現(xiàn)代電子科技在廣東水資源分析中的應(yīng)用

鄭 平,曹昱東,王 浩

（北京師范大學(xué)珠海分校,廣東珠海,519085）

0 引言

根據(jù)世界標(biāo)準(zhǔn)，人均水資源量低于3000m3為輕度缺水；介于500至1000m3的為重度缺水；低于500m3的為極度缺水；300m3為維持適當(dāng)人口生存的最低標(biāo)準(zhǔn)。

我國水資源總量占世界水資源總量的7%，居第六位。但人均水資源占有量僅為2400m3，是世界人均水量的25%，居世界第119位，是全球13個貧水國之一。水制約著一個國家，更制約著一個地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，廣東省作為全國經(jīng)濟(jì)大省，人均水資源占有量為2100m3，低于全國平均水平。水資源緊缺已經(jīng)成為當(dāng)前制約廣東社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素，因此合理配置水資源是廣東社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展必須正視的現(xiàn)實(shí)。

1 廣東水資源現(xiàn)狀分析

1.1 地理分析

廣東省位于我國大陸最南部，地理坐標(biāo)處在北緯20°08′～25°32′東經(jīng)109°40′～117°20′的范圍內(nèi),北回歸線橫貫全省。在氣候上，廣東省屬于熱帶、亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),具有氣候溫暖、降雨充沛、濕度較大、干濕分明等特點(diǎn)。全省多年平均水資源總量約1830億m3。全國人均水資源占有量為2200m3，約為世界平均水平的四分之一，而按全國第五次人口普查口徑計算廣東的人均水資源占有量為2100m3（不含過境客水量），略低于全國平均水平，遠(yuǎn)低于世界平均水平，已接近聯(lián)合國公布的水資源警戒線的1700m3。省內(nèi)水資源分配不均勻，部分城市人均水資源占有量嚴(yán)重不足，不超過500m3，最低甚至僅有312m3。全省水資源總量為4190億m3，其中河川徑流量約1800億m3（地表水1332億m3，淺層地下水466.7億m3），中深層地下水60億m3，過境客水量2330億m3。與國內(nèi)其他省（區(qū)）相比，廣東省是水資源量較為豐富的地區(qū)，但是根據(jù)世界標(biāo)準(zhǔn)，人均水資源量低于3000m3為輕度缺水；介于500至1000m3的為重度缺水；低于500m3的為極度缺水；300m3為維持適當(dāng)人口生存的最低標(biāo)準(zhǔn)。由此可見，廣東省并不是水資源特別充足的省份，省內(nèi)一些城市達(dá)到重度缺水甚至極度缺水的程度。

1.2 降雨量分析

廣東省在氣候上屬于亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),在冬季時受東北季風(fēng)控制，天氣干燥少雨，在春季和夏季則受到西南季風(fēng)和東南季風(fēng)影響，溫暖潮濕的海洋氣流也帶來了大量的降水，使得在春夏之間熱帶風(fēng)暴和臺風(fēng)等天氣較多,由于這些氣候特點(diǎn)的結(jié)果，使得廣東省降水充沛，但主要集中在汛期，而每年的分布很不均勻，年際變化很大。因此，河流徑流年內(nèi)分配也不均勻，年徑流量非常不穩(wěn)定，豐枯懸殊。廣東省年均降雨量為1777毫米，相當(dāng)于總降水量多年平均為3144億m3，降水的主要來源是西南印度洋，孟加拉灣和東南太平洋和南海南部。平均年徑流深1018mm。

全省降水量分布不均勻，每年70%到85%的水集中在4月至9月，主要以洪水的形式，直流流入海中很難被利用，容易造成洪澇災(zāi)害。而10月到3月處在旱季，只有15%到30%的水，一旦有很長時間的干旱，許多中、小河流就會干涸;年與年之間的水量變化也很大，有些地區(qū)水量最小年僅有最大年水量的20%，有時還會出現(xiàn)連續(xù)枯水年，造成旱災(zāi)。地區(qū)分布，由于廣東省地形復(fù)雜，山區(qū)、丘陵、平原交錯，降水和徑流深受地形影響變化很大，徑流深的變化范圍為400～1800mm，最低值區(qū)不及最高值區(qū)的四分之一。

1.3 河流情況分析

廣東省位于珠江流域下游,境內(nèi)河流眾多,徑流豐富。除珠江流域的河流水系外,尚有韓江流域及粵東沿海、粵西沿海等諸小河流水系。全省河流水系由四大部分組成，分別是珠江流域區(qū)、韓江流域區(qū)、粵東沿海區(qū)和粵西沿海區(qū)，全省集水面積在1000km2以上的河流有62條,在眾多河流中，東江、北江、西江和韓江長度最長，是廣東省的四大主要河流。

珠江流域由西江、北江、東江和珠江三角洲水系構(gòu)成，大體上是從西、北、東三面向珠江三角洲網(wǎng)河區(qū)匯流，然后分八大出口人海；其在廣東境內(nèi)面積為442100km2。西江是珠江水系的主流,全長2214km,流域面積約35萬km2，占珠江流域面積的77.8%。北江全長468km,流域面積46710km，占珠江流域面積的10.3%。東江的流域面積27040km2，占珠江流域面積的5.96%。

韓江流域是廣東省第二大流域，全長約410km,流域面積30112km2，其中廣東省境內(nèi)17851km2；年均降雨量1600mm；年均徑流量274億m3，主要支流有五華水、寧江、石窟河和汀江流。

粵東沿海區(qū)受構(gòu)造線的影響，粵東沿海諸河多呈西北和東南流向；粵西沿海諸小河系多屬山地暴流性小河,河流短促，基本上是平行地從北向南流，注人南海。其中鑒江最大,集雨面積為9464km2,廣東省境內(nèi)8719km2。

2 缺水原因分析

2.1 “水質(zhì)性”缺水

自從20世紀(jì)80年代中后期開始，隨著廣東經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，江河水污染日益嚴(yán)重，水生態(tài)環(huán)境惡化，很多河道已經(jīng)到難以治理的地步。據(jù)民革廣東省委員會對珠江三角洲區(qū)域5147家重點(diǎn)工業(yè)污染源的調(diào)查統(tǒng)計，工業(yè)廢水折合每天的排放量為235.5萬噸；城市生活污水排放量為每天660.5萬噸，農(nóng)村生活污水排放量約240萬噸。

廣東水質(zhì)性缺水問題已經(jīng)浮現(xiàn)，水環(huán)境安全面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。廣東省主要江河控斷面水質(zhì)優(yōu)良率僅為57.6%，城鎮(zhèn)污水處理率僅為40.2%，大中城市河段污染較為嚴(yán)重，部分水庫水質(zhì)呈現(xiàn)富營養(yǎng)化狀態(tài)，水生生態(tài)受到不同程度影響。珠江三角洲及粵東等地區(qū)水土資源過度開發(fā)，水土流失嚴(yán)重，已出現(xiàn)水質(zhì)性缺水問題。

廣東的水土流失面積共計12242km2，占全省面積的6.9%。水土流失區(qū)的保水功能差，徑流系數(shù)大，導(dǎo)致一些小河在洪水期往往山洪暴發(fā)，而枯季流量偏小甚至斷流。廣東省多年平均降雨量為3144億m3，由于水土流失，汛期的降雨到達(dá)地面后轉(zhuǎn)化為地下水的比例大大減少，導(dǎo)致汛期和枯水期之間的流量比例大。水資源不僅得不到充分利用，還會增加洪澇災(zāi)害的發(fā)生。

從2003年以來，廣東省的降雨量減少了30%，全省4大河流的水量創(chuàng)歷史新低，嚴(yán)重的干旱又引發(fā)了咸潮上溯等諸多問題，破壞了淡水水質(zhì)。這一切造成了全省水質(zhì)性的缺水。

2.2 水資源利用效率低

和全省缺水形式成鮮明對比的是廣東省水資源利用率非常低。廣東省水資源量已利用量占主要江河可利用量的30%，其中最低的西江利用率僅為1.3%。較低的水資源利用率造成了廣東省近年由于降雨偏少而引發(fā)的全省干旱缺水等問題。

廣東省農(nóng)業(yè)用水占全省總用水54%以上，重復(fù)利用率非常低，總體利用率不到40%，田地里大漫灌的現(xiàn)象十分普遍，農(nóng)民用水方式相對粗放，造成了大量水資源浪費(fèi)。

2.3 節(jié)水意識淡薄

廣東省城鄉(xiāng)人均耗水量偏大，目前還沒形成良好的節(jié)水和水資源憂患意識，浪費(fèi)水資源嚴(yán)重。廣東省年人均用水量為499m3，高于全國人均427m3用水量。城市、鄉(xiāng)村人均生活用水量分別為每日227升和每日147升，分別高于全國城鄉(xiāng)人均每日212升和每日68升的生活用水量。

3 解決措施

3.1 廣東各市缺水情況

對廣東省各城市人均水資源量進(jìn)行分析，見下表1：

表1 2011年廣東省人均水量表

由表我們可以看出，省內(nèi)人均水資源分布極不平均，珠海、湛江、茂名、潮州、揭陽為輕度缺水區(qū)，廣州、佛山、中山為重度缺水區(qū)，深圳、汕頭、東莞為極度缺水區(qū)，總體來看，缺水城市數(shù)占總城市數(shù)的50%以上。所以，廣東省缺水問題已經(jīng)成為一個嚴(yán)重的問題，廣東已由一個水資源相對豐富地區(qū)正在變?yōu)楣┬杳苋找婕怃J的地區(qū),解決不好將制約廣東現(xiàn)代化建設(shè)的進(jìn)程。水資源的短缺和水資源分布的不均勻嚴(yán)重制約著廣東經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展。

為了使廣東省的人均水資源量達(dá)到不缺水的世界標(biāo)準(zhǔn)，即為3000m3。表2具體需要補(bǔ)充的水資源量。

3.2 具體措施

3.2.1 環(huán)保與節(jié)水

由于廣東水資源浪費(fèi)和水資源的不合理利用現(xiàn)象越來越嚴(yán)重，所以必須強(qiáng)化節(jié)水和提高水循環(huán)利用系數(shù)，同時需加快實(shí)施全省水利工程安全達(dá)標(biāo)建設(shè),充分發(fā)揮現(xiàn)有水利工程設(shè)施的作用，理順?biāo)Y源管理體制,實(shí)現(xiàn)水資源城鄉(xiāng)水務(wù)一體化管理。

近幾年來，隨著城市和工業(yè)的發(fā)展，污水排放量逐年增加，水資源受污染日益嚴(yán)重，而且大多數(shù)流經(jīng)城區(qū)的河水受污染，因此水資源保護(hù)和防治水污染刻不容緩。

同時要重視經(jīng)濟(jì)手段,逐步建立合理的水價體系，加強(qiáng)節(jié)水意識，提高水資源利用率，進(jìn)而合理調(diào)配水資源,改善水環(huán)境。

3.2.2 充分利用江、河水資源

江河所提供的水資源是構(gòu)成用水資源的重要組成部分，廣東集水面積100平方公里以上的河流有543條，最大的河流是珠江，流經(jīng)云浮、肇慶、佛山、中山、珠海、廣州、東莞、清遠(yuǎn)、韶關(guān)、惠州、河源，年平均徑流量3412億立方米，根據(jù)文獻(xiàn)，珠江在當(dāng)前水資源消耗水平下，地表水資源允許開發(fā)利用率的閾值為32%，而珠江水資源利用率僅為20.2%，換言之，珠江每年都有很多水資源白白流失掉。如果充分利用珠江的水資源，可為廣東地區(qū)多提供260.06374億m3的水資源。

3.2.3.海水淡化

世界上淡水資源不足，地球有3/4的表面積被藍(lán)色的海水覆蓋，占地球上總水量的97%，海水淡化技術(shù)隨著水資源危機(jī)的加劇得到了快速發(fā)展。

隨著科技的發(fā)展，海水淡化技術(shù)日趨成熟，海水淡化的成本會越來越低，水資源短缺的問題可以通過海水淡化的方式得到解決。建設(shè)海水淡化工程，能夠?yàn)楫?dāng)?shù)亻_辟新水源，緩解水資源短缺的劣勢，此外淡化產(chǎn)生的水資源可以在一定程度上取代地下水資源，從而防止超采地下水引起的地面沉降。廣東省是一個臨海省份，共有7個地區(qū)靠近海洋，其中陽江和汕尾不屬于缺水區(qū)，所以不考慮在這兩個地方建立海水淡化站，另外的五個地區(qū)，分別是湛江、茂名、珠海、深圳、汕頭，則可以通過建立海水淡化站補(bǔ)充一定的淡水資源。

3.2.3.建立水資源監(jiān)測與分析系統(tǒng)

為及時、準(zhǔn)確、不間斷的對廣東水資源進(jìn)進(jìn)行監(jiān)測，建議利用現(xiàn)代電子科學(xué)技術(shù)建立覆蓋全省的水資源監(jiān)測系統(tǒng)，并利用計算機(jī)技術(shù)對水資源監(jiān)測得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，通過分析，使決策者準(zhǔn)確掌握廣東水資源儲藏情況、污染情況、利用情況等，以及根據(jù)歷史數(shù)據(jù)可以進(jìn)行預(yù)測，從而更加環(huán)保、有效利用廣東水資源。

4 結(jié)語

隨著人口的增長和經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展，廣東省水資源短缺問題變得日益嚴(yán)重。我們必須要加強(qiáng)水資源合理配置，提高水資源的利用效率，形成良好的節(jié)水和水資源憂患意識，同時建立海水淡化站來應(yīng)對日益嚴(yán)重的缺水問題。未來隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展海水淡化的優(yōu)勢越來越明顯，將成為保障水資源可持續(xù)發(fā)展的重要措施。

表2 廣東各市需要補(bǔ)水量

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