水工建筑物(第二版)
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第一章 总论

第一节 我国的水资源与水利建设

一、水资源

存在于大自然中的水是一种重要的资源,是生命和工农业生产的必需物质。它是发展航运交通以及水产事业必要的介质,还为改善环境和发展旅游事业创造了必要的条件。总而言之,水是基础性的自然资源和战略性的经济资源,是生命之源、生产之要和生态之基。在自然循环过程中,与煤炭、石油和森林等资源相比,水资源还是一种可再生的重要能源。

地球上的总水量很大,约为13.86亿km3,绝大部分是海洋中的咸水,其中通过大气循环,以降水、径流方式在陆地运行的淡水相对较少,只占2.5%。全球年径流总量为4.7×105亿m3,按全球人口计,人均约为9000m3,这是最重要的一部分水,但这部分水在时间和空间上的分布极不均匀。我国幅员辽阔,河流也不少(流域面积超过1000km2的大河有2221条),年径流总量约2.78×104亿m3,而按人口平均,不及全球平均数的1/4。所以,从人均意义上说,我国的水资源并不丰富。而降水、径流在时间和地域上的分布也很不均衡。不同地区之间,南方一日雨量可远超过西北全年降水量,同一地区,一次暴雨可超过多年平均年降水量,这就导致我国各地历史上洪、涝、旱灾频发。由此可见,大力治水,根除水旱灾害,充分开发利用珍贵的水资源是何等重要!

虽然我国水的人均拥有量不多,但由于从青藏高原到海平面之间的巨大落差,我国可用于发电的水能资源却十分丰富。全国水能理论蕴藏量达6.94亿kW,其中可开发的达5.42亿kW,年发电量可达17534亿kW·h以上,这些数字均居世界首位,因此,利用我国这一优势,大搞水力发电,对解决能源问题具有重要的决定性意义。

二、水利建设

远古以来,我国人民曾为治理水患、开发水利,进行过长期的英勇奋斗,取得了辉煌的业绩。至今还有一些纪元前修建的水利工程在为我们服务。如战国时期秦国蜀郡太守李冰主持修建的岷江都江堰分洪灌溉工程,一直是成都平原农业稳产高产的保证,堪称中华民族的骄傲之一。但由于长期封建统治,特别是19世纪中叶以来半封建半殖民地的社会形态,人民群众的力量与智慧受到压抑,生产力低下,科学技术落后,水利设施失修,灾患频仍,水利事业处于停滞状态。例如1928年遍及全国的旱灾,灾民人数占当时全国人口的1/4;1931年、1933年、1935年、1939年,江、淮、黄、汉及海河的洪灾,也都使人民生命财产蒙受了极大的损失。

中华人民共和国成立后,我国的水利建设有了较大的发展。经过60多年的努力,全国整修和兴建了约27万km的堤防;普遍疏浚整治了排水河道,开辟了海河和淮河的排洪通道;兴建了98002座水库,面积10000亩[1]以上的灌区2500多处;水电站装机容量从1949年的16.3万kW发展到2015年底的3.19亿kW;灌溉面积从2.4亿亩增至7亿亩以上,3.4亿亩的易涝耕地中有2/3得到了初步治理,1.1亿亩盐碱地已改良1/2以上;为城市、工业供水及农牧区人、畜饮水提供了相当数量的水源;为工农业生产和人民生活提供了电能及其他综合利用效益。

尽管如此,水利建设尚不能满足现代化建设的要求。首先,我国大江大河的防洪问题还没有真正解决,许多中小河流也未根治,随着河流两岸经济建设的发展,一旦发生洪灾,造成的损失将越来越大。第二,我国农业目前仍在很大程度上受制于自然地理和气候条件,如不进一步大修水利以提高抗御自然灾害的能力,很难实现逐年增产。第三,工业和城市用水增长速度比农业更快,有些沿海城市已出现淡水供应困难,水利建设不加快,水源紧缺将日益成为限制我国生产和生活提高的重大障碍。第四,我国丰富的水能资源已开发量占可开发量的比例还较低,与世界上一些发达国家相比,仍有差距。由于水能资源是一种清洁的可再生能源,且未开发前又是不可蓄积的能源,故世界各工业化国家都优先开发水电,我国也理当如此。

值得指出的是,目前在某些水利大国出现了一些妨碍和阻止加强水利建设的非常片面的观点与论调,最突出的是以保护水环境为由来反对开发利用水能资源。这种论点的片面性是把水利建设和环境保护完全对立起来。实际上,水环境保护应是水利建设的组成部分,国内外由于水利建设事业的进展,合理开发利用水资源的同时大大改善了当地水环境的工程实例比比皆是。当然,大型水利工程的兴建确实也会对水环境产生不利影响(参见本章第三节),但对此应取正确的态度,将保护和改善水环境问题作为水利科学技术问题之一进行研究。