关于对中国水资源概况和工程建筑物的初步探讨

梁圣辰

摘 要：本论文通过文献研究法、跨学科研究法、经验总结法等研究方法，分析了中国水资源概况和工程建筑物等相关问题，解决了众多关于水资源和工程建筑物的相关问题。

中国水资源总量为2.8万亿立方米，排在世界第6位，而人均占有量非常少，才2240立方米，居世界第108位。为解决水资源问题和灾害的发生，兴修高水平水利设施及加强人们对水资源及水利的认识是行之有效的方法。

在全国人民的共同努力下，水利建设取得了令人瞩目的成就。特别是跨世纪特大型水利枢纽黄河小浪底、长江三峡工程的建设，治淮、治太等一大批重点水利工程的开工，水利投人的不断增大，这一切都标志着水利将快速发展。

关键词：水资源；水利水电；工程建筑物；施工；管理

在此介绍中国水资源现状及水利设施的建造及其功能以帮助人们对中国的水资源现状有一个更好地认识，加强人们的节水环保的意识，并了解水利设施的建造及其作用。

1 中国水资源概况分析

1、中国水资源的主要特点：中国水资源现状总量为28124亿立方米。中国目前有16个省（区、市）人均水资源量（不包括过境水）低于严重缺水线，有6个省、区（宁夏、河北、山东、河南、山西、江苏）人均水资源量低于500立方米。中国水资源地区分布也很不平衡，长江流域及其以南地区，国土面积只占全国的36.5%，其水资源量占全国的81%；其以北地区，国土面积占全国的63.5%，其水资源量仅占全国的19%。

2、中国水资源开发利用中存在的问题导致中国水资源面临严峻的形势与挑战

（1）供需矛盾日益加剧 首先是农业干旱缺水。随着经济的发展和气候的变化，中国农业，特别是北方地区农业干旱缺水状况加重。目前，全国仅灌区每年就缺水300亿立方米左右。其次是城市缺水。由于城市化发展，2030年城市化水平将达到40%左右，城市工业和生活用水比例将进一步提高，农业用水基本维持现状水平。据统计，在全国663个建制市中，有400个城市供水不足，其中110个严重缺水，年缺水约100亿立方米，每年影响工业产值约2000亿元。最重要的当然是人口的增长。2030年我国人口将达到高峰，接近16亿，预测2030年城镇生活用水定额为218升/人日，农村生活用水定额114升/人日，则2030年生活用水量为951亿立方米。

（2）用水效率不高 目前，全国农业灌溉年用水量约3800亿立方米，占全国总用水量近70%。全国农业灌溉用水利用系数大多只有0.3-0.4左右。很多发达国家实现了科学化、自动化，灌溉水的利用系数达到0.7～0.8。其次，工业用水浪费也十分严重。目前我国工业万元产值用水量约80亿立方米，是发达国家的10～20倍；我国水的重复利用率为40%左右，而发达国家为75～85%。

（3）水环境恶化 由于部分地区地下水开采量超过补给量，全国已出现地下水超采区164片，总面积18万平方公里，并引发了地面沉降、海水入侵等一系列生态问题。

（4）水资源缺乏合理配置 华北地区水资源开发程度已经很高，缺水对生态环境己造成了影响。目前黄河断流日益严重，却每年调出90亿立方米水量接济淮河与海河，因此，对水资源的合理配置和布局，区域间的水资源的调配要依靠包括调水工程在内的统一规划和合理布局。

（5）经济发展与生产力布局考虑水资源条件不够 在计划经济体制下，过去工业的布局，没有充分考虑水资源条件，不少耗水大的工业却布置在缺水地区；耗水大的水稻却在缺水地区盲目发展，人为加剧了水资源合理配置的矛盾。

3、中国水资源可持续利用对策

（一）节约用水 （二）保护水资源。 （三）全面规划 （四）加强管理 （五）调整产业结构 （六）跨流域调水 （七）控制工程 （八）科技创新 （九）市场机制 （十）知识与资金投入

2 纵谈水利工程及水工建筑物

1.定义：水工建筑物是控制和调节水流、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。

2.分类：

①通用性水工建筑物。主要有挡水建筑物，如各种坝、堤和海塘；泄水建筑物，如各种溢流坝、溢洪道、泄水隧洞、分洪闸；进水建筑物，也称取水建筑物，如进水闸、深式进水口、水泵站；输水建筑物，如引（供）水隧洞、渠道及输水管道；河道整治建筑物，如丁坝、顺坝、护岸、导流堤。

②专门性水工建筑物。主要有水力发电专用建筑物，如前池、调压室、压力水管、水电站厂房；灌溉和供水专用建筑物，如节制闸、沉沙池、冲沙闸；港口专用建筑物，如防波堤、码头、船坞、船台；过坝专用建筑物及设施，如船闸、升船机、筏道及鱼道等。上述两类均属于长期使用的建筑物，称为永久性水工建筑物；另有一些仅在施工期短时间内发挥作用的建筑物，如围堰、导流隧洞等，称为临时性水工建筑物。有些水工建筑物的功能并非单一的，难以严格区分其类型，如各种溢流坝，既是挡水建筑物，又是泄水建筑物；有时施工导流隧洞可以改建成永久性的泄水或引水隧洞等。

3.水利建設成就：

自古以来中国人民就有治水的传统，四川都江堰枢纽工程、陕西的郑国渠灌溉工程、广西的灵渠运河、京杭大运河等均始于公元前。公元年间相继建有黄河大堤等各种水利工程。进入20世纪，尤其是新中国成立后，中国水利建设进入大发展时期。近50年来，兴建了大量的水利基础设施，截至2000年底，全国已修建8万多座水库，加固和新修堤防20多万公里，农田灌溉面积达到5.5万公顷；水电装机容量达到7600多万千瓦。这些水利建设在防洪保安、城乡供水、水力发电、内河航运、水土保持、生态建设、海港、水产、娱乐等方面，为国民经济持续快速健康发展、社会安定、人民生活水平的提高、改革开放顺利进行和国家经济安全提供了有力支撑，发挥了重要保障作用。同时，也为水利学研究提供了广阔的发展空间。

4、作用

水利工程与国计民生息息相关，而水工建筑物又决定着水利工程能否安全有效地运行。大型或重要的水工建筑物失事，常会造成重大灾害。多年的生产和生活实践经验证明，解决水资源在时间和空间上的分配不均匀，以及来水和用水的不相适应的矛盾，最根本的措施就是兴建水利利工程。水利工程的根本任务是除水害和兴水利，前者主要是防止洪水泛滥和渍涝成灾；后者则是从多方面利用水资源为人民造福。

5.设计

水工建筑物设计包括：①选址，即坝址、闸址、洞线、渠线等的选择；②选型，即选定建筑物的结构形式，如坝型可在各种混凝土坝、土石坝以及其他合适的形式中进行选择比较，而对某一种坝型还需在各种不同的形式中进行遴选；③枢纽布置，即确定枢纽中各个建筑物之间的合理位置；④水力计算，即校核过流能力、计算水面曲线或压坡线等；⑤结构计算，即计算建筑物的强度、稳定和刚度等；⑥进行工程细部设计、确定地基处理方案和观测设计等。对大中型工程还应有水力模型试验和结构试验配合验证。

在进行结构计算之前，需要确定建筑物承受的荷载。作用在水工建筑物上的荷载主要有：自重（包括建筑物自身和永久设备的重量）、静水压力、扬压力、动水压力、冰压力、 泥沙压力、 浪压力、地震力、温度荷载、土压力等。设计时，需要根据实际情况，按其出现的机率进行不同的组合。设计不同类型的水工建筑物对荷载的考虑不尽相同。如温度荷载，在重力坝设计中除施工期的温度控制措施外，一般可以不予考虑，而在拱坝设计中，则必须列为一项主要荷载。

3 结语

总之，在水资源方面我国还是应该采取重视的态度，并且多多兴建水利工程及水工建筑物，只有这样我国才会在水利方面蒸蒸日上！

参考文献

[1]《中国水利水电工程网》 《全球分析网》 《中国水利网》

[2]李宗坤 孙明权 郝红科 吴泽宁《水利水电工程概论》 黄河水利出版社 2005.1

[3]王腊春 史运良 王棟 张兴奇 《中国水问题》，东南大学出版社 2007.1

[4]天津大学祁庆和主编 《水工建筑物》，第2版，水利电力出版社，北京，1986

[5]Μ.Μ.格里申 水利水电科学研究院译《水工建筑物》，上册、下册，水利电力出版社，北京，1984、1986。

梁圣辰

摘 要：本论文通过文献研究法、跨学科研究法、经验总结法等研究方法，分析了中国水资源概况和工程建筑物等相关问题，解决了众多关于水资源和工程建筑物的相关问题。

中国水资源总量为2.8万亿立方米，排在世界第6位，而人均占有量非常少，才2240立方米，居世界第108位。为解决水资源问题和灾害的发生，兴修高水平水利设施及加强人们对水资源及水利的认识是行之有效的方法。

在全国人民的共同努力下，水利建设取得了令人瞩目的成就。特别是跨世纪特大型水利枢纽黄河小浪底、长江三峡工程的建设，治淮、治太等一大批重点水利工程的开工，水利投人的不断增大，这一切都标志着水利将快速发展。

关键词：水资源；水利水电；工程建筑物；施工；管理

在此介绍中国水资源现状及水利设施的建造及其功能以帮助人们对中国的水资源现状有一个更好地认识，加强人们的节水环保的意识，并了解水利设施的建造及其作用。

1 中国水资源概况分析

1、中国水资源的主要特点：中国水资源现状总量为28124亿立方米。中国目前有16个省（区、市）人均水资源量（不包括过境水）低于严重缺水线，有6个省、区（宁夏、河北、山东、河南、山西、江苏）人均水资源量低于500立方米。中国水资源地区分布也很不平衡，长江流域及其以南地区，国土面积只占全国的36.5%，其水资源量占全国的81%；其以北地区，国土面积占全国的63.5%，其水资源量仅占全国的19%。

2、中国水资源开发利用中存在的问题导致中国水资源面临严峻的形势与挑战

（1）供需矛盾日益加剧 首先是农业干旱缺水。随着经济的发展和气候的变化，中国农业，特别是北方地区农业干旱缺水状况加重。目前，全国仅灌区每年就缺水300亿立方米左右。其次是城市缺水。由于城市化发展，2030年城市化水平将达到40%左右，城市工业和生活用水比例将进一步提高，农业用水基本维持现状水平。据统计，在全国663个建制市中，有400个城市供水不足，其中110个严重缺水，年缺水约100亿立方米，每年影响工业产值约2000亿元。最重要的当然是人口的增长。2030年我国人口将达到高峰，接近16亿，预测2030年城镇生活用水定额为218升/人日，农村生活用水定额114升/人日，则2030年生活用水量为951亿立方米。

（2）用水效率不高 目前，全国农业灌溉年用水量约3800亿立方米，占全国总用水量近70%。全国农业灌溉用水利用系数大多只有0.3-0.4左右。很多发达国家实现了科学化、自动化，灌溉水的利用系数达到0.7～0.8。其次，工业用水浪费也十分严重。目前我国工业万元产值用水量约80亿立方米，是发达国家的10～20倍；我国水的重复利用率为40%左右，而发达国家为75～85%。

（3）水环境恶化 由于部分地区地下水开采量超过补给量，全国已出现地下水超采区164片，总面积18万平方公里，并引发了地面沉降、海水入侵等一系列生态问题。

（4）水资源缺乏合理配置 华北地区水资源开发程度已经很高，缺水对生态环境己造成了影响。目前黄河断流日益严重，却每年调出90亿立方米水量接济淮河与海河，因此，对水资源的合理配置和布局，区域间的水资源的调配要依靠包括调水工程在内的统一规划和合理布局。

（5）经济发展与生产力布局考虑水资源条件不够 在计划经济体制下，过去工业的布局，没有充分考虑水资源条件，不少耗水大的工业却布置在缺水地区；耗水大的水稻却在缺水地区盲目发展，人为加剧了水资源合理配置的矛盾。

3、中国水资源可持续利用对策

（一）节约用水 （二）保护水资源。 （三）全面规划 （四）加强管理 （五）调整产业结构 （六）跨流域调水 （七）控制工程 （八）科技创新 （九）市场机制 （十）知识与资金投入

2 纵谈水利工程及水工建筑物

1.定义：水工建筑物是控制和调节水流、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。

2.分类：

①通用性水工建筑物。主要有挡水建筑物，如各种坝、堤和海塘；泄水建筑物，如各种溢流坝、溢洪道、泄水隧洞、分洪闸；进水建筑物，也称取水建筑物，如进水闸、深式进水口、水泵站；输水建筑物，如引（供）水隧洞、渠道及输水管道；河道整治建筑物，如丁坝、顺坝、护岸、导流堤。

②专门性水工建筑物。主要有水力发电专用建筑物，如前池、调压室、压力水管、水电站厂房；灌溉和供水专用建筑物，如节制闸、沉沙池、冲沙闸；港口专用建筑物，如防波堤、码头、船坞、船台；过坝专用建筑物及设施，如船闸、升船机、筏道及鱼道等。上述两类均属于长期使用的建筑物，称为永久性水工建筑物；另有一些仅在施工期短时间内发挥作用的建筑物，如围堰、导流隧洞等，称为临时性水工建筑物。有些水工建筑物的功能并非单一的，难以严格区分其类型，如各种溢流坝，既是挡水建筑物，又是泄水建筑物；有时施工导流隧洞可以改建成永久性的泄水或引水隧洞等。

3.水利建设成就：

自古以来中国人民就有治水的传统，四川都江堰枢纽工程、陕西的郑国渠灌溉工程、广西的灵渠运河、京杭大运河等均始于公元前。公元年间相继建有黄河大堤等各种水利工程。进入20世纪，尤其是新中国成立后，中国水利建设进入大发展时期。近50年來，兴建了大量的水利基础设施，截至2000年底，全国已修建8万多座水库，加固和新修堤防20多万公里，农田灌溉面积达到5.5万公顷；水电装机容量达到7600多万千瓦。这些水利建设在防洪保安、城乡供水、水力发电、内河航运、水土保持、生态建设、海港、水产、娱乐等方面，为国民经济持续快速健康发展、社会安定、人民生活水平的提高、改革开放顺利进行和国家经济安全提供了有力支撑，发挥了重要保障作用。同时，也为水利学研究提供了广阔的发展空间。

4、作用

水利工程与国计民生息息相关，而水工建筑物又决定着水利工程能否安全有效地运行。大型或重要的水工建筑物失事，常会造成重大灾害。多年的生产和生活实践经验证明，解决水资源在时间和空间上的分配不均匀，以及来水和用水的不相适应的矛盾，最根本的措施就是兴建水利利工程。水利工程的根本任务是除水害和兴水利，前者主要是防止洪水泛滥和渍涝成灾；后者则是从多方面利用水资源为人民造福。

5.设计

水工建筑物设计包括：①选址，即坝址、闸址、洞线、渠线等的选择；②选型，即选定建筑物的结构形式，如坝型可在各种混凝土坝、土石坝以及其他合适的形式中进行选择比较，而对某一种坝型还需在各种不同的形式中进行遴选；③枢纽布置，即确定枢纽中各个建筑物之间的合理位置；④水力计算，即校核过流能力、计算水面曲线或压坡线等；⑤结构计算，即计算建筑物的强度、稳定和刚度等；⑥进行工程细部设计、确定地基处理方案和观测设计等。对大中型工程还应有水力模型试验和结构试验配合验证。

在进行结构计算之前，需要确定建筑物承受的荷载。作用在水工建筑物上的荷载主要有：自重（包括建筑物自身和永久设备的重量）、静水压力、扬压力、动水压力、冰压力、 泥沙压力、 浪压力、地震力、温度荷载、土压力等。设计时，需要根據实际情况，按其出现的机率进行不同的组合。设计不同类型的水工建筑物对荷载的考虑不尽相同。如温度荷载，在重力坝设计中除施工期的温度控制措施外，一般可以不予考虑，而在拱坝设计中，则必须列为一项主要荷载。

3 结语

总之，在水资源方面我国还是应该采取重视的态度，并且多多兴建水利工程及水工建筑物，只有这样我国才会在水利方面蒸蒸日上！

参考文献

[1]《中国水利水电工程网》 《全球分析网》 《中国水利网》

[2]李宗坤 孙明权 郝红科 吴泽宁《水利水电工程概论》 黄河水利出版社 2005.1

[3]王腊春 史运良 王栋 张兴奇 《中国水问题》，东南大学出版社 2007.1

[4]天津大学祁庆和主编 《水工建筑物》，第2版，水利电力出版社，北京，1986

[5]Μ.Μ.格里申 水利水电科学研究院译《水工建筑物》，上册、下册，水利电力出版社，北京，1984、1986。