。资源水利主要侧重于水资源的调查分析、科学开发、节约和保护来解决水资源的污染和分配不均的问题。水利工程的建设和管理只是资源水利工作的一部分,而且在资源水利的工作中,对它们的要求层次更多,更加注重各个工程的科学合理性,从而使水利工程发挥更大的经济效益和环境效益。
2.3 是资源水利完善了传统水利工程中的不足,对社会各部门的水资源的利用和排放进行科学的管理
相关的水利部门应该对于社会各部门的用水要进行合理计划,以解决城市用水的供不应求和无限制使用等问题。另一方面要注重水资源的开发利用和适当保护,实现水资源的可持续利用。
3 如何推动水利工程向资源水利侧重的进程发展
资源水利是一种新观念,是在传统水利工程的基础上进行发展和深入,不断完善水利工程体制。为了实现水资源的可持续利用,我们主要从以下几个方面进行分析如何推动水利工程向资源水利侧重的发展进程。第一,对广大的水利工作者进行宣传教育,强化他们对资源水利的认识和了解,让他们树立节约和保护水资源的意识,以方面推动资源水利的发展进程;第二,加强对水资源的科学管理,以促进水利工程向资源水利侧重工作的全面进行。对于水资源的净化要严把质量关,实行统一的管理,并且不断的完善水利工程的法律法规,实现水利事业的可持续发展;第三,政府应该做好节约和保护水资源的宣传工作,转变市民用水观念。如在农业发面大力推广滴灌技术,以节约水资源。在工业方面把那些高耗水产业安排在河流下游以减少对水资源的污染;第四,政府要不断壮大自己的队伍,培养一批高素质水利技术人员,不断建立健全相应的水资源管理机构,从而提高水利工作人员的工作效率,加强对水资源统一管理,推动水利工程向资源水利侧重的发展进程。
综上所述,我们只有合理开发和利用水资源,大力倡导节约水资源,才能实现水资源的可持续利用,加快水利工程向资源水利侧重的发展步伐,促进水利事业的快速发展,更好地为社会经济发展服务。
参考文献
[1] 汪恕诚.实现由工程水利到资源水利的转变 做好面向21世纪中国水利这篇大文章[j].水利经济,1999,(04).
论文摘要:水是生命之源,是人类赖以生存的条件。随着社会的进步,人类文明的发展,水利工程的运用已经越来越熟练,我国的水利工程建设取得了许多令世界都瞩目的成就,但是我国目前的国情显示,人口的急剧增长,经济的发展和水资源的污染给水资源带来前所未有的压力,所以我们不得不深思,当前的水利工程该如何向资源性经济靠拢。
1 工程的介绍
1.1 水利工程施工
水利工程的产生有两个目的,消除水害和利用水资源。从水资源的利用来讲,其可用的范围非常的广泛,例如,防洪,发电,供水等多种服务。其建设也是多方面的,坝、堤、进水口、渠道、溢洪道等不同类型的建筑物,每一项服务都是与人们的生活环境密切相关的,为人们的生活带来便利。
1.2 水利工程的特点
水利工程是以消除水害为主要目的而产生的,其主要特点有:
1.2.1 规模大,工程复杂 水利工程一般规模大,工程复杂,工期较长。工作中涉及到天文地理的等自然知识的积累和实施,从中又涉及各种水的推力,渗透力等专业知识和各地区的人文风情和传统。水利工程的建筑时间很长,需要几年甚至更长的时间准备和筹划,人力物力的消耗也大。例如丹江口水利枢纽工程。
1.2.2 综合性强,影响大 水利工程的建设会给居民带来很多好处,消除自然灾害。可是由于兴建会导致人与动物的迁徙,有一定的生态破坏,同是也要与其他各项水利有机组合,吻合国民经济的政策。为了使损失和影响面缩小,就需要各个专家和工作人员细心揣摩,从全局出发,统筹兼顾,达到经济和社会环境的最佳组合。
1.2.3 效益具有随机性 每年的水文状况或其他外部条件的改变会导致整体的经济效益的变化。
1.2.4 对环境有很大影响 水利工程大的变动,改变了原本的社会环境,对江河,湖泊等自然面貌同样有影响,甚至会改变当地的气候和动物的生存环境。这些有利也有弊。
2 资源水利的介绍
2.1 资源水利的产生
中国,水资源的压力越来越大:工业,生活用水量急剧增加,水质整体下降;水资源的污染严重,生态遭到破坏;水的存量已经难以满足人们对水资源的需求。在这种情况下,水利工程已经不能像以前一样的建设和发展,应当顺应社会的发展,资源型水利就是在水利工程已有的基础上,将水和各种资源合理的分配和优化。
2.2 资源水利的特点
2.2.1 经济、节约 资源型水利就是在解决水资源短缺的问题上产生的。大体有三种途径,对现有资源的合理分配;节约用水和加强水的再利用;在水利工程的基础上合理增加淡水的供给。
2.2.2 采用新制度,新体系 与传统的水力资源管理不同,新的资源水利提出了一种新的管理模式,强调资源的管理和优化,不再以工程措施为主了,现在是资源优化为主要措施创建新的体制。
2.2.3 符合可持续发展要求 21世纪环境永远是第一角色,资源水利的提出得到了各界的赞同,就是因为其满足了国家可持续发展的需要,强调了资源的不可再生性和重要性。
3 水利工程与资源水利的区别与联系
3.1 水利工程与资源水利的区别
这两个概念的区别可以理解为传统水利工程与现代社会发展需求的水利的不同。水利工程重视工程数量,工程建设和工程措施;源水利重视工程质量,工程管理和非工程措施。
已发表SCI论文70余篇、EI论文95篇,获“国际水资源管理杰出贡献奖”、“全国五一劳动奖章”、“全国优秀科技工作者”、国家有突出贡献中青年专家等荣誉称号。获湖北省自然科学奖一等奖、二等奖等省部级奖10余项。
国际任职上,分别担任过国际水资源协会(IWRA)主席、国际水文科学协会(IAHS)副主席、国际科学院委员会(IAC)水计划主席,世界水理事会(WWC)常务理事、地球系统联盟全球水系统计划科学委员会(GWSP-SSC)委员、美国土木工程协会(ASCE)水文工程杂志(JHE)副主编、国际水资源开发杂志编委、中国自然资源学会水资源专业委员会主任。
国际水资源协会(IWRA)是国际水资源领域最知名、成立最早的学术组织。1971年在美国成立,聚集了全球范围的水科学家、水资源管理学家和工程师等专家学者。
2009年11月,中国科学院水资源研究中心主任夏军当选为新一届国际水资源协会主席(2010~2012年),这也是IWRA历史上首次有中国的学者当选主席一职。其上任以来,主持和承担了一系列国际重大水战略计划。作为大会主席,主持第十四届世界水大会,展示了中国科学家在国际学术大会以及国际水战略发展领域的引领地位。他的足迹遍及法国、荷兰、澳大利亚、新加坡、瑞典、美国、南非等地,借助国际水资源协会(IWRA)和世界水理事会(WWC)平台,积极参与国际前沿讨论,为这一全球性问题的解决提出中国科学界的意见,推动国际水资源协会发展战略和多项研究计划取得重大进展,提高了中国科学家在国际学术界的地位。
全球水资源管理面临的挑战与机遇
夏军说,在未来30~50年,人类面临的最关键挑战是“要满足2050年达到90亿人口所需的能源、土地、水资源及相关物质的要求”。当前国际水资源研究与管理的发展与前沿试图解决三大挑战方面的问题:首先,应对全球变化尤其是全球气候变化以及区域经济、社会经济发展高强度人类活动的影响,探讨应对全球水危机的重大水计划、水战略的国际联盟与合作。其次,研究当前和未来(2020~2050年为关键时段)的全球及区域水资源管理面对的水治理重大战略问题、技术与政策途径。其中包括“全球变化的影响与水政策”、“极端事件与灾害管理”、“水的治理与法律”、“知识决策与管理系统”等。
聚焦全球水战略的前瞻性与交叉性研究,需强调三个发展方向: 强调每个人要享受基本的社会经济福利,而水是这个基本社会福利保障的基础。要合理地分配、调度水资源,做到水循环利用、安全用水,避免因水而引起的战争,使社会稳定、经济持续发展;维系人类生存所需的良好生态环境,展现绿色的地球、蓝色的海洋。开展生态补偿,强调绿色GDP,改善水质、生态系统,合理控制对水质水量的需求;良好的水开发与管理,要有强有力的科技支撑,如在水的管理、水的调控、水的开发等方面。
水系统科学的发展与展望
夏军认为,随着全球和区域经济社会发展和全球变化影响,尤其是发展中国家面临的水短缺、水污染、水生态、水灾害、水管理问题愈来愈突出,五个问题复杂交叉,同时涉及国家和区域多个方面的安全,是一个复杂的水系统问题。
国家在水的安全保障战略方面,强调了水的可持续利用、人水和谐,重视流域水的生态环境效应和水的综合管理,最大限度改善和维系健康水循环的水战略目标。由于流域水循环的复杂性以及高强度人类活动和气候变化的多重影响,水循环系统时空变化的量级与机理、水循环系统各部分作用与反馈、环境变化下社会经济发展的水系统承载能力与适应性,成为水问题研究亟待解决的三大关键科学问题。解决上述水问题的核心是水系统科学的研究与发展,需要以流域为基本单元,阐明以水循环为纽带的流域水系统的物理、生物与生物地球化学、人文等三大过程的联系及其反馈机制,发展多要素、多过程、多尺度流域水循环综合模拟科学平台,建立水系统的调控模式和良性水循环维持的途径。这不仅是当前国际水科学研究的前沿(如全球水系统计划GWSP等),也是破解我国复杂水问题的科学基础与核心。因此,针对全球变化影响、经济社会发展、环境保护和区域可持续发展战略目标的重大需求,变化环境下水资源管理的水系统研究与应用将有新的突破与发展。
中国位于亚洲东部,地势西高东低,季风气候明显。降水季节集中,年际变化很大地区分布不均。东南沿海地区年降雨量约1800mm,西北内陆不及200mm。水资源主要来自大气降水,年平均总量为28100亿m3,居世界第六位。中国雨热同步的气候条件、江河的丰沛水资源及江河中下游的广大冲积平原,都给中华民族的繁衍发展带来了有利条件。但水土资源的开发也伴随着与水早灾害的斗争。人口的增长又增加了对水土资源开发的压力,人均占有水资源量仅为世界人均值的四分之一。特别是水资源与土地资源的分布不相协调,南方水多而耕地少,北方水少而耕地多。如长江及其以南地区,江河径流量占全国的83%,但耕地只占33%;长江以北地区,耕地占全国的67%,但江河径流量仅占17%。我国大部分地区降雨的年内和年际分配不均,必须建设必要的水利设施予以调节,以提高农业综合生产能力的基础性工作和保障条件。__论文投稿_发论文权威期刊组织,oA:b^8K1Qy7a?
二、当前存在的问题及原因分析
长期以来,我国农田水利建设对农业生产乃至国民经济发展作出了积极贡献。但农村水利基础设施薄弱、总体投入不足、机制不活等问题日益突出,其现状难以适应建设社会主义新农村的要求,综合多方面因素,导致农田水利发展滞后的原因主要有以下几个方面:
一是建设标准偏低,老化严重。现有水利工程大部分修建于上世纪五六十年代,且排灌标准很低,目前功能普遍衰减。既造成排涝能力弱,农田积水无法排出,又导致提灌能力差,不能满足灌溉需要。
二是保护意识淡漠,疏于管理。由于投入不足,导致的只建不管、重建轻管及水利设施带病运行的问题比较普遍,使得众多小型水利设施功能丧失殆尽,农业自然灾害频发,严重制约了农业经济的发展,影响了农业增效、农民增收和农业现代化建设。
三是重经济轻水利,投入不足。随着农业生产经营体制的变化,对农村小型水利建设的重视程度和投资投劳力度逐步弱化。实施农村税费改革以后,投资投劳数量逐年减少,农村小型水利建设步入低谷。随着农村绝大多数强壮劳动力的转移输出,农村小型水利投劳结构发生很大变化,村以下小型工程投劳的组织难度明显加大,实行"一事一议"筹资筹劳后,筹资筹劳总量有限,能够投入农田水利的资劳微乎其微。
dY5`7m!WMKC,N四是农民兴办水利的积极性下降。随着社会主义市场经济体制的建立,粮价已经放开,特别是中国加入WTO后,外国的农产品已经占领了我国的部分市场,加之农民增收缓慢,种田的积极性不高,使兴办农田水利工程的积极性也有所下降。
KJ8Nq}5h建设现代新型农田水利,任务十分艰巨。加强农田水利建设、搞好农业综合开发,是提高农业综合生产能力、建设社会主义新农村的重要举措按照可持续发展战略和科学发展观的要求加强农田水利建设要从以下几个方面采取措施:
owo[W#KrC(一)广辟筹资渠道,加大资金投入,调动群众积极性在全面建设社会主义市场经济的过程中,政府的财力有限,必须依靠广大农民的力量,发挥农民的积极性和主观能动性。而作为政府应该积极建立良好的制度激励机制,通过利益诱导,吸引更多的农民、企业或社团参与到水利设施建设中来。认真贯彻落实"谁投资、谁建设、谁管理、谁受益"政策原则,制定相应的法规、政策,保证农村集体将一定比例的积累资金用于农田水利建设,激发他们自觉投资投劳参加建设的积极性,引导农民和社会各界增加对农田水利的投入,广泛鼓励、吸纳社会资金办水利,努力促进投资主体多元化,确保水利事业持续快速健康发展。(二)将农田水利建设与农村经济社会可持续发展结合起来__论文投稿_发论文权威期刊组织L#m8|5o-_
实现农村经济社会的全面、协调、可持续发展是落实科学发展观和构建和谐社会的根本要求。水利系统提出由工程水利向资源水利,传统水利向现代水利可持续发展水利转变,坚定不移地走可持续发展水利之路这一全新治水理念。近些年农田水利建设中生态水利、环境水利、景观水利、城市水利等亮点频现,都充分体现了"人水和谐"的理念。特别是在小流域综合治理和河道综合治理中,推广了"一河清泉水、一条经济带、一根产业链、一道风景线"的治理模式,许多水土流失治理区变成了山川秀美的观光风景区,将河、沟、渠建设成"清水长廊"、"绿色长廊"、"亲水乐园"。__论文投稿_发论文权威期刊组织l)evjp
3[.q6|,br9m"K(三)大力普及节水灌溉技术
#uwV|x0p8x,M将农田水利建设与节水工程建设结合起来大力推广应用喷灌带。发挥喷灌带投资少、使方便、水压要求低,便于管理的优势,逐步在果园和已成片开发建发的农田中推广。积极发展大棚滴灌,实现大棚膜下滴灌化。搞好渠道、河道浆砌防治工程,进一步提高水资源的利用率。同时尽快研究制定有利于节水灌溉发展的经济补偿政策和计划用水、节约用水的管理制度和实施方案,提高农民节水积极性。
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4FJ4tI3Ic7NNn$f:~(四)重视人才队伍建设和农田水利科学的研究
x#SxN.U搞好农田水利建设,离不开一支高素质的农田水利从业者队伍。要通过各种形式加强对水利员的培训,切实让他们掌握新科技、新知识、新技术,增强分析、解决实际问题的能力,在此基础上,逐步建立健全符合地区实际的小型农田水利队伍建设管理制度,建立健全水利合作组织发展的框架体系。另外,重视农田水利科学的研究,建立适应当前农村体制、经济发展水平和地区特点的农田水利技术支撑体系,使人才和技术更好的为农村、农业和农民服务。__论文投稿_发论文权威期刊组织;W)nT9a9r%u
]`_n8gA结论
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D(aT%k&bgD''''_农业是国民经济和社会发展的基础,巩固和发展农业的基础性地位是我国一项长期战略任务。在全面建设小康社会的过程中,"三农问题"是重中之重,而农业基础薄弱和水资源总量不足又是制约农村经济发展和农业生产效率提高的主要因素。加大农田水利建设,深人进行农田水利建设发展战略研究,统筹解决好"三农"问题,建设社会主义新农村,对构建社会主义和谐社会具有重要意义。
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''''k}-nd1s{(u参考文献
[1]杨向阳.加强农村水利基础设施建设和管理的思考[J].南方论刊,2005.
[2]韦风年.加快建立农田水利建设新机制[J].中国水利,2005.
论文关键词:煤矿矿区水源规划综合利用闭路循环
论文摘要:根据煤矿矿区水资源贫乏及水资源种类的特殊性,进行分析评价,归纳共性,打破常规水资源规划范围与内容,重点规划利用好矿区有限的清水与污水及其资源化,结合污水处理工艺及工程技术,提出合理开发、有效治理、循环利用、污水零排放、节水和保护水资源并举的矿区水资源综合规划。
1矿区水资源综合规划的必要性
我国86个重点矿区有71%缺水,其中40%严重缺水。近几年由于煤炭生产规模及配套工业的快速崛起,加剧了水资源供需矛盾,水资源短缺已成为制约矿区能源发展的重要因素。因而,实施煤炭可持续发展战略要求全面加强矿区水资源综合规划工作。面对矿区缺水这个发展瓶颈,如何规划利用好矿区每一滴水,以提高水资源利用效率和以效益为中心、统一管理为保障、技术创新为动力、推进矿区节水工作的进步,满足矿区经济与水资源和生态环境协调发展,保障用水安全具有十分重要的作用。
2矿区水资源综合规划原则
矿区水资源规划依据《全国水资源综合规划工作大纲(细则)》、《水法》、《水污染防治法》、《水土保持法》等有关水资源保护的法律法规基础上,还应遵循如下原则:
(1)贯彻落实国家新时期的治水方针,在现有水源调研、评价基础上,尊重现实、因地制宜、分清阶段、明确目标;遵循合理开发、科学治水、优化利用、提高用水效率最大化的原则。
(2)根据规划矿区自然条件和所在地域的特点,必须考虑周边地区工农业、水环境、居民用水等非水利措施的原则,并提供多方效能,取得综合效果,积极创建和谐矿区,搞好煤矿与地方之间的关系。
(3)根据矿区总体发展战略目标与生产现状,以科技为依托,统筹兼顾,整体布局,有序规划,技术论证、分步实施,矿区内避免各类治水及水利工程重复建设的原则。
(4)矿区水资源规划方案应纳入如循环经济等新理念,在常规给水工程基础上,按照水资源循环经济利用的减量化、再利用、再循环的原则,提高水资源循环利用率,减少新鲜水用量,杜绝外排污水量。
(5)从多方面选择有效的规划措施。既要为矿区经济发展服务,又要为矿区改善生态环境;既要兼顾矿区范围内的水资源保护措施,又要考虑可用水量最大化;既要组合设计各类水处理工程实施措施,也要制定取水、配水、用水运行管理等非工程措施等原则。
(6)矿区布局设置一般分生产区与生活区两大区域,供水系统大多数两个区域相对独立,有的为同一个系统,但做规划设计时必须坚持一并整体考虑的原则。
3矿区水资源综合规划内容
3.1规划技术路线及程序
技术路线:矿区调研一确定水源、污水点源—一水质化验一一资料收集—一结合能源发展规划一一水源开发利用评价—一需水预测—一生态环境保护一一水资源配置—一节水措施—一工程布局一一实施方案—一规划实施效果评价。
程序:收集整理矿区的自然、经济、技术、现状资料,做好各项预测,确定规划条件;按照不同的规划水平年,预测这一时期中因能源发展可能出现经济条件的变化,并拟定规划任务、规划目标、开发治理初步方案:根据不同时期的需水,研究水资源合理利用的途径,探讨水资源开发治理对矿区经济和环境等影响,拟定初步可行性方案;优化方案,提出规划技术成果:针对确定的方案,结合给水工程设计、各类污水处理工艺技术确定、工程量和投资估算、效益分析和对环境影响的评价;通过技术、经济、环境等综合分析论证,确定实施规划方案和开发程序;将规划方案及结论意见,报送煤炭上一级主管部门审批后实施。
3.2规划水平年确定
矿区水资源综合规划应由基准年、近期水平年、中期水平年、远期水平年组成,具体规划水平年的年限、时程分配则根据矿区能源发展及规模而确定。
3.3规划开发利用
(1)水资源评价:在矿区范围内对地表水、地下水、河流径流水、矿井水、生活污水、工业废水、特种污水、水库水等各种水资源、水质指标、水资源总量、可利用量、用水消耗量及用水效率、水资源开发利用程度等进行综合分析。如地表水评价:规划中应考虑利用雨水积蓄、人造水库、拦截河流径流水汇集等措施,作为补充矿区生产用水的新水源。地下水评价:大部分矿区都有自备水源井,利用地下水源,规划时应掌握地下水资源分布情况、可取水量、国家与地方对地下水源保护与开发的规定进行分析评价。矿井水评价:大多数矿井涌水量较大,经深度处理可达到生活饮用水标准,所以矿井水的利用在规划中是重中之重,并具有煤矿水资源规划的特色。生活污水评价:煤矿生活污水水质特征就是BOD、COD较小,经一般处理后,可作为生产用水、生活杂用水等。因此,生活污水对矿区也是一种不可忽视的再生水资源,应加以规戈4后充分利用。工业废水评价:矿区都有与能源相配套的大型工业,如洗煤、发电、焦炭厂等用水大户,且产生大量废水,重点规划对这些废水集中起来统一处理后回用。特种污水,如化肥厂、炸药厂所产生的特种化工污水,其处理难度较大且成本高,但污水量很少,从矿区污水零排放的规划目标出发,必须有效处理,经处理达标后一并纳入整体供用水系统。
(2)开发建设规划:从水源类别分为:清水源、废水源、污水源三大类;从工程建设分为:地面水源工程,地下水开采工程,非传统水源工程,集雨水利用、再生水工程。规划以建设矿区骨干水源工程为重点,将各类水源规划建设以工程形式相结合的水资源综合利用系统网络,形成小工程、大群体、“蓄、引、提”并重,大、中、小配套,多方位联合的取、供、用水系统。矿区水资源规划工程与非工程措施相结合,新建改造同步、开源节流并举、开发保护同时;考虑已有水源工程并与新规划工程相配套,一并纳入开发利用系统网络。
3.4合理配置与供需平衡
矿区规划配置用水分类为:生产、辅助、办公区、职工生活区四个系统,在水资源支持下的矿区内能源、经济、生态的可持续发展,科学合理配制水资源,考虑用水现状,实现矿区生态环境保护和矿区经济发展两大系统以及两大系统内部用水合理配置;经相互补充和水处理工程的实施,完成不同水平年用水的时程分配,规划矿区需水量与现有可利用水量及污水资源化后的水量进行综合平衡,建立矿区内各用水户的需水量集中调度、统一管理、合理分配,减少和避免用水过程中的损失和浪费,为保障矿区供水水源安全与企业发展相匹配。
4矿区水资源综合规划技术探讨
4.1规划的特殊性
(1)矿区水资源规划类别不同于江河流域、地区、跨流域调水、专业水资源等规划,既可视为一个整体的供用水系统,又是一个涉及综合性规划的特点。
(2)矿区水资源加大开发利用并重新分配后,可能会引起周边居民生活条件和地区生态变化。因此,规划既是一个闭路系统,又要顾及周边地区的水量平衡与社会关系,综合协调地区间、地方经济部门等可能产生的矛盾和环境质量可能变坏而引起的影响与纠纷。
(3)依据矿区范围的大小、特点、经济发展方向和对水资源开发、治理、利用要求,其规划重点是服务并保障煤炭生产、配套工业、生活区用水。
(4)大部分矿区既是缺水,也是污染物严重的地区,加上治理滞后,水环境本底又较差,资源型缺水和水质型缺水问题比较突出,水环境同样制约矿区经济的快速、健康发展。
(5)矿区水源工程不足,开发利用率低。因开发利用条件差,成本高,矿区缺乏大的水源骨干控制工程,现有多数带病运行的老污水治理工程,工程型缺水问题也比较突出,开发利用率低,综合缺水率高。
4.2规划技术综述
鉴于矿区水源的特殊性与综合性,其规划的内容与技术应结合矿区实际情况并有新的创意,采用相应的技术措施,编制有煤矿矿区特色的水资源综合规划,现将规划技术总述如下。
(1)水资源规划应以矿区为中心,满足能源发展需要用水为主要目的,顾及水资源承载能力和水环境承载能力、保护生态、防止水土流失等,应采用环境保护等相关专业性技术。
(2)运用先进的技术建立科学的用水体系。矿区水资源工程规划应纳入污水处理工艺技术及污水工程综合治理技术;建立地面水源的“蓄、引、提”水利体系,优化矿区水源网络集成技术。
(3)矿区大部分工业布局不太合理,结构性矛盾突出,高用水行业在矿区工业中占有一定的比重,使矿区水资源供需矛盾日益突出。因此,规划重大建设项目布局时,必须量水而行,优化产业结构。
(4)矿区用水浪费仍很严重,用水方式还很粗放,用水效率不高。因此,节水规划始终要以制度创新和技术创新为突破口,将工程改造、开发及保障措施应采用先进的节水技术、新的节水器皿,建立从源头到末端控制完整的节水管理体系,以降低耗水总量。
(5)矿区将所有水源规划为清、污分流,采用终端污水处理技术及污水零排放技术,在水污染治理中提高水的利用效率;对取、供、用、排水四大系统为水资源链,使矿区水资源利用形成闭路循环系统。
(6)规划中重点纳入矿井水处理工艺技术及资源化利用技术,将矿井水处理工程可规划在煤矿井下,经处理过的矿井水直接返回需要用水的地点,这样便于管理,节省管道及工程费用投资等创新技术。
(7)规划工程应考虑水资源减量化、再利用、再循环利用的技术。根据矿区各类水质成份、水量分布、处理程度及用水部门要求,采纳分质供水、优质优用,串联用水、一水多用的新思路与举措,以丰富规划内容与内涵,提升规划的高度。
(8)随着现代技术的进步,编制规划时应采用数学模型、编排程序、电算优化等先进手段与技术,直接求得规划问题的最优解,以提高分析计算问题的准确性,考虑问题全面性。
5矿区水资源综合规划保障措施
(1)全面规划水资源,根据不同用水的要求,充分开发利用地表水,合理开采地下水,因地制宜收集天然雨水。加大水资源保护力度,防止污染破坏,保障水资源可持续利用和生态平衡。
(2)建立矿区水资源持续供给保障体系;生态与环境安全保障体系;水资源统一管理和水务一体化保障体系;水资源合理配置和高效利用保障体系;供水全成本与水价制度保障体系;规划用水经济考核制度保障体系。上述体系中应采取以保护水资源、节约水资源、加强管理、调整矿区产业结构、污水综合治理与利用、调水配水平衡等六个方面解决矿区水资源治理与利用的综合措施。
(3)规划修建拦河坝拦截汛期洪水、雨水积蓄、河流径流水源汇集等措施,增加对矿区的供水量;如无其它水源可利用的前提下,可以考虑如引入黄河水等引水项目并同步筹建大型水厂,将引人的水源经处理后并人矿区供水系统,以缓解矿区用水紧张的局面。
(4)建立合理的多元化投资机制,确保工程资金到位。矿区水资源工程建设投资涉及到安全供水工程;蓄水、引水工程;节水;污水处理回用与水资源保护;水土保持等投资规划。资金筹措来源应发挥市场机制作用,通过国家、地方、业、社会多方筹划资金,采取“企业自筹、银行贷款、社会融资、利用外资、地方配套、国家补助”等多种方式,建立多渠道、多层次,稳定可靠的水源工程规划投资保障体系。
(5)规划生产节水、工业节水、生活节水、其它节水:强化节水技术和管理手段,实行定额管理和总量控制与适宜的水价制度;采用新产品、新工艺、新技术;更新矿区输、排水管道等措施,以节水促减污,以限排促节水,保障矿区节水工作有效进行。
本学科前身是以原水文地质及工程地质省部级重点学科(我国第一批(1981年)具有博士、硕士授予权的学科点)为依托,在地质资源与地质工程一级学科下增设的。
本学科一直是“211”建设重点学科群之一。近年来以环境污染水文地质研究、地下水资源开发与生态环境保护等为主要特色,在地下水资源与环境这一地球科学优先发展领域,保持着自己的学科优势。
本学科教师承担着许多地下水学科的前沿课题,大部分来源于国家自然科学基金或省部级纵向攻关项目,同时也涉及到长江三峡工程、南水北调工程、华北平原水资源开发、清江水电站工程、金沙江溪洛渡水电工程等国家重点工程的生产课题,年均科研经费过千万。研究领域涵盖地下水中物质与能量循环规律及其生态环境效应,水-岩相互作用机理,土壤水分和盐分迁移机制、地下水监测、模拟与评价技术、地下水环境修复与污染防治技术、以及地下水有关的地质灾害防治技术、环境同位素测试技术等。许多研究成果处于国内领先或国际先进水平。近几年获得国家科技进步三等奖、省部级一等奖各1项、省部级二、三等奖二十多项。出版专著三十余部,在核心期刊近百篇,并有四十余篇论文进入三大检索系统。
主要实验室:水土环境修复验室、渗流模拟实验室、水化学分析测试实验室、地下水模拟与3S技术应用实验室。
毕业生就业方向:大专院校、科研院所、国家有关部委的职能部门(如国土、水利、电力、交通、环境)和各系统(部门)的研究所、设计院等。