1、 主講人：馬文成主講人：馬文成地地 點：點： BX13BX13課課 時：時：3030學時學時 水是地球上最為普遍存在的物質之一。作為一種自然資源，其價值十分豐富廣泛，通常可表現為維持生物生存、社會生產正常運轉的功能價值；維持生態平衡、提供良好生息條件的環境價值；以及蘊藏在水流里的能量價值等諸多方面。 水資源的定義 廣義：世界水資源包括地球上所有的（氣態、固態或液態）天然水的總量。 狹義：地球表層可供人類利用的水，包括水量、水域和水能資源，一般指每年可更新的水量資源。 通常所說的“水資源”是指陸地上可供生產、生活直接利用的江河、湖沼以及部分儲存在地下的淡水資源，亦即“可利用的水資源”。這部分水量

2、只占地球總水量的極少一部分 (1)流動性與溶解性 在常溫下，水主要以液態的形式存在，具有流動性。這種流動性使水得以攔蓄、調節、引調，從而使水資源的各種價值得到充分的開發利用。同時也使水具有一些危害，它會造成洪澇災害、泥石流、水土的流失與侵蝕等。另外，水在流動并與地表、地層及大氣相接觸的過程中會夾帶和溶解入各種雜質，使水質發生變化。 潮 汐 發 電 由于引潮力的作用，使海水不斷地漲潮、落潮。漲潮時，大量海水洶涌而來，具有很大的動能；同時，水位逐漸升高，動能轉化為勢能。落潮時，海水奔騰而歸，水位陸續下降，勢能又轉化為動能。海水在運動時所具有的動能和勢能統稱為潮汐能。 (2)再生性與有限性 水在太陽

3、的輻射及地球氣象因素的作用下，會有氣、液、固三種形態不斷的轉化、遷移，形成水的循環，使地球上的各種水體不斷得到更新，使水資源呈現再生性。 但是，水資源的可再生性并不表明水是“取之不盡，用之不竭”的，相反，水資源是非常有限的。全球通過各種水循環的水總量是一定的，世界陸地年徑流量約為47萬億立方米，可以說這是目前可資人類利用的水資源的極限。 而水在時空分布上的不均勻性使得一些區域的可更新水量非常有限。一旦實際利用量超過可更新的水量，就會面臨水資源的不足，發生水荒甚至水資源的枯竭，造成嚴重的生態問題。 (3)時空分布上的不均勻性 水資源的時空變化是由氣候條件、地理條件等因素綜合決定的。各區域所處的地

4、理緯度、大氣環流、地形條件的變化決定了該區域的降水量，從而決定了該區域水資源的多少。 春暖后，南方開始進入 雨季，隨后雨帶不斷北移。 進入夏季，全國大部地區處 在雨季，雨量集中。秋后， 隨著夏季風的迅速南撤， 天氣很快變涼，雨季結束。 (4)社會性和商品性 水資源有著多種功能，并滲透到人類社會的各個領域。它既為人類提供生活資料，又為人類的生產活動提供生產資料、能源與交通運輸條件。水資源的多種用途與綜合經濟效益是其他自然資源難以相比的，對人類社會的進步與發展起著極為重要的作用。 水資源經供水部門提供給用水部門后已成為用來交換的產品，因而具有商品的屬性。但是目前我國城市居民用水、工農業用水的價格非

5、常低廉，沒有體現水這種商品應有的價值，是造成水資源浪費、沒有得到合理利用的主要原因之一。水價=水資源價+水廠運行費（成本正常利潤 ）+污水處理費1.地球上的總水量 地球的表面積約為5.1億km3，其中陸地面積為1.49億km3，占地表總面積的29.2；海洋面積為3.61億km。，占地表面積的70.8。嚴格地講，地球是一個水球。 地球上水的總量為14.6億km3，其中海洋、咸水湖等咸水為14.21億km3，占97.3；淡水0.39億km3，占2.7。淡水中有77.2儲藏在極地和冰川中，約有22.4為地下水和土壤中水；約有0.35在湖泊和沼澤中；大氣中為0.01；江河中的淡水不到0.01。 地球上

6、的淡水資源分為液態、固態和氣態淡水三類。 (1)液態淡水 全球液態淡水量為10662.61012m3，占總淡水量的30.41。主要分為湖泊水、河流水、沼澤水、土壤水和地下淡水。湖泊是陸地上重要的儲水體，全球淡水湖的總儲水量在91.01012124.9l012m3之間。沼澤水是一個特殊的水體，其總水量約為11.471012m3。河流水是最便于人類利用的天然水資源，經估算全球河床靜儲水量為2.121012m3。土壤水是指儲存于地球表面最上部2m以內土層中的水，一般這一深度內土層平均濕度為10，據此計算，全球土壤水的儲量為16.51012m3。全球液態淡水儲量 類類 別別 水量水量(1012m3)

7、占液態水占液態水 湖泊水湖泊水 102.5 0.96 河流水河流水 2.12 0.02 沼澤水沼澤水 11.47 0.108 土壤水土壤水 16.5 0.155 地下淡水地下淡水 10530.0 98.25 總計總計 10662.59 l00 (2)(2)固態淡水固態淡水 全球固態淡水是指分布于兩極地區、格陵蘭島冰蓋冰雪及高山上全球固態淡水是指分布于兩極地區、格陵蘭島冰蓋冰雪及高山上的冰川和積雪儲水，此外還有地下永凍帶中的儲水。全球冰雪覆蓋面積的冰川和積雪儲水，此外還有地下永凍帶中的儲水。全球冰雪覆蓋面積為為1.511.5110107 71.631.6310107 7kmkm3 3，占陸地面積

8、的，占陸地面積的1111，冰雪平均厚度達，冰雪平均厚度達1463m1463m，總儲水量為，總儲水量為243642436410101212m m3 3，占全球淡水資源量的，占全球淡水資源量的68.7 %68.7 %，是全，是全球河床儲水量的球河床儲水量的1200012000倍，湖沼儲水量的倍，湖沼儲水量的136136倍。此外，地下永凍帶中的倍。此外，地下永凍帶中的儲水水量達儲水水量達30030010101212m m3 3，是全球湖泊總儲水量的，是全球湖泊總儲水量的1.71.7倍。倍。 (3)氣態淡水 氣態淡水是指大氣圈中的水，它來自海洋表面、陸地表面的水分蒸發和動植物體內水分的蒸發，以水汽、水

9、滴和冰晶、固體顆粒的形式存在，其總水量約為12.91012m3。它是人類可資利用的重要淡水資源之一。 世界上70的淡水資源是以冰雪的形式分布于遠離人口稠密的地區，至今難以大規模利用，其余30的淡水儲存于地下及地表的江河、湖泊之中。因此稱世界水資源量時常常是指全球河流人海徑流量。 全球陸地平均年降水量約為800mm，蒸發量485mm，年徑流315mm，全年人海總徑流量為471012m3，占全球淡水總儲量的0.13，地表淡水儲量的0.19。在世界 上所有河流中，南美洲亞馬遜 河年徑流量最大，為6.931012m3， 占世界人海徑流量的14.7；其 次為非洲的扎伊爾河，年徑流量 1.4141012m

10、3，占世界年徑流量 的3，我國長江年徑流量 0.981012m3位居第三，占世界 年徑流量的2.1。 海洋是地球上最大的水體，海洋水占地球上總水量的97。海水是水循環的主要來源，每年它向大陸輸送的水總量達122000km3，其中，形成降水量98000km3。海水資源包括:淡水資源、化學資源、動力資源和水生生物資源。 中國的水資源概況 我國大陸上空大氣中所含的水汽平均為0.14451012m3，約為全球大氣層中水汽總含量的189，如果把這些水平鋪在我國陸地國土上，單位陸面上折合水深為15.1mm。但實際上，不同地區上空水汽量并不相同，單位陸面折合水深相差很大，其中東南沿海地區大于40mm，而西北

11、地區不足5mm。 降水是我國地表徑流的主要來源，亦是制約我國水資源時空分布的主要因素。我國年降水總量為6.18891012m3，相當于大陸上空全年輸入水汽量的34，為全國河川徑流總量的2.28倍。 1.總量、人均、畝均特點 我國河川徑流量27115108m3，居世界第六。從總量上看，我國水資源并不少，但是我國人均占有水量按人口計算僅2200m3人，居世界第121位。被列為世界上40多個缺水國之一，我國愈來愈多的地區出現水資源供需緊張的狀況。 2 .地區分布特點 由于降水量受大氣環流、海陸位置及地形、地勢等因素的影響，我國水資源量在地區上存在“南多、北少；東南多，西北少”的格局，長江流域及其以南

12、的珠江流域在500mm以上。北方淮河流域最大為225mm，約為全國平均值的80，黃河、海河、遼河、黑龍江均在150mm以下，內陸河流域為32mm，約為全國的11。 3.年內時間上的分配特點 我國水資源在時間上的分配也很不均勻。我國地處中低緯度，主要是受季風氣候的影響，從海洋上帶來大量的水汽，氣候溫暖，雨量充沛。夏季占全部水資源的7075以上，冬季不足25。 我國總的水資源量為27115億m3，人均占有水量僅為全世界人均水占有量的14，水資源嚴重短缺，是世界上40多個嚴重缺水的國家之一。 (1)人口的增加和城市化用水標準的提高使水資源供需矛盾越來越突出。據統計，截至2014年底全國657個城市中

13、有400個城市供水不足，嚴重缺水城市110個，全國城市缺水總量為60億立方米。隨著我國城市化的進程加快，人民的生活水平也在不斷提高，人口還在增加，這都需要大量的水資源。因此，在我國水資源短缺的問題是長期而艱巨的。 (2)我國農用耕地需水量很大，農用水量十分緊缺。 我國可耕地約有21750104km2，實際耕地約為12750104km2。耕地中干旱半干旱地區的耕地面積占52.5，那里的年降水量不足400mm，不灌溉，農業就沒有收成的土地占我國總土地面積的30.8。我國耕地分攤的水量只占世界的一半，水將是困擾我國農業發展的主要問題。 (3)我國工業用水量增長極快，但是用水效益很差。 我國工業增長十

14、分迅速，用水量增加很快，從50年代初到現在，幾乎增加50多倍，大部分工業廢水沒有處理，水質污染嚴重。 （4）地表水明顯減少 由于圍湖造田和森林砍伐等人類活動破壞了地表水環境，地表水資源已有明顯減縮。單單圍湖造田已促使我國湖面縮小了133萬km3，損失淡水350108m3，湖泊數量由2800個減至2350個，減少數目16。 （5）地下水過量開采，水位降低 一些地區由于過量超采地下水，形成許多地下水的降落漏斗。華北地區地下水位每年平均下降12cm；北京地區地下水位每年則以lm的速度下降；山東地下水位沉降面積每年擴大1000km2，1995年漏斗深至15m，最深處達l00m。此外，沿海地區由于地下水

15、位下降，海水倒灌使地下水水質惡化。 （6）水污染嚴重 全國廢水總排放量為401億m3。這些廢水中相當一部分未經處理就排入水體，致使水污染狀況嚴重。目前90.9%以上的城市水域受到污染，約50的重點城鎮的飲用水水源不符合取水標準，其中水源受污染比較嚴重的城市有98個。對全國5.5萬km河段的調查表明，水質污染嚴重不能用于灌溉的河段占23.3；魚蝦絕跡的河段2.4萬km，占被調查河段的45；不能滿足類水質標準的河段占85.9。其生態功能已嚴重衰退。 （7）用水方式落后，水資源浪費驚人，工農業用水一方面很緊張，另一方面浪費也很嚴重。全國多數城市自來水管網僅跑、冒、滴、漏的損失率至少為20。 實施“大

16、學生創新創業訓練計劃”，旨在使本科生了解和體驗科學研究整體過程，激發學生對科學研究的興趣，同時將所學知識與經濟社會發展緊密結合，提高創業的意識和能力。實現個性化培養的目標，發現和培養一批適應創新型國家發展建設需要的具有創新思維和創業潛力的優秀人才，并在此基礎上促進我校創業教育的蓬勃發展。1大學生創新創業訓練計劃以項目為載體，由本科生個人或團隊，在導師的指導下，自主選題，自主進行實驗方法設計，自主進行研究性學習，自主開展研究工作，獨立組織實施并進行數據分析處理和撰寫總結報告，以培養學生提出問題、分析問題和解決問題的能力，鍛煉學生人際交往和團隊協作的能力。2實施大學生創新創業訓練計劃，旨在通過組織

17、本科生參加創新性實驗計劃，使其了解和體驗科學研究整體過程，激發學生對科學研究的興趣，實現個性化培養的目標。 3大學生創新創業訓練計劃遵循“興趣驅動、自主實驗”的原則，按照“自由申報、公平評審、擇優資助、規范管理”的程序，重點資助思路新穎、目標明確、具有創新性和探索性、研究方案及技術路線可行、實施條件可靠的項目。4大學生創新創業訓練計劃實行過程管理模式，以過程為導向，建立并逐步完善從實施過程到實施結果均能得到客觀評價的綜合評價體系，引導學生重視研究過程，主動實踐，不斷提高創新能力。5大學生創新創業訓練計劃項目分為國家級、校級和院（系）級三級。國家級項目由國家資助，學校配套支持；校級項目由學校資助

18、；院（系）級項目由院（系）資助。1哈爾濱工業大學大學生創新創業訓練計劃實行校級和院（系）級兩級管理。2學校成立“哈爾濱工業大學大學生創新創業訓練計劃”領導小組，由主管教學的副校長任組長，教務處、科研院、學生工作處、校團委、財務處、實驗室與設備管理處、國有資產管理處等主要領導以及各院（系）主管教學的領導組成。負責研究解決資源利用、經費支持、項目合作等重大決策性問題。3“哈爾濱工業大學大學生創新創業訓練計劃”領導小組下設辦公室，由教務處、學工處、校團委和財務處等單位有關人員組成，其職能是：（1）負責組織項目申報、評審、運行、驗收、總結等日常管理工作。（2）監督項目資助經費的使用情況。（3）建立和完

19、善大學生創新創業訓練計劃交流網站，為學生創新研究提供交流研究經驗、展示和分享研究成果、共享各類資源的平臺。（4）組織創新研究交流活動，為學生在創新研究過程交流各種信息、結識不同學科的研究伙伴、組成跨學科創新團隊提供機會。（5）根據專家組的評審和提出的獎勵建議，審核學生參加創新性實驗計劃所獲得學分和其它獎勵。4學校成立“哈爾濱工業大學大學生創新創業訓練計劃”專家組。專家組由領導小組聘請相關學科專家組成，負責審批國家級和校級大學生創新創業訓練計劃項目，確定經費資助額度，參加中期檢查、結題驗收和提出獎勵建議。5各院（系）成立院（系）級大學生創新創業訓練計劃領導小組，負責本院（系）大學生創新創業訓練計

20、劃的組織與領導；成立院（系）級專家組，負責本院（系）大學生創新創業訓練計劃項目的立項評審、中期檢查、結題驗收。6學校有關部門應為項目的順利進行提供必要的條件，各類實驗中心和實驗室對參與項目的學生開放，免收實驗場地費、實驗管理費等。7.學校按計劃逐步建立相對固定的大學生創新基地，聘請有責任心的專家作為基地負責人，組織和安排有關實驗室為大學生創新創業訓練計劃課題提供器材、場地和服務。學校每年劃撥一定額度的款項作為創新基地的日常經費。1凡我校全日制本科學生均可申請“哈爾濱工業大學大學生創新創業訓練計劃”。項目組成員原則上以一至三年級學生為主。項目執行時限為12年，完成時間不能超過學生的畢業時間。2申

21、請者要品學兼優、學有余力，有較強的獨立思考能力和創新意識，對科學研究、科技活動或社會實踐有濃厚的興趣，具備從事科學研究的基本素質和能力。3申請者可以是學生個人獨立申請，也可以是幾個學生組成項目團隊。團隊實行負責人制，人數一般為24人。學校鼓勵學科交叉融合，鼓勵跨院系、跨專業、跨年級聯合申報。每人限主持或參加一個項目，不得在不同項目之間交叉申報。正在承擔（含主持和參加）計劃項目的學生不能再申報新項目。4項目申請人必須選擇一名相關學科的教師作為指導教師。指導教師應具有中級及以上技術職稱。每位指導教師每年指導的項目不得超過兩項。5研究課題可以由學生自己提出,也可由學生和指導教師共同擬定,或由指導教師

22、提出、學生選擇。通常研究課題主要源自于：（1）綜合性、設計性實驗教學中延伸出值得進一步深入研究的課題。（2）教師科研項目，可由學生獨立開展研究的課題。（3）由學生自主尋找的課題。6每學年春季、秋季學期初，學生在指導教師的指導下，完成選題、文獻調研、實驗方案論證等立項工作，填寫哈爾濱工業大學大學生創新創業訓練計劃申請書，經指導教師簽字同意后送項目負責人所在院（系）。1大學生創新創業訓練計劃立項評審分學校和院（系）兩級，學校負責國家級項目立項評審、校級項目核準、院（系）項目備案；院（系）負責本院（系）國家級項目初評、校級項目和院（系）級項目評審。2各院（系）組織專家組對學生申報的課題進行答辯評審。

23、有下列情況之一者，不予評審：（1）申請者不具備申請資格；（2）申請手續不完備或申請書不符合要求；（3）申請項目主體內容不符合大學生創新創業訓練計劃項目資助范圍或申請經費超出計劃項目資助能力。3.各院（系）將評選結果排序后，向學校大學生創新創業訓練計劃辦公室上報國家級、校級項目立項申請書及項目匯總表。同時確立院（系）級項目，并報學校備案。4.學校根據院（系）申請項目的總數，按照國家級立項指標數的1.5倍確定各院（系）參評國家級項目比例，并根據院（系）上報排序確定參評國家級項目名單。5.學校組織專家組對國家級參評項目進行答辯評審。（1）答辯評審分陳述和提問兩個環節：由項目負責人進行陳述，主要闡述項

24、目前期準備、項目的創新點、項目實施方案、預期成果、經費預算；提問環節由專家提問，項目負責人及項目組成員回答。（2）答辯評審主要考查：項目負責人具備的知識和能力情況，前期準備情況；項目方案的條理性，實驗設計的合理性，方法的可行性等；選題的科學性、內容的新穎程度，研究價值和應用前景；研究目標是否明確，是否有可視化的實驗過程和數據，或可量化的對比結果；成員結構，跨學科、跨專業、跨年級申報，和學科交叉；項目陳述和回答問題情況。（3）答辯評審小組專家依據考查要點對每個項目給出評分。匯總后，評審委員會按照得分高低確定擬入選國家級項目名單。未入選的國家級參評項目，經征得項目負責人同意后，可直接入選校級項目。

25、6.學校組織召開專家組會議，審核院（系）初評上報的校級項目，同時確定國家級和校級項目的經費資助額度。國家級項目每項資助經費12萬元，校級項目每項資助經費12千元，院（系）級項目由院（系）確定資助額度。7.學校對擬入選的國家級和校級項目在校園網上公示，公示期為三天。公示期滿，確定最后立項項目。國家級項目報教育部備案，校級和院（系）級項目在學校備案。1項目經學校公示后，項目負責人根據批準經費額度，在指導教師的指導下，修改“項目申請書”，制定詳細的年度實施計劃和經費預算。國家級和校級項目的“項目申請書”由院（系）簽署意見并蓋章，報教務處簽署意見并蓋章。“項目申請書”一式三份，教務處、院（系）及項目組

26、各留存一份。2項目批準立項后，由項目負責人主持項目的運行。項目組一般每周應在大學生創新創業訓練計劃項目工作記錄本上做一次實驗記錄，具體記錄頻率也可根據實驗的實際進度自行安排。記錄內容可包括：原始數據、實驗現象、發生的問題、實驗的收獲與思考、教師的指導意見、項目團隊討論的要點、下一步的計劃等。3指導教師應及時指導和跟蹤項目組的研究活動，每月至少召開一次項目組會議，討論實驗進展情況和下一步工作安排、研究思路等，并對前期工作做出評價，提出具體建議，促進項目組按進度完成研究內容。4項目研究中期，項目負責人應提交中期檢查報告。中期檢查報告內容包括：課題的進展，初步的實驗情況，遇到的困難，最終確定的總體方

27、案，下一步的工作計劃等。5國家級項目由學校組織專家組進行中期檢查，校級項目由院（系）組織檢查。6項目運行過程中因各種原因出現的項目參與人員變動、更換項目題目及內容等情況，項目負責人應在中期檢查時將相應變更的書面申請（經指導教師簽署意見）與“中期檢查報告”一并提交到院（系），中期檢查答辯通過后由所在院（系）簽署意見報教務處備案。中期檢查結束后不允許再進行任何變更。7項目執行期內，項目組因無法克服原因決定中止項目研究，應由項目負責人在中期檢查前向“院（系）大學生創新創業訓練計劃管理辦公室”提交書面申請，經院（系）批準后報教務處。未辦理中止手續的按擅自中止研究處理，并進行相應的處罰。8國家級項目中止

28、后，學校將從校級項目中擇優遞補，以確保國家批準項目整體完成，同時收回項目剩余的經費。因主觀原因致使國家級或校級項目無法執行的，將根據實際情況追回全部或部分已使用經費。9學校對項目經費實行監督管理，保證經費使用科學、合理、高效。具體規定如下：（1）大學生創新創業訓練計劃項目由學校每年劃撥專項資金支持。項目經費可在立項后至中期檢查前使用總經費的50%，通過中期檢查后再使用另外50。未通過中期檢查的項目停止其繼續使用資助經費。（2）學校批準的項目經費專款專用，學生在預算框架下自主使用，指導教師不得使用學生研究經費。經費使用權歸項目負責人，但需經指導教師審核批準。項目負責人要認真做好項目經費的使用記錄

29、。（3）項目經費報銷工作應嚴格遵守學校財務制度，報銷的總金額不得超過資助經費總額。報賬時，項目負責人先按要求把票據粘貼好并在票據粘貼單經手人一欄內簽字，再請指導教師在驗收人一欄內簽字后到教務處實踐教學科審核，由教務處經費負責人簽字后到財務處報銷。（4）項目經費的使用范圍包括：完成項目所需要的圖書費、資料費、論文打印費、論文版面費、專利申請費；開展實驗所需的原材料（包括耗材、藥品、化學試劑等）購置費；經指導教師和院（系）審核，確需外出調研的差旅費（包括來往車票、住宿費）等。項目經費不能用于購買生活用品，不能用于支付餐飲費、出租車費。（5）項目結題三個月后停止經費報銷。1對按申請書完成研究工作、取

30、得預期研究成果，并提交哈爾濱工業大學大學生創新創業訓練計劃項目驗收書及必要的佐證材料的項目準予結題2項目“研究報告”是哈爾濱工業大學大學生創新創業訓練計劃項目驗收書的重要內容，也是課題研究的主要成果。“研究報告”的字數應在3000字左右，內容包括：選題背景、研究內容與方法、研究結果、創新點、參考文獻。其他研究成果還包括：調查報告、圖紙、軟件、產品、作品、儀器裝置、學術論文、專利、獲獎證書等。3題時，指導教師要對項目組在整個研究過程中的調查論證、方案實施、能力水平、工作態度、創新意識、團隊合作、實驗日志等方面給出評價成績，滿分為10分。4國家級、校級項目的結題驗收：院（系）可根據本單位申請結題的項目情況安排集中結題答辯，確定結題驗收答辯的時間、地點并準備相應材料，組織院（系）級專家組對申請結題的項目進行驗收。教務處根據院（系）安排組織學校專家參加驗收。5項目驗收書須簽署指導教師意見及院（系）意見，由院（系）匯總后統一交教務處實踐教學科，國家級項目須將“記錄本”一并提交。國家級和校級項目的驗收書一式三份，教務處實踐教學科、院（系）及項目組各留存一份。6院（