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水利水电之水资源管理第一章

本章导学
导言

在宇宙中,我们所生活的地球是一座美丽的蓝色星球,地球表面的70%都被水所覆盖着。但是其中97.5%是海水,人类赖以生存的淡水只占大约2.5%。而淡水中又有将近70%的水是以南极、北极和高山上永久冰川的形式存在。能够为人类所利用的淡水,只占地球总水量以及淡水量的很少部分。本章我们将介绍水资源的定义、我国水资源的特点以及课程主要内容。

学习目标

1. 能叙述水资源的含义

2. 能概述我国水资源的分布特点

3. 能列举出我国的四大水问题

4. 能说出水资源可持续利用的内涵

5. 能概述课程的主要内容和学习任务

学习重点

1. 水资源的含义

2. 我国的四大水问题

3. 水资源的可持续利用

学习建议

1. 联系实际分析我国水资源的分布特点

2. 了解本课程内容在水资源开发利用工程的运用,增强对课程学习的兴趣

知识框图
1.1 水资源的含义

学前思考:永久冰川中的水能否计入水资源的数量中?

  • 视频:水资源的含义
  • 时长:01′40″

目前对于水资源有不同的理解,相应也存在水资源的多种不同定义。在一般意义上,水资源是指一个区域中能够逐年恢复和更新的,并能够为人类经济社会所利用的淡水。

对于水资源的含义可有以下认识。

(1)水资源是指淡水资源,不包括海水、苦咸水等。

(2)水资源是指可以被利用的淡水资源。有些淡水,如永久冰川和冻土中的固态水、大气中的气态水和云雾、土壤中的水,因不能被直接利用,所以都不计入区域水资源的数量。

(3)自然界中的水不断运动,在一个区域中,大气降水、地表水、地下水不断相互转化。水资源既包括地表水,又包括地下水。

(4)自然界中的水在不断循环运动,因此水资源是可以再生的。水资源是指一个区域中能够逐年恢复和更新的淡水。由于自然地理条件的限制,一个区域中能够逐年恢复和更新的淡水是有限的,因此,不能认为水资源是"取之不尽,用之不完",可以任意消耗的。

1.2 水资源的可持续利用
我国水资源的数量及分布

学前思考:我国水资源的数量和分布有何特点?

根据2017年水资源公报,我国水资源总量为28761.2亿m3,地表水资源量为27746.3亿m3,地下水资源量为8309.6亿m3

特别提示:由于地表水和地下水相互联系又相互转化,地表水资源与地下水资源有重复水量,水资源总量并不等于地表水资源量与地下水资源量之和。

图1.1 2017年各省级行政区水资源量

拓展阅读:2017年中国水资源公报

气候条件造成我国水资源的分布与补给在空间和时间上分布都很不均匀。总体来看,我国东部、南部水资源较多,西部、北部水资源稀缺。在七大江河中,黄河、淮河、海河、辽河流域水资源较少,长江、珠江、松花江流域水资源较为丰富。

我国降水量的年内和年际分配都极不均匀造成。关于汛期4个月的降水量占全年降水量的比率,南方约为60%,北方则为80%。关于最大年降雨量与最小年降雨量的比,南方为2~4倍,北方为3~8倍。许多流域有连续十几年丰水或持续十几年枯水的情况。

图1.2 中国水资源分布图

1.3 课程的主要内容

学前思考:课程的主要内容有哪些?课程内容在水资源开发利用工程的有何作用?

河流的天然来水能够满足当地工农业用水、生态和生活需水,则天然来水可以为人类社会所利用,成为自然资源。然而天然来水过程有丰有枯,不一定能适应用水的需要,且天然来水过多或过少,又会成为威胁人类生存和社会发展的水、旱灾害。兴建水利工程的目标是"兴水利除水害",是解决上述矛盾的主要技术措施。水利工程从修建到运用一般要经过规划设计、施工、管理三个阶段,每一阶段都需要掌握未来水文情势的变化。

水利工程的规划设计阶段是确定工程规模和主要建筑物尺寸。工程规模则主要取决于河流的来水量或洪水。如果对河流来水量估计过大,就会使工程设计规模太大,造成资金浪费;反之对来水量估计过小,则工程设计容量不够,以致不能充分利用水资源。特别是对河流洪水量的估计偏低,泄洪能力设计不足时,将关系到工程本身和下游人民生命财产的安全。

水利工程的施工阶段是将规划设计好的建筑物建成。施工期需要修建临时性的施工建筑物(围堰导流建筑物等)。在该阶段,为确定临时性水工建筑物的规模需要提供施工期设计洪水。一些水利工程,特别是大型工程的施工期较长,一般需要几年,甚至十几年,显然施工期设计洪水若估计的偏大,会使施工建筑物规模过大,造成浪费;若施工期设计洪水估计的偏小,易使施工建筑物受损坏,影响施工进度或造成损失。

水利工程的管理运用阶段在于充分发挥已建成的水利工程的作用。为此就需要知道未来一定时期内的来水情况,以便确定最合理的调度运用方案,提高工程效益。例如,为了控制有防洪任务的水库,需要进行洪水预报,以便提前腾空库容和及时拦蓄洪水。

在开发利用水资源的过程中,为了建好、管好和用好各种水利工程,都必须应用水资源管理课程的基本知识和基本方法。水资源管理是在实行新时期可持续发展水利治水方针形势下,为适应以水资源的可持续利用支持经济社会的可持续发展的需要,国家开放大学为水利水电工程管理专业开设的一门必修课程。通过本课程的学习,学习者应掌握水资源管理的基本概念、基本理论,并初步掌握有关的计算方法。经过对本课程的学习,并经过一定实践后,学习者应能够参与水资源评价与规划、水文分析计算、水利水电工程规划等有关工作,并初步具有从事水资源管理工作的能力。

水资源管理课程第1章介绍了水资源含义、战略地位,以及我国的四大水问题和水资源可持续利用,第2章介绍了水资源的形成及水文测验,第3章介绍了水文统计的基本方法,第3、4章介绍了年径流及洪水分析计算的方法,第6、7、8章分别介绍了水库兴利调节、防洪调节计算及水能计算方法,第9章介绍了水库调度,第10章介绍了水资源规划、配置、节约与保护。

本章小结

本章介绍了水资源含义、地位和我国水资源情势及水资源可持续利用,并提出了学习本课程的基本要求。本章的主要内容有:水资源的含义及其战略地位;我国资源数量及分布;我国的四大水问题;水资源可持续利用内涵;水资源管理课程的主要内容和学习任务。

话题讨论

1. 请查阅你所在的省(或市)最新的水资源公报,分析你省(或市)水资源数量与利用情况。

2. 欢迎将你的分析情况发帖与大家交流。

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