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水分循环一般包括降水、径流、蒸发三个阶段。降水包括雨、雪、雾、雹等形式；径流是指沿地面和地下动着的水流，包括地表径流和地下径流；蒸发包括水面蒸发、植物蒸腾、土壤蒸发等。 水的循环按其循环过程的不同，可分为大循环和小循环两种。从海洋蒸发上升的水汽被气流带到陆地，遇冷凝聚而以降水的方式落到地面。降落的水一部蒸发，重新回到空中，一部分形成地表径流汇入江河，流归海洋。这种海洋与陆地之间的水迁移与交换现象称为大循环。 从海洋表面蒸发变成的水汽，上升到空中，遇冷凝聚后又降落到海洋上，或者从陆地上蒸发变成的水汽，上升到空中，遇冷凝聚后又降落到陆地上，这种海洋内部或陆地内部的水的迁移与交换现象称为小循环。 水的大循环与小循环实际小是不能截然分开的，是互相联系的，小循环往往包含在大循环内部。水的循环的总的趋势是海洋向陆地输送水汽，而陆地又将一部分径流流回至大海。 在水的循环过程中，地球上的大气圈、水圈和岩石圈之间，通过蒸发、降水、下渗也进行着水的交换。 水资源的含义 水作为大自然赋予人类的宝贵财富，早就被人们关注。但是人们经常使用“水资源”一词，却是近一二十年的事。关于水资源的含义，有几十种之多，较普遍的说法是指“可以供人们经常取用、逐年可以恢复的水量”。也就是通常所指的淡水资源。这样，苦咸的的海水就不算在内，连千年难化的冰川、不易取用的一部分戚纤地下水也排除在外了。水落石出资源是人类调查了解得最清楚的资源，决不会像煤、铁、石油等资源那样有新的大发现而改变数量结构和分布。其实，水资源还应包括水所具有的发电、航运、养殖、环境等方面的能力。 水资源 水资源是人类生产和生活不可缺少的自然资源，也是生物赖以生存的环境资源，随着水资源危机的加剧和水环境质量不断恶化，水资源短缺已演变成世界倍受关注的资源环境问题之一。 近20年高雀仿来，"水资源"名词在我国广泛流行，但对其内涵，却仁者见仁，智者见智，尚无公认的定论。究其原因，主要是:（1）不同部门、不同行业对水资源的理解有差异，甚至相反；（2）水的表现形式多种多样，如地表水、地下水、降水、土壤水等，且相互之间可以转化；（3）水的物理、化学性质具有较强的地域性，它至少包含水量和水质两方面，这两方面在自然因素或社会因素影响下是可变的；（4）水资源的开 发利用，受自然因素、社会因素、经济因素、环境因素等多种因素的影响和限制，水资源利用 效率，由于上述诸多因素的影响是在不断地发生变化的；（5）这主要是由于水资源系统是一个复杂的耦合系统，它涉及到众多的学科，如数学、物理学、化学、生物学、地学、气象学、水文学、地质学等等，并且与人类社会发展和生存环境相结合。 在国外，较早采用"水资源"这一概念的是美国地质调查局。1894年，该局设立了水资源处），其主要业务范围是对地表河川径流和地下水的观测。1963年，英国通过了水资源法，在该法中将水资源定义为"具有足够数量的可用水?quot;。1965年，美国通过了水资源规划法案，同时成立了Water Resources Council（水资源理事会），此时水资源具有浓厚的行业内涵。在《英国大百岁大科全书》中，水资源被定义为"全部自然界任何形态的水，包括气态水、液态水和固态水"。此定义被广泛引用，这与英国大百科全书权威性有很大关系。1977年联合国教科文组织建议"水资源应指可资利用或有可能被利用的水源，这个水源应具有足够的数量和可用的质量，并能在某一地点为满足某种用途而可被利用。" 我国开发利用水资源具有悠久的历史，逐渐形成了比较完整且具有中国特色的水利科学体系。公元前250年左右，秦代李冰在四川省灌县修建了解决成都平原水旱灾害的举世闻名的都江堰水利工程就是明显的一例。长期以来，水利界人士一直认为水利就是兴水利、除水害。在西方国家文字中，暂时还找不到与我国"水利"一词完全相对应的较贴切的译文。因此，我国水利与水资源两词并行，具有一定的历史背景。随着时间的发展，西方的"水资源"也越来越具有"水利"的意义。 中国大百科全书》是国内最具有权威性的工具书，但在不同卷册中对水资源给予了不同解释。如在大气科学、海洋科学、水文科学卷中，水资源被定义为"地球表层可供人类利用的水，包括水量（水质）、水域和水能资源，一般指每年可更新的水量资?quot;；在水利卷中，水资源则被定义为"自然界各种形态（气态、固态或液态）的天然水，并将可供人类利用的水资源作为供评价的水资源"。为了对水资源的内涵有全面深刻的认识，并尽可能达到统一，1991年部分知名专家学者进行了一次笔谈，它们的主要观点是：（1）降水是大陆上一切水分的来源，但它只是一种潜在的水资源，只有降水中可被利用的那一部分水量，才是真正的水资源。在降水中可以转变为水资源部分是"四水"，即：a水文部门所计算河川径流是与地下水补给量之和扣除重复计算量；b土壤水含量；c蒸发量；d区域间径流交换量。（2）从自然资源概念出发，水资源可定义为人类生产与生活资料的天然水源，广义水资源应为一切可被人类利用的天然水，狭义的水资源是指被人们对水资源开发利用的那部分水。（3）水资源是指可供国民经济利用的淡水水源，它来源于大气降水，其数量为扣除降水期蒸发的总降水量。（4）水资源一般是指生活用水、工业用水和农业用水，此称为狭义水资源；广义水资源还包括航运用水、能源用水、渔业用水以及工矿水资源与热水资源等。概言之，一切具有利用价值，包括各种不同来源或不同形式的水，均属于水资源范畴。（5）不能笼统地?quot;四水"为水资源，只有那些具有稳定径流量、可供利用的相应数量的水定义为水资源。(6）"水"和"水资源"在涵义上是有区别的，水资源主要指与人类社会用水密切相关而又能不断更新的淡水，包括地表水、地下水和土壤水，其补给来源为大气降水。（7）水资源是维持人类社会存在并发展的重要自然资源之一，它应当具有如下特性：a可以按着社会的需要提供或有可能提供的水量；b这个水量有可靠的来源，其来源可通过水循环不断得到更新或补充；c这个水量可以由人工加以控制；d这个水量及其水质能够适应用水要求。 从上述众多的水资源定义中我们可以发现，水资源的定义是随着社会的发展而发生变化的，它具有一定的时代烙印，并且出现了从非常广泛外延向逐渐明确内涵的方向演变的趋势。由于其出发点不同，相对于特定的研究学科领域而言，它们都具有合理的因素。从各个有关水资源学科出发，水资源涵义非常明确，研究对象十分清楚，但是如果从宏观角度系统地认识水资源，水资源定义又很模糊，让人感到五花八门，难以掌握。同时我们还必须注意到，上述各种水资源的定义，基本上都是围绕着水的形态、利用、水量等展开论述，很少涉及水资源的质即水质，然而，水质对于水资源而言，是十分重要的，如果不考虑水质而研究水资源，必将导致水资源开发利用的失误。 本世纪70年代以来，水资源的开发利用出现了新的问题，主要表现在以下三方面：（1）水资源出现了短缺，所谓短缺是指相对水资源需求而言，水资源供给不能满足生产生活的需求，导致生产开工不足，饮用发生危机，造成了巨大社会经济损失，逐渐显现出水资源是国民经济持续快速健康发展的"瓶颈"，水资源产业是国民经济基础产业，优先发展它是一种历史的必然的趋势；（2）工农业生产和人民生活过程中排放出大量的污水，它们一方面污染了水源，导致水资源功能下降，使本来就具有的水资源供需矛盾更加尖锐，给经济环境带来极大不利影响，严重地制约着经济社会的可持续发展，另一方面，为了缓解水资源的供需矛盾和日益严重的水环境恶化的世界性难题，污水处理回用已迫在眉睫；（3）水资源开发利用带来了一系列环境问题，必须正确处理它们对环境所造成的冲击，尽可能将其对环境所形成的不利影响降低到最低程度，这样水利工程才能发挥最大的效益，也只有这样，对水资源的开发利用、保护和管理才能做出正确决策。因此，从现实角度来看，水资源不仅具有自然属性、社会属性、环境属性，更重要的是它还具有经济属性。世界银行负责环境持续发展的副总裁伊斯梅尔•塞诺丁说：对世界上正耗尽的水资源的管理需要有一个全球性政策，水应该被看做是一种经济资源。 综上所述，水资源包含水量与水质两个方面，是人类生产生活及生命生存不可替代的自然资源和环境资源，是在一定的经济技术条件下能够为社会直接利用或待利用，参与自然界水分循环，影响国民经济的淡水。细加分析此定义，我们会发现它有三个显著的特征： （1）将经济、技术因素隐含在水资源中，强调了水资源的经济属性和社会属性，因而水资源量具有相对的动态性。一些暂时无法利用的水，如南极的冰山，尽管暂时对国民经济没有影响，但当经济技术发展到一定阶段可以开发利用时，它就是水资源，水资源量含有一定的经济技术水量。 （2）将失去使用价值的污水划归到水资源行列中。在以往的水资源概念中，污水没有相应的地位，很少论及。世界各国每年向环境排放大量的污水，它们对国民经济和社会发展产生巨大影响。我国每年因水资源污染所造成的损失约400亿元。污水也是待开发利用的资源，目前正在兴起的污水资源化技术为解决水资源供需矛盾、保护水环境带来了佳音，如果在理论上不给它相应的地位，这是很不符合现实要求的； （3）明确强调水资源是环境资源，因而水资源的开发利用必须限制在环境可承受的范围之内，在研究水资源时，立足于水量、水质兼顾，避免两者的分离出现偏差的同时，必须考虑水资源环境的制约因素，否则，在理论上是不完善的，在实践上是要付出代价的。 水资源是生命的源泉，是生态系统不可缺少的要素，同土地、能源等构成人类经济与社会发展的基本条件。随着人口与经济的增长，世界水资源的需求量不断增加，水环境也不断恶化，水资源紧缺已成为共同关注的全球性问题。1997年1月，联合国在《对世界淡水资源的全面评价》的报告中指出：缺水问题将严重地制约21世纪经济和社会发展，并可能导致国家间的冲突。 水是自然界的重要组成物质，是环境中最活跃的要素，是人类和一切生物赖以生存和发展的最重要最基本的物质基础。随着经济社会的不断发展，水已经成为许多地区可持续发展的重要制约因素。如何有效解决水资源供需矛盾，是当今重大问题。实践证明，对水的科学管理是实现水资源可持续利用的有效方法之一。随着经济社会的不断发展以及世界范围内水危机的日益严重，水资源可持续利用问题已成为世人关注的焦点。比较一致的观点是必须加强水资源的管理，以杜绝在水资源的开发利用过程中，损害水资源的自然再生能力，和在用水中对资源的浪费与扩大污染源。 加强水资源管理的主要目的，就是要从当地的水资源特点和社会对水资源的需求实践出发，建立与之相适应的一套管理制度和手段，以保证社会、经济的可持续发展和人类生存环境的安全，包括应当采取的政治的、经济的、法律的以及其他有关的各类有效措施，并通过这些措施不断提高广大当事者--人民群众、各级权力机构、有关的组织和团体对加强水资源管理的重视程度，自觉地采取行动或规范自己的行为，以达到保护水资源可持续利用的目的。经济杠杆在水资源管理中的有效作用是不容忽视的。由于社会和经济发展阶段和水平的不同，以及历史上形成的原因，对水资源价值和价格观方面的认识也有很大差异。在我国一个相当长的时期内，水价一直偏低甚至无偿使用。应建立合理水价形成机制及对水价性质的分解，适应社会主义市场经济条件下水资源价格核算的原则及其定量计算，对我国水价体系进行改革。 世界水资源概况 水是由氢氧两种元素组成的的化合物，它是如何形成的，目前学术界存在着较大的争议，尚未定论。水是地球极其丰富的自然资源，也是生物生存不可替代的环境资源，它成为现代社会可持续发展的关键因素之一，这种观点逐渐被理论界和决策层所接受。水能以气态、固态和液态等三种基本形态存在于自然界之中，分布极其广泛。下表是地球水圈赋存于各种介质中的水分布情况： 水 体 水储量 咸水 淡水 103 km3 % 103 km3 % 103 km3 % 海 洋 1338000.0 96.54 1338000 99.04 冰川与永久积雪 24064.1 1.74 24064.1 68.70 地下水 23400.0 1.69 12780 0.95 10530.0 30.06 永冻层中冰 300.0 0.02 0.86 湖泊水 176.4 0.013 85.4 0.006 0.26 土壤水 16.5 0.001 0.017 大气水 12.9 0.0009 0.037 沼泽水 11.5 0.0008 0.033 河流水 2.12 0.0002 0.006 生物水 1.12 0.0001 0.003 总 计 1385984.6 100 1350955.4 100 35029.2 100 所谓的水圈是由地球地壳表层、表面和围绕地球的大气层中液态、气态和固态的水组成的圈层，它是地球"四圈"（岩石圈、水圈、大气圈和生物圈）中最活跃的圈层。在水圈内，大部分水以液态形式存在，如海洋、地下水、地表水（湖泊、河流）和一切动植物体内存在的生物水等，少部分以水汽形式存在于大气中形成大气水，还有一部分以冰雪等固态形式存在于地球的南北极和陆地的高山上。从表1-2-1可以看出，地球上的水量是极其丰富的，其总储水量约为13.86亿立方公里，但我们必须注意到，水圈内水量的分布是十分不均匀的，大部分水储存在于低洼的海洋中，占96.54％，而且97.47%（分布于海洋、地下水和湖泊水中）为咸水，淡水仅占总水量的2.53%，且主要分布在冰川与永久积雪（占68.70%）和地下（占30.36%）之中。如果考虑现有的经济、技术能力，扣除无法取用的冰川和高山顶上的冰雪储量，理论上可以开发利用的淡水不到地球总水量1％，实际上，人类可以利用的淡水量远低于此理论值，主要是因为在总降水量中，有些是落在无人居住的地区如南极洲，或者降水集中于很短的时间内，由于缺乏有效的水利工程措施，很快地流入海洋之中。由此可见，尽管地球上的水是取之不尽的，但适合饮用的淡水水源则是十分有限的。 水圈中的水并不是静止不变的，而是处于不断的运动之中，存在着明显的水文循环现象。根据循环的实际，水文循环可以分为大循环和小循环两种基本形式。水文大循环就是水在陆地、海洋、大气中的相互转化，如海洋中的水，经过蒸发转化为大气水，大气水在一定条件下凝结，以降水的形式回到陆地表面，最后通过不同的形式回到海洋之中，完成一个循环过程。小循环就是上述三种介质中任意两种之间的水相互移动，如陆地中的水，通过植物蒸腾的形式进入大气，然后又回到陆地的过程。值得说明的是，不同的淡水和海洋正常更新循环的时间是不相等的，有的更新时间较长，有的更新时间极短，下表是各类淡水水体的更新时间： 水体 更新周期(年) 水体 更新周期(年) 永久积雪 9700 沼泽水 5 海 水 2500 土壤水 1 地下水 1400 河流 16天 湖泊水 17 大气水 8天 从上表可以看出，各种淡水更新周期存在着较大的差异，大气中的水只需8天时间就更新一次，是可更新资源，永久积雪需要9700年，地下水更新一次得需要1400年，时间较长，它告诉我们对于这种近似于不可更新的水资源而言，在开发利用时，必须慎而又慎。 不管地球上的水如何运动和更新，但是地球上的水从总体上来看是平衡的，它遵循着质量守恒定律。下表是全球年水量平衡表： 分 区 面 积 106km2 水 量(103km3) 水 深(mm) 降水 径流 蒸发 降水 径流 蒸发 海 洋 361 458 -47 505 1270 -130 1400 陆 地 其中:外流区 内流区 149 119 30 119 110 9 47 47 -- 72 63 9 800 920 300 315 395 -- 485 529 300 全 球 510 577 -- 577 1130 -- 1130 上表表明，地球上的水在海洋与陆地之间进行不断地循环，径流与蒸发的代数和等于降水量，从全球角度来看，降水量等于蒸发量。如果细加分析，它暗含了这样一个真理:地球上的水数量基本上是恒定的，它具有一定的承载力，我们没有能力改变这种客观存在，我们所能做到的是，在开发利用水资源时，不要超过其限度，因此，我们应该必须十分珍惜这种宝贵的资源。 世界水资源供需状况并不乐观。1996年5月，在纽约召开的"第三届自然资源委员会"上，联合国开发支持和管理服务部对153个国家（占世界人口的98.93%）的水资源，采用人均占有水资源量、人均国民经济总产值、人均取（用）水量等指标进行综合分析，将世界各国分为四类，即水资源丰富国（包括吉布提等100多个国家）、水资源脆弱国（包括美国等17个国家）、水资源紧缺国（包括摩洛哥等17个国家）、水资源贫乏国（包括阿尔及利亚等19个国家）（潘理中等，1996）。按此种评价法目前世界上有53个国家和地区（占全球陆地面积的60%）缺水。其中包括：西班牙、意大利南部、达尔马提尼亚沿岸、希腊、土耳其、阿拉伯国家（叙利亚除外）、伊朗大部分地区、巴基斯坦、印度西部、日本、朝鲜、澳大利亚、新西兰的西部地区和南部地带、西北非和西南非沿岸、巴拿马、墨西哥北部、智利中部和美国西南部、中国。目前的趋势和预测已经表明，到21世纪初，水危机将成为几乎所有干旱和半干旱国家普遍存在的问题，联合国发表的《世界水资源综合评估报告》预测结果表明，到2025年，全世界人口将增加至83亿，生活在水源紧张和经常缺水国家的人数，将从1990年的3亿增加到2025年的30亿，后者为前者的10倍，第三世界国家的城市面积也将大幅度增加，除非更有效地利用淡水资源、控制对江河湖泊的污染，更有效地利用净化后的水，否则，全世界将有1/3的人口遭受中高度到高度缺水的压力。
