地球水体的组成和水资源
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发布时间：2022-04-20 08:53
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时间：2023-10-02 08:06
一、地球水体的组成
水体是地球环境的一个重要组成部分。水体以不同的物质形态（液态、固态、气态）分布于地球的大气圈、水圈、岩石圈和生物圈中。广义的水圈包括了地表及地壳表层岩石、生物和大气中的水体。地球上各种类型水体的储量及其构成比例如表2-1所示。从表面上看，地球71%的表面积被水覆盖，全球总水量为138 600万km3，水应该是丰富的。但仔细分析表2-1中各类水体的储量组成可知，地球水体的绝大部分（96.5%）是贮存于海洋中的咸水；陆地上的各种水体储量（加上大气水）只有3.5%，再扣除深层咸地下水和湖泊内海咸水后，真正陆地淡水只有2.53%。如果再把难于被人类利用的冰川及多年积雪、多年冻结层中水，以及沼泽水、生物水等也扣除在外，真正能为人类利用的水（地下淡水和河湖淡水）将只占全球水体储量的0.766%。由此可见，全球目前能被人类直接利用的水体储量是非常有限的。
表2-1 地球上各种水体的储量
二、地球上的水资源
水资源是指地球水圈、岩石圈中可供人类开采利用的水量。以目前的科学技术水平和经济上的合理性来衡量，可开发利用的水体主要是河水、湖泊淡水以及600 m深度内的地下淡水。随着科学技术的发展和经济水平的提高，其他一些水体如冰川和多年积雪、地下水微咸水等也可能纳入可利用水资源的统计范畴。如目前一些石油资源丰富而水资源贫乏的阿拉伯半岛上的国家，淡化的海水已在全国供水中占有相当大的比重。
在研究世界的水资源量时，首先必须区分“水体储量”（如表2-1所示）和“水资源量”这两个不同的概念。水体储量是从静止的观点计算出的某一瞬间在某种环境中贮存的某种水体的体积；而水资源量则是从水体循环和不断更新的角度计算出的某种水的水量，它是随着时间而变化的量。但是当某种类型水体（如冰川和多年积雪、多年冻土层中底冰、深部地下咸水等）的更新速度极慢，则其水体储量也可表征为水资源量。而对于那些更新时间较短的水体，如河水、湖泊淡水、浅埋潜水等，其水资源量则可能远大于其水体储量。一般说，循环交替速度快（或更新期短）的水体，其水资源量就丰富，反之则贫乏。地球上各种类型水体的更新期如表2-2所示。从表2-1地球上各种水体的储量可知，地下淡水的储量要比河水的储量大数千倍，但是由于河水的更新期（平均为16 d）要比地下水的更新期（平均1400 a）短很多，因此世界上河水的水资源量（即年径流量）却要比地下水的资源量大很多。全球地下水的资源量大约只相当于江河径流量的30%左右。
表2-2 地球上各种水体的更新期
从可更新与可利用的观点来看，世界上与人类生活、生产关系最密切的水资源主要有三种，即降水量、江河径流量和可更新的地下水量。降水量的大部分被植被吸收和蒸腾，或从土壤及地表水体中蒸发，又重新返回大气中。其余不到一半的降水量则形成了地表径流和渗入到地下含水层中。因此世界上的水资源，可以近似地用江河径流量和地下水的更新量来表征。全世界（陆地）的水资源概况如表2-3所示。但需指出，在进行世界或某一地区水资源总量的统计时，不能机械地把江河年平均径流量与地下水年更新量相叠加，因为两者之间经常存在相互转化的关系，所以在水资源总量统计时，必须扣除江河与地下水之间的重复水量。此外，水资源的调查与统计的实践工作说明，尽管江河水与地下水经常存在相互转化的关系，但是地下水在从*流向海洋的过程中，其水量除部分消耗于蒸发和直接排入海洋外，绝大部分可更新的浅层地下水量最终总是汇入江河而后再流入海洋，故在进行全世界或某一地区或国家的水资源统计时，又习惯于用江河的年径流量来表征水资源的数量。表2-4为世界一些主要国家江河年径流量和人均占有水资源量的统计数字。从表2-3中我们可看到：全球陆地119×1012m3的年降水量中，只有39.2%转化为江河径流量；而全球陆地地下水的年平均更新水量大致要占到江河年径流量的30%（南极除外）。从表2-4中我们可以看到：仅从江河平均年径流量来看，巴西、原苏联、加拿大、美国、印度尼西亚、中国和印度是世界拥有水资源最多的国家；如从人均水量看，则中国和印度是最少的国家，都远低于世界人均水量平均值［10 800 m3/（a·人）］。
表2-3 全世界水资源概况
表2-4 世界一些国家的江河年径流量和人均数值
三、中国的水资源概况
根据我国水利部门的统计，我国多年平均的降水量约60 000×108m3，折合降水深度为628 mm，低于全球陆地的平均降水深度（800 mm）。在我国的降水量中，56%的水量被植被吸收、蒸腾或被土壤及地表水体蒸发所消耗，只有44%的降水量形成地表径流和补给了地下水。我国水资源（包括河川径流量和地下水量）的分布及数量如表2-5所示。我国河川的多年平均径流量为26 380×108m3/a，全国地下水资源（以地下水补给量表征）为7 718×108m3/a，扣除河川径流量与地下水相互转化的重复量（6 888×108m3/a）后，我国水资源的总量约为27 120×108m3/a，从水资源总量上看，我国在世界各国中排列第四。
表2-5 全国按流域分片的水资源总量
我国水资源的时空分布状况和水资源的供给状况主要有以下特点：
（1）我国的水资源总量不少，列居世界各国的第四位，河川径流量列居第6位（参见表2-4），但可利用的水资源量却不多。据有关方面测算，扣除航运、发电、水产养殖和维持生态环境等必须保留的水量外，我国水资源的可利用量大约为10 000亿m3到11 000亿m3，目前的总用水量已达5 700多亿m3，故所剩已不多。从人均水资源占有量来看更为可怜，我国的人均占有水量在1981年时为2 700 m3/a，只相当于世界人均占有水量（10 800 m3）的四分之一，列居世界第88位。而且随着我国人口的增加，人均占有水量将会越来越少，按联合国关于人均水资源占有量小于3 000 m3定为缺水地区的上限规定，我国已列为整体缺水区。因此，在制定我国经济和社会发展计划时，必须认真考虑我国水资源不足的状况。
（2）我国水资源在地域分布上很不平衡。例如，长江流域及其以南地区的河川径流量占全国径流总量的82%，而耕地面积仅占全国的36%；黄河、淮河和海河三大流域的河川径流量仅占全国河川径流总量的6.5%，而耕地面积却占全国的40%；地下水资源的分布也有同样的特点，长江流域及其以南地区地下水资源约4 800亿m3/a，而北方地区仅有2 200亿m3/a。从人均水资源占有量来看，南北方的差距更为悬殊，北方地区人均水资源占有量仅为995.4m3/（a·人），南方地区则大于3 000 m3/（a·人）。因此，这种水资源分布不均的状况，更加剧了我国一些地区缺水的紧张局面。
（3）我国的水资源不仅在地域上分布极不平衡，而且在时间上也分配极不均匀，无论是年内或年际间的水量分配均有此特点。水量随时间分布不均匀的特点在北方地区尤为显著。如海河流域，6、7、8三个月的河川径流量一般要占年径流总量的40%～50%。年际间最大与最小径流量之比，一般达5～10倍，大者可达100多倍。水资源在时间上分配的不均匀性，加之缺乏天然或人工的水资源调蓄工程，致使水资源的可利用程度降低，进一步加剧了我国水资源的短缺，同时也是我国旱涝灾害频频发生的主要原因之一。
（4）我国地表水与地下水资源的比例在南、北方也极不一致。长江流域及其以南地区河川径流量与地下水资源之比，一般在4∶1以上；而北方地区两种水资源之比一般为1∶0.6，即地下水在总水资源量中所占比重比南方地区大得多。由此可见，我国各地水资源的开发应有不同的侧重点。
鉴于以上我国水资源的基本特点，实行节约用水、合理开发利用我国水资源、科学调度与分配我国水资源，将是制定我国水资源*时应长期坚持的方针。
