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采用南縣站年降雨量進行趨勢分析計算(詳見表3),從表3中數據可以看出,南縣的年降雨量和5~10月降雨量沒有明顯變化趨勢。另外統計南縣1956~2010年各月降雨量,統計數據顯示(1)南縣多年平均降雨量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,其間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,僅38.9mm,占年降雨量的3.1%;(2)在農作物生長旺季的3~10月中,以9月份降雨最少,8~10月降雨量僅271.8mm,為5~7月降雨量489.6mm的一半左右。在枯水季節的10月~次年3月中,12月份降雨最少。
2帶來的主要影響
南縣的水資源利用主要是農業灌溉用水,缺水帶來的影響主要表現在農業生產。南縣工程性缺水嚴重,致使農田干旱經常發生。干旱在一年四季均有可能發生,而以伏秋連旱影響最大且最為嚴重,持續時間長,有的年份可長達100多天。1970~2013年,南縣出現干旱的年份有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。據統計,1970~2013年南縣農作物受旱面積34.57萬hm2(518.6萬畝),年均0.81萬hm2(12.1萬畝)。
3對策措施
3.1河流和水資源分布特點
解決南縣水資源問題的主要對策措施為引外河水進入南縣的主要用水地區。根據前述的南縣河流水系分布,各河流的水資源特點為:(1)自長江通過藕池河、虎渡河和松滋河進入南縣境內的徑流量進一步減少,斷流時間提前、持續時間更長,而且隨著江湖關系的變化,這種趨勢將更加嚴重。(2)來自澧水的徑流通過南縣南部(南嘴)進入草尾河,但澧水在四水中集雨面積最小,南嘴站實測最小流量僅27m3/s(1979年3月7日)。(3)來自沅水的徑流進入目平湖后,中枯水情況下水流經過小河咀、挖口子、附山洲后,到達南縣的茅草街,此時進入草尾河的水流有50%以上來自沅水。
3.2總體布置
根據南縣的河流和水資源分布特點,確定采用南水北調工程解決南縣的水資源問題,即:在南縣茅草街新建泵站,提外河水進入南茅運河,通過南茅運河灌溉育樂垸、和康垸、南頂垸農田以及大通湖垸烏嘴鄉、明山鎮、華閣鎮和華容縣集成安合垸操軍鄉、華容護城垸北景港鎮部分農田,確保南縣農田缺水問題得以解決,具體工程布置詳見南縣水資源調配工程布置圖(圖2)。(1)在南縣茅草街建泵站提水進入南茅運河。(2)在藕池河中支育新泵站出口下游2km處修建臨時河壩(或永久性的充氣橡膠壩),由育新泵站提南茅運河水源入藕池中支。或在藕池河中支荷花嘴泵站下游1km處臨時筑壩(或永久性的充氣橡膠壩),由荷花泵站、長勝泵站提南茅運河水源入藕池中支解決和康垸北部、南鼎垸的農田灌溉水源。(3)由鐘家嘴泵站提南茅運河水源通過龍江渠入兩太啞河后再分別由雀尾港、白合洲泵站提水入藕池中支解決育樂垸上首兩太垸、榮伏垸及南鼎垸的農田灌溉水源。(4)開啟南洲泄水閘經南茅運河注水入藕池東支解決華容操軍鄉和北景港鎮及南縣烏嘴鄉、明山鎮、華閣鎮的部分農田灌溉水源。
3.3主要工程措施
(1)新建茅草街泵站。(2)疏浚南茅運河43.9km、沿河兩岸護坡、整修涵閘122處。(3)鐘家嘴提水工程,修建2處過流能力9m3/s涵閘,疏通雀尾港、白合洲兩泵站引水渠與兩太啞河連結渠道3km。
4結論與建議
關鍵詞:工程水利資源水利轉變
一、工程水利向資源水利轉變既重要又緊迫
水是人類生存和社會發展不可缺少的物質條件,沒有水就沒有人類社會。當人類進入20世紀以來,工程水利的情況發生了巨大的變化,人口的急劇增長,經濟的發展和城市化的高速發展等因素對水資源帶來了巨大的變化和壓力:一是生產、生活用水量急劇增加,人們對水質要求的提高;二是城市集中供水量驟增,迅速超過地域供水能力的限度,城市缺水嚴重;三是生活廢水、工業污水迅速增長,特別是城市附近水域污染嚴重,使能夠有效利用的水資源量在不斷減少,生態環境也進一步遭到惡化。但是每一區域水資源總量是有限的,水資源短缺問題愈來愈突出。在這種情況下,光靠修建水利工程已經不能解決問題,修好的水庫可能無水來;打了井、開了渠,有可能提引不到水。這時,人們開始轉向水資源,開始重視和研究水資源問題;認識到必須從資源的開發、調配等方面來滿足人類社會發展進步對水資源的需求,所以,資源水利逐漸產生和發展起來。資源水利將逐漸取代工程水利,并逐漸在水利事中占據主導地位,這是社會發展的規律。
二、工程水利與資源水利的關系
由工程水利向資源水利的轉變是不是說不再加強水工程科學技術的研究和教育了,將不再需要大規模興修水利工程,將不再需要注重水利工程的管理,而只去抓水資源,事實不是這樣的。水旱災害將始終存在。人們要控制水就要開發水利,就需要通過水利工程這一手段來實現水利的開發和綜合利用。自建國以來,我國工程水利建設取得了許多令世界矚目的成就,但是,隨著社會主義現代化事業的高速發展,我國各項水利工程除害興利的能力還不強,標準也不高,水利工程建設還必須繼續加大投入,快速發展。因此,怎樣利用科學技術的新成果,不斷改善、提高對水利工程的建設和管理水平,是我們始終要走的道路。我國的科研、教育單位,規劃設計與建設管理單位;對怎樣建好、管理好工程,堅決不能放松警惕。我們的行政主管部門,一方面仍然需要加強對水利工程建設與管理的組織和指導;另一方面,應從建設、管理水利工程轉向從規劃設計上、政策法規上進行指導,水利工程的具體建設與管理,應該遵循我國社會主義市場經濟的原則,由水利單位去管理和經營。實現了這—轉變后,逐步重視并加強資源水利工作,同時水資源科研、教育與規劃設計監測管理和水資源保護也就會逐步得到加強和發展。政府就能公正、合理地分配、調度與管理、保護好水資源;各個開發利用水資源的具體單位,如灌溉、供水、發電、航運、養殖、旅游以及防洪、排水等部門,都會按照統一的規劃,通過工程水利而實現眾多資源整合,從而達到合理開發利用的目的,為社會經濟的快速發展服務。
三、工程水利與資源水利的特點
工程水利向資源水利轉變是事物發展的必然規律。工程水利階段有三個突出特點:一是水資源的量與質能充分滿足人們生活和生產的需要;供給大于需求很多,造成水資源的嚴重浪費;二是人們要除水害就要興建水利,只要修建水利工程,即可達到目的。三是水利科研、教育和政府行政管理;都完全是為如何修好工程、管好工程而服務的。而資源水利階段的特點也很明顯:一是水資源供不應求,不能無限制取用,要有計劃的合理使用;二是必須站在國民經濟與社會發展的高度來研究水資源的開發、利用與保護等項工作,確保社會經濟的發展需要;三是政府部門、水利科研與教育單位,不僅要重視水利工程的興修與管理,更要加強對水資源的開發利用與保護等方面的研究、教育和發展,并將資源水利與工程水利緊密結合起來,使水利事業的發展科學持久。
四、采取措施,推動工程水利向資源水利的轉變
4.1要廣泛開展工程水利向資源水利轉變的學習研討,提高認識,特別是廣大的各級水利工作者。
4.2要加強對水資源的管理,促進資源水利工作的全面開展。特別是在水資源的質與量的管理上,要實行統一的管理與保護。還必須從法規、機構和體制上作出努力,進一步推進水資源的統一管理。
4.3要加強和完善水資源機構和隊伍建設。首先在各級政府部門要建立健全強有力的水資源管理機構,充實業務骨干,培訓現有工作人員,提升水利工作者的業務水平,以加強對資源水利各項業務工作能力的提高。于此同時,要建立和完善資源水利的科研與教育以及勘測設計等業務部門,制定這方面的計劃和具體的工作任務,從而推動資源水利的快速發展。
【關鍵字】水土保持水資源可持續發展
中圖分類號:S157文獻標識碼: A 文章編號:
一、利可持續發展的必要性
水是人類賴以生存的不可替代的寶貴資源,是社會經濟發展的物質基礎。經濟發展和人類的生活離不開水的供給和保障。水利包含著水資源開發利用、除害興利、節約水資源、保護水資源等許多內容,是國民經濟和社會發展首要的基礎設施和基礎產業。但是,目前我國在水資源的利用方面存在著諸多問題,主要表現為:第一,人均水資源占有量低,時空分布不均勻,利用粗放。目前我國的總供水量,不能滿足社會經濟發展的需要。與此同時,我國的水資源利用大多是粗放型,不注重節水,浪費嚴重。
到21世紀中葉,我國人口將接近16億,社會經濟發展要求達到和接近世界發達國家水平,對水的需求將進一步增加,供需矛盾將更為突出。第二,洪澇、干旱災害頻繁。我國的洪澇災害十分頻繁,幾乎每年都有發生,加之水利工程及城市、鄉村的防洪標準普遍偏低,洪澇災害造成的損失十分嚴重。干旱災害幾乎年年發生,造成的經濟損失巨大。今后隨著社會經濟的迅速發展,一次災害的直接損失將不斷加大。第三,耕地中有效灌溉面積少,灌溉技術落后,水的利用率較低。第四,我國現有水利工程有相當一部分工程質量不高,設計標準偏低,部分水利工程設施老化失修嚴重,大中型灌區工程配套不齊,致使工程效益衰減,有的工程甚至報廢。第五,水污染十分嚴重,水環境問題突出。因此,只有確保水資源和水利工程的可持續利用,才能保障國民經濟的可持續發展。只有確保水利的可持續發展,才能保障經濟、人口、資源、環境的協調發展。水利可持續發展既是我國可持續發展總體戰略的重要組成部分,又是整個國民經濟和社會可持續發展的基礎和保障。
二、國水土流失的現狀
中國現有水土流失面積356萬km2,其中受水力侵蝕的水土流失面積165萬km2,受風力侵蝕的水土流失面積191萬km2,在水蝕和風蝕面積中有26萬km2的水土流失面積為水蝕、風蝕交錯區。調查表明,全國水土流失面廣、量大,不論山區、丘陵區、風沙區還是農村、城市、沿海地區都存在不同程度的水土流失問題。以三峽庫區為例,庫區總面積約為5萬km2,涉及重慶、湖北兩省市的19個區(縣、市),其中重慶為16個區(縣、市),總面積為4.6萬km2。三峽庫區重慶部分水土流失面積為3.06萬km2,年土壤侵蝕模數為3.751t/萬km2,年侵蝕量為1I.481萬t。
三、土流失對水利的危害
1、有效蓄水量減少。容易發生旱澇災害
水土流失的首要后果是使枯水季節水量減少,嚴重時水源枯竭,河道斷流。具體表現在兩個方面:第一,使土壤蓄水量減少。土壤顆粒間的空隙占土壤總體積的40%一50%左右,這些空隙是水分蓄存的空間,是涵養水源的關鍵。由于水土流失,土壤隨水而去,貯水空間就會隨之降低甚至喪失,土壤的蓄水量會因此減少,容易造成土壤干旱。從水文角度講,增強了徑流的年內變化,枯水季節水量減少會使洪水季節的水量更多,容易造成澇災。第二,水土流失使得丘陵山區的水塘、水庫、湖泊、河道等發生泥沙淤積,有效蓄水容積減小,蓄水量也相應減少,影響到工農業生產的發展與人畜的飲水安全。
2、增加地表徑流。加劇洪水泛濫
水土流失嚴重的地區,植被大部分遭到了破壞,暴雨發生時,由于地面坡度大、植被覆蓋率低、土壤蓄存能力差,當降雨強度大于土壤入滲速度時,雨水來不及下滲,迅速大量產生地表徑流,瞬時形成山洪,加劇了洪水泛濫,極易給人民的生命財產造成嚴重損失。
3、造成河庫淤塞,降低水利工程的效益
水土流失區由于表層土壤,在水力侵蝕下,大量泥沙隨地表徑流輸入水庫、堰塘、江河。一方面,減少了有效庫容,削弱了水利工程的防洪能力,減少了水利工程的使用壽命,甚至造成漫壩、垮壩等自然災害,直接降低了水利工程的效益;另一方面,造成溝渠江河河床抬高,嚴重影響正常行洪,致使洪水宣泄不暢,水位上漲,容易發生嚴重水災。
4、容易引發山體滑坡、泥石流等地質災害
水土流失區由于山高坡陡,植被破壞,一遇暴雨,極易形成山體滑坡和泥石流,不僅會沖毀住房、交通、電力、通訊等基礎設施,也將會沖毀農田、水塘、小型水庫等水利設施,嚴重的還會影響航運,從而給經濟發展帶來嚴重危害。
5、水環境質量下降,引發面源污染
由于水土流失,表層土壤以泥沙形式進入水體。流失的土壤中含有大量的有機質及殘存的農藥、肥料等物質,不僅增加了水體的渾濁度,同時引發水體的富營養化,造成面源污染。水土流失越嚴重,進人水體的污染物就越多,水質就越差,造成質量結構型缺水。
四、水土保持在水利可持續發展中的重要作用
水土流失危害十分嚴重,影響水資源的利用,在某種程度上講,是中國的頭號環境問題。遏制水土流失,實施水土保持,是當前唯一的選擇,尤其是在一些水土流失嚴重、生態環境脆弱的地區。水土保持是防治水土流失,保護、改良和合理利用水土資源,維護和提高土地生產力,充分發揮水土資源的經濟效益和社會效益,建立良好生態環境的綜合性的科學技術。具體說來,水土保持在水利中的作用主要體現在四個方面:
一是減少洪澇災害的發生。水土保持可以維持或增加土壤的入滲量,一些工程水土保持措施(如梯田、水庫等)還可以攔蓄徑流,一方面在汛期可以削減洪峰,提高防洪能力,另一方面,在枯水季節可以補充徑流,減少徑流的年際變化。
二是水土保持可以減少水土流失量,很多水土保持設施(如水平梯田、小山塘、排灌溝渠等)還可以攔泥拽沙,增加塘庫蓄水,提高水利工程的效益,減少水庫、湖泊、河道等的淤積,延長水庫的使用壽命。
三是水土保持可以減少滑坡、泥石流等災害的發生,有效保護水利工程。
四是水土保持可以提高水環境的質量。
【參考文獻】
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論文摘要:無論是人們的生產還是生活都離不開水資源的利用,因此在水利工程的實施過程中要重視水資源的合理利用和優化配置。文章主要從水利工程向資源水利側重的必然性,水利工程向資源水利側重的具體內容,如何推動水利工程向資源水利側重的進程發展三個方面來具體進行闡述水利工程向資源水利側重,實現水利事業的可持續發展。
隨著社會經濟的快速發展,人們對水利工程質量的要求也在逐步的提高,為此,我們提出了水利發展的新模式——資源水利。這種模式的主要目的就是為后代人造福利,通過市場調節和宏觀調控,提升水資源的利用質量,從而實現水資源的可持續發展。
1 水利工程向資源水利側重的必然性
人類的生存和社會發展離不開水資源的開發和利用,沒有了水也就無所謂人類社會。二十世紀以后,由于人口數量的不斷增加和城市化水平的快速發展,從而引起水利工程事業發生了巨大的變化。第一,隨著社會經濟的快速發展,人們的生活質量不斷得到改善,因此人們對水資源質量的要求也在不斷的提高;第二,隨著大批農民工進入城市高峰期的到來,使得城市生產生活用水急劇增加,超出了地區供水的能力范圍;第三,隨著經濟水平的提高,生活和工業生產排出的廢水也在不斷增加,有些水資源是因為工業生產排出的廢氣、廢物被污染,從而使人們可以利用的水資源在不斷減少,生態環境也遭到了嚴重破壞。由于上述原因的出現,水資源短缺的形勢也越來越嚴峻。在這種局勢下,我們就算大力修建水利工程也不能解決缺水問題,水庫再好也沒有水,這就要求水利工作者必須要向資源水利側重,重視研究和科學開發利用水資源,從而滿足工業生產和人們生活的用水需求,這也順應自然和社會發展規律,同時也有利于實現水利事業的可持續發展。
2 水利工程向資源水利側重的具體內容
水利工程向資源水利側重并不是說水利工作不再重視修建水利工程而專門去管理水資源,我們主要是通過水利工程來合理開發利用水資源。我們要想做好水利工程向水資源側重工作,就必須做好水資源的開發利用和水資源的保護等方面的工作,下面我們來具體了解一下水利工程向資源水利側重的具體內容:
2.1 大力扭轉人們以前對傳統水利工程的看法,宣傳資源水利的優勢
傳統的水利工程觀念就是大力修建水利工程,從自然中獲取人類所需的水資源,同時也為了解決和預防洪澇災害問題,在處理洪澇災害問題時我們沒有考慮到把水位定的低而造成水資源的浪費。我們現在向資源水利側重,就是為了彌補在解決洪澇災害中造成水資源浪費的失誤,從而實現人與自然和諧相處,維護水資源生態平衡的目標。
2.2 大力推進資源水利的發展進程,使得水利工程的工作對象和內容更加的詳細、具體
傳統的水利工程主要是解決洪澇災害所造成的損失,而資源水利主要是通過研究社會經濟和水資源的關系來實現水資源的優化配置,從而為水利事業制定一個經濟合理的水利工程方案,在節約和保護水資源的同時,提高社會經濟的發展水平。資源水利主要側重于水資源的調查分析、科學開發、節約和保護來解決水資源的污染和分配不均的問題。水利工程的建設和管理只是資源水利工作的一部分,而且在資源水利的工作中,對它們的要求層次更多,更加注重各個工程的科學合理性,從而使水利工程發揮更大的經濟效益和環境效益。
2.3 是資源水利完善了傳統水利工程中的不足,對社會各部門的水資源的利用和排放進行科學的管理
相關的水利部門應該對于社會各部門的用水要進行合理計劃,以解決城市用水的供不應求和無限制使用等問題。另一方面要注重水資源的開發利用和適當保護,實現水資源的可持續利用。
3 如何推動水利工程向資源水利側重的進程發展
資源水利是一種新觀念,是在傳統水利工程的基礎上進行發展和深入,不斷完善水利工程體制。為了實現水資源的可持續利用,我們主要從以下幾個方面進行分析如何推動水利工程向資源水利側重的發展進程。第一,對廣大的水利工作者進行宣傳教育,強化他們對資源水利的認識和了解,讓他們樹立節約和保護水資源的意識,以方面推動資源水利的發展進程;第二,加強對水資源的科學管理,以促進水利工程向資源水利側重工作的全面進行。對于水資源的凈化要嚴把質量關,實行統一的管理,并且不斷的完善水利工程的法律法規,實現水利事業的可持續發展;第三,政府應該做好節約和保護水資源的宣傳工作,轉變市民用水觀念。如在農業發面大力推廣滴灌技術,以節約水資源。在工業方面把那些高耗水產業安排在河流下游以減少對水資源的污染;第四,政府要不斷壯大自己的隊伍,培養一批高素質水利技術人員,不斷建立健全相應的水資源管理機構,從而提高水利工作人員的工作效率,加強對水資源統一管理,推動水利工程向資源水利側重的發展進程。
綜上所述,我們只有合理開發和利用水資源,大力倡導節約水資源,才能實現水資源的可持續利用,加快水利工程向資源水利側重的發展步伐,促進水利事業的快速發展,更好地為社會經濟發展服務。
參考文獻
[1] 汪恕誠.實現由工程水利到資源水利的轉變 做好面向21世紀中國水利這篇大文章[j].水利經濟,1999,(04).
論文摘要:水是生命之源,是人類賴以生存的條件。隨著社會的進步,人類文明的發展,水利工程的運用已經越來越熟練,我國的水利工程建設取得了許多令世界都矚目的成就,但是我國目前的國情顯示,人口的急劇增長,經濟的發展和水資源的污染給水資源帶來前所未有的壓力,所以我們不得不深思,當前的水利工程該如何向資源性經濟靠攏。
1 工程的介紹
1.1 水利工程施工
水利工程的產生有兩個目的,消除水害和利用水資源。從水資源的利用來講,其可用的范圍非常的廣泛,例如,防洪,發電,供水等多種服務。其建設也是多方面的,壩、堤、進水口、渠道、溢洪道等不同類型的建筑物,每一項服務都是與人們的生活環境密切相關的,為人們的生活帶來便利。
1.2 水利工程的特點
水利工程是以消除水害為主要目的而產生的,其主要特點有:
1.2.1 規模大,工程復雜 水利工程一般規模大,工程復雜,工期較長。工作中涉及到天文地理的等自然知識的積累和實施,從中又涉及各種水的推力,滲透力等專業知識和各地區的人文風情和傳統。水利工程的建筑時間很長,需要幾年甚至更長的時間準備和籌劃,人力物力的消耗也大。例如丹江口水利樞紐工程。
1.2.2 綜合性強,影響大 水利工程的建設會給居民帶來很多好處,消除自然災害。可是由于興建會導致人與動物的遷徙,有一定的生態破壞,同是也要與其他各項水利有機組合,吻合國民經濟的政策。為了使損失和影響面縮小,就需要各個專家和工作人員細心揣摩,從全局出發,統籌兼顧,達到經濟和社會環境的最佳組合。
1.2.3 效益具有隨機性 每年的水文狀況或其他外部條件的改變會導致整體的經濟效益的變化。
1.2.4 對環境有很大影響 水利工程大的變動,改變了原本的社會環境,對江河,湖泊等自然面貌同樣有影響,甚至會改變當地的氣候和動物的生存環境。這些有利也有弊。
2 資源水利的介紹
2.1 資源水利的產生
中國,水資源的壓力越來越大:工業,生活用水量急劇增加,水質整體下降;水資源的污染嚴重,生態遭到破壞;水的存量已經難以滿足人們對水資源的需求。在這種情況下,水利工程已經不能像以前一樣的建設和發展,應當順應社會的發展,資源型水利就是在水利工程已有的基礎上,將水和各種資源合理的分配和優化。
2.2 資源水利的特點
2.2.1 經濟、節約 資源型水利就是在解決水資源短缺的問題上產生的。大體有三種途徑,對現有資源的合理分配;節約用水和加強水的再利用;在水利工程的基礎上合理增加淡水的供給。
2.2.2 采用新制度,新體系 與傳統的水力資源管理不同,新的資源水利提出了一種新的管理模式,強調資源的管理和優化,不再以工程措施為主了,現在是資源優化為主要措施創建新的體制。
2.2.3 符合可持續發展要求 21世紀環境永遠是第一角色,資源水利的提出得到了各界的贊同,就是因為其滿足了國家可持續發展的需要,強調了資源的不可再生性和重要性。
3 水利工程與資源水利的區別與聯系
3.1 水利工程與資源水利的區別
這兩個概念的區別可以理解為傳統水利工程與現代社會發展需求的水利的不同。水利工程重視工程數量,工程建設和工程措施;源水利重視工程質量,工程管理和非工程措施。
已發表SCI論文70余篇、EI論文95篇,獲“國際水資源管理杰出貢獻獎”、“全國五一勞動獎章”、“全國優秀科技工作者”、國家有突出貢獻中青年專家等榮譽稱號。獲湖北省自然科學獎一等獎、二等獎等省部級獎10余項。
國際任職上,分別擔任過國際水資源協會(IWRA)主席、國際水文科學協會(IAHS)副主席、國際科學院委員會(IAC)水計劃主席,世界水理事會(WWC)常務理事、地球系統聯盟全球水系統計劃科學委員會(GWSP-SSC)委員、美國土木工程協會(ASCE)水文工程雜志(JHE)副主編、國際水資源開發雜志編委、中國自然資源學會水資源專業委員會主任。
國際水資源協會(IWRA)是國際水資源領域最知名、成立最早的學術組織。1971年在美國成立,聚集了全球范圍的水科學家、水資源管理學家和工程師等專家學者。
2009年11月,中國科學院水資源研究中心主任夏軍當選為新一屆國際水資源協會主席(2010~2012年),這也是IWRA歷史上首次有中國的學者當選主席一職。其上任以來,主持和承擔了一系列國際重大水戰略計劃。作為大會主席,主持第十四屆世界水大會,展示了中國科學家在國際學術大會以及國際水戰略發展領域的引領地位。他的足跡遍及法國、荷蘭、澳大利亞、新加坡、瑞典、美國、南非等地,借助國際水資源協會(IWRA)和世界水理事會(WWC)平臺,積極參與國際前沿討論,為這一全球性問題的解決提出中國科學界的意見,推動國際水資源協會發展戰略和多項研究計劃取得重大進展,提高了中國科學家在國際學術界的地位。
全球水資源管理面臨的挑戰與機遇
夏軍說,在未來30~50年,人類面臨的最關鍵挑戰是“要滿足2050年達到90億人口所需的能源、土地、水資源及相關物質的要求”。當前國際水資源研究與管理的發展與前沿試圖解決三大挑戰方面的問題:首先,應對全球變化尤其是全球氣候變化以及區域經濟、社會經濟發展高強度人類活動的影響,探討應對全球水危機的重大水計劃、水戰略的國際聯盟與合作。其次,研究當前和未來(2020~2050年為關鍵時段)的全球及區域水資源管理面對的水治理重大戰略問題、技術與政策途徑。其中包括“全球變化的影響與水政策”、“極端事件與災害管理”、“水的治理與法律”、“知識決策與管理系統”等。
聚焦全球水戰略的前瞻性與交叉性研究,需強調三個發展方向: 強調每個人要享受基本的社會經濟福利,而水是這個基本社會福利保障的基礎。要合理地分配、調度水資源,做到水循環利用、安全用水,避免因水而引起的戰爭,使社會穩定、經濟持續發展;維系人類生存所需的良好生態環境,展現綠色的地球、藍色的海洋。開展生態補償,強調綠色GDP,改善水質、生態系統,合理控制對水質水量的需求;良好的水開發與管理,要有強有力的科技支撐,如在水的管理、水的調控、水的開發等方面。
水系統科學的發展與展望
夏軍認為,隨著全球和區域經濟社會發展和全球變化影響,尤其是發展中國家面臨的水短缺、水污染、水生態、水災害、水管理問題愈來愈突出,五個問題復雜交叉,同時涉及國家和區域多個方面的安全,是一個復雜的水系統問題。
國家在水的安全保障戰略方面,強調了水的可持續利用、人水和諧,重視流域水的生態環境效應和水的綜合管理,最大限度改善和維系健康水循環的水戰略目標。由于流域水循環的復雜性以及高強度人類活動和氣候變化的多重影響,水循環系統時空變化的量級與機理、水循環系統各部分作用與反饋、環境變化下社會經濟發展的水系統承載能力與適應性,成為水問題研究亟待解決的三大關鍵科學問題。解決上述水問題的核心是水系統科學的研究與發展,需要以流域為基本單元,闡明以水循環為紐帶的流域水系統的物理、生物與生物地球化學、人文等三大過程的聯系及其反饋機制,發展多要素、多過程、多尺度流域水循環綜合模擬科學平臺,建立水系統的調控模式和良性水循環維持的途徑。這不僅是當前國際水科學研究的前沿(如全球水系統計劃GWSP等),也是破解我國復雜水問題的科學基礎與核心。因此,針對全球變化影響、經濟社會發展、環境保護和區域可持續發展戰略目標的重大需求,變化環境下水資源管理的水系統研究與應用將有新的突破與發展。
中國位于亞洲東部,地勢西高東低,季風氣候明顯。降水季節集中,年際變化很大地區分布不均。東南沿海地區年降雨量約1800mm,西北內陸不及200mm。水資源主要來自大氣降水,年平均總量為28100億m3,居世界第六位。中國雨熱同步的氣候條件、江河的豐沛水資源及江河中下游的廣大沖積平原,都給中華民族的繁衍發展帶來了有利條件。但水土資源的開發也伴隨著與水早災害的斗爭。人口的增長又增加了對水土資源開發的壓力,人均占有水資源量僅為世界人均值的四分之一。特別是水資源與土地資源的分布不相協調,南方水多而耕地少,北方水少而耕地多。如長江及其以南地區,江河徑流量占全國的83%,但耕地只占33%;長江以北地區,耕地占全國的67%,但江河徑流量僅占17%。我國大部分地區降雨的年內和年際分配不均,必須建設必要的水利設施予以調節,以提高農業綜合生產能力的基礎性工作和保障條件。__論文投稿_發論文權威期刊組織,oA:b^8K1Qy7a?
二、當前存在的問題及原因分析
長期以來,我國農田水利建設對農業生產乃至國民經濟發展作出了積極貢獻。但農村水利基礎設施薄弱、總體投入不足、機制不活等問題日益突出,其現狀難以適應建設社會主義新農村的要求,綜合多方面因素,導致農田水利發展滯后的原因主要有以下幾個方面:
一是建設標準偏低,老化嚴重。現有水利工程大部分修建于上世紀五六十年代,且排灌標準很低,目前功能普遍衰減。既造成排澇能力弱,農田積水無法排出,又導致提灌能力差,不能滿足灌溉需要。
二是保護意識淡漠,疏于管理。由于投入不足,導致的只建不管、重建輕管及水利設施帶病運行的問題比較普遍,使得眾多小型水利設施功能喪失殆盡,農業自然災害頻發,嚴重制約了農業經濟的發展,影響了農業增效、農民增收和農業現代化建設。
三是重經濟輕水利,投入不足。隨著農業生產經營體制的變化,對農村小型水利建設的重視程度和投資投勞力度逐步弱化。實施農村稅費改革以后,投資投勞數量逐年減少,農村小型水利建設步入低谷。隨著農村絕大多數強壯勞動力的轉移輸出,農村小型水利投勞結構發生很大變化,村以下小型工程投勞的組織難度明顯加大,實行"一事一議"籌資籌勞后,籌資籌勞總量有限,能夠投入農田水利的資勞微乎其微。
dY5`7m!WMKC,N四是農民興辦水利的積極性下降。隨著社會主義市場經濟體制的建立,糧價已經放開,特別是中國加入WTO后,外國的農產品已經占領了我國的部分市場,加之農民增收緩慢,種田的積極性不高,使興辦農田水利工程的積極性也有所下降。
KJ8Nq}5h建設現代新型農田水利,任務十分艱巨。加強農田水利建設、搞好農業綜合開發,是提高農業綜合生產能力、建設社會主義新農村的重要舉措按照可持續發展戰略和科學發展觀的要求加強農田水利建設要從以下幾個方面采取措施:
owo[W#KrC(一)廣辟籌資渠道,加大資金投入,調動群眾積極性在全面建設社會主義市場經濟的過程中,政府的財力有限,必須依靠廣大農民的力量,發揮農民的積極性和主觀能動性。而作為政府應該積極建立良好的制度激勵機制,通過利益誘導,吸引更多的農民、企業或社團參與到水利設施建設中來。認真貫徹落實"誰投資、誰建設、誰管理、誰受益"政策原則,制定相應的法規、政策,保證農村集體將一定比例的積累資金用于農田水利建設,激發他們自覺投資投勞參加建設的積極性,引導農民和社會各界增加對農田水利的投入,廣泛鼓勵、吸納社會資金辦水利,努力促進投資主體多元化,確保水利事業持續快速健康發展。(二)將農田水利建設與農村經濟社會可持續發展結合起來__論文投稿_發論文權威期刊組織L#m8|5o-_
實現農村經濟社會的全面、協調、可持續發展是落實科學發展觀和構建和諧社會的根本要求。水利系統提出由工程水利向資源水利,傳統水利向現代水利可持續發展水利轉變,堅定不移地走可持續發展水利之路這一全新治水理念。近些年農田水利建設中生態水利、環境水利、景觀水利、城市水利等亮點頻現,都充分體現了"人水和諧"的理念。特別是在小流域綜合治理和河道綜合治理中,推廣了"一河清泉水、一條經濟帶、一根產業鏈、一道風景線"的治理模式,許多水土流失治理區變成了山川秀美的觀光風景區,將河、溝、渠建設成"清水長廊"、"綠色長廊"、"親水樂園"。__論文投稿_發論文權威期刊組織l)evjp
3[.q6|,br9m"K(三)大力普及節水灌溉技術
#uwV|x0p8x,M將農田水利建設與節水工程建設結合起來大力推廣應用噴灌帶。發揮噴灌帶投資少、使方便、水壓要求低,便于管理的優勢,逐步在果園和已成片開發建發的農田中推廣。積極發展大棚滴灌,實現大棚膜下滴灌化。搞好渠道、河道漿砌防治工程,進一步提高水資源的利用率。同時盡快研究制定有利于節水灌溉發展的經濟補償政策和計劃用水、節約用水的管理制度和實施方案,提高農民節水積極性。
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4FJ4tI3Ic7NNn$f:~(四)重視人才隊伍建設和農田水利科學的研究
x#SxN.U搞好農田水利建設,離不開一支高素質的農田水利從業者隊伍。要通過各種形式加強對水利員的培訓,切實讓他們掌握新科技、新知識、新技術,增強分析、解決實際問題的能力,在此基礎上,逐步建立健全符合地區實際的小型農田水利隊伍建設管理制度,建立健全水利合作組織發展的框架體系。另外,重視農田水利科學的研究,建立適應當前農村體制、經濟發展水平和地區特點的農田水利技術支撐體系,使人才和技術更好的為農村、農業和農民服務。__論文投稿_發論文權威期刊組織;W)nT9a9r%u
]`_n8gA結論
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D(aT%k&bgD''''_農業是國民經濟和社會發展的基礎,鞏固和發展農業的基礎性地位是我國一項長期戰略任務。在全面建設小康社會的過程中,"三農問題"是重中之重,而農業基礎薄弱和水資源總量不足又是制約農村經濟發展和農業生產效率提高的主要因素。加大農田水利建設,深人進行農田水利建設發展戰略研究,統籌解決好"三農"問題,建設社會主義新農村,對構建社會主義和諧社會具有重要意義。
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''''k}-nd1s{(u參考文獻
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論文關鍵詞:煤礦礦區水源規劃綜合利用閉路循環
論文摘要:根據煤礦礦區水資源貧乏及水資源種類的特殊性,進行分析評價,歸納共性,打破常規水資源規劃范圍與內容,重點規劃利用好礦區有限的清水與污水及其資源化,結合污水處理工藝及工程技術,提出合理開發、有效治理、循環利用、污水零排放、節水和保護水資源并舉的礦區水資源綜合規劃。
1礦區水資源綜合規劃的必要性
我國86個重點礦區有71%缺水,其中40%嚴重缺水。近幾年由于煤炭生產規模及配套工業的快速崛起,加劇了水資源供需矛盾,水資源短缺已成為制約礦區能源發展的重要因素。因而,實施煤炭可持續發展戰略要求全面加強礦區水資源綜合規劃工作。面對礦區缺水這個發展瓶頸,如何規劃利用好礦區每一滴水,以提高水資源利用效率和以效益為中心、統一管理為保障、技術創新為動力、推進礦區節水工作的進步,滿足礦區經濟與水資源和生態環境協調發展,保障用水安全具有十分重要的作用。
2礦區水資源綜合規劃原則
礦區水資源規劃依據《全國水資源綜合規劃工作大綱(細則)》、《水法》、《水污染防治法》、《水土保持法》等有關水資源保護的法律法規基礎上,還應遵循如下原則:
(1)貫徹落實國家新時期的治水方針,在現有水源調研、評價基礎上,尊重現實、因地制宜、分清階段、明確目標;遵循合理開發、科學治水、優化利用、提高用水效率最大化的原則。
(2)根據規劃礦區自然條件和所在地域的特點,必須考慮周邊地區工農業、水環境、居民用水等非水利措施的原則,并提供多方效能,取得綜合效果,積極創建和諧礦區,搞好煤礦與地方之間的關系。
(3)根據礦區總體發展戰略目標與生產現狀,以科技為依托,統籌兼顧,整體布局,有序規劃,技術論證、分步實施,礦區內避免各類治水及水利工程重復建設的原則。
(4)礦區水資源規劃方案應納入如循環經濟等新理念,在常規給水工程基礎上,按照水資源循環經濟利用的減量化、再利用、再循環的原則,提高水資源循環利用率,減少新鮮水用量,杜絕外排污水量。
(5)從多方面選擇有效的規劃措施。既要為礦區經濟發展服務,又要為礦區改善生態環境;既要兼顧礦區范圍內的水資源保護措施,又要考慮可用水量最大化;既要組合設計各類水處理工程實施措施,也要制定取水、配水、用水運行管理等非工程措施等原則。
(6)礦區布局設置一般分生產區與生活區兩大區域,供水系統大多數兩個區域相對獨立,有的為同一個系統,但做規劃設計時必須堅持一并整體考慮的原則。
3礦區水資源綜合規劃內容
3.1規劃技術路線及程序
技術路線:礦區調研一確定水源、污水點源—一水質化驗一一資料收集—一結合能源發展規劃一一水源開發利用評價—一需水預測—一生態環境保護一一水資源配置—一節水措施—一工程布局一一實施方案—一規劃實施效果評價。
程序:收集整理礦區的自然、經濟、技術、現狀資料,做好各項預測,確定規劃條件;按照不同的規劃水平年,預測這一時期中因能源發展可能出現經濟條件的變化,并擬定規劃任務、規劃目標、開發治理初步方案:根據不同時期的需水,研究水資源合理利用的途徑,探討水資源開發治理對礦區經濟和環境等影響,擬定初步可行性方案;優化方案,提出規劃技術成果:針對確定的方案,結合給水工程設計、各類污水處理工藝技術確定、工程量和投資估算、效益分析和對環境影響的評價;通過技術、經濟、環境等綜合分析論證,確定實施規劃方案和開發程序;將規劃方案及結論意見,報送煤炭上一級主管部門審批后實施。
3.2規劃水平年確定
礦區水資源綜合規劃應由基準年、近期水平年、中期水平年、遠期水平年組成,具體規劃水平年的年限、時程分配則根據礦區能源發展及規模而確定。
3.3規劃開發利用
(1)水資源評價:在礦區范圍內對地表水、地下水、河流徑流水、礦井水、生活污水、工業廢水、特種污水、水庫水等各種水資源、水質指標、水資源總量、可利用量、用水消耗量及用水效率、水資源開發利用程度等進行綜合分析。如地表水評價:規劃中應考慮利用雨水積蓄、人造水庫、攔截河流徑流水匯集等措施,作為補充礦區生產用水的新水源。地下水評價:大部分礦區都有自備水源井,利用地下水源,規劃時應掌握地下水資源分布情況、可取水量、國家與地方對地下水源保護與開發的規定進行分析評價。礦井水評價:大多數礦井涌水量較大,經深度處理可達到生活飲用水標準,所以礦井水的利用在規劃中是重中之重,并具有煤礦水資源規劃的特色。生活污水評價:煤礦生活污水水質特征就是BOD、COD較小,經一般處理后,可作為生產用水、生活雜用水等。因此,生活污水對礦區也是一種不可忽視的再生水資源,應加以規戈4后充分利用。工業廢水評價:礦區都有與能源相配套的大型工業,如洗煤、發電、焦炭廠等用水大戶,且產生大量廢水,重點規劃對這些廢水集中起來統一處理后回用。特種污水,如化肥廠、炸藥廠所產生的特種化工污水,其處理難度較大且成本高,但污水量很少,從礦區污水零排放的規劃目標出發,必須有效處理,經處理達標后一并納入整體供用水系統。
(2)開發建設規劃:從水源類別分為:清水源、廢水源、污水源三大類;從工程建設分為:地面水源工程,地下水開采工程,非傳統水源工程,集雨水利用、再生水工程。規劃以建設礦區骨干水源工程為重點,將各類水源規劃建設以工程形式相結合的水資源綜合利用系統網絡,形成小工程、大群體、“蓄、引、提”并重,大、中、小配套,多方位聯合的取、供、用水系統。礦區水資源規劃工程與非工程措施相結合,新建改造同步、開源節流并舉、開發保護同時;考慮已有水源工程并與新規劃工程相配套,一并納入開發利用系統網絡。
3.4合理配置與供需平衡
礦區規劃配置用水分類為:生產、輔助、辦公區、職工生活區四個系統,在水資源支持下的礦區內能源、經濟、生態的可持續發展,科學合理配制水資源,考慮用水現狀,實現礦區生態環境保護和礦區經濟發展兩大系統以及兩大系統內部用水合理配置;經相互補充和水處理工程的實施,完成不同水平年用水的時程分配,規劃礦區需水量與現有可利用水量及污水資源化后的水量進行綜合平衡,建立礦區內各用水戶的需水量集中調度、統一管理、合理分配,減少和避免用水過程中的損失和浪費,為保障礦區供水水源安全與企業發展相匹配。
4礦區水資源綜合規劃技術探討
4.1規劃的特殊性
(1)礦區水資源規劃類別不同于江河流域、地區、跨流域調水、專業水資源等規劃,既可視為一個整體的供用水系統,又是一個涉及綜合性規劃的特點。
(2)礦區水資源加大開發利用并重新分配后,可能會引起周邊居民生活條件和地區生態變化。因此,規劃既是一個閉路系統,又要顧及周邊地區的水量平衡與社會關系,綜合協調地區間、地方經濟部門等可能產生的矛盾和環境質量可能變壞而引起的影響與糾紛。
(3)依據礦區范圍的大小、特點、經濟發展方向和對水資源開發、治理、利用要求,其規劃重點是服務并保障煤炭生產、配套工業、生活區用水。
(4)大部分礦區既是缺水,也是污染物嚴重的地區,加上治理滯后,水環境本底又較差,資源型缺水和水質型缺水問題比較突出,水環境同樣制約礦區經濟的快速、健康發展。
(5)礦區水源工程不足,開發利用率低。因開發利用條件差,成本高,礦區缺乏大的水源骨干控制工程,現有多數帶病運行的老污水治理工程,工程型缺水問題也比較突出,開發利用率低,綜合缺水率高。
4.2規劃技術綜述
鑒于礦區水源的特殊性與綜合性,其規劃的內容與技術應結合礦區實際情況并有新的創意,采用相應的技術措施,編制有煤礦礦區特色的水資源綜合規劃,現將規劃技術總述如下。
(1)水資源規劃應以礦區為中心,滿足能源發展需要用水為主要目的,顧及水資源承載能力和水環境承載能力、保護生態、防止水土流失等,應采用環境保護等相關專業性技術。
(2)運用先進的技術建立科學的用水體系。礦區水資源工程規劃應納入污水處理工藝技術及污水工程綜合治理技術;建立地面水源的“蓄、引、提”水利體系,優化礦區水源網絡集成技術。
(3)礦區大部分工業布局不太合理,結構性矛盾突出,高用水行業在礦區工業中占有一定的比重,使礦區水資源供需矛盾日益突出。因此,規劃重大建設項目布局時,必須量水而行,優化產業結構。
(4)礦區用水浪費仍很嚴重,用水方式還很粗放,用水效率不高。因此,節水規劃始終要以制度創新和技術創新為突破口,將工程改造、開發及保障措施應采用先進的節水技術、新的節水器皿,建立從源頭到末端控制完整的節水管理體系,以降低耗水總量。
(5)礦區將所有水源規劃為清、污分流,采用終端污水處理技術及污水零排放技術,在水污染治理中提高水的利用效率;對取、供、用、排水四大系統為水資源鏈,使礦區水資源利用形成閉路循環系統。
(6)規劃中重點納入礦井水處理工藝技術及資源化利用技術,將礦井水處理工程可規劃在煤礦井下,經處理過的礦井水直接返回需要用水的地點,這樣便于管理,節省管道及工程費用投資等創新技術。
(7)規劃工程應考慮水資源減量化、再利用、再循環利用的技術。根據礦區各類水質成份、水量分布、處理程度及用水部門要求,采納分質供水、優質優用,串聯用水、一水多用的新思路與舉措,以豐富規劃內容與內涵,提升規劃的高度。
(8)隨著現代技術的進步,編制規劃時應采用數學模型、編排程序、電算優化等先進手段與技術,直接求得規劃問題的最優解,以提高分析計算問題的準確性,考慮問題全面性。
5礦區水資源綜合規劃保障措施
(1)全面規劃水資源,根據不同用水的要求,充分開發利用地表水,合理開采地下水,因地制宜收集天然雨水。加大水資源保護力度,防止污染破壞,保障水資源可持續利用和生態平衡。
(2)建立礦區水資源持續供給保障體系;生態與環境安全保障體系;水資源統一管理和水務一體化保障體系;水資源合理配置和高效利用保障體系;供水全成本與水價制度保障體系;規劃用水經濟考核制度保障體系。上述體系中應采取以保護水資源、節約水資源、加強管理、調整礦區產業結構、污水綜合治理與利用、調水配水平衡等六個方面解決礦區水資源治理與利用的綜合措施。
(3)規劃修建攔河壩攔截汛期洪水、雨水積蓄、河流徑流水源匯集等措施,增加對礦區的供水量;如無其它水源可利用的前提下,可以考慮如引入黃河水等引水項目并同步籌建大型水廠,將引人的水源經處理后并人礦區供水系統,以緩解礦區用水緊張的局面。
(4)建立合理的多元化投資機制,確保工程資金到位。礦區水資源工程建設投資涉及到安全供水工程;蓄水、引水工程;節水;污水處理回用與水資源保護;水土保持等投資規劃。資金籌措來源應發揮市場機制作用,通過國家、地方、業、社會多方籌劃資金,采取“企業自籌、銀行貸款、社會融資、利用外資、地方配套、國家補助”等多種方式,建立多渠道、多層次,穩定可靠的水源工程規劃投資保障體系。
(5)規劃生產節水、工業節水、生活節水、其它節水:強化節水技術和管理手段,實行定額管理和總量控制與適宜的水價制度;采用新產品、新工藝、新技術;更新礦區輸、排水管道等措施,以節水促減污,以限排促節水,保障礦區節水工作有效進行。
本學科前身是以原水文地質及工程地質省部級重點學科(我國第一批(1981年)具有博士、碩士授予權的學科點)為依托,在地質資源與地質工程一級學科下增設的。
本學科一直是“211”建設重點學科群之一。近年來以環境污染水文地質研究、地下水資源開發與生態環境保護等為主要特色,在地下水資源與環境這一地球科學優先發展領域,保持著自己的學科優勢。
本學科教師承擔著許多地下水學科的前沿課題,大部分來源于國家自然科學基金或省部級縱向攻關項目,同時也涉及到長江三峽工程、南水北調工程、華北平原水資源開發、清江水電站工程、金沙江溪洛渡水電工程等國家重點工程的生產課題,年均科研經費過千萬。研究領域涵蓋地下水中物質與能量循環規律及其生態環境效應,水-巖相互作用機理,土壤水分和鹽分遷移機制、地下水監測、模擬與評價技術、地下水環境修復與污染防治技術、以及地下水有關的地質災害防治技術、環境同位素測試技術等。許多研究成果處于國內領先或國際先進水平。近幾年獲得國家科技進步三等獎、省部級一等獎各1項、省部級二、三等獎二十多項。出版專著三十余部,在核心期刊近百篇,并有四十余篇論文進入三大檢索系統。
主要實驗室:水土環境修復驗室、滲流模擬實驗室、水化學分析測試實驗室、地下水模擬與3S技術應用實驗室。
畢業生就業方向:大專院校、科研院所、國家有關部委的職能部門(如國土、水利、電力、交通、環境)和各系統(部門)的研究所、設計院等。