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近期一些媒體在談及水電開發時往往引用國際公認的水資源開發利用程度或警戒線,也許是非專業的原因,產生引用錯誤。把水電開發的程度等同于水資源利用,由此,一些人士在議論水電建設時往往以為我國水電開發已經過度,實際上是混淆了兩個不同概念。作者較長時間從事水資源開發利用統計分析計算工作,對此,將從此觀點的來源出處和權威性解釋,比如從中國人大網對于新修訂“中華人民共和國水法”的解釋,水利部中國水資源公報,以及中國水資源公報編制技術大綱等方面進行分析闡述,水資源開發利用程度是供用耗水的利用程度、特別是水資源利用中的耗水程度,而不是水力資源的開發程度。我國現在水資源開發利用程度為25%,國際上公認的一個流域或國家的水資源利用程度的警示界線是40%,從全國而言,不完全一樣,南方特別是西南,水資源豐富而利用量少,利用程度低,而北方尤其是西北干旱地區,利用程度高,其中一些北方河流水資源利用程度有些年份高達80%,甚至更高。
1.水資源開發利用率的概念
水資源利用程度的主要指標為“水資源開發利用率”。通常從水資源規劃利用角度,水資源開發利用率是指供水能力(或保證率)為75%時可供水量與多年平均水資源總量的比值,是表征水資源開發利用程度的一項指標。水資源開發利用率是指流域或區域用水量占水資源可利用量的比率,體現的是水資源開發利用的程度。
水資源開發利用又可分為河川徑流(簡稱地表水)水資源開發利用和地下水資源開發利用,一般以河流為單元只統計地表水資源開發利用,流域為單元時綜合統計,或分別統計,但不特別指出時(如綜合利用率),也僅是指地表水資源開發利用;比如一條河流的開發利用就是指該河流的地表水資源開發利用。
根據水利部、水利水電規劃設計總院關于“水資源綜合規劃名詞解釋”中與此相近的有:地表水資源開發率是指地表水源供水量占地表水資源量的百分比,水資源利用消耗率是指用水消耗量占水資源總量的百分比。
從水資源利用統計分析計算的角度,水資源利用率的計算更多是采用實際耗水量與總的水資源量之比,體現的是水資源量被耗用即消耗利用的程度,與上述水資源開發利用率的差異在于一個是水量被利用程度、一個是水量被消耗程度。
由于河流來水并不是一成不變的,又有豐水年、枯水年和平水年之分,所以在計算當年實際河流水資源開發利用率時,隨著水量的變化又有所不同。如黃河斷流最嚴重的1997年利津入海徑流量只有18.6億m3,當年地表水資源利用率高達80%,當然這里指的是消耗程度,也就是說80%的水被耗用掉,那么當年的利用程度可能就要高一些,因為利用量中有一部分并沒有被消耗。
2.水法釋義的水資源開發利用率與國際上公認的40%
2002年10月1日修訂實施《中華人民共和國水法》(以下簡稱新《水法》),從法律上確定水利作為國民經濟和社會發展的基礎產業和基礎設施的重要地位,水資源屬于國家所有,國務院水行政主管部門負責全國水資源的統一管理和監督工作,規定水利部是全國水資源的行政主管部門。
《水法》第三章水資源開發利用的第二十三條地方各級人民政府應當結合本地區水資源的實際情況,按照地表水與地下水統一調度開發、開源與節流相結合、節流優先和污水處理再利用的原則,合理組織開發、綜合利用水資源。
國民經濟和社會發展規劃以及城市總體規劃的編制、重大建設項目的布局,應當與當地水資源條件和防洪要求相適應,并進行科學論證;在水資源不足的地區,應當對城市規模和建設耗水量大的工業、農業和服務業項目加以限制。
【釋義】本條是對合理組織開發、綜合利用水資源的原則和實行水資源論證制度的規定。
目前我國水資源已開發利用約為5600億m3,有3000億m3尚可開發。說明還有“開源”的空間,但衡量水資源利用程度的主要指標為“水資源開發利用率”。如果按通常規劃概念的水資源開發利用率是指供水能力(或保證率)為75%時可供水量與多年平均水資源總量的比值,是表征水資源開發利用程度的指標。我國現狀水資源開發利用率為20%,國際上一般認為的對一條河流的開發利用不能超過其水資源量的40%的警視線,而黃河、海河、遼河、淮河的水資源利用率都超過了這一預警線,就可能會暴發嚴重的水資源和水環境危機。
事實上海河流域等已產生水資源和水環境危機,必須采取合理的積極措施,目前的南水北調及節水污水再利用等就是采取各種防治措施。
本條水法釋義的水資源開發利用率與國際上公認的40%應該是指耗水概念的開發利用程度。
3.水法釋義水能資源開發、利用要求的規定
《水法》第三章水資源開發利用中專門對水能資源開發進行了表述:水能資源的開發利用率是指水力發電量僅占技術可開發利用量的百分比。
第二十六條國家鼓勵開發、利用水能資源。在水能豐富的河流,應當有計劃地進行多目標梯級開發。
建設水力發電站,應當保護生態環境,兼顧防洪、供水、灌溉、航運、竹木流放和漁業等方面的需要。
【釋義】本條是對水能資源開發、利用要求的規定。我國水能資源豐富,理論蘊藏量為6.76億千瓦,可開發資源為3.78億千瓦,均占世界第一位。豐富的水能資源是我國能源特別是電力發展的巨大潛力和優勢。水能資源既是一項潔凈的、可再生的能源,它還兼有相當于開采煤炭、石油的一次能源建設和相當于修建火電站的二次能源建設的雙重功能。這些都決定了水能開發在我國能源建設中的重要地位。新中國成立以來,我國水能資源開發利用取得了舉世矚目的成就。2000年底,全國已建成的大、中、小型水電站裝機容量總計為7679萬千瓦,當年發電量為2398億千瓦小時。但目前水能資源的開發利用率并不高,全國水力發電量僅占技術可開發利用量的11%,大力開發我國豐富的水能資源仍是一項十分重要的任務。所以本條第1款保留了原《水法》有關國家鼓勵開發、利用水能資源等規定,促進我國水電事業的發展。
同時特別提出:水力發電作為水資源開發利用的一部分,它的開發應當在流域統一規劃下,與水資源綜合利用相協調。
4.中國水資源公報與編制技術大綱水資源的開發利用的表述
《中國水資源公報》是國家水行政主管部門的年度全國水資源狀況及其開發利用情況。專門一章關于水資源的開發利用的。
關于水資源的利用情況可從供水量、用水量以及耗水量的比較中加以分析。供水量指各種水資源工程為用戶提供的水量,一般可分成蓄水、引水、提水、跨流域調水等地表水、以及地下水和其他水源供水。用水量指分配給各類用戶的包括輸水損失在內的毛用水量,可進一步分成農業、工業、城鎮公共、居民生活、生態環境用水等。耗水量指在輸水、用水過程中,通過蒸騰、蒸發、土壤吸收、產品帶走、人畜飲用等各種形式消耗掉,而不能回歸到地表水體或地下含水層的水量。
從中國水資源公報與編制技術大綱中水資源的開發利用的表述包括供用耗水,表征開發利用程度有地表水資源控制利用率、淺層地下水開采率和水資源總量利用消耗率。地表水控制利用率,在地表水利用量中是不應包括非當地產流,如跨流域引入水的利用量,同時水庫蓄水量是地表水利用的保證和水庫的調節更有利于地表徑流的利用;淺層地下水開采率則考慮地下水位變動,而且是以總補給量作為比較基準。水資源總量利用消耗率是指地表水和地下水的消耗總量占水資源總量的比率,地表水消耗量要扣除外流域引入水量的消耗量。
因此,作者認為在極端利用的北方河流以及很少利用的南方豐水河流,水資源開發利用率也可近似看作水資源利用消耗率是指用水消耗量占水資源總量的百分比。城市污水處理率的大幅提高包括地表地下的污水資源化程度就高,重復利用量就越多;河流流域里還存在其他重復水量,如西北內陸河地表與地下水交換劇烈,引地表水灌溉后進入地下,又排入河道徑流,多次利用;黃河寧夏河段的灌溉模式是“大引大排”,排水量為內蒙古河套灌區的再利用等。
5.現狀水資源開發利用率
我國現狀水資源開發利用率為20%,但流域之間差異很大。北方主要河流已超過50%,其中海河流域和黑河流域個別年份已超過90%。國際上一般認為,對一條河流的開發利用不能超過其水資源量的40%,而黃河、海河、遼河、淮河的水資源利用率一般都超過了這一預警線。
南方個別地區如珠江三角洲水資源開發利用率超過八成,2007年珠江流域片水資源開發利用率為20.2%,開發利用程度較上年度提高3.4%。其中經濟發達的珠江三角洲的水資源開發利用率最高,達83.1%,而紅河水資源開發利用率則最低,只有5.1%。
2007年甘肅省水資源公報:水資源開發利用程度,即毛用水量與水資源量(自產地表水與不重復地下水之和)之比。全省為45.8%;內陸河流域為100.2%;黃河流域為37.8%;長江流域為4.1%。內陸河超過100%,主要是河西走廊山前洪積扇具有良好的通透性,使出水量的很大一部分滲入地下被保護,避免無效蒸散損耗,同時河床巨大的透水能力使地表水很快轉化為地下水,正是內陸河這種巨大的重復水資源量,是由于河流穿越多級盆地河水與地下水多次轉化產生的,使水資源能夠被反復利用。上述的甘肅省的水資源開發利用程度直接把供水或毛引水與總量之比。
我國水資源利用呈現增幅不大的現象,主要是我國在水資源管理方面采取的綜合管理的方法,比如大力宣傳節水惜水意識,從水是“取之不盡用之不竭”的舊的觀念到“人無遠慮必有近憂”,一方面要承認水資源是天然可再生資源,大氣循環在太陽能和地球表面熱能的作用下,地球上的水不斷被蒸發成為水蒸氣,進入大氣。水蒸氣遇冷又凝聚成水滴,在重力的作用下,以降水的形式落到地面,這個周而復始的過程,稱為水循環。中國水資源補給來源主要為季風大氣降水,比如臺風是一個典型的海陸水循環的氣象現象,臺風輸送大量的海洋水汽,帶來大量降水及暴雨災害到陸地。
我國是一個干旱缺水嚴重的國家。我國的淡水資源總量為28000億立方米,占全球水資源的6%,僅次于巴西、俄羅斯和加拿大,名列世界第四位。但是,我國的人均水資源量只有2300立方米,僅為世界平均水平的1/4,位列世界第121位,是全球人均水資源最貧乏的國家之一,是聯合國認定的“水資源緊缺”國家。我國水資源從空間看分布不均、時間上多集中于汛期。
水資源節流開源的,減少水的使用量的節水技術的應用和污水的再利用等在我國已經廣泛開展,我國有污水排放接近千億立方米,隨著城市污水處理率的大幅提高,廢污水經處理后是缺水地區寶貴的再生資源。雨水利用已成為當今世界缺水地區水資源開發的潮流之一,通過集水工程技術措施可開發雨水資源。在我國黃土高原地區和干旱缺水地區,通過修建水窖、水柜、旱井、蓄水池等小型、微型水資源工程發展和建設集雨節灌的雨水集蓄利用工程。微咸水的合理利用。海水利用包括海水的直接利用和海水淡化,以替代淡水資源,已成為我國沿海城市解決淡水資源緊缺的一條重要途徑。
6.現狀水能資源的開發利用率
我國水電蘊藏量世界第一,上個世紀八十年代初受到國民經濟條件的制約僅開發了5%。我國水庫的建設也從初期防止洪澇災害到水能開發利用以及民生水利的發展過程。水法釋義2000年前水能資源開發利用率也并不高,全國水力發電量僅占技術可開發利用量的11%。水能開發率并沒有權威機構,但有一般的共識,即我國水能開發率在26%左右,最近水利部公布31.5%。
近幾年水電開發突飛猛進,2006年投產量居然達到了1000萬千瓦左右。電力行業整體發展也很迅猛,年新裝機容量突破了1億千瓦,水電的裝機總容量現在已經達到了1.29億千瓦。為什么會有這樣大的差距呢?關鍵就是市場化機制。是中國的電力行業正在從計劃經濟轉變到了市場經濟,而市場經濟這種體制、這種機制促進了水電的大發展。
當今,我國水電市場后15~20年是我國水電發展的良好機遇期;這是因為實施西部大開發戰略為水電的發展創造了重要的歷史機遇、實施可持續發展戰略為大力發展水電開辟了廣闊天地、當前我國經濟發展的良好態勢為水電發展提供了前所未有的有利條件。
我國水電資源從理論上是6億多千瓦,但是可開發的不足4億千瓦。目前只開發了近1.3億千瓦,還有2.48億千瓦有待開發。2050年之前全部開發出來,應該盡可能的把水電資源開發利用起來,從而替代一部分礦物的能源,如若全部開發大概相當于每年節約6億噸煤炭。水能資源非常可貴,因為礦物能源最終是要用完的,水電是可再生能源。
陸佑楣院士在回答“我國的水能資源是不是開發過度了”時指出:我國的水能利用程度還遠低于世界工業化國家。截至2008年年底,我國技術可開發水能資源利用率為26%,而美國為67.4%,法國為96.9%,加拿大為38.6%,日本為66.6%。有人認為我國水電已出現過度開發,這是不確切的。一個國家的水能利用水平是由該國能源資源的總體結構決定的,中國在常規的化石能源相對貧乏的情況下,充分利用水能資源是毋庸置疑的。
不存在水能資源開發過度的問題,而是開發不足,任重道遠。在電力系統中,水力發電出力僅占全國總出力的21.6%,優化電網結構也還須提高水電的比重,這對電網的節能和安全運行有重要意義。
水利部部長陳雷在2009年5月11日召開的第五屆“今日水電論壇”的主旨發言,水電是目前第一大清潔能源,提供了全世界1/5的電力。與其他能源相比,水電具有循環可再生、長期成本低、綜合效益大等優勢,對改善能源結構,減排溫室氣體,保護生態環境,保障能源安全和促進經濟社會可持續發展具有十分重要的戰略意義。世界各國都把開發水電作為能源發展的優先領域,全球有55個國家50%以上的電力由水電提供,其中24個國家這一比重超過90%。目前,發達國家水能資源已基本開發完畢,美國、日本、英國等國家水電開發程度都超過80%。許多發展中國家大力開發水能資源,如巴西水電開發在電力建設中的比重一直保持在80%以上。
中國河流眾多,水能資源蘊藏量居世界首位。其中大陸地區技術可開發量5.42億千瓦,是僅次于煤炭的第二大常規能源,也是目前可以進行大規模開發的第一大清潔可再生能源。新中國成立后特別是改革開放以來,中國政府高度重視水能資源的開發利用,推動水電事業快速發展。到2008年底,中國已建水電裝機容量達到1.72億千瓦并位居世界第一,發電量將近6000億千瓦時,占全國總發電裝機的20%、總發電量的15%左右,水電設計、施工和設備制造技術均已達到國際先進水平。
中國政府正在大力推進節能減排,積極發展核電、水電、風電、太陽能發電等清潔能源。目前,中國水能資源開發程度為31.5%,還有巨大的發展潛力。
7.建議水能資源的開發利用率
國家能源局王駿指出我國可再生能源戰略定位已確定:
2020年前后,可再生能源占到能源消費的15%左右,戰略定位是替代能源。
2030年前后,可再生能源占到能源消費的25%左右,戰略定位是主流能源。
2050年前后,可再生能源占到能源消費的40%左右,戰略定位是主導能源。
現在發達國家達到水能資源開發程度為80%。
結合我國水能情況和綜合以上考慮外,一方面要考慮保持河流生態健康的需要,另一方面隨著我們國家經濟建設的實力增強可開發會增加,建議我國水能開發率中遠期應該增加一倍,未來可達到60%,控制在70%以內。
8.結語
按照常規推理,水能資源當然應該屬于水資源的一部分,事實上水資源利用還包括河道航運等,所以,有人把水能資源的開發,理解成水資源開發似乎也是順理成章的。特別指出的是水力發電過程是不會減少水資源量的。主要是水庫的蓄水與水資源利用密切相關的,目前,黃河干流已建成龍羊峽、劉家峽、三門峽和小浪底等四座骨干工程,在防洪(防凌)減淤、調水調沙和水量調度等方面發揮了巨大作用,有力地支持了沿黃地區經濟社會的持續發展,同時也在水能利用上發揮重要作用。
我國現狀水資源開發利用率為20%,但流域之間差異很大。特別是南方河流水能資源豐富而開發利用程度低,是我國近期開發利用重要區域,
一般的共識,即我國水能開發率在26%左右。目前,水利部提出水能資源開發程度為31.5%。我國水能開發率中遠期應該增加一倍,未來可達到60%左右。
我國水能資源比較豐富,但主要集中在南方特別是西南地區,而那里地質環境比較惡劣,為此,對水能資源的開發利用,目前有一種持不同的意見,即對環境的影響持不同看法,高壩蓄水,在南方尤其是西南地區,那里地質隱患比較嚴重,容易引發次生地質災害,值得考慮。
摘要:通過對水資源開發利用率的來源和權威性解釋與理解,并結合中國水資源公報以及公報編制技術大綱等方面進行分析,指出:水資源開發利用程度(率)只是供用耗水中的利用程度、而不是水力資源的開發程度;水能(水電)開發率并沒有國際權威機構,在國內但有一般的共識,即我國水能開發率在26%左右,最近水利部公布31.5%;并建議我國水能開發率近期應該增加一倍,未來可達到60%,控制在70%。
關鍵詞:水資源開發利用率(程度)水能開發率不同概念權威性