中国区域水环境与水问题.ppt
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2013年6月20日北京中国的水环境与区域水问题中国的水环境与区域水问题中国区域地理专题讲座中国区域地理专题讲座讲座人:
周成虎讲座人:
周成虎(贾绍凤代(贾绍凤代)中国科学院地理科学与资源研究中国科学院地理科学与资源研究所所宇宙中的一颗蓝色的星球!
宇宙中的一颗蓝色的星球!
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月岩样本分析表明:
月球上有水的存在。
美国布朗大月岩样本分析表明:
月球上有水的存在。
美国布朗大学教授萨尔带领的研究小组在学教授萨尔带领的研究小组在77月月1010日号的日号的自然自然杂志上发表了这一成果。
杂志上发表了这一成果。
水孕育了地球上的生命水孕育了地球上的生命3003002802001008010010外大气层外大气层平流层平流层对流层对流层岩石圈岩石圈km地球上的水是自地球上的水是自生的还是外来的生的还是外来的?
统计有?
统计有32种假种假说。
说。
水圈的范围也有水圈的范围也有不同的说法。
右不同的说法。
右图是莫斯科大学图是莫斯科大学Krike教授的定教授的定义。
义。
水圈的形成可追水圈的形成可追溯到溯到30亿年前。
亿年前。
到到6亿年,地球亿年,地球温度下降到温度下降到30度度左右,水圈面积左右,水圈面积小,矿化度低。
小,矿化度低。
全球全球水量水量分布分布淡水淡水极少极少(2.53%2.53%)水的储藏水的储藏面积面积km2水量水量km3深度深度m总水总水量量%淡水淡水%海洋海洋361,300,0001,338,000,000370096.5地下水地下水134,800,00023,400,0001741.7主要的地下淡水主要的地下淡水134,800,00010,530,000780.7630.1土壤水分土壤水分82,000,00016,5000.20.0010.05冰川与永久雪盖冰川与永久雪盖16,227,50024,064,10014631.7468.7格陵兰格陵兰1,802,4002,340,00012980.176.68冰岛冰岛228,10083,5003690.0060.24山地冰川山地冰川224,00010,6001810.0030.12地下水、多年冻土地下水、多年冻土21,000,000300,000140.0220.86湖泊蓄水湖泊蓄水2,058,700176,40085.70.013-淡水湖淡水湖1,236,40091,00073.60.0070.26咸水湖咸水湖822,30085,400103.80.006-沼泽水沼泽水2,682,60011,4704.280.00080.03河槽蓄水河槽蓄水148,800,0002,1200.0140.00020.00生物体蓄水生物体蓄水510,000,0001,1200.0020.00010.00大气水分大气水分510,000,00012,9000.0250.0010.04总水量总水量510,000,0001,385,984,6102718100-淡水淡水148,800,00035,029,2102352.53100全球水文循环示意图全球水文循环示意图6189618927143475古巴比伦(公元前古巴比伦(公元前40004000年到公元前年到公元前22502250年之间):
年之间):
发源地发源地:
西亚西亚的的两河流域两河流域,孕育整个阿拉伯文明。
,孕育整个阿拉伯文明。
古埃及(公元前古埃及(公元前35003500年):
北非年):
北非尼罗河流域尼罗河流域,孕育,孕育整个非洲文明。
整个非洲文明。
古希腊(公元前古希腊(公元前30003000年年11001100年之间):
发源地年之间):
发源地:
欧洲的爱琴海诸岛,孕育整个欧洲文明。
欧洲的爱琴海诸岛,孕育整个欧洲文明。
古印度(公元前古印度(公元前20002000年):
发源地年):
发源地:
南亚的南亚的印度河印度河流域流域,孕育整个南亚文明。
,孕育整个南亚文明。
古中国:
发源地古中国:
发源地:
中国的中国的黄河流域黄河流域,孕育整个东亚文,孕育整个东亚文明。
明。
五大古文明发源地五大古文明发源地4000400040004000多年前的治多年前的治多年前的治多年前的治水先驱大禹水先驱大禹水先驱大禹水先驱大禹22002200多年前建成,至今仍发挥巨大多年前建成,至今仍发挥巨大作用的都江堰水利工程作用的都江堰水利工程中华文明起源和发展与水休戚相关中华文明起源和发展与水休戚相关中华文明起源和发展与水休戚相关中华文明起源和发展与水休戚相关讲座提纲一、中国水资源基本国情一、中国水资源基本国情二、供需矛盾与缺水二、供需矛盾与缺水三、水灾害三、水灾害四、水环境与水生态四、水环境与水生态五、气候变化对中国水资源的影响五、气候变化对中国水资源的影响六、六、2121世纪中国水战略世纪中国水战略人均水资源占有量低人均水资源占有量低;水资源时空分布不均。
水资源时空分布不均。
中国水资源基本国情中国水资源基本国情中国水资源基本国情中国水资源基本国情11我国水资源总量我国水资源总量2.82.8万亿万亿mm居世界第六居世界第六位位66万亿万亿mm333.23.2万亿万亿mm332.82.8万亿万亿mm33
(一)水资源总量为世界第六位,人均占有量更少!
(一)水资源总量为世界第六位,人均占有量更少!
中国水循环与水量滞留中国水循环与水量滞留大气大气壤中水壤中水地下水地下水829km3蒸发蒸发3478km3降水降水6189km3海洋海洋入渗入渗4156km3基流基流700km3径流径流2712km3深层水深层水水资源总量水资源总量8.238.234.514.513.053.052.902.902.842.842.832.832.132.131.911.911.901.901.281.2800224466881010万亿m万亿m33/yr/yr水资源总量排在前十列的国家水资源总量排在前十列的国家资料来源资料来源:
”联合国第联合国第22次世界水发展报告次世界水发展报告”(2006(2006年年33月月)732873282185218516461646517517487487270270250250382382001000100020002000300030004000400050005000600060007000700080008000世界世界中国中国东北东北黄河黄河淮河淮河海河海河北京北京以色列以色列丰水丰水大于大于3000m3轻度缺水轻度缺水2000-3000m3中度缺水中度缺水1000-2000m3重度缺水重度缺水500-1000m3极度缺水极度缺水小于小于500m3(mm/人年)我国水资源人均占有量低,约世界人均水平的我国水资源人均占有量低,约世界人均水平的3030年人均水资源占有量年人均水资源占有量年人均水资源占有量年人均水资源占有量535335355555818147476565454519193535393932328800101020203030404050506060707080809090南方南方北方北方黄淮海黄淮海人口人口耕地耕地GDPGDP水资源水资源水资源分布与人口、耕地、生产力布局不相匹配水资源分布与人口、耕地、生产力布局不相匹配占全国的比例()占全国的比例()我国水资源总量我国水资源总量2.82.8万亿万亿mm33,水资源可利,水资源可利用量用量81408140亿亿mm33,仅占水资源总量的,仅占水资源总量的29%29%;人均水资源量人均水资源量2173m2173m33,仅为世界人均水,仅为世界人均水平的平的1/41/4;单位国土面积水资源量单位国土面积水资源量29.929.9万万mm33/km2/km2,单位耕地面积水资源量单位耕地面积水资源量1440m1440m33/亩,约为亩,约为世界水平的世界水平的1/21/2。
地球上的水共有地球上的水共有14141414亿亿kmkmkmkm3333,海水占,海水占97.5%97.5%97.5%97.5%,淡水,淡水占占2.5%2.5%2.5%2.5%,便于利用的水资源只占,便于利用的水资源只占0.8%0.8%0.8%0.8%。
(二)我国水资源时空分布不均
(二)我国水资源时空分布不均2.5397.47淡水咸水地球上的水组成地球上的淡水组成050010001500200025003000系列19.31053240634.2淡水湖和河流地下水冰川和永久覆盖层其它万km300551010151520202525303035354040112233445566778899101011111212北京649mm北京649mm哈尔滨549mm哈尔滨549mm延安538mm延安538mm伦敦594mm伦敦594mm巴黎585mm巴黎585mm中国部分地区与伦敦、巴黎多年平均降雨量年内分布比较中国部分地区与伦敦、巴黎多年平均降雨量年内分布比较月降雨占全年降雨的百分数()月降雨占全年降雨的百分数()月份月份11、水资源时间分布不均、水资源时间分布不均唐乃亥站径流唐乃亥站径流唐乃海站唐乃海站黄河唐乃海和花园口站径流年际变化黄河唐乃海和花园口站径流年际变化-50-50-40-40-30-30-20-20-10-1000101020201980-2000年(第二次水资源普查)与1956-1979年1980-2000年(第二次水资源普查)与1956-1979年(第一次水资源普查)水资源数量比较(第一次水资源普查)水资源数量比较降水降水地表水地表水资源量资源量近年来我国北方地区水资源明显减少近年来我国北方地区水资源明显减少%近五十年来,长江、黄河、珠江、松花江、海河、淮近五十年来,长江、黄河、珠江、松花江、海河、淮河等大江大河的实测径流量都呈下降趋势。
河等大江大河的实测径流量都呈下降趋势。
下降幅度最大的是海河流域,下降幅度最大的是海河流域,19801980年以来,全流域的年以来,全流域的径流量与径流量与19801980年以前相对减少了年以前相对减少了40%40%70%70%;黄河全流域的年径流量在减少,特别是黄河下游在黄河全流域的年径流量在减少,特别是黄河下游在1972-19981972-1998年的年的2727年间有年间有2121年出现断流,主要支流也年出现断流,主要支流也发生断流;发生断流;淮河的三河闸径流量每淮河的三河闸径流量每1010年减少率约年减少率约26.95%26.95%;长江的宜昌站径流量每长江的宜昌站径流量每1010年减少率为年减少率为1.01%1.01%、汉口站、汉口站为为1.46%1.46%;松花江的径流量每松花江的径流量每1010年减少率为年减少率为1.65%1.65%;下降趋势最小的是珠江,流量每下降趋势最小的是珠江,流量每1010年减少率为年减少率为0.96%0.96%。
水资源地域分布不均:
中国北方中国北方:
水资源量水资源量:
19%人口人口:
47%耕地耕地:
64%GDP:
45%中国南方中国南方:
水资源量水资源量:
81%人口人口:
53%耕地耕地:
35%GDP:
55%22、水资源空间分布不、水资源空间分布不均均中国南方平均降雨量:
800-2000mm中国北方平均降雨量:
50-800mm降雨量由东南向西北递减降雨量由东南向西北递减多年平均年降水量等值线图多年平均年降水量等值线图400mm800mm200mm50mm25mm2000mm中国地表水資源中国地表水資源中国地下水資源中国地下水資源供需矛盾与缺水供需矛盾与缺水资源性缺水资源性缺水水质性缺水水质性缺水22总用水情况总用水情况1030103020502050274427444437443743924392484848485566556651335133579557955548554800100010002000200030003000400040005000500060006000700070001199449911995599119966551199880011998855119999001199995511999977119999992200001122000044年年亿亿mm22000066工业用水持续增长工业用水持续增长242496961811814574575205206866869069061159115913441344122912290020020040040060060080080010001000120012001400140016001600119944991199559911996655119988001199885511999900119999331199995511999977119999992200001122000044年年亿亿mm220000662722721011015050005050100100150150200200250250300300中国中国世界平均水平世界平均水平先进国家先进国家2006200620062006年万元年万元年万元年万元GDPGDPGDPGDP用水量用水量用水量用水量(m(m(m(m)我国工业水重复利用和再生利用程度较低我国工业水重复利用和再生利用程度较低我国工业水重复利用和再生利用程度较低我国工业水重复利用和再生利用程度较低,用水工艺比较落后,用水效率较低,用水工艺比较落后,用水效率较低,用水工艺比较落后,用水效率较低,用水工艺比较落后,用水效率较低156156505015151818002020404060608080100100120120140140160160中国中国发达国家发达国家美国美国日本日本2006200620062006年万元工业增加值用水量(年万元工业增加值用水量(年万元工业增加值用水量(年万元工业增加值用水量(mmmm)城镇生活用水持续增长城镇生活用水持续增长66141418186868124124175175237237267267446446361361005050100100150150200200250250300300350350400400450450500500119944991199559911996655119988001199885511999900119999331199995511999977119999992200001122000044年年亿亿mm2200006666166140040011011000100100200200300300400400500500600600700700城市总数城市总数缺水城市缺水城市严重缺水城市严重缺水城市城市缺水问题严城市缺水问题严城市缺水问题严城市缺水问题严重重重重城市供水不足城市供水不足供水需水据据19971997年统计年统计:
全国城市日缺水量为全国城市日缺水量为1600160016001600万万万万mmmm33年缺水量近年缺水量近60606060亿亿亿亿mmmm33平均每年因缺水平均每年因缺水影响工业产值影响工业产值2000200020002000多亿元。
多亿元。
多亿元。
多亿元。
农业和农村生活用水情况农业和农村生活用水情况10001000194019402545254539123912374837483987398739063906419841983882388240554055005005001000100015001500200020002500250030003000350035004000400045004500119944991199559911996655119988001199885511999900119999331199995511999977119999992200001122000044年年亿亿mm22000066指标指标单方灌溉水粮食产量单方灌溉水粮食产量灌溉水有效利用系数灌溉水有效利用系数节水灌溉面积节水灌溉面积/灌溉面积灌溉面积中国中国约约11公斤公斤0.450.4535%35%先进国家先进国家2.52.53.03.0公斤公斤0.70.70.80.880%80%农业用水效率较低农业用水效率较低农业用水效率较低农业用水效率较低农业干旱缺水农业干旱缺水土地干裂土地干裂土地干裂土地干裂河道干涸河道干涸河道干涸河道干涸全国作物受旱面积全国作物受旱面积2.182.18亿亿亩亩因旱未种因旱未种23602360万亩万亩有有960960万人万人、770770万头万头大牲大牲畜饮水发生困难畜饮水发生困难因旱影响夏粮产量近因旱影响夏粮产量近100100公斤公斤近近600600万户万户、57005700万万人人出现缺粮出现缺粮2000200020002000年,北方地年,北方地年,北方地年,北方地区持续大范围干旱。
区持续大范围干旱。
区持续大范围干旱。
区持续大范围干旱。
620620620620座城市(包括座城市(包括座城市(包括座城市(包括县城)缺水,影响城市县城)缺水,影响城市县城)缺水,影响城市县城)缺水,影响城市人口人口人口人口2600260026002600多万。
天津多万。
天津多万。
天津多万。
天津、烟台、威海、大连等、烟台、威海、大连等、烟台、威海、大连等、烟台、威海、大连等城市供水告急。
城市供水告急。
城市供水告急。
城市供水告急。
引黄济津线路图引黄济津线路图2010冬季冬季-2011年春年春大旱大旱北京北京108天无有效降天无有效降水水1971年(年(114天)天)2004200420042004年下半年,南方发生干旱。
广东、广西、海南年下半年,南方发生干旱。
广东、广西、海南年下半年,南方发生干旱。
广东、广西、海南年下半年,南方发生干旱。
广东、广西、海南出现大面积干旱,许多城市用水紧张,工农业生产出现大面积干旱,许多城市用水紧张,工农业生产出现大面积干旱,许多城市用水紧张,工农业生产出现大面积干旱,许多城市用水紧张,工农业生产受到很大影响。
受到很大影响。
受到很大影响。
受到很大影响。
2010201020102010年春南方云南,贵州,广西等大旱年春南方云南,贵州,广西等大旱年春南方云南,贵州,广西等大旱年春南方云南,贵州,广西等大旱北方一些河流有河皆干,有水皆污。
北方一些河流有河皆干,有水皆污。
我国北方一些地区大量挤占生态和环境用我国北方一些地区大量挤占生态和环境用我国北方一些地区大量挤占生态和环境用我国北方一些地区大量挤占生态和环境用水,实际上是靠牺牲生态和环境用水来维水,实际上是靠牺牲生态和环境用水来维水,实际上是靠牺牲生态和环境用水来维水,实际上是靠牺牲生态和环境用水来维持着经济社会发展的用水需求。
持着经济社会发展的用水需求。
持着经济社会发展的用水需求。
持着经济社会发展的用水需求。
建成水库建成水库建成水库建成水库8.58.58.58.5万座万座万座万座总蓄水能力总蓄水能力总蓄水能力总蓄水能力5000500050005000亿亿亿亿mm33兴建引水工程兴建引水工程兴建引水工程兴建引水工程100100100100多万项多万项多万项多万项,引水闸,引水闸,引水闸,引水闸3333万多座万多座万多座万多座,提水,提水,提水,提水工程工程工程工程40404040多万处多万处多万处多万处,形成年,形成年,形成年,形成年供水能力供水能力供水能力供水能力5800580058005800亿亿亿亿mmmm我国政府采取了一系列有效措施,基本保障我国政府采取了一系列有效措施,基本保障我国政府采取了一系列有效措施,基本保障我国政府采取了一系列有效措施,基本保障了人民生活和经济社会发展的用水需求了人民生活和经济社会发展的用水需求了人民生活和经济社会发展的用水需求了人民生活和经济社会发展的用水需求水资源开发利用难度越来越大,北方大多数水资源开发利用难度越来越大,北方大多数水资源开发利用难度越来越大,北方大多数水资源开发利用难度越来越大,北方大多数河流开发利用超出水资源承载能力河流开发利用超出水资源承载能力河流开发利用超出水资源承载能力河流开发利用超出水资源承载能力1919404010110176765353171716161717114141002020404060608080100100120120河流合理开发上限河流合理开发上限我国河流水资源开发利用程度我国河流水资源开发利用程度我国河流水资源开发利用程度我国河流水资源开发利用程度未来我国需水量,尤其是工业和未来我国需水量,尤其是工业和生活用水量,将随着人口的增长、经生活用水量,将随着人口的增长、经济的发展而进一步增加。
济的发展而进一步增加。
我国水资源供需矛盾将更加突出我国水资源供需矛盾将更加突出水灾害水灾害洪涝灾害洪涝灾害旱灾旱灾33
(一)洪涝灾害
(一)洪涝灾害9898抗洪抗洪黄河悬河黄河悬河
(二)旱灾
(二)旱灾近500年持续性早灾时间最长、范围最大、受灾人口最多的旱灾。
旱灾遍及20个省市,北方多数地区持续旱灾5-9年,1637年始于陕西北部,1646年终于湖南。
重早区涉及黄河、海河,涉及长江流域中下游15个省市,干旱重灾区连成一片,波及中国一半以上人口。
崇祯年间陕西关中爆发了李自成、张献忠农民起义,1644年农民起义军攻人北京,明朝灭亡。
1)1)明崇祯十年至清顺治三年明崇祯十年至清顺治三年(1637-1646)(1637-1646)严重干早段发生在1976-1878年。
山西、河南、河北、山东4省因早灾致死1300万人,是世纪以前有记载的死亡人数最多的早灾。
这次事件的旱区广及13个省份,主旱区在中国北方的山西、河南和陕西。
旱区中心的连续无透雨时段达200d以上,跨年度的连续无透雨时段长度超过300d。
以无透雨的持续时间长度而论,这次干旱事件的严重程度超过了20世纪最严重的19281930年干旱事件。
2)2)同治三年至光绪五年同治三年至光绪五年(1874-1879)(1874-1879)年年连年持续干旱灾害造成了谷物歉收、绝收,引起严重饥荒,伴有疫病流行和蝗灾发生,国力损伤、民众灾难深重。
33)1928-19321928-1932年西北大旱灾年西北大旱灾重旱区主要分布在陕西、山西、宁夏、甘肃、河南,波及青海东部、四川北部、湖北西部、湖南中部等地。
1928年重灾区分布在晋南地区、河南北部、甘肃全省和陕西北部。
1929年延伸至陕西全省,个县死亡人数达到250万甘肃全省个58县死亡230万人。
此次大旱持续到1932年。
44)1949-19901949-1990年干旱情年干旱情况况1949-1990年全国平均每年受旱面积超过20万km2的有23年;成灾面积超过10万km2大旱年有12年;成灾面积超过15万km2的大旱年有5年。
按成灾面积大小依次为1961年、1978年、1960年、1988年、1989年。
其中持续旱灾年有1959-1961年、1980-1982年、1986-1989等。
1960-19621960-1962年旱灾分布年旱灾分布1980-19821980-1982年旱灾分布年旱灾分布干湿变化对国
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