中国的淡水资源问题
我国水资源面临三大问题：一是，洪涝灾害频繁，对经济发展和社会稳定的威胁大。90年代以来，我国几大江河发生了5次较大洪水。特别1998年长江、嫩江和松花江流域的特大洪水，充分说明洪涝灾害仍是我们的心腹之患。
二是，干旱缺水日趋严重。农业、工业以及城市都普遍存在缺水问题。北方河流干枯断流情况愈来愈严重。
三是，水生态环境恶化。近年，我国水体水质总体上呈恶化趋势。全国约10万公里河长中，受污染的河长占46.5%。全国90%以上的城市水域受到不同程度的污染，水质性缺水问题严重。
问题的根源：我国水资源时空分布极不均衡。南多北少，东多西少，与人口、耕地、矿产等资源分布极不匹配。长江以北占国土面积的63.5%，而水资源量仅占全国的19%；西北内陆地区面积占全国国土面积35.3%，水资源量仅占4.6%。受季风气候影响降雨量年内分配极不均匀，大部分地区汛期连续4个月降水量占全年总量的70%左右。
我国水资源的状况与利用
水资源是指由当地降水产生的，可以用于人们生产与生活各类用途，存在于河流、湖泊、地下含水层中的逐年可更新的动态水资源，主要包括地表水和地下水。水资源具有循环性和有限性、时空分布不均匀性、不可替代性、经济上的利害两重性等四种特性。
世界水资源总量为410220亿立方米，人均水资源量为7342立方米/人。1995年，全世界水资源利用量38000亿立方米，消耗量21000立方米，其中农业用水量25000亿立方米；工业用水量7500亿立方米；居民生活用水量3500亿立方米；各种损失量2000亿立方米。
在全球范围内面临以下的水资源问题：
◆ 全球供水安全面临严峻挑战。根据世界水理事会发布的《全球水展望》统计，目前世界上有12亿人（占全球人口的1/5）得不到安全饮用水，有30亿人（占全球人口的1/2）缺乏卫生设施，每年有300万到400万人死于水致性疾病。
◆ 水资源短缺日益成为全球性的问题。从1900年到1995年，全球用水量从6000亿立方米增加到38000亿立方米，增加了5倍，是同期人口增幅的两倍以上。1993年联合国对世界淡水资源的评价表明有1/3的人口居住在水资源中度和高度紧缺的地区。联合国的报告显示，2025年世界用水总量达到44840亿立方米，届时受水资源短缺困绕的世界人口将增加到总数的2/3，人均可利用水资源量将从1990年的7800立方米减少到2025年的4800立方米。
◆ 世界水环境状况趋于恶化。在大多数发达国家和经济转型国家，许多经济进步都是以严重破坏自然环境为代价的。在20世纪中，世界湿地面积已经减少半数，造成重大的生物多样性损失。在发展中国家，所有大城市的地表水和地下水水质都在迅速恶化，威胁人的健康和自然价值。
一、我国的水资源概况
1、水资源总量
我国水资源总量为2.8万亿立方米。其中地表水2.7万亿立方米，地下水0.83万亿立方米，由于地表水与地下水相互转换、互为补给，扣除两者重复计算量0.73万亿立方米，与河川径流不重复的地下水资源量约为0.1万亿立方米。按照国际公认的标准，人均水资源低于3000立方米为轻度缺水；人均水资源低于2000立方米为中度缺水；人均水资源低于1000立方米为重度缺水；人均水资源低于500立方米为极度缺水。我国目前有16个省(区、市)人均水资源量(不包括过境水)低于严重缺水线，有6个省、区(宁夏、河北、山东、河南、山西、江苏)人均水资源量低于500立方米。
2、我国水资源的主要特点
总量并不丰富，人均占有量更低。我国水资源总量居世界第六位，人均占有量为2240立方米，约为世界人均的1/4，在世界银行连续统计的153个国家中居第88位。
地区分布不均，水土资源不相匹配。长江流域及其以南地区国土面积只占全国的36.5%，其水资源量占全国的81%；淮河流域及其以北地区的国土面积占全国的63.5%，其水资源量仅占全国水资源总量的19%。
年内年际分配不匀，旱涝灾害频繁。大部分地区年内连续四个月降水量占全年的70%以上，连续丰水或连续枯水年较为常见。
二、我国水资源开发利用
1、水资源开发利用成就
中华民族5000年文明史也是与水旱灾害斗争的历史，新中国成立后，水利建设取得了举世瞩目的成就。到2000年，建成水库8.5万座，总库容5100亿立方米；发展灌溉面积8.2亿亩；修建堤防27万公里，初步控制了大江大河常遇洪水；治理水土流失面积80万平方公里；水电装机7680万千瓦，653个县实现了农村电气化。
2、水资源开发利用分析
2000年全国用水总量5498亿立方米，其中农业3784亿立方米，占68.8%，工业1139亿立方米，占20.7%，生活用水575亿立方米，占10.5%。从开发利用程度分析，全国水资源开发利用率达到20%，水资源开发利用程度最高的海河流域地表水控制利用率达到94%，平原区浅层地下水开采率为100%，水资源总量消耗率达到96%。从用水指标分析，全国人均用水量430立方米，万元GDP用水量610立方米，万元工业产值用水量78立方米，农田灌溉亩均用水量479立方米，城镇生活人均用水量为每日219升，农村生活人均用水量为每日89升。
3、水资源开发利用中存在的主要问题
（1）供需矛盾日益加剧
首先是农业干旱缺水。随着经济的发展和气候的变化，我国农业，特别是北方地区农业干旱缺水状况加重。目前，全国仅灌区每年就缺水300亿立方米左右。上世纪90年代年均农田受旱面积2667万公顷，干旱缺水成为影响农业发展和粮食安全的主要制约因素；全国农村有2000多万人口和数千万头牲畜饮水困难，1/4人口的饮用水不符合卫生标准。
其次是城市缺水。我国城市缺水现象始于70年代，以后逐年扩大，特别是改革开放以来，城市缺水愈来愈严重。据统计，在全国663个建制市中，有400个城市供水不足，其中110个严重缺水，年缺水约100亿立方米，每年影响工业产值约2000亿元。
（2）用水效率不高
目前，全国农业灌溉年用水量约3800亿立方米，占全国总用水量近70％。全国农业灌溉用水利用系数大多只有0.3－0.4左右。发达国家早在40－50年代就开始采用节水灌溉，现在，很多国家实现了输水渠道防渗化、管道化，大田喷灌、滴灌化，灌溉科学化、自动化，灌溉水的利用系数达到0.7～0.8。
其次，工业用水浪费也十分严重。目前我国工业万元产值用水量约80亿立方米，是发达国家的10～20倍；我国水的重复利用率为40％左右，而发达国家为75～85％。
我国城市生活用水浪费也十分严重。据统计，全国多数城市自来水管网仅跑、冒、滴、漏损失率为15%-20％。
（3）水环境恶化
2000年污水排放总量620亿吨，约80%未经任何处理直接排入江河湖库，90%以上的城市地表水体，97%的城市地下含水层受到污染。由于部分地区地下水开采量超过补给量，全国已出现地下水超采区164片，总面积18万平方公里，并引发了地面沉降、海水入侵等一系列生态问题。
（4）水资源缺乏合理配置
华北地区水资源开发程度已经很高，缺水对生态环境己造成了影响。目前黄河断流日益严重，却每年调出90亿立方米水量接济淮河与海河，因此，对水资源的合理配置和布局，区域间的水资源的调配要依靠包括调水工程在内的统一规划和合理布局。
（5）经济发展与生产力布局考虑水资源条件不够
在计划经济体制下，过去工业的布局，没有充分考虑水资源条件，不少耗水大的工业却布置在缺水地区；耗水大的水稻却在缺水地区盲目发展，人为加剧了水资源合理配置的矛盾。
综合上述，我国水资源总量并不丰富，地区分布不均，年内分配集中，北方部分地区水资源开发利用已经超过资源环境的承载能力，全国范围内水资源可持续利用问题已经成为国家可持续发展战略的主要制约因素。
三、我国水资源面临的形势与挑战
21世纪初期是我国实现社会主义现代化第三步战略的关键时期，根据国民经济和社会发展预测，以下几个因素成为水资源需求的主要驱动力。
人口增长。2030年我国人口达到高峰，接近16亿，预测2030年城镇生活用水定额为218升/人日，农村生活用水定额114升/人日，则2030年生活用水量为951亿立方米。
城市化发展。2030年城市化水平达到40%左右，城市工业和生活用水比例将进一步提高，农业用水基本维持现状水平。
产业结构调整。2030年国内生产总值达到53.8万亿元，三次产业的结构调整为7.9：48.5：43.6，预测2030年工业产值达到106.8万亿元，工业重心由南向北，由东向中西部转移，加重本已紧张的北方水资源形势，考虑产业结构的调整，2030年工业需水量达到1911亿立方米。
粮食安全。在粮食立足自给的基本国策下，按人均占有粮食450公斤计算，人口高峰时的粮食产量要达到7亿吨，通过节水措施提高农业水有效利用率，农业灌溉用水维持在现状水平，每年3900亿立方米。
综合上述，到2030年，社会经济发展对水资源的需求低限达到7100亿立方米，在现状供水能力的基础上增加1400亿立方米。经专家分析，扣除必须的生态环境需水后，全国实际可能利用的水资源量约为8000-9000亿立方米，上述估计的用水量已经接近合理利用水量的上限，水资源进一步开发的潜力已经不大。国家防洪安全、生态安全、粮食安全，以及人民生活水平的提高和经济社会可持续发展对水资源保障提出了更高的要求。
张宏仁
（原地质矿产部副部长、国际地科联主席）
淡水是可再生资源，靠大气降水补给。静态库容只是调节空间，不能解决长期供水需要。我国单位面积淡水资源并不少，接近全球平均值，但由于人口密度比世界平均高3倍，人均淡水资源仅为世界人均值的1/3弱。我国大气降水在时间和空间上分布极不均匀，使蒸发量加大。农业离不开灌溉，更加剧了淡水资源的供需矛盾。淡水是少数几种无法依赖进口的资源之一。今后只能依靠节水和现有淡水资源的科学调节来解决我国的用水问题。地表水和地下水都是淡水资源的组成部分。地表水体传导水的能力强，但存储水的容积小；地下水含水层传导水的能力弱，但存储水的容积大。把两者结合起来联合调度，可以更加有效地实现淡水资源在时间上的调控。我国淡水资源南多北少，人口分布大体上与淡水资源分布相适应，应当避免人口过多地向缺水地区流动。南水北调可以缓解北方缺水的局面，但调水成本较高，应主要用于特殊干旱年份，供水的基本来源，仍应立足本地。我国南方降水量充沛，缺水主要是污染造成的，应当集中力量治理污染。为了合理分配淡水资源，有效治理水污染，有必要加强流域的统一管理。规定每一地区的取水量和排污总量的限额。深层封闭地下水资源潜力不大，长期大量开发会导致地面沉降等严重后果，要慎用、少用。
淡水是人们生产生活任何时候都离不开的资源。似乎应当属于常识范围内的事。然而每当听到有关“地表水、地下水哪个更重要”的争论，好心人关于“地球上最后一滴水”的警告，某某地方“地下大水库的发现”，以及一方面惊呼中国出现了“世界上最大的漏斗”，另一方面又把希望寄托于寻找新的深层地下水源，就感到人们对淡水资源的认识并不一致。而认识是否符合淡水资源的客观规律，对正确决策有很大影响。
一、淡水资源的主体靠自然再生，静态库容的作用是以丰补歉
各种自然资源均可划分为两大类：可再生资源和不可再生资源。这种划分的含义可以用一个家庭的经济收支平衡账来形象地说明。
大多数家庭每月都有经常性的收入。如果支出小于收入则把多余的钱存入银行。如果支出大于收入，就要动用银行存款。可以用公式简单表述如下：
银行存款的增量＝收入－支出
为了保证家庭可持续的生活，总是力图量入为出，每个月都略有节余。于是银行存款逐月增加。然而一旦有额外的消费需求，比如购买大件商品、假日旅游等，就可以用平时多月乃至多年积攒的存款。对这一类家庭来说，平时生活主要靠经常性的工资收入，银行存款的功能只是调节余缺。我们可以说，这样的家庭所依靠的财政资源是可再生的。
然而，社会上还有极少数人，他们没有经常性的工资收入，但祖先给他们留下了一大笔遗产存在银行里，如果不任意挥霍足够用100年。对这些人来说，上述公式中的收入项等于零，银行存款每个月都是负增长。直到花光为止。这些人的财政资源显然是不可再生的。用一点就会少一点。
矿产资源显然属于不可再生资源。以煤为例，其是在漫长的地质历史中形成的。现在地球上某些地方由植物变为煤炭的过程仍在进行，但进行得极为缓慢。每年新生成的煤炭与全球每年消费的煤炭相比微乎其微，可以忽略不计。我们今天所开采的煤炭，实质上是大自然留给人类的遗产。由于地球上煤炭的储量很大，足够满足几百年的需要，目前可以不必为今后发愁。再过100年，人类总能找到别的替代能源。
森林资源则属于可再生资源。因为林木不断地新生，只要合理规划，就可以保证每年砍伐量不大于再生量。如果砍伐量大于再生量，林木积蓄量就要减少，反之则会增加。
淡水资源的情况略为复杂一点，它的主体属于可再生资源。但在极特殊情况下，出于无奈，也有把地下地质历史上储存的水当做不可再生资源使用的例子。
地球的大气层是一个庞大的、以太阳能为动力的蒸馏水工厂。它不断地从海洋和地面把水蒸发上天，再以降水的形式向人们居住的陆地提供淡水。平均每年陆地上的大气降水约为119万亿立方米。扣除蒸发蒸腾损失，每年仍有42.7万亿立方米可转化为人类有可能利用的淡水资源。远远超过目前全人类每年约4万亿立方米的用水量。在可以预见的未来，淡水资源是永续不断的。不可能出现“最后一滴水”的危机。因此，从总体上讲，人类完全可以依赖可再生的淡水资源满足可持续发展的需要。
然而，淡水资源在地球上的分布很不均匀。有一些干旱地区降雨量极少，可再生淡水资源接近于零。如果这些地区人口稀少，又有地质历史上埋藏的、水质符合需要且存储量能满足当地不多的人口上百年需要的地下水，就可以在相当长一段时期靠“吃老本”过日子。例如在非洲北部的撒哈拉沙漠就有地质历史上埋藏的淡水，为埃及、利比亚等国提供了可供当地人口上百年需要的淡水。类似的条件，在地球其他地方极为罕见。
地下含水层储存的地下水可以和银行存款相类比。它能应付短时间入不敷出的紧急情况，但不能满足长期可持续发展的需要。此外，地下水的储存量也有不同于存款的地方。提取第一笔存款与提取后一笔存款在手续上没有区别。而随着地下水储存量的减少，地下水位随之下降。超过一定限度，即使有水也难以利用。
二、我国地均淡水资源并不贫乏，人均淡水资源少是人口多的结果
我国一些地区淡水资源供需矛盾日趋严重的状况，给人造成一种印象：好像中国是淡水资源特别贫乏的国家。这种印象并不符合实际。一个地区淡水资源的丰富程度可以用单位面积平均淡水资源来评价。全世界可再生淡水资源每年为42.7万亿立方米，全球陆地面积为1.34亿平方千米，或者134万亿平方米。于是：全球单位面积淡水资源＝全球淡水资源÷全球陆地面积＝42.7万亿立方米÷134万亿平方米/年＝319毫米/年
我国可再生淡水资源每年为2.8万亿立方米，国土面积为960万平方千米，单位面积淡水资源为292毫米/年。相当于全球平均值的91.5%。由此可见我国并不是淡水资源特别贫乏的国家。国土面积和我国差不多的美国，单位面积淡水资源为317毫米/年，差别也不大。然而，由于我国人口众多，单位面积人口密度是全世界平均值的3倍。因此，人均淡水资源仅为全世界的1/3弱。目前广泛引用的数字是1/4，实际上更接近1/3。美国则由于人口密度仅为中国的近1/5，人均淡水资源因此约相当于我国的5倍。总之，我国淡水资源紧张，并不是由于资源贫乏，而是由于人口众多。
三、淡水资源不能依赖进口，只能立足于国内
在各种自然资源中，淡水资源是用量最大的资源。所有其他自然资源用量的总和也抵不上淡水资源的一个零头。淡水又是最廉价的资源，经不起大量长距离运输。我国地势较高，大部分国际河流是出境河，只有新疆有少数入境河流。这一状况排除了淡水资源依赖进口的任何可能性。除非全球气候有重大变化，今后淡水资源总量预计不会有实质性的改变，而人口还将有所增长，不论今后国民经济如何发展，经济规模翻几番，都只能立足在现有每年2.8万亿立方米淡水资源的基础之上。在这一点上，有的人仍抱有开辟新来源的希望。以下本文将证明：开源虽有一定前景，但不可能对我国淡水资源总量有重大影响。
四、我国淡水资源时空分布极不均匀，加剧了供需矛盾
尽管我国人均淡水资源仅为全球平均值的1/3弱，每人每年仍有2300立方米。按目前的消费水平是够用的。然而我国的淡水资源无论在空间上还是在时间上的分布都极不均匀。这就进一步加剧了供需矛盾。
淡水资源的更新主要靠大气降水。我国大部分国土处于北半球中纬度干旱带，本应比较干旱。幸好来自太平洋和印度洋的东南亚季风带来了水汽。但也导致降水量分布的极度不均匀性。我国南部和东部降水量较多，而西北干旱。大体上，昆仑山、秦岭、淮河一线以南，总体上不缺水。如果有缺水问题，一般也主要是由污染造成的。而西北地区则干旱少雨，淡水资源因而比较贫乏。
应当指出，我国几千年来一直以农业为主。农业又与淡水资源紧密相连。由于千百年随机流动的结果，我国的人口分布大体上与淡水资源的分布相适应。一般不宜轻易改变。随着我国生产力的发展，依附于耕地的农业人口的比重将逐渐减少。人口按耕地分布的前提将逐渐弱化。向干旱地区迁移人口将不再具有很大的必要性，任何向干旱、半干旱地区的移民，必然增加该地区对淡水的需求，进一步扩大淡水资源的供需矛盾，一定要慎之又慎。
淡水资源在时间上分布的不均匀性是导致我国北方供需矛盾紧张的重要原因。从多年平均降水量来看，我国华北许多地方虽不算很丰富，但也不能算太少。以北京为例，年降水量平均为630毫米，和法国巴黎、俄罗斯莫斯科、奥地利维也纳、匈牙利布达佩斯等差不多，比英国伦敦、德国柏林还要略多一些。那么为什么欧洲比较湿润，而我国华北比较干旱呢？这是由于欧洲许多地方降水量随时间的分布，无论是年内还是年际都出奇的均匀。这是一直生活在亚洲大陆的人所难以想象的。
欧洲大部分地区空气湿度大，蒸发量远小于降水量。我国北方地区与欧洲相比反差极为强烈。以北京地区为例，6、7、8月个月的降水量，占年总降水量的3/4以上，而从11月到次年4月的半年时间的降水量不到全年降水量的1/10。由于旱季延续时间很长，年蒸发量大多在1000毫米以上，远远超过年降水量。不仅年内，而且年际降水量变化也很大，连续3年的干旱时有发生。大气降水只有一小部分能转化为有效的淡水资源，大部分被重新蒸发上天。此外，由于雨季降水过于集中，经常有一部分水库装不下的降水以洪水的形式入海，无法加以利用，有时甚至造成洪灾。欧洲降水均匀带来的另一个好处是农田灌溉用水不多，大气降水能满足农作物生长对水的大部分需要，许多地方甚至完全不需要灌溉；留给工业及生活用的水资源就比较多了。而我国，特别是北方地区，农业离不开灌溉。农田灌溉用水占用了淡水资源的绝大部分，能留给生活和工业生产用的水资源很有限。总之，降水量随时间分布的不均匀性，一方面使有效淡水资源减少；另一方面使农业用水量增多。这大大加剧了淡水资源的供需矛盾。
五、找矿与“找水”
我国的淡水资源是否还有未被发现的潜力。有人把希望寄托在“找水”上。
地表水不存在“找”的问题，一切都摆在光天化日之下，比较清楚。“找水”实际上指的是找地下水。“找水”的提出显然是受“找矿”的影响，特别是“找油”的影响。石油是含油层中的流体，地下水也是地层中的流体。可以找油，为什么不能找水呢。当然，石油天然气和地下水的流动都遵循渗流力学的基本规律。有许多可以相互借鉴的东西。但是有一点根本不同：石油天然气是不可再生资源，地下水的主体只能是可再生资源。
作为不可再生资源的矿产，开采一点，已探明的资源量就会少一点，早晚会枯竭。为了保证可持续发展，必须努力寻找接替资源。而且大多数情况下确实有矿可找。因为，由于人们认识的局限性，远不是所有的矿产都已被查明。整个找矿的历史可以归结为：露头矿找完了找隐伏矿；浅部矿找完了找深部矿。这种经验推广到淡水资源领域里来就成了：地表水不够了找地下水；浅层地下水不够了找深层地下水。
然而，地下水完全是另外一回事。前面已经讨论过，地下水的储存量只能用于调节丰枯，而不能依靠它长期生活。人类可以依赖的主要是不断更新的可再生淡水资源。而这种资源就在我们眼皮子底下，并不需要专门去“寻找”。从宏观战略的大账着眼，“找水”并不能解决淡水资源的“开源”问题。
但在某些既缺乏地表水、浅部地下水含盐量又高的干旱地区，有的地方地下深部有水质较好的含水层。于是就提出了深部含水层“找水”的问题。深部含水层绝大多数属于封闭的承压含水层，由于极难得到大气降水的补给，所含的淡水资源属于不可再生资源。大量长期开采这种深层地下水会导致地下水位迅速下降和地面沉降。只有在人少地广、单位面积取水量很小的条件下，如为边防哨所和牧区人畜饮用供水，或者在极端干旱年份短期用水，可以适度开采这种资源。
还有一种情况可以被称为“找水”，那就是在缺乏有效含水层的地区，如大片花岗岩或变质岩分布的地区。在这些地区需要用地质、地球物理的方法，寻找隐伏的构造破碎带。因为只有在岩石破碎的地段，才有足够的孔隙存储和传导地下水，简单地说，只有这种情况才能使水井或其他集水工程出水。
不管是哪种情况，“找水”并不能解决淡水资源的战略性大账，而是主要着眼于人口不多的缺水居民点人畜用水问题。
那么，淡水资源开源的潜力何在？淡水资源的潜力不在于“找水”，但也不是没有潜力可挖。可以从减少我国大气降水在时间上分布不均匀性造成的损失方面，想办法挖掘潜力。主要有两个方面：一是夺取蒸发量。我国，特别是干旱地区，大气降水的大部分被蒸发上天。这里面潜力是很大的。二是夺取入海弃水。由于汛期降雨量集中，地表水库没有足够的库容拦蓄洪水，有一部分水白白跑到海里去了。这部分水如果被拦蓄起来，水量也是很可观的。
然而，这两条说起来容易，实际上做起来却很难。要夺取蒸发量，就要设法让大气降水更多地渗入地下，减少太阳的暴晒。要夺取入海弃水，就要设法把汛期的洪水存储起来。为此就需要有足够的调节库容，地表水库就是为此而修建的。北京潮白河上的密云水库多年平均来水量10多亿立方米，而库容有40亿立方米，是一个可以实现多年调节的好水库。可惜，在大多数别的流域，现有的地表水库和预计可以修建的地表水库加在一起，总库容仍远不足以满足这一要求。而地下水含水层则具有比地表水库大得多的调节库容。
因此，无论是夺取蒸发量还是夺取弃水，地下水含水层都具有极其重要的作用。
六、地表水体与地下水含水层的关系
在许多人的心目中，地表水和地下水是两种不同的水源。这是一种片面的看法，不利于对整个淡水资源的科学、合理的利用。从作为可再生资源的角度看，地表水和地下水都来自大气降水，而且，它们还相互转化。以新疆、甘肃的内流河盆地为例。盆地底部的极少量降水几乎全部被蒸发而形不成任何有效的淡水资源。当地的淡水资源主要来自盆地周围山区的降水以及随后的积雪融化。这些水汇集到山区的河流中奔向山麓，有很大一部分入渗到由砾石、粗沙组成的山前洪积扇中，转化为地下水。洪积扇的碎屑物质从上游向下游逐渐变细，传输地下水的能力也逐渐减弱。最后地下水被臃阻在洪积扇的边缘而以泉水的形式溢出地表，又转化为地表水。在那些地区，人为地划分地表水和地下水资源，没有实质性的意义。
从更广泛的意义上讲，河流的流量在一年的很长时间要靠地下水维持。河流具有很高的传输地表水的能力。雨季的大气降水汇入河川以后，会在很短时间内被排放入海。雨季以后许多河流河水常流不断要归功于地下水含水层。地下水含水层能存储大量由降水入渗形成的淡水。由于地下水含水层传输水的能力远低于地表水体，雨季存储在含水层中的地下水只能缓慢地释放出来。所有这些涓涓细流，最后汇集到河川中，形成可观的流量，保持河水常流不断。汛期以后的河川水流被叫做“基流”。基流是淡水资源中最可宝贵的部分，而它恰恰来自地下水含水层。
地表水体和地下水含水层都是天然淡水资源的载体，但它们各自有不同的特点。
地表水体作为水的容器摩擦阻力小，因而具有很高的传输水的能力。另外，陆地上的淡水体面积仅占陆地面积的1%不到，因而存储水的能力很小。地下水含水层则相反，由于水在岩石的孔隙中流动，受到很大的摩擦阻力。在同样的水力坡度下，地下水的流速比地表水要小好几个数量级。但是，地下水含水层广泛分布，几乎无处不在，有比地表水体大得多的存储水的能力。可以用直流电阻、电容电路来比喻以上两种情况。地表水体就像是电阻小、电容也小的电路，也就是说时间常数很小的电路，地下水含水层则像是电阻大、电容也大的电路，即时间常数很大的电路。地表水体中的水来得快、去得快。地下水含水层中的水来得慢、去得慢，能够对短暂的洪峰脉冲进行滤波，把极不均匀的降水拉平。而这正是降水量极不均匀的地区所需要的。
地下水含水层不仅能调节丰水年和枯水年，而且还能大大减少蒸发量。大气降水一旦渗入地下，蒸发量就会急剧减少。如果地下水位在地面1米以下，蒸发量实际上接近零。
陕西北部神木煤田所在地区有两条河，一条是窟野河，另一条是秃尾河。两条河都从西北向东南相互平行地流入黄河，相距只有几十千米。窟野河所流经的地区岩石裸露，每当雨季，洪水携带大量泥沙很快泄入黄河，旱季则长时间干涸缺水。而秃尾河上游有大片地区被毛乌素沙漠的边缘所覆盖，雨季时雨水被沙漠吸收，很少形成洪水，雨季过后，地下水慢慢从沙漠渗出，保持秃尾河常年有比较均匀的流量。由于沙漠的保护，秃尾河流域蒸发量大大减少。有一半以上的大气降水都能转化为有效的淡水资源。这在黄土高原是极为可贵的。
地下水含水层的特点是“肚子大，嗓子眼小”，接收大气降水补给比较缓慢。这就给我们利用它增加了困难。北京地区就是一个很好的例证。永定河冲积、洪积扇有巨厚的含水层。曾经是北京市的主要供水水源地。它的巨大库容曾经帮助首都度过了一个又一个的缺水年。经过多年的超量抽取地下水使得地下水位大幅度下降，形成较大的地下库容。这本应是调蓄水资源的绝好场所。20世纪70年代进行了可行性论证，发现永定河每年行洪期只有十几天。而北京市年取水量几十亿立方米。即使每年人工回灌1000万立方米，也解决不了多大问题。然而要在10天内完成即使这一不起眼的任务，汛期每天就要回灌100万立方米，这就需要建设庞大的回灌工程。而且汛期河水含泥沙量高，会很快把地下水含水层的入渗面淤死。当时建设的西黄村人工回灌试验场，虽然地质、地理条件很优越，但也只能在非汛期用水库弃水进行人工回灌。
实践给我们上了很重要的一课。要取得较大的回灌效果，光靠人工措施是不够的。针对北京地区的具体情况，我们提出了“虚拟回灌”的办法。北京地区现有抽取地下水的设施能力已经很大。再大的回灌设施能力也不可能超过抽水能力。在保持现有抽水设施运行的情况下，每回灌1亿立方米水，与不进行回灌，但减少抽水1亿立方米在物理上是等价的。因此，减少抽水等于增加回灌，是一种“虚拟”的回灌。这种回灌不需要专门的回灌设施，但需要有别的水源来代替减少的抽水量。这部分水量可以来自丰水年多余的大气降水。如果在北京市建设两套供水设施，一套用地表水供水，另一套用地下水供水，那么每一套都能单独满足全市供水的需要。如果在丰水年把抽取地下水的设施停下来，就等于不用任何回灌设施，一年就回灌了上10亿立方米的水存储在地下。到枯水年就可以少用地表水，而抽取地下的库存以度过水荒。用这种办法还可以对淡水资源进行年调节，汛期前，尽量多用水库准备“空库迎汛”的“弃”水，代替抽取地下水，少用地下库存。
以上方案要求统一调度地表和地下两个水库，充分扬各自的“长”，避各自的“短”。结合每一地区的特点，还可能设计出别的方案。
总之，地表水和地下水并不是两种不同的水源，如果善于取长补短，发挥各自的优势，就能更好地利用有限的淡水资源。那种把地表水和地下水人为分割开来，各执一端的争论，是狭隘、片面的门户之见。
七、开放含水层与封闭含水层
地下水是赋存在地下岩石中的水。所有的岩石或多或少都含有地下水，但并不是所有地层都是含水层。只有那些既含有一定量的水，又能让地下水流动的地层才叫含水层，否则就是隔水层。当然，这种划分只是相对的。
按照地下水与含水层和隔水层的关系，地下水含水层可划分为“潜水含水层”和“承压含水层”。这两个引进的术语实在翻译得令人费解。不仅外行人听不懂，内行人也往往被搞糊涂了。笔者认为采用“开放含水层”与“封闭含水层”能更好地反映两种含水层的本质差别。
可以用人们比较熟悉的地表水来比拟。河湖属于开放水体，自来水管道属于封闭水体。河流中的淡水体积随着河水位的上涨而增大，流量也随之增大。自来水管道中的淡水体积随着水头只有极其微小的变化，小到几乎可以忽略不计，流量只与水力梯度有关，而与水头几乎无关。
如果含水层中的地下水没有充满整个含水层，情况就和河流、湖泊、水库等开放水体相似。当含水层中地下水体积增加或减少，地下水位就会上升或下降。这种含水层应当叫做“开放含水层”。但目前通行的术语则是“潜水含水层”。开放含水层由于它的开放性，很容易直接从大气降水或地表水体得到补给，因而其中的淡水资源比较容易得到再生，以保证可持续发展的需要。目前全世界抽取的地下水，绝大部分来自开放含水层。
如果含水层上面被隔水层所覆盖，而且地下水充满了含水层，就变得和封闭的自来水管道相似了。地下水位有升降变化时，含水层体积受上覆隔水层的限制，不能像开放含水层那样自由变化。这种含水层应当叫做“封闭含水层”，教科书上的科学术语则是“承压含水层”。
实际上，无论自来水管道还是封闭含水层，都不是绝对刚性的。它们都具有弹性和可压缩性。当水位上升时，体积会被胀大，反之则会被压缩变小。这种胀缩对自来水管道来说微不足道，通常被忽略不计。但对封闭含水层来说，由于下面将要谈到的原因，这种可压缩性和弹性却不能不加以考虑。
首先，封闭含水层传导水的能力比自来水管道小许多个数量级。任何一个末端自来水龙头放水，都能几乎立即从自来水厂的蓄水容器得到补给。其间的水头损失比较小。而含水层对水的摩擦阻力很大，从封闭含水层的侧向补给源到打井取水地点距离一般又很远。其间要达到稳定状态，需有很大的水头损失。实际上，在达到稳定状态之前，从水井抽出来的水，并不是来自远方的侧向补给源，而是来自水井周围含水层的压缩。水井的抽水，使地下水位下降，在水井周围形成降落漏斗。对封闭含水层来说，这就像液压千斤顶放油、汽车轮胎放气一样，使含水层压缩。这样就从含水层挤压出一些地下水来。水井抽取的地下水，实际上就是来自含水层压缩出来的那一部分水。早期，水井抽取的主要是水井周围近处含水层压缩出来的地下水，随着降落漏斗的扩展，抽出来的水逐渐更多地来自较远处的含水层。从开始抽水到大部分井水不再来自含水层的压缩，而是来自补给边界，需要很长的时间，如果补给边界离抽水井比较远，甚至需要几十年时间，那时抽水井水位将下降得很深，乃至抽水成本高到难以接受的程度。此外，封闭含水层中地下水位每下降1米，因压缩所能给出的水是很少的，只有开放含水层的千分之几到万分之几。因此，地下水位的降落漏斗体积，在同样出水量的条件下，比开放含水层要大成千上万倍。
按照质量守恒原理，从含水层抽取的地下水不可能凭空产生，总归要有来源。开放含水层比较好理解，从含水层抽取的水，部分来自含水层的疏干，部分来自地表水体的补给。而封闭含水层就有点令人费解。后者既没有疏干，也很难从地表水体得到补给。那么从井里抽出来的水是从哪里来的？20世纪初地下水水力学的一个重大进展是发现从封闭含水层抽取的地下水是由含水层体积压缩而来的。最终表现在地面沉降上。根据河北沧州和天津以往长期观测的结果，多年从封闭含水层抽取的地下水总体积，大体上等于地面沉降的总体积，侧向补给少得可以忽略不计。
从封闭含水层抽取地下水会导致地面沉降！这是一个严重的问题。到目前为止我们已经有了大量负面的案例。早在20世纪60年代，上海就因地面沉降而遭受了难以弥补的损失。由于地面沉降早期很难凭直觉发现，上海的教训并没有被别的地方及时汲取，天津随后也出现了类似的问题。长江三角洲的苏州、无锡、常州由于含水层不如上海宽阔，受局部断陷小盆地的制约，出现不均匀沉降，导致地面裂缝。西安的地裂缝也是长期从封闭含水层抽水的后果。
由此可见，从封闭含水层长期大量地抽取地下水，弊大于利，往往是得不偿失。抽不了多少水就会引起地下水位大幅度下降，而且经常导致严重的地面沉降后果。
世界淡水资源越来越短缺的原因
答：1、用水量大增加。2、生态平衡破坏严重。3、淡水资源分布不均。水污染有三个主要来源，生活废水、工业废水和含有农业污染物的地面径流。
我国在水资源上面占百分之多少
答：我国在水资源占全球水资源的6%。中国是水资源严重短缺的国家。淡水资源总量为两万八千亿立方米,占全球水资源的百分之六,但人均只有两千两百立方米,仅为世界平均水平的四分之一,是全球十三个人均水资源最贫乏的国家之一。淡水资源介绍 淡水资源就是我们通常所说的水资源，指陆地上的淡水资源。它是由江河及...
我国水资源缺乏的原因
答：2节水设施的投入严重不足.3.宣传教育力度不够,公众节水意识不强,浪费水资源的现象普遍存在,还没有形成全社会节水的良好风气。 问题四:我国水资源短缺的原因 污染严重,人口庞大,可用的水越来越少,喝水的人却是越来越多,水资源能不紧张吗 问题五:中国水资源缺乏的事例 水是人类及其他生物繁殖的基本条件,是人类...
如何缓解淡水资源危机
答：而最为关键的是，这些措施并没有从根本上增加淡水资源的总量，淡水紧缺的问题依然十分严峻。所以海水淡化和废水利用是解决淡水紧缺比较实用的方法。海水淡化 (1) 采用海水淡化的原因 地球表面的2／3被水覆盖，可谓水资源极为丰富，但地球上的总储量中97%是咸水（包括海水和苦咸水），在余下的3％的淡...
当前我国水资源面临的形势十分严峻,什么等问题日益突出
答：水资源短缺问题日益突出。中国是一个干旱缺水严重的国家。淡水资源总量为28000亿立方米，占全球水资源的6%，仅次于巴西、俄罗斯和加拿大，居世界第四位，但人均只有2300立方米，仅为世界平均水平的1/4、美国的1/5，在世界上名列121位，是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一。水资源 扣除难以利用的洪水泾...
中国水资源分布不均的原因?
答：据中国水利部消息,水利部部长汪恕诚在国际灌溉排水委员会第19届国际灌排大会暨第56届国际执行理事会上发表讲话指出,随着经济社会发展和人口增加,以及自然条件的变化,中国在水资源领域面临着五大严峻的挑战: 一是水旱灾害依然频繁,并有加重的趋势。中国水资源时空分布不均,与土地资源分布不相匹配,南方水多、土地少,北方...
我国水资源存在的条件、问题、解决对策。
答：扣除难以利用的洪水泾流和散布在偏远地区的地下水资源后,中国现实可利用的淡水资源量则更少,仅为11000亿立方米左右,人均可利用水资源量约为900立方米,并且其分布极不均衡。到20世纪末,全国600多座城市中,已有400多个城市存在供水不足问题,其中比较严重的缺水城市达110个,全国城市缺水总量为60亿立方米。 据监测,目前...
我国淡水资源在全球水资源占比多少
答：中国淡水资源总量占全球水资源的比例为：6 我国是一个干旱缺水严重的国家。我国的淡水资源总量为28000亿立方米，占全球水资源的6%，仅次于巴西、俄罗斯和加拿大，名列世界第四位。但是，我国的人均水资源量只有2300立方米，仅为世界平均水平的1/4，是全球人均水资源最贫乏的国家之一。然而，中国又是世界上...
中国缺水的资料
答：我国属于缺水国之列，人均淡水资源仅为世界人均量的1／4，居世界第109位。中国已被列入全世界人均水资源13个贫水国家之一。而且分布不均，大量淡水资源集中在南方，北方淡水资源只有南方水资源的1／4。据统计，全国600多个城市中有一半以上城市不同程度缺水，沿海城市也不例外，甚至更为严重。目前我国...
中国水资源分布情况现状如何。
答：一、中国水资源分布情况现状：中国水资源总量为2.8万亿立方米。其中地表水2.7万亿立方米，地下水0.83万亿立方米，由于地表水与地下水相互转换、互为补给，扣除两者重复计算量0.73万亿立方米，与河川径流不重复的地下水资源量约为0.1万亿立方米。按照国际公认的标准，人均水资源低于3000立方米为轻度缺水；...
