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水利概论. 安徽水利水电技术学院 李兴旺 教授. 主要内容. 关于水资源. 1. 2. 关于水工程. 关于水工作. 3. 关于水人才. 一、关于水资源. —— 全球水资源. 地球上的水体组成 —— 总水量 13.86 亿㎞ 3 —— 淡水量 13.5 万㎞ 3 —— 可用淡水量 4-5 万㎞ 3 —— 人均淡水量 < 1000 m 3. —— 我国水资源. —— 总淡水资源量 28124 亿 m 3 —— 位居第 6 位(巴西、俄罗斯、 加拿大、美国、印度尼西亚) —— 人均占有量约为世界平均水平
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水利概论 安徽水利水电技术学院 李兴旺 教授
主要内容 关于水资源 1 2 关于水工程 关于水工作 3 关于水人才
——全球水资源 • 地球上的水体组成 ——总水量13.86亿㎞3 ——淡水量13.5万㎞3 ——可用淡水量4-5万㎞3 ——人均淡水量<1000m3
——我国水资源 ——总淡水资源量28124亿m3 ——位居第6位(巴西、俄罗斯、 加拿大、美国、印度尼西亚) ——人均占有量约为世界平均水平 的1/4
——我国水资源特点 ——人均水资源量少(为美国1/4、 俄罗斯1/12、巴西1/20、加拿大1/44) ——时空分布不均(南北之间、雨季与其 他季节之间、丰水年与枯水年之间) ——水土匹配差(南方水多人口少耕地 少;北方水少人口多耕地多)
——安徽水资源 • 安徽自然地理概况 • 安徽水资源及其特点 • 水资源开发利用
——自然地理概况 • 全省总面积13.94万km2 • 平原面积4.97万km2,占35.7%; • 丘陵面积4.04万km2,占29%; • 山地面积4.34万km2,占31.1%; • 水面0.59万km2,占4.2%。
——自然地理概况 • 安徽省地跨长江、淮河和新安江三大流域 • 境内长江流域面积6.60万km2,占全省总面积的47.3%; • 淮河流域面积6.69万km2,占48%; • 新安江水系流域面积0.65万km2,占4.7%。 • 长江、淮河两大河流分别以400余公里的干流河道,自西向东穿过省境。
——人口与耕地 • 全省总人口约6600万人 • 全省耕地面积6500万亩, (其中水田3000万亩,旱地3500万亩)
——我省水资源 ——多年平均降水量为800~1800mm; ——多年平均河川径流深200~800mm; ——全省水资源总量为675亿m3(其中地表水 资源量为616亿m3,地下水资源量为167亿m3,地表水 和地下水重复利用量为108亿m3) ——均由北向南递增(长江流域为373亿m3,占55.2%; 淮河流域为239亿m3,占35.4%;新安江流域为63亿m3 ,占 9.4%) ——人均、亩均占有量分别为1100 m3和1080 m3.
——我省水资源特征 • 安徽地跨江淮,地理位置和气候条件特殊,水旱灾害频繁。据统计,建国以来,平均每5年1次大水、3年1次大旱 • 全省有80%以上国民产值、70%以上人口和60%以上耕地均处于洪水位以下 • 水多—洪涝、水少—干旱、水脏—污染、水浑—水土流失的问题特别突出 • 安徽要发展,水利是基础
——水资源工作的主要任务 • 水资源开发 • 水资源利用 • 水资源治理 • 水资源保护 • 水资源配置 • 水资源管理
——水资源的战略地位 • ——水利是农业的命脉, 是国民经济的基础设施; • ——水资源是国家发展的战略资源, 是人类赖以生存和发展的稀缺资源。
2000年8月7日,孟加拉国首都达卡的一些市民在布里冈加河中洗澡。布里冈加河为达卡市1000万市民中的四分之一提供生活用水,但该河目前正受到工业废水的严重污染。2000年8月7日,孟加拉国首都达卡的一些市民在布里冈加河中洗澡。布里冈加河为达卡市1000万市民中的四分之一提供生活用水,但该河目前正受到工业废水的严重污染。
2004年2月26日,在伊拉克首都巴格达南部的萨马瓦,几名妇女在一口简陋的水井旁打取极其污浊的井水。2004年2月26日,在伊拉克首都巴格达南部的萨马瓦,几名妇女在一口简陋的水井旁打取极其污浊的井水。 • 来源:新华网
——水工程分类 • 水工程概念——用于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工程称为水利工程,也称为水工程。 • 水工程分类——按目的或服务对象可分为:防止洪水灾害的防洪工程 ;防止旱、涝、渍灾为农业生产服务的农田水利工程;将水能转化为电能的水力发电工程;改善和创建航运条件的航道和港口工程;为工业和生活用水服务,并处理和排除污水和雨水的城镇给排水工程;防止水土流失和水质污染,维护生态平衡的水土保持工程和环境水利工程;保护和增进渔业生产的渔业水利工程;等。 • 一项水利工程同时为防洪 、灌溉、发电、航运等多种目标服务的,称为综合利用水利工程。
——水工建筑物 • 水工建筑物概念:控制和调节水流、防治水害、开发利用水资源的建筑物。水工建筑物是实现除害兴利的各项水利工程的重要组成部分。 • 水工建筑物分类: ① 挡水建筑物:如各种坝,水闸,堤防和海塘; ②泄水建筑物:如各种溢流坝,岸边溢洪道,泄水隧洞,分洪闸; ③ 进水建筑物,也称取水建筑物:如进水闸,深式进水口,泵站; ④ 输水建筑物:如引(供)水隧洞,渡槽,输水管道,渠道; ⑤河道整治建筑物:如丁坝,顺坝,潜坝,护岸,导流堤。
——水 库(塘坝) • 水库概念:用坝 、堤、水闸、堰等工程,于山谷、河道或低洼地区形成的人工水域。它是用于径流调节以改变自然水资源分配过程的主要措施,对社会经济发展有重要作用。 • 水库类型:根据位置与形态,一般可分为: ①山谷水库,系用拦河坝横断河谷,拦截天然河道径流,抬高水位而成,绝大部分水库属于这一类型; ②平原水库,系在平原地区的河道、湖泊、洼淀的出口处修建闸、坝,抬高水位形成,必要时还在库周圈筑围堤,如当地水源不足还可以从邻近的河流引水入库。
——水利枢纽 • 水利枢纽概念:修建在同一河段或地点,共同完成以防治水灾 、开发利用水资源为目标的不同类型水工建筑物的综合体。 • 水利枢纽组成:一般由挡水建筑物(壅水)、泄水建筑物 、进水建筑物以及必要的水电站厂房、通航、过鱼、过木等专门性的水工建筑物组成。 • 水利枢纽分类:水利枢纽按承担任务的不同,可分为防洪枢纽、灌溉(或供水)枢纽、水力发电枢纽和航运枢纽等。多数水利枢纽承担多项任务,称为综合性水利枢纽。
水利枢纽常按其规模、 效益和对经济、 社会影响的大小进行分等,并将枢纽中的建筑物按其重要性进行分级。
——灌溉原理 • 基本概念:利用人工设施,将符合质量标准的水,输送到农田、草场、林地等处,补充土壤水分,以改善植物的生长发育条件。称作物灌溉或农田灌溉。 • 基本原理: 作物从种子萌发到成熟都需要水参与光合作用,形成植株体和籽粒。但作物消耗的水分99%以上用于叶面蒸腾和株间土壤蒸发,以调节作物体温、改善小气候和向植物体内输送养分。没有适量的水分供应,作物的生长发育就会受到抑制和损害。持续缺水,作物就会干旱致死。
——灌水技术与方法 • 灌溉制度 : 在不同的气候、土壤和农业耕作栽培条件下进行 灌溉试验 ,可以测定作物全生育期和各个生育阶段的需水量。据此来制定作物的 灌溉制度 ,包括灌水次数、灌水时期和灌水量。 • 常规方法:为了将作物需要的灌水量均匀地分布在农田,要采用适宜的灌水技术。通常水稻采用建立水层的淹灌,小麦、牧草等密播作物采用畦灌,棉花、玉米、蔬菜等宽行作物采用沟灌,果树多采用穴灌。 • 现代方法: 上世纪80年代以来,为了节约水量和提高灌水质量, 喷灌 、 滴灌、渗灌有较大发展。
——防洪 • 洪水是流域来水超过了河流排泄能力出现的一种自然现象,常造成江河沿岸河谷、冲积平原和河口三角洲、海岸地带的淹没。 • 防洪是指防御洪水危害人类的对策、措施和方法。防洪工作的基本内容可分为建设、管理、防汛和科学研究。
——防汛抢险 • 防汛抢险组织:国家防汛总指挥部,负责全国防汛工作的全面领导;省防汛指挥部,长江和黄河还设流域防汛指挥部,分别负责辖区防汛有关任务。 • 防汛抢险原则:本着“以防为主,防重于抢”的原则,做好各项工作。 • 防汛工作内容:如行洪道清障,洪水预报、防汛预案、制订渡汛措施,抢险组织,防洪调度,善后工作等
——排 水 • 排水:排除与处理多余水量的措施。农田排水是改善农业生产条件,保证作物高产稳产的重要措施之一。 • 任务:排除农田多余的地表水和地下水,控制地下水位和防治盐碱化和沼泽化,为改善农业生产条件和保证高产稳产创造良好的条件。 • 南方:湿润和半湿润地区,由于降雨过多或过于集中,往往容易形成涝渍,需及时排除地表水和地下水以控制地下水位。 • 北方:干旱和半干旱地区,常因灌溉水入渗或雨季地表径流而引起地下水位上升和土壤次生盐碱化,亦须修建排水系统。 • 盐碱化地区:在土壤含盐量大或地下水矿化度高的地区,则需通过排水促进土壤脱盐,淡化地下水和防治土壤盐碱化。
——排水措施 • 排水标准:排水工程的规模决定于排水标准。排水标准分两种:一是排除地表多余降雨 径流 的除涝 标准;二是控制地下水位的 治渍 标准。 • 排水措施:兴建和管理运用好由田间排水调节网、排水沟道、截流沟、排水闸、排水泵站和排水容泄区等组成的排水系统。
——城镇供水 • 城镇供水:以要求的水量、水质和水压,供给城镇生活用水和工业用水。 • 给水分类:生活用水——如饮用、洗涤、宅院绿化等用水;市政用水——如商业、服务业、学校、医院、消防、城镇绿化、街道喷洒、清除垃圾、市区河湖补水和城郊商品菜田用水等;工业用水——主要为冷却、洗涤、调温和调节湿度等用水。 • 供水系统:分为取水、输水、水处理和配水四个部分。 • 水处理环节:包括澄清、消毒、除臭和除味、除铁、软化。
——水土保持 • 水土保持意义:防治水土流失,保护、改良与合理利用山丘地区和风沙区水土资源,维护和提高土地生产力的综合性科学技术。水土保持对于发挥水土资源的经济效益、生态效益和社会效益,发展山区、丘陵区和风沙区的生产和建设,整治国土、治理江河,减少水、旱、风沙等灾害,维持生态系统平衡,具有重要意义。水土保持原则: • ①把调节地表径流,减小 坡地径流损失放在首位。 • ②提高土壤的抗蚀性。③增加植被覆盖度,提高植被的防护作用。 • ④开展小流域综合治理 ,生物措施与工程措施结合。 • ⑤因地制宜。⑥优化选用生态经济效益优良的方案。
水利人才状况 • 全国:约160万人; • 全省:约6.0万人; • 专业技术人才:约占30%; • 水院毕业生:约占70%; • 事业发展:人才需求量大(两个1号文件); • 基层人才:严重匮乏。