3、 国内外水资源管理学研究进展 3.1 国际水资源管理学研究进展 到目前为止,明确提出水资源管理学的文献极为有限。根据人类开发利用水资源面临的新的问题和挑战以及实际水资源管理活动的特点,国际上也对新形势下的水资源管理理论和体系进行了一系列的探讨和研究,并就一些问题达成了某种程度的共识。他们主要围绕着“可持续发展条件下水资源可持续利用目标对水资源管理活动的要求”而展开。这些研究活动为水资源管理学作为一门新兴学科的诞生和发展起到了十分重要的推动作用。 在1992年爱尔兰召开的“国际水和环境大会—21世纪的发展与展望”上提出了水资源系统及可持续研究的问题。1993年“第二届国际实验与网络资料水流情势学术大会”上探讨了水资源管理的水文学基础和信息资料问题。1994年,联合国教科文主持,国际水资源协会与国际水文科学协办召开了“变化世界中的水资源管理研究规划国际学术研讨会”,探讨了可持续发展水资源管理研究展望、水资源开发中的风险和不确定性、水资源可持续管理的决策支持系统和水资源开发与环境保护协调四个专题。 1996年在日本京都召开了“国际水资源及环境研究大会:面向21世纪新的挑战”,讨论了流域尺度的可持续水资源系统管理的应用实例等问题。联合国教科文组织(UNESCO)国际水文计划工作组1996年将“可持续水资源管理”其定义为“支承从现在到未来社会及其福利要求,而不破坏他们赖以生存的水文循环及生态系统完整性的水的管理和使用”。[1][1]水资源可持续管理要求在水资源规划、开发和管理中,寻求经济发展、环境保护和人类社会福利之间的最佳联系与协调。与传统的水资源管理相比,可持续水资源强调了未来变化、社会福利、水文循环、生态系统保护这样完整性的水的管理,使“未来遗憾可能性达到最小的水的管理决策”。世界银行将水资源管理定义为一系列水资源相关领域(如水电、水资源供给与供给设施,灌溉与排水等)一体化管理。综合水资源管理的观点应该在水资源管理和利用方面确保考虑社会、经济、环境和技术等多方面因素[2][2]。 1997年召开的第5届“不确定性增加下的水资源可持续管理学术大会”,洪水与干旱管理、水资源开发对环境的影响、水文与生态模拟和环境风险评价等成为重要议题。 1998年在武汉召开了“98年国际水资源量与质的可持续研讨会”,探讨了流域水量与水质的统一管理问题。1998年国际水文学会在荷兰召开了“区域水资源管理研讨会”,探讨了水资源管理的经验和教训、面对挑战的区域可持续水资源管理、水资源管理的研究方法。 2000国际水文科学学会(IAHS)年在美国召开了“水资源综合管理研讨会”。这次研讨会主要探讨了可持续发展条件下的水资源综合管理的内容和目标,以及交流水资源综合管理的经验。此次研讨会达成一个共识:未来水资源管理的一个基本原则就是流域的统一管理。流域统一管理是流域内土地资源和水资源的统一协作管理,其目的是防止土地退化、保护淡水资源、保护生物多样性、实现水资源可持续利用。流域水资源统一管理的基本框架是政府和社区公众的共同管理。会议认为,为了实现流域统一管理的目标,必须做到以下几点:①复杂的水资源管理活动必须建立在有效的科学规划基础之上;②必须显著提高预测各项管理活动结果的能力;③为了达到水资源管理的目的,持续的检测和评估工作十分必要;④水资源管理活动的管理过程必须是透明的和公开的。(Miguel A. Marino 等,2001)2001年,国际水文科学学会在荷兰召开了“区域水资源管理研讨会”,会议针对区域范围内水资源管理的有关问题进行了研讨,包括:以往水资源管理活动的经验和教训;面对新挑战的区域可持续水资源管理;水资源管理的研究方法。 伴随着国际学术界对现代水资源管理活动的研究和讨论,近年来,国际学术界相继出版了多部论述“水资源管理活动”的专著,这些专著大多以论文集的形式出版,很少从学科的角度对水资源管理的理论体系进行系统的论述和研究。尽管如此,这些专著还是探讨和研究了大量有关现代水资源管理活动的主要内容,使我们能够大致了解目前国际学术界关于水资源活动的主要理论和具体内容。并且通过编著者对一些论述水资源管理活动的论文的整理和归类,我们可以从中基本上了解到当前国际学术界对水资源管理理论体系的划分。 Miguel A. Marino和Slobodan P. Simonovic在2001编著出版的《水资源综合管理》收录了国际水文科学学会(IAHS)2000年在美国召开的“水资源综合管理研讨会”的文章。Miguel A. Marino和Slobodan P. Simonovic认为,从20世纪80年代开始,人类从事水资源管理活动的目标和内容发生了根本性的变化。传统的不可持续的水资源管理方式已经不再适应新形势的要求,而新的管理方式仍在摸索中,水资源管理活动正处在探索过程中。作者认为,在传统的水资源管理活动中,僵化的管理体制(包括法律、政策和管理机构)是实现水资源有效管理的最大障碍。管理体制的官僚作风、不负责任以及缺乏战略性指导原则导致水管理体系效率低下,缺乏远见,并且拒绝与水资源利益相关者就水资源管理问题进行公开的交流和探讨。新的水资源管理最大的挑战是如何寻求实现长期可持续利用水资源的水资源管理方式,为此,他们认为体制改革和制度创新将是水资源管理活动改革的一个重要方面。新的水资源管理活动必须包含水环境治理和保护问题、水资源的可持续利用问题、水资源利益相关者之间的利益分配问题以及水资源管理决策中的公众参与问题。
世界水资源现状 地球表面的70%被水覆盖,但淡水资源仅占所有水资源的2.5%,近70%的淡水固定在南极和格陵兰的冰层中,其余多为土壤水分或深层地下水,不能被人类利用。地球上只有不到1%的淡水或约0.007%的水可为人类直接利用,而中国人均淡水资源只占世界人均淡水资源的四分之一。 地球的储水量是很丰富的,共有14.5亿立方千米之多。地球上的水,尽管数量巨大,而能直接被人们生产和生活利用的,却少得可怜。首先,海水又咸又苦,不能饮用,不能浇地,也难以用于工业。其次,地球的淡水资源仅占其总水量的2.5%,而在这极少的淡水资源中,又有70%以上被冻结在南极和北极的冰盖中,加上难以利用的高山冰川和永冻积雪,有87%的淡水资源难以利用。人类真正能够利用的淡水资源是江河湖泊和地下水中的一部分,约占地球总水量的0.26%。全球淡水资源不仅短缺而且地区分布极不平衡。按地区分布,巴西、俄罗斯、加拿大、中国、美国、印度尼西亚、印度、哥伦比亚和刚果等9个国家的淡水资源占了世界淡水资源的60%。约占世界人口总数40%的80个国家和地区约15亿人口淡水不足,其中26个国家约3亿人极度缺水。更可怕的是,预计到2025年,世界上将会有30亿人面临缺水,40个国家和地区淡水严重不足。[编辑本段]中国水资源现状 中国水资源总量为2.8万亿立方米。其中地表水2.7万亿立方米,地下水0.83万亿立方米,由于地表水与地下水相互转换、互为补给,扣除两者重复计算量0.73万亿立方米,与河川径流不重复的地下水资源量约为0.1万亿立方米。按照国际公认的标准,人均水资源低于3000立方米为轻度缺水;人均水资源低于2000立方米为中度缺水;人均水资源低于1000立方米为严重缺水;人均水资源低于500立方米为极度缺水。 中国目前有16个省(区、市)人均水资源量(不包括过境水)低于严重缺水线,有6个省、区(宁夏、河北、山东、河南、山西、江苏)人均水资源量低于500立方米。中国水资源总量并不算多,排在世界第6位,而人均占有量更少,2240立方米,在世界银行统计的153的国家中排在第88位。中国水资源地区分布也很不平衡,长江流域及其以南地区,国土面积只占全国的36.5%,其水资源量占全国的81%;其以北地区,国土面积占全国的63.5%,其水资源量仅占全国的19%。[编辑本段]怎样节约水资源 面临这严峻的水资源形势,我们是该做些什么了: 1、要有惜水意识,只有意识到“节约水光荣,浪费水可耻”,才能时时处处注意节水。 2、养成好习惯,比如说关上滴水的龙头等等。 3、使用节水器具, 4、查漏塞流, 就生产而言,特别对一些高消耗水的行业,我们要围绕如何优化水系统的运行,如何提高循环水的浓缩倍数,如何提高水资源的循环利用等作为节水工作的重点,积极组织技术攻关,提高水的综合利用率;同时制定切实可行的操作制度,对产品水消耗实行定额管理,并作为一项技术经济指标进行考核,减少浪费现象。 许多人把地球想象为一个蔚蓝色的星球,其71%的表面积覆盖水。其实,地球上97.5%的水是咸水,只有2.5%是淡水。而在淡水中,将近70%冻结在南极和格陵兰水污染资料的冰盖中,其余的大部分是土壤中的水分或是深层地下水,难以开采供人类使用。江河、湖泊、水库及浅层地下水等来源的水较易于开采供人类直接使用,但其数量不足世界淡水的1%,约占地球上全部水的0.007%。全球每年水资料降落在大陆上的降水量约为110万亿立方米,扣除大气蒸发和被植物吸收的水量,世界上江河径流量约为42.7万亿立方米,按1995年的世界人口计算,每人每年可获得的平均水量为7300立方米。由于世界人口不断增加,这一平均数已较1970年下降了37%。[编辑本段]中国水污染问题 如果还不珍惜,最后一滴水将与血液等价(大自然的悲愤呼喊) 海河、辽河、淮河、黄河、松花江、长江和珠江7大江河水系,均受到不同程度的污染。 万里海疆形势也不容乐观,赤潮年年如期而至。在美丽的渤海湾,浊流迸溅,海面上漂浮的油污像一柄黑色火炬要烧毁海洋里的生命。 随着科学事业的逐渐发展,厂房高楼的逐渐增多,水短缺问题越来越严重。随着人类的破坏,原来的那个蔚蓝色的“水晶球”已经不再明澈,不再蔚蓝了,即将干枯。 虽然地球71%表面覆盖的是水,但是其实淡水资源只占了地球总水量的2%左右,而可被人类利用的淡水总量只占地球上总水量的十万分之三,占淡水总蓄量的0。34%。由此可见,地球上可被利用的水并没有人类想象的那么多,如果让它们继续遭到人类的摧残,早晚有一天,它会消失的。 首先,要树立惜水意识,开展水资源警示教育。长期以来,大多数人们普遍认为水是取之不尽,用之不竭的“聚宝盆”,使用中挥霍浪费,不知道自觉珍惜。其实,地球上水资源并不是用之不尽的,尤其是我国的人均水资源量并不丰富,地区分布也不均匀,而且年内变化莫测,年际差别很大,再加上污染严重,造成水资源更加紧缺的状况,黄河水多处多次断流就是生动体现。国家启动“引黄工程”、“南水北调”等水资源利用课题,目的是解决部分地区水资源短缺问题,但更应引起我们深思:黄河水枯竭时到哪里“引黄”?南方水污染了如何“北调”?所以说,人们一定要建立起水资源危机意识,把节约水资源作为我们自觉的行为准则,采取多种形式进行水资源警示教育。 其次,必须合理开发水资源,避免水资源破坏。水资源的开发包括地表水资源开发和地下水资源开发。水在开采地下水的时候,由于各含水层的水质差异较大,应当分层开采;对已受污染的潜水和承压水不得混合开采;对揭露和穿透水层的勘探工程,必须按照有关规定严格做好分层止水和封孔工作,有效防止水资源污染,保证水体自身持续发展。 现代水利工程,如防洪、发电、航运、灌溉、养殖供水等在发挥一种或多种经济效益的同时,对工程所在地、上下游、河口乃至整个流域的自然环境和社会环境都会产生一定的负面影响,也可能造成一定范围内水资源破坏。另外,一些采矿行业对水资源的破坏不容忽视,如煤炭开采中每采一吨煤要排漏0.88立方米水,按我省年采煤3亿吨计算,每年仅因采煤损失地下水资源高达2.5亿立方米,并对地下水体地质构造造成极大的破坏。又如,无限度的乱砍乱伐,造成植被严重破坏,对水土保湿及水资源的地表埋藏也会造成一定的影响。 第三,提高水资源利用率,减少水资源浪费。有效节水的关键在于利用“中水”,实现水资源重复利用。另外,利用经济杠杆调节水资源的有效利用。由于水管理不到位,很多地方有长流水现象发生,而有些地方会“捧碗祈天”,因此,必须安装有效的水计量装置,执行多用水多计费的原则,达到节约用水的目的。城市用水定额管理是国际上通行的办法,它是在科学核定用水量的前提下,坚持分类对待的原则,市民生活用水、工商企业用水、机关事业团体用水实行不同的水价,定额内平价,超额部分适当加价,以培养公民节约用水的习惯。 在节约用水资源的同时应避免无效浪费。北方的冬季,水管很容易冻裂,造成严重的漏水,应特别注意预防和检查;随着社会经济的发展和城市化进程的加快,为了缓解水资源紧张的情况,除了大力抓好节约和保护水资源工作外,跨流域调水已经成为我国北方城市的必然选择,跨流域调水必然带来水资源供需关系的变化,所以水权交易必在实行;由于我国一直实行“福利水”制度,水没有被当作一种经济商品对待,所以,在水资源的配制上,市场机制通常被管制方法所替代,当前应当转变观念,认识到水资源的自然属性和商品属性,遵循自然规律和价值规律,确实把水作为一种商品,合理应用市场机制配置水资源,减少资源浪费。 第四、进行水资源污染防治,实现水资源综合利用。水体污染包括地表水污染和地下水污染两部分,生产过程中产生的工业废水、工业垃圾、工业废气、生活污水和生活垃圾都能通过不同渗透方式造成水资源的污染,长期以来,由于工业生产污水直接外排而引起的环境事件屡见不鲜,它给人类生产、生活带来极坏影响,因此,应当对生产、生活污水进行有效防治。在城市可采取集中污水处理的途径;工业企业必须执行环保“三同时”制度;生产污水据其性质不同采用相应的污水处理措施。总之,我们必须坚决执行水污染防治的监督管理制度,必须坚持谁污染谁治理的原则,严格执行环保一票否决制度,促进企业污水治理工作开展,最终实现水资源综合利用。 水是地球生物赖以存在的物质基础,水资源是维系地球生态环境可持续发展的首要条件,因此,保护水资源是人类最伟大、最神圣的天职。 据统计,全国660座城市中有400多座城市缺水,三分之二的城市存在供水不足,全国城市年缺水量为60亿立方米左右,其中缺水比较严重的城市有110个。大量淡水资源集中在南方,北方淡水资源只有南方水资源的1/4。除了缺水,水污染问题也较突出。根据2001年对我国七大水系断面监测,达到三类水质可以进入自来水厂的最低要求的仅占29。5%,而劣五类水质却高达44%;另外,我国浅层地下水资源污染比较普遍,全国浅层地下水大约有50%的地区遭到一定程度的污染,约一半城市市区的地下水污染比较严重。由于工业废水的肆意排放,导致80%以上的地表水、地下水被污染。目前我国城市供水以地表水或地下水为主,或者两种水源混合使用,而我国一些地区长期透支地下水,导致出现区域地下水位下降,最终形成区域地下水位的降落漏斗。目前全国已形成区域地下水降落漏斗100多个,面积达15万平方千米,有的城市形成了几百平方公里的大漏斗,使海水倒灌数十公里。 1、大力发展绿化,增加森林面积涵养水源。森林有涵养水源、减少无效蒸发及调节小气候的作用,具有节流意义。林区和林区边缘有可能增加降水量,具有开源意义。 2、提高水资源的综合利用,水在同一空间是有综合利用的特点。水库可以蓄洪,也可以养殖水生动植物,大的水面可以通航,有些水体还可开辟旅游。水力发电用过的水,可以用于灌溉。渠系和田间渗漏的水,可以地下抽出利用,从地下抽出的水,还可以灌区下游重复抽出,重复利用。新疆是干旱地区,没有灌溉就没有农业,设法提高河流引水率,要排好上下游用水关系,等于开辟水源。 3、调水工程。由于地理、气候特点,地区间水的分配并不平衡。利用自然因素及人工改造,把丰水区的水调至缺水区,是解决水源不足,开辟新的经济区的有效手段。 4、水资源的保护。水资源被污染,使本来可以利用的水变为不能利用的水,实际上等于减少了水资源。目前世界上已有40%的河流发生不同程度的污染,且有上升的趋势。 5、城市开发利用污水资源,发展中水处理,污水回用技术。城市中部分工业生产和生活产生的优质杂排水经处理净化后,可以达到一定的水质标准,做为非饮用水使用在绿化、卫生用水等方面。 6、发展和推广节水器具。据不完全统计,我国目前有便器水箱近4000万套和大量的其它卫生器具,每年因马桶水箱漏水损失水量上亿立方米。 7、强化保护水资源,节约用水的法制建设和宣传工作,增强全民的节水意识,使人们自觉认识到水是珍贵的资源,摈弃“取之不尽,用之不竭”的陈腐观念,一个珍惜水资源、节约水资源和保护水资源的良好社会风尚开始形成。 保护水资源,首先要全社会动员起来,改变传统的用水观念。要使大家认识到水是宝贵的,每冲一次马桶所用的水,相当于有的发展中国家人均日用水量;夏天冲个凉水澡,使用的水相当于缺水国家几十个人的日用水量;水龙头没有拧紧,一个晚上流失的水则相当于非洲或亚洲缺水地区一个村庄的居民日饮用水总量 这绝不是耸人听闻,而是联合国有关机构多年调查得出的结果。因此,要在全社会呼吁节约用水,一水多用,充分利用循环水。 改革目前的用水制度,加强政府的宏观调控,加大治理污染和环境保护力度,是水资源保护利用的有效途径。目前,应当加大改革力度,打破行业垄断,健全组织机构,统一管理,在全国建立起一个自下而上的水督察体系。进一步改革水价,实行季节性水价,在水资源短缺地区征收比较高的消费税以限制用水等等。只有这样,才能对环境保护和降低成本有益,才能走可持续发展的道路。 充分利用市场机制,发展有中国特色的水务市场,从而优化配置水资源,也是保护利用水资源的重要内容。21世纪被称为水的世纪。中国水务行业迎来了前所未有的发展机遇。据预测,中国水务行业应该有万亿元以上的空间,到2005年仅污水处理一项就有4000亿元的市场份额。多年来由于“水”带有浓重的社会福利色彩,并不是真正意义上的商品,水的价值和价格的背离,严重制约了水行业的发展,水资源因此得不到有效的保护。这种情况在新的历史形势下,应当得到转变。 中国是一个干旱缺水严重的国家。淡水资源总量为28000亿立方米,占全球水资源的6%,仅次于巴西、俄罗斯和加拿大,居世界第四位,但人均只有2200立方米,仅为世界平均水平的1/4,美国的1/5,在世界上名列121位,是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一。 据监测,目前全国多数城市地下水受到一定程度的点状和面状污染,且有逐年加重的趋势。日趋严重的水污染不仅降低了水体的使用功能,进一步加剧了水资源短缺的矛盾,对中国正在实施的可持续发展战略带来了严重影响,而且还严重威胁到城市居民的饮水安全和人民群众的健康。
(三) 我国水资源的特点 1、概况:我国江河众多,流域面积在100km2以上的河流有5万多条,1000km2以上的约有1500多条。但受气候和地形的影响,河流分布很不均匀,绝大部分河流分布在我国东部湿润、多雨的季风区,西北内陆气候干燥、少雨,河流很少。我国有1 km2以上的湖泊2300多个,总面积7187 km2,约占国土面积的0.8%;湖水总储量约为7088亿m3,其中淡水量占32%。我国还有丰富的冰川资源,共有冰川43000余条,集中分布在西部地区。总面积58700km2,占亚洲冰川总量的一半以上,总贮量约52000亿m3。我国平均年降水量为61889亿m3,平均降水深648.4mm,年均河川径流量27115亿m3,合径流深284.1mm。河川径流主要靠降水补给,由冰川补给的只有500亿m3左右。我国年平均地下水资源为8287.6亿m3。根据分析计算,我国地表水和地下水的量分别为27115和8288亿m3,扣除二者间的重复量7279亿m3后,则我国多年平均水资源总量28124亿m3。2、我国水资源特点我国水资源的时空分布特点,可通过降水、蒸发、径流等水平衡要素的分布反映如下:1) 水资源总量较丰富,人均和地均拥有量少我国多年平均年水资源总量为28124亿m3,其中河川径流约占94%,低于巴西、前苏联、加拿大、美国和印度尼西亚,约占全球径流总量的5.8%,居世界第6位。平均径流深为284mm,为世界平均值的90%,居世界第7位。可见,我国的水资源量还是比较丰富的。然而,我国人口众多,按12亿人口计算,平均每人每年占有的河川径流量2260m3,不足世界平均值的1/4,分别是美国人均占有量的1/6,前苏联的1/8,巴西的1/19和加拿大的1/58。我国地域辽阔,平均每公顷耕地的河川径流占有量约28320m3,为世界平均值的80%。所以,人我国水资源量与需要不适应的矛盾十分突出,以占世界7的耕地和6%的淡水资源养活着世界上22%的人口。2) 水资源时空分布不均降水是我国河川径流的主要补给来源,全国降水量的44%转化为径流,平均径流深284.8mm。而我国降水量受海陆分布和地形等因素的影响,在地区上分布很不平衡,年降水量和径流深都由东南沿海向西北内陆递减。东南沿海径流深为1200mm,而西北干旱区小于50mm,甚至等于零。水资源的地区分布与人口和耕地的分布很不适应,南方耕地面积只占全国的35.9%,但水资源却占总量的81%,人均水资源约为全国平均的1.6倍,亩均水量为全国平均的2.3倍。北方黄河、淮河、海河、辽河四大流域片的耕地多、人口密,淡水资源量只有全国的19%,人均占有水量只有全国平均的18%左右,亩均水量仅为全国均值的15%。我国干旱和半干旱地区,由于降水稀少,蒸发旺盛,蒸发能力大大超过降水能力。在西部内陆沙漠和草原地区,蒸发能力达到1600~2000mm,为我国蒸发能力最强的地区。而在东北大小兴安岭、长白山,千山丘陵区和三江平原,气温既低、湿度又大,因此,年蒸发量较小,仅600~1000mm。我国地表径流随时间的分布也很不均匀,径流的季节性分配具有夏季丰水、冬季枯水、春秋过渡的特点,而且年际变化北方大于南方。我国东北平原,黄河、淮河、海河平原以及长江中下游平原的地下水补给以降雨为主;而在西北内陆盆地则主要以河川径流补给为主。南方山区地下水补给量大,一般为20~25万m3/(km2·a);而东北西部、内蒙和西北内陆河山丘区一般小于5万m3/(km2·a)。3、我国水资源主要问题1) 我国水资源人均和亩均水量少我国水资源总量为28124亿m3,其中河川径流量为27115亿m3,居世界第六位。但我国人均水资源量只有2710 m3,约为世界人均水资源的1/4,列世界第88位。亩均水资源量也只有1770m3,相当于世界平均数的2/3左右。因此,虽然我国水资源总量并不少,但人均和亩均水量并不丰富。2) 水资源时空分布不均匀,水土资源组合不平衡我国水资源的时空分布很不均匀,与耕地、人口的地区分布也不相适应。我国南方地区耕地面积只占全国35.9%,人口数占全国的54.7%,但水资源总量占全国总量的81%;人均而北方四区水资源总量只占全国总量的14.4%,耕地面积却占全国的58.3%。由于季风气候的强烈影响,我国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,旱涝灾害频繁,平均约每三年发生一次较严重的水旱灾害。3) 水土流失严重,许多河流含沙量大由于自然条件的限制和长期人类活动的结果,中国森林覆盖率只有12%,居世界第120位,水土流失严重,全国水土流失面积约150万km2,约占国土面积1/6。结果造成许多河流的含沙量大,如黄河年平均含沙量为37.7kg/m3,年输沙总量16亿t,居世界大河之首。4) 我国水资源开发利用各地很不平衡在南方多水地区,水的利用率较低,如长江只有16%,珠江15%,浙闽地区河流不到4%,西南地区河流不到1%。但在北方少水地区,地表水开发利用程度比较高,如海河流域利用率达到67%,辽河流域达到68%,淮河达到73%,黄河为39%,内陆河的开发利用达32%。地下水的开发利用也是北方高于南方,目前海河平原浅层地下水利用率达83%,黄河流域为49%。 (四) 水资源的利用和保护 随着人口的增长,城市化、工业化以及灌溉对水的需求日益增加,21世纪将出现许多用水紧缺问题。在可供淡水有限的情况下,应积极采取措施保护宝贵的资源。一般采取以下几种措施。1、提高水的利用效率,开辟第二水源 这是目前解决水资源紧张的重要途径,主要方法有:1) 降低工业用水量,提高水的重复利用率降低工业用水量的主要途径是改革生产用水工艺,争取少用水,提高循环用水率。如炼钢厂用氧气转炉代替老式平炉,不但提高了钢的质量,而且用水量降低了86~90%。 现在世界上许多工业发达的国家都把提高工业重复用水率作为解决城市用水困难的主要手段。有的国家还辅设了专门供工业循环用水的管道,效果很好。我国近几年来,对水的重复利用也逐步开展起来。在一些水源特别紧张的城市,水的重复利用率已达到较高水平,如大连市为79.5%,青岛为77.3%,太原为83.8%,但整体水平还比较低,平均工业用水重复利用率仅为20~30%。如果把全国工业用水的平均重复利用率从目前的20%提高到40%。每天可节水1300万t,相应地节省供水工程投资26亿元,节水量和经济效益都是相当可观的。提高工业用水重复利用率,不仅是合理利用水资源的重要措施,而且减少了工业废水量,减轻了废水处理量和对水体的污染。2) 实行科学灌溉,减少农业用水浪费 全世界用水的70%为农业灌溉用水,但其利用率很低,浪费严重。据估计,全世界有37%的灌溉水用于作物生长,其余63%都被浪费掉了。因此,改革灌溉方法是提高用水效率的最大潜力所在。渠道渗漏是世界各国在发展灌溉事业时遇到的共同问题。据国际灌溉排水委员会的统计,灌溉水渗漏损失量一般为15~30%,高的甚至达到50~60%。我国渗漏损失一般为40~50%,高的甚至达到70~80%。由于大部分灌区的渠道没有防渗措施,我国南方长江、珠江、东南沿海等地渠道水利用系数平均为0.6,其它各片为0.5。估计全国渠道渗漏损失的水量可达到1700多亿m3。因此,防渗渠道和暗管输水等工程技术的应用可以得到明显的节水效果。灌溉方式的改进,是农业节水的重要途径。60年代在以色列发展起来的滴灌系统,可将水直接送到紧靠植物根部的地方,以使蒸发和渗漏水量减到最小。当前,国外灌溉节水技术的发展趋向是采用完整的灌溉排水管道系统,它具有能源消耗少,输水快,配水均匀、水量损失小,不影响机耕等优点。此外,一些国家还研究了新的灌溉技术,如涌流灌溉、水平畦田灌溉、采用自动升降竖管等。内布拉斯加农业和自然资源研究所设计了一种灌溉计算机程序,利用各小型气象站收集来的数据计算各地区生长的不同作物的蒸发蒸腾率,指导农民调整灌溉日期。自动灌溉技术,利用计算机控制流量、监测渗漏、调节不同风速和土壤湿度条件下的用水量,并使肥料用量最佳化。我国最新的研究表明,覆盖滴灌对水的利用效率更高,是适合干旱半干旱地区的新型灌溉技术。3) 回收利用城市污水、开辟第二水源回收和重新使用废水,使其变为可用的资源是另一种提高水使用效率的方法。在东京,城市水回收中心通过三级水处理厂慢沙过滤回收废水,氯化消毒后用于冲洗高层建筑的厕所。北京也曾修建过类似的“中水道”系统。2、调节水源流量,增加可靠供水前述水资源紧张的第一个原因是自然条件的影响,如气候、地理位置,淡水分布不均匀等问题。人们试图通过调节水源流量、开发新水源的方式加以解决。1) 建造水库: 建造水库调节流量,可以将丰水期多余水量储存在库内,补充枯水期的流量不足。不仅可以提高水源供水能力,还可以为防洪、发电、发展水产等多种用途服务。目前,各国在江河上建造的库容超过1亿m3的水库共有1350个,总蓄水量达到4100km3。然而,在很多工业发达国家,随着建库地址的选择日益困难,增加新蓄水设施的成本迅速提高,水库发展的速度明显减慢了。发展中国家的水库建造仍处于全盛时期。在建库时,还必须研究对流域和水库周围生态系统的影响,否则会引起不良后果。2) 跨流域调水: 跨流域调水是一项耗资昂贵的增加供水工程,是从丰水流域向缺水流域调节。由于其耗资大、对环境破坏严重,许多国家已不再进行大规模的流域间调水。巴基斯坦的西水东调工程和澳大利亚的雪山河调水工程以及我国近年来相继完成的引黄济青、引滦入津和引滦入唐等工程都是从丰水流域向缺水流域供水的大工程,我国的南水北调工程也已开始动工。3) 地下蓄水: 目前,已有20多个国家在积极筹划人工补充地下水。在美国,加利福尼亚的地方水利机构每年将25亿m3左右的水贮存地下。到1980年,该州已有3450万m3的水贮存在两个水利工程项目的示范区内;其单位成本平均至少比新建地表水水库低35~40%。美国国会于1984年秋通过立法,批准西部17个州兴建蓄水层回灌示范工程。在荷兰,实现人工补给地下水后,解决了枯水季节的供水问题,每年增加含水层储量200~300万m3。4) 海水淡化: 海水淡化可解决海滨城市的淡水紧缺问题。目前,世界海水淡化的总能力为2.7km3/a,不到全球用水量的1‰。沙特阿拉伯、伊朗等国家海水淡化设备能力占世界的60%,在沙特阿拉伯还建造了世界上最大的淡化海水管道引水工程。5) 拖移冰山: 此工程在近期内还不可能实现,仍处于计划阶段。据估计,南极的一小块浮冰就可获得10亿m3的淡水,可供400万人一年的用量。6) 恢复河、湖水质: 采用综合防治水污染的方法恢复河湖水质。即采用系统分析的方法,研究水体自净、污水处理规模、污水处理效率与水质目标及其费用之间的相互关系,应用水质模拟预测及评价技术,寻求优化治理方案,制订水污染控制规划。采用这种方法治理的河流,如美国的特拉华河、英国的泰晤士河、加拿大的圣约翰河等水质都得到恢复,增加了淡水供应。7) 合理利用地下水: 地下水是极重要的水资源之一,其储量仅次于极地冰川,比河水、湖水和大气水分的总和还多。但由于其补给速度慢,过量开采将引起许多问题。在开发利用地下水资源时,应采取以下保护措施:(1) 加强地下水源勘察工作,掌握水文地质资料,全面规划,合理布局,统一考虑地表水和地下水的综合利用,避免过量开采和滥用水源;(2) 采取人工补给的方法,但必须注意防止地下水的污染;(3) 立监测网,随时了解地下水的动态和水质变化情况,以便及时采取防治措施。3、加强水资源管理为加强水资源管理,制定合理利用水资源和防止污染的法规;改革用水经济政策。如提高水价、堵塞渗漏、加强保护等。提高民众的节水意识,减少用水浪费严重和效率低的状况。4、增加下水道建设,发展城市污水处理厂欧美等国从长期的水系治理中认识到普及城市下水道,大规模兴建城市污水处理厂,普遍采用二级以上的污水处理技术,是水系保护的重要措施。
唐建生1,2,夏日元1,2,李兆林1,2,徐远光2,蓝芙宁2
(1.中国地质大学(北京),北京 100083;2.中国地质科学院岩溶地质研究所,桂林 541004)
资助项目:国家科技攻关2002BA901A13;中国地质调查局计划项目200310400043;广西科技攻关0133001-1。
作者简介:唐建生,男(1957—),瑶族,中国地质科学院岩溶地质研究所研究员;中国地质大学水资源与环境工程学院在读博士研究生。主要从事岩溶资源与环境研究。
摘要:从水土资源分布调查与资料分析着手,针对岩溶平原干旱区形成的基本因素、水土资源配置特征、岩溶水资源赋存与开发条件,揭示岩溶平原区发育地表、地下双层水文网和岩溶强烈发育的特点,即地下水文网与地表水文网有很高的流域边界和水流方向一致性,平原区夷平化程度较高,水力梯度平缓,以及受地下水排泄基准面的控制,地下岩溶层的厚度较小,但发育的强度高,岩溶空隙的均一性强于峰丛、峰林岩溶区。在新、老构造活动的影响下,形成了具有网络状的导储水岩溶介质系统。岩溶含水层具有较强的水资源储集和调蓄功能,在旱季,地表水枯竭或断流,地下水位下降5~8m,浅部(20m以内)岩溶含水层储集的水资源量可达300×104m3/km2。抽取地下水,增加1m水位降深,黎塘地下水系统内的岩溶平原区,可以多取水253×104m3,相当于增加2个小(一)型水库。在示范试验研究基础上,提出示范区地表/地下水联合开发、充分开发利用岩溶地下含水层的调蓄功能,采用分散浅井技术规避地质灾害,推广节水技术,提高水利利用率的岩溶区水资源可持续开发利用措施。
广西桂中地区以裸露和浅覆盖的岩溶平原为特征,主要有峰林平原、孤峰平原和峰林谷地等岩溶类型,岩溶系统表层的岩溶化极强,各类岩溶空隙构成地表物质与能量迅速渗漏转移的复杂介质结构系统。造成地表土层浅薄贫瘠,植物少,土壤结构疏松,涵、保水能力差,调节功能弱,以致处在南亚热带湿润季风气候带,降水量充沛(平均降雨量1451mm)的条件下,仍然存在严重的农田用水和人、畜饮水困难,旱灾频繁。据历年资料统计,桂中地区几乎每年都有不同程度的旱灾发生[1]。其中最大干旱年(1963年)受旱面积达29.3×104hm2;5年连续大面积干旱年(1988~1992年),平均每年受旱面积21.9×104hm2,占总耕地面积的48%,旱情对农业生产影响极为严重,为历史罕见,平均每年减收粮食18.34×104t,减收甘蔗55.41×104t,经济损失超过10亿元。可见,频繁的旱灾严重制约着本区的经济发展。岩溶平原区地下水分布广,储存量大,调蓄能力强,供水投资少[2]。作者针对岩溶干旱区的综合治理,提出了以岩溶水资源有效利用与土地资源合理利用为切入点,实施地表、地下水联合调配、开发,调整水资源与土地资源配置和农业生产结构,综合治理岩溶旱区农业生态环境技术途径。采用引水提水、水源调蓄、节水灌溉、土壤改良、高效农业、生态重建等综合治理技术进行典型示范,组织开展了“广西桂中旱片综合治理示范”和“桂中岩溶峰林平原典型水文地质调查与地下水资源示范”等项目。本文将部分示范研究成果进行总结。
1 地理、地质环境概况
1.1 自然地理、水文
黎塘示范区位于广西宾阳县东部(图1),地处东经109°02′~109°18′、北纬23°04′~23°20′之间地带。区内有铁路以黎塘为枢纽,北接柳州,西连南宁,东南通达贵港、湛江。公路交通网纵横交错,柳南高速公路呈南北向穿越本区,南捂高等级公路以东西向经过本区,交通便利。岩溶区分布面积占土地面积的66.86%,地形地貌为岩溶孤峰平原和岩溶丘陵地带。地处北回归线以南,属南亚热带季风气候区,年平均气温21.0℃,7月份气温最高,可达40.0℃,1月份是最冷月,最低气温为0.5℃。黎塘年降水量为1200~2000mm,多年平均降水量为1584mm,年内各月份降水量分布不均,多集中在5~9月份,约占全年降雨量的76%以上。
图1 黎塘示范区交通位置
区内以新埠江为主干河流,全长25km,属珠江流域红水系红水河流域清水江一级支流的次级河流,平均水力坡度3‰,由北东向西南转向北汇入清江。除主干流外,有细江支流为间歇性河流,枯水年份一般在11月至次年3月断流。主干流河流平水期流量约为4~6m3/s,主要补给源为大气降水和地下水。
示范区地势开阔平坦,基岩地层岩性为泥盆系—石炭系的碳酸盐岩,地下岩溶极为发育。地下水位埋深一般小于10m,年可利用资源量25.15×104m3/a·km2,主要用于黎塘镇工业和居民生活。区内水利工程老化,且多已废弃,农田用水多为农民自行抽取新埠河水进行灌溉,且多为漫灌方式,水资源利用效率很低。距河道较远的地带则为“望天田”和旱地,干旱缺水问题严重。
1.2 地质环境
本区岩溶含水层由泥盆系下统郁江组上段至石炭系上统的碳酸盐岩组成,非岩溶区主要分布寒武系至泥盆系下统郁江组下段的碎屑岩,部分地段近地表浅部分布有白垩系碎屑岩,局部分布厚1~10m的第四系。本区地下水主要赋存空间为碳酸盐岩溶洞管道—裂隙介质。
该区主要分布灰岩、白云岩,构造裂隙发育,根据岩性、构造、岩溶发育程度及水文地质现象等资料,含水岩组分为富含水层、中等含水层、弱含水层、相对隔水层。富含水层包括马平组灰岩、大塘阶灰岩夹白云岩、融县组下段灰岩、东岗岭中段灰岩夹白云岩;中等含水层为黄龙组灰岩白云岩、融县组上段白云岩、东岗岭上段、下段灰岩白云岩;弱含水层为莲花山组粉砂岩及榴江组上部不纯灰岩夹白云岩;相对隔水层包括榴江组硅质岩、郁江组页岩及那高岭组泥页岩。地下岩溶非常发育,据钻探揭露资料显示,在地下10~88m都有大小不等的溶洞发育,大者达7~17m,为地下水的储存、富集创造了有利条件。
本区在构造上位于广西山字型弧顶内侧,属镇龙山复背斜的北翼。地层走向大致是北东东—南西西,向北西倾斜,倾角20°~40°。由于中部凌村—志广F5断层呈北东东—南西西向一组逆断层的影响,地层有缺失和重复现象。伴随着该组断层产生的北北西—南南东向平推断层,使得中部及西部地层沿走向方向上都发生了不同程度的位移。
从黎塘镇附近点的统计资料看,高角度(50°以上)的张裂隙及剪切裂隙发育,主要是310°~340°、50°~90°两组裂隙。一般宽0.01~0.15m,长数米,可见深0.1~1m不等,多为岩石碎屑及粘土充填。部分裂隙经地下水长期溶蚀作用后,相互连通成为富水的岩溶通道。
受构造、地层控制,东南面是由中下泥盆统碎屑岩系组成的低山丘陵,标高250~650m,沟谷呈扇形向北西、北东发育,季节性有水外流,补给平原区。东部为中泥盆统至石炭系碳酸盐组成的峰林谷地,标高210~320m,基岩裸露,其间有洼地及漏斗发育,是大气降雨补给地下水的主要地带。西部、北部为孤峰平原,平原标高90~105m,覆盖层较厚。北部的平原间有一上泥盆统榴江组硅质岩组成的局部隔水层,呈北东—南西向延伸,阻隔黎塘平原地下水径流区的水力联系,形成了南部林山—白水塘富水段和北部鸦乌—石龙富水段。
2 岩溶地下水的蓄积条件
2.1 岩溶地下水蓄水建造特征
图2 黎塘地区岩溶含水层电测解译密度分布图
(据广西水文地质工程队黎塘地区电测资料编绘)
黎塘地区处于广西山字形构造前弧,主控构造为新华夏构造体系。随着中-新生带的区域构造演变,形成以NNE或NE向与NWW或NW向的两组构造控制下的碳酸盐岩单斜储水建造。岩溶含水层中溶洞和溶蚀缝隙的发育与两组构造密切相关,溶蚀洞缝的发育方向与构造裂隙展布方向相近。本区岩溶管道或地下河多沿NNE或NE向断裂带或地层接触带发育,形成地下水自北东向南西运移的主径流带,而NWW或NW向溶蚀裂隙则往往成为区域地下水向主径流带汇集的主要途径。地球物理探测结果表明,岩溶发育带具有较低的视电阻率,在黎塘地区相对较低的视电阻率地带,除了沿主要断裂带展布外,同时与本区的两组构造裂隙的岩溶化密切相关,在区域上形成网络状格局(图2),由此构成岩溶地下水的蓄积和运移网络体系。
在垂向上,地下水储存空间的分布,取决于不同深度的岩溶发育程度,受区域侵蚀基准面的影响,据钻探资料分析,孤峰平原区,基岩埋深一般4~9m,局部裸露[3]。地下岩溶随深度可分为强发育带,发育深度小于20m;较强发育带的深度为20~60m;中等发育带的深度为60~90m;岩溶弱发育带在90m之下。可见,本区岩溶水主要赋存于地下60m以内的岩溶含水介质空间。
2.2 岩溶水动态
观测结果表明,岩溶水系统中自补给区到径流区至汇水排泄区,地下水的埋藏深度变浅,地下水位的变化幅度变小(见下表)。岩溶平原区地形起伏平缓,一般3~5m,即使与水位变幅叠加,该区域的枯季地下水埋深一般小于10m,多在2~6m,降雨后水位变化滞后时间短。丰水期地下水出露地表,形成溶潭、凌或岩溶湖、季节性泉水,为推广浅井灌溉技术奠定了物质基础。
黎塘新埠江流域岩溶地下水动态观测结果表
注:为2004年丰水期至2005年枯水期观测结果。
2.3 岩溶含水层的调蓄功能
如前所述,岩溶平原区表生带岩溶发育强烈且相对均匀,岩溶管道多呈网络状;中层岩溶带未充填洞穴和管道十分发育,侧向水流通畅。经过长期发育演化,岩溶平原岩溶系统内部结构有序度已达到最佳状态[4]。在本区主要表现为:岩溶水系统的径流排泄区具有孤峰平原特征,岩溶平原面起伏高差小,一般2~6m,接近水平的二维平面;地表和地下水文网的流域面积和水流方向已趋向一致;平原区地层的夷平化程度,与其含水性能和形成地下暗河的性能好坏相对应,强岩溶含水层在地表已基本被夷平,仅遗留极个别孤峰。岩溶储水建造由岩溶化强的溶洞管道—裂隙介质构成,具有较均一的地下水导储网络,宏观上起着汇聚和储存地下水的作用。
根据钻孔揭露情况,岩溶发育具明显垂直分带性(图3),浅层(表生)岩溶带、中层溶洞带和深层溶洞带,其深度界线大致在地面之下20m以内、20~60m和60~90m,在90m以下岩溶发育微弱。①浅层岩溶带(0~20m段)以溶沟、石牙、漏斗为主,溶隙宽大,多与浅部风化裂隙重叠,溶洞管道发育,总岩溶率高,但充填强烈。②中层溶洞带(20~60m段)平均总岩溶率下降,但空洞率增大至4.5%,以充水的溶洞、溶缝为主。洞穴形态的特点之一是串珠状发育,即由较宽阔的洞穴和相对狭窄的喉结相间组成,喉结的瓶颈效应限制着表生带碎屑物质下移,从而形成充填程度较低的中层溶洞带。由于岩溶发育程度相当高,洞穴管道连通性好,侧向水流通畅。③深层溶洞带(60~90m段)对该深度段岩溶研究程度低,洞穴管道主要沿大型近直立的结构面(岩性或构造)发育,管道的孤立性表现渐趋明显,岩溶发育不均一性加强。
图3 黎塘地区溶洞发育垂直分带
(据广西地质局贵县幅1/20水文地质调查报告修改)
从钻孔抽水试验可知,含水层释放的水量实际上表示岩溶含水空间充填物质——水、气交换,对于浅埋藏、开放型的含水层岩溶介质空间,当所含水分析出并充气时,它就具有再充水的功能。由上述可知,本区岩溶含水层厚度可达90m,较强岩溶带发育深度达50~60m,而自然条件下的年际水位变幅一般小于10m,可见自然条件下,岩溶含水层以充水为主,含水介质空间的水、气交换只占用了约20%岩溶空间,仍具有很大的调节潜力。
根据本区钻孔抽水试验结果分析,浅层岩溶带和中层岩溶带平均给水度分别为0.022、0.015。对浅层岩溶带而言,相当于每米厚度有22mm水柱的调蓄能力;20m厚的浅层岩溶带整体调蓄能力相应为440mm(相当于44万m3/km2),相当于当地年平均降雨量(1584mm)的27.8%,表明具有较强的地下水调蓄的能力,水位下降1m,形成的调蓄空间达2.2×104m3/km2。
2.4 岩溶地下水资源状况与开发潜力
黎塘新埠江地下水系统是一个具有边界完整封闭、相对独立的补给、径流、排泄水流循环系统,岩溶含水介质具有溶蚀管道-裂隙特征,岩溶储水建造接受大气降水和系统内非碳酸盐岩地区地下水的侧向补给。
根据多年平均降水量计算,黎塘新埠江地下水系统的降水资源量为6.50×108m3/a,该区多年平均径流总量3.18×108m3/a,水库蓄水量0.062×108m3/a,地下水系统的天然资源量为(1.65~1.68)×108m3/a,地下水可利用资源量为0.69×108m3/a,探明可采资源量0.44×108m3/a。
目前,该区地下水开采,主要用于生活饮用、工业生产及农田灌溉,地下水开采已形成了一定规模,主要集中在黎塘镇人口、工业密集分布区,开采方式以机井为主,少数挖大口井或直接提取天然岩溶水点的地下水。据调查统计,全区仅以机械抽取(2002年)地下水的开采量达0.082×108m3/a,其中生活饮用水约占47.4%,工业生产用水占32.8%,农田灌溉用水占19.8%;利用民井分散取水方式,用于农村人、畜供水的地下水开采量达0.062×108m3/a,每年地下水开采量共计0.144×108m3/a,占探明地下水可采资源量的32.7%。地表水开采量0.73×108m3/a,其中生活和工业用水占21.5%,农业用水占78.5%。
由上所述,黎塘新埠江流域地下水系统的降水资源总量多年平均达6.50×108m3/a,平均年径流量3.18×108m3/a,其中地下水天然资源量为(1.65~1.68)×108m3/a,探明的地下水可采资源量0.44×108m3/a。目前已开采的地表、地下水量为0.908×108m3/a,占平均年径流量的28.55%;已探明地下水资源中还有2/3未利用,可见该区的地表、地下水资源仍具有较大的开发利用潜力。
3 岩溶平原区水资源有效利用措施
黎塘镇耕地面积5267hm2,其中水田3267hm2,旱地2000hm2。现有水库的总库容803万m3,电灌站总装机容量120万kW,设计总灌溉面积367hm2。由于水库工程老化失修、干渠及配套设施水毁渗漏,没能发挥应有的灌溉效益,致使367hm2保水田变成单造田,有647hm2水田改成旱田。每年缺水量为340万m3。研究区内,地下水与地表水水力联系密切,本区地表水和地下水为一个不可分割的系统,开发利用地下水应上下统筹考虑。因此,地表水与地下水合理安排,才能做到有效地合理地利用水资源,提高防旱抗旱能力,保障水资源的持续利用[5]。
3.1 地表、地下水联合开发,强化地下水防旱抗旱功能
水系统的物质循环,最重要的是水的循环,大气降水、地表水、地下水三者之间在一定尺度空间下产生水量的交换和运移。地表水与地下水通过岩溶裂隙、管道相互转化,并且随季节而变化。枯水期,地下水补给地表水,成为河道的基流;洪水期,地表水通过岩溶管道倒灌,补给地下含水层,使地下水位升高[6]。而岩溶水系统的地下储水介质空间是有限的,降水补给量超过其储集能力时,地下水溢出地表,通过地表径流排出系统。在枯水季节,大气降水急剧减少,区内新埠江地表水均由地下水排泄所补给,上游支流随着地下水位下降河道干枯、断流。这段时间是该区旱情高发季节,地表水资源不足,地下水资源是农业生产的唯一供水水源。在此条件下,开展地表、地下水联合开发,地表水采取泵站提水,地下水则兴建与灌渠或耕地配套的浅井群网,建立水田-旱地复合灌区。在旱象发生时或枯水季节,采用浅井抽取地下水,保障农田和旱作蔬菜、瓜果生产供水。
3.2 充分开发利用岩溶地下含水层的调蓄功能
岩溶平原区地形平坦,地下水埋深较浅,天然露头较少。地下水分布的基本特征是东北部峰林谷地区地下水埋深较大,多在10~15m。天然露头以溶洞、竖井为主,在和吉一带向峰林平原过渡区,地下水天然露头以溶井、溶潭(凌塘)为主。黎塘一带以孤峰平原为主,地形平坦开阔,除见到一些溶潭外,河流两岸可见到岩溶泉、地下河出口,地下水埋藏浅,多在2~8m,地下水的基本运动规律是以峰丛山区为补给区,峰林平原为径流区,孤残峰平原则为溢出带。如前所述,受区域排泄基准面控制,钻孔揭露本岩溶平原区的岩溶含水层厚度可达90m,较强岩溶带发育深度达50~60m,而自然条件下,随季节变化从含水层中排出地下水而形成的调蓄空间只在地面以下的8~10m之内,可见对于整个岩溶含水层来说,含水层的调蓄功能只发挥约20%的作用。
根据岩溶含水介质系统调蓄功能分析结果,如果抽取地下水,使得水位多下降1m,形成的调蓄空间达2.2×104m3/km2,本地下水系统内岩溶平原区面积约115km2,地下水开采增加1m的降深,可以多取水253×104m3,相当于增加2个小(一)型水库。而所需补充的水量仅为本区径流资源量的8‰或地下水可开采资源量的3.7%。
3.3 科学布井,合理开发浅层岩溶水资源,规避地质灾害风险
根据岩溶平原区岩溶发育规律和地下水系统介质结构特征,按照地下含水层的管道-裂隙网络兴建浅井灌溉体系,采用浅井、大口井等开发方式,解决旱片灌溉用水。分散布井,开发浅层地下水,具有规模小、投资省、见效快等特点。同时,可以避免水源区局部形成大降深,地下水位强烈变化,有利于激发地下含水层的调蓄能力和地下水回补,可以避免岩溶塌陷产生所造成的危害。
3.4 推广节水技术,提高水利利用率
岩溶平原区耕地面积广、人口密度大,水资源供需矛盾突出。农业用水量占水资源总量的2/3,现有农田水利工程大部分于20世纪五、六十年代建设,设计标准低,运行时间长,输水渠道年久失修,田间配套斗、支渠不全或破损、渗漏严重,水利有效利用率低,有效灌耕比低于30%[6],平均灌溉水有效利用率仅在40%左右。因此,必须坚持开源与节流并重的原则,在重视兴建新水源工程的同时,加强节流、节水水利工程建设,推广节水农业技术,提高抗旱能力。主要包括①灌区节水灌溉渠道网络配套工程,健全灌区斗、支渠防渗渠道系统,提高供水利用率,增加有效灌溉面积。②旱地节水灌溉工程,采用喷灌、管灌、滴灌技术,解决甘蔗、蔬菜、果园灌溉。旱地分布区往往是地表水利工程的水尾区,灌溉水源多采取地下水,其供水成本较高。通过旱地种植园区建设,引进高效优质作物品种,采用节水灌溉,提高单井灌溉面积和供水增值率,以获取更大的经济效益。③农艺节水技术推广,采用地膜种植技术,解决春、秋季节降水不足,防止强烈蒸发,保水保肥,保障作物生长;引进耐旱新品种,针对本区秋旱频率高、旱象严重的特点,选育或引进成熟早或生长期短、适应性强的优质作物品种,避免旱象影响的同时获得好的生产效益;调整种植结构,改两季水田种植为水旱交替种植,改善秋季耕作需水与供水资源的矛盾,水稻种植安排在雨季,降水资源丰富,引进高产优质品种,保障粮食生产;旱作种植蔬菜、瓜果等生长过程中不需要短时间大量供水的作物,可充分利用地下水含水层的调蓄供水功能,从时间上调整水土资源配置,达到防旱抗旱效果。
4 水资源有效利用示范
在示范区的核心示范片——吴江村,开展地表、地下水联合开发与浅层地下水含水层调蓄示范。该村处于岩溶平原区,发育季节性地表河溪,河床到地面2.5~3.5m,是本区农田供水的主要水源。据访,一般年份断流2个月左右,枯水年份9月开始流量剧减,11月中旬至次年3月初断流。因此,秋冬农业生产依赖于地下水源供水,岩溶含水层为石炭系下统夹薄层泥灰岩的中厚层白云质灰岩、白云岩、灰岩,富水程度中等,为岩溶管道-裂隙水。地下水埋深0.5~6m。设计开展地表、地下水联合开发,地表水采取泵站提水,地下水则兴建浅井群网,建立水田-旱地复合灌区。
该示范片现有人口3370人,有耕地面积354hm2,其中水田137hm2、旱地217hm2,项目实施以来,先后投资320万元,修建一个地表水提水站,配套建设6000m的三面光防渗引水渠道;开挖六处地下水浅水井,修建一个100m3的蓄水池和约27hm2的管灌管网,确保了农田的正常灌溉。实现有效灌溉面积233hm2,从而彻底地改变了该村以往“靠天吃饭”的状况。在此基础上,开发20hm2的经济果林示范基地和167hm2优质蔬菜基地,农业种植形成了水稻、蔬菜、玉米、糖蔗、水果的多元结构。通过示范工程项目的实施,并不断地引进新品种、新技术,并以特色品种注册了“桥美萝卜”品牌。由于改善水源和灌溉条件,2004年种植白萝卜、胡萝卜200多hm2,平均产量52500kg/hm2,比2001年增产40%,家家建起了“萝卜楼”;玉米平均产量6750kg/hm2,比2001年增产50%。通过水资源有效利用开发示范,使该村委的农业经济发展较快。2004年农民人均纯收入2302元,比2001年增加682元,年增长率达14%。
5 结论
岩溶平原区发育地表和地下水网同时并存的双层水文网。因旱期盆地抬升与后期排泄基面下移,岩溶水向下切蚀形成地下河道,与谷地表面地表河网构成双层排泄系统。雨季河水位顶托,盆地地下水位上涨,埋深仅0.5~1m,甚至溢出地面与地表河相连。旱季,地下水回落,地表尚有一定降雨径流,形成间隔5~8m的双层排泄。最枯季节,地表河断流干涸。地下水沿岩溶管道、裂隙运移排泄。该区NE断裂构造和NW向挽近期构造裂隙十分发育及岩溶化也较为强烈,为地下水的赋存提供了良好的空间;受排泄基准面控制水力梯度很小,径流缓慢。地下水埋层浅、回补快、水质优,开发条件优越。近期年开采量不足总量的5%,应加大地表、地下水联合开发力度,充分发挥岩溶含水层的调蓄功能。
采用浅井、大口井等开发方式,属微型水利,群众有建设能力,地下水开发具有规模小、投资省、见效快等特点。在干旱区建设供水系统,按照地下含水层的管道-裂隙网络兴建浅井灌溉体系,解决旱片灌溉用水,供水保证率和利用率高。可以通过行之有效的“以奖代补”政策等刺激措施,实行“谁建设、谁拥有、谁管理、谁受益”的优惠政策发动群众兴建,以降低投资风险和管理风险,形成规模化效益。但地下水开发应适度进行,原则上控制在可采资源量的75%,即年开采规模0.52×108m3以内,可大大缓解农业灌溉、中小型企业生产用水和农村生活用水的矛盾。从该区水文地质环境条件看,不宜过分集中开采地下水,避免出现降落漏斗,发生地面塌陷等地质灾害问题。
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水资源管理就是综合运用行政、法律、经济、技术和教育等手段,对水资源开发利用保护进行调节的各种行为。在水资源日益短缺的今天,水资源管理的目的是提高水资源利用率和利用效率,使其发挥最大的社会、环境、经济效益。 1 我国农业水资源管理存在的主要问题 1. 1 缺乏有效的管理机制,导致水资源短缺与水资源浪费共存 现行的水资源管理机制,是一种非高效利用水资源的机制,由此造成水资源短缺与水资源浪费共存尴尬局面。众所周知,我国的农业水资源严重短缺,但与此形成明显对照的是水资源浪费极其惊人。我国主要灌区的渠系利用系数只有0. 4~0. 6 ,即约有一半的水被浪费。例如,我国北方旱区水资源极其紧张,浪费却相当严重,海河流域渠系利用系数约为0. 45 ,引黄灌区下游输水损失达30 %~50 % ,河西走廊一些渠道,水量损失竟高达60 %~80 %。 1. 2 现行体制和政策难以形成有效的节水机制 现行的水资源管理体制存在的弊端,导致管理单位失去节水的积极性,如灌区没有法律地位,缺乏经营管理自主权。灌区处于两难境地,具有“事业单位,企业管理”的说法,实际上,作为事业单位,没有人事部门下达的行政编制,财政部门不安排事业经费;同时又要求它实行企业办法管理,它既没有法律地位,又受多种限制,不能像企业那样追求利润。现行的政策不利于节水。目前的灌区收入主要依靠水费,在固定的价格条件下,水费的多寡取决于供水量的多少。一些灌区为了获得较多的收益,甚至鼓励多用水,有些灌区虽然节约了水,但被无偿地调给其它部门,无利可图,严重地影响了节水积极性,不利于节水机制的形成。 1. 3 过度超采,生态环境恶化 由于对地下水严重超采,导致一系列生态环境问题产生,甚至恶化。如在井罐区出现大面积地下漏斗区,全国出现56 个漏斗区,总面积达8. 2 ×104km2 ,漏斗的出现,引起地面沉降或裂缝,甚至导致海水入侵。例如,全国已发现地面塌陷700 点多处,秦皇岛市已经形成32. 4km2 的海水入侵区;黄河流域由于过量不合理使用,多年来不断断流,已经对相关地区产生重大生态环境影响。 1. 4 水利工程管理单位收不抵支,举步维艰 由于水价太低,全国平均水费为运行成本的50 %左右,导致经营单位亏损严重,生存处于困境,甚至难以维持生存。 1. 5 水资源“农转非”现象严重 “农转非”是指农业水资源通过不同的途径改作它用。我国水资源“农转非”现象更加普遍,而且随着时间的推移趋势更加明显,制约农业的发展。1949 年我国农业用水量约为1001 ×108m3 ,占全国总用水量1031 ×108m3的97. 1 % ,到1998 年,该比例下降到74. 65 % ,与此同时,工业和城市生活用水比例由2. 9 %上升到24. 6 %。 2 我国水资源管理未来将出现的趋势 2. 1 由供水管理向需水管理转变 传统的水资源管理可以统称为供水管理,其主要的特征是根据工农业用水需求,建立大中型水利工程来实现水资源供需平衡,它为缓解甚至彻底解决水资源供需矛盾发挥了重要作用,并且在今后相当长的一段时间内,在某些地区仍将发挥重要的作用。随着水利工程不断兴建,工程难度愈来愈大,成本也不断增加,而且随着径流开发加大,带来了系列的生态环境问题,水资源供需矛盾也不断加剧,完全依靠增加工程解决水资源问题已经成为不可能,运用综合手段缓解水资源供需矛盾成为一种必然。供水管理的最大缺陷是忽略了用水者节水的可能性,它将水资源供需矛盾的解决寄托在水源供给上,其结果是水资源浪费的增加和低效。必须改变供水管理为需水管理。所谓的水资源需水管理就是综合运用行政的、法律的和经济的手段来规范水资源开发利用中的人类行为,从而实现对有限水资源优化配置和合理利用,它强调把水资源作为一种稀缺的经济资源,对水资源的优化利用应着眼于现存的水资源供给,而不是自发的向新的供水能力投资以满足未来的水的需求。在今后相当长的一段时间内,农业水资源供给量不可能增加,我们必须依靠现在的4000 ×108m3左右水实现农业的可持续发展,需水管理是实现这一目标的关键所在。 2. 2 由单项管理向综合管理转变 水资源管理是一个系统工程,涉及到众多方面,如农业、水利、科技、气象、城建、环保、宣传、计划和行政部门等等。在以往的水资源管理中,各个部门是“铁路警察,各管一段”,缺乏系统地考虑问题,其最终的结果是有利则争,无利则推,使水资源开发利用短期化,持续发展思想很难贯穿到实际工作中去。未来的水资源管理,是站在可持续发展的高度管理水资源,是将水资源放在社会经济环境等大环境中去开发利用,所以,其管理是综合管理,如地上、地下、降水、污水、中水综合管理等,并且与经济结构、社会发展等有机地结合起来。 对于农业而言,为了实现水资源的综合管理,首先设立综合协调机构,从组织上为部门的联合创造条件,如国务院成立全国节水农业工作领导小组,宏观指导全国节水农业工作开展;其次,制订多部门参与的可行的节水农业规划,节水农业发展必须有一个切实可行的节水农业发展规划,并且将此规划作为有关部门工作重要组成部分。为此,首先应该下大力气完善规划基础工作,明确节水农业技术体系,制定科学的节水农业规划,为多部门联合提供实现的基础。第三,充分重视发挥地方部门的联合效益,地方是节水的真正主力,只有充分发挥地方各部门积极性,才能事半功倍。如山东桓台县是老井灌区,县委组织水利、农业、气象、财务和宣传部门参与,目前成为全国第一个节水吨粮县。 2. 3 由行政区划管理向流域管理转变 按流域(地区、灌区) 统一开发利用和管理水资源,是我国水资源管理的一个方向,其最大的特点是打破单纯的行政区划管理,走向以流域为单元的综合统一管理轨道。水资源按流域形成自然体系,只有按流域统一管理方可做到保护与合理配置相结合,使上下游依赖水资源的各经济部门得到均衡发展。对于农业水资源而言,具体内容是以流域为单元,对地表水地下水联合运用,优化调度,合理利用。灌区应以开发利用浅层地下水为基础,以地表水作补充,以浅层水的地层空间作为调节大气降水、土壤水、地下水、地表水的地下水库,以调控地下水埋深达到适宜动态为指标,最大限度地把天然降雨转化为可持续利用的水资源,综合治理旱涝盐碱,获取最好的经济、社会和生态效益。 2. 4 由计划模式向政府与市场相结合的模式转变 由于我们认识上的偏差和制度的制约,水资源管理一直是按照计划经济模式设计和运行,其结果是政府管得太多,市场作用没有得到发挥。随着市场经济逐步建立,水资源管理机制必然向市场机制转变,由于水资源市场的特殊性,决定了不可能完全由市场来调解水资源,所以,未来的水资源管理模式必然向政府与市场相结合的模式转变。最近水利部部长在中国水利年会上作了“水权与水市场- 水资源优化配置的重要经济手段”的报告,充分地说明了这一点。 2. 5 用户参与水资源管理成为一种必然趋势 公众参与水资源管理在未来水资源管理中占有重要地位。农业用水效率,离不开用户的参与,一切技术和措施最终通过用户的实践来实现,用户是节水提高效率的主体,其行为和素质在某种程度上决定节水效率的提高,所以用户参与水资源管理是非常重要的。 目前,在我国已经出现了用户参与水资源管理模式,如江苏、山东、安徽、河南和河北部分地区建立了农户参与管理的一种新型的经济自立灌排区。试区成立了由各级地方行政、水行政、节水专管单位负责人和用户组成节水管理委员会,一切重大决策通过该委员会决定,或者成立用户自己选举具有法人地位的自我管理组织用水者协会,有关节水工作由灌区和协会共同协商解决,其效果比较明显。
荷叶上应该有毛有毛吧?
简单的说荷叶表面存在很多超微绒毛,超微绒毛之间的间隙非常小,使得尺寸比它大的水滴无法进行到绒毛间隙中,所以荷叶才不会沾水。
具体的说:
首先,水滴落在荷叶上,会变成了一个个自由滚动的水珠,这说明荷叶叶面具有极强的疏水性,洒在叶面上的水会自动聚集成水珠,而水珠的滚动会把落在叶面上的尘土污泥吸附掉滚出叶面,使叶面始终保持干净,这就是著名的”荷叶自洁效应。
其次,荷叶的自洁效应与荷叶表面的微观结构有关。在荷叶叶面上存在着非常复杂的多重纳米和微米级的超微结构。在超高分辨率显微镜下可以清晰看到,荷叶表面上有许多微小的乳突。乳突的平均大小约为10微米,平均间距约12微米。而每个乳突由许多直径为200纳米左右的突起组成的。
最后,荷叶叶面上的突起仿佛一个挨一个隆起的“小山包”,它上面长满绒毛,在“小山包”顶又长出一个馒头状的“碉堡”凸顶,仿佛一只只触角保护着叶面,使得尺寸比它大的东西根本无法靠近叶面。电镜下的荷叶表面如下图所示。
荷叶是睡莲科多年生具根茎的水生植物,喜温暖、喜水的植物,但水不能淹没荷叶。水温不能低于5 ℃ ,8—10 ℃ 种藕开始萌发,14 ℃ 长出藕鞭,23—30 ℃ 藕加速生长,抽出立叶、花梗,并开花。生长期要求充足的阳光,需要在水深50—80 厘米流速小的浅水中生长。荷花喜欢生长在肥沃、有机质多的微酸性的砧土中。
荷叶的表面附着无数个微米级的蜡质乳突结构。用电子显微镜观察这些乳突时,可以看到在每个微米级乳突的表面又附着许许多多与其结构相似的纳米级颗粒,科学家将其称为荷叶的微米-纳米双重结构。正是具有这些微小的双重结构,使荷叶表面与水珠儿或尘埃的接触面积非常有限,因此便产生了水珠在叶面上滚动并能带走灰尘的现象。而且水不留在荷叶表面。
参考链接:科普中国_荷叶神奇的“自净功能”
荷叶的效应其实是跟它整个的一个生长结构,有一定的关系,因为荷叶上的露水之所以能保持的长久,其实是有一定的物理关系原因。
今天是7月4日,而根据最新消息,我国科学家发明了荷叶模仿技术已经成功地运用,并且起到了一定的效果,于是很多网友都非常好奇,为什么荷叶会有这么大的本事呢?荷叶滴水不沾的原理是什么呢?荷叶效应又到底是什么呢?
荷叶滴水不沾的原因是科学家一直想要探讨的话题,而根据我国科学家的研究发现,荷叶表面有一层特别特殊的粗糙结构,这种结构必须要在很厉害的显微镜的视角里面才能看见,在纳米级别的视角下,我们可以看到荷叶表面有很多6-8微米的突触,这些突触都非常的细,并且都是由直径为200纳米的突起慢慢的构成的,在这些突起上都含有一种蜡物质。就有点像我们的生活中的蜡烛一样,这样蜡物质可以很好地保护荷叶,从而达到疏水的目的,所以说荷叶一方面来说正式凭借这种特殊的物质从而成功的在水里面很好地生长的。
荷叶的表面无数细微的突起更是为水滴无法落在上面提供了帮助,或许大家都有过观察,自己的水瓶装水的时候总是可以多装一些在表面也不会溢出来,这是因为水的本身就存在张力,而荷叶的细微的间隙正可以很好地破坏水滴表面的张力,没有张力,那么水滴就无法很好地粘在荷叶上面,张力被破坏以后,水滴就只能变成流体慢慢地往下面流动,知道离开荷叶表面的特殊结构,才能重新得到张力。
这就是荷叶滴水不沾的原理,也就是荷叶效应,希望我们的科学家能够根据此发明更多的东西!
近年来,随着国家对安全的日益重视,社会对于安全人才的需求大幅增加,各大高校纷纷开设了相应的安全工程专业,安全工程专业人才的竞争也日益激励。下面是我为大家整理的安全工程本科 毕业 论文,供大家参考。
安全工程本科毕业论文 范文 一:农村饮水安全工程水质现状及对策
摘要: 文章 分析了宣城市已建农村饮水安全工程水质现状,并提出对策。
关键词:农村饮水安全工程;水质;管理
0引言
农村饮水安全工程,有效解决了项目区农村长期饮水不安全的历史,但随着经济社会的快速发展,特别是工业化进程的加快,水污染、水生态恶化加剧,水源地的保护问题越来越突出。如何保障这些工程的供水水质安全,是当前迫切需要解决的问题。
1水质现状
2014年,通过各县(市、区)疾病预防控制中心对部分农村饮水安全工程的水质抽查监测结果表明,水质合格率整体不高。全市共监测水样440份,合格270份,合格率仅61.36%。7个监测地区中,饮用水合格率最高的是宁国市,为88.57%,最低的是绩溪县,为21.05%;宣州区及泾县均超过70%,分别为80.30%和76.19%,广德县为68%,郎溪县和旌德县均低于50%,分别为44.00%和43.18%。共监测指标12501项次,合格12250项次,合格率为97.99%。其中,毒理学指标全部合格,感官性状和一般化学指标合格率为99.43%,微生物指标合格率为89.68%,消毒剂指标合格率为80.08%。从监测结果看,不合格指标主要是微生物和消毒剂指标,尤其是单村工程,水质处理工艺简单,还有部分工程没有安装消毒设备,有的即使安装了消毒设备,但使用不规范或根本不用等等。主要表现在2011年之前建设的大部分单村工程未按要求配备消毒设备,枯水期易受山林腐殖质、野生动物活动等影响,水源水质不稳定。已配备消毒设备的少数工程存在操作使用不当。
2存在的主要问题
经调查水质存在问题如下:
(1)水源地保护问题依然突出。随着经济社会的快速发展,特别是工业化进程的加快,水污染、水生态恶化加剧,水源地的保护问题越来越突出。与城市饮用水水源地保护相比,农村饮用水水源保护相对乏力,工作开展不够平衡,大多数只是由水利部门设立了一些警示标志或标牌。部分工程未划定水源地保护范围,未制定具体的水源保护 措施 ,水源地和饮水安全工程所在地没有设立标志,一些工程在水源地树立水源保护牌,但没有将保护范围、保护措施以及禁止行为进行明确告示,有的水源保护范围、措施针对性和操作性不强,不利于水源保护。
(2)水质检测能力整体不高。目前,各县市区主要依托本县卫生部门的疾控中心开展水质检测,但整体检测能力不高。大部分检测指标偏少,宣州区检测项目为水源水21项、出厂水和末梢水33项;郎溪县检测项目为水源水24项、出厂水和末梢水34项;广德县检测项目为水源水24项、出厂水和末梢水32项;宁国市检测项目为水源水17项、出厂水和末梢水26项;泾县检测项目为水源水20项、出厂水和末梢水32项;绩溪县检测项目为水源水13项、出厂水和末梢水27项,旌德县检测项目为水源水13项、出厂水和末梢水33项。部分规模水厂没有按要求配备水质自检设备和专业检验人员,有的配备了检测设备和人员,水质检测的频次和项目也不规范、不全面,导致部分工程供水水质难达标准,全市农村饮水安全水质检验和监测工作不容乐观。
(3)水质监测不能实现全覆盖。截至2014年底,全市已建成农村饮水安全工程746处(其中规模水厂82处,单村工程664处),但列入2014年度省农村改水项目水质监测县的监测点只有114处,监测覆盖率仅15%。目前,除了列入省农村改水项目水质监测县的每个监测点每年分枯水期和丰水期各检测1次,规模水厂由卫生监督部门定期抽检外,其余工程只在建设前和建成后各开展一次水质检测,后期运行后几乎没有开展过水质检测,不符合相关检测频次要求。
(4)管理人员服务水平低。我市农村饮水安全工程管理人员中,绝大多数 文化 水平较低,还缺少专业技术培训,管理技术服务水平不高。尤其是单村工程,管理人员一般都是当地村组的农民。规模水厂涉及机电、管路安装及水质检验等各个专业,管理维护专业性强,亟需完善的技术服务体系提供专业技术服务。日常检查中,发现部分管理人员对配备的加药、消毒、检验等设备不会使用或不能按有关规范要求使用,难以适应工程日常管理工作要求。
(5)宣传有待进一步加强。部分群众对于水源保护区的概念不太清楚,有的不知道有哪些禁止行为。虽然已建工程基本上都配备了消毒设施,但大部分单村工程因群众饮水习惯或口感问题而未正常使用。从平时开展的检查和走访来看,部分群众对饮水安全的概念不够清楚,觉得只要不喝生水,细菌超标是没有什么影响的。
3对策
3.1加大水源地保护力度
安徽省环保厅、水利厅2014年12月下发了《关于开展农村集中式供水工程水源保护区划定工作的通知》,对农村集中式供水工程水源保护区划定提出了明确的划定要求。2015年6月底前完成供水人口1000人以上的农村集中式工程水源保护区的划定工作,并在保护区的边界设立明确的地理界标和明显的警示标志,明确保护的级别、范围和禁止事项等。目前,我们正配合环保部门开展水源保护区划定工作,宣州区已完成23个饮用水水源保护区的划定。对于位于农村饮用水水源地一级、二级保护区范围内的村组,通过建设生活垃圾集中外运、调整 种植 结构和规模以减少农药化肥使用、圈养畜禽等措施强化污染治理。同时,积极配合环保部门通过明察暗访、突击检查及专项整治等 方法 ,对工业企业设置排污口、非法排污等违纪饮用水源安全行为加大查处力度,维护水源安全。
3.2建立县级水质检测中心
鉴于我市县级水质检测能力严重不足,检测项目和频次均达不到国家规定标准,为规范水质检测工作,保障农村供水安全,建立县级农村饮水安全工程水质检测中心很有必要。目前,根据上级统一部署,我市已完成县级农村饮水安全工程水质检测中心 实施方案 编制和审批,全市县级水质中心建设批复总投资1224.54万元,计划在2015年年底前全部建成并投入使用。项目建成后,各县市区水质检测中心将具备地表水源水29项和出厂水、末梢水42项常规指标检测能力,按有关要求对已建农村饮水安全工程水质进行抽检和巡检,及时监测供水水质状况,实现水质检测全覆盖,确保供水安全。
3.3加大培训和宣传力度
工程运行管理人员素质直接影响工程运行管理水平,要加强对已建工程管理人员的技术培训,特别是规模水厂涉及机电、管路安装及水质检验等各个专业,管理维护专业性强,对技术服务要求更高。建立运行管理人员培训制度,利用各种会议、举办培训班等多种方式开展技术培训,加强消毒设备使用以及供水管道和设备维修的培训工作,逐步推行水质检测人员培训上岗制度,进一步提高各运行管理人员的管理水平和业务素质。积极利用各种宣传途径、采取多种宣传形式,广泛宣传饮用水水源保护和卫生 安全知识 ,帮助广大用水群众提高饮水卫生意识,同时建立饮用水水源地环境保护投诉热线,鼓励公众举报各种环境违法行为,在全社会形成共同参与维护饮用水安全的良好氛围。
4结束语
2014年11月24日,国务院在水利部考察时指出,努力让所有农村居民喝上干净水,为群众创造最基本的生存条件,是政府应尽职责。农村饮水安全工程的水源保护和水质监测既要充分落实环保、卫生、水利、林业、农业等部门责任,也需要广大群众和供水单位共同参与保护和监督。我们将以讲话为动力,结合农村饮水安全“十三五”提质增效规划编制,统筹谋划,逐步提高农村饮水安全工程标准,进一步加强工程水源保护和水质管理,提高供水水质合格率,确保供水安全。
[参考文献]
[1]GB/5749-2006,生活饮用水卫生标准[S].
[2]安徽省人民政府.安徽省农村饮水安全工程管理办法[Z].2012.
[3]宣城市人民政府.宣城市农村饮水安全工程运行管理办法[Z].2014.
[4]全国人民代表大会常务委员会.中华人民共和国水污染防治法[S].2008.
[5]安徽省人民代表大会常务委员会.安徽省城镇生活饮用水水源环境保护条例[Z].2001.
安全工程本科毕业论文范文二:多目标饮水安全工程水价形成研究
〔摘要〕文章主要从投融资角度,对饮水安全工程水价的形成机制进行分析。
〔关键词〕投融资;水价;机制
1概况
巴彦浩特及沿线苏木镇饮水安全工程任务是为解决当地及沿线苏木镇缺水问题,实现当地经济可持续发展。工程设计规划水平年为2025年,工程设计供水量1298万m3/a,工程供水规模最大日供水量4.98万m3/d。工程主要由取水工程、四级加压泵站、输水管道、净水厂等组成。
2融资方案
巴彦浩特及沿线苏木镇饮水安全工程由项目法人作为融资主体,进行融资活动,负责工程的建设和管理,并承担融资责任和风险。本工程资金来源按照资本金占工程总投资70%,其中,政府投入50%,供水区自筹50%考虑。按国家对固定资产贷款的有关规定,考虑该项目的实际情况,银行贷款占工程总投资30%,贷款期限15年,年利率6.55%。
3成本费用估算
按照《水利工程供水价格管理办法》和《水利建设项目经济评价规范》,本项目总成本费用包括水资源费、燃料及动力费、工资及福利费、 修理 费、 保险 费、其他费用、折旧费、摊销费、利息支出等费用。经营成本是指项目总成本扣除折旧费、摊销费、利息支出以后的费用。总成本费用9634.28万元;单方供水成本4.46元/m3。其中,经营成本5550.51万元,单方经营成本2.55元/m3。
4主要财务指标
4.1生存能力分析
本工程总投资收益率为6.20%,投资利税率为5.75%,资本金净利润率为6.28%。多年平均净现金流量为8327.27万元,现金流较充足。
4.2偿债能力分析
本项目可用于还贷的资金主要来源于折旧费及未分配利润,贷款采用等额还本、利息照付方式。工程可在15年内还清全部借款本息。项目还贷期资产负债率最高为31.50%,随着工程投入运行,资产负债率很快下降,还清借款本息后,资产负债率下降到0.37%,说明本工程在拟定的资金筹措方式下具有一定的偿债能力。
4.3盈利能力分析
在财务收入与利润分配计算的基础上,进行不同资金的现金流量分析,主要指标如下:项目投资财务内部收益率(税后)为6.34%,项目投资财务净现值(税后)为41282.05万元,资本金财务内部收益率(税后)为6.01%,资本金财务净现值(税后)为124.39万元,投资回收期(静态)为15.29年。
5敏感性分析
选择销售价格、经营成本及固定资产投资这3个主要因素进行敏感性分析,选择变化幅度为-20%~20%时,项目投资内部收益率(税前)在4.84%~10.01%之间变动,各方案均高于投资财务基准收益率4%,说明本项目具有一定的抗风险能力。
6结论与建议
生态城市的概念及其特点 1 生态城市的概念 生态城市是一个崭新的概念,是一个经济发展、社会进步、生态保护三者保持高度和谐、技术和自然达到充分融合、城乡环境清洁、优美、舒适,从而能最大限度地发挥人类的创造力、生产力,并促使城镇文明程度不断提高的稳定、协调与永续发展的自然和人工环境复合系统。 2 生态城市的特点 目前,生态城市理论研究已从最初的在城市中运用生态原理,发展到包括城市自然生态观、城市经济生态观、城市社会生态观和复合生态观等的综合城市生态理论,生态城市的特点也在研究和实践中日益深化。就目前的总体认识水平,概况起来说,生态城市与传统城市相比,主要有以下几大特点: (1)高效益的转换系统 在自然物质——经济物质——废气物的转换过程中,必须是自然物质投入少,经济物质产出多,废弃物排泄少。该系统的有效运行在产业结构方面的表现为第三产业大于第二产业大于第一产业的倒金字塔结构。 (2)高效率的流转系统 以现代化的城市基础设施为支撑骨架,为物流,能源流,信息流,价值流和人流的运动创造必要的条件,从而在加速各种流动的有序运动中,减少经济损耗和对城市生态的污染。 (3)整体性和前瞻性 生态城市不是单单追求环境优美,或自身的繁荣,而是在整体协调的新秩序下寻求发展。规划,建设,管理城市时,不仅兼顾社会,经济,环境三者的整体利益,协调发展,而且还要满足不同地区,社会,后代的发展需求。不仅重视经济发展与生态环境协调,更注重人类生活质量的提高,也不会因眼前利益而用“掠夺”其他地区的方式换取自身暂时的“繁荣”,或牺牲后代的利益来保持目前的发展。 (4)高质量的社会人文环境 发达的教育体系和较高的人口素质是可持续发展生态城市的基础和智力条件之一,还应该具有良好的医疗条件和相合的社区环境。 (5)环境质量指标国际化 生活环境优美,管理水平先进,城市的大气污染,水污染,噪音污染等环境质量指标达到国际水平。城市的绿化覆盖率,人均绿地面积等指标也达到国际要求。同时对城市人口控制,资源的利用,社会的服务,劳动就业,城市建设等实施高效率的管理,以保证资源的合理开发和利用。 (6)人与自然和人与人的和谐性 生态城市的和谐性,不仅反映在人与自然的关系上,自然、人共生,人回归自然、贴近自然,自然融于城市,更重要的是在人与人关系上。现在人类活动促进了经济增长,却没能实现人类自身的同步发展,生态城市是营造满足人类自身进化需求的环境,充满人情味,文化气息浓郁,拥有强有力的互帮互助的群体,富有生机与活力,生态城市不是一个用自然绿色点缀而僵死的人居环境,而是关心人、陶冶人的“爱的器官”,文化是生态城市最重要的功能,文化个性和文化魅力是生态城市的灵魂。这种和谐性是生态城市的核心内容。 (7)区域统一性 生态城市作为城乡统一体,其本身即为一区域概念,是建立区域平衡基础之上的,而且城市之间是相互联系、相互制约的,只有平衡协调的区域才有平衡协调的生态城市。生态城市是以人—自然和谐为价值取向的,就广义而言,要实现这一目标,全球必须加强合作,共享技术与资源,形成互惠共生的网络系统,建立全球生态平衡。广义的区域观念就是全球观念
因为荷叶的表面有很多毛茸茸的乳突,具有一定的斥水性,所以可以做到滴水不沾。
荷叶表面上有许多微小的乳突。这种乳实状结构的存在使得在”山包”间的凹陷部份充满着空气,这样就在紧贴叶面上形成一层极薄,只有纳米级厚的空气层。这就使得在尺寸上远大于这种结构的灰尘、雨水等降落在叶面上后,隔着一层极薄的空气,只能同叶面上”山包”的凸顶形成几个点接触。雨点在自身的表面张力作用下形成球状,水球在滚动中吸附灰尘,并滚出叶面。
扩展资料:
研究表明,具有自洁效应的表面超微纳米结构形貌,不仅存在于荷叶中,也普遍存在于其它植物,另外一些动物的皮毛中也存在类似这种结构和原理。其实植物叶面的这种复杂的超微纳米结构,不仅有利于自洁,还有利于防止对大量漂浮在大气中的各种有害的细菌和真菌对植物的侵害。
参考资料:荷叶神奇的“自净功能” 科普中国
荷叶可以滴水不沾是因为表面的特殊结构,并不是因为特别光滑。
一、荷叶结构
荷叶是一种草本水生植物,经常在湖面看到荷叶的直径,最长可达60厘米之长在湖面或者河面上,随意的摊开大型的荷叶,看上去景观特别美。下雨的时候会无数的水滴落到荷叶上,但是没有什么水滴,可以长久的停留在荷叶上,大部分都会滑落,是因为荷叶的表面附着着无数个微米级的蜡质乳突结构,这些结构导致荷叶与水珠或者尘埃的接触面积变小,因此就会产生水珠在荷叶上滚动滑落并且带走灰尘的现象。
二、蜡质
荷叶的这一层粗糙,面被称之为蜡质,因为这一层粗糙面实际上并不是光滑的,而是有一排又一排的同一大小的凸起物,因此被称之为粗糙面,放大之后会看到的是铅毛状物,其主要的组合成分是碳氢化合物。这一层蜡质能够起到的作用有很多一方面是隔绝一部分空气,另一方面是在荷叶表面形成一层气垫,可以保护荷叶不受污染物或者水滴的侵袭。碳氢化合物的疏水性是比较高的,因此荷叶上就算接再多的水也不容易被渗透。恰恰相反的是水反而可以清洗掉荷叶上的污染物达到自洁的效果。
三、由荷叶原理引发的发明
荷叶上的特殊结构让荷叶可以滴水不沾,这种情况被称之为荷叶效应,根据荷叶滴水不沾的原理,大家由此而进行发散思维,研发了一些特殊的产品,比如说,疏水油漆,比如说特殊的防护膜,这些防护膜可以让水滴直接滑落,而且清洗起来也相当方便。这些油漆和防护膜被用于建筑,特别是防晒膜以及汽车的防护膜,在生活当中会发挥很大的作用。
主要就是因为荷叶的表面有粗糙的特殊结构,这就让荷叶具有了极强的疏水性,所以会滴水不沾;荷叶效应主要就是指荷叶表面具有超疏水以及自洁 的特性,由于荷叶具有疏水不滋水的,表面落在荷叶上面的雨水,就会因为表面的张力作用而形成水珠。