地球在地殼表層、表麵和圍繞地球的大氣層中存在著各種形態的,包括液態、氣態和固態的水,形成地球的水圈,並和地球上的岩石圈、大氣圈和生物圈共同組成地球的自然圈層,水圈和岩石圈、大氣圈和生物圈相互作用,並且存在於其他圈層之中。水圈中的水在太陽能的作用下,不斷交替轉化,並通過全球水文循環在地球表層及大氣中不斷運動。因此,水圈是地球圈層中最活躍的圈層。
水圈中的水由於地球表麵各地溫度的差異,大部分以液態形式積存於地殼表麵低窪的地方,就是海洋;有相當一部分以固態形式即冰雪存在於地球的南北兩極地以及陸地的高山上;或仍以液態形式存儲於地殼陸地部分上層,即地下水;或在陸地表麵水體如河流、湖泊等,即陸麵水;在圍繞地球的大氣層中仍有部分的氣態水,即以水汽形式存在的大氣水;以及在地球上一切動植物體內作為其組成部分存在的生物水。
水是寶貴的自然資源,也是自然生態環境中最積極、最活躍的因素。同時,水又是人類生存和社會經濟活動的基本條件,其應用價值表現為水量、水質及水能3個方麵。
廣義上的水資源是指世界上一切水體,包括海洋、河流、湖泊、沼澤、冰川、土壤水、地下水及大氣中的水分,都是人類寶貴的財富,即水資源。按照這樣理解,自然界的水體既是地理環境要素,又是水資源。但是限於當前的經濟技術條件,對含鹽量較高的海水和分布在南北兩極的冰川,目前大規模開發利用還有許多困難。
狹義水資源不同於自然界的水體,它僅僅指在一定時期內,能被人類直接或間接開發利用的那一部分動態水體。目前,這種開發利用不僅在技術上可能,而且經濟上合理,且對生態環境可能造成的影響也是可接受的。這種水資源主要指河流、湖泊、地下水和土壤水等淡水,個別地方還包括微鹹水。這幾種淡水資源合起來隻占全球總水量的0.32%左右,約為1065萬立方千米。淡水資源與海水相比,所占比例很小,卻是人類目前水資源的主體。
這裏需要說明的是,土壤水雖然不能直接用於工業、城鎮供水,但它是植物生長必不可少的條件,可以直接被植物吸收,所以土壤水應屬於水資源範疇。至於大氣降水,它不僅是徑流形成的最重要因素,而且是淡水資源的最主要,甚至唯一的補給來源。
水資源的特征:
1.水資源的循環再生性、有限性
水資源與其他資源不同,在水文循環過程中使水不斷的恢複和更新,屬可再生資源。水循環過程具有無限性的特點,但在其循環過程中,又受太陽輻射、地表下墊麵、人類活動等條件的製約,每年更新的水量又是有限的,而且自然界中各種水體的循環周期不同,水資源恢複量也不同,反映了水資源屬動態資源的特點。所以水循環過程的無限性和再生補給水量的有限性,決定了水資源在一定限度內才是“取之不盡,用之不竭”的。在開發利用水資源的過程中,不能破壞生態環境及水資源的再生能力。
2.時空分布的不均勻性
作為水資源主要補給來源的大氣降水、地表徑流和地下徑流等都具有隨機性和周期性,其年內與年際變化都很大;它們在地區分布上也很不均衡,有些地方幹旱,水量很少,但有些地方水量又很多而形成災害,這給水資源的合理開發利用帶來很大的困難。
3.利用的廣泛性和不可代替性
水資源是生活資料又是生產資料,在國計民生中用途廣泛,各行各業都離不開它。從水資源利用方式看,可分為耗用水量和借用水體兩種。生活用水、農業灌溉、工業生產用水等,都屬於消耗性用水,其中一部分回歸到水體中,但量已減少,而且水質也發生了變化;另一種使用形式為非消耗性的,例如,養魚、航運、水力發電等。水資源的這種綜合效益是其他任何自然資源無法替代的。
此外,水還有很大的非經濟性價值,自然界中各種水體是環境的重要組成部分,有著巨大的生態環境效益,水是一切生物的命脈。不考慮這一點,就不能真正認識水資源的重要性。隨著人口的不斷增長,人民生活水平的逐步提高,以及工農業生產的日益發展,用水量將不斷增加,這是必然的趨勢。所以,水資源已成為當今世界普遍關注的重大問題。