現代電子科技在廣東水資源分析中的應用

鄭 平,曹昱東,王 浩

（北京師范大學珠海分校,廣東珠海,519085）

0 引言

根據世界標準，人均水資源量低于3000m3為輕度缺水；介于500至1000m3的為重度缺水；低于500m3的為極度缺水；300m3為維持適當人口生存的最低標準。

我國水資源總量占世界水資源總量的7%，居第六位。但人均水資源占有量僅為2400m3，是世界人均水量的25%，居世界第119位，是全球13個貧水國之一。水制約著一個國家，更制約著一個地區的經濟發展，廣東省作為全國經濟大省，人均水資源占有量為2100m3，低于全國平均水平。水資源緊缺已經成為當前制約廣東社會經濟發展的重要因素，因此合理配置水資源是廣東社會經濟發展必須正視的現實。

1 廣東水資源現狀分析

1.1 地理分析

廣東省位于我國大陸最南部，地理坐標處在北緯20°08′～25°32′東經109°40′～117°20′的范圍內,北回歸線橫貫全省。在氣候上，廣東省屬于熱帶、亞熱帶季風氣候區,具有氣候溫暖、降雨充沛、濕度較大、干濕分明等特點。全省多年平均水資源總量約1830億m3。全國人均水資源占有量為2200m3，約為世界平均水平的四分之一，而按全國第五次人口普查口徑計算廣東的人均水資源占有量為2100m3（不含過境客水量），略低于全國平均水平，遠低于世界平均水平，已接近聯合國公布的水資源警戒線的1700m3。省內水資源分配不均勻，部分城市人均水資源占有量嚴重不足，不超過500m3，最低甚至僅有312m3。全省水資源總量為4190億m3，其中河川徑流量約1800億m3（地表水1332億m3，淺層地下水466.7億m3），中深層地下水60億m3，過境客水量2330億m3。與國內其他省（區）相比，廣東省是水資源量較為豐富的地區，但是根據世界標準，人均水資源量低于3000m3為輕度缺水；介于500至1000m3的為重度缺水；低于500m3的為極度缺水；300m3為維持適當人口生存的最低標準。由此可見，廣東省并不是水資源特別充足的省份，省內一些城市達到重度缺水甚至極度缺水的程度。

1.2 降雨量分析

廣東省在氣候上屬于亞熱帶季風氣候區,在冬季時受東北季風控制，天氣干燥少雨，在春季和夏季則受到西南季風和東南季風影響，溫暖潮濕的海洋氣流也帶來了大量的降水，使得在春夏之間熱帶風暴和臺風等天氣較多,由于這些氣候特點的結果，使得廣東省降水充沛，但主要集中在汛期，而每年的分布很不均勻，年際變化很大。因此，河流徑流年內分配也不均勻，年徑流量非常不穩定，豐枯懸殊。廣東省年均降雨量為1777毫米，相當于總降水量多年平均為3144億m3，降水的主要來源是西南印度洋，孟加拉灣和東南太平洋和南海南部。平均年徑流深1018mm。

全省降水量分布不均勻，每年70%到85%的水集中在4月至9月，主要以洪水的形式，直流流入海中很難被利用，容易造成洪澇災害。而10月到3月處在旱季，只有15%到30%的水，一旦有很長時間的干旱，許多中、小河流就會干涸;年與年之間的水量變化也很大，有些地區水量最小年僅有最大年水量的20%，有時還會出現連續枯水年，造成旱災。地區分布，由于廣東省地形復雜，山區、丘陵、平原交錯，降水和徑流深受地形影響變化很大，徑流深的變化范圍為400～1800mm，最低值區不及最高值區的四分之一。

1.3 河流情況分析

廣東省位于珠江流域下游,境內河流眾多,徑流豐富。除珠江流域的河流水系外,尚有韓江流域及粵東沿海、粵西沿海等諸小河流水系。全省河流水系由四大部分組成，分別是珠江流域區、韓江流域區、粵東沿海區和粵西沿海區，全省集水面積在1000km2以上的河流有62條,在眾多河流中，東江、北江、西江和韓江長度最長，是廣東省的四大主要河流。

珠江流域由西江、北江、東江和珠江三角洲水系構成，大體上是從西、北、東三面向珠江三角洲網河區匯流，然后分八大出口人海；其在廣東境內面積為442100km2。西江是珠江水系的主流,全長2214km,流域面積約35萬km2，占珠江流域面積的77.8%。北江全長468km,流域面積46710km，占珠江流域面積的10.3%。東江的流域面積27040km2，占珠江流域面積的5.96%。

韓江流域是廣東省第二大流域，全長約410km,流域面積30112km2，其中廣東省境內17851km2；年均降雨量1600mm；年均徑流量274億m3，主要支流有五華水、寧江、石窟河和汀江流。

粵東沿海區受構造線的影響，粵東沿海諸河多呈西北和東南流向；粵西沿海諸小河系多屬山地暴流性小河,河流短促，基本上是平行地從北向南流，注人南海。其中鑒江最大,集雨面積為9464km2,廣東省境內8719km2。

2 缺水原因分析

2.1 “水質性”缺水

自從20世紀80年代中后期開始，隨著廣東經濟的飛速發展，江河水污染日益嚴重，水生態環境惡化，很多河道已經到難以治理的地步。據民革廣東省委員會對珠江三角洲區域5147家重點工業污染源的調查統計，工業廢水折合每天的排放量為235.5萬噸；城市生活污水排放量為每天660.5萬噸，農村生活污水排放量約240萬噸。

廣東水質性缺水問題已經浮現，水環境安全面臨嚴峻挑戰。廣東省主要江河控斷面水質優良率僅為57.6%，城鎮污水處理率僅為40.2%，大中城市河段污染較為嚴重，部分水庫水質呈現富營養化狀態，水生生態受到不同程度影響。珠江三角洲及粵東等地區水土資源過度開發，水土流失嚴重，已出現水質性缺水問題。

廣東的水土流失面積共計12242km2，占全省面積的6.9%。水土流失區的保水功能差，徑流系數大，導致一些小河在洪水期往往山洪暴發，而枯季流量偏小甚至斷流。廣東省多年平均降雨量為3144億m3，由于水土流失，汛期的降雨到達地面后轉化為地下水的比例大大減少，導致汛期和枯水期之間的流量比例大。水資源不僅得不到充分利用，還會增加洪澇災害的發生。

從2003年以來，廣東省的降雨量減少了30%，全省4大河流的水量創歷史新低，嚴重的干旱又引發了咸潮上溯等諸多問題，破壞了淡水水質。這一切造成了全省水質性的缺水。

2.2 水資源利用效率低

和全省缺水形式成鮮明對比的是廣東省水資源利用率非常低。廣東省水資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僅為1.3%。較低的水資源利用率造成了廣東省近年由于降雨偏少而引發的全省干旱缺水等問題。

廣東省農業用水占全省總用水54%以上，重復利用率非常低，總體利用率不到40%，田地里大漫灌的現象十分普遍，農民用水方式相對粗放，造成了大量水資源浪費。

2.3 節水意識淡薄

廣東省城鄉人均耗水量偏大，目前還沒形成良好的節水和水資源憂患意識，浪費水資源嚴重。廣東省年人均用水量為499m3，高于全國人均427m3用水量。城市、鄉村人均生活用水量分別為每日227升和每日147升，分別高于全國城鄉人均每日212升和每日68升的生活用水量。

3 解決措施

3.1 廣東各市缺水情況

對廣東省各城市人均水資源量進行分析，見下表1：

表1 2011年廣東省人均水量表

由表我們可以看出，省內人均水資源分布極不平均，珠海、湛江、茂名、潮州、揭陽為輕度缺水區，廣州、佛山、中山為重度缺水區，深圳、汕頭、東莞為極度缺水區，總體來看，缺水城市數占總城市數的50%以上。所以，廣東省缺水問題已經成為一個嚴重的問題，廣東已由一個水資源相對豐富地區正在變為供需矛盾日益尖銳的地區,解決不好將制約廣東現代化建設的進程。水資源的短缺和水資源分布的不均勻嚴重制約著廣東經濟社會的發展。

為了使廣東省的人均水資源量達到不缺水的世界標準，即為3000m3。表2具體需要補充的水資源量。

3.2 具體措施

3.2.1 環保與節水

由于廣東水資源浪費和水資源的不合理利用現象越來越嚴重，所以必須強化節水和提高水循環利用系數，同時需加快實施全省水利工程安全達標建設,充分發揮現有水利工程設施的作用，理順水資源管理體制,實現水資源城鄉水務一體化管理。

近幾年來，隨著城市和工業的發展，污水排放量逐年增加，水資源受污染日益嚴重，而且大多數流經城區的河水受污染，因此水資源保護和防治水污染刻不容緩。

同時要重視經濟手段,逐步建立合理的水價體系，加強節水意識，提高水資源利用率，進而合理調配水資源,改善水環境。

3.2.2 充分利用江、河水資源

江河所提供的水資源是構成用水資源的重要組成部分，廣東集水面積100平方公里以上的河流有543條，最大的河流是珠江，流經云浮、肇慶、佛山、中山、珠海、廣州、東莞、清遠、韶關、惠州、河源，年平均徑流量3412億立方米，根據文獻，珠江在當前水資源消耗水平下，地表水資源允許開發利用率的閾值為32%，而珠江水資源利用率僅為20.2%，換言之，珠江每年都有很多水資源白白流失掉。如果充分利用珠江的水資源，可為廣東地區多提供260.06374億m3的水資源。

3.2.3.海水淡化

世界上淡水資源不足，地球有3/4的表面積被藍色的海水覆蓋，占地球上總水量的97%，海水淡化技術隨著水資源危機的加劇得到了快速發展。

隨著科技的發展，海水淡化技術日趨成熟，海水淡化的成本會越來越低，水資源短缺的問題可以通過海水淡化的方式得到解決。建設海水淡化工程，能夠為當地開辟新水源，緩解水資源短缺的劣勢，此外淡化產生的水資源可以在一定程度上取代地下水資源，從而防止超采地下水引起的地面沉降。廣東省是一個臨海省份，共有7個地區靠近海洋，其中陽江和汕尾不屬于缺水區，所以不考慮在這兩個地方建立海水淡化站，另外的五個地區，分別是湛江、茂名、珠海、深圳、汕頭，則可以通過建立海水淡化站補充一定的淡水資源。

3.2.3.建立水資源監測與分析系統

為及時、準確、不間斷的對廣東水資源進進行監測，建議利用現代電子科學技術建立覆蓋全省的水資源監測系統，并利用計算機技術對水資源監測得到的數據進行分析，通過分析，使決策者準確掌握廣東水資源儲藏情況、污染情況、利用情況等，以及根據歷史數據可以進行預測，從而更加環保、有效利用廣東水資源。

4 結語

隨著人口的增長和經濟社會的快速發展，廣東省水資源短缺問題變得日益嚴重。我們必須要加強水資源合理配置，提高水資源的利用效率，形成良好的節水和水資源憂患意識，同時建立海水淡化站來應對日益嚴重的缺水問題。未來隨著科學技術的發展海水淡化的優勢越來越明顯，將成為保障水資源可持續發展的重要措施。

表2 廣東各市需要補水量

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