现代电子科技在广东水资源分析中的应用

2013-11-15曹昱东

电子测试 2013年18期

郑平,曹昱东,王浩

（北京师范大学珠海分校,广东珠海,519085）

0 引言

根据世界标准，人均水资源量低于3000m3为轻度缺水；介于500至1000m3的为重度缺水；低于500m3的为极度缺水；300m3为维持适当人口生存的最低标准。

我国水资源总量占世界水资源总量的7%，居第六位。但人均水资源占有量仅为2400m³，是世界人均水量的25%，居世界第119位，是全球13个贫水国之一。水制约着一个国家，更制约着一个地区的经济发展，广东省作为全国经济大省，人均水资源占有量为2100m3，低于全国平均水平。水资源紧缺已经成为当前制约广东社会经济发展的重要因素，因此合理配置水资源是广东社会经济发展必须正视的现实。

1 广东水资源现状分析

1.1 地理分析

广东省位于我国大陆最南部，地理坐标处在北纬20°08′～25°32′东经109°40′～117°20′的范围内,北回归线横贯全省。在气候上，广东省属于热带、亚热带季风气候区,具有气候温暖、降雨充沛、湿度较大、干湿分明等特点。全省多年平均水资源总量约1830亿m3。全国人均水资源占有量为2200m3，约为世界平均水平的四分之一，而按全国第五次人口普查口径计算广东的人均水资源占有量为2100m3（不含过境客水量），略低于全国平均水平，远低于世界平均水平，已接近联合国公布的水资源警戒线的1700m3。省内水资源分配不均匀，部分城市人均水资源占有量严重不足，不超过500m3，最低甚至仅有312m3。全省水资源总量为4190亿m3，其中河川径流量约1800亿m3（地表水1332亿m3，浅层地下水466.7亿m3），中深层地下水60亿m3，过境客水量2330亿m3。与国内其他省（区）相比，广东省是水资源量较为丰富的地区，但是根据世界标准，人均水资源量低于3000m3为轻度缺水；介于500至1000m3的为重度缺水；低于500m3的为极度缺水；300m3为维持适当人口生存的最低标准。由此可见，广东省并不是水资源特别充足的省份，省内一些城市达到重度缺水甚至极度缺水的程度。

1.2 降雨量分析

广东省在气候上属于亚热带季风气候区,在冬季时受东北季风控制，天气干燥少雨，在春季和夏季则受到西南季风和东南季风影响，温暖潮湿的海洋气流也带来了大量的降水，使得在春夏之间热带风暴和台风等天气较多,由于这些气候特点的结果，使得广东省降水充沛，但主要集中在汛期，而每年的分布很不均匀，年际变化很大。因此，河流径流年内分配也不均匀，年径流量非常不稳定，丰枯悬殊。广东省年均降雨量为1777毫米，相当于总降水量多年平均为3144亿m3，降水的主要来源是西南印度洋，孟加拉湾和东南太平洋和南海南部。平均年径流深1018mm。

全省降水量分布不均匀，每年70%到85%的水集中在4月至9月，主要以洪水的形式，直流流入海中很难被利用，容易造成洪涝灾害。而10月到3月处在旱季，只有15%到30%的水，一旦有很长时间的干旱，许多中、小河流就会干涸;年与年之间的水量变化也很大，有些地区水量最小年仅有最大年水量的20%，有时还会出现连续枯水年，造成旱灾。地区分布，由于广东省地形复杂，山区、丘陵、平原交错，降水和径流深受地形影响变化很大，径流深的变化范围为400～1800mm，最低值区不及最高值区的四分之一。

1.3 河流情况分析

广东省位于珠江流域下游,境内河流众多,径流丰富。除珠江流域的河流水系外,尚有韩江流域及粤东沿海、粤西沿海等诸小河流水系。全省河流水系由四大部分组成，分别是珠江流域区、韩江流域区、粤东沿海区和粤西沿海区，全省集水面积在1000km2以上的河流有62条,在众多河流中，东江、北江、西江和韩江长度最长，是广东省的四大主要河流。

珠江流域由西江、北江、东江和珠江三角洲水系构成，大体上是从西、北、东三面向珠江三角洲网河区汇流，然后分八大出口人海；其在广东境内面积为442100km2。西江是珠江水系的主流,全长2214km,流域面积约35万km2，占珠江流域面积的77.8%。北江全长468km,流域面积46710km，占珠江流域面积的10.3%。东江的流域面积27040km2，占珠江流域面积的5.96%。

韩江流域是广东省第二大流域，全长约410km,流域面积30112km2，其中广东省境内17851km2；年均降雨量1600mm；年均径流量274亿m3，主要支流有五华水、宁江、石窟河和汀江流。

粤东沿海区受构造线的影响，粤东沿海诸河多呈西北和东南流向；粤西沿海诸小河系多属山地暴流性小河,河流短促，基本上是平行地从北向南流，注人南海。其中鉴江最大,集雨面积为9464km2,广东省境内8719km2。

2 缺水原因分析

2.1 “水质性”缺水

自从20世纪80年代中后期开始，随着广东经济的飞速发展，江河水污染日益严重，水生态环境恶化，很多河道已经到难以治理的地步。据民革广东省委员会对珠江三角洲区域5147家重点工业污染源的调查统计，工业废水折合每天的排放量为235.5万吨；城市生活污水排放量为每天660.5万吨，农村生活污水排放量约240万吨。

广东水质性缺水问题已经浮现，水环境安全面临严峻挑战。广东省主要江河控断面水质优良率仅为57.6%，城镇污水处理率仅为40.2%，大中城市河段污染较为严重，部分水库水质呈现富营养化状态，水生生态受到不同程度影响。珠江三角洲及粤东等地区水土资源过度开发，水土流失严重，已出现水质性缺水问题。

广东的水土流失面积共计12242km2，占全省面积的6.9%。水土流失区的保水功能差，径流系数大，导致一些小河在洪水期往往山洪暴发，而枯季流量偏小甚至断流。广东省多年平均降雨量为3144亿m3，由于水土流失，汛期的降雨到达地面后转化为地下水的比例大大减少，导致汛期和枯水期之间的流量比例大。水资源不仅得不到充分利用，还会增加洪涝灾害的发生。

从2003年以来，广东省的降雨量减少了30%，全省4大河流的水量创历史新低，严重的干旱又引发了咸潮上溯等诸多问题，破坏了淡水水质。这一切造成了全省水质性的缺水。

2.2 水资源利用效率低

和全省缺水形式成鲜明对比的是广东省水资源利用率非常低。广东省水资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仅为1.3%。较低的水资源利用率造成了广东省近年由于降雨偏少而引发的全省干旱缺水等问题。

广东省农业用水占全省总用水54%以上，重复利用率非常低，总体利用率不到40%，田地里大漫灌的现象十分普遍，农民用水方式相对粗放，造成了大量水资源浪费。

2.3 节水意识淡薄

广东省城乡人均耗水量偏大，目前还没形成良好的节水和水资源忧患意识，浪费水资源严重。广东省年人均用水量为499m3，高于全国人均427m3用水量。城市、乡村人均生活用水量分别为每日227升和每日147升，分别高于全国城乡人均每日212升和每日68升的生活用水量。

3 解决措施

3.1 广东各市缺水情况

对广东省各城市人均水资源量进行分析，见下表1：

表1 2011年广东省人均水量表

由表我们可以看出，省内人均水资源分布极不平均，珠海、湛江、茂名、潮州、揭阳为轻度缺水区，广州、佛山、中山为重度缺水区，深圳、汕头、东莞为极度缺水区，总体来看，缺水城市数占总城市数的50%以上。所以，广东省缺水问题已经成为一个严重的问题，广东已由一个水资源相对丰富地区正在变为供需矛盾日益尖锐的地区,解决不好将制约广东现代化建设的进程。水资源的短缺和水资源分布的不均匀严重制约着广东经济社会的发展。

为了使广东省的人均水资源量达到不缺水的世界标准，即为3000m3。表2具体需要补充的水资源量。

3.2 具体措施

3.2.1 环保与节水

由于广东水资源浪费和水资源的不合理利用现象越来越严重，所以必须强化节水和提高水循环利用系数，同时需加快实施全省水利工程安全达标建设,充分发挥现有水利工程设施的作用，理顺水资源管理体制,实现水资源城乡水务一体化管理。

近几年来，随着城市和工业的发展，污水排放量逐年增加，水资源受污染日益严重，而且大多数流经城区的河水受污染，因此水资源保护和防治水污染刻不容缓。

同时要重视经济手段,逐步建立合理的水价体系，加强节水意识，提高水资源利用率，进而合理调配水资源,改善水环境。

3.2.2 充分利用江、河水资源

江河所提供的水资源是构成用水资源的重要组成部分，广东集水面积100平方公里以上的河流有543条，最大的河流是珠江，流经云浮、肇庆、佛山、中山、珠海、广州、东莞、清远、韶关、惠州、河源，年平均径流量3412亿立方米，根据文献，珠江在当前水资源消耗水平下，地表水资源允许开发利用率的阈值为32%，而珠江水资源利用率仅为20.2%，换言之，珠江每年都有很多水资源白白流失掉。如果充分利用珠江的水资源，可为广东地区多提供260.06374亿m³的水资源。

3.2.3.海水淡化

世界上淡水资源不足，地球有3/4的表面积被蓝色的海水覆盖，占地球上总水量的97%，海水淡化技术随着水资源危机的加剧得到了快速发展。

随着科技的发展，海水淡化技术日趋成熟，海水淡化的成本会越来越低，水资源短缺的问题可以通过海水淡化的方式得到解决。建设海水淡化工程，能够为当地开辟新水源，缓解水资源短缺的劣势，此外淡化产生的水资源可以在一定程度上取代地下水资源，从而防止超采地下水引起的地面沉降。广东省是一个临海省份，共有7个地区靠近海洋，其中阳江和汕尾不属于缺水区，所以不考虑在这两个地方建立海水淡化站，另外的五个地区，分别是湛江、茂名、珠海、深圳、汕头，则可以通过建立海水淡化站补充一定的淡水资源。

3.2.3.建立水资源监测与分析系统

为及时、准确、不间断的对广东水资源进进行监测，建议利用现代电子科学技术建立覆盖全省的水资源监测系统，并利用计算机技术对水资源监测得到的数据进行分析，通过分析，使决策者准确掌握广东水资源储藏情况、污染情况、利用情况等，以及根据历史数据可以进行预测，从而更加环保、有效利用广东水资源。