- 水資源學教程(第二版)
- 鄭州大學 左其亭 竇明 馬軍霞
- 2103字
- 2021-11-05 20:04:16
第一節 水資源的概念及特點
一、水資源的概念
水資源(water resources)是自然資源的一種,人們對水資源都有一定的感性認識。但是,水資源一詞到底起源于何時?現在很難進行考證。一般認為,1894年美國地質調查局水資源處的成立,標志著“水資源”一詞正式在官方出現并被廣泛接納。
水資源的含義十分豐富,對水資源概念的界定也是多種多樣。一般,對水資源的定義有廣義和狹義之分。廣義的水資源,是指地球上水的總體,包括大氣中的降水、河湖中的地表水、淺層和深層的地下水、冰川、海水等。如,在《英國大百科全書》中,水資源被定義為“全部自然界任何形態的水,包括氣態水、液態水和固態水”。在《中國水利百科全書》(水文與水資源分冊)中也有類似的提法,定義水資源為“地球上各種形態的(氣態、液態或固態)天然水”[1]。
狹義的水資源,是指與生態系統保護和人類生存與發展密切相關的、可以利用的、而又逐年能夠得到恢復和更新的淡水,其補給來源為大氣降水。該定義反映了水資源具有下列性質:①水資源是生態系統存在的基本要素,是人類生存與發展不可替代的自然資源;②水資源是在現有技術、經濟條件下通過工程措施可以利用的水,且水質應符合人類利用的要求;③水資源是大氣降水補給的地表、地下產水量;④水資源是可以通過水循環得到恢復和更新的資源[2,3]。
對于某一流域或局部地區而言,水資源的含義則更為具體。廣義的水資源就是大氣降水,地表水資源、土壤水資源和地下水資源是其三大主要組成部分。狹義的水資源就是河川徑流,包括地表徑流、壤中流和地下徑流。因為河川徑流與人類的關系最為直接、最為密切,故常將它作為研究對象。水資源組成如圖1-1所示,水資源轉化關系將在第三章敘述。
圖1-1 水資源組成示意圖[4]
對于一個特定區域,其水資源主要有兩種轉化途徑:①降水形成地表徑流、壤中流和地下徑流并構成河川徑流,通過水平方向排泄到區外;②以蒸發的形式通過垂直方向回歸到大氣中。
水資源的表現形態有氣態、液態和固態,存在形式有地表水(如河流、湖泊、水庫、海洋、冰雪等)、地下水(潛水、承壓水)、土壤水、大氣水。
二、水資源的特點
水資源是人類和所有生物不可缺少的一種特殊的自然資源。它具有以下特點。
1.流動性
自然界中所有的水都是流動的,地表水、地下水、土壤水、大氣水之間可以互相轉化,這種轉化也是永無止境的,沒有開始也沒有結束。這一特性是由水資源自身的物理性質決定的。也正是由于水資源這一固有特性,才使水資源可以再生和恢復,為水資源的可持續利用奠定物質基礎。
2.可再生性
自然界中的水不僅是可以流動的,而且是可以補充更新的,處于永無止境的循環之中。這就是水資源的可再生性。具體來講,水資源的可再生性是指水資源在水量上損失(如蒸發、流失、取用等)后和(或)水體被污染后,通過大氣降水和水體自凈(或其他途徑)可以得到恢復和更新的一種自我調節能力。這是水資源可供永續開發利用的本質特性。
3.多用途性
水是一切生物不可缺少的資源。不僅如此,人類還廣泛地利用水,使水有多種用途,比如,工業生產、農業生產、水力發電、航運、水產養殖等用水。人們對水的多用途性的認識隨著其對水資源依賴性增強而日益加深,特別是在缺水地區,為爭水而引發的矛盾或沖突時有發生。這是人類開發利用水資源的動力,也是水被看做一種極其珍貴資源的緣由,同時也是人水矛盾產生的外在因素。
4.公共性
水是流動的,不能因為水流經本地區就認為水歸本地區所有,要把水資源看成是一種公共資源,這是由水資源的自然屬性決定的。另外,許多部門、許多行業都使用水,也要求把水資源看成是一種公共資源,這是由水資源的社會屬性決定的。2002年10月1日施行的《中華人民共和國水法》第三條明確規定,“水資源屬于國家所有。水資源的所有權由國務院代表國家行使”;第二十八條規定,“任何單位和個人引水、截(蓄)水、排水,不得損害公共利益和他人的合法權益”。
5.利與害的兩重性
水是極其珍貴的資源,給人類帶來很多利益。但是,如果水的匯集過快(如暴雨洪水)、過多(如洪澇)時,又會給人類帶來災害。人們常說,水是一把雙刃劍,比金珍貴,又兇猛于虎。這就是水的利與害的兩重性。人類在開發利用水資源的過程中,一定要“用其利、避其害”。
6.有限性
雖然水資源具有流動性和可再生性,但它同時又具有有限性。這里所說的“有限性”是指,“在一定區域、一定時段內,水資源量是有限的,即不是無限可取的”。從全球情況來看,地球水圈內全部水體總儲存量達到13.86億km3,絕大多數儲存在海洋、冰川、多年積雪、兩極和多年凍土中,現有的技術條件很難利用。便于人類利用的水只有0.1065億km3,僅占地球總儲存水量的0.77%。也就是說,地球上可被人類所利用的水量是有限的。從我國情況來看,我國國土面積960多萬km2,多年平均河川徑流量為27115億m3。在河川徑流總量上僅次于巴西、俄羅斯、加拿大、美國、印度尼西亞。再加上不重復計算的地下水資源量,我國水資源總量大約為28124億m3。總而言之,人類每年從自然界可獲取的水資源量是有限的。這一特性對我們認識水資源極其重要。以前,人們認為“世界上的水是無限的”,從而導致人類無序開發利用水資源,并引起水資源短缺、水環境破壞的后果。事實說明,人類必須保護有限的水資源。