基于gis的北方典型區(qū)水資源承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)與評(píng)價(jià)方法研究

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1、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文第一章緒論1．1研究背景和意義水資源的重要性已成為國(guó)際社會(huì)的共識(shí)，水資源短缺已經(jīng)成為世界上許多國(guó)家普遍面臨的問(wèn)題。隨著世界性水資源問(wèn)題的日益突出，許多國(guó)家和地區(qū)十分重視水資源和社會(huì)經(jīng)濟(jì)關(guān)系之間協(xié)調(diào)的研究吐1．1．1我國(guó)水資源開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀與問(wèn)題我國(guó)幅員遼闊，水資源總量為2．8×104億m3，居世界第四位，但人均擁有水量2200m3，只有世界人均占有量的l／4。按耕地平均，我國(guó)每公頃耕地?fù)碛械乃Y源量為21150m3，為世界水平的l／2，在世界排第110位(按149個(gè)國(guó)家統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)一采用聯(lián)合國(guó)1990年人口統(tǒng)計(jì)結(jié)果)，已經(jīng)被聯(lián)合

2、國(guó)列為13個(gè)貧水國(guó)家之一。因此水資源是我國(guó)十分珍貴的自然資源“l(fā)。我國(guó)水資源的主要特點(diǎn)如下：(1)水資源總量大，人均、畝均占有量小我國(guó)水資源總量為2．8x104億m3。但由于我國(guó)人口總數(shù)居世界首位，耕地面積廣闊，使我國(guó)的人均、畝均水資源量都很少，使我國(guó)成為世界上的貧水國(guó)之一。(2)我國(guó)水資源地區(qū)分布不均我國(guó)的水資源分布與人口、耕地的分布不相適應(yīng)，南北方差距明顯。南方地少但水資源豐富，北方地多但水資源較少。我國(guó)南方水資源量占全國(guó)水資源總量的81％，人幾占全國(guó)總?cè)丝诘?4．4％，耕地面積占全國(guó)總耕地面積的35．9％。在北方水資源量?jī)H占全國(guó)總量的14．

3、4％，人口和耕地面積分別占總?cè)丝诤涂偢孛娣e的43，2％和58．3％口j。(3)年際季節(jié)變化大，水旱災(zāi)害頻繁我國(guó)受季風(fēng)性氣候的影響，降水量和徑流量的年際和季節(jié)問(wèn)變化巨大，且干旱區(qū)和半干旱區(qū)降水量和徑流量的變化大于濕潤(rùn)地區(qū)。南部地區(qū)最大降水量和徑流量是其最小降水量和徑流量的2~4倍，而北方地區(qū)最大降雨量和徑流量是其最小降雨量和徑流量的3-8倍，且年水資源總量中的2／3來(lái)源于洪水徑流口】。(4)平原區(qū)地下水分布廣泛，開(kāi)發(fā)條件優(yōu)越我國(guó)平原區(qū)地下水相對(duì)地表水資源豐富，且分布均勻，水量穩(wěn)定，季節(jié)變化不大，水質(zhì)好，不易被污染。地下水對(duì)北方地區(qū)工業(yè)、農(nóng)業(yè)和城鎮(zhèn)

4、供水意義特別重大，在有些地區(qū)是唯一的水源。東北諸河、海河、淮河、山東半島以及內(nèi)陸諸河流域地下水開(kāi)采量占供水總量的1N。海河地下水占全流域供水總量的53％，許多城鎮(zhèn)的全部用水都來(lái)源于地下水口j。由此可見(jiàn)，我國(guó)水資源面臨的形勢(shì)非常嚴(yán)峻，如果在水資源開(kāi)發(fā)利用上沒(méi)有大的突破，在管理上不能適應(yīng)這種殘酷的現(xiàn)實(shí)，水資源將很難支持國(guó)民經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的需求，水資源危機(jī)將成為所有資源問(wèn)題中最為嚴(yán)重的問(wèn)題，它將威脅我國(guó)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，前景令人十分憂慮。1．1．2研究區(qū)域水資源問(wèn)題北京市人均水資源量不足300m3，多年平均降水585mm，境內(nèi)水資源總量為37．3

5、億矗a由于近十年來(lái)降水量減少，北京市的水資源量實(shí)際少于37．3億m3。2003年平原區(qū)地下水平均埋深18．33m，比1980年下降r11．09ml“。近50年來(lái)，北京地區(qū)已多次出現(xiàn)比較嚴(yán)重的用水危機(jī)，特別是自1999年-2004年連續(xù)6個(gè)枯水年。據(jù)國(guó)務(wù)院批復(fù)的621世紀(jì)初期首都水資源可持續(xù)利用規(guī)劃》預(yù)測(cè)，2010年全市遇平水年缺水達(dá)16．15億m3J“。由此可見(jiàn)，21世紀(jì)初期，首都的水資源緊缺問(wèn)題仍十分嚴(yán)峻，水資源緊缺已成為制約首都經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的主要因素之一。在水資源總量一定的條件F，合理配置水資源，協(xié)調(diào)好水資源的開(kāi)發(fā)利用同社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系，

6、以用較少的投入獲得更大的產(chǎn)出為目的，達(dá)到優(yōu)水優(yōu)用。因此，對(duì)區(qū)域水資源進(jìn)行系統(tǒng)地評(píng)價(jià)，合理分配區(qū)域水資源，制定合理的水管理制度無(wú)論是對(duì)北京市還是對(duì)全國(guó)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展都具有至關(guān)重要的作用和現(xiàn)實(shí)意義。總之，由于水資源量的短缺，時(shí)空分布不均勻，人口、生產(chǎn)力、資源的匹配狀況不理想、生態(tài)環(huán)境相對(duì)脆弱，以及在區(qū)域水資源的開(kāi)發(fā)利用中存在的種種問(wèn)題。使得區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展在很大程度上取決于水資源的可持續(xù)開(kāi)發(fā)利用，而保證水資源的可持續(xù)開(kāi)發(fā)利用的關(guān)鍵就是如何保護(hù)水資源的再生能力。只要對(duì)水資源的開(kāi)發(fā)利用不超過(guò)其承載能力和環(huán)境容量，水資源就可以持續(xù)利用【5l

7、。因此水資源承載能力的研究十分必要，有重大的現(xiàn)實(shí)意義。1．2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1．2．1水資源承載力的概念承載力(CarryingCapacity,BearingCapacity)是一個(gè)起源于古希臘時(shí)代的古老概念，具有悠久的歷史。但在長(zhǎng)期的發(fā)展過(guò)程中，承載力從來(lái)沒(méi)有擺脫模糊性和不確定性，使其始終作為一個(gè)概念或應(yīng)用性結(jié)果存在而沒(méi)有發(fā)展起自己的理論體系”J。承載力的概念來(lái)源于生態(tài)學(xué)的研究。在生態(tài)學(xué)中，承載力一般被定義為“某一生境(Habitat)所能支持的某一物種的最大數(shù)量”。在1921年帕克和伯吉斯就將承載力的概念用于人口問(wèn)題的研究中。他們認(rèn)為，根據(jù)某

8、地區(qū)特定環(huán)境條件(主要指生存環(huán)境、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、自然資源等因子的配合)，區(qū)域的人口數(shù)量存在最高極限，即可以通過(guò)該地區(qū)的食物資源來(lái)確定區(qū)內(nèi)的人