水资源利用与保护

城市建设学院《水资源利用与保护》课件城市建设学院1、绪论2、水循环与水资源开发利用状况3、水资源量评价4、供水资源水质评价5、水资源供需平衡分析6、取水工程7、节水理论与技术8、水资源保护1.1水资源的基本含义1.2水资源的特性1.3水资源研究现状与发展趋势1.4水资源利用与保护的任务和内容《水资源利用与保护》课件——绪论《水资源利用与保护》课件——绪论水是人类及一切生物赖以生存的不可缺少的重要物质，也是工农业生产、经济发展和环境改善不可替代的极为宝贵的自然资源，同土地、能源等构成人类经济与社会发展的基本条件。1.1水资源的基本含义《水资源利用与保护》课件——绪论1.1.1水资源的属性（1）自然属性——自然界天然存在，受自然界因素主要控制，参与自然界循环与平衡的重要因子。----我们不能违背其自然规律。（2）对于人类具备可利用性——水的类型多，水的用途广泛，要求不一，淡水、微咸水、中咸水、咸水、肥水；各种形态，气、固、液；赋存类型，地下水，地表水等。-----只有在当今经济技术条件下可以利用的。《水资源利用与保护》课件——绪论（3）数量与质量兼顾性——在数量上要足够，在质量上满足需要，在一定条件下是可以改变的。（4）时变性——是否是水资源很大程度上取决于经济技术条件，今天认为或不能作为的水随着经济技术的发展也可以成为水资源。1.1.2国内外对水资源的定义国外：•较早采用这一概念的是美国地质调查局（USGS）。1894年，该局设立了水资源处，其主要业务范围是对地表河川径流和地下水观测。《水资源利用与保护》课件——绪论•《大不列颠大百科全书》将水资源解释为：“全部自然界任何形态的水，包括气态水、液态水和固态水的总量”。这一解释为“水资源’赋予十分广泛的含义。实际上，资源的本质特性就是体现在其“可利用性”。•1963年英国的《水资源法》把水资源定义为：“（地球上）具有足够数量的可用水”。强调了其在量上的可利用性。《水资源利用与保护》课件——绪论•联合国教科文组织（UNESC0）和世界气象组织（WMO）共同制订的《水资源评价活动——国家评价手册》中，定义水资源为：“可以利用或有可能被利用的水源，具有足够数量和可用的质量，并能在某一地点为满足某种用途而可被利用。”这一定义的核心主要包括两个方面，其一是应有足够的数量，其二是强调了水资源的质量。《水资源利用与保护》课件——绪论国内：•1988年8月1日颁布实施的《中华人民共和国水法》将水资源认定为“地表水和地下水”。•《环境科学词典》（1994）定义水资源为“特定时空下可利用的水，是可再利用资源，不论其质与量，水的可利用性是有限制条件的”。《水资源利用与保护》课件——绪论•《中国大百科全书》在不同的卷册中对水资源也给予了不同的解释。如在大气科学、海洋科学、水文科学卷中，水资源被定义为“地球表层可供人类利用的水，包括水量（水质）、水域和水能资源，一般指每年可更新的水量资源”；在水利卷中，水资源被定义为“自然界各种形态（气态、固态或液态）的天然水，并将可供人类利用的水资源作为供评价的水资源”。《水资源利用与保护》课件——绪论对水资源的概念及其内涵具有不尽一致的认识与理解的主要原因在于水资源是一个既简单又非常复杂的概念。复杂内涵表现在：•水的类型繁多，具有运动性，各种类型的水体具有相互转化的特性。•水的用途广泛，不同的用途对水量和水质具有不同的要求•水资源所包含的“量”和“质”在一定条件下是可以改变的•水资源的开发利用还受到经济技术条件、社会条件和环境条件的制约。《水资源利用与保护》课件——绪论综上，水资源可以理解为人类长期生存、生活和生产活动中所需要的各种水，既包括数量和质量含义，又包括其使用价值和经济价值。《水资源利用与保护》课件——绪论1.1.3水资源的定义狭义：是指人类在一定的经济技术条件下能够直接使用的淡水。广义：是指在一定的经济技术条件下能够直接或间接使用的各种水和水中物质，在社会生活和生产中具有使用价值和经济价值的水都可称为水资源。水资源利用工程：研究水资源规律及人类利用方法的的学科《水资源利用与保护》课件——绪论《水资源利用与保护》课件——绪论1.2水资源的特性1、资源的循环性水资源具有的流动性，在循环中形成的一种动态资源，具有循环性。水循环系统是一个庞大的天然水资源系统，处在不断地开采、补给和消耗、恢复的循环之中，可以不断地供给人类利用和满足生态平衡的需要。《水资源利用与保护》课件——绪论2、储量的有限性全球淡水资源的储量是十分有限的．全球的淡水资源仅占全球总水量的2.5％，大部分储存在极地冰帽和冰川中，真正能够被人类直接利用的淡水资源仅占全球总水量的0.8％。从水量动态平衡的观点来看，某一期间的水消耗量接近于该期间的水补给量，否则将会破坏水平衡，造成一系列不良的环境问题。可见，水循环过程是无限的，水资源的储量是有限的。《水资源利用与保护》课件——绪论3、时空分布的不均匀性时空分布的不均匀性是水资源的又一特性。我国水资源在区域上分布极不均匀。总体上表现为东南多西北少；沿海多，内陆少；山区多，平原少。《水资源利用与保护》课件——绪论4、利用的多样性广泛应用于农业、工业和生活，还用于发电、水运、水产、旅游和环境改造效在各种不同的用途中。5、利、害的两重性水资源与其他固体矿产资源相比，最大区别是；水资源具有既可造福于人类、又可危害人类生存的两重性。《水资源利用与保护》课件——绪论1.3水资源研究现状与发展趋势20世纪60年代以来，随着世界经济的迅速发展，工、农业生产规模的不断扩大，需用水量的不断增加，用水问题在世界范围内已十分突出。如何加强对水资源合理开发利用、管理与保护的研究，已受到广泛的关注。《水资源利用与保护》课件——绪论1.3.1研究与管理机构的建立及研究现状与趋势•1965年联合国教科文组织成立了国际水文十年（IHD）（1965～1974）机构，120多个国家参加了本资源研究。•1975年成立了国际水文规划委员会（IHP）（1975～1989）接替IHD。《水资源利用与保护》课件——绪论第一期IHP计划（1976～1980）突出了与水资源综合利用、以资源保护等有关的生态、经济和社会各方面的研究；第二期IHP计划（1981～1983）强旧了水资源与环境关系的研究；第三期IHP计划（1984—1989）则研究”为经济和社会发展合理管理水资源的水文学和科学基础”，强调水文学与资源规划与管理的联系，力求有助于解决世界水资源问题。《水资源利用与保护》课件——绪论•1972年成立的国际水资源协会，1973～1988年间召开的六次水资源专题国际会议，主要从水—人类生存—环境探讨世界水资源问题。•联合围地区经济委员会、粮农组织、世界卫生组织（WHO）、联合国环境规划署（UNEP）等制定了配合水资源评价活动的内国。•1977年联合国在阿根廷马尔德普拉过召开的世界水会议上，第一项决议中明确指出：没有对水资源的综合评价，就谈不上对水资源的合理规划和管理。《水资源利用与保护》课件——绪论•1983年第九届世界气象会议通过了世界气象组织和联合国教科文组织的共同协作项目：水文和水资源计划。它的主要目标是保证水资源量和质的评价，对不同部门毛用水量和经济可用水量的前景进行预测。•同年，国际水文科学协会修改的章程中指出；水文学应作为地球科学和水资源学的一个方面来对待．主要任务是解决在水资源利用和管理中的水文问题，以及由于人类活动引起的水资源变化问题。《水资源利用与保护》课件——绪论•1987年5月在罗马由国际水文科学协会和国际水力学研究会共同召开的”水的未来——水文学和水资源开发展望”讨论会，提出水资源利用中人类需要了解水的特性和水资源的信息，人类对自然现象的求知欲将是水文学发展的动力。•瑞典皇家科学院、国际湖沼学会、国际水质协会、国际水资源协会、国际供水协会、世界银行和世界野生生物基金会等组织联合发起，从1991年起每年在斯德哥尔摩召开一次国际水会议，就全球水资源问题开展广泛讨论。《水资源利用与保护》课件——绪论1.3.2水资源利用和管理理论和方法的进展（1）水资源模拟与模型化（2）水资源系统分析多目标化（3）水资源信息管理系统为了适应水资源系统分析与系统管理的需要目前已初步建立了水资源信息分析与管理系统，主要涉及信息查向系统、数据和图形库系统、水资源状况评价系统、水资源管理与优化调度系统等《水资源利用与保护》课件——绪论（4）水环境理论与技术的先进性人们通过对水资源变化规律的研究，寻技这种变化规律与社会发民和经济建设之间的内在关系，以便有效地利用水资源，使环境质量向着有利于人类当今和长远利益的方向发展。与此同时，节水、污水再生回用、水体污染控制与修复的现代理论与技术的研究取得了显著进展。《水资源利用与保护》课件——绪论1.4水资源利用与保护的任务和内容主要任务：全面深入了解全球水资源的形成、分布、开发与利用，系统地学习和掌握水资源质与量评价的基本理论与方法、评价指标体系；地表水和地下水开发利用工程类型、结构特征、布置方式、水量计算与工程运行参数：学习和掌握水资源供需平衡分析的系统分析方法，节水、污水再生回用的现代理论与技术，学习和了解水资源保护与管理的基本概念、法律法规体系、水环境监测与评价方法、水污染防治的概念、理论和方法。《水资源利用与保护》课件——绪论主要内容包括：（1）水资源的循环、赋存与分布；（2）水资源评价、水量计算的理论和方法；（3）水资源质级评价指标与评价体系；（4）取水构筑物类型、适用范围与运行参数；（5）水资源供需平衡分析方法体系；（6）节水理论、技术与指标体系：（7）水资源保护与管理的内容、方法和措施。《水资源利用与保护》课件—2章水循环与水资源开发利用状况2水循环与水资源开发利用状况2.1地球水量储存与循环2.1.1地球水储量与分布《水资源利用与保护》课件—2章水循环与水资源开发利用状况地球上水的储存形式及储量地球上水的组成《水资源利用与保护》课件—2章水循环与水资源开发利用状况世界淡水的组成其它淡水的组成•世界的其它淡水中，河流水和湖泊淡水分别占了世界淡水总储量的0.006%和0.26%,再加上少量的浅层地下水,可利用的淡水占全球淡水总储量的0.3%水资源是有限的!各种水体所占比例《水资源利用与保护》课件—2章水循环与水资源开发利用状况2.1.2地球上水循环地球上的水储量只是在某一瞬间储存在地球上不同空同位置上水的体积，以此来衡量不同类型水体之间量的多少。在自然界中．，水体并非静止不动，而是处在不断的运动过程中，不断地循环交替与更新。一、自然循环蒸发降水径流的过程周而复始，不停地进行《水资源利用与保护》课件—2章水循环与水资源开发利用状况（1）可分为小循环和大循环：小循环——是指由海洋表面蒸发的水汽,又以降水形式落入海洋；或者由大陆表面(包括陆地水体表面、土面及植物叶面等)蒸发的水气,仍以降水形式落回陆地表面。这种发生在局部范围内的水循环过程称为小循环大循环——则是由海洋表面蒸发的水汽,随气流带到大陆上空,形成降水落回地面,再通过径流(地表的及地下的)返回海洋的过程这种发生在海陆之间的循环过程称为大循环《水资源利用与保护》课件—2章水循环与水资源开发利用状况地球水循环示意图（单位:×109m3）《水资源利用与保护》课件—2章水循环与水资源开发利用状况（2）自然界水循环的意义：鉴于自然界水的循环规律,所以说水是一种可更新的资源；人类和万物处于水循环(主要是陆地水循环)的环境中,人类活动直接影响着水的循环过程。由于水的循环作用，水具有自身净化作用；由于水循环的特点决定，水存在的形式多样性，分布的广泛性，时空变化的随机性，水资源的分配的巨大差异性。水的循环在地球上起到输送热量和调节气候的作用，对地球环境的形成、演化和人类生存都有重大的作用与影响。《水资源利用与保护》课件—2章水循环与水资源开发利用状况（3）更替周期所谓更替周期是指在补给停止的条件下，各类水从水体中排干所需要的时间，一般可按下式进行估算：水量。某一时刻水体中储存的环的水量