浅谈水能开发应用论文_杨鑫杰,王辉,杨娟

浅谈水能开发应用论文_杨鑫杰,王辉,杨娟

郑州黄河河务局中牟黄河河务局

摘要:水能利用是一项巨大的系统工程,水资源的利用就是要充分合理地利用江河水域的地上和地下水源,以获得最高的综合效益。开发水能对江河的综合治理和综合利用具有积极作用,对促进国民经济发展,改善能源消费结构,缓和由于消耗煤炭、石油资源所带来的环境污染具有重要意义,因此世界各国都把开发水能放在能源发展战略的优先地位。

在我国,地域辽阔水资源较为丰富,大部分地区雨量充沛。多年平均降雨总量为6万亿立方米,河流众多,水力资源极为丰富,据估计,流域面积在100 km3以上的河流有500多条,除此之外,中小河流几乎遍布全国。我国的水能资源占世界首位,理论蕴藏量达6.8亿kW,居世界第一位。根据我国各河流的初步规划,全国可能开发的水能资源为3.8亿kW,年发电量1.9万亿kW.h,相当于大电厂每年消耗7亿吨标准煤。我国地势西高东低,西部地区河流落差大,因而形成西部水能资源多,东部少的格局。

一、水力发电的特点

水电是清洁能源,可再生、无污染、运行费用低,便于进行电力调峰,有利于提高资源利用率和经济社会的综合效益。在地球传统能源日益紧张的情况下,世界各国普遍优先开发水电大力利用水能资源。在常规能源中,水力是理想的能源,有以下几个特点:

1.数量特点

我国水力资源总量居世界首位,但人均占有量较低。我国常规能源资源探明可采总储量为:煤炭1 145亿t,石油32.6亿t,天然气11 230亿m3,水力资源19 200亿kW?h/a。以上4种资源折合标准煤1 551亿t,其中水力资源按发电100 a、每千瓦时抵火电煤耗350 g计,即水力资源可开发量占全国常规能源资源探明可采总储量的40%强。

2.分布特点

水力资源分布极不均匀,资源与地区经济发展现状不匹配,水力资源主要分布在西部,而市场需求主要在东部。水力资源富集于大江大河,主要集中在十二大水电基地,这有利于实现流域、梯级、滚动开发,有利于发挥水力资源的规模效益。

(1)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 m3,居世界第四位。但我国人口众多,人均水量只有2350 m3,占世界人均占有水量的27%。根据149个国家按人口统计的人均占有水量由多到少排列,我国排在第110位。耕地每公顷平均水量27867 m3,约为世界的?。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。

(2)水资源地区分布不均衡

我国水资源的分布与人口、耕地的分布不相适应。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆我国北方人口占全国总人口的五分之二,但水资源占有量不足全国水资源总量的五分之一。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。另外,北方耕地面积占全国耕地面积的五分之三,而水资源量仅占全国的五分之一。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。由此可知,我国水资源分布不均问题不解决,必将会导致各地区经济出现不均衡发展,其结果必会影响国家的安定团结,制约整个国民经济建设。

二、水污染日趋严重

水资源是量与质的高度统一,当前我国面临着水量的危机的同时,还面临着因污染导致的水质危机。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,工业的发展,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。

三、水环境破坏严重

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。水土流失造成许多河流含沙量增大,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35亿吨,其中有20亿吨淤积在外流区的水库、湖泊、中下游河道和灌区内。水库上游植被的破坏或开荒种地,泥沙淤积严重,水库库容也日趋减少。

四、水资源过度开发

为了满足我国水资源需求,必将加大水资源开采力度,水资源过度开发,无疑会导致生态环境的进一步恶化。通常认为,当径流量利用率超过20%时就会对水环境产生很大影响,而超过50%时则会产生严重影响,目前,我国水资源开发利用率已达19%,接近世界平均水平的三倍,个别地区更高。地下水的开发利用也达到相当程度。过度开采地下水会引起地面沉降、海水入侵、海水倒灌等一系列环境问题。在目前地下水资源开发条件下,全国已经出现区域性地下漏斗56个,总面积大于8.2万㎞2,地层沉陷的城市达50余个,其中北京的沉降面积达800㎞2,环渤海平原区由于海水倒灌影响面积已达186万亩。

五、结论

我国大多数城市的污水处理率太低,加上我国水资源在时空分布上极不平衡,因此除了不断寻找新水源外,将污水作为可利用的资源将是解决缺水的重要途径,污水是资源的观念正得到越来越多人的重视。

污水中比较难处理的是工业废水,工业废水一般由下列几部分组成:加工或产品生产(试剂水、反应副产物、设备清洗等);设施或支持系统(锅炉废水、直接排放冷却水、接触冷却、冷却塔废水、冲洗废水等);雨水排放(污染与未污染的雨水等)。废水处理方法很多,按其作用原理可分为物理法、化学法、物理化学法、生物法等四类。其中生物处理法是处理污水中应用最广泛且比较有效的一种方法。生物法也称生物化学法,简称生化法。它是利用自然界中存在的各种微生物,将污水中的有机物分解向无机物转化,达到净化水污染,消除其对环境污染和危害的目的。随着科学技术的发展,许多新技术与新方法在废水处理中得到了应用。如纳米材料及纳米技术、光催化氧化法、利用超导净化污水、电催化氧化法、光电催化氧化法等。

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论文作者:杨鑫杰,王辉,杨娟

论文发表刊物:《防护工程》2019年10期

论文发表时间:2019/8/16

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