大氣降水資源利用淺析

王志勇

（66259部隊(duì)技術(shù)室，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010051）

大氣降水資源利用淺析

王志勇

（66259部隊(duì)技術(shù)室，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010051）

人類的生命和生活都離不開(kāi)水，清潔水是人類賴以生存和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必需品。隨著人口、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)和農(nóng)業(yè)灌溉的增長(zhǎng)，對(duì)水的需求不斷增大，加之人類過(guò)度開(kāi)發(fā)利用和污染，全球可利用的淡水資源正在不斷減少，供需之間的平衡越來(lái)越不穩(wěn)定。全球超過(guò)30個(gè)國(guó)家飽受嚴(yán)重缺水之苦。而為了解決對(duì)水的需求，又加劇了對(duì)地下水的開(kāi)發(fā)利用。未來(lái)如何緩解地球的饑渴，是我國(guó)乃至世界面臨的亟待解決的問(wèn)題。

大氣降水；淡水資源；地球

我國(guó)淡水資源僅為世界人均值的1/3，且分布極為不均勻，西部、北部地區(qū)干旱少雨，部分地區(qū)嚴(yán)重缺水，由于長(zhǎng)期超量開(kāi)采，造成了地面下沉，土地逐漸沙化，更有極少數(shù)地區(qū)因缺水而不適合人類居住。

1.地球的淡水資源

地球的淡水資源主要由冰、雪和地下水組成。河流和湖泊只占總淡水量的一小部分。我國(guó)亦是如此。

1.1地表淡水資源

地球上平均每年陸地上的大氣降水約為119萬(wàn)億m3，扣除蒸發(fā)量損失，每年仍有42.7萬(wàn)億m3可轉(zhuǎn)化為人類有可能利用的淡水資源，其中大部分經(jīng)江河流入大海。據(jù)統(tǒng)計(jì)我國(guó)河川年徑流量約2.8萬(wàn)億m3。幾乎是世界人均徑流量的1/4。全國(guó)平均降水量648mm。大部分集中于東南沿海地區(qū)。大體上，昆侖山、秦嶺、淮河一線以南，總體上不缺水。而西北地區(qū)干旱少雨，淡水資源貧乏。

1.2地下淡水資源

地球的地下淡水資源估計(jì)為0.1億km3，地球的年平均可更新水量為43000km3。這大約是地球上所有天然湖泊中淡水容量的1/2，所有人工水庫(kù)庫(kù)容的10倍左右。地下水補(bǔ)給量大約為1萬(wàn)km3/年，與地下水總儲(chǔ)量相比，只有很少一部分水每年得到補(bǔ)給。

2.饑渴的地球

2.1地表水源減少

由于全球氣候轉(zhuǎn)暖，陸地上的冰川、雪山在緩慢消融，面積在減少。同時(shí)大氣降水也在減少，促使常年有水的河流年徑流量減少，甚至出現(xiàn)季節(jié)性的斷流，例如，世界著名的幾大河流：印度的恒河，埃及的尼羅河，我國(guó)的長(zhǎng)江、湄公河等河流年徑流量都在減少。干旱的西北地區(qū)土地沙漠化日趨嚴(yán)重，甚至有的地方已不符合人類居住條件。我國(guó)北方地區(qū)旱災(zāi)不斷，而且旱情在逐年加重。內(nèi)蒙古西北部草原植被退化嚴(yán)重，華北、西北地區(qū)由于干旱和地下水的下降，嚴(yán)重影響了農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

2.2超量開(kāi)采使地下水瀕臨枯竭

地下水作為水資源的重要組成部分，其總量畢竟有限。據(jù)普查，在我國(guó)960萬(wàn)km2國(guó)土范圍內(nèi)，地下水資源量只有8700億m3，其中可采量?jī)H2900億m3。有限的資源，盲目地開(kāi)采，造成地下水采補(bǔ)失衡，嚴(yán)重“透支”。地下水水位便持續(xù)下降，地下漏斗由此而生。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前，全國(guó)已有100多座城市和一些井灌區(qū)出現(xiàn)地下水位持續(xù)下降，已形成面積較大的區(qū)域性漏斗56個(gè)，總面積在9萬(wàn)km2以上，漏斗中心地下水埋深降至數(shù)十米到百余米，有的地方地下水已瀕臨枯竭。

3.留住大氣降水緩解地球的饑渴

由于全球氣候的轉(zhuǎn)暖，大氣降水的減少以及人類無(wú)休止的超量開(kāi)采，我們的地球母親已疲憊不堪，隨著全球大地上幾百萬(wàn)口水井不斷地抽取，加之人類生活、生產(chǎn)活動(dòng)對(duì)淡水資源的污染，地球母親的“乳汁”開(kāi)始趨向枯竭，江河、湖泊因污染而不能飲用，土地因饑渴而沙漠化，地球盛載萬(wàn)物的能力在減弱。如此趨勢(shì)得不到遏制，將威脅到人類的生存。如何緩解地球的饑渴，將是未來(lái)人類面臨的急待解決的重大課題。其解決辦法：一是奪取蒸發(fā)量，干旱地區(qū)大氣降水的大部分被蒸發(fā)上天，這里面潛力很大。二是奪取入海棄水，由于汛期降雨量集中，地表水庫(kù)沒(méi)有足夠的庫(kù)容攔蓄洪水，其大部分白白跑到海里去了，如果這部分水被攔蓄起來(lái)，將會(huì)徹底改變?nèi)虻挠盟疇顩r。三是加強(qiáng)環(huán)保，消除污染，凈化水源。其具體解決辦法如下：

3.1建水庫(kù)、擴(kuò)大原有濕地

我國(guó)現(xiàn)有的水庫(kù)除三峽之外，其他大都沒(méi)有達(dá)到防洪蓄水能力，而且大部分還是雨季放水，旱季儲(chǔ)水，起不到對(duì)旱季用水的調(diào)節(jié)作用。要達(dá)到對(duì)旱季用水的調(diào)節(jié)作用，除在大江大河主干流上建壩修水庫(kù)外，還要在其上游各支流，直至各源頭建壩修水庫(kù)，擴(kuò)大原有濕地。以利各流域在雨季儲(chǔ)水，而在旱季放水，這樣即可以防洪抗旱，又可滋潤(rùn)土地，補(bǔ)充地下水，促進(jìn)植物生長(zhǎng)，改善環(huán)境。留住珍貴的大氣降水，使之不會(huì)白白流走。

3.2建筑專門(mén)的回灌區(qū)域

在地質(zhì)上對(duì)于滲透性好的地表區(qū)域加以改造利用，在雨季使其達(dá)到最大限度地滲水，以達(dá)到回灌補(bǔ)充地下水的目的。例如，山區(qū)與平原交界的沖洪積扇地域，其上中游地段顆粒粗大，滲透性好，可修建回灌坑或回灌渠，其庫(kù)容可根據(jù)徑流量和回灌量等具體條件而定，以達(dá)到雨季充分補(bǔ)充地下水作用。

3.3利用原有的溝渠、湖泊儲(chǔ)水

對(duì)原有溝渠、湖泊進(jìn)行清淤，加深加寬，擴(kuò)大儲(chǔ)水面積。在有條件的地區(qū)，對(duì)原有的河流，溝渠進(jìn)行階梯式筑壩，分段利用，達(dá)到即可排水，又可儲(chǔ)水的雙用途。

3.4城市地面硬化要盡可能采用滲透材料

隨著我國(guó)工業(yè)化的不斷發(fā)展，城市用地面積逐年擴(kuò)大，而城市地面硬化的比例非常高，硬化的地面對(duì)雨水的滲透非常弱，從而造成了大氣降水的大量流失，因此為了留住大氣降水，城市地面硬化要盡可能用滲透性強(qiáng)的材料。各居民小區(qū)要設(shè)積雨設(shè)施，用于綠化和補(bǔ)充地下水。

3.5中水循環(huán)利用

世界發(fā)展中國(guó)家的中水循環(huán)利用一般在85%以上，而我國(guó)的中水循環(huán)利用非常少，未經(jīng)凈化處理的生活廢水、甚至有毒的工業(yè)廢水大都被直接排放到江河，不但造成了水資源的巨大浪費(fèi)，而且污染了水源，破壞了環(huán)境。我國(guó)為了緩解水資源的供需矛盾，提高中水循環(huán)利用率，應(yīng)是非常重要的手段。

3.6節(jié)約用水

我國(guó)的農(nóng)田灌溉、工業(yè)用水以及居民的生活用水都存在著巨大的浪費(fèi)現(xiàn)象，對(duì)水資源的匱乏大多人還沒(méi)有足夠的認(rèn)識(shí)。要改變這種現(xiàn)狀，除提高水的價(jià)格之外，還要提高人們的認(rèn)識(shí)，改變農(nóng)田的灌溉方式，限制各種用水，實(shí)行定量供水等措施。

［1］張國(guó)建，宋麗紅，李坷凌，等.水資源評(píng)價(jià)中大氣降水的統(tǒng)計(jì)與分析［J］.地下水，2004，26（3）：155-158.

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