1、农田水利学,水资源概况 我国水资源分布情况 农田水利学的概念 农田水利学的研究对象 农田水利学的基本内容 中国农田水利建设发展 中国农田水利建设的主要经验,水资源概况,我国水资源总储量约2.81万m3，居世界第六位，淡水资源总量为28000亿m3，占全球水资源的6，居世界第四位。 我国人均水资源量不足2400 m3，仅为世界人均占水量的1/4，相当于美国的1/5,前苏联的1/7,，加拿大的1/48，世界排名110位，被列为全球13个人均水资源贫乏国家之一。全世界有60多个国家和地区严重缺水，三分之一的人口得不到安全用水。 我国是一个缺水严重的国家。,1.水资源贫乏，供需矛盾突出 我国水资源总量
2、不少，但人均、亩均水资源量很少。我国水资源总量为28124亿m3，其中河川径流27115亿m3，少于巴西、前苏联、加拿大，居世界第四位。但我国人均水量只有2350m3，只有世界人均占有水量的27%。耕地每公顷平均水量27867 m3，约为世界的3/4。可见按我国人均拥有水量及单位面积耕地拥有水量来看，我国是一个水资源比较贫乏的国家。,我国水资源分布特点,2.水资源地区分布不均匀我国水资源地区分布不均匀，水资源的分布与人口、耕地的分布不相适应。我国北方人口占全国总人口的2/5，但水资源占有量不足全国水资源总量的1/5，南方人口占全国的3/5，而水资源总量为全国的4/5。北方人均水资源拥有量为11
3、27立方米，仅为南方人均的1/3。在全国人均水量不足1000 m3的10个省区中，北方即占了8个，而且主要集中在华北。华北地区人口稠密，其人口占全国的26%，但水资源量仅占全国的6%，人均水量仅为556 m3，不足全国人均的1/4。另一方面，北方耕地面积占全国耕地面积的3/5，而水资源量仅占全国的1/5。相反，南方耕地面积占全国2/5，而水资源量却占全的4/5。南方每公顷耕地水量28695 m3，而北方只有9645 m3，前者是后者的三倍。,3.水资源时间分配不均匀我国水资源年内、年际变化大，年内雨季又比较集中，水旱灾害频繁发生，枯水年和枯水季节的缺水矛盾更为突出。对我国农业来说，旱灾甚于水灾
4、。干旱已成为我国农业最主要的自然灾害。干旱的严重性表现在以下几个方面。首先，我国干旱受灾面积远大于洪涝受灾面积。其次，干旱发生的次数多于洪涝发生的次数。再次，干旱灾害是影响农业产量的最主要的自然灾害。建国以后全国粮食单产多次下跌都是由于旱灾引起的。而且，干旱还具有连发性和连片性等特点。1887年至1878连续三年干旱，遍及河南、山西、陕西、甘肃、山东、安徽等18个省。这次干旱是我国近代各次自然灾害中最严重的一次灾害。1959年至1961年也为全国范围的三年连旱，长江、淮河、黄河和汉水流域等广大地区遭受严重干旱，这次旱灾是我国建国以后最严重的一次自然灾害。这三年连旱，对我国国民经济造成了十分严重
5、的危害，全国粮食产量直到1966年才恢复到1958年的水平。,4.水污染日趋严重自70年代以来，我国就开始开展了水资源保护工作。但随着经济建设的发展，人口的增加，乡镇企业的发展，不仅用水量大幅度增加，而且废水排放量也相应增加，全国水环境总体上呈恶化趋势。 根据19931995年水利部组织的中国水资源质量评价，在评价的700余条河流中，水质良好的只占评价河长的32.2% ;受污染的河已占评价河长的46.5%。在1984年1995年十年中，污染河长增加了1倍以上。在全国七大流域中，太湖、淮河、黄河水质最差，约有70%以上的河段受到污染；海河、松辽流域污染也相当严重，污染河段占60%以上。河流污染情
6、况严峻，其发展趋势也令人担忧。从全国情况看，污染正从支流向干流延伸，从城市向农村蔓延，从地表向地下渗透，从区域向流域扩展。,由于排入湖库的氮、磷等营养物质的不断增长率加，近年来水体富营养化程度加快。我国131个主要湖泊中，已达富营养化程度的湖泊有67个，占51.2%。在39个代表性水库中，达富营养化程度的有12座，占30%。在五大淡水湖中，太湖、洪泽湖和巢湖已达富营养化程度，鄱阳湖、洞庭湖正处于向富营养化过度阶段。城市近郊的湖泊水库富营养化程度普遍偏高，如杭州西湖、南京玄武湖以及北京的官厅水库等均达到富营养化程度。太湖中富营养化面积占全湖70%以上，富营养及重营养化面积占10%。地下水水质每况
7、愈下，在全国118个城市中，64%的城市地下水受到严重污染，33%的城市地下水受到轻度污染，从地区分布来看，北方地区比南方地区更为严重。海河流域地下水资源量为271.6亿m3，受到污染的为171.5亿m3，占总量的63.2%。在14 .38万km2的被评价面积中，已有61.7%面积上的地下水不适宜饮用，其中34.1%面积上的地下水不符合农田灌溉水质标准。,由于水污染加剧了一些地区的缺水程度。长江三角州和珠江三角州，由于水体受到污染，成为污染型（水质型）缺水区。1994年淮河特大污染事故，造成苏皖两省150万人饮水困难。1996年春节后，淮河再次出现大污染，致使蚌埠70万人陷入水荒。水污染造成了
8、巨大的经济损失，1994年七月淮河流域一次污染事故直接经济损失高达2亿元。为使淮河变清，除地方自筹投入外，仅国家投入就需106亿元。,5.水土流失严重，河湖库泥沙淤积问题突出由于自然条件的限制和长期以来人类活动的结果，我国森林覆盖率很低，水土流失严重。据统计，目前全国森林覆盖率只有12.5%，居世界第120位。全国水土流失面积357万km2，占国土面积的38%。根据近20多年的泥沙观测资料统计分析，全国输沙模数大于1000t/km2的面积达60万km2。黄河中游黄土高原地带，是中国水土流失最严重的地区，年输沙模数大于5000t/km2的面积就有15.6万km2。水土流失造成许多河流含沙量增大，
9、泥沙淤积严重，北方河流更为突出。全国平均每年进入河流的悬移质泥沙约35亿t，其中有20亿t淤积在外流区的水库、湖泊、中下游河道和灌区内。黄河是我国泥沙最多的河流，也是世界罕见的多沙河流，年平均含沙量在1000kg/m3以上，居世界大河首位。,由于水库上游植被的破坏或开荒种地，泥沙淤积严重，水库库容日趋减少。如浙江金华山口冯水库上游开荒种地2000多亩，每年淤入水库1万多m3；安地水库1975年一次台风淤积20万 m3；山坑大茗水库1975年8月12日，7米坝高淤平；洞源水库在1990年前后，库围淤积3m，库底淤积1m。再以山东为例，80年代平均每年因泥沙淤积损失约2亿m3库容。,6.河道功能退
10、化，湖泊面积缩小自1972年到1997年间，黄河下游共有20年发生断流。海河流域由于水资源缺乏，中下游平原地区的河流基本干涸，河口淤积加剧。由于无天然径流，城镇排出的污水形成污水河。近30年来，我国湖泊水面面积已缩小了30%。洞庭湖在1949年1983年的34年间湖区面积已减少了1459km2，平均每年减少42.9km2，容量共减少115亿m3，平均每年减少3.4亿m3。如果按此速率发展，50年内洞庭湖就会消失。调查结果显示，我国西北干旱半干旱地区湖泊干涸现象十分严重，部分现存湖泊含盐和矿化度显著升高，咸化趋势明显。近30年中，内蒙古的乌梁素海矿化度增加4.5倍，已变成咸水湖。其它如青海湖、布
11、伦托海等正处于咸化过程中。,7.地下水位持续下降地下水是北方地区最重要的供水水源。在一些集中用水区，开采量超过补给量，致使地下水位持续下降。近年来河北平原的地下水位以每年1米的速率下降。北京、太原、石家庄、保定等大中城市地下水位下降更为明显。在以地下水为供水水源的城市中，由于过量开采地下水，已经引起了一系列问题。如大面积地下水位下降、地面沉降、沿海地区海水入侵等。北京市由于不合理超采，1961年1989年全市平原地下水累计亏损42.78亿m3，其中市区部分累计亏损18.5 亿m3, 使地下水位大幅度下降。辽宁、山东沿海地区从70年代中期开始陆续发生海水入侵陆地含水层现象。截至1992年月，在辽
12、宁省大连 、锦州、锦西、营口，河北省秦皇岛，山东省烟台、威海、青岛等沿海地区都发生不同程度的海水入侵。海水入侵区共70块，总面积达1433.6km2。大连、烟台两市海水入侵最为严重，入侵面积分别为433.8km2和495.2km2。,农田水利的概念,农田水利建设 是指为发展农业生产服务的水利事业。基本任务是通过水利工程技术措施，改变不利于农业生产发展的自然条件，为农业高产高效服务。农田水利建设就是通过兴修为农田服务的水利设施，包括灌溉、排水、除涝和防治盐、渍灾害等，建设旱涝保收、高产稳定的基本农田。,农田水利学的研究对象及其基本内容,农田水利学的研究对象主要包括以下两方面： （一）调节农田水分
13、状况农田水分状况一般是指农田土壤水、地面水和地下水的状况及其相关的养分、通气、热状况。农田水分的不足或过多，都会影响作物的正常生长和作物的产量。调节农田水分状况的水利措施一般有：1、灌溉措施 即按照作物的需要，通过灌溉系统有计划地将水量输送和分配到田间，以补充农田水分的不足；2、排水措施 即通过修建排水系统将田内多余的水分（包括地面水和地下水）排入容泄区（河流或湖泊等），使农田处于适宜的水分状况。 （二）改变和调节地区水情地区水情主要是指地区水资源的数量、分布情况及其动态。由于我国幅员辽阔，水资源在时间和空间上分布不均，时旱时涝或旱涝交替出现，对农业高产稳产造成了严重影响，因此，发展农田水利，
14、首先要根据水土资源条件，通过各工程措施，改变和调节地区水情。措施一般可分为以下两种：1、蓄水保水措施 通过修建水库、河网和控制利用湖泊、地下水库以及大面积的水土保持和田间蓄水措施，拦蓄当地径流和河流来水，改变水量在时间上（季节或多年范围内）和地区上（河流上下游之间、高低地之间）的分布状况，通过蓄水措施可以减少汛期洪水流量，避免暴雨径流向低地汇集，可以增加枯水时期河水流量以及干旱年份地区水量贮备。2、调水、排水措施 主要是通过引水渠道，使地区之间或流域之间的水量互相调剂，从而改变水量在地区上的分布状况。,农田水利的主要内容,主要内容是：整修田间灌排渠系，平整土地，扩大田块，改良低产土壤，修筑道路
15、和植树造林等。小型农田水利建设的基本任务，是通过兴修各种农田水利工程设施和采取其他各种措施，调节和改良农田水分状况和地区水利条件，使之满足农业生产发展的需要，促进农业的稳产高产。采取蓄水、引水、跨流域调水等措施调节水资源的时空分布，为充分利用水、土资源和发展农业创造良好条件；采取灌溉、排水等措施调节农田水分状况，满足农作物需水要求，改良低产土壤，提高农业生产水平。,中国农田水利建设发展,中国有悠久的农田水利建设的历史。早在夏商时期，人们就把土地规划成井田。井田即方块田，把土地按相等的面积作整齐划分，灌溉区道布置在各块耕地之间。五代两宋时期建设了太湖圩田。明清时期建设了江汉平原的垸田及珠江三角洲的基围等。这些小型农田水利形式在以后得到继承和发展。至20世纪50年代初期，中国修建了许多近代灌溉工程，干支级渠道比较顺直整齐，但对田间渠系和田块没有及时进行建设和整修，田间工程配套不全。旱作灌区，土地不平整，大畦漫灌，水量浪费严重；水稻灌区串灌串排现象普遍存在，不仅影响合理灌溉、排水晒田，而且造成肥料流失、水量浪费。另一方面，田块面积小，形状不规则，与农业机械化生产很不适应。,中国开展农田水利建设的主要经验,全面规划。 因地制宜地制定具体建设规划。 规划以治水为中心，实行山、水、田、林、路综合治理。 建设规划与中小流域治理规划相结合。,
