中国南水北调工程:前期工作卷
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综合篇

第一章 中国水资源特征及缺水地区分布

第一节 中国水资源特征

我国水资源主要来自降水,全国年平均降水总量为61889亿m3,平均降水深648mm。有45%的降水转为地表和地下水资源量,其余55%耗于蒸散发。以河川径流量为代表的地表水资源量为27115亿m3,折合径流深284mm;地下水资源量8288亿m3。扣除地表和地下水重复计算的7279亿m3,水资源总量为28124亿m3,与河川径流量很接近。我国水资源最突出的优点是雨热同期,各地6月、7月、8月高温期一般也是全年雨水最多的时期。这就具备了作物生长的良好条件,加上我国人民的勤劳、智慧,才能在仅占世界6%的陆地面积上,抚育了占世界22%的人口。但同时我国水资源量、空间分布、时间分布等还不能满足人类生活、生产需要,随着社会生产力的发展,我们必须加深认识,采取相应的对策。

一、水资源分布特点

我国淡水资源总量与世界各国相比较,仅次于巴西、俄罗斯、加拿大、美国和印度尼西亚,居世界第六位,占世界总量的5.8%,水资源总量是丰富的。按国土面积计算,平均每平方公里的产水量为世界陆地平均每平方公里产水量的90%左右,也是比较丰富的。然而由于我国是世界上第一人口大国,人口约占世界人口的22%;国土面积960万km2,占世界土地面积的6.4%;耕地面积占世界的7.2%,因此不但人均耕地面积低于世界平均水平,人均水资源占有量、耕地亩均水资源占有量均低于世界平均水平,其中人均水资源占有量仅为世界平均数的26%,耕地亩均水资源占有量仅为世界平均数的80%。因此,在研究开发利用我国水资源时,要看到我国水资源总量虽然较丰富,但亩均水资源量,特别是人均水资源量都是相当贫乏的这一基本现实。

南水北调工程前期规划论证阶段我国与世界主要国家水资源情况比较见表1-1-1。该表所载资料年代较早,各项数据有些变动,特别是人口已有较大增长,中国人均水资源量在世界各国的排名已由20世纪80年代的第88位退后到1995年的第110位。

表1-1-1 我国年径流总量、人均、亩均水资源量与国外比较表

二、水资源的空间分布特点——南方水多,北方水少

我国河川径流主要来自降水,因受海陆位置、气候条件、地形条件等因素的影响,我国水资源的地区分布很不均匀,总的趋势是从东南沿海向西北内陆递减,呈现南方水多、北方水少的基本状态。

影响我国大部分地区降水的是来自西太平洋的东南季风和印度洋、孟加拉湾的西南季风,雨季随这两个季风的进退而变化。我国年降水量超过2000mm的有东南沿海山丘区、台湾地区、海南东部山区、西南部分地区,平原地区略少,为1600~1800mm。长江中下游地区大部分超过1000mm,山丘区可达1400~1800mm。淮河流域为800~1000mm,山丘区可达1000mm以上。华北平原为500~600mm,太行山、燕山山脉迎风坡可达700mm。东北平原为500~600mm,长白山区可达500~1000mm,东北西部降水更少,仅300~400mm。大西北沙漠区年降水量不足25mm,河西走廊可达400~500mm,阿尔泰山、天山等山地可达600~800mm,新疆南部和藏北地区一般只有100~200mm。藏东南和喜马拉雅山迎风坡降雨十分丰富,年降水量可达5000mm以上。

气候的干湿程度与水平衡诸要素关系十分密切,综合分带显示其形态与降雨分布相似。

降水量的地区分布不均影响我国水资源分布不均,且与人口、耕地的分布不相适应。南水北调工程前期规划论证阶段我国水资源分区各流域片的水资源量及其人均、亩均占有量的情况见表1-1-2。

南方四片水资源总量占全国的81%,而土地面积和耕地面积均为全国的36%左右;人口占全国的54.4%,人均占有水量4180m3,约为全国均值2730m3的1.53倍;亩均占有水量4130m3,为全国均值1870m3的2.2倍。其中西南诸河片因水多、人少、耕地少,人均和亩均水量达全国均值的14倍和12倍。北方五片水资源总量只占全国的14.4%,而国土面积、耕地面积和人口分别占全国的28.2%、58.2%和43.5%,其中海滦河、黄河、淮河三片,水资源总量仅2125.7亿m3,只占全国的7.5%,而国土面积占全国的15.1%。且这三片多大平原,人口、耕地密集,人口占全国的33.7%、耕地占全国的38.5%,人均占有水量637m3,亩均占有水量360m3,远低于全国均值。其中海滦河流域片人均水量只有430m3,亩均水量只有251m3,分别为全国均值的15.8%和13.4%。

表1-1-2 各流域片人均水资源量与亩均水资源量表

此表来源于 《中国水资源评价》(水利电力部水文局组织编写,1987年由水利电力出版社出版)。

水资源在地区分布上的不均衡,是我国水资源开发利用中必须加以解决的重要困难问题,南水北调的构想缘于此,其可行性也在于此。

三、水资源时间分布特点

我国位于世界著名的东亚季风区,降水和径流的年内分配很不均匀,年际变化大,少水年和多水年持续出现。

降水的年际变化,随着季风出现的次数、季风的强弱及其挟带的水汽量在各年有所不同,年际间的降水量变化大,导致年径流量变化大,而且时常出现连续几年多水段和连续几年的少水段。各地最大年降水量和最小年降水量的比值不相同,西北地区 (除新疆西北山地外)一般均超过8,华北地区为4~6,东北地区为3~4,南方地区为2~3,西南地区小于2。降水的年际间的巨大变化造成某些地区有些年甚至连续几年的洪灾或旱灾。

河川径流量的年际变化除取决于降水外,还受地面条件、蒸发量大小、汇流面积大小等影响。降水量大时,往往地表吸收少,蒸发量也少,形成径流量所占比重就大;相反降水少,地表吸收多,蒸发量也大,形成径流量所占比重就小,结果使径流变化幅度比降水变化幅度更大。长江以南各河的最大年径流量与最小年径流量的比值 (年径流量极值比)一般小于5,而北方河流可高达10以上。金沙江为1.8,潮白河为19.3。

各年径流量的大小还与当年洪水大小有关,大洪水年的径流量大,反之则小。如海河在1963年8月出现特大洪水,当年河川径流量达533亿 m3,为多年平均径流量的2.3倍;而1972年海河几乎没有发生洪水,当年河川径流量仅有99亿m3,不足多年平均径流量的一半。

很多河流出现连续多年的少水段和连续多年的多水段。宁夏境内河流出现了1969—1976年连续的少水段,比多年平均径流量少20%。松花江出现1898—1908年连续11年和1916—1928年连续13年的少水段,其中1916—1928年比正常值少41%,而1922—1932年连续多水段,平均年径流量比正常值多41%。其他如长江、黄河、永定河等均出现过类似情况。

对我国绝大部分河流来说,径流的年内分配主要取决于降水的季节分配。冬季我国大部分地区少雨雪,各河流均为枯水季。我国北方冬季径流量占全年的比重,大部分地区为4%~6%,南方地区一般为6%~8%;长江和南岭之间及藏南、滇西也不过占到10%。春季随着气温回升,径流量也开始增加,北方河流春季径流所占比例一般为6%~8%,新疆西北因春季雨水多,加上冰雪消融可达20%以上,南方地区有些河流开始进入汛期。多数地区在夏季汛期4个月的径流量占全年的60%~70%,长江以南、云贵高原以东的大部分河流,一般在4—7月最大4个月径流所占比重为全年的60%左右。我国北方河流,汛期径流更为集中,黄淮海平原和辽宁沿海,最大4个月径流占全年径流的80%以上,其中海河平原高达90%,出现时间一般为6—9月。我国大部分地区秋季径流占全年的20%~30%,秦岭、大巴山地区、西南地区可达35%~45%,东部河流为40%~50%,东南诸河一般情况下仅占15%~20%。

降水和径流的年内、年际分配不均,是造成水旱灾害的主要原因。

四、水资源水质总体情况

我国河流的天然水质是相当好的,有明显的地带性规律,主要受补给来源、环境条件和人类活动影响。总的趋势为:从东南沿海湿润地区到西北内陆干旱地区,河流水体的矿化度逐渐增加,大多数河流为50~1000mg/L。

由于人口不断增长和工业迅速发展,污水排放量不断增加,水体污染日趋严重。据统计,我国废水排放量已达30亿t,其中有80%未作处理直接排入江河,造成全国1/3以上的河段受到污染,90%以上城市水域污染严重,近50%的重点城镇水源地不符合饮水标准;全国被监测的1200多条河流中,已有850多条河流受到不同程度的污染。淮河、太湖的污染已引起全国的关注,长江的岸边污染也相当严重,已威胁到水资源的可持续利用。例如淮河1993年全流域污水排放总量为24.48亿m3,平、枯水期污径比平均值为1∶10,是临界值 (1∶20)的2倍,沙颍河一般干旱年份枯水期污径比高达1∶1.72。严重的水质污染和频繁的水污染事故破坏了水源,时常造成一些企业停产,产品质量下降;引污水灌溉导致土壤被污染,农作物早熟、减产;局部地区疑难病症发病率明显增高。水污染激化了边界纠纷,加剧了水资源短缺矛盾,严重制约了流域社会经济发展。

南水北调工程前期规划论证阶段,有关部门对我国主要江河水质监测和评价情况见表113。从表113可以看出,各大江河中,水量丰沛的长江、珠江水系,由于稀释能力强,Ⅰ类、Ⅱ类水质河段所占的比例大于25%;内陆水系由于经济发展程度低、污染小,Ⅰ类、Ⅱ类水质的河段近2/3;而总体上看,全国Ⅳ类、Ⅴ类水质的河段约占1/2。治理水环境、防治水质恶化是我国水源开发利用和保护所面临的一项极为紧迫而艰巨的任务。

表1-1-3 我国主要江河水质评价情况 (1993年)

五、节水和保护水资源的必要性

水既是自然资源,更是生命之源和环境要素,关系国计民生。我国已被联合国列为世界贫水国家之一,且水资源的地区分布和年际、年内分布不均衡,水体污染日趋严重。为了社会经济持续稳定发展,必须十分珍惜水资源,既要合理开发利用,又要做好节约和保护工作。要继续加强水利设施建设,为解决南方水多、北方水少的现实与社会生产力布局不相适应的矛盾,需要兴建南水北调工程,充分发挥有限资源的作用。节水和保护水资源是我国长期的基本国策。