導語：如何才能寫好一篇水循環(huán)的作用，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關鍵字：中水殺菌 氨氮致垢因素

中圖分類號：S482.2文獻標識碼： A

Abstract :reclaimed water contains more organic matter, nitrogen, phosphorus, alkalinity and chloride, sulfate, etc., so when used as make-up water of circulating cooling water for the operation of power plant,more problems will be produced.If organic matter, nitrogen and phosphorus nutrients that are needed by bacteria and algae are not controled strictly,more problems will be created because ofbacteria breeding and algae blooms,such as generating biological slime, dirt, accelerating the corrosion of circulating water pipes and condenser, and reducing the heat transfer efficiency of heat exchanger, etc. because calcium, magnesium, chloride, sulfate and basicity can cause system scaling, corrosion and other damage,so we should strengthen the control of the reclaimed water treatment and water index.

Key words: reclaimed water, sterilization, ammonia nitrogen, scale inhibition

概述

大唐七臺河發(fā)電有限責任公司自2000年投產以來一直使用七臺河桃山水庫水作為電廠循環(huán)冷卻水，但是2012年出現(xiàn)了歷史性水資源危機，從2012年7月份開始采用七臺河市污水處理廠處理后的城市中水作為機組循環(huán)冷卻水，從初期摻兌部分桃山水庫水，到后期全部使用城市中水作為機組循環(huán)冷卻水，完全滿足了電廠生產需求。

以下是2012年7月水庫水、城市中水及循環(huán)冷卻水水質分析對比表：

從表中可以看出，城市污水經過處理后的城市中水，基本能達到電廠循環(huán)冷卻水所需水質標準要求；再經過我廠的處理，則完全達到了電廠循環(huán)冷卻水所需水質標準要求。

二、城市中水作為循環(huán)水存在的問題及對策

中水與水庫水相比，中水中含有更多的有機物、氮、磷、堿度及氯化物、硫酸鹽等，所以在用作電廠循環(huán)冷卻水補充水時，會對循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的運行產生更多的問題。其中有機物、氮和磷都是細菌、藻類所需要的營養(yǎng)物質，如不加以嚴格控制就會因細菌、藻類的大量繁殖、增生而產生更大的問題，如生成生物黏泥、污垢，加速循環(huán)水管道、凝汽器的腐蝕，降低換熱器傳熱效率等。而鈣、鎂、氯化物、硫酸鹽和堿度等又會造成系統(tǒng)結垢、腐蝕等危害。因此，應加強對城市中水的處理和出水指標的控制。

1、營養(yǎng)物質及細菌微生物

城市污水含有較高的有機物、氮和磷等菌藻所需的營養(yǎng)物，而冷卻水的溫度長期保持在25℃以上，在供氧充足的條件下，非常有利于冷卻水系統(tǒng)中微生物的滋生。若不加以控制，勢必會造成菌藻繁殖、生物粘泥和污垢增加，引起設備腐蝕和系統(tǒng)堵塞等問題，降低換熱器的傳熱效率。對此，一方面在凝汽器系統(tǒng)上加強膠球的機械清除效果，以防止細菌粘泥的沉積。另一方面應對所投加的殺菌劑加以控制，而殺菌劑的合理選擇以及殺菌工藝的確定，都將直接影響到經濟運行成本。

目前，在循環(huán)冷卻水中常用氯氣作為殺菌劑，但城市污水回用冷卻水的實踐證明二氧化氯殺菌效果較氯氣殺菌效果要好，因為氯是氧化性殺菌劑，會與還原性的氨發(fā)生化學反應，降低了氯的殺菌效果，并且回用水中氨氮濃度波動很大，難以確定氯氣的加藥量。而二氧化氯殺生能力是氯的20-25倍，具有用量少、效率高、速度快、藥效持續(xù)時間長、使用的PH范圍廣等優(yōu)點，有實驗顯示2mg／L的二氧化氯作用30s后就能殺死近100％的微生物。最重要的一點，二氧化氯不與水中氨、有機胺類和酚類反應，消除了氨氮濃度變化對殺菌劑加入量的影響。二氧化氯由于不受回用水中氨濃度的影響，能有效地殺死回用水中的微生物，成為污水回用首選殺菌劑。

使用氧化型殺菌劑需要通過實驗來控制劑量。因為，城市中水中堿度和硬度都比較大，容易結垢，為了降低成本，減少排污，需要通過加入阻垢劑來提高循環(huán)水的濃縮倍率。氧化型殺菌劑對阻垢劑都有氧化作用，影響阻垢劑的效果。這就需要：一、控制使用劑量，作好殺菌和減少阻垢劑氧化的平衡。

二、在選擇阻垢劑配方時，盡量考慮使用耐氧化的藥劑。

2、氨氮

城市污水中氨氮的質量濃度一般為10mg／L，90％以上以氨的形式存在，這大大超過了冷卻水的回用標準(氨氮≤5mg／L)。 中水富含的氨氮，會對循環(huán)冷卻水系統(tǒng)產生多方面的影響。

首先，城市污水中的氨在潮濕空氣或含氧水中，對銅合金有嚴重的腐蝕作用，引起銅和銅合金應力腐蝕開裂，其原因是氨能和銅表面保護膜的銅離子和亞銅離子絡合，形成的銅氨絡離子具有良好的穩(wěn)定性和可溶解性，使得銅表面的鍍膜很快被破壞，從而引起銅合金腐蝕。

其次，氨氮與次氯酸反應，降低氯的殺菌效果，同時增加的氯離子會引起不銹鋼晶間腐蝕，降低循環(huán)水PH值，加速磷系緩蝕阻垢劑的水解，消耗其有效濃度，增加正磷酸鹽濃度，加速磷酸鈣垢的生成。而氨是還原劑，會產生氧化還原反應，生成氨氮化合物，盡管這些化合物也具有殺菌作用，但其殺菌速度較慢，而且這些化合物在冷卻塔的吹脫作用下將會逸出，沒有起到有效的殺菌效果。

第三，氨氮還是微生物的營養(yǎng)物質，在冷卻系統(tǒng)內會滋生大量的微生物，使循環(huán)水系統(tǒng)產生生物粘泥、結垢增多，造成殺菌劑量的加大。

因此，城市污水處理用中控制氨氮的濃度尤其重要。

生產實踐發(fā)現(xiàn)，氨氮在循環(huán)冷卻水中不會發(fā)生積累，甚至會消失，對系統(tǒng)的影響并不是十分嚴重。其原因是由于氨在冷卻塔內發(fā)生了硝化反應，被解吸和降解，不會在循環(huán)水中積累，而氮硝化產生的硝酸，還能緩解磷酸鈣垢的沉積。

3、致垢因素

城市中水的堿度較高，比天然水含有更多的鈣、鎂和硫酸鹽，更易發(fā)生結垢，降低換熱器的換熱效率。為了防止結垢，就需要較大的排污量，增加了水量損失和殺菌劑、阻垢劑等化學藥品損失，提高了生產成本。為了合理利用資源，降低生產成本。一方面在中水處理方面需要采用完善的技術，提高中水水質。另一方面，在中水使用過程中，合理選用化學藥劑?，F(xiàn)在優(yōu)質的阻垢劑可以保證循環(huán)水在硬度+堿度在≤1200mg／L甚至1500mg／L范圍內運行，充分利用水資源。

三、城市中水作為循環(huán)水的實踐

為了解決城市中水作為循環(huán)冷卻水普遍存在的問題，我廠采用加氯處理和投加專用阻垢劑將城市中水處理成適合電廠使用的循環(huán)冷卻水。加氯處理是安裝二氧化氯發(fā)生器成套設備，通過電解食鹽水，生產出以二氧化氯為主，伴有臭氧、氯氣、過氧化氫等多種強氧化劑同時起到殺菌效果的水溶液，定期投加入循環(huán)冷卻水中，同時起到殺滅細菌、有機物，分解氮類和調節(jié)PH值的作用，將循環(huán)冷卻水水質控制在PH值8.5-9.0、有機物小于60 mg/L；阻垢劑處理采用化學藥品A、B、C按照3:1:1比例自行配制的阻垢劑，連續(xù)投加入循環(huán)冷卻水中，將循環(huán)冷卻水水質控制總磷在2.0mg/L以上，濃縮倍率4.0左右。次氯酸鈉和阻垢劑加藥量通過循環(huán)冷卻水化驗數據進行動態(tài)調整。城市中水經過我們處理后，完全可以替代天然清水用作電廠循環(huán)冷卻水。

循環(huán)水檢測報告單

檢測日期：2013年4月23日

我們近一年的生產實踐表明，用城市中水用作電廠循環(huán)冷卻水，完全可以達到相同的冷卻、防腐、阻垢效果。

以下是我廠3月份#1機組和5月份#3機組檢修時，檢查凝汽器水側時的圖片及檢查結果：

圖片一： 2013年3月26日 #1機組凝汽器水側檢查圖片

#1機凝汽器水側檢查結果如下：

（1）A、B水側鋼管光滑，無垢，A、B側隔板呈灰白色光滑，無淤泥沉積。

（2）A 側出口管間金屬板表面稍有浮銹，B側出口管壁光滑，內壁光亮。

（3）A、B側水室有少量雜物，側壁無淤積物，呈黑色，有少量腐蝕。

圖片二： 2013年5月7日 #3機組凝汽器水側檢查圖片

#3機凝汽器水側檢查結果如下：

（1）A、B水側鋼管光滑，無垢，A側隔板呈灰白色光滑，無沉積。

（2）A、B側出口管壁光滑，內壁光亮。

（3）A、B側水室有少量雜物，側壁無淤積物，呈黑色，無腐蝕。

與天然清水相比，用城市中水用作電廠循環(huán)冷卻水，需要增加相應的水處理設備、投加殺菌劑和阻垢劑，處理起來更加復雜、監(jiān)督、調整工作量更大、生產成本更高。但是，用城市中水用作電廠循環(huán)冷卻水，可以不僅節(jié)約天然清水的用量、還可以減輕城市廢水直接排放對環(huán)境的污染，具有較大的社會效益和環(huán)境效益。這也是我們大唐、七電公司必須承擔的社會責任。

我們用城市中水用作電廠循環(huán)冷卻水是使用時間還很短暫，對城市中水的處理的比較簡單、還不夠完善，今后還可以采用機械過濾、活性炭吸附、膜處理和反滲透等單獨或者聯(lián)合處理的方式來提高循環(huán)水水質，從而提高濃縮倍率，提供循環(huán)水的利用率，降低系統(tǒng)水耗。

作者簡介

篇2

一、“地球所處的宇宙環(huán)境、地球是太陽系中一顆既普通又特殊的行星”

課標要求：1．運用資料說明地球是太陽系中一顆既普通又特殊的行星。

2．　描述地球所處的宇宙環(huán)境。

主要考點：地球在太陽系的位置、地球的普通性與特殊性。

命題例析：這一考點的命題，主要考查地球在太陽系中所處的位置、地球上為什么適宜于生命生存和繁衍。

【例1】地球是人類的家園，是太陽系中一顆普通而又特殊的行星?；卮?～3題

1．　地球的普通性主要表現(xiàn)在

A．　從運動特征看，地球與水星、金星、火星很相似，自轉周期較短

B．　從結構特征看，地球屬類地行星，體積質量適中，比巨行星小，比遠日行星大

C．　從運動特征看，地球與其他七大行星十分相似

D．　從結構特征看，日地距離適中，公轉周期適中

2．　地球是太陽系中一顆既普通又特殊的行星，其特殊性主要表現(xiàn)在

A．　適合生物生存和繁衍

B．　繞日公轉與自轉的方向都是自西向東

C．　表面存在大氣層

D．　位置適中，體積和質量適中

3．　想了解M星球上是否有生物存在，你認為必須了解下列信息中的哪些信息？

①M星球上是否有火山活動?、贛星球上是否有水?、跰星球上是否有適合生物呼吸的大氣?、躆星球上的溫度是否適宜?、軲星球是否圍繞太陽公轉

A．②③④　B．①②③④⑤ C．①②③ D．②③④⑤

解析：地球的普通性在于其所處的位置和特征與其他行星相似，特殊性在于其有高級智慧生命存在。地球上存在生命的條件可以分為內部條件和外部條件，內部條件主要包括適宜的溫度、厚厚的大氣、充足的水源等，外部條件主要包括穩(wěn)定的太陽輻射和安全的運行軌道等。

答案：1．C　2．A　3．A

二、“地球的圈層結構及各圈層的主要特點”

課標要求：說出地球的圈層結構，概括各圈層的主要特點。

考點一　地球內部圈層的結構及特征。

命題例析：這一考點的命題，以基礎為主，考查地球內部圈層構造，突出生產、生活特別是利用地震波的原理探索地球內部物質分異、勘探石油等。

【例2】地震會給人類帶來巨大災害，但人類也可以利用地震技術探索地球內部物質分異、勘探石油。讀圖1，回答下列問題。

（1）根據地震波的傳播狀況可以劃分地球內部圈層構造。在地球內部圈層構造示意圖中的方框內，填寫地球內部各圈層和分界面的名稱。

（2）最近，我國在渤海發(fā)現(xiàn)儲量逾10億噸的大油田。該油田儲量的探明是采用三維地震勘探技術的結果。地震波分為縱波與橫波，根據地震波傳播原理，在通過含油層時，傳播速度發(fā)生明顯變化的主要是＿＿＿＿＿＿＿＿＿波。

解析：　第（1）題，地球內部圈層和分界面名稱屬基礎知識，此題較為簡單。第（2）題，地震波分為縱波和橫波，縱波能穿過固、液、氣各態(tài)物質，而橫波只能穿過固態(tài)物質。

答案：（1）（見圖2） （2） 橫

考點二　地球外部圈層的結構及特征

命題例析：這一考點的命題，突出地理的綜合性，考查大氣圈、水圈、生物圈等圈層之間相互聯(lián)系、相互制約以及與人類生存和發(fā)展的關系。

【例3】讀秀麗的黃果樹景觀圖，回答1～3題。

1．　圖示景觀體現(xiàn)出的地球圈層的個數是

A．　2個 B．　3個 C．　4個 D?。?個

2．　在景觀圖中，代表自然地理系統(tǒng)中最活躍的圈層的要素是

A．　瀑布 B．　巖石 C．　樹木花草 D．　大氣

3．　該景觀的形成過程，充分說明了

A．　圖中各圈層都是連續(xù)而不規(guī)則的，且都相互聯(lián)系

B．　圖中的各圈層之間存在著物質遷移和能量轉化

C．　圖中的各圈層是獨立發(fā)展變化的

D．　圖中各圈層的內部物質運動的能量都來自太陽輻射能

解析：景觀圖中涉及的圈層有水圈、生物圈、巖石圈、大氣圈；生物圈是最活躍的圈層；該瀑布的形成說明地球的圈層之間是相互聯(lián)系，相互影響的，它們之間不斷進行著物質遷移與能量的轉化。其所需能量主要來自三個方面：地球內能、重力能、太陽輻射能。

答案：1．　C 2．　C　3．　B

三、“水循環(huán)的過程和主要環(huán)節(jié)、水循環(huán)的意義?！?/p>

課標要求：1．運用示意圖，說出水循環(huán)的過程和主要環(huán)節(jié)。

2．　說明水循環(huán)的地理意義

考點 水循環(huán)的過程和主要環(huán)節(jié)、水循環(huán)的地理意義

命題例析：這一考點的命題，主要考查水循環(huán)對氣候、環(huán)境、人類生產生活的影響。

【例4】圖4為“水循環(huán)示意圖”。讀圖回答下列問題。

（1）圖中?。祝∵^程屬于 循環(huán)。水循環(huán)的主要地理意義是 。

（2）水循環(huán)對乙圖所示地區(qū)直接提供的資源主要有 和 資源。丙圖中三角洲形成的主要外力作用是 。

（3）目前，人類直接利用的淡水資源主要來源于水循環(huán)的（填字母） 環(huán)節(jié)。人類可以通過 、 措施來改善水資源的時空分布，以更好地滿足人們對水資源的需求。

（4）在全環(huán)水循環(huán)中，陸地水主要通過 、 方式進入到大氣層中。

解析：水循環(huán)是指自然界的水在地球表層通過蒸發(fā)、水汽輸送、降水、下滲、地表徑流和地下徑流等環(huán)節(jié)連續(xù)運動的過程。水循環(huán)包括：海上內循環(huán)、陸上內循環(huán)和海陸間循環(huán)。水循環(huán)的意義：促進地球上各種水體的更新，維持了全球水的動態(tài)平衡；對全球的熱量傳輸起著重要的調節(jié)作用；由于在水循環(huán)的過程中，不斷進行勢能和動能的轉換，由此產生了流水侵蝕、沉積等作用，塑造了地表的形態(tài)；人類可以通過修建水庫、跨流域調水等措施來改善水資源的時空分布，以更好地滿足人們對水資源的需求。

答案：（1）海陸間 維護全球水量平衡、使陸地淡水資源不斷更新，促使地球各圈層及陸地海洋之間物質和能量的遷移。

（2）水 水能 流水沉積作用

（3）c 修建水庫 跨流域調水（4）蒸發(fā)、植物蒸騰作用

篇3

近年來，隨著素質教育的不斷落實和實施，導學案作為一種特殊的教學模式，在高中地理規(guī)律教學中的應用相當廣泛，不僅可促進學生對地理規(guī)律的自主學習與合作探究，還能夠有效改善地理課堂教學“教”和“學”的關系，突出教師的主導性與學生的主體性。本文針對導學案在高中地理規(guī)律教學中的應用作淺析，同時列舉出部分具體的應用途徑。

【關鍵詞】

導學案；高中地理規(guī)律教學；應用途徑

導學案指的是：教師以教學大綱和課程標準為指導，根據具體教學內容和學生實際情況，由教師設計引導學生自主學習的預案，不僅具有良好的引導作用，還能夠培養(yǎng)學生的自主學習能力與合作探究能力。為此，高中地理教師在規(guī)律教學中可積極應用導學案，為學生學習指明方向和路徑，通過導學案實現(xiàn)導讀、導問、導思和導練的目的，優(yōu)化整個學習流程。

一、教師自身努力提升導學案設計水平

在高中地理規(guī)律教學中，教師始終處于主導地位是導學案的設計者和制作者，導學案的設計質量直接關系到整體教學效果，要想充分發(fā)揮導學案的優(yōu)勢首先應努力提升自身的設計水平。所以，高中地理教師在設計導學案時，應以規(guī)律教學的具體內容著手，突出導學案的針對性和可操作性，能夠真正幫助學生更好的學習、掌握和運用地理規(guī)律，同時，教師應不斷學習優(yōu)秀導學案的設計理念與方法，實現(xiàn)導學案與學生需求的有機整合。舉個例子，在“自然界的水循環(huán)”規(guī)律教學中，教師在設計導學案時應先分析授課對象是高一學生，他們正處于一個由感性向理性轉化、充滿叛逆、矛盾和成長空間的年齡階段，且擁有一定的地理知識基礎和儲備，能夠理解水在自然界中的各種存在形式。當教師了解教學對象的實際情況之后，結合教材內容設計導學案：繪制自然界水循環(huán)的示意圖展示水循環(huán)的主要過程，目的是要求學生通過讀圖繪圖歸納出水循環(huán)的主要過程；水循環(huán)的主要環(huán)節(jié)，目的是使其掌握水循環(huán)的每一個環(huán)節(jié)，各環(huán)節(jié)在水循環(huán)中的重要作用，思考人類對各個環(huán)節(jié)的影響會如何影響水循環(huán)。以此實現(xiàn)對自然界水循環(huán)規(guī)律的導學。

二、實現(xiàn)導學案與課堂筆記的有機結合

導學案的目的是為課堂教學提供優(yōu)質服務，課堂筆記能夠促進學生對教材內容的吸收和理解，讓他們的學習思路和教師的教學思路保持一致，避免出現(xiàn)精神不集中的現(xiàn)象。而且課堂筆記作為學生對課堂學習內容的加工和思考，記憶效果同導學案相比更加深刻。由于高中地理規(guī)律教學難度相對較大，教師可組織學生講導學案與課堂筆記有機結合，通過對學習資源的優(yōu)化整合和綜合應用，既能夠提高學習效率又可推動教學改革的發(fā)展。在這里，仍然以“自然界的水循環(huán)”規(guī)律教學為例，學生通過對導學案的認真研讀，能夠利用示意圖初步說出水循環(huán)的類型、形成過程和主要環(huán)節(jié)，以及水循環(huán)的地理意義。接著，在課堂上教師讓學生思考：地球上的水體有哪幾種存在形態(tài)？陸地上的水體有哪些？陸地上的各種水體之間有哪些相互補給關系？河流的補給方式有哪些？可能涉及哪幾種水體？等。在討論過程中要求他們做好課堂筆記，總結出水體的形態(tài)有氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)；陸地上的水體分為河流水、湖泊水、冰川水和地下水等，了解水體補給方式，知道水循環(huán)的類型有陸地內循環(huán)、海上內循環(huán)、海陸間循環(huán)，從而掌握自然界水循環(huán)的規(guī)律。

三、督促學生利用導學案進行課前預習

教師設計導學案的主要目的是引導學生學習，在預習環(huán)節(jié)起著不可替代的的作用，不僅可事先熟悉新知識內容，還能夠了解學習重點和難點，以此實現(xiàn)高效學習。在高中地理規(guī)律教學中，教師應當督促學生利用導學案進行有效的課前預習，對即將學習的新規(guī)律、新知識提前熟知。在具體的教學實踐中，教師可利用課堂前十分鐘左右的時間，讓學生針對導學案中的內容進行自由討論，并提出問題和疑惑，為教學教學明確重點和方向。比如，在進行“全球氣候變化”規(guī)律教學時，在導學案中教師可要求學生根據教材中的圖表，初步歸納出不同時間尺度全球氣候變化的規(guī)律；閱讀圖表資料了解近百年來全球氣候變暖的趨勢；根據資料說明全球氣候變化對人類活動的影響；并標出本節(jié)課的教學重點和難點是全球氣候變化的原因、影響及對策，探究全球氣候的變化規(guī)律。在預習環(huán)節(jié)，教師需要求學生著重閱讀和研究導學案內容，初步了解氣候變化的主要表現(xiàn)；按時間尺度不同可以劃分為哪幾種類型，具體概念是什么；近百年來全球氣候變化的顯著特點是氣溫升高等。課前預習通過學導結合，能夠充分激發(fā)學生的學習熱情，并改善預習效果。

四、總結

在高中地理規(guī)律教學中教師要善于利用導學案的優(yōu)勢，讓學生通過對導學案的研讀初步了解地理規(guī)律，為課堂學習做好準備工作。所以，高中地理教師需不斷提升自身的導學案設計水平，應用導學案有效展開規(guī)律教學。

作者：閆彎彎 單位：臨縣高級職業(yè)中學

參考文獻：

[1]吳雪.導學案教學模式在高中區(qū)域地理教學中的應用研究[D].遼寧師范大學,2014.

篇4

關鍵詞：變化環(huán)境；地下水資源；地下水環(huán)境；綜述；進展

中圖分類號：P343.6；P334.92 文獻標志碼：A 文章編號：16721683（2014）06001804

地下水是水循環(huán)重要組成部分，地下水的蒸發(fā)、補給、排泄、越流、橫向流動等使得地下水資源不斷得到更新。降水落到地面，一部分形成地表徑流，通過地表水體入?；蛟俅位貧w到大氣中；另一部分通過包氣帶滲入地下，形成地下水徑流，又通過蒸發(fā)、地下水開發(fā)、補給地表水等形式離開地下。

自19世紀以來，工業(yè)化排出大量“溫室氣體”使全球地表平均溫度升高，降水、蒸發(fā)等氣候要素也發(fā)生變化，進而影響地下水污染物運移的動力條件。同時，人類活動（包括土地利用方式的改變、大量取用地表水和地下水等）也在強烈地改變流域水循環(huán)的各個環(huán)節(jié)。可見變化環(huán)境下流域水循環(huán)演變是全球氣候變化和強烈人類活動共同作用的結果，具有“自然人工”二元驅動力的模式，是一種“二元”水循環(huán)過程[1]。變化的環(huán)境直接或間接作用于地下水循環(huán)機制，不但影響地下水資源情勢，而且改變污染物作用于水體的機制，使得水環(huán)境情勢發(fā)生變化。鑒于地下水的重要性，分析人類活動和氣候變化對地下水資源和水環(huán)境的影響，是未來制定地下水資源和水環(huán)境政策的重要依據，對于應對未來水危機有著重要的意義。

1 變化環(huán)境的內涵

過去20多年來，對由自然和人為因素引起的地球系統(tǒng)功能的全球尺度變化研究不斷深化。水循環(huán)和生物地球化學循環(huán)等的變化是全球變化的一部分，同時水循環(huán)和生物地球化學循環(huán)也受到來自大尺度的地球環(huán)境的影響。一般來說，變化環(huán)境下驅動水循環(huán)演變的因子可以分為自然環(huán)境影響和人類活動兩大類[2]；自然環(huán)境影響因子主要包括：氣候變化[1]，太陽黑子活動[3]，自然變化[4]等；人類活動包括農業(yè)活動[5]、工業(yè)化和城市化[6]等導致的下墊面變化和覆被變化，以及水利工程和取用水[7]等導致的水循環(huán)變化。一般將氣候變化和人類活動統(tǒng)稱為變化環(huán)境[8]。水循環(huán)伴生過程是水循環(huán)的一系列伴隨過程，如水生態(tài)和水環(huán)境過程等[9]。

2 相關研究進展

2.1 變化環(huán)境下水循環(huán)及伴生過程演變研究進展

在對水循環(huán)的研究中，水文模型是一個重要且有用的工具。隨著水文相關研究的不斷深入，水文模型得到不斷發(fā)展，從降雨徑流“黑箱”模型（以Sherman單位線法為代表[9]）發(fā)展到概念集總式“灰箱”模型（以美國Stanford模型[8]，日本TANK[10]模型），再發(fā)展到基于物理機制的分布式“白箱”模型（以SHE模型為代表[11]）。

基于物理機制和偏微分方程的分布式水文模型可以計算、模擬和分析具有時空變異性的各水循環(huán)要素，為變化環(huán)境下水循環(huán)演變分析和其伴生過程模擬及分析提供了強大平臺支持[12]。例如，Ktie等[13]將區(qū)域氣候模式與水文模型耦合用于研究河川徑流對氣候變化的響應；Tome等[14]將簡單的降水―潛在蒸發(fā)關系與生態(tài)水文模型結合，辨別出氣候變化和人類活動對河川徑流的不同影響；Barnett等[15]將“指紋算法”與氣候水文模型相結合，在美國中西部地區(qū)的水資源演變歸因分析中進行應用，得出該地區(qū)水資源演變的60%為氣候變化驅動；Scibek等[16]利用區(qū)域氣候模式、分布式水文模型和地下水模型，分析了氣候變化下的地下水和地表水相互作用；Huang[17]應用分布式生態(tài)水文動力學SWIM模型模擬了大尺度流域對土地利用變化的響應，而且在水循環(huán)模擬的基礎上又模擬了地下水氮負荷和氮濃度，得出優(yōu)化的農業(yè)土地利用和管理是減少氮負荷和改善流域水質的必要條件；Ocampo 等[18]在澳大利亞西部的Susannah Brook以農業(yè)活動為主的流域，在調查水文過程與生物地球化學過程關系的基礎上，分析了坡度以及高地與河岸地區(qū)淺層地下水對氮循環(huán)的影響，并在此基礎上建立了耦合水文過程與生物地球化學過程的“統(tǒng)一智能模型”。

2.2 變化環(huán)境對地下水循環(huán)的影響

費宇紅[19]通過對京津以南的河北平原近50年來地下水循環(huán)進行研究，認為淺層地下水和深層地下水的嚴重超采改變了地下水流的方向，從自西向東的自然狀態(tài)轉變?yōu)橄蚋鞯氐叵滤宦┒分行膮R流的狀態(tài)。張文華對石羊河流域地下水的動態(tài)影響因素進行了主成分回歸分析，認為人類活動對地下水動態(tài)的影響在67%左右，氣候變化對地下水動態(tài)影響在37%左右。張冠儒[20]采用動態(tài)建模與正交試驗相結合的方法對寶雞峽灌區(qū)的地下水位進行研究，認為灌溉量和蒸發(fā)量是影響地下水位動態(tài)的主要影響因素；韓業(yè)珍[21]在同一地區(qū)采用灰色關聯(lián)度方法研究了地下水位動態(tài)變化，認為黃土臺塬區(qū)和渭河階地區(qū)地下水動態(tài)的影響因素從大到小依次為蒸發(fā)、降水、地表水灌溉、地下水開采。林嵐[22]對松嫩盆地降雨入滲補給量變化進行了研究，定量評價了氣候變化和土地利用變化情景下降雨入滲補給的變化?？梢娫谧兓h(huán)境下，地下水循環(huán)發(fā)生了嚴重的變化，人類活動和氣候變化在一些地區(qū)對地下水循環(huán)有著巨大的影響，并且同一因素在不同地區(qū)的影響程度呈現(xiàn)不一致的特征。

2.3 變化環(huán)境對地下水環(huán)境的影響

韓冬梅[23]認為忻州盆地第四系地下水滲流場的改變使得含水層地球化學作用發(fā)生改變造成一系列的地下水資源、水環(huán)境問題。郎超[24]在喀斯特地區(qū)研究了“三水”運輸化學特征，發(fā)現(xiàn)包括三氮在內的一些具有人類活動影響的特征的物質是主要污染物，提示了人類活動對喀斯特地區(qū)地下水環(huán)境的重要影響。葉玉玲[25]對膠州灣周邊地區(qū)地下水文以及地球化學特征進行了分析，認為地下水向膠州灣輸送的營養(yǎng)鹽以硝態(tài)氮為主，氨氮和磷的量較小，并且這些營養(yǎng)鹽主要來自農業(yè)面源活動。章光新[26]等運用統(tǒng)計和相關性分析、離子比例系數和Piper三角圖示法研究了氣候變化和高強度人類活動下的松嫩平原地下水化學特征與演變規(guī)律，認為風化溶濾、蒸發(fā)濃縮、陽離子交換和人為混合等過程是影響地下水水質化學特征的主要機制。可以看出，氣候變化和人類生產生活已成為地下水環(huán)境改變的主要原因，并且由于農業(yè)活動中大量營養(yǎng)元素的施用，已對地下水環(huán)境造成嚴重的影響，對該領域的研究對于緩解地下水環(huán)境危機有著重要意義。

近年來，國外研究多以地下水流模型和地下水溶質運移模型模擬變化環(huán)境以及管理控制情景下的地下水環(huán)境變化。Zhang等[27]通過建立地下水流模型（MODFLOW）和地下水溶質運移模型（MT3DMS），模擬了6種土地利用情景下的英國Sherwood沙地的地下水氮污染濃度，據估算，到2025年，由于森林面積增大，總氮污染負荷減少了35%，并且在最嚴格氮污染損失的情景下，地下水總氮濃度達到50 mg/L（合10 N mg/L左右），已高于歐洲飲用水標準。Gunter等[28]通過建立MODFLOW和MT3DMS模型研究了河道與地下水系統(tǒng)的水動力變化情景下的含水層的氮污染情況。Miroslav等[29]利用MT3DMS模型模擬了捷克Elbe河床底泥對地下水的污染，預測未來10～20年內該地區(qū)地下水質沒有大的風險。

3 不足及難點

目前，我國對地下水循環(huán)和水環(huán)境的研究大多處在調查、實驗和相關性分析階段，難以準確地揭示變化環(huán)境下地下水循環(huán)和水環(huán)境的演變機制，而模型模擬研究還在探索之中，在區(qū)域上多集中在灌區(qū)為主的小區(qū)域，大尺度的地下水水循環(huán)（地下水資源）演變研究較缺乏。

大流域（區(qū)域）地下水流模型在補給量的確定上存在一定的難度。在變化環(huán)境影響下，各種補給量發(fā)生了復雜變化，對補給的精細計算超過當前的計算能力和研究水平，因此影響了大尺度流域（區(qū)域）地下水流模擬的精度。由于地下水污染物運移模型是根據地下水流模型補給量和濃度來估算地下水污染物負荷。因此確定補給量的困難也影響著大尺度地下水污染物運移模型的精度。

另外，地下水污染負荷研究尚待完善，主要是土壤水運動以及土壤水營養(yǎng)鹽運移機制復雜多變。應用包氣帶和飽和帶污染物運移耦合模擬雖然有嘗試，但開發(fā)較難，并且不適合大流域。實驗估算法在點尺度上較精確，但大尺度流域影響因素眾多，布置大量實驗點不太現(xiàn)實。物料平衡法較為簡單，但是由于源匯項多并且復雜多變，影響因素眾多，不確定性相對較大。

4 發(fā)展趨勢與展望

（1）基于水循環(huán)模擬的地下水資源與水環(huán)境研究。地下水資源和水環(huán)境是水循環(huán)系統(tǒng)及其伴生過程的一個重要部分。水循環(huán)模擬，特別是“二元”水循環(huán)及其伴生過程模擬，是基于物理機制的過程模擬，其對于綜合模擬水資源系統(tǒng)和水環(huán)境系統(tǒng)有著強大的支撐作用。應用水循環(huán)模擬平臺，模擬變化環(huán)境對水循環(huán)影響，進而分析地下水資源和水環(huán)境的情勢，將是重要的研究趨勢。

第二，關于作用機理的研究。在基于水循環(huán)模擬的研究中，由于系統(tǒng)的復雜性和參數的不確定性和參數處理的粗略性，部分模擬結果失真。但是參數問題是表象，機理研究不足才是本質。雖然含水層污染物運移機制研究已取得很大進展，但是只是集中在小尺度范圍，而難以應用到流域（區(qū)域）尺度中。因此，在對變化環(huán)境下地下水資源和水環(huán)境演變過程中，要在作用機制和參數處理上特別是大尺度機制上進行深入的研究。

第三，地下水綜合模擬框架的開發(fā)。研究變化環(huán)境下地下水資源和水環(huán)境演變涉及到水循環(huán)及其伴生過程模擬的各個方面，其模型應用中需要用到其他模型的模擬結果，涉及到系統(tǒng)間的數據和參數交換。因此需要構建地下水綜合模擬框架，涉及到對水循環(huán)及其伴生過程的各系統(tǒng)的作用機制和耦合機制的研究，也涉及到不同尺度模擬之間的數據交換研究。

參考文獻（References）：

[1] 賈仰文，高輝，牛存穩(wěn)，等.氣候變化對黃河源區(qū)徑流過程的影響[J].水利學報，2008，39（1）：5258.（JIA Yangwen，GAO Hui，NIU Cunwen，et al.Impact of climate change on runoff processes in headwater area of the Yellow River [J].Journal of Hydroelectric Engineering，2008，39（1）：5258.（in Chinese））

[2] 王喜峰，李瑋，牛存穩(wěn)，等.寒區(qū)水循環(huán)與寒區(qū)水資源演變[J].南水北調與水利科技，2011，9（3）：8891.（WANG Xifeng，LI Wei，NIU Cunwen，et al.Review of researches in water circulation and water resources evolution in cold area [J].SouthtoNorth Water Diversion and Water Science & Technology，2011，9（3）：8891.（in Chinese））

[3] 黃勝.長江上游干流區(qū)徑流變化規(guī)律及預測研究[D].成都：四川大學，2006.（Huang Sheng.Upper Yangtze River annual runoff analysis and its forecast [D].Chengdu：Sihuan University，2006.（in Chinese））

[4] 李，江志紅，劉新春，等.阿克蘇河徑流變化與北大西洋濤動的關系[J].地理學報，2008，63（5）：491501.（LI Hongjun，JIANG Zhihong，LIU Xinchun，et al.The relationship between the North Atlantic Oscillation and runoff variation of Aksu River in Xinjiang，China [J].ACTA GEOGRAPHICA SINICA，2008，63（5）：491501.（in Chinese））

[5] Zheng Jie， Li Guangyong， Han Zhenzhong.Hydrological cycle simulation of an irrigation district based on a SWAT model [J].Mathematical and Computer Modelling，2010，51（11）：13121318.

[6] 史培軍，袁藝，陳晉.深圳市土地利用變化對流域徑流的影響[J].生態(tài)學報，2001，21（7）：10411050.（SHI PeiJun，YUAN Yi，CHEN Jin，The effect of land use on runoff in Shenzhen City of China [J].ACTA ECOLOGICA SINICA，2001，21（7）：10411050.（in Chinese））

[7] 仇亞琴，周祖昊，賈仰文，等.三川河流域水資源演變個例研究[J].水科學進展，2006，17（6）：865872.（QIU Yaqin，ZHOU Zuhao，JIA Yangwen，et al.A case study on the evolutionary law of water resources in Sanchuan river basin [J].ADVANCES IN WATER SCIENCE，2006，17（6）：865872.（in Chinese））

[8] Crawford，N H Linsley，R K.Digital simulation in hydrology：Stanford watershed model IV[R].Tech.Rep.No.39，Stanford University，1966.

[9] Sherman L K.Stream flow from rainfall by the unit graph method[J].Eng.NewsRec，1932（108）：501505.

[10] Sugawara.Tank model and its application to Bird Creek，Wollombi Brook，Bikin River，Kitsu River，Sanga River and Nam Mune [R].Research Note，National Research Center for Disaster Prevention，11：164.

[11] Abbott M B，Bathurst J C，Cunge J A，et al.An introduction to the European hydrological system Système hydrologique Européen，SHE；1.History and philosophy of a physically based distributed modeling system [J].Journal of Hydrology，87：4559.

[12] 王喜峰，周祖昊，賈仰文.水資源演變研究現(xiàn)狀及進展[J].水電能源科學，2010，28（8）：2023.（WANG Xifeng，ZHOU Zuhao，JIA Yangwen.Water resources evolution research status and progress.Water Resources and Power，2010，28（8）：2023.（in Chinese））

[13] Kite G W，U Haberlandt.Atomospheric model data for macroscale hydrology [J].Journal of hydrology，1997，217：303313.

[14] Mark D Tomer，Keith E Schilling.A simple approach to distinguish landuse and climatechange effects on watershed hydrology[J].Journal of Hydrology，2009，376：2433.

[15] Tim P Bainett，David W Pierce，Hugo G Hindalgo，et al.Humaninduced changes in the hydrology of western united states [J].Science，2008，319：10801083.

[16] Jacek S，Allen D M.Groundwatersurface water interaction under scenarios of climate change using a highresolution transient groundwater model[J].Journal of Hydrology，2007，333：165181.

[17] HUANG Shaochun，Cornelia Hesse，Valentina Krysanova，et al.From Meso to Macroscale dynamic water quality modeling for the assessment of land use change scenarios [J].Ecological Modelling，2009，220：25432558.

[18] Ocampo C J，Sivapalan M，Oldham C E.Field exploration of coupled hydrological and biogeochemical catchment responses and a unifying perceptual model[J].Advances in Water Resources，2006，29（2）：161180.

[19] 費宇紅.京津以南河北平原地下水演變與涵養(yǎng)研究[D].南京：河海大學，2006.（FEI Yuhong，Evolution and conservation of groundwater in Hebei Plain to the South of Beijing and Tianjin [D].Nanjing：Hohai University，2006.（in Chinese））

[20] 張冠儒，魏曉妹.基于變化環(huán)境的地下水動態(tài)敏感性分析方法研究[J].西北農林科技大學學報，2011.（ZHANG Guanru，WEI Xiaomei.Methods study on sensitivity analysis of groundwater dynamics based on the changing environment[J].Journal of Northwest A &F University（Nat .Sci.Ed.），2011，39（2）：223228.（in Chinese））

[21] 韓業(yè)珍.基于變化環(huán)境的灌區(qū)地下水動態(tài)時空變異規(guī)律研究[D].楊凌：西北農林科技大學，2010.（HAN Yezhen.Study on spatial and temporal variability of groundwater regime under variation environment in irrigation area [D].Yanglin：Northwest A&F University，2010.（in Chinese））

[22] 林嵐.環(huán)境變化條件下松嫩盆地降水入滲補給量變化研究[D].長春：吉林大學，2008.（LIN Lan，Study on changes of rainfall infiltration recharge under condition of variable environment in Songnei Basin [D].Changchun：Jilin University，2008.（in Chinese））

[23] 韓冬梅.忻州盆地第四系地下水流動系統(tǒng)分析與水化學場演化模擬[D].北京：中國地質大學，2007.（HAN Dongmei，Analysis of groundwater flow system and modeling of hydrogeochemical evolution in Xinzhou Basin，China [D].Beijing：China University of Geosciences，2007.（in Chinese））

[24] 郎超.喀斯特地下水文系統(tǒng)物質循環(huán)的地球化學特征[D].北京：中國科學院研究生院，2005.（Lang Yunchao，Geochemical characteristics of cycling of substances in Karstic ground water system：A case study from Guiyang and Zunyi Cities，China [D].Beijing：Graduate School of the Chinese Academy of Sciences，2005.（in Chinese））

[25] 葉玉玲.膠州灣周邊地下水文地球化學特征及營養(yǎng)鹽輸送[D].青島：中國海洋大學，2006.（YE Yuling，Groundwater hydrogeochemical characteristics and nutrients discharge into Jiaozhou Bay from Ambient Areas [D].Qingdao：Ocean University of China，2006.（in Chinese））

[26] 章光新，鄧偉，何巖，等.中國東北松嫩平原地下水水化學特征與演變規(guī)律[J].水科學進展，2006，17（1）：2027.（ZHANG Guangxin， DENG Wei，HE Yan，et al.Hydrochemical characteristics and evolution laws of groundwater in Songnen Plain，Northeast China [J].ADVANCES IN WATER SCIENCE，2006，17（1）：2027.（in Chinese））

[27] Zhang H，Hiscock K M.Modelling the effect of forest cover in mitigating nitrate contamination of groundwater：A case study of the Sherwood Sandstone aquifer in the East Midlands，UK [J].Journal Hydrology，2011，399（3）：212225.

篇5

(1)水循環(huán)的概念:自然界的水，在水圈、大氣圈、巖石圈、生物圈中通過蒸發(fā)、輸送、降水、徑流等各個環(huán)節(jié)連續(xù)運動的過程，叫水循環(huán)。

(2)按水循環(huán)發(fā)生的空間領域可以分為海陸間循環(huán)、內陸循環(huán)和海上內循環(huán)三大類。

1)海陸間循環(huán):是指海洋水與陸地水之間通過一系列過程所進行的相互轉移運動。海陸間循環(huán)是最重要的水循環(huán)類型，它使陸地水得到補充，使水資源得以再生。

2)內陸循環(huán):陸地與陸地水之間通過一系列過程所進行的相互轉移運動。

3)海上內循環(huán):海洋與海洋水之間通過一系列過程所進行的相互轉移運動。

(3)水循環(huán)的意義。

1)將水圈、大氣圈、巖石圈、生物圈四大圈層聯(lián)系起來，并在它們之間進行能量交換;

2)水在運動中夾帶溶解物質和泥沙而使物質遷移;

3)使大氣降水、地表水、地下水、土壤水之間相互轉化，使水資源形成不斷更新的統(tǒng)一系統(tǒng)。

2.水平衡原理。

某個地區(qū)在某一段時期內，水量收入和支出的差額，等于該地區(qū)的儲水變化量。各區(qū)域的水平衡方程式:外流區(qū)域:P0 =E0 +R0 內流區(qū)域:P0 =E0 海洋:P0 =E0 -R0 全球:P0 =E0 (用P0 代表多年平均降水量、E0 代表蒸發(fā)量，R0 代表徑流量)

3.海洋水。

(1)海水的鹽度。

1)海水的鹽度。1千克海水中所含溶解的鹽類物質的總量叫海水的鹽度。

2)海洋表層鹽度分布的規(guī)律。從南北半球的副熱帶海區(qū)分別向兩側的高緯度和低緯度遞減。世界大洋的平均鹽度約為35‰;世界上鹽度的海區(qū)在紅海，鹽度超過40‰，世界上鹽度最低的海區(qū)在波羅的海，鹽度不超過10‰。3)影響海洋表層鹽度分布的因素。①氣候。南北回歸線附近降水少，蒸發(fā)量大于降水量，海洋表層鹽度;赤道附近降水豐沛，降水量大于蒸發(fā)量，鹽度稍低。②洋流。暖流的海水鹽度較高，寒流的海水鹽度較低;在同緯度地帶，暖流經過的海區(qū)，鹽度偏高，寒流經過的海區(qū)，鹽度偏低。

(2)海水的溫度。影響海水溫度的因素和變化規(guī)律:

1)太陽輻射的影響，同一海區(qū)的水溫隨季節(jié)變化而變化;不同的海區(qū)水溫隨緯度的高低而有所不同。

2)受洋流的影響，暖流流經的海區(qū)較同緯度的海區(qū)水溫偏高;寒流流經的海區(qū)較同緯度的海區(qū)水溫偏低。

3)受深度的影響，同一海區(qū)水溫因深度的改變而變化。一般1 000米以上變化幅度較大，1 000米以下水溫變化很小。

(3)洋流。

篇6

關鍵詞：水資源規(guī)劃給水排水

傳統(tǒng)的或現(xiàn)行的城市給水排水專業(yè)規(guī)劃的基本要求是：如何滿足城市生產與生活用水的需求和保證排水快速安全；而城市流域水資源循環(huán)利用與可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃概念是：除保證城市生產與生活用水的需求和安全外，是將一個城市或一個區(qū)域的供水或污水廢水都把它看成是一種資源，而對這種資源進行系統(tǒng)的規(guī)劃，使之合理的進行處理與循環(huán)利用，達到本區(qū)域或本流域的水環(huán)境平衡，保持社會經濟的可持續(xù)發(fā)展，構筑資源節(jié)約型，環(huán)境友好型城市。

1社會水循環(huán)與自然水循環(huán)的關系

社會水循環(huán)是自然水循環(huán)的一個附加組成部分，對自然水循環(huán)產生強烈的相互交流作用，不同程度地改變世界上水的循環(huán)運動。開發(fā)利用水資源是人類對水資源時空分布進行干預的直接方式，在人類大興水利帶來巨大生產效益和能源效益的同時，社會水循環(huán)對自然水循環(huán)帶來的負面影響也日益顯現(xiàn)出來。主要表現(xiàn)在以下幾個方面：①水循環(huán)的途徑被改變（時空變化），人工水庫、人工運河、大壩、長距離跨流域引水等水利工程都大規(guī)模地截流水量，改變水循環(huán)的途徑，使下游河段過水量減少，甚至干涸，導致河流對地下水補給量銳減?？缌饔虻恼{水，會加大地表水分支流域，水流的分散性增強，有可能影響地表水的更新周期和運動節(jié)律；②水循環(huán)量發(fā)生變化。人類提取的徑流量每年達到全球可更新水資源量的10％左右，顯著地改變了地表河流的入海量，使得不同層次區(qū)域上水循環(huán)量發(fā)生了顯著的變化。③水質的變化，水體經過人類用水循環(huán)的干擾后，在水中化學物質的種類和數量上都有了極大的增加。污染源包括未處理的污水、化學排放物以及農田中沖刷的和滲入地下的農用化學品。

2我國社會水循環(huán)現(xiàn)狀與傳統(tǒng)城市給排水規(guī)劃觀念的反思

目前，我國總體上來看，社會水循環(huán)仍是一種粗放式、單向流的循環(huán)機制。即從流域上游或地下水含水層取水，經過用戶一次利用之后，大部分排放至下游水體中。在整個水循環(huán)過程中，水只是一次性得到利用，并沒有形成負反饋機制。全國可開采水資源總量的58％已經被使用，工農業(yè)發(fā)展和生活用水的增長全部依靠增加水資源的開采量來得到滿足。但是，這些用于農業(yè)，農灌尾水和農田徑流挾帶著大量的化肥、農藥回歸水體，城市用戶產生的大量污水大部分直接排放，不斷地加大了對自然水循環(huán)的干擾，從而造成了兩者之間的尖銳矛盾。

據預測，全國可開采利用的水資源，不考慮從西南調水，扣除生態(tài)環(huán)境用水后約為8000~9500X108m3，到2050年，全國需水量可能達到7000~8000X108m3，屆時將接近可開采量的極限。到21世紀中葉，預計我國城市污水仍有較大增長，其中生活污水增長量占據了總增長量的較大份額。

就傳統(tǒng)的城市給水規(guī)劃而言，給水規(guī)劃是以滿足城市用水量要求，保證供水水質為最終目的，常把重點放在尋找水源上。但由于區(qū)域水資源受到污染，或暫時受到污染，水源水質不能滿足城市供水水源的水質標準要求，在一時難以選擇到理想的水源時，許多城市不是如何想辦法治理和防止區(qū)域流域污染，而仍是從源頭、上游取水?？偟膩砜矗擎?zhèn)發(fā)展取水用水一直沿用這樣一種線性思維：從近處取水不足時從上游或周圍地區(qū)調水，用后排放、廢棄；水資源仍不足時，考慮從更遠一些的地方去調水。這種思維方式的流行，促使很多地方建設的引水工程其規(guī)模越來越大，距離越來越遠，而把城市河流變成了天然下水道。這種用水策略越來越依賴城市內陸腹地河流上游地區(qū)水源的可用性。但這種可用性面臨著越來越大的挑戰(zhàn)。尤其是河流上游地區(qū)的用水增加，而下游地區(qū)可利用水資源量不斷下降，同時水質也在不斷惡化。

這種傳統(tǒng)用水模式的弊端是：①大量的長距離調水工程，帶來日益增長的巨額費用，造成越來越重的財政負擔和水價的上漲；②可供用水量會日益衰減，水質安全問題難以保證；③河流生命將逐步喪失，景觀和地貌會加速改變；④城市和地區(qū)之間的沖突和潛在糾紛會日益增加。

在傳統(tǒng)的排水模式方面，城市排水則是以防止雨洪內澇、排除和處理城市污水、保護城市公共環(huán)境和本區(qū)域流域水質為目的，普遍認為污水是有害的，應盡快排除到城市下游。這種觀念導致的結果往往是保護了局部的生活環(huán)境，危害了廣大流域地區(qū)。這種傳統(tǒng)排水模式的弊端是：①對城市排水規(guī)劃理念的認識不明確，內容過于粗糙，排水規(guī)劃只是簡單地根據用地規(guī)劃和城市道路規(guī)劃劃分排水區(qū)域，確定排水體制，大致勾勒出排水主干線和污水處理廠的位置，沒有進行必要的區(qū)域水資源方案論證和綜合協(xié)調，缺乏科學合理的方案比較；②傳統(tǒng)城市排水規(guī)劃只局限于單一的排放而不具備水資源循環(huán)利用與持續(xù)發(fā)展的觀念，沒有確立雨水、污水亦是一種資源以及要優(yōu)先利用然后再排放的思想；③局限于本城市或本區(qū)域的排水規(guī)劃，缺乏流域綜合開發(fā)與利用的觀念；④城市排水規(guī)劃與市政污水與雨水處理設施建設缺乏有效的協(xié)調和配合；⑤缺少雨水污水資源化利用的技術配套措施。

總之，在我國傳統(tǒng)的城市給排水規(guī)劃理念中，比較多地受到“改造自然”、“人定勝天”等思想的影響，沒有把人類作為流域內生態(tài)系統(tǒng)的一部分來加以研究和考察，片面地強調滿足人類社會發(fā)展的愿望，以致干擾甚至破壞了流域和區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的協(xié)調和均衡。

3城市可持續(xù)發(fā)展的社會水循環(huán)理念

其實，在流域的城市群中，大多數城市都是臨水而建，通過若干年的建設與發(fā)展，從城市功能上基本連成一體，一個城市的下游同時是另一個下游城市的上游。作為良好的水環(huán)境并不是局部地域而是整個流域。

在一座城市中，健康的水循環(huán)是要求城市具有完備的給水排水系統(tǒng)，既要有安全、可靠的供水系統(tǒng)，為居民提供潔凈的飲用水，又要有污水收集、處理、深度凈化、有效利用與排除系統(tǒng)。

如何建立城市可持續(xù)發(fā)展的社會水循環(huán)理念，在與傳統(tǒng)的城市排水系統(tǒng)相比，至少在理念上具有以下三個方面的根本性變化。

4城市水資源循環(huán)利用與可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃理念

提出城市流域水資源循環(huán)利用與可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃概念，主要是基于對目前現(xiàn)行的城市給水排水專業(yè)規(guī)劃在規(guī)劃理念上一種轉變的探討，是實現(xiàn)現(xiàn)代城市給排水規(guī)劃概念的關鍵，城市給排水規(guī)劃由傳統(tǒng)觀念向現(xiàn)念轉變可歸納為以下幾個方面：

從人對自然的索取向人與自然的協(xié)調共生、更有效地利用水資源可再生特性的觀念轉變；從以需定供，向以供定需轉變；從以管理出廠水質為主，向管理用戶水質轉變；從各自為政、各取所需，向資源共享、流域統(tǒng)籌管理轉變；從重常規(guī)處理工藝，向深度強化處理工藝轉變；從開源與節(jié)流并重，向以節(jié)流為先，治污為本，科學開源，綜合利用轉變；從重污水達標排放，向污水資源化利用轉變；從只注重終端處理，向既注重終端處理更注重始端管理轉變；從單純的雨水防洪排澇，向水資源利用角度強化雨水的管理和利用轉變；從傳統(tǒng)管理，向信息化管理，社會化服務，法制化監(jiān)控，多元化投資轉變。

在現(xiàn)代城市供水系統(tǒng)的規(guī)劃與設計中，新的供水規(guī)劃理念是：首先考慮的是任何保護本區(qū)域的流域水源，科學分析流域水源的水量與水環(huán)境容量，全面提高水資源使用效率；在缺水城市和地區(qū)，要向當地政府和規(guī)劃部門提出調整產業(yè)結構及控制用地規(guī)模，限制大耗水工業(yè)的發(fā)展，提高工業(yè)重復用水率；對與城市供水存在一定矛盾的上游農業(yè)區(qū)應積極發(fā)展節(jié)水農業(yè)，包括調整種植結構、產業(yè)結構使之與資源條件相匹配并推行節(jié)水灌溉，為下游城市提供豐裕的水資源環(huán)境；在城市用水規(guī)模預測中把工業(yè)節(jié)水指標考慮進去，并使工業(yè)復用水率這一主要節(jié)水控制指標落到實處；城市取水規(guī)劃應立足于依靠本地區(qū)河流的水資源來解決，最大限度地控制遠距離調水，在保證生態(tài)用水量的情況下控制取水規(guī)模。一般認為取水量不超過徑流量的40％是較為合適的；在缺水嚴重的地區(qū)，在取水量不得已超過徑流量40％時，必須根據河流生態(tài)需水的質和量要求，利用再生水補給，增加相應份額的生態(tài)用水量；上游城市的用水和排水不影響下游城市的用水，實現(xiàn)水資源共享，每個城市既需要限制取水的數量，也要控制排水的數量和質量，不至于污染下游河段，從而保證整條河流的水資源利用是可持續(xù)的。

隨著社會的發(fā)展和環(huán)境意識的增強，我國水污染控制經歷了由單一污染源的治理、污水達標排放到區(qū)域綜合防治、總量控制的兩個階段。但其中廢水處理設備運行率、利用率、污染物去除率大部分不高，很多設備沒有發(fā)揮作用。同時對城市污水處理廠的重視也不夠，尤其缺乏污水再生、再循環(huán)的理念。

在新的排水規(guī)劃理念中，首先應該考慮的是如何保護本區(qū)域的流域水源，科學分析流域水源的水環(huán)境容量，根據地形與地貌，以流域來劃分排水分區(qū)，確定排水體制，制定排放標準以及處理工藝路線，提出節(jié)能減排目標，提高水資源使用效率。

在進行城市總體規(guī)劃時，要及時編制區(qū)域水資源規(guī)劃。排水規(guī)劃應改變以往總是服從于總體規(guī)劃，被動地與城市總體布局相配套的工作觀念和工作方式。應主動探索，為總體規(guī)劃提出與區(qū)域水資源規(guī)劃和排水規(guī)劃密切相關的合理化建議，例如，為滿足區(qū)域水資源規(guī)劃要求，在作總體規(guī)劃時，明確提出需要保留的天然水系和滿足排水要求的道路設計與高程設計等；要積極與水利、城市防洪等專業(yè)規(guī)劃配合，合理利用水資源。要樹立流域觀念，打破行政區(qū)劃，站在全流域的高度來考慮城市及區(qū)域排水規(guī)劃。

篇7

一、水資源循環(huán)概述

(一)水資源循環(huán)的內涵

水資源的循環(huán)包括水的自然循環(huán)和水的社會循環(huán)。水的自然循環(huán)是指水在自然界中以固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)三種存在方式，通過蒸發(fā)，凝結成云，再形成雨雪降落回到水體天然生態(tài)系統(tǒng)的過程。水的社會循環(huán)是指在其自然循環(huán)的過程當中，人類不斷利用地表徑流和地下水來滿足生產和生活的需要而造成的人為的循環(huán)，包括農業(yè)用水、工業(yè)用水和居民生活用水三個子系統(tǒng)，本文認為，水資源循環(huán)的內涵是以遵循生態(tài)循環(huán)體系的客觀要求為前提，以循環(huán)經濟的理念和模式為基礎，將循環(huán)經濟的思路貫穿到水資源的開發(fā)、供應、輸送、使用、排放、處理和回用的全過程中，通過清潔生產、生態(tài)工業(yè)鏈等方式，運用價格機制、激勵政策、法規(guī)體系等手段，促使人們在農業(yè)、工業(yè)、城市生活和生態(tài)環(huán)境用水的各個環(huán)節(jié)中，在節(jié)約的基礎上循環(huán)用水，通過循環(huán)用水來促進節(jié)約，形成兼顧經濟、社會、環(huán)境三大效益的水資源循環(huán)利用模式。

(二)水資源循環(huán)的特點

水資源循環(huán)的特點應當是以“減量化、再利用、再循環(huán)”為原則，以科學技術的進步為推動力，以水資源的可持續(xù)利用為目標，通過不斷改進工藝和技術設備，將節(jié)約用水和循環(huán)用水滲透到生產、生活和生態(tài)用水的各個環(huán)節(jié)和領域，從而提高水資源的利用效率，實現(xiàn)水資源的循環(huán)利用。

(三)水資源循環(huán)技術創(chuàng)新的意義

創(chuàng)新是技術進步的必然選擇。目前我國的社會生活及生產過程對水資源的使用過分依賴，與水資源利用的技術水平較低有著直接的關系。我國現(xiàn)有的技術水平尚不能滿足發(fā)展水資源循環(huán)的需要，關于水資源的許多工程技術問題都還需要進一步的研究，因此，必須通過不斷的技術進步來實現(xiàn)水資源的循環(huán)利用，而創(chuàng)新是技術進步的源泉，只有創(chuàng)新才能推動發(fā)展，所以對水資源循環(huán)技術的創(chuàng)新是實現(xiàn)水資源循環(huán)利用的必然選擇。

二、水資源循環(huán)利用技術現(xiàn)狀及問題

水資源的循環(huán)利用技術在不同的領域有著不同的具體表現(xiàn)。水資源循環(huán)不僅指水資源在農業(yè)、工業(yè)和城市生活等人工生態(tài)系統(tǒng)的循環(huán)利用，還包括對水的天然生態(tài)系統(tǒng)的保護、合理開發(fā)以及水資源在人工生態(tài)系統(tǒng)和天然生態(tài)系統(tǒng)的反復循環(huán)。

(一)關于農業(yè)循環(huán)用水技術現(xiàn)狀及問題

我國農業(yè)用水量占據全國用水總量的2/3以上，因此，發(fā)展農業(yè)循環(huán)用水技術具有重要的戰(zhàn)略意義。農業(yè)用水主要包括水源、渠系輸水、田間灌水、土壤保水以及作物用水五個環(huán)節(jié)，我國目前在田間灌水技術領域的發(fā)展取得了一定的成果，如新疆生產建設兵團創(chuàng)新完成的擁有自主知識產權的膜下滴灌技術系統(tǒng)，集成了地膜覆蓋技術和滴灌技術，為我國干旱地區(qū)的農業(yè)發(fā)展提供了新的技術平臺。但是，從農業(yè)循環(huán)用水的整體技術來看，仍然存在著許多問題。

我國農業(yè)循環(huán)用水技術的應用程度非常有限。噴灌和微灌等節(jié)水灌溉技術的應用面積僅占灌溉面積的2.6％左右，遠遠沒有達到農業(yè)循環(huán)用水的要求。土壤保水和作物用水環(huán)節(jié)取得的一些技術成果轉化應用速度非常有限，難以得到大面積推廣和應用。大部分單項技術之間的集成和連接脫節(jié)，沒能形成可以發(fā)揮整體效益的技術集成體系和適宜于不同地區(qū)農業(yè)生態(tài)狀況的技術應用模式，不利于水資源循環(huán)利用的發(fā)展。

(二)關于工業(yè)循環(huán)用水技術現(xiàn)狀及問題

工業(yè)冷卻用水量占工業(yè)用水總量的80％左右，因此發(fā)展高效冷卻節(jié)水技術是工業(yè)循環(huán)用水的重點。循環(huán)冷卻水在循環(huán)使用的過程中濃縮到一定倍數時必須排出一定的濃縮水，而補充一些新鮮水。排出的濃縮水要重新進入水循環(huán)系統(tǒng)中必須經過廢水回用技術的處理。目前對于工業(yè)廢水的深度處理技術，研究和應用最多的是物理處理技術，主要包括混凝、砂濾、微絮凝、吸附、超濾、反滲透和離子交換等。

目前沿海一些淡水資源缺乏的城市，開發(fā)利用海水代替淡水作為工業(yè)冷卻水已經取得了初步成效。海水冷卻技術包括海水直流冷卻技術和海水循環(huán)冷卻技術。我國基本具備了擁有自主知識產權的海水冷卻的關鍵技術，但海水直流冷卻技術尚存在著一些問題如取水量大、工程一次性投資大、排污量大、海水污染明顯等，而海水循環(huán)冷卻技術在我國尚處于研究和工程示范階段，與國外先進的海水冷卻塔技術還有著一定的差距。

(三)關于城市生活用水技術現(xiàn)狀及問題

城市生活節(jié)水的主要技術途徑是采用節(jié)水型用水器具和防漏防滲管道等。節(jié)水型用水器具包括節(jié)水型水龍頭、節(jié)水型便器系統(tǒng)、節(jié)水型淋浴設施等等。循環(huán)用水的技術主要有再生水利用技術和城區(qū)雨水、海水、苦咸水利用技術等等。目前城市生活用水中每年因輸配水管和用水器具漏水引起的損失占據了生活用水的很大一部分，有些城市僅此一項損失的水高達20％。因此，加強城市輸水環(huán)節(jié)技術的開發(fā)對實現(xiàn)城市生活用水的循環(huán)有著總要的戰(zhàn)略意義。

(四)關于水體天然生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀及問題

我國長期以來的用水規(guī)劃均是以工農業(yè)為主，忽視生態(tài)環(huán)境用水需求。對人工生態(tài)系統(tǒng)起著支撐作用的水體天然生態(tài)系統(tǒng)正在逐漸退化，如果不及時更新用水觀念，關注水體天然生態(tài)系統(tǒng)，實現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用就只能是一句空話。下面以三峽庫區(qū)為例探討一下水體天然生態(tài)系統(tǒng)中存在的問題。

三峽工程是世界上最大的水利樞紐工程，自建成以來，三峽水庫水體自凈能力較建庫前增大約3倍，其防洪、無排放發(fā)電和航運效益為經濟發(fā)展和改善庫區(qū)的水體生態(tài)環(huán)境做出了巨大貢獻。但是，三峽工程對水體生態(tài)環(huán)境也帶來了一些不利的影響。庫區(qū)兩岸排放的工業(yè)廢水、每年漲水帶入江中的生活垃圾、農藥化肥的使用不當、船舶事故及白色污染排放等等給三峽水體的生態(tài)環(huán)境造成了極大的污染。此外由于排入水中的氮、磷等營養(yǎng)物質不斷增加，防止庫區(qū)水的富營養(yǎng)化也是我們必須考慮的一個問題。

我國目前對水污染控制技術和水環(huán)境保護技術的研究取得了一定的成果，但是要從根本上解決水體的生態(tài)環(huán)境問題，必須全面推廣清潔生產技術，從源頭防止污染的發(fā)生，形成一個良性的水資源循環(huán)流動體系，實現(xiàn)經濟與生態(tài)的和諧發(fā)展。

三、水資源循環(huán)技術創(chuàng)新的政策保障

(一)建立高效有序的水資源管理體制

目前大部分地區(qū)水資源的開發(fā)利用尚處于無序狀態(tài)，水資源短缺與浪費現(xiàn)象共存。工業(yè)用水擠占農業(yè)用水，農業(yè)用水又擠占生態(tài)用水，由于水權不明晰，爭水搶水現(xiàn)象時有發(fā)生，缺乏統(tǒng)一的調控和管理，這對水資源循環(huán)利用的發(fā)展是極為不利的。所以要加強和完善政府的水資源一體化的宏觀調控功能，建立高效有序的水資源管理體制，對農業(yè)、工業(yè)、城市生活和生態(tài)環(huán)境的用水需求進行合理配置，使不同的區(qū)域和部門之間協(xié)調起來，在對水資源有序開發(fā)的基礎上實現(xiàn)水資源在整個水體生態(tài)環(huán)境中的良性循環(huán)。

(二)保證投融資渠道的暢通

技術創(chuàng)新需要大量的資金支持，因此暢通的融資渠道是進行水資源循環(huán)技術創(chuàng)新的前提條件。實施在財政、金融、稅收等方面的優(yōu)惠扶持，進行直接或間接投資，是政府部門在技術創(chuàng)新中最主要、最普遍的職能，也是科學技術實現(xiàn)創(chuàng)新和發(fā)展最直接、最有力的推動。目前我國水資源循環(huán)技術創(chuàng)新最主要的投融資方式有政府對科研項目直接進行投資、對技術創(chuàng)新項目提供低息貸款、采取優(yōu)惠的稅收政策等等。除此之外，政府可以對水資源循環(huán)技術創(chuàng)新投資額較大的企業(yè)進行適當的補貼，或者通過爭取國際援助，挖掘國際資金市場的巨大潛力，為水資源循環(huán)技術創(chuàng)新提供充足的資金。

(三)提供創(chuàng)新的后備保障

1．加強法制建設。目前我國關于水資源循環(huán)技術的法律、法規(guī)還比較薄弱，水資源循環(huán)技術的創(chuàng)新缺乏有力的支持和保護。政府應當逐步完善和健全與技術創(chuàng)新相關的法律、法規(guī)，使創(chuàng)新過程中出現(xiàn)的問題和糾紛有法可依，加強執(zhí)法力度，做到有法必依。還要建立專利制度，為技術創(chuàng)新和知識產權提供有效的保護。

2．創(chuàng)新技術的選擇。水資源循環(huán)技術的創(chuàng)新應當放在重點節(jié)水領域，并針對農業(yè)、工業(yè)、城市生活和水體天然生態(tài)環(huán)境用水過程中存在的具體問題，結合各領域和各地區(qū)的實際情況，因地制宜，開發(fā)適合我國國情的循環(huán)用水技術。此外還要注意單項用水技術的集成，通過技術之間的聯(lián)系和優(yōu)化配置發(fā)揮出整體優(yōu)勢，形成水資源循環(huán)利用的技術體系。

3．創(chuàng)新風險的規(guī)避。在技術創(chuàng)新的過程中，由于外部環(huán)境的不確定性和創(chuàng)新項目本身的難度和復雜性，使創(chuàng)新活動隨時可能中斷或失敗。為了推動水循環(huán)技術創(chuàng)新的發(fā)展，政府應當引入風險機制，建立風險資本，組織風險投資機構，減輕和轉移水循環(huán)技術創(chuàng)新的風險。

(四)完善創(chuàng)新的服務體系

1．培養(yǎng)創(chuàng)新型人才。水資源循環(huán)技術創(chuàng)新需要大量優(yōu)秀的創(chuàng)新型人才，政府應當充分依托我國的教育資源，加大對創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)力度，開展多種形式的技能培訓，不斷提高技術人員的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。

2．暢通的信息渠道。一個良好的創(chuàng)新環(huán)境，必須有暢通的信息渠道作支撐。要充分利用現(xiàn)代化的信息技術和網絡技術提供國內外最新技術動態(tài)，搭建市場需求信息平臺，使創(chuàng)新根據市場的需求有的放矢，從而降低創(chuàng)新的風險。

3．建立水資源循環(huán)技術創(chuàng)新成果的轉化應用和推廣渠道。技術創(chuàng)新不是目的，而是實現(xiàn)水資源循環(huán)的手段。歸根結底，技術創(chuàng)新的成果只有應用到實際的生產、生活和生態(tài)用水過程當中，才能推動水資源循環(huán)經濟的發(fā)展，發(fā)揮其經濟、社會和環(huán)境效益。

4．提高群眾的節(jié)水意識。只有群眾在實際行動中做到主動節(jié)水，才能把創(chuàng)新成果的效益發(fā)揮到最大，更好地為實現(xiàn)水資源的循環(huán)而服務。

四、結束語

篇8

關鍵詞：生態(tài) 水力學

生態(tài)水力學是水利科學發(fā)展到較高級階段出現(xiàn)的新興學科，在近年由于包括水利建設在內的人類活動規(guī)模不斷擴大，對于自然生態(tài)系統(tǒng)所產生的脅迫和壓力不斷加大，在某些地區(qū)出現(xiàn)了嚴重的生態(tài)環(huán)境惡化的事例。概括起來，可以有以下幾方面的明顯表現(xiàn)：

大規(guī)模的水壩建設使得水庫對河川徑流的調節(jié)能力日益加大，有些流域的水庫調節(jié)庫容接近或超過河川的多年平均徑流量，以至造成水壩下游河流水量的減少，甚至干枯。這將造成下游河床的萎縮，對河流生態(tài)系統(tǒng)造成毀滅性的災害。同時，水壩的建設造成水流連續(xù)性、河床連續(xù)性、生態(tài)連續(xù)性的破壞，并在上游造成大面積的淹沒，大量移民又要造成許多新的環(huán)境問題。

河流的防洪標準不斷提高，河流兩岸的堤防越來越高，使得河流兩岸的洪泛區(qū)域與河流的水循環(huán)分離，河流兩岸的濕地消失，地下水得不到河流的補充，使得兩岸廣闊洪泛平原的生態(tài)狀況日益惡化。

大量興建的水資源開發(fā)工程造成流域水資源的過度開發(fā)利用，結果是流域地下水位下降、地表河流和湖泊萎縮、植枯，生態(tài)環(huán)境惡化。在近海地區(qū)由于地下水的降低，海水入侵地下水，造成地下水的污染。

概括來說，大量水利工程的建設對流域水循環(huán)的影響最大，主要表現(xiàn)是：

流域水循環(huán)的短路化，流域水循環(huán)的速度加快，降雨產匯流的速度加快，流域降雨很快匯入河道，泄入大海。

流域水循環(huán)的絕緣化，洪水只在大堤的范圍內流動，不再泛濫。河流兩岸的廣大洪泛區(qū)不再受到洪水的侵擾，但是也失去了洪水對地下水的補充和清洗。流域的水循環(huán)與河流的水循環(huán)絕緣化。

流域生態(tài)系統(tǒng)的孤立化，流域的水綠生態(tài)網絡被切斷、阻隔，流域內的生物群落被局限在某一固定區(qū)域，不能自由移動，捕食和不能正常進行，造成生物群落的退化和滅絕。

近年來，對于保護生物多樣性和流域社會可持續(xù)發(fā)展的認識不斷被接受，提出了對遭受破壞的生態(tài)系統(tǒng)進行修復的新課題，許多國家提出恢復流域的自然特征，恢復多自然特征的河流，我國的一些流域也先后提出了生態(tài)修復的目標，在這樣的大潮流的推動下，出現(xiàn)了許多生態(tài)水力學的研究課題，比較引人注目的成果有：

湖泊水生態(tài)系統(tǒng)的修復。目前我國人口密集區(qū)的大多數湖泊出現(xiàn)了由于污染造成的湖泊富營養(yǎng)化現(xiàn)象，即由于磷、氮類營養(yǎng)鹽大量進入湖泊造成湖泊內藻類的異常增殖，水體生產力提高，水質惡化。對湖泊的治理除了控制污染源之外，最有效而可行的措施就是修復湖泊的生態(tài)系統(tǒng)。在我國的洱海、滇池、太湖都在開展生態(tài)修復的試點工程。如湖濱帶的生態(tài)修復、湖周濕地的生態(tài)修復等。湖流對營養(yǎng)鹽的輸送、湖流對湖泊內泥沙的輸移、湖流對底泥污染物釋放量的影響、以及綜合各類研究成果建立的水域富營養(yǎng)化模型等都成為生態(tài)水力學中的熱門課題。中國水利水電科學研究院、中國環(huán)境科學研究院率先開展了這一領域的研究，目前類似的課題已經有很多。已有三維的富營養(yǎng)化模型，包括流場、溫度、太陽輻射、光合作用、營養(yǎng)鹽、浮游植物、浮游動物、大型水生動植物在內的諸多物理、化學和生態(tài)參數。

恢復河流自然特征的研究。傳統(tǒng)水力學的研究，比較注重河流輸水的經濟性，結果造成河流斷面的均一化、河流渠道化，河流自然特征逐漸消失，河流生物多樣性減少。目前，在恢復河流自然特征的研究中，創(chuàng)造河床的灘——潭交互結構、近岸的洄流結構、創(chuàng)造適合特種生物生存和繁殖的流場等方面的研究也方興未艾。

以河流生態(tài)系統(tǒng)優(yōu)化為目標的水利工程調度研究。以往的水利工程調度大多只考慮水資源優(yōu)化、水能經濟優(yōu)化等目標，沒有將下游的水環(huán)境和生態(tài)環(huán)境優(yōu)化作為調度目標，結果往往是達到了經濟優(yōu)化的目標，損壞了下游的生態(tài)環(huán)境。近年來結合下游河流環(huán)境、生態(tài)需水量的研究，提出了以下游生態(tài)環(huán)境優(yōu)化為目標的水庫調度研究，增加了水庫的生態(tài)環(huán)境調度功能，有條件的地方將水庫的改善生態(tài)環(huán)境放在首位，被稱為生態(tài)型水庫。

洪水資源化的研究。傳統(tǒng)水利認為洪水只是一種災害，近來逐漸認識到洪水不僅是災害，還是一個生態(tài)過程，通過洪水泛濫補充地下水、恢復濕地、清洗河流、改良土壤等，因此不能完全消滅洪水。這方面的研究有，有控制的人工洪水調度、與溢流堰結合的堤防設計、利用洪水的地下水回灌等。

濕地修復技術研究。濕地的恢復需要適當的水流條件，不同的濕地植物群落，需要相應的水深、流速、水溫等。在濕地恢復過程中要注意流場的控制，以滿足濕地生態(tài)修復的要求。

植物群落對水中營養(yǎng)鹽降解的機理研究。水中的營養(yǎng)鹽在進入水生植物系統(tǒng)后，經過沉降、微生物分解、根系吸收等環(huán)節(jié)，使水體內營養(yǎng)鹽的濃度降低，達到凈化目的。上述過程，與流場關系密切，如水深、流速、水體滯留時間等。目前多是通過現(xiàn)場的實地實驗確定各種參數，試圖建立數學模型。

篇9

水是生命之源，但是水資源短缺已經成為當今世界面臨的重大挑戰(zhàn)。為了緩解世界范圍內的水資源供需矛盾，聯(lián)合國于1993年通過決議，確定每年的3月22日為世界水日。2015年世界水日的宣傳主題是“水與可持續(xù)發(fā)展”（Water and Sustainable Development）。3月22日至28日是中國水周，我國紀念2015年世界水日和中國水周活動的宣傳主題為“節(jié)約水資源，保障水安全”。

從基本的自然稟賦條件看，中國的水資源總量在世界上排名第六，但由于人口基數大，人均水資源量特別少。在世界上192個有水統(tǒng)計的國家里，中國的人均水資源占有量排第127位，是聯(lián)合國認定的13個水問題最為突出的國家之一。其次是空間分布不合理。長江、珠江等四個流域，人口、GDP占全國一半左右，水資源占81%，北方6個一級流域，人口、GDP、國土面積占全國一半，耕地占全國65%，水只有19%。第三是時間分配不均勻。我國是大陸季風氣候，雨季很明顯。英國倫敦、法國巴黎和北京、哈爾濱的降雨量一樣，但是倫敦、巴黎每個月的降水差不多，而北京在20天里降掉了全年一半的雨量，所以我們不得不修水庫，把汛期的洪水存起來轉化為枯水季的水資源。這三個特點造成中國的水資源十分緊張，開發(fā)利用的難度很大，要極大地加以重視。

我國面臨的水資源問題主要有四個：水資源供需矛盾突出，水環(huán)境污染嚴重，水生態(tài)系統(tǒng)退化，極端和突發(fā)事件頻繁。我國水問題的科學背景，統(tǒng)一的客觀基礎就是流域水循環(huán)發(fā)生了演變。流域水循環(huán)分自然水循環(huán)和社會水循環(huán)兩部分，自然水循環(huán)和社會水循環(huán)相互依存，相互制約，相互作用，加速了流域水循環(huán)的演變，在這個演變過程中發(fā)生了一系列資源效應、生態(tài)效應、環(huán)境效應。要解決這些水問題，有一個統(tǒng)一的科學基礎，就是“自然―社會”二元水循環(huán)及其伴生過程演變的機理揭示、規(guī)律認知與過程模擬，需要進行多維均衡綜合調控。

水資源危機作為全世界所面臨的共同問題，已經成為繼石油危機之后的另一個嚴重社會危機。面對這樣的形勢，我們應該致力于五方面的研究，采取措施，積極應對水資源危機：一是研究和建立水資源危機預警系統(tǒng)，實時監(jiān)測水資源現(xiàn)狀，評估未來發(fā)展動態(tài)，有效降低突發(fā)水危機事件對社會經濟的沖擊效應。二是各級政府和有關職能部門共同努力，加快水資源危機應急體系的建設。三是加強水資源論證，嚴格控制取水總量，科學制定流域水量分配方案，防止區(qū)域水資源的過度開發(fā)。四是廣泛宣傳環(huán)境保護知識，增強公眾水資源保護意識，強化各項節(jié)水措施，建設節(jié)水型社會。五是努力保護水環(huán)境，嚴格控制入河污染物總量，改善生態(tài)環(huán)境。

目前我們國家已經科學制定了水資源安全保障戰(zhàn)略，具體地確定了172個重大的水安全項目，國家和各級政府正在加大投入并積極采取落實措施，著力保障經濟社會發(fā)展的水資源安全。今年的中國水周主題也確定為“節(jié)約水資源，保障水安全”。總之，“保障水安全”不僅是解決我國水資源問題的當務之急和重中之重，而且還是實現(xiàn)我國社會經濟可持續(xù)發(fā)展的重要保障。

篇10

1超壓出流造成的損失

建筑給排水工程中，給水配件的超壓出流會對給水系統(tǒng)中的水量正常分配造成一定程度的破壞，使用水工況受到影響，并且超壓出流所排出的水量也沒能產生應有的效益，而形成水資源的浪費。一般情況下，因超壓出流而造成的水量損失，不會被使用者發(fā)現(xiàn)和重視，屬于隱性的資源浪費。雖然，目前在建筑工程的施工中，大多都會采用節(jié)水龍頭，此類型的設備能夠做到一定程度的減壓節(jié)流，可是如果給水系統(tǒng)的設計不夠合理，還是不能有效的解決超壓出流的現(xiàn)象。我國目前正處于基礎設施建設的大規(guī)模發(fā)展進程中，如果這樣的浪費在不同建筑設施中都有輕重不一的存在，則累積起來也是一項非常重大的損失。

2管路和閥門泄露造成的損失

管路和冷門的泄露，是日常生活中非常常見的浪費現(xiàn)象，經常可以發(fā)現(xiàn)在道路兩旁的輸水管路的連接處或者閥門井處出現(xiàn)程度不一的泄露，而以此推斷在深埋入地下的輸水管路中一定也大量存在這樣的現(xiàn)象。分析其原因主要為管路年久失修沒能及時進行更換和維修，或者直接就是由于閥門或其它部件的質量存在問題所導致，使大量的水資源白白消失。在日常的生活中，有很多群眾會反映用水配件的損壞問題，其中較多的情況如浮球閥等配件的損壞，由于此配件的質量低下使其在使用中不能良好的發(fā)揮其功能，造成于配水系統(tǒng)的溢流管處的大量水流失，根據有關資料顯示，存在滲滴的出水頭每日大約會造成水資源浪費達到75升左右，損失之大使人痛心。

二、建筑給排水節(jié)水措施

1合理選擇熱水循環(huán)方式

導致熱水干管循環(huán)造成損失的因素很多，如施工方法不當與管理不善及工程設計本身就存在問題等。針對熱水循環(huán)的設計階段，選擇怎樣的熱水循環(huán)方式是左右冷水量大小的重要因素，在當前的通行規(guī)范中，主要有三種方式可以選擇，包括干管循環(huán)和立、干管循環(huán)及支管、立管、干管循環(huán)。通過觀察和分析可以得出結論，在其中造成水資源損失最為嚴重的形式為干管循環(huán)，怎樣改善干管循環(huán)的浪費程度已經是當前非常重要的研究課題，并且根據這一問題，已經采取了一些措施和進行了一些嘗試。還是以我市某服裝廠的職工浴室為例，自察覺到循環(huán)系統(tǒng)的浪費情況之后，廠管理人員積極的采取了對浴室水循環(huán)系統(tǒng)的改造工程，在循環(huán)系統(tǒng)中，增加了回水管的設置，通過專門人員的分析和計算，平均每月可以取得減少水資源損失45m3的顯著成果。通過目前的考證可以得知，以支管、立管、干管循環(huán)的方式進行熱水循環(huán)是最為節(jié)約的方式，可以卻會造成很大程度的成本增加，在實際的操作中，還沒有條件做到使全部的熱水供應系統(tǒng)采用這種設計。但是對于多層建筑結構定時熱水供應來說，如果選擇立管、干管循環(huán)的方式，還是相對來說容易做到的，并且對水資源的節(jié)約也有很明顯的效果。所以，基于以上的考慮，應該在進行集中熱水循環(huán)系統(tǒng)的設計施工時，盡量優(yōu)先選擇立管、干管循環(huán)的方式，如有條件則更應該選擇支管循環(huán)的方式。

2嚴格控制超壓出流

為了達到對隱形水資源損失的最大控制程度和有效利用不資源的目的，應該嚴格控制超壓出流的現(xiàn)象，其中最為有效的方法應該是對系統(tǒng)配水點的壓力進行合理控制，具體來說可以從以下方面進行考慮：

（1）科學分區(qū)。在國家的有關現(xiàn)行規(guī)范中有明確的規(guī)定，高層建筑供水系統(tǒng)的分區(qū)，要以材料性質、設備性能、管理維護和建筑層數等條件與外部給水管網的壓力相結合進行合理的確定，居民樓和賓館等設施在豎向分區(qū)的最低配水處的靜水壓力應該保持在300--350kpa，而辦公樓應該保持在350--450kpa。在實際的工程施工中，一定要依據建筑的層數和高度與設備性能及外部供水壓力等情況進行優(yōu)化設計來確定最優(yōu)的給水分區(qū)壓力值。

（2）以水箱供水做為主要供水方式。應該考慮當市政管網無法達到供水能力時，選擇以水箱的方式進行供水，具體的措施為；水泵至水箱及水池水泵供水方式。此方式的主要優(yōu)勢為水壓平穩(wěn)并且供水相對可靠，能夠因各個配水位置的壓力變化不大而更加有利于水量的節(jié)約。

（3）增加減壓裝置。通常來說，浴盆的出水部件的標準為6—10M，而其它各位置部件的流出頭不能高于6M，所以當入戶水壓達到10M而最小水壓處達到6M時就能夠達到居民的使用標準。如果大于以上標準，則造成超壓出流。針對這一情況，應該考慮于入戶管位及水表之前進行減壓裝置如節(jié)流塞等設備的安裝，而達到控制超壓出流的目的。

3合理設計水表設置及加強部件的質量管理

（1）增加居民供水系統(tǒng)中的水表裝置。水表是進行用水分析及水量平衡檢測的重要工具，所謂水量平衡檢測就是用水部門對本部門的供水系統(tǒng)進行檢測，依據出、入水量的平衡關系來進行計算和分析的過程。當前，在有關的節(jié)水條例中，對用水分析和水量平衡檢測都有非常明確的規(guī)定。如果在居民生活小區(qū)中適當增加入戶水表，并與水量平衡分析相結合，能夠非常明確的對系統(tǒng)中的漏水情況進行發(fā)現(xiàn)和排查。從而達到盡快發(fā)現(xiàn)問題，迅速采取措施，最大程度減少漏水現(xiàn)象的目的，相信會對節(jié)水工作起到積極的作用。

（2）嚴格控制供水部件的質量。如果水表等計量設備的質量低下，數值偏差過大就會對供水單位及用水戶的利益造成破壞，更為嚴重的是，還會對造成很多節(jié)水措施不能收集有效依據的后果，從而使水資源的使用情況和浪費程度不能做到充分掌握，使節(jié)水措施的制定缺少了科學的數據參考。而通過對一些主要城市的調查資料的了解可以得知，居民生活小區(qū)中因閥門的質量不能達標或是長時間得不到更換和維修等原因，使閥門損壞而無法正常關閉的情況大約達到全部用戶的65%以上，隨著全社會對建筑節(jié)水工作的重視程度不斷提高，和用水價格的上浮使居民對準確計量水量的要求提高等情況，就更加應該重視對于建筑給排水系統(tǒng)施工的配件質量的控制和管理，相信國家有關技術監(jiān)督部門一定會在最短的時間內，作出有關的質量管理規(guī)定和控制手段。作為建筑單位，應該嚴格掌握采購途徑，選用正規(guī)廠家產品，發(fā)現(xiàn)供水配件不能達到要求標準，要堅決拒絕使用。同時政府部門也要積極進行節(jié)水配件的推廣和群眾節(jié)水意識的培養(yǎng)。

三、建筑給排水系統(tǒng)的節(jié)能措施

節(jié)能是經濟建設中的一個重要環(huán)節(jié)，在建筑給排水系統(tǒng)的設計和施工中，應該隨時將節(jié)能理念貫徹其中?？傮w說來，建筑設施熱水供應系統(tǒng)能夠利用的節(jié)能方法有以下幾種：

（1）控制使用溫度，由于熱水于供水管路和供水裝置中的熱量流失同配水點所要求的水溫為正比，如果適當的將使用溫度降低，則可以起到良好的節(jié)能效果。

（2）減少熱水的損耗，應該在保證正常使用的基礎上，控制熱水的流量，充分利用高效的保溫材料來使熱流失減少，使換熱器的導熱能力提升，善于進行新型能源的開發(fā)和利用。

（3）太陽能的使用，應該得到充分的重視，太陽能是一種安全無污染并且取之不盡的自然能源，應該大量的使其作用于熱水供應系統(tǒng)。其中最為常用的加熱方式有真空管式和熱管式兩種。在太陽能熱水供應系統(tǒng)的設計施工中有以下一些注意事項，包括嚴寒地帶需要進行安全可靠的防凍處理；集熱器的使用要依據建筑工程的實際情況綜合抗寒要求和抗熱沖擊性能要求及承壓能力要求等進行選擇；集熱運行要根據實際情況結合串、并聯(lián)的措施來達到使水流平衡的目的；在一些特殊情況下，可以選擇適當的輔助加熱方法。進行太陽能熱水系統(tǒng)的設計應與建筑設計同時運行，使管路走向與管井的設計與建筑設計充分溶合。設計施工時要事先進行集熱器安裝與維護的通道和平臺的預留。正確評估其荷載和安全驗算。向結構建筑施工隊伍提供集熱器的準確參數，使建筑結構施工過程中，能夠合理的進行預埋件及各種預留孔洞的設置。