1.1　水资源概况及供需分析

1.1.1　世界水资源概况

水是由氢氧两种元素组成的化合物，它是如何形成的，目前学术界存在着较大的争议，尚未定论。水是地球极其丰富的自然资源，也是生物生存不可替代的环境资源，它成为现代社会可持续发展的关键因素之一，这种观点逐渐被理论界和决策层所接受。水以固态、液态和气态三种基本形态存在于自然界之中，分布极其广泛。

所谓的水圈是由地球地壳表层、表面和围绕地球的大气层中固态、液态和气态的水组成的圈层，它是地球“四圈”（岩石圈、水圈、大气圈和生物圈）中最活跃的圈层。在水圈内，大都分水以液态形式存在，如海洋、地下水、地表水（湖泊、河流）和一切动植物体内存在的生物水等，少部分以水汽形式存在于大气中形成大气水，还有一部分以冰雪等固态形式存在于地球的南北极和陆地的高山上。地球上的水量是极其丰富的，其总储水量约为13.86亿km3，但我们必须注意到，水圈内水量的分布是十分不均匀的，大部分水储存在低洼的海洋中，占96.54%，而且其中的97.47%（分布于海洋、地下水和湖泊水中）为咸水，淡水仅占总水量的2.53%，且主要分布在冰川与永久积雪（占68.70%）和地下水（占30.36%）中。如果考虑现有的经济、技术能力，扣除无法取用的冰川和高山顶上的冰雪储量，理论上可以开发利用的淡水不到地球总水量的1%。实际上，人类可以利用的淡水量远低于此理论值，主要是因为在总降水量中，有些是落在无人居住的地区如南极洲，或者降水集中于很短的时间内，由于缺乏有效的水利工程措施，很快地流入海洋之中。由此可见，尽管地球上的水是取之不尽的，但适合饮用的淡水水源则是十分有限的。

水圈中的水并不是静止不变的，而是处于不断的运动之中，存在着明显的水文循环现象，水文循环可以分为大循环和小循环两种基本形式。水文大循环就是水在陆地、海洋、大气中的相互转化，如海洋中的水，经过蒸发转化为大气水，大气水在一定条件下凝结，以降水的形式回到陆地表面，最后通过不同的形式回到海洋之中，完成一个循环过程。小循环就是上述三种介质中任意两种之间的水相互移动，如陆地中的水，通过植物蒸腾的形式进入大气，然后又回到陆地的过程。值得说明的是，不同的淡水和海洋正常更新循环的时间是不相等的，有的更新时间较长，有的更新时间极短，表1-1是各类淡水水体的更新周期。

表1-1　淡水更新周期

资料来源　UNEP1993，Freshwater Pollution，世界环境。

从表1-1可以看出，各种淡水更新周期存在着较大的差异，大气中的水只需8天时间就更新一次，是可更新资源；永久积雪更新一次需要9700年；地下水更新一次需要1400年，时间较长，它告诉我们对于这种近似于不可更新的水资源而言，在开发利用时，必须慎而又慎。

不管地球上的水如何运动和更新，但是地球上的水从总体上来看是平衡的，它遵循着质量守恒定律。表1-2是全球年水量平衡表。

表1-2表明，地球上的水在海洋与陆地之间不断地进行循环，径流与蒸发的代数和等于降水量，从全球角度来看，降水量等于蒸发量。如果细加分析，它暗含了这样一个真理：地球上的水数量基本上是恒定的，它具有一定的承载力，我们没有能力改变这种客观存在，我们所能做到的是，在开发利用水资源时，不要超过其限度。

表1-2　全球年水量平衡表

资料来源　UN.Water Development and Management.Proceeding of the UNWater Conference1977.Part4.Oxford：Programon Press，1978。