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水利科普知识

时间:2016-05-31 11:47:38来源:

  什么是河,什么是江,什么是湖,三者的区别是什么?


  就其源流而言,在古代,"河"是黄河的专称,"江"是长江的专称,后来才演变为河流的通称.变成通称之后,北方只用"河",北方的"什么什么江"一定是很晚才有的(汉语)名字.所以北方的河有大有小.南方用"江"兼用"河",所以南方的大河流叫"江",小河流叫"河".对于南方而言,"河"是外来词.这说明中国南方的吴越楚文化受了北方中原的夏文化的极大影响.据历史比较语言学家的研究,"江"字跟南亚语有关,可能是南亚语的底层,意思是,古代中国南方人是说南亚语的(国内的佤语,国外的柬埔寨语就属于南亚语),后来被说汉语的人同化了,但是保留了原来语言的一些成分,就叫底层.这个观点许多人接受了。
在古代“河”指的只是黄河,“江”指的只是长江,其他的就叫“水”,像汉水、渭水、洛水等等。后来由于黄河水含泥沙多呈黄色就叫“黄河”,而长江因为是我国最长的河流就叫“长江”,江和河就成了河流的统称。字典对江的解释是大河,不过从分布上看中部的河流好像都叫河,像淮河、渭河、海河等等,而叫江的最要分布在长江以南和东北,像钱塘江、珠江、松花江、黑龙江等等,当然也不绝对。江……较大的河,如长江、黑龙江、松花江等。河……通指一般的水道,其定义为“在重力作用下,经常或间歇地沿着线形伸展的凹地流动的天然水体”。通常可分为河源、上游、中游、下游和河口五个部分。我国仅次于长江的黄河,流域面积为75万平方公里,年平均流量为 482亿立方米。可见“河”并非专指小江,或小的河流。湖……陆地表面比较宽阔的洼地积水而成的水体。按成因可分为构造湖、火口湖、堰塞湖、冰川湖、岩溶湖、泻湖、牛轭湖、风蚀湖和人工湖等。按含盐量的多少,可分为淡水湖、咸水湖盐湖等。按湖和河的关系又可分为内陆湖和外流湖。如太湖、鄱阳湖、兴凯湖和青海湖等。江:一般是中国南方对水道的称呼。如长江、珠江、湘江等。河:一般是华北地区对水道的称呼。如黄河、渭河、淮河。但东北又称其为江。如松花江、嫩江等。地理书上说,世界上有四条大河,依次是:亚马逊河,密西西比河,长江,尼罗河。世界上最大的河都不叫江,。查辞典。“河,天然的水道”,“江,大河”。这是现代汉语词典对江与河作的诠释。但我想这只是语言学家依着习惯作的解释罢了,语言学最讲究尊重约定俗成。江的水流随季节变化较小,河的水流随季节变化较大.


  海拔


  先选取某海岸做常年的海平面观察,取常年平均位为基准海平面(海拔0米)。据此埋设基准点。我国现在用的是黄海海平面,基准点在青岛附近。由此海拔标高就利用精密布置、测量、计算得出的水准网就可以将全国各地的海拔高度统一。为获得精确的高度,要用各级精度的水准仪或是精确修正过的GPS高程测量。差一些的还可以用三角测量法。气压计法是用于野外勘探、考古、登山之用;超声波是测较深的海湖深度的。无论怎么测,都要利用前面说的水准网做为参考,是一个相对的高度。如要测珠峰高度,一直以来的做法就是先通过漫长的水准网和水准线路将标高引到喜马拉雅山下,登山队员在山顶插标志,用三角函数计算而得,所以会有50厘米的中误差(也就是精确到1米范围内的样子吧)。当前测珠峰高程大多使用GPS测高,精度会有提高。用超声波,超声波在空气中传播的速度为340米每秒,但是在水中的速度要比空气中快,具体是多少我就忘了,用超声波,比如到海底接受到信号一共用了10秒,那就是用每秒的速度乘10然后在除2,因为一去一回,所以要除2.世界最底的地方:马里亚纳海沟位于北太平洋西部马里亚纳群岛以东,为一条洋底弧形洼地,延伸2550公里,平均宽69公里。主海沟底部有较小陡壁谷地。1957年苏联调查船测到10990米深度,后又有11034米的新记录。。(11034-8848=2186)珠穆朗玛峰扔下去,都绰绰有余.


  水资源: 大气降水,地表水和地下水统称为水资源。它们三部分之间的关系是相互依存,相互转化,相辅相成的。与人类关系最密切的是淡水资源,就是指在目前经济技术条件下,可为人类利用的河川径流量。淡水湖泊量及可开采的地下水量。


  水能资源: 指水体的动能、势能和压力能等能量资源 。广义的水能资源包括河流水能、潮汐水能、波浪能、海流能等能量资源;狭义的水能资源指河流的水能资源。水能是一种可再生能源(见新能源与可再生能源)。到20世纪90年代初,河流水能是人类大规模利用的水能资源;潮汐水能也得到了较成功的利用;波浪能和海流能资源则正在进行开发研究。


  流域:由分水线所包围的河流集水区。分地面集水区和地下集水区两类。如果地面集水区和地下集水区相重合,称为闭合流域;如果不重合,则称为非闭合流域。平时所称的流域 ,一般都指地面集水区。


  流域面积:亦称受水面积或集水面积。者流域周围分水线与河口(或坝、闸址)断面之间所包围的面积,习惯上往往指地表水的集水面积,其单位以km2计。在水文地理研究中,流域面积是一个极为重要的数据 。自然条件相似的两个或多个地区,一般是流域面积越大的地区,该地区河流的水量也越丰富。


  河床:河谷中平水期水流所占据的谷底部分。又称河槽。河床横剖面呈一低洼的槽形。纵剖面,在山区较陡,深槽与浅滩交替,多跌水、瀑布;平原区坡度较缓,微有起伏。平面形态:山区河床多狭窄顺直,岸线因山嘴突出而呈犬牙交错 ;平原区河床多弯曲或分汊。河床纵剖面是从河源到河口的河床最低点的连线。该纵剖面的发展,受河流侵蚀基准面的控制。河流的下切面是无止境的,往往受某一基面控制,河流下切到接近这一平面后即失去侵蚀能力,不再向下侵蚀,这一平面称为河流侵蚀基准面。影响河床纵剖面发展的因素有气候、构造、岩性及环境变迁等。


  河长:指从河口到河源(河流上游最初具有表面水流形态的地点)的河道水面中心线的距离。在工程设计上所指的河长,常是某一河段的距离。


  分水岭:分隔相邻两个流域的高地。可以是山地、高原或是微有起伏的山丘、平原。分水岭上最高点的连线称分水线。分水岭有对称与不对称两类,对称的,分水线位于分水岭中央 ;不对称的,分水线偏向一侧。通常见到的是后者。不对称的原因主要是两坡构造岩性不同或两侧流域的侵蚀基准面不同造成。分水岭有从侵蚀后退快的一侧向侵蚀后退缓慢一侧移动的现象称分岭迁移。


  比降:亦称坡降、坡度。指水面水平距离内垂直尺度的变化。以千分率或万分率表示。河段水面沿河流方向的高程差与相应的河流长度相比,称之为水面的纵比降。由于地球自转和河道弯曲处离心力的作用,河道横断面的水面也不平,左右岸水面的高程差与之相应断面的河宽之比,称之水面的横比降。


  古河道:地质历史时期形成,后因河流他移而废弃的河道。引起河流改道可因构造运动抬升或下降,冰川、崩塌、滑坡将河道堰塞,或因人工另辟新河等原因。构造运动可使河流大规模改道,构造抬升可使废弃河道露出地面,而下降的因堆积作用旺盛,将河道掩埋,形成埋藏型古河道,如中国华北平原地下埋藏着古黄河、古海河等古河道。河流本身作用引起的改道多发生在平原地区,由于堆积作用旺盛,使河床逐渐淤浅升高成为地上河,当河流决口后,河流循新槽流去,原河道被废弃成为古河道,在地表留下条带状高地,形成裸露型古河道。裸露型古河道可在野外直接追索,也可根据遥感影像判读;埋藏型古河道则需借用钻探、物探等方法以及对沉积物岩性来确定。对古河道的研究有助于了解河床演变的特征与规律,对寻找地下水、砂矿、石油天然气等资源有着重要意义。


  河漫滩:河流洪 水期淹没的河 床以外的谷 底部分 。它由河流的横向迁移和洪水漫堤的沉积作用形成。平原区的河漫滩比较发育。由于横向 环流作用,V 字形河谷展宽,冲积物组成浅滩,浅滩加宽,枯水期大片露出水面成为雏形河漫滩。之后洪水携带的物质不断沉积,形成河漫滩。河漫滩沉积大多具二元结构,下部是河床相沉积,上部为河漫滩相沉积。河漫滩的主要类型有:①河曲型河漫滩,发育于弯曲型河段。常在凸岸堆积为滨河床沙坝、迂回扇等。②汊道型河漫滩,为在汊道型河段中形成的浅滩及其附属的沙坝、沙嘴等。③堰堤型河漫滩,发育于较直型河段,形成天然堤。④平行鬃岗型河漫滩,为堰堤型河漫滩与河曲型或汊道型河漫滩的过渡类型,表现为一系列平行鬃岗系统,鬃岗之间为浅沟、洼地或湖泊。


  阶地:指由于地壳上升,河流下切形成的阶梯状地貌。受河流下切侵蚀和堆积交替作用,河床加深,使原来的河漫滩抬高到洪水以上,从而使靠河一侧形成了陡坎的河流阶地。


  水准点:指在高程控制测量时埋设的高程控制点标志。由于水准点组成的高程控制网称水准网。标定水准点位置的标石和其他标记,统称为水准标记。


  标高:亦称高程。指地面点沿法线或重力线方向至高程基准面的高度,即测量点与设计的水准基面之间的垂直距离。
 

  地形:地形是地物和地貌的统称。地物是知地面上各种人为的或天然的固定物体,如河渠、房屋、道路等。地貌是指地表面倾斜缓急、高低起伏的形状,如山头、洼地、山谷等。


  悬移质:指悬浮在河道流水中、随流水向下移动的较细的泥沙及胶质物等。


  推移质:指在水流中沿河底滚动、移动、跳跃或以层移方式运动的泥沙颗粒。


  含沙量:指单位水体所含悬移质干泥沙的重量,其单位为每立方米浑水中含泥沙公斤数(kg/m3)。
勘测:指查勘、勘探和测量工作的总称。


  测量:指使用专门的仪器和工具,量出地表面自然形态和人工设施的形状及位置缩绘成图。


  径流:由于降水而从流域内地面与地下汇集到河沟,并沿河槽下泄的水流的统称。可分地面径流、地下径流两种。径流引起江河、湖泊水情的变化,是水文循环和水量平衡的基本要素。表示径流大小的方式有流量、径流总量、径流深、径流模数等。
 

  流速:指单位时间内水体移动的距离,单位为m/s。


  流量:指单位时间内通过某一过水断面的水量,单位为m3/s。


  降雨量:指从大气中降落到地面的雨、雪、雹等以及由水汽凝结成的露、霜等总水量,其单位为mm。
降雨强度:指单位时段内的降雨量。以毫米/分或毫米/时计。我国气象部门一般采用的降雨强度标准为:小雨:12小时内雨量小于5毫米,或24小时内雨量小于10毫米;中雨:12小时内雨量为5-14.9毫米,或24小时内雨量为10-24.9毫米;大雨:12小时内雨量为15-29.9毫米,或24小时内雨量为25-49.9毫米。暴雨的定量标准,各地并不一致,视具体情况而定。气象上大致规定暴雨按强度分三级:暴雨:12小时雨量等于和大于30毫米,或24小时雨量等于和大于50毫米;大暴雨:12小时雨量等于和大于70毫米,或24小时雨量等于和大于100毫米;特大暴雨:12小时雨量等于和大于140毫米,或24小时雨量等于和大于250毫米。


  水文年:指与水文清况相适应的一种专用年度。水文年度的开始日期有两种不同的划分方法:(1)选择供给河流水源自然转变的时候,即从专靠地下水源转变到地面水源增多的时候;(2)根据与地面水文气象相适应的时候,即选择降水量极少,地表径流接近停止的时候。因此,每一水文年度的开始日期是不同的,但为便于整编计算起见,实际划分时仍以某一月的第一日作为年度开始日期。


  蒸发:指水或雪转化成水汽的一种物理过程。


  汛期:指江河中由于流域内季节性或周期性降雨、融冰、化雪而引起的水位流量上涨时期。
枯水期:亦称枯水季。指流域内地表水流枯竭,主要依靠地下水补给水源的时期。在一年内枯水期历时久暂,随流域自然地理及气象条件而异。


  地下水:指存在于地表面以下岩土孔洞与缝隙之间的水。


  典型年:指在较长的水文系列中,具有代表性径流特征的丰水、平水、枯水年份。
水量平衡:指一个流域、地区或一个水体在任一时段内(如时、日、月、年等)输入水量(即来水)扣除输出水量(即去水)等于该范围的蓄水变量,也即水循环过程的收支平衡关系。
径流调节:指通过水库来控制河道流量变化,使之按各用水部门的需要调节分配河川径流过程。
水文资料:指从实地调查、观测及计算研究所得与水文有关的各项资料。例如降水量、蒸发量、水位、流量、含沙量等,以及从这些资料求得在一定时期内的最大值、最小值、平均值、总量、过程线和等值线等。
水文调查:为了水文分析计算、水利规划、水文预报以及其它工农业生产部门的需要而进行的野外查勘、试验,并向有关部门搜集资料的工作。其目的是补充水文基本站网定位观测之不足。调查内容包括:水文要素(水位、流量、含沙量、土壤含量、下渗等),气候特征(降水、蒸发、气温、湿度、风等),流域自然地理(地形、地质、水系、分水线、土壤、植被等),河道情况(河宽、水深、弯道、建筑物等),人类活动(水利、水土保持措施、土地利用、工农业用水等)以及水旱灾情,社会经济状况等方面。另外,在某些情况下,为了专门的目的,也可以组织专门的水文调查,例如洪水调查,主要是查清历史洪水的痕迹、发生的日期和情况以及河道情况、估算洪峰流量、洪水总量及发生的频率等。
水文年鉴:供各有关部门参考用的,分年刊印的各省、流域、水系水文整编资料成果。主要内容包括刊布说明,测站一览表与分布图,测站的考证资料,水位、流量、泥沙、降水、蒸发、地下水位等资料。一般均整编成逐日平均值表、月统计表、综合过程线图、等值线图等。
水文特征值:研究水文变化的定量值。用以表示一定时段(日、月、年、多年)内的水文要素的特征,如最大、最小、平均值等。常用的水文特征值有流量、径流总量、径流模数、径流深、径流系数等。有的把水文特征值再经过统计处理后所得的一些参数如均值X、变差系数Cv、偏态系数Cs等,也统称水文特征值。为区别干前者,工程上称它为水文统计参数。
水能规划:指开发水能资源的专业规划。其主要任务是根据水能资源特点和电网需求制定水能开发的方式、规模和程序。
丰水期:指江河水流主要依靠降雨或融雪补给的时期。一般是在雨季或春季气温持续升高的时期,这时河中水量丰富,延续时间长。
地面径流:指降水后除直接蒸发、植物截留、渗入地下、填充洼地外,其余经流域地面汇入河槽,并沿河下泄的水流。地面径流又由于降水形态的不同,可分为雨洪径流与融雪径流。前者是由降雨形成的,后者是由融雪产生的。它们的性质和形成过程是有所不同的。
流域平均雨量:又叫面雨量。水文工作中常需推求整个流域面上的平均降雨量。最常用的方法是算术平均法和垂直平分法(又叫做泰森多边形法),也有用绘制等雨量线图来推求的。
灌溉管理:指村灌区经营管理的总体。包括:用水管理、工程管理、经营管理和组织管理。其目的在于充分发挥水的经济效益,延长工程寿命,降低灌溉成本,不断进行灌区技术改造,为工农业生产服务。
水污染:人类在生产和生活中产生大量废水和废物。如果不经过处理就直接排入江河湖海,日积月累,超过了水体的自然净化能力,就会污染水质,影响自然环境,危害人类健康。
节水措施:1、提高水的重复利用率,做到一水多用。2、分系统供水,饮用水和杂用水分别用不同系统供水。
水文情势:指河流、湖泊、水库等自然水体各水文要素随时间的变化情况。包括水位随时间的变化、一次洪水的流量过程、一年的流量过程、河川径流量的年内和年际间的变化等。
世界100多个国家缺水,28国严重缺水;30年后全球缺水人口达33亿
缺水是一个世界性的普遍现象。据统计,全世界有100多个国家存在着不同程度的缺水,世界上有28个国家,被列为缺水国或严重缺水国。再过30年缺水国将达40~52个,缺水人口将增加8倍多,达28亿至33亿。淡水严重缺少的国家和地区,甚至影响到人们的基本生存。在邻接撒哈拉沙漠南部干旱的国家,因为缺水,农田荒废,几千万人挣扎在饥饿死亡线上,每年约有20万人饿死。目前发展中国家至少3/4的农村人口和1/5的城市人口常年不能获得安全卫生的饮用水,17亿人没有足够的饮用水。有的国家已经靠买水过日子。德国从瑞士买水,美国从加拿大买水,阿尔及利亚也从其它国家进口水。阿拉伯联合酋长国从1984年起,每年从日本进口雨水2000万立方米。精明的日本只要化100多吨水就可换得1吨石油。
在世界现有总水量中,海水约占97%,淡水储量只占2.53%。在地球的淡水中,深层地下水、两极及高山的冰川、永久性积雪和永久性冻土底共占淡水总量的97.01%以上;而比较容易开发利用的湖泊、河流、浅层地下水等淡水量仅占全球淡水总量的2.99%,约为104.6万亿立方米。鉴于深层地下水、两极及高山的冰川,永久性积雪等大量淡水目前尚难开发利用,不少国家或地区出现了淡水资源不足和告急。早在80年代中期以前,世界每年的淡水消耗量就达到31万亿吨左右。据联合国1986年公布的数据:世界四个最大用水国分别是:美国,苏联,印度和中国。它们的人口占世界人口的50%左右,灌溉土地面积占全球的70%,用水量占全球用水量的45%以上。美国每天的人均用水量是四国中最高的,几乎是苏联的2倍,中国和印度的5倍多。在四个国家中。美国的工业及发电用水量也是最高的,约占用水总量的54%,苏联占45%,中国占5%,而印度仅占3%。就灌溉用水来说,印度则为四国之首,它占用水总量的96%,中国占93%,苏联占51%,美国只占33%。然而,这四个最大的用水国都面临着淡水量日趋匮乏的严重问题。
中国水资源状况
水资源紧张 水是生态环境系统中最活跃、影响最广泛的耍素。它既是生命的源泉,也是工农业生产中不可替代的重要资源。在“3·22”世界水日前后,国外传媒忧心忡忡报道“水荒”、“水战”;国内不少新闻媒体,也把目光投向自己面临的“水危机”。
中国是个缺水大国,水资源并不丰富,但用水浪费惊人,供求问题十分突出。这个结论,并非危言耸听。我国水资源总量为2.81亿立方米,在世界上仅次于巴西、前苏联、加拿大、美国和印尼而居第6位。绝对量虽算丰富,但由于人口多,人均水资源占有量却大大低于世界平均水平,仅列世界第88位,为世界人均占有量的1/4;日本的1/2;美国的1/5;印尼及前苏联的1/7;加拿大的1/50。每亩占有水量是巴西的16.8%;日本的21.3%;加拿大的37.7%;印尼的13.6%。中国水资源时空分布不均,,广大的北方和沿海地区水资源严重不足。据统计,中国北方缺水区总面积达58万平方公里,包括京、津、冀、晋、鲁、豫北和辽中南等。这些地区的水资源开发程度已达70%。而且随着人口的迅速增长,人均水资源每年在递减。
农业缺水量大 中国是个农业大国,农业每年缺水约300亿立方米,受旱面积达2-3亿亩。目前灌溉面积仅7.3亿亩,如不兴建灌溉设施,每年缺水量将扩大到600-700亿立方米。此外,还有8000万农村人口饮水困难。
城市供水不足 中国517座城市中,有300多座城市缺水,每年缺水量达58亿立方米,日缺水量1600万吨。缺水城市主要集中在华北、沿海和省会和工业型城市。按目前的经济发展速度,如不及时兴建一批水源工程,每年缺水量将超过200亿立方米,将严重制约中国的经济发展和居民用水需求。 1996年“世界水日”的全球纪念活动在北京举行,主题是:为干渴的城市供水。
水污染日益严重 1994年中国排放污水量达365亿吨,其中25%的工业废水未经处理直接排入江河湖泊。七大流域中,辽河、海河、淮河已严重污染。洞庭湖、巢湖、白洋淀、南四湖、滇池等已遭不同程度的污染。中国90%以上城市水环境恶化,城市河流遭受严重污染。
地下水严重超采 华北地区的沿海城市最为严重。华北地区水位每年下降0.5-3米,河北省浅层地下水开采量已达到允许开采量的90%,河南省已达到70%。目前,这些地区有些地方的农业生产和城市供水,在一定程度上是以超、采地下水的代价来维持的。北方地区已形成8个总面积为1.5万平方公里的超采区。由于地下水的严重超采,造成沿海地区的海水入侵。山东莱州湾海水入侵面积达400多平方公里,海水以每年400米入侵速度向内陆推进。渤海地区海水入侵面积已达1433平方公里,造成耕地盐化,居民饮水困难。大连、青岛、烟台、盘锦、海口等城市都有类似问题。
水资源浪费严重 目前北方地区灌溉渠系大部分是土渠,防渗性能差,水的利用系数仅为30%。此外,由于设备陈旧、工艺落后,不少工业企业耗水量大,水的重复利用率只在50%左右。水的浪费更加剧了水资源危机。
据联合国环境规划署预测,水的问题将会同70年代的能源一样,成为下世纪初世界大部分地区面临的最严峻的自然资源问题。联合国的分析资料指出:地球的淡水比例仅占2.8%左右,其中99%以上蕴藏在南北两极的冰雪中或在地下口其余不到1%的淡水又有将近一半被土壤和空气吸收,余下的部分蕴藏在地球表面分布极不均等的江河湖泊之中。据统计,过去的50多年,全世界淡水使用量增加将近4倍,每年高达4130立方千米,农业用水占全部用水的60%,因为过去的20余年中,灌溉面积增加三分之一以上。亚洲国家的用水量增长最快。据预测,亚洲的用水量下世纪将从目前占世界用水量的一半上升到近三分之二。
许多国家水资源污染状况的恶化使得用水紧张状况进一步加剧。联合国有关机构对水资源所进行的监测表明:全球高达十分之一的河流受到了不同程度的污染。世界性的水荒已经开始带来严重的后果:全球部分地区已经出现因淡水供应不足而限制了各方面发展的状况。
我国水资源还有几个特点:一是全国降水在空间和时间的分布上极不平衡,南方水多,北方水少,差别悬殊,历史上水旱灾害极为频繁;二是北方有的地区人均占有水资源相当于世界上最干旱的国家,水丰富的南方却常常发生季节性干旱,使依赖水灌溉的主要农作物水稻及一些经济作物用水困难;三是污水排放量大处理率低,全国年排污水363亿吨,其中80%未经处理,使江河湖海和地下水严重污染,水质性缺水现象越来越严重;四是缺乏科学的用水定额和管理,生产耗水量大,水的浪费相当普遍,全国工业用水重复利用率仅有45%,万元工业产值耗水量远远高于工业友达国家,农业灌溉有效利用率一般只有25%至40%。所以,水的问题在我国是很严峻的。
城市生活用水和工农业生活用水都要求有稳定、可靠的供水。只有合理开发利用和保护水资源,防治水害,充分发挥水资源的综合效益,才能适应国民经济发展和人民生活的需要。一项调查预测表明,我国用水总量将逼近水资源总量,水资源“危机”为期不远。严峻的水环境形势要求进一步重视水的开发、利用。保护和水害防治等方面的立法工作,提高人们的节水、护水意识和“水患意识”,确保更有效地利用水资源,实现可持续发展战略。
早在1996年,朕合国在关于城市问题的第二次人类住区大会上警告欧洲各国政府说,除非欧洲改进措施,管好水资源,否则它在2l世纪初,将面临严重的缺水现象,很可能导致国家之间的冲突。 
由于欧洲联盟约有70%的人口居住在城市,而城市把大量的废物倾人大江大河,因此,通过管道流到居民家中的水质每况愈下。东欧和俄罗斯的水形势更是严峻,大多数地区的自来水已被认为不宜饮用。由于工业废物的倾人,河流受严重污染,即使现在着手解决危机,河水的彻底更新也需要超过一代人的时间。
严重的问题还来自水的浪费。例如,在瑞土和荷兰的调查表明,通过管道输送到住户家中的洁净水只有5%是供饮用或烹调之用。1/3的水用来冲洗马桶和洗洗涮涮。在德国的一些城市,地方政府正试验提供处理过的废水供冲洗马桶用。
据世界气象组织和世界银行起草的报告说,发展中国家和富裕国家水的浪费量不同,前者高达60%,后者为40%。
联合国第二次人类住区大会秘书长曾说:“水将是2l世纪国际社会争论最激烈的城市问题。”
南水北调中线工程总体介绍
1959年《长江流域利用规划要点报告》中,提出南水北调总的布局是从长江上、中、下游分别调水。中线工程近期从汉江丹江口水库引水,远景从长江干流调水。
1958年9月,水电部在批准丹江口水利枢纽初步设计任务书时,明确了引汉灌溉唐白河流域和引汉济黄济淮的任务。1968年丹江口水库下闸蓄水,1973年建成清泉沟引丹灌区渠首(输水能力100m3/s),1974年建成引汉总干渠陶岔渠首(近期设计引水流量500m3/s,后期可达1000m3/s),同时兴建了闸后8km长总干渠。
1978年10月,水电部以急件发文《关于加强南水北调规划工作的通知》,要求抓紧进行南水北调的规划修改补充工作上报。各有关单位进一步开展了南水北调规划工作。
1980年,水利部组织有关省市、部委、科研部门及大专院校的领导、专家、教授对中线工程水源区及渠首到北京的线路进行了全面查勘。查勘前后,长江委提出《南水北调中线引汉工程规划要点报告》和补充报告。制订了中线工程规划科研计划,由水利部在1981年正式下达。之后,按照该计划长江委和地矿部分别开展了黄河南、北的工程地质勘察工作,中科院地理所进行了江、淮、黄、海丰枯遭遇分析。
1983年,国家计委将南水北调中线工程列为国家“六五”前期工作重点项目。长江委与各省市协作,1987年完成了《南水北调中线规划报告》,重点研究了丹江口水库初期规模引水方案。水利部组织审查,按计划分两阶段进行,第一阶段审查后,长江委按会议要求作补充研究,于1988年正式上报,并向部主管领导作了汇报,但第二阶段审查未进行。
1990年10月,水利部发文要求“抓紧完成丹江口水利枢纽后期完建工程及调水方案的可行性研究和设计任务书工作”。
1991年11月长江委提出了《南水北调中线规划报告(1990年9月修订)》和《南水北调中线工程初步可行性研究报告》,明确了中线工程以城市生活及工业供水为主,兼顾农业及其他用水,不再要求通航,供水范围应包括天津市,并推荐加高丹江口水库大坝的调水方案。水利部对上述两个报告组织了审查,原则同意,也指出下阶段工作中需要补充研究的问题。1992年底,长江委提出中线工程可行性研究报告,由水利部和国际咨询公司分别组织对重大问题如可调水量、调蓄措施、总干渠、穿黄工程、投资估算等专题评审后,水利部于1994年初审查通过了可研报告,同意加高丹江口水利枢纽,年均调水147亿m3的调水方案。此方案也得到国家计委和北京、天津、河北、河南及湖北五省市赞同。稍后于1995年国家环保局也正式批准了《南水北调中线工程环境影响报告书》。1995年,国务院决定对东、中、西三条线由水利部组织论证、国家计委组织审查。论证审查工作持续到1998年3月,主要结论为:南水北调东、中、西三条线都是必要的,以中、东、西为实施顺序是妥当的,中线工程以加高丹江口水库大坝、总干渠设计引水流量630m3/s、加大流量800m3/s、调水145亿m3为最佳比选方案。
1994年水利部审查通过了《南水北调中线工程可行性研究报告》,在《审查意见》中指出:“下阶段应抓紧进行必要的补充工作,编制总干渠总体设计和丹江口水库续建等单项工程初步设计分别报审”。根据这一要求,长江委和总干渠沿线有关省市开展了初步设计工作。
勘测工作:目前已完成初设阶段全线的外业工作,渠线带状地形测图,大型河渠交叉建筑物地质勘察报告已组织专家审查验收,地质勘察、测量成果已提交设计使用。
水文工作:进行了大量的外业调查、观测、测量及内业分析计算工作,汉江水资源评价及丹江口加高库区回水水面线复核,陶岔渠首的施工设计洪水、总干渠交叉河流设计洪水,穿黄工程设计洪水及施工期洪水等分析计算均已完成,初设水文专题报告已通过专家审查验收。
科研工作:针对中线工程中的重点、难点技术问题,如丹江口高坝加高新老砼结合试验,穿黄隧洞结构试验等。根据设计要求开展了大量的设计科研和特殊科研。使新材料、新工艺、新技术、新方法得以在设计中应用。
规划设计工作:编制完成了《南水北调中线工程总干渠总体布置》。总体布置确定了总干渠渠道线路、总干渠分段流量规模及分水口门流量规模、建筑物工程总布置、总干渠沿线特征水位及水头分配、总干渠工程等级及设计标准等。同时还完成了渠道工程设计及大部分单项建筑物的初步设计,尚未组织审查验收和汇总。丹江口枢纽加高初步设计已在1994年前完成待审。穿黄工程也已完成不同方案的初步设计工作。
水利一词最早见于战国末期问世的《吕氏春秋》中的《孝行览·慎人》篇,但它所讲的“取水利”系指捕鱼之利。约公元前 104~前91年, 西汉史学家司马迁写成《史记》,其中的《河渠书》(见《史记·河渠书》)是中国第一部水利通史。该书记述了从禹治水到汉武帝黄河瓠子堵口这一历史时期内一系列治河防洪、开渠通航和引水灌溉的史实之后,感叹道:“甚哉水之为利害也”,并指出“自是之后,用事者争言水利”。从此,水利一词就具有防洪、灌溉、航运等除害兴利的含义。现代由于社会经济技术不断发展, 水利的内涵也在不断充实扩大 1933年,中国水利工程学会第三届年会的决议中就曾明确指出:“水利范围应包括防洪 、排水 、灌溉 、水力、水道、给水、污渠、港工八种工程在内。”其中的“水力”指水能利用 ,“污渠”指城镇排水。进入20世纪后半叶,水利中又增加了水土保持、水资源保护 、环境水利和水利渔业等新内容,水利的含义更加广泛。因此,水利一词可以概括为:人类社会为了生存和发展的需要,采取各种措施,对自然界的水和水域进行控制和调配,以防治水旱灾害,开发利用和保护水资源。研究这类活动及其对象的技术理论和方法的知识体系称水利科学。用于控制和调配自然界的地表水和地下水,以达到除害兴利目的而修建的工程称水利工程。
水利与人类 水是一切生命的源泉,是人类生活和生产活动中必不可少的物质。在人类社会的生存和发展中,需要不断地适应、利用、改造和保护水环境。水利事业随着社会生产力的发展而不断发展,并成为人类社会文明和经济发展的重要支柱。
原始社会生产力低下,人类没有改变自然环境的能力。人们逐水草而居,择丘陵而处,靠渔猎、采集和游牧为生,对自然界的水只能趋利避害,消极适应。进入奴隶社会和封建社会后,随着铁器工具的发展,人们在江河两岸发展农业,建设村庄和城镇,遂产生了防洪、排涝、灌溉、航运和城镇供水的需要,从而开创和发展了水利事业。
18世纪开始的产业革命,带来了科学和技术的发展。一些国家开始进入以工业生产为主的社会。水文学、水力学 、应用力学等基础学科的长足进步,各种新型建筑材料、设备、技术,如水泥、钢材、动力机械、电气设备和爆破技术等的发明和应用,使人类改造自然的能力大为提高。而人口的大量增长,城市的迅速发展,也对水利提出了新的要求。19世纪末,人们开始建造水电站和大型水库以及综合利用的水利枢纽,水利建设向着大规模、高速度和多目标开发的方向发展。
水利工程曾包括在土木工程学科之内,与道路、桥梁、公用民用建筑并列。水利工程具有下列特点:水工建筑物受水作用,工作条件复杂;施工难度大;各地的水文、气象、地形、地质等自然条件有差异,水文、气象状况存在或然性,因此大型水利工程的设计,总是各有特点,难于划一;大型水利工程投资大、工期较长,对社会、经济和环境有很大影响,既可有显著效益,但若严重失误或失事,又会造成巨大的损失或灾害。由于水利工程具有自身的特点,以及社会各部门对水利事业日益提出更多和更高的要求,促使水利学科在20世纪上半叶逐渐形成为独立的科学。
二次世界大战以后,随着各国经济的恢复和发展,以及系统论、控制论、信息论等新理论和电子计算机、遥感、微波通信等新技术的出现,水利事业进入蓬勃发展的新时期。但是在某些地方由于对水土资源的过量开发,或未能有效地进行保护,已造成恶果。例如:大量侵占江河湖泊水域,降低了防洪能力;滥伐滥垦森林草原,加剧了水土流失;工矿排放有毒废水,污染了水源;超量开采地下水,造成了水源危机等。因此,水利又面临许多新的课题。
通观历史,人类与水一直存在着既适应又矛盾的关系。随着人类社会的不断发展,人与水的矛盾也在不断变化,需要不断地采取水利措施加以解决,而每一次大规模的成功的水利实践,都会进一步提高水利在人类发展过程中的重要地位。
世界水利 地球上的水量是丰富的,但是淡水量仅占2.5%,而参与全球水循环的动态水量又仅为淡水量的1.6%,约为577万亿m 其中降落在陆地上以径流为主要形式的水量,多年平均为47万亿m 。这部分水量逐年循环再生,是人类开发利用的主要对象。然而这部分水量中约有三分之二是以暴雨和洪水形式出现,不仅难以大量利用,且常带来严重的水灾。
世界上不同地区因受自然地理和气象条件的制约,降雨和径流量有很大差异,因而产生不同的水利问题。非洲是高温干旱的大陆。水资源按面积平均在各大洲中为最少,不及亚洲或北美洲之半,并集中在西部的扎伊尔河等流域。除沿赤道两侧雨量较多外,大部分地区少雨,沙漠面积占陆地的三分之一。解决缺水问题,为非洲多数国家的首要任务。非洲有世界上最长的河流─尼罗河。尼罗河的水资源哺育了埃及的古文明,至今仍与埃及经济息息相关。 亚洲是面积大、人口多的大陆,雨量分布很不均匀。东南亚及沿海地区受湿润季风影响,水量较多,但因季节和年际变化雨量差异甚大,汛期的连续 雨常造成江河泛滥。如中国的长江、黄河,印度的恒河等都常为沿岸人民带来灾难。防洪问题成为这些地区的沉重负担。中亚、西亚及内陆地区干旱少雨,以致无灌溉即无农业,必须采取各种措施开辟水源。
北美洲的雨量自东南向西北递减,大部分地区雨量均匀,只有加拿大的中部、美国的西部内陆高原及墨西哥的北部为干旱地区。密西西比河为该洲的第一大河,洪涝灾害比较严重,美国曾投入巨大的力量整治这一水系,并建成沟通湖海的干支流航道网。在美国西部的干旱地区,修建了大规模的水利工程,对江河径流进行调节,并跨流域调水,保证了工农业的用水需要。在加拿大和美国境内,水能资源丰富,开发程度也较高。
南美洲以湿润大陆著称,径流模数为亚洲或北美洲的两倍有余,水量丰沛。北部的亚马孙河是世界第一大河,流域面积及径流量均为世界各河之冠,水能资源也较丰富,但流域内人烟较少,水资源有待开发。其他各河水量也较充裕,修建在巴拉那河上的伊泰普水电站,装机容量为1260万kW,为世界最大的水电站。
欧洲绝大部分地区具有温和湿润的气候,年际与季节降雨量分配比较均衡,水量丰富,河网稠密。欧洲人利用优越的自然条件,发展农业、开发水电、沟通航运,使欧洲的经济有较快的发展。
长期以来,世界各地的人们,在不同的历史时期和不同的自然条件下,为着不同的目的,修建了大量的各种类型的水利工程。特别是第二次世界大战之后,在短短几十年中所修建的工程之多,速度之快,规模之大,技术水平之高,均超过以往的历史阶段,并取得巨大的效益。在许多江河上建成了数以万计的水库,总库容达6万亿m ,大大增加了对径流的调节能力。通过水库、堤防、河道整治、分蓄洪水等综合措施,提高了许多江河的抗洪能力。如中国的黄河素以善淤善决善徙著称,过去平均每三年两次决口,灾害频繁,被称为“中国的忧患”。经过整治,已四十余年安澜。又如美国的密西西比河,洪水经常泛滥,经过修建一系列防治工程,使1973年和1983年发生大洪水时,减少洪灾损失各在百亿美元以上。在灌溉和排水方面,战后发展较快。1950年世界的灌溉面积为14.4亿亩,占世界耕地总面积的7%,到1986年已增至35亿亩,占耕地总面积的17%,其粮食产量占全世界总产量的40%,其产值达全世界农业总产值的一半。水力发电在20世纪初仍为新兴事业。1950年全世界水电装机约为7120万kW,到1986年已增至5.67亿kW,占世界可能开发的水能资源总数22.6亿kW的25%,但开发程度很不平衡。西欧一些发达国家如瑞士、法国、意大利、英国等,水能开发程度都已超过90%;而水能资源较丰富的发展中国家,开发程度还很低。水运是世界上较早开发的运输方式,受到各国的重视。如苏联的伏尔加河、北美的密西西比河、中国的长江、欧洲的多瑙河等,内河航运均较发达。19世纪后半叶和20世纪初,苏伊士运河和巴拿马运河先后通航,大大缩短了大西洋和印度洋及太平洋之间的海运航程,促进了世界水运的发展。当代世界第一大港荷兰的鹿特丹港,年吞吐量已达3亿t。在筑坝技术方面,战后发展很快,坝高和坝体规模都大大突破了过去的水平。据国际大坝委员会1986年登记,坝高15m以上的大坝约为3.6万座,其中坝高在200m以上的有26座。世界最高的坝是苏联于1989年建成的罗贡坝,坝高335m。与此同时,许多国家对于水土保持、水资源保护以及结合水利工程发展渔业和旅游业等均较重视,并取得不同程度的效益。
水利在中国中国位于亚洲东部,地势西高东低,季风气候明显。降水季节集中,年际变化很大,地区分布不均。东南沿海地区年雨量约1800mm,西北内陆不及200mm。水资源主要来自大气降水,年平均总量为28100亿m ,居世界第六位。中国雨热同步的气候条件、江河的丰沛水资源及江河中下游的广大冲积平原,都给中华民族的繁衍发展带来了有利条件。但水土资源的开发也伴随着与水旱灾害的斗争。人口的增长又增加了对水土资源开发的压力。至20世纪80年代,因人口众多,人均占有水资源量仅为世界人均值的四分之一。特别是水资源与土地资源的分布不相协调,南方水多而耕地少,北方水少而耕地多。如长江及其以南地区,江河径流量占全国的83%,但耕地只占33%;长江以北地区,耕地占全国的67%,但江河径流量仅占17%。这些都成为今后发展的制约因素。
水利在中国有着重要地位和悠久历史。历代有为的统治者,都把兴修水利作为治国安邦的大计。传说早在公元前21世纪,禹即主持治水,平治水土,疏导江河,三过家门而不入,一直为后人所崇敬。及至春秋战国时期,中国已先后建成一些相当规模的水利工程。其中如淮河的芍陂和期思陂等蓄水灌溉工程,华北的引漳十二渠灌溉工程,沟通江淮和黄淮的邗沟和鸿沟运河工程,以及赵、魏、齐等国修建的黄河堤防工程,都是这一时期的代表性水利建设。
战国末期,秦国国力殷实,重视水利,及至统一中国,生产力更有较大发展。四川的都江堰、关中的郑国渠(郑白渠)和沟通长江与珠江水系的灵渠,被誉为秦王朝三大杰出水利工程。国家的昌盛,使秦汉时期出现了兴修水利的高潮。汉武帝瓠子堵口,东汉王景治河等都是历史上的重大事件。在甘肃的河西走廊和宁夏、内蒙古的黄河河套,也都兴建了引水灌溉工程。
隋唐北宋五百余年间,是中国水利的鼎盛时期。社会稳定、经济繁荣,水利建设遍及全国各地,技术水平也有提高。隋朝投入巨大人力,建成了沟通长江和黄河流域的大运河,把全国广大地区通过水运联系起来,对政治、经济、文化的发展产生了深远影响。唐代除了大力维护运河的畅通,保证粮食的北运外,还在北方和南方大兴农田水利,包括关中的三白渠、浙江的它山堰等较大的工程共250多处。唐末以后,北方屡遭战乱,人口大量南移,使南方的农田水利迅速发展。太湖地区的圩田河网、滨海地区的海塘和御咸蓄淡工程,以及利用水力的碾、水碓等都有较大的发展。水利法规、技术规范已经出现,如唐《水部式》 、宋《河防通议》等。
从元明到清中期,中国水利又经历了六百年的发展。元代建都北京,开通了京杭运河。黄河自南宋时期夺淮改道以来,河患频繁。明代大力治黄,采用“束水攻沙”,固定黄河流路,修建高家堰,形成洪泽湖水库,“蓄清御黄”保证漕运。这些措施对明清的社会安定和经济发展起了很大作用,但也为淮河水系留下严重的后患。在长江中游,强化荆江大堤,并发展洞庭湖的圩垸,促进了两湖地区的农业生产。珠江流域及东南沿海的水利建设也有很大发展。但从整体而论,自16世纪下半叶起,中国水利事业的发展已趋缓慢。
清末民国时期,内忧外患频繁,国家无力兴修水利,以致河防失修、灌区萎缩、京杭运河中断,水利处于衰落时期。但是海禁渐开,西方的一些科学技术传入中国,成立了河海工程专门学校等水利院校,培养水利技术人才。各地开始设立雨量站、水文站、水工试验所等;研究编制了《导淮工程计划》、《永定河治本计划》等河流规划。在这一期间也修建了一些工程,如1912年在云南建成了石龙坝水电站,20年代修建了珠江的芦苞闸,30年代修建了永定河屈家店闸、苏北运河船闸和陕西的关中八惠灌溉工程等。但在全国范围内,水旱灾害日益严重,整治江河、兴修水利,已成为广大人民的迫切要求。1949年中华人民共和国成立后,水利进入飞跃发展时期。经过40年的努力,取得了远远超过前代的成就。对黄河、淮河、 海河、辽河等江河开始了全面的整治。全国整修加固堤防约20万km,修建了大、中、小型水库共8万多座,总库容4500亿m 。普遍提高了江河的防洪能力,初步解除了大部分江河的常遇水害,并为工农业和城市供水4700亿m 。农田水利方面,建成了万亩以上的灌区5300多处,配套机井250多万眼,全国灌溉面积由1949年的2.4亿亩猛增到80年代的7.2亿亩,居世界各国的首位。在不足全国耕地一半的灌溉土地上,生产出占全国产量三分之二的粮食和占全国产量60%的经济作物。中国以占世界7%的耕地,基本解决了占世界22%的人口的温饱问题。全国水电装机到1987年已超过3000万kW,年发电量达1000亿kW·h,占全国总发电量的20%。全国内河航运的里程已发展到11万km,年货运量达6.6亿t。与此同时,中国水利建设的科技水平也有很大提高,在修建高坝大库、大型灌区、整治多沙河流、农田旱涝盐碱综合治理和小水电开发等许多方面已接近或达到世界先进水平。 进入20世纪90年代,人类面临突出的问题是人口急剧增长,水资源日益紧张和水环境的日趋恶化。世界人口1930年约为20亿,到1987年已达到50亿,预计20世纪末将增至63亿,其中发展中国家的人口增长速度大于工业发达国家。人口的急剧增长,要求相应地增产粮食,特别对于发展中国家更是首要任务。随着人口增长和经济的发展,对水的需求将大大增加。但是世界上不少地方,如亚洲的中部及西部、非洲的东部和北部、美洲的西部以及东欧部分地区,都已不同程度地出现水源危机。向节水型社会发展,将成为世界性的发展趋势。随着人类利用自然和改造自然的能力的提高,自然界也受到不同程度的影响和破坏。展望未来,人类必须更加自觉地加强水资源的管理,防治水土资源的恶化,保证水环境的良性发展。
中国是人口大国,又是发展中国家。全国人口已超过11亿,预计到20世纪末将增至12亿以上。在人口持续增长的情况下,缺水形势将更加严峻。我们必须从自己的国情出发,使水利为实现国民经济和社会发展的战略目标提供全面服务。要继续巩固提高江河的防洪能力,特别是保证人口密集和经济发达的广大平原的防洪安全。要在河流上继续修建调节工程,使江河径流得到较充分的利用,并修建必要的跨流域调水工程,使全国供水能力从80年代末的4700亿m 增加到6500亿m 。要巩固和改造现有灌区,适当扩大灌溉面积,使全国有灌溉设施的土地从7.2亿亩增加到8亿亩;结合改造中低产田,使全国粮食产量到20世纪末达到5亿t。中国的水能资源居世界首位,但开发程度较低,应大力开发利用水能,到20世纪末力争水电装机达到8000万kW。要发挥水运的优越条件,增加内河航运在交通运输中的比重。在综合开发利用水资源的同时,还要加强水土保持、防治水质污染、改善城乡的供水条件;利用水利设施发展水产和旅游事业等。
黄河发源于青海省巴颜喀拉山北麓各恣各雅山下的卡日曲。流经青海、四川、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西、山西、河南和山东等九省(区),最后于山东省垦利、利津两县之间流入渤海
。干流全长5464公里。黄河,从它源头的涓涓细流,到祖国东部浩翰的渤海,沿途汇集了35条主要支流和千百条溪川,形成了年径流量达4480亿立方米的滔滔洪流。流域面积为75万2千多平方公里。中华民族 文明摇篮黄河,在漫长的历史时期中哺育了我国各族人民;黄河流域,曾是我国政治、经济、文化的中心,是中华民族古代文明的摇蓝。
淮河,在黄河和长江之间。淮河流域地处我国南北气候的过渡地带,气候温和,雨量较多,土壤肥沃,物产丰富,曾有“走千走万,不如淮河两岸”的民谣。以后由于黄河决口,反动统治者不予治理,任意让河水南下,以致侵入淮河,淤积了出海口,把淮河“挤。得只能向长江求援。从此,本来一条有自己单独入海口的独立河流,变成了长江的支流。淮河纵横谈淮河发源于河南省南部的桐柏山,向东经过安徽省,到江苏省注入洪泽湖。到洪泽湖后淮河有两条出路:一条出洪泽湖南端的三河闸,穿过高邮湖、邵伯湖,在场州东南的三江营注入长江。大部分淮河水走的这条路;一条从洪泽湖北端的高良涧闸,经苏北灌溉总渠,在扁担港入黄河。如遇特大洪水,人们还可让淮河从二河闸进沂河,在灌河口入黄河。淮河在洪泽湖以上的河道大约长800公里,入长江和入黄河的距离大致相等,所以淮河的全长大约为1,000公里。
长江和黄河一样,是中华民族的摇篮和文化发祥地。长江正源沱沱河,发源于青藏高原海拨6621米的唐古拉山脉主峰各拉丹冬雪山西南侧的姜根迪如雪山。各拉丹冬雪山与它周围的20座海拨6千米以上的雪山组成了南北长50余公里、东西宽约20公里的雪山群。海拔5800米以上终年积雪,积雪面积在600平方公里以上。雪山群中有近40条现代冰川沿山谷向下移动,有的形成冰舌,冰舌末端海拔约5400米。晶莹夺目的雪山和冰川,储存着大量的、用之不竭的固体水源。雪山群西南部的姜根迪如雪山,海拔6548米,有南北各1条冰川围绕,形似螃蟹的两只前爪,南冰川长12.6公里,宽1.6公里;北冰川长10.1公里,宽1.3公里。冰川末端的冰舌,因融溶作用形成许多奇特的冰峰,组成瑰丽的冰塔林和冰瀑布。冰舌两侧和末端接近岩石和砾石裸露区,吸热较多,融溶剧烈,一串串冰凌下的一滴滴融水形成一股股小瀑布,水声潺潺,奔流向前。这就是万里长江的发源地,这两条冰川的融水就是长江源头的最初水流。长江除正源沱沱河外,还有南源当曲(藏语音译,是“沼泽河”的意思),北源楚玛尔河。其中以沱沱河最长,而且纵贯江源地区中部,河身顺直,根据“河源唯远”的原则,国内外公认沱沱河为长江正源。源头冰川分水岭坐标,即江源坐标为:东径91°71′,北纬33°28′。自海拔5820米的沱沱河源头雪线为起点,至东径122°线长江入海口为止点,长江干流总长度为6363公里,为我国第一大河,世界第三大河,仅次于非洲的尼罗河(6671公里)和南美洲和亚马逊河(6500公里)。从入海水量来看,长江平均年径流量9682亿立方米,也属于我国第一大河,世界第三大河,仅次于南美洲的亚马逊河(55100亿立方米)和非洲的扎伊尔河(即刚果河,14140亿立方米)。
对长江源头的正确认识,是勇敢者探险得来的成果。从汉代到明代一千多年的时间里,人们一直认为“江源于岷”,即岷江源头的岷山是长江之源。明崇祯九年(1636年)大旅行家和地理学家徐霞客经过4年的云贵之行,得出金沙江是正源的结论,他并未探索到源头,但为探索源头指明了方向。21世纪以来,人们一直把巴颜喀喇山南麓当做长江正源。直到1976年、1978年的两个夏季,长江流域规划办公室会同科研、新闻等单位,组成一支近于探险的队伍,向亘古无人的长江源头进军。他们在高原严重缺氧的恶劣条件下,经过艰苦跋涉,终于到达了冰天雪地的长江之源。
长江,从“世界屋脊”的青藏高原浩浩荡荡奔流到东海,先后流经青海、西藏、四川、云南、湖北、湖南、江西、安徽、江苏和上海等十个省市、自治区,全长6300公里,在世界的大河中居第三位(图21)。长江汇集了大小数百条支流,其中有些支流还远从贵州、甘肃、陕西、河南、广西和浙江等六个省、自治区的部分地区流一,流域面积达180万余平方公里,相当于我国陆地总面积的五分之一。长江是中国第一大河,又名扬子江,河流长度仅次于尼罗河与亚马孙河,入海水量仅次于亚马孙河与刚果河,均居世界第三位。
   流域概况  长江发源于唐古拉山脉主峰格拉丹东雪山南侧(见彩图 长江河源──唐古拉山脉格拉丹东雪山西南坡冰川),干流经青、藏、川、滇、 鄂、 湘、赣、皖、苏、沪,支流涉及黔、桂、 甘、陕、 豫、粤、浙、闽,共计18省、自治区、 直辖市。干流长6300km,流域面积180.7万km 。较大支流有:雅砻江、岷江、嘉陵江、乌江、湘江、沅江、汉江、赣江等8条,流域面积均在80000km 以上。干流自江源至宜昌为上游,河长4510km,除四川盆地外,多流经高山峡谷,坡陡流急,落差5360m,占全江总落差的98.9%。其中江源至当曲长约360km,称沱沱河;当曲至玉树巴塘河长约820km,称通天河;巴塘河口至宜宾长约2300km,称金沙江;宜宾至宜昌长约1000km,称川江。川江下段自奉节至南津关长209km为著名的三峡 宜昌以下进入中下游平原。宜昌至鄱阳湖湖口为中游,长约940km。湖口以下为下游,长约850km。中游河段内,自湖北枝城至洞庭湖出口城陵矶长约340km,称荆江,河道蜿蜒曲折,两岸地势低洼,是长江防洪 形势最为严峻的一段。中下游平原湖泊星罗密布,主要通江湖泊有洞庭湖、鄱阳湖、巢湖、太湖等四.
淮河位于长江、黄河之间, 流域 面积27万km ,其中淮河 水系 19万km ,沂沭泗水系8万km。
  水系淮河干流发源于河南省桐柏山,由西向东流入洪泽湖。出洪泽湖后分为两支:一支经高邮湖 邵伯湖在江苏省扬 州市东南流入长江,称入江水道,最大泄洪能力为12000m /s;另一支经 苏北灌溉总渠 流入黄海,设计泄洪能力为800m /s。此外,还可经废黄河泄洪300m /s,在大洪水时经淮沭新河向新沂河相机分洪3000m /s。干流全长约1000km。南岸主要支流有史灌河、淠河,均发源于大别山。北岸主要支流有洪汝、沙颍、涡、浍、新汴、濉等河。淮河流域的东北部为沂沭泗水系,原为发源于沂蒙山流入淮河的支流。12世纪末到19世纪中,黄河改道,占夺徐州以下泗河和淮阴以下淮河河道。在这时期,由于黄河河床淤积抬高,淮、沂、沭、泗排水受阻,形成了洪泽湖、骆马湖和南四湖(南阳、独山、昭阳和微山湖),使淮河南流入江,沂沭泗河则另找出路,东流入海。经949年以来的整治,沂沭河上游来水有一部分向新沭河分流,其余经新沂河入海;泗河流入南四湖,经运河入骆马湖,并接纳沂河来水,由嶂山闸泄入新沂河。
水库在各时期和遭遇特定水文情况下,需控制达到、限制超过或允许消落到的各种特征库水位。主要的特征水位有:①正常蓄水位,指水库在正常运用情况下,允许为兴利蓄到的上限水位。它是水库最重要的特征水位,决定着水库的规模与效益,也在很大程度上决定着水工建筑物 的尺寸。②死水位,指水库在正常运用情况下,允许消落到的最低水位;③防洪限制水位,指水库在汛期允许兴利蓄水的上限水位,通常多根据流域洪水特性及防洪要求分期拟定。进行水库调洪计算 时,可以此水位作为起算水位。④防洪高水位,指下游防护区遭遇 设计洪水 时,水库(坝前)达到的最高洪水位;⑤设计洪水位,指大坝遭遇设计洪水时,水库(坝前)达到的最高洪水位;⑥校核洪水位,指大坝遭遇校核洪水时,水库(坝前)达到的最高洪水位。
特征库容  相应于某一水库特征水位以下或两个特征水位之间的水库容积,一般均指坝前水位水平面以下的静库容。主要的特征库容有:①死库容,指死水位以下的水库容积。②兴利库容,亦称调节库容,指正常蓄水位至死水位之间的水库容积。③防洪库容,指防洪高水位至防洪限制水位之间的水库容积。④调洪库容,指校核洪水位至防洪限制水位之间的水库容积。⑤重叠库容,指正常蓄水位至防洪限制水位之间的水库容积。这部分库容既可用于防洪,也可用于兴利。防洪库容与兴利库容完全重叠时,正常蓄水位即为防洪高水位。防洪库容
与兴利库容完全分开时,正常蓄水位即为防洪限制水位。⑥总库容,指校核洪水位以下的水库容积。它是划分水库等级的主要依据之一。
涝灾:由于本地降水过多,地面径流不能及时排除,农田积水超过作物耐淹能力,造成农业减产的灾害。造成农作物减产的原因是,积水深度过大,时间过长,使土壤中的空气相继排出,造成作物根部氧气不足,根系部呼吸困难,并产生乙醇等有毒有害物质,从而影响作物生长,甚至造成作物死亡。
洪灾:洪灾是由于江、河、湖、库水位猛涨,堤坝漫溢或溃决,使客水入境而造成的灾害。涝灾除对农业造成重大灾害外,还会造成工业甚至生命财产的损失。
涝灾与洪灾的共同点是地表积水(或径流)过多,区别是涝灾因本地降水过多而造成,洪灾则是因客水入境而造成。
水泥封井止水新工艺:系采用水泥浆液代替黏土球,以封闭不良含水层的技术。该项技术以普通水泥为原料,加入适量外加剂,用Snc-100型水泥封井车制成一定配比的水泥浆,然后开动钻机泥浆泵,通过管路和一个特殊装置(阻流环)将水泥浆液输送到井壁管外环状间隙,从而环绕井壁管外凝固成坚固的水泥空心柱体,达到隔离不良含水层之目的。
该技术的要点为:1.水泥浆液配方。采用425号普通硅酸盐水泥,不宜采用矿渣硅酸盐水泥或火山灰硅酸盐水泥。外加剂可采用水玻璃外加剂(钠硅酸盐的水溶液)或无机外加剂,它是一种灰白色粉末,由铝氧烧结块、纯碱、生石灰分别磨细后按一定比例配制而成。浆液水灰比0.5,密度1.65~1.70克每立方厘米。采用水玻璃外加剂凝结时稍收缩,采用无机外加剂凝结时微膨胀,应优先采用后者。2.水泥浆液制造。主要制浆设备有射流混合器、供水泵、贮水槽与贮浆槽等。制浆过程中要监测浆液密度及黏度指标,同时,取样测定浆液凝固时间。为不使制成的水泥浆离析,当浆液生产量能满足泥浆泵连续输送要求时,即应开动泥浆泵,迅速向井内需封闭止水部位输送水泥浆。
水泥封井施工方法:1.木塞压浆法:利用由优质硬杂木在工厂旋成的木塞将浆液压入封闭止水环空间。2.阻流环注浆法:把制成的浆液通过井下阻流环注入封闭止水环状空间,其工作原理与逆止阀相似。3.管外灌浆法:该法是在钻井、下管、填砾后,在其顶部填2~3米厚黏土球,形成临时隔层,将2号塑料管插入管外环状空间直接灌浆。以上3种方法,阻流环注浆法优于木塞浆法,管外灌浆法虽较阻流环注浆法更简捷,但需2次洗井,第一次洗井时可能出现局部坍塌及缩孔,浆液与井壁结合较阻流环法差等缺点。
水泥封井技术适用于双层或多层含水结构及坚硬基岩地区的含水层,可封闭不符合饮用水标准的含水层中的地下水,提取优质含水层中的地下水。
水泥封井较黏土球封井费用约高5%,但使用寿命黏土球止水井约为10年,水泥止水井为20年。实践证明,黏土球止水井部分井水含氟超标,改造费用大,而采用水泥封井工艺,无此问题。
“世界水日”和“中国水周”的来历 :1993年1月18日,第四十七届联合国大会作出决议,确定每年的3月22日为“世界水日”。决议的主要内容如下:
大会回顾联合国环境与发展大会通过的《二十一世纪议程》第十八章的有关条款,考虑到虽然一切社会和经济活动都极大地依赖于淡水的供应量和质量,但人们并未普遍认识到水资源开发对提高经济生产力、改善社会福利所起的作用;还考虑到随着人口增长和经济发展,许多国家将很快陷入缺水的困境,经济发展将受到限制;进一步考虑到推动水的保护和持续性管理需要地方一级、全国一级、地区间、国际间的公众意识。
1.根据《二十一世纪议程》第十八章所提出的建议,从1993年开始,确定每年的3月22日为“世界水日”。
2.请各国根据各自的国情,在这一天就水资源保护与开发和实施《二十一世纪议程》所提出的建议,开展一些具体的活动,如出版、散发宣传品、举行会议、圆桌会议、研讨会、展览会等,以提高公众意识。
3.请秘书长就联合国秘书处尽目前条件之可能,且在不影响现行活动的情况下,以任何方式与方法帮助各国组织“世界水日”活动,提出建议,集中在一个与水资源保护有关的特定主题,做出必要的部署,并保证活动的成功。
4.建议可持续发展委员会在执行其任务时把实施《二十一世纪议程》第十八章放在优先地位。1988年《中华人民共和国水法》颁布后,水利部即确定每年的7月1日至7日为“中国水周”,考虑到“世界水日”与“中国水周”的主旨和内容基本相同,故从1994年开始,把“中国水周”的时间改为每年的3月22日至28日,时间的重合,使宣传活动更加突出“世界水日”的主题。
自1996年来,“世界水日”、“中国水周”的主题依次为:
      世界水日          中国水周
 1996年为干渴的城市供水        依法治水、科学管水、强化节水
 1997年水的短缺            水与发展
 1998年地下水-正在不知不觉衰减的资源 依法治水—促进水资源可持续利用
 1999年每人都生活在下游        江河治理是防洪之本
 2000年卫生用水            加强节约和保护,实现水资源的可持续利用和保护
 2001年 21世纪的水           建设节水型社会,实现可持续发展
 2002年水与发展            以水资源的可持续利用支持经济社会的可持续发展
水泥土技术 水泥土技术主要用于渠道防渗及小型农田水利工程的桥、涵、闸等配套工程,还可用于大坝护坡以及道路稳定层、大型渠道的垫层等,尤其适用于沙砾料缺乏地区。水泥土是以当地的特细沙(来源于风积或河道清淤等)或沙壤土为主要原料,加少量水泥(占总量的10%~15%),微量的外加剂和适量的水拌和均匀,采用专用机械设备压制成不同规格的板块,经洒水养护一段时间后即可作为建筑材料使用。水泥土的各项物理力学性能主要取决于土料颗粒级配、干密度和水泥掺量3项因素。用特细沙掺15%的水泥,压制成干密度1.85~1.90克/立方厘米的水泥土板材,在干燥状态下的抗压强度可达15~18Mpa,抗冻指标可达D25~D50冻融循环(慢冻法),其强度损失不超过25%。但在严寒地区用于水利工程适应性不够理想。水泥土技术适用于缺乏沙砾料地区的渠道防渗及小型农田水利配套工程,以及大型渠道和道路的垫层材料等。另外,还可用于大坝护坡等工程。
水泥土的突出优点是可就地取材,减少运输,施工方便,价格低廉。节省费用的多少主要取决于沙砾料的运距。沙砾石运距80~100公里配制的C15混凝土与用当地土料压制的C15水泥土(干燥状态)相比,可节省费用40%~50%。大量推广应用水泥土技术,可取得显著的经济效益。
雨量等级划分
小 雨:日(本日8时至次日8时)降雨量小于10毫米。
中 雨:日降雨量10~25毫米。
大 雨:日降雨量25~50毫米。
暴 雨:日降雨量50~100毫米。 特大暴雨:日降雨量200毫米以上。
干旱等级划分
干旱是因长期少雨而空气干燥、土壤缺水的气候现象。
小 旱:连续无降雨天数,春季达16~30天、夏季16~25天、秋冬季31~50天。
中 旱:连续无降雨天数,春季达31~45天、夏季26~35天、秋冬季51~70天。
大 旱:连续无降雨天数,春季达46~60天、夏季36~45天、秋冬季71~90天。
特 大 旱:连续无降雨天数,春季在61天以上、夏季在46天以上、秋冬季在91天以上。
洪水等级划分
洪水是指特大的径流而言。这种径流往往因河槽不能容纳而泛滥成灾。根据洪水形成的水源和发生时间,一般可将洪水分为春季融雪洪水和暴雨洪水两类。
一般洪水:重现期小于10年。较大洪水:重现期10~20年。 大 洪 水:重现期20~50年。 特大洪水:重现期超过50年。
水土保持:是防止水土流失,保持、改良于合理利用山区、丘陵区和风沙区水土资源,维持和提高土地生产能力,以利于充分发挥水土资源的经济效益和社会效益,建立良好生态环境的综合性科学技术。水土保持的措施有农业措施、林草措施和工程措施。
水利工程:为了控制和调配自然界的地表水和地下水,达到除害兴利目的而修建的各种工程,统称水利工程。它包括水库发电工程、防洪保安工程、输水调水工程、农田水利工程等。

扶绥水利局    地址:广西扶绥县南密路92号    电话:0771-7530005
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