城市水资源的开发利用与保护.pptx

城市水资源规划与管理城市水资源规划与管理UrbanWaterResourcesPlanning,UtilizationandManagement一一.绪论绪论(Introduction)1）水资源及其特性水资源及其特性(waterresourceandthecharacteristic)p水资源的含义、特性与紧缺状况（definition,characteristic,andstress）p水文循环与水的社会循环(hydrological&socialrecycle)2）水资源评价与承载力分析水资源评价与承载力分析(assessmentandbearingcapacity)p水资源的数量计算(volumequantification)p水资源的质量标准(qualitystandard)p水量预测与承载能力(demandforecastandbearingcapacity)1.1课程主要内容课程主要内容(Contents)1.1课程的主要内容3）水资源的开发利用（水资源的开发利用（developmentandutilization）p地表水资源及其开发利用（surfacewaterresource)p地下水资源及其开发利用(groundwaterresource)p非传统水资源利用(unconventionalwaterresource)p节水理论与途径（waterconservation)4）水资源管理与保护水资源管理与保护(managementandprotection)p水域功能划分(functionareaplotout)p水环境质量标准(waterenvironmentalqualitystandard)p水资源保护的体系与措施(protectionsystem&measures)课程主要内容的关系 第一章第一章 绪论绪论第二章第二章 水循环与水资源概况水循环与水资源概况第三章第三章 水资源评价水资源评价第五章第五章 地表水开发利用工程地表水开发利用工程第六章第六章 地下水开发利用工程地下水开发利用工程第七章第七章 水资源的主要用途水资源的主要用途水资源承载能力水资源承载能力水资源保护水资源保护水资源管理水资源管理水水资资源源基基本本情情况况水水资资源源开开发发利利用用水资源保障水资源保障二.水资源与水循环2.1水资源及其特性n水资源定义（definition)：可以利用可以利用或者有可能被利用有可能被利用的水源，具有足够的数量数量和可用的质量质量，并能在某处为满足某种用途而可被利用。（广义，UNESCO）人类在一定的经济技术条件下能够直接使用的淡水淡水。（狭义，工程上一般采用狭义定义工程上一般采用狭义定义）Water resource and hydrologic cycle水资源定义的含义n可利用和可能被利用的可利用和可能被利用的：主要指淡水资源，只占地球上总水量的3.5n其中极地冰盖占据了约70，难以被利用。n难开采的深层地下水不算n水资源主要指河川径流河川径流与浅层地下水浅层地下水0.025。n脏了没有使用价值的，不是水资源：劣于地表水V类标准的，就不算资源。2.1水资源及其特性水资源的特性：n循环（可再生）性(recyclable)n资源量的稀缺性(scarce)n分布不均匀性(unevenlydistributed)n利害两重性n利用的多样性HydrologicalrecycleFloodingdamageandpollutionMultiplefunctionsoftheutilization水资源量的描述单位与计算方法n国家/地区的水资源总量（亿m3/a）：综合国力的重要组成部分n人均资源量（m3/pa)，单位耕地水资源量(m3/hm2)：丰沛或紧缺的相对程度；n年平均径流深度（mm）、降雨量/蒸发量，自然生态状况的表述,中国年平均径流深度284mm，但是分布不均（世界平均314mm）n计算方法：通常是按当地的降雨量与径流深度折算，客水的资源量通常不算。年径流总量（亿米）中国 印度尼西亚 美国加拿大 俄罗斯巴西271152811329702312204000051912我国同世界部分国家年径流总量的比较（1996）我国水资源的总量大，居世界第六位。人均径流量（m/人.年）中国美国印度尼西亚 俄罗斯巴西加拿大216711294145092699032343105117我国同世界部分国家人均径流量的比较（1996）我国人均水资源量少，被列为全球13个缺水国家之一水资源与综合国力的关系n中国人均淡水储量只有美国的1/5左右，而且许多水源都污染严重，甚至达到了危险程度；而美国大部分水源已变得更加干净。n中国能源需求飙升，但其国内资源不足n粮食仍是中国的紧迫问题，美国是主要供应来源n人口老龄化和劳动人口减少将导致中国经济减速n老大哥式经济会遭遇更多的难题“美国不会被中国超越五大理由美国不会被中国超越五大理由”我国水资源的特点n人均水量低(约2100m3/人a），仅有世界平均值的四分之一；n空间分布不均匀，北方、西北干旱严重；n时间分布不均匀，降水量过分集中于雨季；n水土流失严重，水质污染严重。水少，水多，水脏水少，水多，水脏官方对我国水资源官方对我国水资源状况的简单归纳。状况的简单归纳。中国的水资源状况n黄河在过去的10多年年年断流，其中1997年断流226天，海河、辽河严重缺水。n华北大量超采地下水，河北累计超采地下水600亿m3，形成全世界面积最大的地下复合漏斗区，河塘干涸、树木枯死。n水利设施落后，洪水灾害对国民经济发展和社会安定构成潜在威胁，2010年前9个月，我国发生内涝的城市就有237个。n以三河（淮河、辽河、海河），三湖（太湖、巢湖、滇池）为代表的地表水体水质污染严重。n西北地区生态状况恶化，植被退化。世界水资源的概况世界水资源的概况按降水量与蒸发量评价按降水量与蒸发量评价由由于于受受地地理理位位置置和和地地形形地地貌貌的的影影响响，全全球球各各地地水水资资源在空间上都存在分布不均匀的状况。源在空间上都存在分布不均匀的状况。部分国家的水资源统计结果统计的153个国家中，加拿大列第8，中国第121位（2200m3/人年）Et：150200上海市域范围内本地径流量24亿m3/a，长江过境水资源量9335亿m3/a上海多年平均降雨量1150mm全国各省人均水资源量统计数据来源：2004年中国统计年鉴客水资源没有计入，上海、江苏其实不缺水客水资源没有计入，上海、江苏其实不缺水水资源量评估的参考标准水资源量评估的参考标准联合国有关组织对世界水资源紧缺状况做评价时，采用用水紧张指数(WaterStressIndex)描述资源余缺程度：2.2水文循环(hydrologicalcycle)水汽输送水汽输送水汽输送水汽输送降水降水降水降水蒸发蒸发蒸发蒸发植物蒸腾植物蒸腾植物蒸腾植物蒸腾湖湖湖湖海洋海洋海洋海洋蒸发蒸发蒸发蒸发降水降水降水降水云云云小循环小循环小循环小循环小循环小循环小循环小循环运动的主要过程：降水、渗流、径流、蒸发、输送运动的主要过程：降水、渗流、径流、蒸发、输送降水降水(Precipitation)蒸发蒸发(Evaporation)径流径流(Runoff)渗流渗流(Seepageflow)水文循环的主要成因n水资源成为能得到不断补充的可再生资源n实现地球水圈中各水体的水分交换n水体自净能力的主要影响因素n影响地球物质能量分布太阳能转化为水的位能河川冲刷堆积形成平原，营养物质输送入海洋存在液态、气态、固态三种形式，相互之间可转化是水循环的条件；太阳辐射与地心引力，是循环形成的动力。水循环的作用意义水的社会循环（城市部分）工业用户Industrial绿地,道路等公益用户Greenarea&Streets,etc.自来水厂Waterworks污水处理厂WWTP水源WaterResources供水管网Networks污水管网Sewer家庭用户Domestic商业,公共用户Commercial&Institutional水的社会循环（socialrecycle)n人类的生产、生活对水资源自然循环的影响之总和。包括水资源的取用、污水的处理排放、再生利用；其他水资源的利用水污染的控制n环境工程涉水领域所研究的具体对象如何实现相关工程的经济高效2.2水资源的质量质量与使用功能功能n水质满足一定使用要求的水，才能算作水资源；水资源的数量与质量是不能分割的。n水质衡量标准：所包含的污染物的数量；n按照污染物的来源、特性，将众多水污染物划分为耗氧物质耗氧物质、有害有机物有害有机物、重金属重金属、病病原微生物原微生物等主要类别，以便于评价讨论；n地表水体的水质，采用地表水环境质量标准来衡量划分。地表水环境质量标准地表水环境质量标准GB3838-2006基本项目标准值基本项目标准值(mg/L)序号项目 分类类类类类类类类类类类1水温()人为造成的环境水温变化应限制在：周平均最大温升1；周平均最大温降22pH值（无量纲）6-93溶解氧 饱和率90%（或7.5）65324高锰酸盐指数 24610155化学需氧量(COD)15152030406五日生化需氧量BOD5)3346107氨氮（NH3-N）0.150.51.01.52.08总磷（以P计）0.02（0.01）0.1（0.025）0.2（0.05）0.3（0.1）0.4（0.2）9总氮（湖、库、）0.20.51.01.52.010铜 0.011.01.01.01.011锌 0.051.01.02.02.0续表（GB3838-2002）序号项目 分类类类类类12氟化物(以F计)1.01.01.01.51.513硒 0.010.010.010.020.0214砷 0.050.050.050.10.115汞 0.000050.000050.00010.0010.00116镉 0.0010.0050.0050.0050.0117铬（六价）0.010.050.050.050.118铅 0.010.010.050.050.119氰化物 0.0050.050.20.20.220挥发酚 0.0020.0020.0050.010.121石油类 0.050.050.050.51.022阴离子表面活性剂 0.20.20.20.30.323硫化物 0.050.10.050.51.024粪大肠菌群（个/L）2002000100002000040000地表水环境质量标准中不同类别的用途n类，适用于江河源头，自然保护区n类，生活饮用水源一级保护区，珍稀鱼类保护区n类，生活饮用水源二级保护区，游泳区n类，一般工业用水及人体非直接接触娱乐用水；n类，农业用水及一般景观用水n劣于V类的，从水资源角度看没有使用价值。20002000年全国河流水质综合评价河长类别比例图年全国河流水质综合评价河长类别比例图上海市骨干河道的水质评价结论以有机污染为主，主要超标项目为：溶解氧、NH4-N、高锰酸盐指数、BOD和COD。(2004年）全国江河水资源质量综合评价表1997年水利部数据2005年黄河流域河流水质污染现状、是可以作为饮用水资源的水量是可以作为饮用水资源的水量流域水质状况分析：地表水环境质量标准地表水环境质量标准(GB3838-2002)n除了上面表格的基本项目标准限值基本项目标准限值之外，标准还制定了集中式生活饮用水地表水源地补充项目标准限值5个，主要涉及感观指标。n对集中式生活饮用水地表水源地，还有40个特定项目标准限值，全部是有毒有害有机物。n上述两类附加指标限值不分类。各地区人均水资源量水资源的价值n稀缺性资源价值的基础，也是市场形成的根本条件。n具有效用：能够满足人们需要的属性。n效用与稀缺性结合，形成商品的要素。n资源产权：交易形成的基本先决条件，包括所有权、使用权、受益权和转让权在内的一组权利。