中國水資源問題

關(guān)于中國水資源問題內(nèi)容提要一、中國水資源狀況評價二、中國水資源問題及其科學(xué)背景三、中國水資源問題應(yīng)對策略四、水資源應(yīng)對關(guān)鍵科技支撐第2頁,共52頁，2024年2月25日，星期天一、中國水資源狀況評價中國水資源總體格局主要受所處的地理位置及季風(fēng)氣候區(qū)、特殊的三大階地地形等因素控制。第3頁,共52頁，2024年2月25日，星期天全國多年平均降水量649mm，南多北少，東多西少。第4頁,共52頁，2024年2月25日，星期天400mm雨量線是濕潤半濕潤與干旱半干旱區(qū)分界線。第5頁,共52頁，2024年2月25日，星期天27%47%18%16%18%32%41%18%全國北方南方冬夏秋春8%4%9%62%

我國降水具有明顯雨熱同期的特征，夏季降水占全年的47%，其中北方地區(qū)占到62%。第6頁,共52頁，2024年2月25日，星期天全國多年平均水資源總量28405億m3，其中河川徑流量27328億m3，地下水資源量8226億m3，二者重復(fù)量7149億m3。第7頁,共52頁，2024年2月25日，星期天考慮洪水和基本生態(tài)用水，中國河道外最大可消耗的地表水量為7524億m3。Month第8頁,共52頁，2024年2月25日，星期天中國河川徑流年際變化大，北方地區(qū)年最大最小徑流極值比為4-7倍，一些支流可達(dá)10倍，不利于水資源的開發(fā)利用。中國CV值空間分布圖第9頁,共52頁，2024年2月25日，星期天國土耕地人口GDP

水資源空間分布與人口、耕地、礦藏資源等社會經(jīng)濟(jì)要素的空間分布不相匹配。第10頁,共52頁，2024年2月25日，星期天

近50年來，受自然因素和人類活動影響，我國水資源發(fā)生了深刻演變，尤其是21世紀(jì)以來，全國水資源量減少較明顯。2001-2009年與1956年-2000年比較，全國降水減少2.8%，地表水資源和水資源總量分別減少5.2%和3.6%，南北方均有所減少，其中海河區(qū)減少最為顯著，降水減少9%，地表水減少49%，水資源總量減少31%。第11頁,共52頁，2024年2月25日，星期天中國水資源自然條件評價優(yōu)勢因素劣勢因素水資源總量豐富單位國土面積、人均、畝均水資源量少雨熱同期，利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)年內(nèi)年際分布很不均勻山區(qū)產(chǎn)水量大，利于水資源調(diào)蓄南北方、東西部分布不均勻大江大河多，利于整體調(diào)配與耕地、礦藏等經(jīng)濟(jì)要素分布不匹配北方平原地區(qū)地下水賦存條件較好西南、黃河等地區(qū)水資源開發(fā)難度大第12頁,共52頁，2024年2月25日，星期天

我國單位國土面積水資源量為全球平均水平的83%，人均水資源量約2100m3，不足世界人均水平的1/3。在聯(lián)合國2006年對192個國家和地區(qū)評價中，位居第127位。不同國家水資源總量對比世界與中國人均水資源量對比世界中國中國水資源條件國際比較第13頁,共52頁，2024年2月25日，星期天

全國供水量從建國初期的1031億m3增加到2009年的5965億m3，增加了近5倍，年均增率1.4%。1949-2009年全國供水量變化狀況水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀評價第14頁,共52頁，2024年2月25日，星期天2009年全國供水結(jié)構(gòu)2009年全國用水結(jié)構(gòu)2009年全國總供水量5965.2億m3，其中地表水源供水量占81.1%，地下水源供水量占18.4%；生活用水占12.6%；工業(yè)用水占23.3%；農(nóng)業(yè)用水占62.4%；生態(tài)環(huán)境補水占1.7%。第15頁,共52頁，2024年2月25日，星期天二、中國水資源問題及其科學(xué)背景1、面臨的主要水資源問題水資源供需矛盾突出水環(huán)境污染嚴(yán)重水生態(tài)系統(tǒng)退化極端和突發(fā)事件頻繁第16頁,共52頁，2024年2月25日，星期天水資源短缺：全國正常年份缺水約500億方，海河、黃河、遼河、西北和東部沿海城市等地缺水嚴(yán)重，缺水范圍在蔓延。第17頁,共52頁，2024年2月25日，星期天主要原因：經(jīng)濟(jì)社會需水量快速增長是缺水的主因，同時也存在污染型缺水和工程型缺水問題，北方地區(qū)水資源量衰減加劇了缺水情勢。歸因分析北方流域水資源演變情況北方地區(qū)用水量增長情況第18頁,共52頁，2024年2月25日，星期天水環(huán)境污染：2009年全國廢污水排放量747億立方米，全國地表水水功能區(qū)達(dá)標(biāo)率為47.4%,

562眼監(jiān)測井中，水質(zhì)在Ⅳ～Ⅴ類監(jiān)測井占72.1%。第19頁,共52頁，2024年2月25日，星期天主要原因：排污量增加與水體納污能力降低綜合作用，其中入河排污量超過水體自凈能力是主因，由于水量減少和水動力學(xué)條件變化導(dǎo)致的水體自凈能力下降也是其中因素。歸因分析3.77.926.07.39.23.232.92.73.10.10.905101520253035松花江遼河海河黃河淮河長江太湖東南諸河珠江西南諸河西北諸河污徑比%全國各流域現(xiàn)狀排污-徑流比例第20頁,共52頁，2024年2月25日，星期天水生態(tài)退化：淡水生態(tài)系統(tǒng)功能整體呈現(xiàn)“局部改善、整體退化”態(tài)勢，北方平原區(qū)地下水嚴(yán)重超采，形成160余個地下水超采區(qū)。第21頁,共52頁，2024年2月25日，星期天主要原因：經(jīng)濟(jì)社會用水?dāng)D占基本生態(tài)用水是主因，另外河流水域侵占、濕地開發(fā)等也是南方水生態(tài)退化的重要原因。歸因分析全國2009年水資源收支平衡表第22頁,共52頁，2024年2月25日，星期天極端和突發(fā)事件發(fā)生頻率加大：近年來，我國北方地區(qū)旱災(zāi)高發(fā)，南方多雨地區(qū)季節(jié)性干旱也日趨嚴(yán)重，同時突發(fā)性水污染事件發(fā)生頻率加大。第23頁,共52頁，2024年2月25日，星期天主要原因：氣候變化與人類活動雙重影響。歸因分析第24頁,共52頁，2024年2月25日，星期天統(tǒng)一的客觀基礎(chǔ)：流域水循環(huán)2、水資源問題的科學(xué)背景第25頁,共52頁，2024年2月25日，星期天統(tǒng)一的科學(xué)背景：二元驅(qū)動下的流域水循環(huán)及其伴生過程演變2、水資源問題的科學(xué)背景缺水問題：自然水循環(huán)-社會水循環(huán)演變失衡水污染：與水循環(huán)伴生的水化學(xué)過程演變失衡生態(tài)退化：與水循環(huán)伴生的生態(tài)過程演變失衡水土流失：與水循環(huán)伴生的水沙過程演變失衡極端事件：氣候變化下的自然水循環(huán)過程演變第26頁,共52頁，2024年2月25日，星期天統(tǒng)一的科學(xué)基礎(chǔ)：“自然-社會”二元水循環(huán)及其伴生過程演變的機理揭示、規(guī)律認(rèn)知與過程模擬2、水資源問題的科學(xué)背景第27頁,共52頁，2024年2月25日，星期天統(tǒng)一的科學(xué)路徑：目標(biāo)導(dǎo)向下的“自然-社會”二元水循環(huán)系統(tǒng)的多維均衡綜合調(diào)控2、水資源問題的科學(xué)背景第28頁,共52頁，2024年2月25日，星期天三、中國水資源問題應(yīng)對策略

國家始終高度重視水資源問題應(yīng)對和安全保障體系的建設(shè)，全國現(xiàn)狀供水能力超過7000億立方米，實現(xiàn)了以占全球7%左右的水資源量，支撐著全球22%的人口和超過10%的經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度。年初發(fā)布了《中共中央國務(wù)院關(guān)于加快水利改革與發(fā)展的決定》，7月8日召開了中央水利工作會議，確定了水資源問題應(yīng)對策略。第29頁,共52頁，2024年2月25日，星期天三、中國水資源問題應(yīng)對策略國家水資源安全保障戰(zhàn)略框架第30頁,共52頁，2024年2月25日，星期天

一號文件明確提出要實行最嚴(yán)格的水資源管理制度，將其定位為“加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的戰(zhàn)略舉措”。第31頁,共52頁，2024年2月25日，星期天最嚴(yán)格水資源管理制度體系構(gòu)架第32頁,共52頁，2024年2月25日，星期天基本建成防洪抗旱減災(zāi)體系，抗旱能力顯著增強1基本建成水資源合理配置和高效利用體系，全國年用水總量力爭控制在6700億立方米以內(nèi)，城鄉(xiāng)供水保證率顯著提高，城鄉(xiāng)居民飲水安全得到全面保障，萬元國內(nèi)生產(chǎn)總值和萬元工業(yè)增加值用水量明顯降低，農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)提高到0.55以上2基本建成水資源保護(hù)和河湖健康保障體系，主要江河湖泊水功能區(qū)水質(zhì)明顯改善，城鎮(zhèn)供水水源地水質(zhì)全面達(dá)標(biāo)，地下水超采基本遏制3基本建成有利于水利科學(xué)發(fā)展的制度體系，最嚴(yán)格的水資源管理制度基本建立，水利投入穩(wěn)定增長機制進(jìn)一步完善，有利于水資源節(jié)約和合理配置的水價形成機制基本建立。4——2020年國家水資源安全保障目標(biāo)第33頁,共52頁，2024年2月25日，星期天四、水資源應(yīng)對關(guān)鍵科技支撐基礎(chǔ)認(rèn)知：“自然-社會”二元水循環(huán)基礎(chǔ)理論摸清家底：變化環(huán)境下的水資源評價方法合理分配：生態(tài)需水計算與水資源配置技術(shù)高效利用：社會水循環(huán)模擬與ET控制技術(shù)有效保護(hù)：水化學(xué)過程模擬與調(diào)控技術(shù)生態(tài)修復(fù)：水生態(tài)過程模擬與修復(fù)技術(shù)科學(xué)管理：復(fù)雜水資源系統(tǒng)綜合調(diào)度技術(shù)綜合平臺：流域水循環(huán)及其伴生過程模型系統(tǒng)第34頁,共52頁，2024年2月25日，星期天——基礎(chǔ)認(rèn)知：“自然-社會”二元水循環(huán)基礎(chǔ)理論“自然-社會”二元水循環(huán)基礎(chǔ)理論構(gòu)架第35頁,共52頁，2024年2月25日，星期天——摸清家底：變化環(huán)境下的水資源評價方法全口徑：基于全口徑的降水評價地表水/土壤水/地下水；層次化：有效性→廣義水資源可控性→狹義水資源可再生性→最小生態(tài)需水量、國民經(jīng)濟(jì)可利用量動態(tài)評價：通過變下墊面參數(shù)評價變化環(huán)境下的水資源黃河水資源全口徑解析第36頁,共52頁，2024年2月25日，星期天——摸清家底：變化環(huán)境下的水資源評價方法海河流域現(xiàn)狀下墊面及用水條件下的水收支平衡圖（1956-2005年）第37頁,共52頁，2024年2月25日，星期天——合理分配：生態(tài)需水計算與水資源配置技術(shù)分區(qū)域生態(tài)需水計算方法第38頁,共52頁，2024年2月25日，星期天——合理分配：生態(tài)需水計算與水資源配置技術(shù)基于七大總量控制的水資源量質(zhì)聯(lián)合配置技術(shù)第39頁,共52頁，2024年2月25日，星期天——高效利用：社會水循環(huán)模擬與ET控制技術(shù)社會水循環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)借鑒自然水文過程分布式模擬模型構(gòu)建方法，構(gòu)建基于用水單元斑塊識別的社會水循環(huán)模擬模型，描述社會水循環(huán)通量及循環(huán)過程。第40頁,共52頁，2024年2月25日，星期天——高效利用：社會水循環(huán)模擬與ET控制技術(shù)目標(biāo)ET及其控制技術(shù)第41頁,共52頁，2024年2月25日，星期天——有效保護(hù)：水化學(xué)過程模擬與調(diào)控技術(shù)水體營養(yǎng)主要化學(xué)過程第42頁,共52頁，2024年2月25日，星期天——有效保護(hù)：水化學(xué)過程模擬與調(diào)控技術(shù)圣維南（St.Venant）方程組水動力控制方程：水質(zhì)動力控制方程：連續(xù)方程動量守恒簡單河網(wǎng)示意圖第43頁,共52頁，2024年2月25日，星期天——生態(tài)修復(fù)：水生態(tài)過程模擬與修復(fù)技術(shù)第44頁,共52頁，2024年2月25日，星期天——生態(tài)修復(fù)：水生態(tài)過程模擬與修復(fù)技術(shù)第45頁,共52頁，2024年2月25日，星期天——科學(xué)管理：復(fù)雜水資源系統(tǒng)綜合調(diào)度技術(shù)第46頁,共52頁，2024年2月25日，星期天——科學(xué)管理：復(fù)雜水資源系統(tǒng)綜合調(diào)度技術(shù)南水北調(diào)中線水資源調(diào)度第47頁,共52頁，2024年2月25日，星期天——科學(xué)管理：復(fù)雜水資源系統(tǒng)綜合調(diào)度技術(shù)第48頁,共52頁，2024年2月25日，星期天——綜合平臺：流域水循環(huán)及其伴生過程模型系統(tǒng)二元水循環(huán)過程模擬：分布式自然水循環(huán)模擬模型-集總式（→半分布式→分布式）社會水循環(huán)模擬模型水循環(huán)伴生過程模擬：流域水化學(xué)模擬模型、流域水生態(tài)模擬模型、流域水沙模型；第