第一章　绪论

第一节　水资源和水利工程

一、地球水资源

我们知道，是水养育了地球上的一切生命，可以说，没有水就没有生命。据统计，地球上的总水量约13.86亿km3，其中海水占96.5%（海水是地球淡水循环必不可少的水源，但目前还不能直接为人类饮用），可直接为人类饮用和用于生产的，被当今称为水资源的天然淡水仅占地球总水量的2.5%，且其中73%处于极地冰盖和高山冰川之中，另外近30%是地下水，其中13.5%是在800m以下的地层深处，开采并非易事，对地球生物和人类的可持续性生存与发展而言，开采也并非益事。可以且便于为人类开发利用的世界江河湖泊中的地表淡水仅占全球淡水总量的约0.3%，而开发意义最为重要的流动在江河中的淡水仅占全球淡水的0.006%。因此，从这个意义上说，地球上可供人类开发利用的淡水资源并不充裕。

二、我国的水资源情况

我国的水资源状况亦存在着两面性。一方面从总量而言，我国是水资源比较丰富的国家之一。由于我国地域辽阔，河流众多，境内七大水系（长江、黄河、珠江、淮河、海河、辽河与松花江）覆盖大部疆土；澜沧江、怒江、雅鲁藏布江、黑龙江等公河也均有半长以上位于我国境内；加之西北地区的一些内陆河流，共计大小河流总长约42万km，其中流域面积在1000km2以上的就有1600多条。在世界前12位长河中，与我国相关的就有4条，即长江、黄河、澜沧江、黑龙江，分别列世界第3、5、7、9位。此外，我国还有众多的湖泊，水面面积在1km2以上的有2800多个，在100km2以上的130多个。我国还有大小冰川面积约6万km2，约占世界总冰川面积的0.36%。因此，就水资源总量而言，我国仅次于巴西、俄罗斯、加拿大、美国、印度尼西亚，居世界第6位。

我国的水能资源丰富，据统计，理论蕴藏量约为6.8亿kW，可开发的为3.79亿kW，可开发的年发电量达1900多亿kW·h，居世界第1位。

另一方面，由于我国人口众多，人均水资源占有量却很少，仅为世界人均水量的1/4，美国的1/5，退居世界第88位。因此，我国又是一个极为贫水的国家。加之我国自然降水在时空上分布不均匀，水资源的地区分布与人口、耕地等的分布配合不均衡等，进一步加剧了贫水状况。在时间上，我国天然降水季节性强，年内约70%的雨水集中在夏、秋的2～4个月内，且多以暴雨形式出现，暴雨形成的径流在短时间内即归入大海，难以利用，甚至引起洪灾，而其他月份则雨量稀少，来水不抵用水；年际间我国降水量变化也很大，丰水年雨多量大易形成洪灾，枯水年少雨甚至无雨造成旱灾。在空间上，我国天然降水的分布是：东南多，西北少，华南多，华北少。东南沿海平均年降水量在1600mm以上，华北、东北的大部为400～800mm，而西北广大地区小于250mm，少雨地区面积约占全国面积的1/2。在水、土等资源的配合上，我国长江及江南各流域年径流量占全国总量的82%，而耕地面积仅占全国总耕地面积的38%；黄淮海平原是我国最大的平原，耕地面积占全国的40%，是小麦、棉花的集中产区，也是煤炭、石油、钢铁、重工业及化工业的重要基地，农业产量占全国的40%，人口和国民生产总值均占全国的1/3，而黄、淮、海河三大流域的年径流量仅占全国的6.6%；尤其京、津、冀、鲁地区，是北方地区经济发展中心，区内人口1.8亿人，占全国的14.1%，国民生产总值占全国的19.3%，工业总产值占全国的19.2%，而水资源却仅占全国的2.2%，人均水资源量仅为全国平均水平的15.5%。该地区工农业生产对全国经济持续发展和粮食安全十分重要，而水危机制约了其经济发展。

三、我国古代劳动人民的用水、治水成就

几千年来，我国劳动人民在用水、治水方面发挥了极大的聪明才智，积累了许多宝贵经验，取得了辉煌的业绩。相传夏商时期，黄河流域就出现了用以灌溉排水的渠道。公元前600年楚国人民利用天然湖泊构筑成了有名的芍陂水库，引淠水进行灌溉。公元前约390年魏国的西门豹和人民一起修建了具有12级低坝的引漳水灌溉的十二渠工程。公元前251年秦国李冰父子领导人民在四川灌县修建了我国古代最大的无坝引水水利工程——都江堰。该工程巧妙的总体布局和结构设置，使岷江水乖乖宜人，据记载：“旱则引水浸润，雨则堵塞小门，水旱从人，时无荒年”，使川西广袤的土地成为美丽富饶的天府之国，至今仍灌溉着成都平原10余县40多万hm2农田，成为水利史上应用最为久远的伟大工程。从公元前485年开始兴建至公元1292年全线通航，纵贯我国南北，联通黄、淮、海、长江、钱塘江等天然水系，全长达1794km的京杭大运河，为我国古代水上运输发挥了巨大作用，也是世界上最早最长的大运河，这一不朽的历史杰作，现今又作为我国南水北调东线工程的输水主干线，调引长江水入津，焕发其新的光彩。在防洪治水方面，从相传4000年前的大禹治水，到至今仍在使用的长达1800多km的黄河大堤，就是其生动的记录。但是，由于漫长的封建统治和近代帝国主义列强的侵略，在新中国成立以前的一千多年间，我国的水利事业发展速度十分缓慢，使劳动人民饱受洪旱灾害之苦。例如黄河，据有记载的2540年间，决口竟达1590多次。仅1933年黄河大堤就有50余处决口，淹没冀、鲁、豫3省67个县，受灾面积达1.1万km2，受灾人口364万，死亡1.8万人。又如长江，1931年的大洪水使自湖北沙市至上海的沿江城市全部被淹，武汉在一片汪洋中受淹百日，鄂、湘、皖、赣、苏、浙、豫等7省205个县，300多万hm2农田，2.8亿多人口受灾，死亡14.5万人。农业水利方面，在新中国成立前我国1.067亿hm2耕地中，灌溉面积只有0.16亿hm2。

四、新中国成立后水利事业的巨大发展

新中国成立后，党和政府十分重视水利事业，在国民经济恢复时期，就作出了治理淮河、修建长江荆江分洪工程和官厅水库的决定。1950年后又提出按“统一规划、蓄泄兼筹”的原则，对黄河、淮河进行全流域的规划和治理，在此精神指引下，我国在黄河干流上中游陆续修建了青铜峡、龙羊峡、李家峡、刘家峡、三门峡等数座大、中型水库，基本上控制了黄河的水害，而且在发电、灌溉等方面发挥了巨大效益。淮河流域也改变了“大雨大灾，小雨小灾，无雨旱灾”的凄惨原貌。1963年毛泽东主席提出“一定要根治海河”，在党和政府领导下，海河中下游初步建起了防洪除涝体系，增辟了入海水道，控制了洪涝灾害的发生。据统计，自新中国成立至1991年的40余年间，我国修建水库8.38万座，其中，大型水库367座，总库容4670多亿m3；水闸2.9万座，其中，大型水闸320座；新修、整修各类江河堤防、海塘22多万km，修建蓄洪、滞洪区100多处，总面积约3万km2，总容量达1000多亿m3；水电装机由1949年的16万kW增加到3788.35万kW；灌溉面积由1949年的0.16亿hm2增加到0.487亿hm2，其中，3.3万hm2以上的灌区73处。

改革开放以来，随着综合国力的提高，我国开启了跨世纪伟大水利工程的建设进程，1991～2001年建成了黄河干流中游末端的小浪底土石坝水利枢纽，其以防洪、防凌、减淤为主，兼顾供水、灌溉、发电。仅防洪一项，将黄河下游的防洪标准提高到千年一遇。1993～2010年建成了中华民族梦寐百年的三峡重力坝水利枢纽，该工程发挥防洪、发电、航运、南水北调、生态保护、供水灌溉、养殖、旅游、净化环境等十大效益。仅发电一项，其总装机容量就相当于我国此前水电站总装机容量的一半，若用火电代替，相当于14座130万kW的大型火电站，3座年产量超过1500万t的煤矿及800km长的供煤路线。自1993年开始兴建的南水北调工程，分东、中、西三线调水400亿m3/a，缓解黄、淮、海三大平原的工农业用水短缺。东线从长江下游的扬州江都提水，年均调水180亿m3，沿线设13个梯级、23座扬水站，穿过黄隧洞后大致沿京杭大运河直至天津，行程1200km。中线近期从丹江口水库的陶岔口引水，远期从三峡大坝上游回水区支流的香溪河引水，穿越神农架至丹江口水库，自流引水140亿m3/a，经鄂、豫、冀3省1200km至北京。西线从长江流域上游引水，经穿山隧洞至黄河上游。同时建设中的，还有西南地区诸多超大型水利工程，例如金沙江流域12梯级开发中的乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝4座巨型水电站，总装机容量达3850万kW，相当于两个三峡水电站，澜沧江干流8梯级开发中的糯扎渡水电站心墙堆石坝高265.1m（目前亚洲第一、世界第三）等。

须指出的是，由于我国人口众多，经济基础薄弱。从总体上看，在调节河川径流的能力、水能资源的开发程度（据统计，我国水能资源已开发量仅为可开发量的约1/10）及江河的防洪能力等方面，都还与国家经济发展需要和发达国家水平有一定距离，水利水电建设事业在我国还任重道远。