1. 開發水資源的方式有哪些要盡量全面!(急急急)
水資源影響國計民生至巨,亦為國家經濟發展基本要素之一。台灣地區水資源條件相當不理想,時間與空間之分布不均,河川又多為坡陡短促,居民生活空間 范圍的地面水污染嚴重,地下水又嚴重超抽,水資源的多次或循環利用不僅不能發揮,更使得可供使用的水資源對象與范圍逐漸窄小,水資源供應的穩定性已明顯地 加速惡化中,季節性缺水的現象也時有所聞。
面對水資源匱乏之隱憂,大部分人仍樂觀地以「每年開發興建一個水庫」來增加供水能力,但張石角教授警告台灣目前水庫淤積情況嚴重,預估 壽命均不長,雖然還有可以開發為水庫之處,但用地取得已越來越困難,蓄水成本也呈直線上升趨勢,力求水資源之開源與節流並重,及朝向永續利用邁進,應為未 來努力的方向。
優先改善家庭污水污染
若以經濟層面考慮,水資源開發之第一優先當是地表川流水(如表),利用攔河堰及進水工程就可取用水源。但台灣地區各河川中、下游都已普 受污染,尤其是西部河川污染更是嚴重,因此加速興建污水下水道系統及污水處理廠以改善家庭污水污染,才能配合工業與畜牧廢水之管制,而達中、下游水資源之 復生與再用。這項工程若能做好,則第四優先的廢污水再用的可能性就大幅度提高了,也將增大水資源水權的互換與調配的彈性。
可惜目前政府對家庭污水的管理策略,仍過於偏重利用截流系統與海洋放流,平白將水中所含雜質仍比海水為低的家庭污水大量排入海中,不但未能充分利用自然河川系統之功能,也將浪費大量能源於污水輸送與抽送,甚至持續使沿海海水污染增加,連帶也影響第五順位的海水淡化成本。
近年來,部分地區因水資源缺乏,已有利用海水淡化作為水源之議,但比較起來,廢污水再用可利用多種工程替代方式降低成本,若毒性物質管制適當,甚至可提升為農業、養殖業及工業等用水,發展前途不容忽視。
地下水資源已過度開發
第二優先順位為地下水資源,但台灣目前局部地區已屬過度開發使用狀態,多處臨海地區已有地盤下陷與海水入侵現象。臨海地區,海水與地下 淡水會因壓力平衡而形成一楔形交界面,鹽水之位置在海平面以下,約為淡水高出海平面距離的 40 倍,但若大幅度超抽地下水,淡水部分壓力下降,海水就以鹽水錐形式上升,上升的幅度也以 40 倍速度迅速上揚,甚至地下水就會局部或全面鹽化了。此次高雄林園地區水質鹽化,海水入侵應為主要原因之一。
2. 開發水資源的措施有哪些
水資源開發,物理方面 可利用其動能進行發電,和沖洗,化學方面 電解水、冷卻劑、這個太多了
3. 合理利用水資源而採取的措施是什麼
如下:
1、大力發展綠化,增加森林面積涵養水源。森林有涵養水源、減少無效蒸發及調節小氣候的作用,具有節流意義。林區和林區邊緣有可能增加降水量,具有開源意義。
2、提高水資源的綜合利用,水在同一空間是有綜合利用的特點。水庫可以蓄洪,也可以養殖水生動植物,大的水面可以通航,有些水體還可開辟旅遊。水力發電用過的水,可以用於灌溉。
3、城市開發利用污水資源,發展中水處理,污水回用技術。城市中部分工業生產和生活產生的優質雜排水經處理凈化後,可以達到一定的水質標准,作為非飲用水使用在綠化、衛生用水等方面。
4、發展和推廣節水器具。據不完全統計,我國當前有便器水箱近4000萬套和大量的其它衛生器具,每年因馬桶水箱漏水損失水量上億立方米等。
節約水資源:
1.要有惜水意識,只有意識到「節約水光榮,浪費水可恥」,才能時時處處注意節水,從身邊的小事做起。
2.養成好習慣,比如說關上滴水的龍頭等等。
3.使用節水器具。
4.查漏塞流, 就生產而言,特別對一些高消耗水的行業,我們要圍繞如何優化水系統的運行,如何提高循環水的濃縮倍數,如何提高水資源的循環利用等作為節水工作的重點,積極組織技術攻關,提高水的綜合利用率。
同時制定切實可行的操作制度,對產品水消耗實行定額管理,並作為一項技術經濟指標進行考核,減少浪費現象。
4. 水資源的利用
人可三日無食,不可一日無水。合理的利用好水資源對世界各國都是頭等重要的大事。水資源利用中,水量、水質是兩個重要的因素。
水量問題是當前社會普遍重視的社會問題。水資源雖然可以通過水循環得以更新、恢復,但並不是取之不盡、用之不竭的。進入20世紀以後,特別是50年代以來,隨著社會經濟的迅速發展和人口的增長以及城市的發展,人們對水資源的需求量急劇增長,以致供不應求、水源嚴重不足。目前不僅乾旱地區的國家嚴重缺水,即使是濕潤地區的發達國家也面臨水資源緊張的問題。水資源不足的一個重要原因是世界水資源分布很不均衡以及社會經濟發展水平互不協調。經濟發達、人口集中的歐洲和亞洲人均佔有的水量僅為南美洲的1/10左右,為大洋洲的1/40左右。新中國成立以來,平均每年受旱農田面積近0.2億hm2,抗旱是常年任務;以北京、天津、大連、青島等為代表的許多大中城市,用水一直很緊張,甚至限制了經濟的發展。水資源的不足影響著人類的生存,制約著經濟的發展,大量地耗費水資源還會破壞生態平衡,因此必須合理用水。
水質是水資源利用中另一個重要因素。生活飲用、農業灌溉、工業生產對水質有不同的要求。水質的評價一般需考慮色度、pH、含鹽量、鹽分組成、有益、有害元素的濃度等。人類活動對水質有著極大的影響,主要是向水中傾倒工業廢水。據不完全統計,我國廢污水年排放量約72.6×106m3,排入長江的有29.6×106m3/a,排入海河的約8.5×106m3/a。大量工業廢水的排入(圖5-24),使得有些水質標准不僅低於飲用水標准,而且也低於農業灌溉的標准。據統計,20世紀80年代中期全球每年被污染的淡水高達7000×108m3,發展中國家70%的居民以及工業發達國家的相當一部分居民飲用水不合標准。防治水污染、保護好水資源成了當務之急。
由此可見,水資源供需矛盾是當今世界各國面臨的重大問題,已成為制約國民經濟發展的因素。按照水資源的可持續利用要求,提出如下基本對策。
圖5-24 工業廢水
1.強化節約意識,建設節水型社會
我國是世界人均水資源貧乏國家之一,在水資源總量有限的情況下,不實行保護性和持續性的節流措施,是無論如何也解決不了供需矛盾和日益增長的用水需求的。節約用水不是權宜之計,而是持續性策略(圖5-25)。
圖5-25 節水灌溉工程(濟南市科學技術局,2008)
2.合理開發水資源,適度增強供水能力
我國水資源時空分布和利用情況極不均衡。需要大力增加供水能力的北方缺水地區,水資源開發利用程度已經較高,地表水的利用率已達43%~68%,地下水開發程度達40%~81%。南水北調是緩解中國北方水資源嚴重短缺的重大戰略性工程(圖5-26)。我國南澇北旱,南水北調工程通過跨流域水資源合理配置,可緩解我國北方水資源嚴重短缺問題,促進南北經濟、社會與人口、資源、環境的協調發展。
工程分東線、中線和西線3條調水線。西線工程在最高一級的青藏高原上,地形上可以控制整個西北和華北,因長江上游水量有限,只能為黃河上中游的西北地區和華北部分地區補水;中線工程從長江中游及其支流漢江引水,可自流供水給黃淮海平原大部分地區;東線工程位於第三階梯東部,因地勢低需抽水北送。
圖5-26 南水北調工程(http://www.cnblogs.com)
3.保護水資源,防止水污染,改善生態環境
我國目前水環境污染嚴重,要徹底解決已經污染了的水資源,使污水資源化,必須採取各種技術措施和管理措施(圖5-27)。工業是我國水環境的最大污染源,工業污染源的治理應作為水污染防治的重點。此外,對已經污染了的水資源的治理也同樣重要,尤其是在許多江河湖泊已經受到嚴重污染的現實條件下,對水污染的防治更應加大力度。
圖5-27 污水處理廠(http://www.china-wwtp.com)
4.綜合治理洪澇災害,保障生產與社會安全
為了提高現有的防洪能力,盡量減少洪災損失,需要採取工程與非工程相結合的防洪措施。用工程手段控制洪水,用非工程措施(包括行政、法制、經濟、管理等)降低洪災損失。比如世所矚目的三峽工程,不但有發電和航運的效益,更有防洪的功能。
5.加強水資源管理,保證水資源持續利用
隨著國家經濟體制和經濟增長方式的轉變,我國的水資源管理正在進行體制改革。但總的來說,還跟不上經濟社會發展的步伐,顯得遲緩和不力。比如,水資源管理部門要求節約用水、保護水質、減少污染,而各行業的生產部門為追求產值卻我行我素,不惜浪費水甚至污染水體。因此,隨著情況的變化和科技的進步,管理制度的安排和制度變遷也是必需的。
6.建立水資源核算體系,提高水資源綜合效益
建立水資源核算體系,明確水資源所有者、使用者和開發者的權利和義務,並逐漸將水資源核算納入國民經濟核算體系,使水資源的儲蓄控制和消耗減少在國民經濟核算中得到具體表現。這樣就可明晰水資源的盈虧、供水與用水的輕重緩急、節水與浪費水的效益差異,並可指導和協調水資源的開發利用保護與經濟發展之間的關系。
依靠市場機制和科學技術優化配置水資源,提高水的利用率,可取得好的社會效益和經濟效益。同樣,依靠經濟調控和技術手段,還可提高環境效益,最終獲得良好的綜合效益。
5. 如何有效利用水資源
1、大力發展綠化,增加森林面積涵養水源。森林有涵養水源、減少無效蒸發及調節小氣候的作用,具有節流意義。林區和林區邊緣有可能增加降水量,具有開源意義。
2、提高水資源的綜合利用,水在同一空間是有綜合利用的特點。水庫可以蓄洪,也可以養殖水生動植物,大的水面可以通航,有些水體還可開辟旅遊。水力發電用過的水,可以用於灌溉。
3、城市開發利用污水資源,發展中水處理,污水回用技術。城市中部分工業生產和生活產生的優質雜排水經處理凈化後,可以達到一定的水質標准,做為非飲用水使用在綠化、衛生用水等方面。
4、發展和推廣節水器具。據不完全統計,我國當前有便器水箱近4000萬套和大量的其它衛生器具,每年因馬桶水箱漏水損失水量上億立方米等。
(5)水資源的開發利用有哪些擴展閱讀
水資源開發利用,是改造自然、利用自然的一個方面,其目的是發展社會經濟。最初開發利用目標比較單一,以需定供。隨著工農業不斷發展,逐漸變為多目的、綜合、以供定用、有計劃有控制地開發利用。
在地球上,人類可直接或間接利用的水,是自然資源的一個重要組成部分。天然水資源包括河川徑流、地下水、積雪和冰川、湖泊水、沼澤水、海水。按水質劃分為淡水和鹹水。隨著科學技術的發展,被人類所利用的水增多,例如海水淡化,人工催化降水,南極大陸冰的利用等。
6. 水資源開發利用方案的制定與選擇
一、水資源開發利用方案
水資源的合理開發利用方案主要是根據水資源利用現狀及存在的問題,考慮了地表水、地下水開發利用潛力、水利化現狀及發展規劃、地下水開發條件等因素提出的。利用方案應與現有的水利工程措施相結合。
制定水資源優化配置方案的目的是:根據可持續發展的理念,調節水資源的時空分布,開源與節流、利用與保護治理並重,統一調配地下水與地表水資源,協調整個流域上游與下游及各地區、各部門用水矛盾,提高整體用水效率。在需水方面,通過產業調整,建設節水經濟並調整生產力布局,抑制需水增長勢頭,以適應不利的水資源條件;在供給方面,利用工程措施改變水資源的時空分布,適於生產布局,促進經濟的可持續發展。水資源利用方案的選擇必須考慮新建及待建的引蓄水工程,提高供水能力,發展節水農業,實現地表水、地下水聯合運用,優化調度,提高水資源利用率與水資源效益並達到生態環境保護的目的。
(一)方案一:疏勒河移民項目中制定的水資源利用方案
此方案為「疏勒河農業灌溉暨移民開發項目」中確定的用水方案,該方案是在昌馬水庫2003年蓄水運行,實現了三庫聯合調水的背景下提出的。其核心內容是:農業灌溉只採用地表水,工業用水(四○四廠用水由地表水供給)、人畜飲用水均由地下水供給,各灌區需水量完全按照「疏勒河農業灌溉暨移民開發項目」中的規劃量執行的。具體分為:城鄉人畜飲用水1100萬m3(地下水供給);鄉鎮企業需水量為800萬m3(地下水供給);四○四廠工業需水量8275萬m3(地表水供給);農業灌溉需水量63233萬m3(地表水供給);周邊林帶及防護林灌溉需水量1116萬m3(地表水供給)(表10-9)。
表10-9 方案一水資源利用表
方案一在保證率分別為P=50%和P=75%情況下水資源利用方案見圖10-1。
可以看出保證率分別為P=50%與P=75%時各灌區供水量均能滿足需水量的要求。
榆林灌區、橋子灌區、黨河灌區地表水及地下水供水量不變,水資源利用方案按現狀方案(表10-6,表10-7)執行。
(二)方案二:地表水利用為主,地下水為輔的水資源調節方案
由於方案一隻注重了對地表水的開發利用,對地下水開發利用的現狀以及對下游的生態環境需水量考慮較少,因此,方案二採用以現狀地下水開采量(農灌)為灌溉水補充水源,在方案一的基礎上增加了地下水開采量,減少了地表水用量,並將節余的地表水經水庫的合理調配,向疏勒河下游天然河道調水,有利於生態環境改善或減緩下游生態環境的惡化。
方案二具體內容為:三灌區總需水量為74524萬m3不變的情況下,而供給方式發生改變。城鄉人畜飲用水1100萬m3(地下水供給);鄉鎮企業需水量為800萬m3(地下水供給);四○四廠工業需水量8275萬m3(地表水供給);農業灌溉需水量63233萬m3(其中地表水供給55086萬m3,地下水供給8147萬m3);周邊林帶及防護林灌溉需水量1116萬m3(地表水供給)(表10-10)。
圖10-1 方案一:昌馬、雙塔、花海灌區水資源利用示意圖
表10-10 方案二水資源利用表
保證率分別為P=50%和P=75%情況下昌馬、雙塔、花海水資源利用方案見圖10-2,榆林及黨河灌區地表水利用方案同方案一。
(三)方案三:地表水與地下水合理配置下的土壤改良及生態平衡方案
在方案二中地表水及地下水利用方案不變的情況下,昌馬灌區、雙塔灌區、花海灌區中新開墾的土地全部採用地表水灌溉,必將引起部分水位埋深小於5m綠洲區特別是新墾荒地的水位上升,使該區的水位埋深達到本流域內的返鹽臨界水位值(2~2.5m),導致次生鹽漬化。新開墾土地終年水位埋深小於2m的地段必須採取排水洗鹽措施,才能保證土地的長期使用,雖然已採取水平的渠系排水洗鹽措施,但是據以往土壤改良經驗僅憑該項措施不能達到預期效果,因此有必要採用豎井排水。採用豎井排水,不僅能降低其水位使其大於流域內臨界返鹽水位,避免次生鹽漬化的產生,而且有利於井灌結合,充分利用水資源,也為本區脆弱的生態環境節約更多的生態用水,具有一舉兩得的功效。
雙塔灌區、昌馬灌區、花海灌區總需水量不變情況下,由於在部分水位埋深小於5m新墾土地採用了井灌井排工程,鹽漬土改良的同時增加了地下水開采量用於農業灌溉,使花海、昌馬、雙塔灌區在原有開采量的基礎上新增地下水開采量分別為615萬m3、5346萬m3、1382萬m3,因此用於農業灌溉的地表水量相應的減少。
方案三具體內容為:三灌區總需水量為74524萬m3。城鄉人畜飲用水1100萬m3(地下水供給);鄉鎮企業需水量為800萬m3(地下水供給);四○四廠工業需水量8275萬m3(地表水供給);農業灌溉需水量63233萬m3(其中地表水供給47743萬m3,地下水供給15490萬m3);周邊林帶及防護林灌溉需水量1116萬m3(地表水供給)(表10-11)。
表10-11 疏勒河項目區水資源利用表(方案三)
保證率分別為P=50%和P=75%情況下的水資源利用方案(見圖10-3)。榆林、橋子水資源利用方案同方案一。
圖10-2 方案二:昌馬、雙塔、花海灌區水資源利用示意圖
圖10-3 方案三:昌馬、雙塔、花海灌區水資源利用示意圖
黨河灌區採用滴灌、噴灌及改變農作物種植結構等農業節水措施,減少灌溉定額,壓縮農業開采井數,灌溉定額由現狀的660m3/畝減至560m3/畝,則32.7萬畝耕地可節約地下水3270萬m3/a。供需狀況接近平衡。該灌區供水方案見表10-12。
表10-12 黨河灌區水資源配置方案(方案三)
二、各方案水資源供需平衡分析
疏勒河項目區各方案供需平衡情況見表10-13,從中可看出,在保證率P=50%及P=75%不同方案下,供水量均能滿足需水量的要求,只是供給結構有所變化。方案一中農業灌溉用水均由地表水供給,工業及人畜用水則由地下水供給;方案二和方案三中農業灌溉用水由地表水及地下水聯合供給,工業及人畜用水仍由地下水供給,這樣也為本區的生態環境提供更多的生態用水。當保證率P=50%時,不同方案下的供水量不僅滿足了工農業及人畜飲用的需求,而且各灌區棄水和生態放水總量均大於2.5億m3/a,提供了維持現狀生態環境的生態用水量(據《河西走廊水資源合理利用與生態環境保護報告》中提出的維持疏勒河流域現狀生態環境需生態用水為2.5億m3/a);當保證率P=75%時,三個不同方案均能優先滿足工農業及人畜飲用水的需水量,但是考慮生態環境需水量時,方案一及方案二此時棄水和生態放水量分別為1.093億m3/a和1.853億m3/a,滿足不了生態用水的需求,只有方案三棄水和生態放水量為2.61億m3/a可以滿足維持現狀條件下的生態用水需求。可見在不同的方案下採取科學的、合理的優化配置,統一調配全流域地表水及地下水資源是可以滿足本區經濟可持續發展和維持現狀生態環境下的各種需水量要求的。
表10-13 昌馬、雙塔、花海灌區保證率P=50%和P=75%下的供需平衡分析表
續表
對於黨河灌區,從用水現狀中可以看出,農業用水既是用水大戶,又存在著大量的水資源浪費現象,主要表現在農業實際灌溉定額大,渠系利用率較低等,出現了因地下水開采量過大造成該灌區地下水位下降,月牙泉萎縮,下遊河道斷流等生態環境惡化問題,因此該區農業應大力推廣節水型灌溉,提高水資源利用率,減少地下水開采,減緩或防治生態環境的進一步惡化。方案一和方案二以現狀用水方式為主,方案三以節水後用水方式為主,即黨河灌區灌溉定額減少100m3/畝,可減少地下水開采3000萬m3/a,滿足該灌區4556萬m3/a左右的允許開采量,水資源供需基本達到平衡。
7. 水資源開發利用的對策措施有哪些
中國整體水資源佔有程度就低。一般性的緩解水資源緊張形勢的摸施主要有:
1、開源節流
包括污(中)水資源化,雨洪水利用,發展節水農業,提高工業、生活用水利用率,提高民眾節水意識。
2、分質供水
最大限度利用現有水資源
3、水資源養蓄
地表水地下水資源聯合調蓄,改善生態環境質量,改善水資源的循環、再生。
4、加強監管理力度
5、東水西調,南水北調
6、人口遷移
7、工、農業生產重點轉移
8、提高水價(最缺德的辦法,不過近年來被越來越多的提到要被使用)
8. 水能的利用有哪些
水能資源指水體的動能、勢能和壓力能等能量資源
。是自由流動的天然河流的出力和能量,稱河流潛在的水能資源,或稱水力資源。
廣義的水能資源包括河流水能、潮汐水能、波浪能、海流能等能量資源;狹義的水能資源指河流的水能資源。水能是一種可再生能源(見新能源與可再生能源)。到20世紀90年代初,河流水能是人類大規模利用的水能資源;潮汐水能也得到了較成功的利用;波浪能和海流能資源則正在進行開發研究。
人類利用水能的歷史悠久,但早期僅將水能轉化為機械能,直到高壓輸電技術發展、水力交流發電機發明後,水能才被大規模開發利用。目前水力發電幾乎為水能利用的唯一方式,故通常把水電作為水能的代名詞。
構成水能資源的最基本條件是水流和落差(水從高處降落到低處時的水位差),流量大,落差大,所包含的能量就大,即蘊藏的水能資源大。全世界江河的理論水能資源為48.2萬億度/年,技術上可開發的水能資源為19.3萬億度。中國的江河水能理論蘊藏量為6.91億千瓦,每年可發電6萬多億度,可開發的水能資源約3.82億千瓦,年發電量1.9萬億度。水能是清潔的可再生能源,但和全世界能源需要量相比,水能資源仍很有限,即使把全世界的水能資源全部利用,在20世紀末也不能滿足其需求量的10%
。
9. 為了合理利用水資源而採取的措施有哪些
1、大力發展綠化,增加森林面積涵養水源。森林有涵養水源、減少無效蒸發及調節小氣候的作用,具有節流意義。林區和林區邊緣有可能增加降水量,具有開源意義。
2、提高水資源的綜合利用,水在同一空間是有綜合利用的特點。水庫可以蓄洪,也可以養殖水生動植物,大的水面可以通航,有些水體還可開辟旅遊。水力發電用過的水,可以用於灌溉。
3、城市開發利用污水資源,發展中水處理,污水回用技術。城市中部分工業生產和生活產生的優質雜排水經處理凈化後,可以達到一定的水質標准,作為非飲用水使用在綠化、衛生用水等方面。
4、發展和推廣節水器具。據不完全統計,我國當前有便器水箱近4000萬套和大量的其它衛生器具,每年因馬桶水箱漏水損失水量上億立方米等。
(9)水資源的開發利用有哪些擴展閱讀:
水資源的重要性:
1、人的生存生活離不開水。現代醫學測量顯示,水在人體各主要部分中所佔的比例是:腦74.5%,骨骼22%,腎82.7%,膽汁97%,肌肉75.6%,血管83%。水在人體總體重中佔了70%。
2、植物和動物的生活離不開水。雨露滋潤禾苗壯,萬物生長離不開水。水是構成生命體的基本單位,是生命發生、發育和繁衍的基本條件。
3、調節氣候。水是大氣的重要成分。雖然大氣中僅含全球水量的百萬分之一,然而,大氣和水之間的循環相互作用,確定了地球水循環運動,形成支持生物的氣候。大氣中的水幫助調節全球能量平衡,水循環運動起著不同地區的能量傳輸作用。
10. 水資源開發利用
2.3.1 水資源開發利用現狀
2.3.1.1 供水工程現狀
蓄水工程:截至2000年桂林市區已建成水庫10處,總庫容1248.4×104m3,興利庫容825×104m3,其中有小(一)型水庫三座(白竹境水庫、五龍水庫和官莊水庫),總庫容1106×104m3,小(二)型水庫兩處,總庫容109.2×104m3。蓄水工程設計灌溉面積1.7455×104畝,設計年供水能力1445×104m3,實際供水量1225×104m3。
引水工程:截至2000年桂林市區引水工程10處,引水流量6.9m3/s,主要為青獅潭水庫東、西乾渠引水,共7處,引水流量4.8m3/s;三座引水壩(伍仙壩、黃金水坎和冠岩壩),引水流量2.1m3/s,設計年供水能力5901×104m3,實際供水量5654×104m3。
提水工程:提水灌溉工程247處,裝機容量4261kW,設計年供水能力4908×104m3,實際供水量3096×104m3;工業、生活供水工程主要為自來水和自備水源,設計年供水量20258×104m3,實際供水量15368×104m3。
地下供水工程主要是城市自備地下水井。20世紀90年代以來,市區地下水供水能力基本穩定在15×104m3/d,5500×104m3/a。
2.3.1.2 現狀年用水水平
2000年桂林市區城鎮居民生活用水量5854×104m3,農村生活用水量736×104m3,合計生活用水量6590×104m3。
市區工業用水主要以低耗水工業主為,如通訊、制葯、橡膠、機電等,相對地,食品行業、機械、無線電等企業耗水量較大。按萬元產值耗水量計算,2000年桂林市區工業用水量為10944×104m3。
市區農業用水量7986×104m3,其中農業灌溉用水量7149×104m3,牲畜用水202×104m3,林漁業用水量635×104m3。
2000年桂林市區用水量統計結果見表2.2。
表2.2 2000年桂林市區用水量統計
生態環境用水是指為維持生態與環境功能和進行生態環境建設所需要的最小需水量[9、10]。目前,國內外的研究一致認為,在生態環境脆弱區生態保護的首要原則是生態需水必須優先得到滿足,只有這樣才能使生態環境不至於進一步退化。因此,生態環境需水估算問題就成為生態環境建設依據的重要基礎。就桂林而言,生態環境需水主要是為保證灕江枯水期的最小流量,防治河道污染和旅遊景觀惡化,保護桂林生態環境等所需要的水量。每年秋冬季節是灕江的枯水期,時間長達6個月以上,乾旱缺水,枯水期多年平均最枯流量為10.8m3/s,實測枯水期最小流量僅為3.8m3/s。為了維持河流枯水季生態基流及水質污染稀釋自凈需水量,根據我國在《制定地方水污染物排放標準的技術原則和方法》(GB3839—83)中的規定:一般河流採用近十年最枯月平均流量或90%保證率最枯月平均流量[11]。據1986~1995年灕江實測最枯月平均流量,可知灕江最小流量應維持在25.5m3/s以上。同時,為了滿足旅遊通航的最基本要求,需要達到30.0m3/s,需水量94608×104m3/a。據統計,灕江市區段流量低於30.0m3/s的年平均天數為45d,平均流量15.1m3/s,則需用水5793×104m3,才能達到最基本要求。
2.3.2 需水預測
2.3.2.1 生活需水預測
生活需水包括城鎮生活需水和農村生活需水。
城鎮生活需水量的大小取決於城鎮規模經濟發展水平、水資源條件及居民用水水平等因素,在一定范圍內,其增長速度是比較有規律的,因而可以用綜合分析定額法推求未來需水量。此方法考慮的因素是用水人口和綜合用水定額。
農村生活需水按照水利部最新的《全國水資源綜合規劃技術大綱》(2002年8月制定)的規定,為了保持與產值計算統一口徑,農村牲畜用水列入農業部門用水,故預測農村生活需水量時,只預測不同水平年農村人口需水量。
據《廣西桂林市(計劃區)水中長期供求計劃報告》和《桂林市水資源保護規劃》中桂林市城鎮和農村綜合用水定額,擬定桂林市區2005年、2010年和2020年城鎮、農村生活用水定額見表2.3。
表2.3 桂林市區2005~2020年城鎮和農村生活需水總量預測結果
2.3.2.2 工業需水預測
工業需水一般是指工、礦企業在生產過程中,用於製造、加工、冷卻、凈化、洗滌等方面的用水。桂林市區的工業主要有機械、電子電器、橡膠、醫葯、食品、建材、輕紡、化工等,多以低耗水的工業為主。
工業需水預測涉及的因素較多,直接的因素有萬元產值需水量、水的重復利用率、節水工藝設備及水的價格等。在進行工業需水預測時,依照萬元產值用水量和工業總產值進行預測。
據《廣西桂林市(計劃區)水中長期供求計劃報告》和《桂林市水資源保護規劃》中桂林市工業用水定額預測值,經計算得出桂林市區各水平年工業需水預測值(表2.4)。
表2.4 桂林市區2005~2020年工業需水量預測結果表
2.3.2.3 農業需水預測
農業需水預測包括農田灌溉和林牧漁業需水,桂林市區農業需水主要以農田灌溉需水為主。
農田灌溉需水。《廣西桂林市(計劃區)水中長期供求計劃報告》中水稻灌溉定額採用青獅潭灌區灌溉定額,旱作物灌溉定額參照1996年廣西區水利電力廳提供的用水定額參考值,結合桂林實際情況,提出降水保證率為95%情況下(中乾旱年份)的灌溉定額(表2.5)。
表2.5 桂林市區2005~2020年農田灌溉需水量預測結果
牲畜用水量的預測有兩種方法:一種是畜牧業的產值和萬元產值用水量計算;另一種就是常見的定額法,按照牲畜數量和用水定額來確定。為與前述方法保持一致,依然採用定額法計算,各水平年預測結果見表2.6。
表2.6 桂林市區2005~2020年牲畜需水量預測結果
林(主要指經濟林)、漁業在今後20年內,基本保持現有發展水平,需水量基本維持在635×104m3。
農業需水總量即為農田灌溉需水量與林牧漁業需水量總和,2005年、2010年、2020年農業需水量見圖2.4。
圖2.4 桂林市區耕地面積和農業需水量預測
2.3.2.4 第三產業需水預測
隨著城市化步伐的加快,第三產業所佔的比重愈來愈大。桂林市區第三產業產值已超過第一、第二產業,成為經濟的主導和支柱,同時,第三產業用水量也勢必會增加,成為不可輕視的用水部門。根據新的水資源綜合規劃大綱,要把第三產業作為一個重要的用水部門進行預測。利用綜合分析定額法,依據不同水平年的第三產業產值和萬元產值用水定額,預測第三產業需水量。
據《廣西桂林市(計劃區)水中長期供求計劃報告》和《桂林市水資源保護規劃》中桂林市第三產業用水定額預測值得出桂林市區各水平年第三產業需水量預測值(表2.7)。
表2.7 桂林市區2005~2020年第三產業需水量預測結果
2.3.2.5 生態需水預測
隨著社會的發展,市鎮用水(市鎮用水包括生活用水、工業用水和第三產業用水,均由自來水公司和自備水源解決)增加,將增加抽取灕江的水量,致使灕江流量減少。2000年自來水公司和自備地表水水源日供水量50.7×104m3,相當於灕江5.9m3/s的流量;初步預測,到2005年日供水量60.5×104m3,相當於灕江7.0m3/s 的流量,增加1.1m3/s的流量,生態用水6221×104m3;2010年日供水量70.5×104m3,相當於灕江8.2m3/s的流量,增加1.2m3/s的流量,生態用水6687×104m3;2020年日供水量75.5×104m3,相當於灕江8.7m3/s的流量,增加0.5m3/s的流量,生態用水6882×104m3。
2.3.2.6 總需水預測
以2000年為基準年,根據桂林市國民經濟和社會發展宏觀目標,按多種因素之間的定量關系,分析不同水平年的需水量,預測結果見圖2.5和圖2.6。
圖2.5 桂林市區2005~2020年需水預測
2.3.3 供水預測
2.3.3.1 地表水供水預測
2000年桂林市區內供水工程有蓄水工程10座,總庫容1248.4×104m3,設計可供水量為1455×104m3,現狀年供水量1225×104m3;引水工程10處,引水流量6.9m3/s,設計可供水量為5901×104m3,現狀年供水量5654×104m3;提水灌溉工程247處,裝機容量4261kW,設計可供水量為4908×104m3,現狀年供水量3096×104m3。
規劃續建擴建、挖潛配套水源工程,年可供水量為968×104m3;規劃新建工程雁山區放膽里水庫,總庫容180×104m3,年可供水量為202×104m3。
圖2.6 桂林市區各需水量比例變化預測
自來水廠3處,裝機容量10526kW,設計流量4.11m3/s,設計供水能力12958×104m3,日可供水量為35.50×104m3。規劃新建琴潭水廠,2005年日可供水量10×104t,2010年日可供水量15×104t,2020年日可供水量20×104t;新建城北水廠,2010年日可供水量15×104t,2020年日可供水量20×104t。
自備水源(包括地下水)逐年減少使用,由供水量29.5×104t/d依次減少至2005年25×104t/d、2010年20×104t/d、2020年15×104t/d。
2.3.3.2 地下水供水預測
市區地下水天然資源十分豐富(表2.8),總補給量達4.1×108m3/a,補給強度一般在(65~87)×104m3/(a·km2),平均補給強度為73×104m3/(a·km2)。在天然資源中,以降雨入滲補給為主,占總補給量的83%,其次是稻田回歸入滲補給和渠道滲漏補給,分別占總補給量的5.5%和4.8%。
表2.8 桂林市區地下水天然資源
市區地下水開采資源總計2.12×108m3/a,開采強度在(31.29~40.35)×104m3/(a·km2),平均開采強度37.48×104m3/(a·km2)。可見市區地下水開采資源小於天然補給資源,開采資源占補給資源的51.2%,補給保證程度較高。
市區主要是利用地表水,地下水開發利用程度普遍較低,2000年開采量為5215×104m3/a,僅占開采量的24.6%,有較大的開發前景。但是由於岩溶水的開采易引起岩溶塌陷,不宜增大開采量,應保持15×104m3/d的開采量。
2.3.3.3 旅遊通航補水預測
灕江在枯水季節時,河床主航道的水深、寬度和曲率半徑都滿足不了現有旅遊航船,影響了灕江旅遊。為了擁有較好的航運條件,保證順利通航,要求河道流量不低於30m3/s。
桂林市自20世紀80年代以來,就堅持不懈地開展灕江補水。青獅潭水庫作為灕江一期補水工程於1989年起實現灕江補水,使灕江枯水期流量達到30m3/s,至2000年補水水量平均為12400×104m3/a。
目前,已啟動第二期補水工程,包括:在靈川大圩潮田河上游新建的思安江水庫,設計庫容9420×104m3,年補水量7776×104m3,補水保證率95%,補水流量10m3/s時可補水150d,補水路途28km,補水由大圩匯入灕江;在興安漠川河已建成的五里峽水庫,每年可向灕江補水7470×104m3,經南乾渠向灕江支流靈河上游補水,補水路途105km,補水由榕江鎮匯入灕江,補水流量5m3/s;新建興安小榕江攔河壩、引水渠及8km長隧道,將小榕江水引入青獅潭水庫進行調蓄後向灕江補水。在近期(2005年)滿足城市供水60×104m3/d、灌區灌溉用水、下游防洪蓄水要求的前提下,可向灕江補水14974×104m3/a(以出庫斷面計),補水目標由30m3/s提高到35m3/s。共可實現向灕江補水31864×104m3/a,補水目標流量加第一期30m3/s,湊補至50m3/s。
2010年前將實施第三期補水,其項目為斧子口水庫補水9200×104m3,川江水庫補水4200×104m3,補水流量合計15m3/s。灕江流量將湊補至65m3/s,到2010年向灕江補水量為45264×104m3。
2020年底水庫補水15604×104m3,補水保證率95%,補水流量12m3/s,灕江流量將湊補至77m3/s。
桂林市區2005~2020年供水預測見表2.9。
表2.9 桂林市區2005~2020年供水預測表(單位:104m3)
2.3.3.4 水資源供需平衡態勢分析
對應著社會經濟發展預測基本情景,桂林市區2005~2020年水資源供需平衡結果見表2.10。可以看出,隨著市區工農業的發展和城鎮化進程的加快,如果僅靠現有技術向灕江取水和利用地下水,在2020年將出現缺水現象,表現在市鎮用水緊張上缺水2055×104m3,2020年以後的缺水量將進一步加大,屆時水資源將嚴重製約桂林市區社會經濟的可持續發展。造成缺水的原因主要是因為供水工程不配套、不完善,實際供水能力達不到設計供水能力;蓄水工程較少,調節能力較低,引水工程又無調節能力,豐水期水不能蓄存起來而白白流走,枯水期則河流來水量小,用水得不到滿足。
表2.10 桂林市區2005~2020年供需平衡分析表(單位:104m3)