水循環(huán)的途徑精選(九篇)

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第1篇：水循環(huán)的途徑范文

關(guān)鍵詞:水資源循環(huán)經(jīng)濟(jì);工業(yè)用水;循環(huán)利用

現(xiàn)代工業(yè)園區(qū)的用水問(wèn)題,我國(guó)已經(jīng)有相關(guān)政策,政策鼓勵(lì)工業(yè)園區(qū)的企業(yè)進(jìn)行水的分類(lèi)利用和循環(huán)使用。工業(yè)園區(qū)可以采取“減量化、水再使用、水再生利用、水再循環(huán)、水資源管理”的水循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式,讓工業(yè)園區(qū)搭建一個(gè)水資源循環(huán)系統(tǒng)的共有平臺(tái),延長(zhǎng)水資源在社會(huì)循環(huán)中的使用時(shí)間,要把水資源利用到最大限度,削減工業(yè)企業(yè)的用水量、提高用水的效率和減少?gòu)U水、污水的排放量等問(wèn)題是解決工業(yè)園區(qū)的用水問(wèn)題的有效途徑。

1. 國(guó)內(nèi)工業(yè)用水循環(huán)利用現(xiàn)狀

我國(guó)的水資源不僅不足而且不均,平均每人只有2200立方米水資源,不到世界平均水平的1/3。我國(guó)有一半以上的重要城市中都面臨這不同程度的缺水問(wèn)題,有110座工業(yè)城市嚴(yán)重缺水,水資源的供應(yīng)不足已是制約現(xiàn)代城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展和改善人民生活的主要因素之一。從總的來(lái)看,中國(guó)的工業(yè)用水循環(huán)利用率較低,在60%左右,比發(fā)達(dá)國(guó)家工業(yè)用水循環(huán)利用率低了近20%左右。就國(guó)內(nèi)水資源嚴(yán)重不足的情況,我國(guó)已制定了很多有效措施來(lái)促進(jìn)工業(yè)用水循環(huán)使用的發(fā)展?，F(xiàn)在很多的工業(yè)園區(qū)都已經(jīng)采取了重復(fù)利用污水、廢水措施:塑料廠、鋼鐵廠采用冷卻池或冷卻塔技術(shù)重復(fù)利用冷卻廢水;電站、造紙廠采用封閉循環(huán)系統(tǒng)使水資源達(dá)到最充分利用。

2. 水的循環(huán)利用

一般我們把水的循環(huán)分成自然循環(huán)與社會(huì)循環(huán)。水的社會(huì)循環(huán)依賴(lài)于自然循環(huán),但是他對(duì)自然循環(huán)有這不可小視的負(fù)面影響.所以,水在進(jìn)行的其社會(huì)循環(huán)的過(guò)程中要重視遵循水的自然循環(huán)的規(guī)律,處理好污水清潔和排放工作,盡量的循環(huán)使用污水,對(duì)污水進(jìn)行再生利用,充分利用自然界的有限淡水資源,人類(lèi)要多次、重復(fù)、持續(xù)地高效利用。有很多方法是可以把廢水、污水再次利用,企業(yè)自身內(nèi)部水的循環(huán)利用和反復(fù)利用是再次利用最常見(jiàn)的一種方法。水系統(tǒng)的健康循環(huán)是指在水社會(huì)循環(huán)過(guò)程中加強(qiáng)管理,減少對(duì)天然水體的取水量,提高水資源的再生循環(huán)利用,減少對(duì)水污染的負(fù)荷,加強(qiáng)對(duì)廢水、污水的治理,確保生態(tài)環(huán)境用水,其基本實(shí)施策略如圖1所示。水資源的利用將由過(guò)去的“取水――輸水――用戶(hù)――排放”的惡性循環(huán)流動(dòng)模式,轉(zhuǎn)變?yōu)椤肮?jié)制的取水――輸水――用戶(hù)――再生水”的反饋式循環(huán)流程。水資源循環(huán)利用的加強(qiáng),使水的社會(huì)循環(huán)能夠融入到水的自然循環(huán)過(guò)程中,實(shí)現(xiàn)社會(huì)用水的健康循環(huán)。

循環(huán)利用工業(yè)園區(qū)用水是實(shí)現(xiàn)水社會(huì)循環(huán)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。解決水資源及水環(huán)境矛盾、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的雙贏途徑是針對(duì)工業(yè)發(fā)展和工業(yè)系統(tǒng)的特點(diǎn),遵照經(jīng)濟(jì)及生態(tài)規(guī)律,全面推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的生態(tài)重組,在盡量減少生態(tài)環(huán)境不被工業(yè)廢棄水破壞的基礎(chǔ)上,大力提高工業(yè)系統(tǒng)水資源生產(chǎn)效率。通過(guò)現(xiàn)代技術(shù)和政府管理手段,有效的降低人類(lèi)活動(dòng)對(duì)水資源自然循環(huán)的破壞程度,維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)自身凈化能力的穩(wěn)定性,使其保持長(zhǎng)久的良性循環(huán)。

3.處理工業(yè)冷卻水

提高用水效率、改善用水設(shè)備、調(diào)整用水結(jié)構(gòu)刻不容緩。因?yàn)?我國(guó)的工業(yè)用水存在著很大的漏洞,還有很大的改進(jìn)空間,主要表現(xiàn)在復(fù)用率和直流供水和復(fù)用率低、嚴(yán)重的浪費(fèi)等方面。為了實(shí)現(xiàn)保護(hù)環(huán)境和節(jié)約用水的目的,我們采用深度及簡(jiǎn)單處理來(lái)提高循環(huán)水濃縮倍率,直流冷卻水系統(tǒng)及循環(huán)冷卻水系統(tǒng)是化工企業(yè)、鋼鐵廠及電廠等一般采用的水冷卻系統(tǒng)的兩種組成形式,而密閉式、敞開(kāi)式、直接接觸式又是循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的幾種形式。冷卻塔,如玻璃鋼、抽風(fēng)式、及風(fēng)筒式冷卻塔等在冷卻水過(guò)程中會(huì)被用到。循環(huán)冷卻水系統(tǒng)被國(guó)內(nèi)一些火力發(fā)電廠及鋼鐵公司所采用,這使用水量大大減少,提高了經(jīng)濟(jì)及環(huán)境效益。采用提高循環(huán)冷卻水濃縮倍數(shù)的方式減少補(bǔ)充水量被一些石化企業(yè)所采用,歷經(jīng)不斷的努力濃縮倍數(shù)從以前的1.5―2倍提高到2.5―4倍,補(bǔ)水量也相應(yīng)的減少了30%―40%左右。

4. 中水回用

城市污水或生活污水經(jīng)過(guò)處理后達(dá)到一定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),可以在一定范圍內(nèi)重復(fù)使用的非飲用水稱(chēng)為中水。中水回用是污水處理的開(kāi)發(fā)和延伸,可以為缺水比較嚴(yán)重的城市提供新的水源,發(fā)展空間廣闊。中水用途相當(dāng)廣泛。

5. 水循環(huán)系統(tǒng)建設(shè)的途徑與措施

5.1 水循環(huán)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行模式的建立。對(duì)所有進(jìn)去工業(yè)園區(qū)的企業(yè),根據(jù)各企業(yè)的用水規(guī)模的大小和效益好壞,對(duì)其進(jìn)行用水定額管理,以一萬(wàn)元為基本單位,創(chuàng)造萬(wàn)元產(chǎn)值規(guī)定用水量的多少,盡量的把水資源平均分配。工業(yè)園區(qū)要建立健全水價(jià)市場(chǎng)和水權(quán)市場(chǎng),明確規(guī)定飲用水和循環(huán)水成本和價(jià)格,把源生水與再生水的價(jià)格差距拉大,有效的利于市場(chǎng)機(jī)制,鼓勵(lì)并刺激工業(yè)園區(qū)的所有企業(yè)多多使用再生水,這樣不僅能夠促進(jìn)園區(qū)內(nèi)企業(yè)的用水成本的減低,而且還提高了園區(qū)內(nèi)的水資源更好的得到循環(huán)利用。

5.2 水循環(huán)技術(shù)保障體系的建立。工業(yè)園區(qū)要加強(qiáng)管網(wǎng)建設(shè)、水重復(fù)利用、污水處理、水質(zhì)監(jiān)測(cè)和用水信息等一系列的建設(shè)與各方面技術(shù)服務(wù)的完善,給入園企業(yè)一個(gè)好的用水環(huán)境。

參考文獻(xiàn):

[1]黃賢金.循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展:產(chǎn)業(yè)模式與政策體系[M].南京:南京大學(xué)出版社,2004:117-123.

[2]陳琨.我國(guó)實(shí)施水資源循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式的途徑[J].中國(guó)人口資源與環(huán)境,2003,13 (5):120-121.

第2篇：水循環(huán)的途徑范文

1.1水資源利用現(xiàn)狀

近年來(lái)我國(guó)生態(tài)環(huán)境的惡化不斷加劇，人類(lèi)一味的追求水資源的最大經(jīng)濟(jì)可利用水量，忽視生態(tài)環(huán)境自身對(duì)水資源的需求。特別是北方地區(qū)水資源供需矛盾尖銳，在水資源嚴(yán)重短缺的情況下，生態(tài)環(huán)境用水被經(jīng)濟(jì)用水所擠占，北方多數(shù)地區(qū)河流開(kāi)發(fā)過(guò)度。水資源、水問(wèn)題可以概括為“水多、水少、水臟、水生態(tài)惡化”，這些問(wèn)題嚴(yán)重影響了我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展[1]。進(jìn)入21世紀(jì)，面對(duì)嚴(yán)峻的水資源短缺、經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展與生態(tài)協(xié)調(diào)等問(wèn)題，我國(guó)學(xué)者提出了“面向生態(tài)”的新概念，面向生態(tài)的水資源利用重視自然生態(tài)的需求，綜合考慮自然———社會(huì)———經(jīng)濟(jì)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的需求，我國(guó)進(jìn)入了面向生態(tài)的水資源利用模式———生態(tài)保護(hù)型階段。

1.2河流生態(tài)環(huán)境問(wèn)題

人類(lèi)對(duì)水資源開(kāi)采程度好破壞程度的不斷增強(qiáng)使水文循環(huán)受到嚴(yán)重的擾動(dòng)，水資源自然循環(huán)的途徑和通量發(fā)生改變，其可再生能力也有不同程度的改變，出現(xiàn)一系列的問(wèn)題，如河道斷流、地下水位下降、水資源短缺、水污染等等。水作為生物本身的組成部分，在自然生態(tài)系統(tǒng)中起著無(wú)可替代的重要的決定作用。要使生態(tài)環(huán)境朝著良性循環(huán)的方向發(fā)展，必須首先滿(mǎn)足生態(tài)系統(tǒng)所必須的水量要求。

2.生態(tài)需水基本理論

2.1河流生態(tài)需水及其特點(diǎn)

基于自然水循環(huán)角度[2]，河流生態(tài)需水可以定義為：在特定時(shí)段內(nèi)，在一定的生態(tài)保護(hù)目標(biāo)下，維持河流基本結(jié)構(gòu)與功能所需要的一定水質(zhì)目標(biāo)下的水量。其內(nèi)涵可以理解為：（1）維持河流生態(tài)系統(tǒng)現(xiàn)狀；（2）避免河流退化；（3）提供水來(lái)支撐自然過(guò)程，以保留關(guān)鍵的生態(tài)服務(wù)和社會(huì)服務(wù)功能。具體可以歸結(jié)為一下幾個(gè)方面：（1）維持河床沉積物的大小和移動(dòng)性；（2）維持常年性河流不斷流；（3）維持河道的縱向連續(xù)性；（4）維持河流特征和環(huán)境；（5）維持洪泛平原；（6）維持河濱植被；（7）維持河口的生態(tài)平衡；（8）維持娛樂(lè)和舒適性。

河流生態(tài)需水特點(diǎn)：質(zhì)與量的統(tǒng)一性[3]；時(shí)間與空間性；尺度多樣性；最優(yōu)性與闕值性。這些特點(diǎn)涉及到方方面面的因素，必須統(tǒng)籌兼顧，全局把握，針對(duì)特點(diǎn)有目的的改造河流，造福人類(lèi)。

2.2河流生態(tài)需水重要水文要素與指標(biāo)

河流生態(tài)需水研究的一個(gè)重要問(wèn)題就是如何選取水文指標(biāo)。這些指標(biāo)包括：（1）與流量狀況總體趨勢(shì)密切相關(guān)的指數(shù)如平均日流量、平均的最小的和最高的月流量、低流量、最小的和最大的流量的持續(xù)時(shí)間等。（2）描述流體多樣性成分的指數(shù)：日流量、月流量、年流量以及低流量高流量在頻率上的變化，低流量和高流量在持續(xù)時(shí)間上的變化，流量變化的速度等。（3）其他比較重要的指數(shù)包括每年流量的變化，高峰期的峰值，洪水頻率以及洪峰天數(shù)等。

在水資源規(guī)劃與配置中，常常需要涉及到一些表征生態(tài)需水的性能性指標(biāo)，這些指標(biāo)具有典型性和代表性，對(duì)分析河流生態(tài)系統(tǒng)的健康具有重要作用。這些指標(biāo)一般與流量過(guò)程有關(guān)，具有相同特點(diǎn)的河流，其性能指標(biāo)應(yīng)具有同一性，不同的河流其指標(biāo)存在不同程度的差異。往往應(yīng)該考慮到枯水年、平水年、豐水年以及不同月份的差異。不同情況性能指標(biāo)不同，實(shí)現(xiàn)河流的生態(tài)功能也不同，針對(duì)我國(guó)北方河流季節(jié)性的特點(diǎn)，提出以下指標(biāo)來(lái)衡量生態(tài)需水的性能：非汛期低流量天數(shù)、汛期流量、某頻率的洪水、入海流量。

3.生態(tài)需水的評(píng)價(jià)

生態(tài)需水評(píng)估的原則有：科學(xué)性原則，協(xié)調(diào)性原則，動(dòng)態(tài)性原則，區(qū)域差異性原則。河流生態(tài)需水估算與實(shí)施的理論框架可概括為三個(gè)部分，即河流生態(tài)系統(tǒng)現(xiàn)狀分析、保護(hù)目標(biāo)以及生態(tài)需水的確定、實(shí)施效果的評(píng)估。伴隨著人類(lèi)對(duì)水資源系統(tǒng)干擾程度的不斷增加，越來(lái)越多的學(xué)者開(kāi)始對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)中水循環(huán)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行研究，與自然水循環(huán)相對(duì)應(yīng)的人工水循環(huán)被提了出來(lái)。生態(tài)需水的評(píng)價(jià)一定要權(quán)衡多方利益，評(píng)價(jià)變得更加復(fù)雜。

第3篇：水循環(huán)的途徑范文

關(guān)鍵詞:水安全 和諧社會(huì) 探討

水,生命之所系,它是地球萬(wàn)物的生命之源,是人類(lèi)賴(lài)以生存和發(fā)展的基本條件,是自然環(huán)境和社會(huì)環(huán)境中極為重要而活躍的因素。是維系地球生態(tài)系統(tǒng)功能和支撐社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)發(fā)展不可替代的基礎(chǔ)性的自然資源和戰(zhàn)略資源。水使人類(lèi)生生不息,水促進(jìn)了社會(huì)文明的誕生與發(fā)展,水使世界充滿(mǎn)生機(jī)和活力,沒(méi)有水,就沒(méi)有世界;沒(méi)有水,就沒(méi)有社會(huì);沒(méi)有水,也就沒(méi)有人類(lèi)。水安全問(wèn)題事關(guān)重大,不僅是資源環(huán)境安全問(wèn)題,而且是關(guān)系到國(guó)家經(jīng)濟(jì)、社會(huì)可持續(xù)發(fā)展和長(zhǎng)治久安的重大戰(zhàn)略問(wèn)題。但現(xiàn)今全球人類(lèi)缺乏安全的足夠的水資源以滿(mǎn)足基本生活需要。水資源以及提供和支持水資源的相關(guān)的生態(tài)系統(tǒng)面臨著來(lái)自污染、非可持續(xù)性使用、土地使用變換、氣候變化及其他諸多方面的威脅。中國(guó)更是如此,隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展、城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快和人類(lèi)活動(dòng)的影響,使水資源短缺與用水需求不斷增長(zhǎng)的矛盾日益突出,水資源形勢(shì)堪憂(yōu),我們面臨著水多、水少、水臟、水渾等水問(wèn)題,嚴(yán)重影響我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展和構(gòu)建和諧社會(huì)。因此,我們應(yīng)正視現(xiàn)實(shí),直面水危機(jī),從全局的、戰(zhàn)略的、政治的高度,審視對(duì)待水安全問(wèn)題,堅(jiān)持科學(xué)的發(fā)展觀,尊重自然、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)規(guī)律,正確處理人與人、人與社會(huì)、人與自然的各種關(guān)系,加強(qiáng)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)建設(shè),大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì),以供定需,以水定發(fā)展,節(jié)約保護(hù)、科學(xué)利用水資源、統(tǒng)籌人與自然和諧發(fā)展,保障飲水安全、健康安全、糧食安全、生態(tài)環(huán)境安全、經(jīng)濟(jì)安全、國(guó)家安全。以水資源的可持續(xù)利用保障社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展,促進(jìn)和諧社會(huì)建設(shè)。

1、水

1.1水資源的特性

水資源是一種特性明顯的資源。水是生命之源,目前已成為可持續(xù)發(fā)展的重要制約因素,只有科學(xué)地、系統(tǒng)地、全面地了解水資源特性,才可能制定正確的水資源政策,確定合理的水價(jià)。

1.1.1水資源是母體資源

水資源是支撐可持續(xù)發(fā)展的土地、水、森林、草原、礦產(chǎn)、能源、海洋、氣候、物種和旅游等十大資源中的母體資源(其中礦產(chǎn)與能源有較大的交叉,但遵從國(guó)際慣例分列;旅游資源中分自然景觀和人文景觀,大部分人文景觀不屬于自然資源。) 水資源是十大資源中較少見(jiàn)的有固液氣三相的資源。其中氣相,即在大氣中的水蒸氣,人類(lèi)目前還無(wú)法自由利用,即俗稱(chēng)“靠天吃飯”。水資源中有69.5% (該比例不包括目前難以統(tǒng)計(jì)的大氣水) 以冰川和永久性積雪存在,其中絕大部分還難以利用。

1.1.3水是部分不可再生的資源

水資源總量有30.1%以上是地下水,其中大部分是淺層地下水,可以和地表水互相轉(zhuǎn)換,但超采也會(huì)產(chǎn)生不同程度的地面沉降等生態(tài)蛻變,而且有的需較長(zhǎng)的時(shí)間才能補(bǔ)給。深層地下水則是“子孫水”,與人類(lèi)的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)周期相比較是不能補(bǔ)給的。與其它資源相比,地下水的權(quán)屬界定和管理十分困難。

1.1.4水是一種流動(dòng)性的資源

僅占淡水總量不到0.4%的江河湖庫(kù)水資源又具有流動(dòng)性,給按地域的權(quán)屬界定和管理帶來(lái)了很大的困難。

1.1.5隨時(shí)間變化明顯

由于水資源的再生主要依靠降雨,因此水資源在人類(lèi)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的短周期內(nèi)不是恒定的資源,依不同地區(qū)在年內(nèi)和年際有不同程度的變化,有時(shí)甚至十分劇烈。

1.1. 6水資源狀態(tài)脆弱且難以恢復(fù)

水生態(tài)十分容易受到取水過(guò)度、超量污染等人類(lèi)活動(dòng)的破壞,而且自恢復(fù)能力很弱。

1.1.7水資源是難以跨區(qū)域和國(guó)際交換的資源

由于對(duì)水資源使用量大,并以液相使用,再加上使用的經(jīng)常性,使之難以跨區(qū)域交換和國(guó)際交換。

1.1. 8水資源是稀缺資源 中國(guó)水資源總量為2.8萬(wàn)億m3。其中地表水2.7萬(wàn)億m3,地下水0.83萬(wàn)億m3,由于地表水與地下水相互轉(zhuǎn)換、互為補(bǔ)給,扣除兩者重復(fù)計(jì)算量0.73萬(wàn)億m3,與河川徑流不重復(fù)的地下水資源量約為0.1萬(wàn)億m3。按照國(guó)際公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn),人均水資源低于3000 m3為輕度缺水;人均水資源低于2000 m3為中度缺水;人均水資源低于1000 m3為重度缺水;人均水資源低于500 m3為極度缺水。中國(guó)目前有16個(gè)省(區(qū)、市)人均水資源量(不包括過(guò)境水)低于嚴(yán)重缺水線,有6個(gè)省、區(qū)(寧夏、河北、山東、河南、山西、江蘇)人均水資源量低于500m3。

中國(guó)水資源主要特點(diǎn)是:一是水資源短缺,人均占有量更低。中國(guó)水資源總量居世界第六位,人均占有量為2240 m3,約為世界人均的1/4,在世界銀行連續(xù)統(tǒng)計(jì)的153個(gè)國(guó)家中居第88位。二是地區(qū)分布不均,水土資源不相匹配。北方水少(占全國(guó)16.7%)耕地多(占全國(guó)60.5%),南方水多(占84%)耕地少(占39.5%),特別是華北平原和遼河流域,人均水資源才300立方米。長(zhǎng)江流域及其以南地區(qū)國(guó)土面積只占全國(guó)的36.5%,其水資源量占全國(guó)的81%;淮河流域及其以北地區(qū)的國(guó)土面積占全國(guó)的63.5%,其水資源量?jī)H占全國(guó)水資源總量的19%。三是年內(nèi)年際分配不勻,旱澇災(zāi)害頻繁。大部分地區(qū)年內(nèi)連續(xù)四個(gè)月降水量占全年的70%以上,連續(xù)豐水或連續(xù)枯水年較為常見(jiàn)。 水是一切生命機(jī)體的組成物質(zhì),也是生命代謝活動(dòng)所必需的物質(zhì),又是人類(lèi)進(jìn)行生產(chǎn)活動(dòng)的重要資源。在太陽(yáng)能和地球表面熱能的作用下,地球上的水不斷被蒸發(fā)成為水蒸氣,進(jìn)入大氣。水蒸氣遇冷又凝聚成水,在重力的作用下,以降水的形式落到地面,這個(gè)周而復(fù)始的過(guò)程,稱(chēng)為水循環(huán)。

水循環(huán)一般包括降水、徑流、蒸發(fā)三個(gè)階段。降水包括雨、雪、霧、雹等形式;徑流是指沿地面和地下動(dòng)著的水流,包括地表徑流和地下徑流;蒸發(fā)包括水面蒸發(fā)、植物蒸騰、土壤蒸發(fā)等。

水的循環(huán)按其循環(huán)過(guò)程的不同,可分為大循環(huán)和小循環(huán)兩種。從海洋蒸發(fā)出來(lái)的水蒸氣,被氣流帶到陸地上空,凝結(jié)為雨、雪、雹等落到地面,一部分被蒸發(fā)返回大氣,其余部分成為地面徑流或地下徑流等,匯入江河,流歸海洋,這種海洋和陸地之間水遷移與交換的往復(fù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程,稱(chēng)為水的大循環(huán)。而從海洋表面蒸發(fā)變成的水汽,上升到空中,遇冷凝聚后又降落到海洋上,或者從陸地上蒸發(fā)變成的水汽,上升到空中,遇冷凝聚后又降落到陸地上,這種海洋內(nèi)部或陸地內(nèi)部的水的遷移與交換現(xiàn)象稱(chēng)為小循環(huán)。水的大循環(huán)與小循環(huán)實(shí)際上是不能截然分開(kāi)的,是互相聯(lián)系的,小循環(huán)往往包含在大循環(huán)內(nèi)部。水的循環(huán)的總的趨勢(shì)是海洋向陸地輸送水汽,而陸地又將一部分徑流流回至大海。在水的循環(huán)過(guò)程中,地球上的大氣圈、水圈和巖石圈之間,通過(guò)蒸發(fā)、降水、下滲也進(jìn)行著水的交換。

第4篇：水循環(huán)的途徑范文

關(guān)鍵詞：水循環(huán)經(jīng)濟(jì)；開(kāi)發(fā)利用；可持續(xù)發(fā)展；發(fā)展模式

水是重要的自然資源，是人類(lèi)賴(lài)以生存和社會(huì)發(fā)展的必要資源。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，“水危機(jī)”日益顯現(xiàn)，人們對(duì)于水資源的開(kāi)發(fā)利用研究也經(jīng)歷了由低級(jí)向高級(jí)發(fā)展的過(guò)程。起初人們對(duì)水資源的研究?jī)H僅局限于對(duì)水資源的開(kāi)發(fā)利用，研究水資源的時(shí)空分布規(guī)律和運(yùn)動(dòng)規(guī)律，即著重于水資源自然屬性的研究。隨著人類(lèi)的進(jìn)步和社會(huì)的發(fā)展，特別是現(xiàn)代科技革命，使人們對(duì)水資源的研究產(chǎn)生了一個(gè)質(zhì)的飛躍，逐步從水資源自然屬性的研究過(guò)渡到水資源的社會(huì)經(jīng)濟(jì)屬性研究，從社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的角度廣泛開(kāi)展對(duì)水資源合理開(kāi)發(fā)利用研究，這些研究領(lǐng)域包括水資源與經(jīng)濟(jì)發(fā)展關(guān)系的研究、水環(huán)境安全的研究、水權(quán)水價(jià)的研究、水資源管理體制的研究等。隨著水資源的日益短缺，以水資源的節(jié)約使用、清潔生產(chǎn)、水循環(huán)利用、污水資源化為核心的水循環(huán)經(jīng)濟(jì)理論與發(fā)展模式的研究逐漸成為當(dāng)今水資源合理開(kāi)發(fā)利用研究的最新方向。

1水循環(huán)經(jīng)濟(jì)的概念與特征

1.1水循環(huán)經(jīng)濟(jì)的概念

關(guān)于水循環(huán)經(jīng)濟(jì)的概念，到目前為止學(xué)術(shù)界并未明確提出，大多數(shù)是在循環(huán)經(jīng)濟(jì)的概念基礎(chǔ)上，從城市或產(chǎn)業(yè)的角度提出了一些近似的概念。

陳琨[1]從實(shí)施水循環(huán)經(jīng)濟(jì)的模式方面，提出水資源循環(huán)經(jīng)濟(jì)應(yīng)該至少包括兩層內(nèi)涵：一是在用水環(huán)節(jié)，對(duì)于跑、冒、滴、漏、污實(shí)現(xiàn)最小量化，最大限度地實(shí)現(xiàn)水的凈化、回收、循環(huán)利用，達(dá)到或接近水的零排放；二是尊重自然界水的循環(huán)規(guī)律，在區(qū)域范圍內(nèi)，通過(guò)經(jīng)濟(jì)、工程技術(shù)、立法等手段調(diào)整水的時(shí)空合理分布和利用，維護(hù)水的自然循環(huán)系統(tǒng)，使水資源得以永續(xù)利用。張鋇[2]從社會(huì)水循環(huán)的角度，提出了水產(chǎn)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的概念，他認(rèn)為，水產(chǎn)業(yè)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)應(yīng)是一種在對(duì)水資源不斷循環(huán)利用基礎(chǔ)上的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，其中污水處理資源化、減量化和無(wú)害化，是水產(chǎn)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的一條重要原則和標(biāo)志。

正確而又合理的水循環(huán)經(jīng)濟(jì)定義是水循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)分析、核算與制定水循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式的基礎(chǔ)。綜上所述，在對(duì)水循環(huán)經(jīng)濟(jì)及其應(yīng)用這一研究過(guò)程中，雖然各位學(xué)者給水循環(huán)經(jīng)濟(jì)所下的定義，規(guī)定的研究對(duì)象、研究范圍等都有所不同，然而隨著社會(huì)的進(jìn)步和研究成果的大量問(wèn)世，彼此間的差異將逐步縮小。本文認(rèn)為，水循環(huán)經(jīng)濟(jì)首先是一種先進(jìn)的水資源經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，它是建立在社會(huì)水循環(huán)系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上，遵循循環(huán)經(jīng)濟(jì)的思想，按照水資源節(jié)約、水環(huán)境友好的原則，在人們?cè)谏a(chǎn)和生活過(guò)程中，在水資源開(kāi)發(fā)利用的各個(gè)環(huán)節(jié)，始終貫穿“減量化、再利用、再循環(huán)”的原則，重視采用新技術(shù)、新材料、新工藝，并以完善的制度建設(shè)、管理體制、運(yùn)行機(jī)制和法律體系為保障，提高水的利用效益和效率，最大限度地減輕和降低污染，來(lái)實(shí)現(xiàn)社會(huì)發(fā)展的最終可持續(xù)性。

1.2水循環(huán)經(jīng)濟(jì)的特征

根據(jù)水循環(huán)經(jīng)濟(jì)的定義，通過(guò)傳統(tǒng)水資源利用模式和水循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式的對(duì)比分析可以得出，水循環(huán)經(jīng)濟(jì)作為一種先進(jìn)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式具有如下特征。

1.2.1發(fā)展目標(biāo)上追求效率、效益和可持續(xù)的統(tǒng)一性

水循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式在發(fā)展目標(biāo)追求水資源利用的效率、效益和可持續(xù)性三者的統(tǒng)一，要求水資源利用模式必須按這三大目標(biāo)進(jìn)行重新構(gòu)建。

（1）效率特征要求水資源利用注重節(jié)水，節(jié)水應(yīng)在不降低人民生活質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展能力的前提下，在先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的支撐下，采取綜合措施減少用水過(guò)程中的損失、消耗和污染，提高水的利用效率，高效利用水資源。

（2）效益特征表現(xiàn)在中觀上水資源配置的高效益，要構(gòu)建節(jié)水型經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和節(jié)水型社會(huì)系統(tǒng)。例如，非農(nóng)產(chǎn)業(yè)的用水效益大大高于農(nóng)業(yè)，低耗水產(chǎn)業(yè)的用水效益高于高耗水產(chǎn)業(yè)，經(jīng)濟(jì)作物的用水效益高于種植業(yè)，這要求通過(guò)結(jié)構(gòu)調(diào)整優(yōu)化配置水資源，將水從低效益用途配置到高效益領(lǐng)域，提高單位水資源消耗的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出。

（3）可持續(xù)性是指水資源利用充分考慮了對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，不以犧牲生態(tài)環(huán)境為代價(jià)，這是水循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式追求的最高目標(biāo)。可持續(xù)性主要體現(xiàn)在宏觀層面，要求區(qū)域發(fā)展與水資源承載能力相適應(yīng)，塑造持續(xù)發(fā)展型社會(huì)；要求一個(gè)流域或地區(qū)量水而行，以水定發(fā)展，打造與當(dāng)?shù)刭Y源稟賦相適應(yīng)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)；要求通過(guò)統(tǒng)籌規(guī)劃、合理布局和精心管理，協(xié)調(diào)好生活、生產(chǎn)和生態(tài)用水的關(guān)系，將農(nóng)業(yè)、工業(yè)的結(jié)構(gòu)布局和城市人口的發(fā)展規(guī)?？刂圃谒Y源承載能力范圍之內(nèi)。

1.2.2管理環(huán)節(jié)上追求供水、用水和排水等環(huán)節(jié)的健康循環(huán)

發(fā)展水循環(huán)經(jīng)濟(jì)的最終目的是為人類(lèi)提供健康的水資源生存環(huán)境，水循環(huán)經(jīng)濟(jì)要求水資源利用的各個(gè)環(huán)節(jié)和途徑都應(yīng)追求健康循環(huán)，且貫穿于整個(gè)水的社會(huì)循環(huán)過(guò)程中。水循環(huán)經(jīng)濟(jì)的健康、良性循環(huán)特征體現(xiàn)在水資源利用的各個(gè)環(huán)節(jié)中，需要貫徹以下三個(gè)基本原則。

（1）輸入端的減量化原則（Reduce）。要求在供水環(huán)節(jié)，減少進(jìn)入生產(chǎn)和消費(fèi)流程的水資源量，即用較少的水資源投入滿(mǎn)足既定的生產(chǎn)或消費(fèi)需求，在經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的源頭就做到節(jié)約水資源和減少污染。在生產(chǎn)中，要求采用清潔生產(chǎn)技術(shù)、節(jié)水技術(shù)和節(jié)水實(shí)踐，從而減少生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)水資源的需求量；在生活中，要求人們使用節(jié)水器具和采用節(jié)水實(shí)踐來(lái)減少對(duì)水資源的過(guò)度需求，從而達(dá)到減少?gòu)U水排放的目的。

（2）過(guò)程控制的再利用原則（Reuse）。為了提高水資源的利用效率，要求從上一工序或過(guò)程排出的水資源能夠直接為下一工序或過(guò)程所用，水資源在生產(chǎn)過(guò)程中盡量多次重復(fù)利用。在生產(chǎn)中，要求企業(yè)采用清潔生產(chǎn)和先進(jìn)技術(shù)，以便于排出的水能夠不經(jīng)任何處理就能為另一用途所用；在生活中，鼓勵(lì)人們采取措施將生活水重復(fù)使用后用于沖廁、灌溉等用途。

（3）輸出端的再循環(huán)原則（Recycle）。要求生產(chǎn)和消費(fèi)過(guò)程中的污水重新變成可以利用的資源而不是無(wú)用的廢水。廢水資源化通常有兩種方式：一是水資源循環(huán)利用后形成與原來(lái)相同的產(chǎn)品，二是水資源循環(huán)利用后形成不同的新產(chǎn)品，廢水資源化后形成不同的產(chǎn)品可用于不同的用途。再循環(huán)原則要求水資源相關(guān)者將失去功能的廢水恢復(fù)功能，從而可以再利用，以使水資源整個(gè)流程實(shí)現(xiàn)閉合。

1.2.3利用手段上追求科學(xué)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)與行政手段的一體化

先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)是循環(huán)經(jīng)濟(jì)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，如果沒(méi)有先進(jìn)技術(shù)的輸入，水循環(huán)經(jīng)濟(jì)所追求的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境多目標(biāo)將難以從根本上實(shí)現(xiàn)。水循環(huán)經(jīng)濟(jì)的技術(shù)支持體系由五類(lèi)構(gòu)成，包括替代技術(shù)、減量化技術(shù)、再利用技術(shù)、污水資源化技術(shù)、系統(tǒng)化技術(shù)等。

有效的經(jīng)濟(jì)政策是水循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要推動(dòng)力和必要保障。水循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式要求應(yīng)充分發(fā)揮市場(chǎng)機(jī)制對(duì)水資源配置的基礎(chǔ)作用，充分利用價(jià)格、稅收和財(cái)政等各種經(jīng)濟(jì)手段，包括建立征收水資源稅制度、上下游生態(tài)補(bǔ)償制度、污水資源化稅收優(yōu)惠制度等，從而實(shí)現(xiàn)符合水循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求的3R原則。

法律和法規(guī)作為一種強(qiáng)制手段可以有效地推動(dòng)水循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，也是所有發(fā)達(dá)國(guó)家普遍采用的重要手段。從目前法制建設(shè)的需要來(lái)看，我國(guó)在水循環(huán)經(jīng)濟(jì)立法中存在著很多立法空白，極大地影響了水資源循環(huán)利用的順利進(jìn)行，迫切需要制定新的法律法規(guī)來(lái)規(guī)范各種水資源利用的行為，例如：建立《節(jié)水型社會(huì)基本法》、《污水資源化利用管理?xiàng)l例》等法律和制度，是水循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式在管理手段上的重要特點(diǎn)。2水循環(huán)經(jīng)濟(jì)國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展

在水循環(huán)的研究與實(shí)踐應(yīng)用方面，近年來(lái)許多國(guó)家和地區(qū)結(jié)合自己的實(shí)際做了大量的工作。這些國(guó)家和地區(qū)包括：澳大利亞、美國(guó)、加拿大、納米比亞、日本、歐盟成員國(guó)以及西亞、非洲、拉丁美洲等國(guó)家。Asano等[3]認(rèn)為水資源需求的數(shù)量和調(diào)配的范圍隨著人類(lèi)生活與社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展而不斷擴(kuò)大，一方面社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展需要擴(kuò)展水資源的調(diào)配范圍；另一方面社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展也提高了調(diào)水的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)實(shí)力。Metcalf[4]從污水再生的角度系統(tǒng)論述了污水處理、處置和回用的基本原理。Beekman[5]從節(jié)水減污的角度系統(tǒng)論述了水體保護(hù)、循環(huán)利用的基本原理。Lund[6]對(duì)調(diào)水的成本與風(fēng)險(xiǎn)交易以及對(duì)自然、經(jīng)濟(jì)的影響進(jìn)行了分析。Glenn-Marie[7]建立了國(guó)家層面水資源循環(huán)體系和水實(shí)物量核算投入產(chǎn)出表，并用于南部非洲國(guó)家（如納米比亞）的水資源核算，進(jìn)而分析水資源對(duì)各部門(mén)經(jīng)濟(jì)的影響，提出產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策。

其中，澳大利亞無(wú)論在水循環(huán)研究方面，還是實(shí)踐方面，都頗為成功。從1977年開(kāi)始，澳大利亞有關(guān)部門(mén)便開(kāi)始著手再生水項(xiàng)目的可行性研究，為了成功舉辦2000年悉尼奧運(yùn)會(huì)，澳大利亞政府相繼出臺(tái)了《國(guó)家水資源管理戰(zhàn)略框架》和《NSW城市和社區(qū)循環(huán)水利用導(dǎo)則》，并建立了相應(yīng)的循環(huán)水管理機(jī)構(gòu)、管理制度和標(biāo)準(zhǔn)；目前，在澳大利亞大約有500個(gè)污水處理廠，其中有一半從事循環(huán)水的開(kāi)發(fā)，每年大約有150GL到200GL的廢水被循環(huán)利用。2004年，在澳大利亞國(guó)會(huì)資助下，澳大利亞技術(shù)科學(xué)與工程學(xué)院出版了《澳大利亞的水循環(huán)研究》報(bào)告。這份研究報(bào)告介紹了澳大利亞當(dāng)前水循環(huán)利用情況，主要強(qiáng)調(diào)生活和工業(yè)廢水的處理程度和循環(huán)利用問(wèn)題。報(bào)告討論了一系列問(wèn)題，既有國(guó)際的，又有國(guó)內(nèi)的經(jīng)驗(yàn)，并提出了未來(lái)水循環(huán)利用和管理的24條建議：水循環(huán)的定義、水循環(huán)經(jīng)濟(jì)的必要性、循環(huán)水的水權(quán)問(wèn)題、相關(guān)制度和標(biāo)準(zhǔn)的修訂和建立、循環(huán)水項(xiàng)目的可行性研究、循環(huán)水成本與價(jià)格方案與操作辦法、對(duì)污水處理過(guò)程的技術(shù)創(chuàng)新、循環(huán)水項(xiàng)目的投融資方式、國(guó)家水資源管理機(jī)構(gòu)改革、公眾參與循環(huán)水項(xiàng)目的必要性等[8]。

隨著水資源的日益緊缺，在中國(guó)，許多城市將廢水循環(huán)利用作為滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)水資源需求的一項(xiàng)重要的戰(zhàn)略措施，對(duì)于水資源節(jié)約利用、社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)水循環(huán)利用的研究也逐漸開(kāi)展起來(lái)，但仍處于起步階段，研究深度不夠，成果較少。代表成果主要有：陳志愷[9]的“堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展觀建設(shè)節(jié)水防污型社會(huì)研究”，賈紹鳳[10]的“社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)水循環(huán)研究進(jìn)展”和陳琨[1]的“我國(guó)實(shí)施水循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式的途徑”等，這些成果對(duì)節(jié)水型社會(huì)的建立、社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)水循環(huán)的研究方向、社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)水循環(huán)的評(píng)價(jià)、水循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式進(jìn)行了研究。在實(shí)踐方面，廢水循環(huán)利用主要在以下幾方面：農(nóng)業(yè)灌溉，同時(shí)改善河流質(zhì)量；作為工業(yè)冷卻水；市政用水，如草地和樹(shù)林；酒店和居民區(qū)沖洗廁所；經(jīng)過(guò)處理的廢水再利用于城市景觀綠化；為了更加明確再生水項(xiàng)目執(zhí)行的可行性，許多水資源短缺和污染嚴(yán)重的城市，如北京、天津、太原、大連和青島，已選擇部分地方和工業(yè)園區(qū)作為試點(diǎn)。

綜上所述，隨著水資源危機(jī)逐漸加劇以及人類(lèi)對(duì)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的追求，傳統(tǒng)的以“擴(kuò)大水資源供給”為目的的工程水利管理方式以及對(duì)水資源不合理的開(kāi)發(fā)、利用方式已經(jīng)不能適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略對(duì)水資源合理開(kāi)發(fā)利用的要求。傳統(tǒng)的單一管理方式逐步向水資源與經(jīng)濟(jì)社會(huì)協(xié)調(diào)利用的循環(huán)經(jīng)濟(jì)方式轉(zhuǎn)變，水資源與社會(huì)經(jīng)濟(jì)之間關(guān)系的研究也逐步由過(guò)去的單一水文學(xué)向多學(xué)科交叉延伸。

3水循環(huán)經(jīng)濟(jì)研究的新理論支柱

關(guān)于水循環(huán)經(jīng)濟(jì)研究的理論基礎(chǔ)呈現(xiàn)出多學(xué)科交叉發(fā)展，可持續(xù)發(fā)展理論、物質(zhì)代謝理論以及產(chǎn)業(yè)生態(tài)學(xué)理論逐步成為該領(lǐng)域研究的主要理論支柱。

3.1可持續(xù)發(fā)展理論

產(chǎn)業(yè)革命以來(lái)，人類(lèi)活動(dòng)對(duì)自然的兩重性愈加明顯，隨著人口問(wèn)題、資源問(wèn)題、環(huán)境問(wèn)題——即全球問(wèn)題的提出，可持續(xù)發(fā)展成為我國(guó)，也成為全世界二十一世紀(jì)發(fā)展經(jīng)濟(jì)的主題。這就要求要將水資源合理開(kāi)發(fā)利用提高到人口、經(jīng)濟(jì)、資源和環(huán)境共同協(xié)調(diào)發(fā)展的高度來(lái)認(rèn)識(shí)?？梢?jiàn)，“可持續(xù)發(fā)展”的思想將推進(jìn)水資源的開(kāi)發(fā)和管理，并由此構(gòu)成未來(lái)水資源管理的新理論。

首先，可持續(xù)發(fā)展理論要求水資源利用要關(guān)注流域尺度或區(qū)域驚尺度的可持續(xù)發(fā)展。由于水資源與水環(huán)境系統(tǒng)以流域尺度為基本單元，可持續(xù)發(fā)展在協(xié)調(diào)水環(huán)境系統(tǒng)與經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的關(guān)系時(shí)，必須以流域整體思想為指導(dǎo)。恢復(fù)和逐步改善流域水資源環(huán)境系統(tǒng)的功能，是謀求可持續(xù)發(fā)展的必由之路。

其次，可持續(xù)發(fā)展理論要求定量描述并分析水環(huán)境系統(tǒng)與經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的關(guān)系，使得水環(huán)境核算研究成為當(dāng)前水環(huán)境經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的最前沿課題。水環(huán)境核算包括實(shí)物量核算與價(jià)值量核算，實(shí)物核算是建立在水循環(huán)定量分析的基礎(chǔ)上，用實(shí)物單位描述經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)與水資源的輸入輸出關(guān)系；價(jià)值核算集中在水環(huán)境價(jià)值的內(nèi)涵、類(lèi)型及量化方法上，水資源價(jià)值核算將為水權(quán)、水價(jià)、排污權(quán)等水環(huán)境保護(hù)市場(chǎng)機(jī)制的形成奠定理論基礎(chǔ)。

最后，可持續(xù)發(fā)展理論要求水資源利用從循環(huán)經(jīng)濟(jì)的角度考慮。循環(huán)經(jīng)濟(jì)作為生態(tài)效率高、經(jīng)濟(jì)效益好、資源消耗低、環(huán)境污染少的經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)模式，在全球范圍受到廣泛的重視，是對(duì)可持續(xù)發(fā)展的重要貢獻(xiàn)。

3.2物質(zhì)代謝理論

人類(lèi)社會(huì)發(fā)展的實(shí)質(zhì)是物質(zhì)生產(chǎn)和消費(fèi)方式在不同時(shí)期的動(dòng)態(tài)演進(jìn)，也是人類(lèi)對(duì)自然世界不斷進(jìn)行改造的歷史。早在19世紀(jì)中葉，馬克思就曾注意到城市迅速發(fā)展導(dǎo)致養(yǎng)分循環(huán)代謝斷裂的問(wèn)題（MetabolicRift），并且指出人類(lèi)社會(huì)與自然界之間存在著相互制約、相互影響的重要生態(tài)關(guān)聯(lián)[11]。但這以后，很少有學(xué)者在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步提出物質(zhì)代謝研究的重要思想或分析方法。

直到20世紀(jì)60年代，Kneese與Ayres以及Leontief等經(jīng)濟(jì)學(xué)家重新意識(shí)到現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)社會(huì)中物質(zhì)代謝過(guò)程的重要性，明確指出應(yīng)當(dāng)盡早開(kāi)展關(guān)于物質(zhì)流系統(tǒng)的研究，并且基于經(jīng)濟(jì)學(xué)理論和投入產(chǎn)出方法分別提出了物料平衡分析的初步方法，用以解釋經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的生產(chǎn)與消費(fèi)以及外部性問(wèn)題，從而推動(dòng)了物質(zhì)代謝研究開(kāi)始逐漸應(yīng)用于識(shí)別產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)及其導(dǎo)致的環(huán)境影響。1988年Ayres首次提出物質(zhì)代謝（IndustrialMetabolism，也叫產(chǎn)業(yè)代謝）的概念，并且指出所謂物質(zhì)代謝就是現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)體系運(yùn)用勞動(dòng)力要素將原材料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品與廢物的一系列物質(zhì)過(guò)程的集合，這標(biāo)志著物質(zhì)代謝研究范疇正式確立并得到廣泛認(rèn)可[12]。

進(jìn)入20世紀(jì)90年代，產(chǎn)業(yè)生態(tài)學(xué)的建立和進(jìn)一步發(fā)展為物質(zhì)代謝理論和成果應(yīng)用提供了切實(shí)的理論依據(jù)，促進(jìn)了現(xiàn)代物質(zhì)代謝分析技術(shù)的發(fā)展與繁榮，使得人們逐漸認(rèn)識(shí)到現(xiàn)有的物質(zhì)生產(chǎn)和消費(fèi)模式，即物質(zhì)社會(huì)代謝的結(jié)構(gòu)與組織形式，是導(dǎo)致人類(lèi)社會(huì)與自然生態(tài)系統(tǒng)之間尖銳沖突的本質(zhì)根源。由此，以?xún)?yōu)化或重組物質(zhì)代謝過(guò)程為目標(biāo)，從根本上轉(zhuǎn)變現(xiàn)行經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)使之更加符合自然生態(tài)規(guī)律，已成為實(shí)踐可持續(xù)發(fā)展道路的主流方向之一。同樣，水循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式的研究也需要分析生產(chǎn)、消費(fèi)等環(huán)節(jié)的水資源物質(zhì)流代謝過(guò)程，從根本上提出符合水資源節(jié)約、高效的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，因此，物質(zhì)代謝理論成為了水循環(huán)經(jīng)濟(jì)研究的基礎(chǔ)理論之一。

3.3產(chǎn)業(yè)生態(tài)學(xué)理論

產(chǎn)業(yè)生態(tài)學(xué)主要以物質(zhì)和能量代謝為主要研究?jī)?nèi)容。其主要采用物質(zhì)利用強(qiáng)度、物質(zhì)生產(chǎn)力、循環(huán)利用率三種指標(biāo)分析社會(huì)經(jīng)濟(jì)的物質(zhì)代謝效率[13]。以生產(chǎn)部門(mén)的水資源為例，物質(zhì)利用強(qiáng)度通過(guò)分析部門(mén)水資源消耗強(qiáng)度與其相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出在整個(gè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中所占比例，識(shí)別水資源利用效率；物質(zhì)生產(chǎn)力則將水資源投入作為生產(chǎn)力要素之一，采用單位水資源的產(chǎn)品或產(chǎn)值指標(biāo)來(lái)衡量水資源生產(chǎn)力水平。水資源利用強(qiáng)度越低、水資源生產(chǎn)力水平越高，說(shuō)明經(jīng)濟(jì)體系對(duì)于水資源投入的依賴(lài)性越小，系統(tǒng)的封閉性越好；水資源循環(huán)利用率則用于表征經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生的“廢水”或“水污染物”的再循環(huán)、再利用程度，循環(huán)利用率越高，說(shuō)明耗散損失進(jìn)入環(huán)境的水污染物越小，經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對(duì)水資源、水環(huán)境的壓力就越小，而系統(tǒng)的穩(wěn)定性也越高。

應(yīng)當(dāng)指出，雖然自然生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)成與運(yùn)行模式為重新組織現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)方式與消費(fèi)提供了一個(gè)參照系，但是到目前為止產(chǎn)業(yè)生態(tài)學(xué)并未提出標(biāo)準(zhǔn)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式來(lái)保證這一戰(zhàn)略目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，目前關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題主要包括：（1）自然生態(tài)系統(tǒng)的資源代謝過(guò)程的組織和協(xié)調(diào)機(jī)理如何？對(duì)于現(xiàn)代社會(huì)的生產(chǎn)和消費(fèi)以及污染物的循環(huán)利用有哪些現(xiàn)實(shí)意義？例如，水資源在社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中的代謝規(guī)律如何進(jìn)行定量描述？如何提高廢水循環(huán)利用率？（2）自然生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)分解和再利用的方式有哪些？它們對(duì)發(fā)現(xiàn)水循環(huán)利用的新途徑有哪些啟示？例如，如何避免經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中污水回收和再利用過(guò)程本身也可能導(dǎo)致的環(huán)境污染？盡管產(chǎn)業(yè)生態(tài)學(xué)理論尚未發(fā)展完善，但是其提出的一系列理論方法為水資源的社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)分析和循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式制定提供了重要參考價(jià)值，使水資源循環(huán)經(jīng)濟(jì)按照自然生態(tài)系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)、運(yùn)行規(guī)則重構(gòu)社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)成為可能和可行。4水循環(huán)經(jīng)濟(jì)研究新方法與手段

在對(duì)水循環(huán)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展關(guān)系研究的方法上，由于水的流動(dòng)與循環(huán)，水環(huán)境系統(tǒng)與水社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)在不同時(shí)空尺度下進(jìn)行能量、物質(zhì)的交換并交互影響，現(xiàn)代水資源與經(jīng)濟(jì)發(fā)展關(guān)系研究必須從系統(tǒng)的角度出發(fā)，研究水環(huán)境系統(tǒng)與水社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的整體行為、演化規(guī)律及其相互作用，從區(qū)域、流域方面加強(qiáng)水資源循環(huán)、定量分析。為此，物質(zhì)流分析技術(shù)（MaterialFlowAnalysis,MFA）與投入產(chǎn)出分析技術(shù)（Inputandoutput,I/O）成為了水循環(huán)經(jīng)濟(jì)研究的主流方法。

4.1物質(zhì)流分析技術(shù)（MFA）

物質(zhì)流分析是根據(jù)工業(yè)代謝和社會(huì)代謝的概念，依自然環(huán)境為經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)提供的物質(zhì)輸入，通過(guò)加工、貿(mào)易、使用、回收、廢棄等過(guò)程形成的系統(tǒng)內(nèi)存儲(chǔ)，以及返回到自然環(huán)境中的物質(zhì)輸出等環(huán)節(jié)過(guò)程進(jìn)行各類(lèi)物質(zhì)統(tǒng)計(jì)。根據(jù)物質(zhì)守恒定律，整個(gè)系統(tǒng)中的輸入量應(yīng)等于輸出量與存儲(chǔ)量之和。物質(zhì)流分析中，主要衡量的是社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中的物質(zhì)投入、產(chǎn)出和物質(zhì)利用效率，只考慮通過(guò)研究系統(tǒng)邊界的物質(zhì)輸入/輸出流，而對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部的物質(zhì)流動(dòng)結(jié)構(gòu)不再細(xì)化反映。物質(zhì)流分析提供了關(guān)于環(huán)境與經(jīng)濟(jì)體系運(yùn)行機(jī)制的整體理解，使得決策者能夠確定關(guān)鍵問(wèn)題所在、選擇優(yōu)先控制目標(biāo)和相應(yīng)政策方案，從而通過(guò)改善整個(gè)經(jīng)濟(jì)體系的物質(zhì)代謝效率來(lái)解決生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。因此，物質(zhì)流分析已成為20世紀(jì)90年代以來(lái)環(huán)境管理和政策制訂的重要技術(shù)方法，廣泛為發(fā)達(dá)國(guó)家和國(guó)際組織所采用[14]。

從物質(zhì)流分析和水循環(huán)經(jīng)濟(jì)的相互關(guān)系來(lái)看，物質(zhì)流分析的調(diào)控作用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）減少水資源供應(yīng)總量。在社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中，需水的多少直接決定水資源的供應(yīng)量和對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響程度，水資源消耗的減少意味著水資源供應(yīng)的減少，其對(duì)整個(gè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的意義是極為重要的。通過(guò)物質(zhì)流分析，可以發(fā)現(xiàn)各部門(mén)、各環(huán)節(jié)水資源輸入量的多少，進(jìn)而通過(guò)技術(shù)和管理手段，不斷提高水資源利用率和增加水資源循環(huán)利用量。

（2）提高水資源利用效率。水資源利用效率反映了水資源消耗與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的關(guān)系，其中生產(chǎn)技術(shù)和工藝是提高水資源利用效率的核心。通過(guò)物質(zhì)流分析，我們可以分析和掌握水資源消耗和產(chǎn)值之間的關(guān)系，并通過(guò)技術(shù)、工藝改造和更新，減少水資源的消耗定額，達(dá)到盡可能少的水資源消耗獲得預(yù)期經(jīng)濟(jì)與環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的目的。

（3）增加水資源重復(fù)利用量。通過(guò)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的水資源利用的物質(zhì)流分析，尋求提高水資源的重復(fù)利用率的途徑，可以增加水資源的循環(huán)使用量，延長(zhǎng)水資源的使用壽命，減少水資源的初始投入，從而最終減少水資源的投入量。企業(yè)內(nèi)部、產(chǎn)業(yè)間的水資源重復(fù)利用，中水回用，雨水和污水資源化利用等都是提高水資源重復(fù)利用的重要內(nèi)容和形式。

（4）減少最終水污染排放量。實(shí)際上，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中，通過(guò)提高水資源利用率、增加水資源循環(huán)利用量，不但可能減少水資源投入總量（新鮮水量），同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)減少污水排放的目的。因此，在發(fā)展水循環(huán)經(jīng)濟(jì)的過(guò)程中，可以通過(guò)提高水資源利用率和循環(huán)利用率，實(shí)行節(jié)約用水，達(dá)到減少水污染物排放的目的。

4.2投入產(chǎn)出分析技術(shù)（I/O）

投入產(chǎn)出分析起源于美國(guó)經(jīng)濟(jì)學(xué)家瓦西里•列昂惕夫的“投入產(chǎn)出分析”。列昂惕夫1931年開(kāi)始研究“投入產(chǎn)出分析”，主要用于研究美國(guó)的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，1968年聯(lián)合國(guó)把它推薦為國(guó)民經(jīng)濟(jì)核算方法，現(xiàn)已在許多國(guó)家得到推廣和應(yīng)用。我國(guó)于1974年開(kāi)始編制了部分產(chǎn)品的1973年投入產(chǎn)出表。一些省市和一些大中城市也編制了投入產(chǎn)出表。1988年底完成了國(guó)家1987年的投入產(chǎn)出表的編制工作。同時(shí)，各省、市、自治區(qū)（除、臺(tái)灣外）也都編制了本地區(qū)的1987年投入產(chǎn)出表。這些投入產(chǎn)出表不同程度地為中央和地方各有關(guān)部門(mén)應(yīng)用于管理、決策，并取得了顯著成效[15]。

投入產(chǎn)出模型應(yīng)用于資源環(huán)境問(wèn)題的研究開(kāi)始于20世紀(jì)70年代，Leontief和Ford[16]用投入產(chǎn)出模型研究空氣污染問(wèn)題，Carter和Ireri[17]用地區(qū)間投入產(chǎn)出模型研究加利福利亞和亞利桑那州的水資源調(diào)配問(wèn)題，Thoss和Wiik[18]用投入產(chǎn)出模型研究水資源管理問(wèn)題，Hendricks[19]用投入產(chǎn)出模型研究水資源的供需平衡問(wèn)題，謝梅等人[20]用投入產(chǎn)出模型研究北京的城市水資源系統(tǒng)，陳錫康[21]建立了山西省水資源經(jīng)濟(jì)投入產(chǎn)出模型并研究水資源價(jià)值問(wèn)題。

將水資源和環(huán)境問(wèn)題納入投入產(chǎn)出模型中進(jìn)行研究，為觀察經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的水資源消耗強(qiáng)度和水污染物排放強(qiáng)度（即計(jì)算水資源消耗系數(shù)和水污染物排放系數(shù)）提供了前提，同時(shí)也為進(jìn)一步利用投入產(chǎn)出表的消耗系數(shù)，將水資源消耗和水污染物排放置于國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)的普遍聯(lián)系之中，為水循環(huán)經(jīng)濟(jì)的物質(zhì)流分析和價(jià)值流核算、循環(huán)水價(jià)格的制定等提供了良好的分析工具；此外，可以將投入產(chǎn)出模型與計(jì)量經(jīng)濟(jì)模型相結(jié)合，預(yù)測(cè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)各部門(mén)未來(lái)水資源消耗量和水污染物產(chǎn)生量、排放量，根據(jù)水循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展目標(biāo)，提出產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的合理化建議，為水資源可持續(xù)發(fā)展經(jīng)濟(jì)模式的探索奠定了基礎(chǔ)。

5水循環(huán)經(jīng)濟(jì)研究的重點(diǎn)問(wèn)題

水循環(huán)經(jīng)濟(jì)研究的目標(biāo)首先是建立科學(xué)的水循環(huán)經(jīng)濟(jì)理論體系；其次是技術(shù)體系適宜，經(jīng)濟(jì)保持適度發(fā)展；第三是選擇合適的水循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式；第四是要建立良好的水循環(huán)經(jīng)濟(jì)管理體制和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行機(jī)制，這也是今后一個(gè)時(shí)期水循環(huán)經(jīng)濟(jì)需研究的重點(diǎn)問(wèn)題。

5.1水循環(huán)經(jīng)濟(jì)理論體系構(gòu)建的研究

水循環(huán)經(jīng)濟(jì)理論體系的構(gòu)建是水循環(huán)經(jīng)濟(jì)走向?qū)嵺`的重要基礎(chǔ)，需要從以下幾個(gè)方面著手：（1）不斷地尋求理論創(chuàng)新，建立起符合社會(huì)經(jīng)濟(jì)規(guī)律的水循環(huán)經(jīng)濟(jì)理論與方法體系，從而更好地指導(dǎo)水循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的實(shí)踐；（2）加強(qiáng)對(duì)水循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式的研究和經(jīng)濟(jì)學(xué)分析，從而不斷提高水循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式的運(yùn)行效率，促進(jìn)水循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式的推廣；（3）加強(qiáng)對(duì)于流域、區(qū)域、城市和工業(yè)園區(qū)等水循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的長(zhǎng)期分析，探索水循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的內(nèi)在規(guī)律，并逐步試點(diǎn)示范，從而更好地服務(wù)于水循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略與政策的制訂；（4）加強(qiáng)對(duì)于水循環(huán)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的多角度分析，如市場(chǎng)、價(jià)格、技術(shù)、規(guī)劃、法律等，從而不斷充實(shí)和完善水循環(huán)經(jīng)濟(jì)的內(nèi)容體系；（5）加強(qiáng)水循環(huán)經(jīng)濟(jì)與相關(guān)學(xué)科的對(duì)比與借鑒研究，從而不斷推進(jìn)水循環(huán)經(jīng)濟(jì)理論的完善與發(fā)展。5.2水循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式選擇問(wèn)題的研究

水循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式的選擇體現(xiàn)在水循環(huán)體系的各個(gè)環(huán)節(jié)之中，包括供水、生產(chǎn)和生活用水、污水資源化、雨水利用等。其目的很清楚，一是節(jié)水，減少對(duì)自然水資源的索取，二是減少排放，減少對(duì)自然水生態(tài)的擾動(dòng)。水循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式在人類(lèi)實(shí)踐中早有應(yīng)用，如節(jié)水器具，節(jié)水的綠色建筑，還有各種中水的回用等?？傮w來(lái)看，對(duì)這些模式的研究和分析還不夠深入，沒(méi)有更好地提煉總結(jié)，尤其是從經(jīng)濟(jì)學(xué)角度的分析還有待加強(qiáng)。由于水循環(huán)經(jīng)濟(jì)概念出現(xiàn)的時(shí)間較短，還難以評(píng)價(jià)各種模式實(shí)施的效果，這也都需要加以系統(tǒng)分析[1]。

（1）節(jié)約用水模式研究。長(zhǎng)期以來(lái)我國(guó)農(nóng)業(yè)采用大漫灌的灌溉方式，用水量大，利用率低，浪費(fèi)嚴(yán)重?？梢?jiàn)，我國(guó)農(nóng)業(yè)節(jié)水潛力相當(dāng)可觀，應(yīng)大力研究和分析農(nóng)業(yè)節(jié)水模式，通過(guò)節(jié)水灌溉和節(jié)水農(nóng)業(yè)相結(jié)合的辦法實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)節(jié)水。要加強(qiáng)對(duì)工業(yè)行業(yè)節(jié)水的經(jīng)濟(jì)學(xué)研究，通過(guò)產(chǎn)業(yè)布局的調(diào)整和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，達(dá)到水資源節(jié)約利用和水環(huán)境污染控制的目的。在城鎮(zhèn)，要加強(qiáng)水的循環(huán)利用研究，控城鎮(zhèn)生活的用水浪費(fèi)，減少城市給水管網(wǎng)和用水器具漏水損失，充分發(fā)揮節(jié)水的潛力。要研究和分析各種節(jié)水模式的成本和效益，通過(guò)成本和效益的比較，選擇最優(yōu)的節(jié)約用水模式。

（2）清潔生產(chǎn)模式研究。近年來(lái)，世界上大力推廣清潔生產(chǎn)，廣泛采用循環(huán)利用經(jīng)過(guò)處理的工業(yè)廢水。由于采取這一措施，20年來(lái)，日本和德國(guó)的工業(yè)用水的數(shù)量沒(méi)有增加。美國(guó)鋼鐵業(yè)在每噸鋼需要的280t水中，只有14t是注入的新水，其余用的都是循環(huán)水。至2000年，我國(guó)工業(yè)廢水的重復(fù)利用率已經(jīng)達(dá)到70%以上，但與世界先進(jìn)水平的90%～95%相比，還有不少的差距。根據(jù)我國(guó)目前的工業(yè)用水效率預(yù)計(jì)，2020年我國(guó)工業(yè)的年用水量將由現(xiàn)在的1100億m3增加到2000億m3，增加用水量約1倍。這就要求我們必須重視工業(yè)用水過(guò)程的研究，多角度地選擇清潔生產(chǎn)模式，改進(jìn)工藝和流程，進(jìn)一步提高多次重復(fù)循環(huán)用水，提高用水的效率。

（3）污水資源化模式研究。工業(yè)廢水資源化的觀念是對(duì)傳統(tǒng)工業(yè)廢水末端治理的革命，是工業(yè)廢水治理的努力方向；城市生活污水的處理可以考慮變集中處理為分散處理，分散處理的主要場(chǎng)所是居民住宅的屋頂。通過(guò)在城市建立中水系統(tǒng)，將生活、生產(chǎn)污水處理之后再次使用，從而節(jié)約大量的日常用水。經(jīng)處理過(guò)的回用中水，主要可用于沖廁、體育場(chǎng)館、高爾夫球場(chǎng)、澆灌花草樹(shù)木、清潔道路、清洗車(chē)輛或基建施工、設(shè)備冷卻、工業(yè)用水及其他可接受其水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的用水。我國(guó)90%以上的城市水域遭到污染，城市污水（包括生活污水和工業(yè)廢水）以每年6.5%的速度增加，預(yù)計(jì)到2020年城市污水產(chǎn)生量將達(dá)到600億t以上。因此，污水資源化應(yīng)是我國(guó)21世紀(jì)城市水循環(huán)經(jīng)濟(jì)的著眼點(diǎn)，需要大力研究污水處理技術(shù)水平和污水資源化應(yīng)用的方向。

（4）雨水資源化模式研究。由于自然和歷史的原因，在我國(guó)北方地區(qū)，尤其是西北黃土高原的部分地區(qū)極度缺水。按可利用水資源統(tǒng)計(jì)，當(dāng)?shù)厝司衫盟Y源占用量只有110m3，是全國(guó)可利用水資源占有量720m3的15.3%，是世界人均可利用水資源占有量2970m3的3.7%。目前在我國(guó)的西部地區(qū)有近1000萬(wàn)人的飲用水極度困難。數(shù)百年來(lái)，西部地區(qū)居民積累了豐富的雨水匯集和利用的經(jīng)驗(yàn)，使他們得以在這里生存。面對(duì)發(fā)展的需要，這種傳統(tǒng)的集水方式受到了資金短缺的制約。為此，今后需要大力開(kāi)展對(duì)西北地區(qū)雨水利用方式、雨水利用投融資方式等方面的研究。

（5）海水淡化模式研究。我國(guó)擁有1萬(wàn)8千多公里的海岸線和300多萬(wàn)平方公里的海洋管轄區(qū)，海水利用和淡化是解決淡水緊缺問(wèn)題的有效途徑。據(jù)測(cè)算，中國(guó)城市的用水中約80%是工業(yè)用水，工業(yè)用水中約80%是工業(yè)冷卻用水。如果能夠用海水替代現(xiàn)有工業(yè)冷卻用淡水總用量的30%，就可以使沿海城市節(jié)約近20%的淡水資源，同時(shí)減少冷卻水對(duì)環(huán)境的污染。我國(guó)的海水淡化起步于20世紀(jì)60年代，目前在技術(shù)上還不夠成熟。今后，需要加強(qiáng)對(duì)海水淡化技術(shù)、海水對(duì)工業(yè)設(shè)備的腐蝕、海水淡化成本與效益、海水淡化產(chǎn)業(yè)化等方面的研究，使海水淡化利用成為我國(guó)解決缺水問(wèn)題的重要選擇之一。

5.3水循環(huán)經(jīng)濟(jì)技術(shù)創(chuàng)新問(wèn)題的研究

“節(jié)流”與“開(kāi)源”是解決水資源短缺的兩個(gè)主要途徑，在水資源供應(yīng)不斷減少的今天，其核心在于水的循環(huán)利用，即通過(guò)污水資源化、雨水資源化、節(jié)約用水等措施，增加水資源的間接供應(yīng)，盡量減少水的使用量，這樣不僅可以減少無(wú)效需求，減輕供水壓力，還可以相應(yīng)減少污水排放和污水處理的負(fù)擔(dān)，減少對(duì)環(huán)境的污染。為此，循環(huán)用水可以說(shuō)是實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)利用的重要戰(zhàn)略措施。循環(huán)用水需要采取工程、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和管理等各項(xiàng)綜合措施，特別需要不斷更新的污水處理技術(shù)、節(jié)水技術(shù)與設(shè)備的支持。

技術(shù)創(chuàng)新是為了實(shí)現(xiàn)一定的系統(tǒng)目標(biāo)，考慮系統(tǒng)內(nèi)外客觀因素的制約，對(duì)各種可能得到的技術(shù)手段進(jìn)行分析比較，不斷研究和尋找新的最佳方案。對(duì)水循環(huán)經(jīng)濟(jì)的技術(shù)創(chuàng)新研究，主要是從事技術(shù)科學(xué)的學(xué)者，要將水循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理念與思路引入水的供應(yīng)、輸送、使用、排放、處理和回用等過(guò)程中，通過(guò)對(duì)循環(huán)過(guò)程中水資源消耗、水循環(huán)利用、污水處理、水污染排放的分析，提出減量化、再使用、再循環(huán)的工程流程或技術(shù)建議。

例如，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中用水部門(mén)與行業(yè)中，各用水部門(mén)與行業(yè)都存在節(jié)水技術(shù)與相關(guān)設(shè)備；在污水處理廠，要實(shí)現(xiàn)污水的資源化利用，必須不斷更新處理設(shè)施和技術(shù)，以提高污水的處理水平；同樣，要實(shí)現(xiàn)污水的循環(huán)利用，需要對(duì)飲用水、循環(huán)水的管道系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造。從經(jīng)濟(jì)學(xué)的角度，還需要考慮不同技術(shù)項(xiàng)目的成本與效益，如引入新的生產(chǎn)流程與工藝以提高水循環(huán)利用效率所需要的投入及預(yù)期產(chǎn)出。對(duì)于企業(yè)和區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展來(lái)看，還要對(duì)比分析采取水循環(huán)技術(shù)的長(zhǎng)期成本和短期成本，從而確定水循環(huán)技術(shù)的可行性。這些工作，需要根據(jù)各地的水資源條件、經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展?fàn)顩r、科學(xué)技術(shù)水平等因素，對(duì)各類(lèi)循環(huán)水的技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行系統(tǒng)的分類(lèi)，并提出相關(guān)的技術(shù)識(shí)別評(píng)價(jià)指標(biāo)，以為水循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供理論指導(dǎo)。

第5篇：水循環(huán)的途徑范文

華北地區(qū)是我國(guó)政治、經(jīng)濟(jì)和文化的中心。華北平原2000年人口4.37億，占全國(guó)34.8%；GDP3.13萬(wàn)億元，占全國(guó)32.3%；農(nóng)業(yè)灌溉面積3.46億畝，占全國(guó)42%。但是，它也是我國(guó)水資源供需矛盾十分突出的地區(qū)[1-4]。海河流域多年平均水資源總量約為419億m3，人均水資源占有量?jī)H為335m3，不足全國(guó)1/6，世界的1/24。

從自然背景看，華北地區(qū)十年九旱，尤其1972、1999、2000年華北大旱，出現(xiàn)了嚴(yán)峻的缺水局面，不得不采取“棄農(nóng)、壓工、保生活”的供水措施。從人文背景看，華北地區(qū)尤其是海河流域，人類(lèi)活動(dòng)強(qiáng)度之大、水資源開(kāi)發(fā)利用程度之高為舉世矚目。20世紀(jì)60年代，大力開(kāi)展水利工程建設(shè)，開(kāi)發(fā)利用地表水資源；70年代后尤其1972年大旱，流域地表水不足，開(kāi)始爭(zhēng)奪地下水。90年代，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展人口的增加，水資源嚴(yán)重不足導(dǎo)致超采地下水、爭(zhēng)奪雨水。按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，合理的水資源開(kāi)發(fā)利用程度一般為40%左右。然而，目前海河流域的水資源開(kāi)發(fā)利用程度已經(jīng)超過(guò)了90%。高強(qiáng)度的水資源開(kāi)發(fā)利用導(dǎo)致該地區(qū)水資源供需嚴(yán)重失衡。目前，海河流域河川徑流衰減十分嚴(yán)重。地下水虧空接近900億m3。現(xiàn)狀年缺水80多億m3，主要靠超采地下水和利用不合標(biāo)準(zhǔn)的廢污水來(lái)解決。

水資源的短缺不僅影響國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展，而且還導(dǎo)致華北地區(qū)尤其是海河流域嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題[3]。突出表現(xiàn)在：

1.1山區(qū)來(lái)水大量減少，水資源量衰減嚴(yán)重

以首都北京市供水水源地的密云、官?gòu)d水庫(kù)為例，官?gòu)d水庫(kù)1955-1984年期間平均來(lái)水量11.3億m3，但到1985-1995年期間平均來(lái)水量已衰減到2.7億m3，僅為前者1/4。兩個(gè)時(shí)期的流域平均降水量卻相當(dāng)（407.5mm）。密云水庫(kù)來(lái)水減少的趨勢(shì)也十分嚴(yán)重，相比1960-1979年段，1980-1997年的平均來(lái)水量已減少了4億m3。山區(qū)水源地來(lái)水量的大量減少，給城市和中下游地區(qū)的生態(tài)環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)極大的危害。

1.2地下水過(guò)量開(kāi)采，部分地區(qū)已經(jīng)枯竭

到目前，華北城市化地區(qū)地下水超采嚴(yán)重，范圍已近9萬(wàn)km2，占平原面積的70%。已分別形成了以北京、石家莊、保定、邢臺(tái)、邯鄲、唐山為中心，總面積達(dá)4.1萬(wàn)km2的淺層地下水漏斗區(qū)，其中1萬(wàn)km2范圍的含水層已疏干；形成了以天津、衡水、滄州、廊坊等多個(gè)城市為中心、面積達(dá)5.6萬(wàn)km2整體連片的深層地下水漏斗區(qū)。地下水枯竭直接威脅華北城市平原地區(qū)的安全用水儲(chǔ)備，同時(shí)引起嚴(yán)重的地面沉降、海水入侵，情況十分危急。

1.3河道斷流，功能喪失

目前華北地區(qū)多數(shù)中下游河道枯竭斷流，失去了地下水補(bǔ)給、輸沙、排鹽等作用。土地退化、濕地萎縮等生態(tài)問(wèn)題十分嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計(jì)，總長(zhǎng)1萬(wàn)km的河長(zhǎng)中，有4000km河道干涸。海河流域內(nèi)194個(gè)萬(wàn)畝以上天然湖泊、洼淀現(xiàn)在大多已經(jīng)干涸。入海水量由20世紀(jì)50年代的年均240億m3銳減為2001年的10多億m3。海河流域的生態(tài)系統(tǒng)已由開(kāi)放型向封閉型和內(nèi)陸型方向轉(zhuǎn)化，造成河口泥沙淤積和鹽分積累，河口自然生態(tài)遭到破壞，河口海洋生物大量滅絕。

1.4水污染嚴(yán)重

目前，水污染已由20年前的局部河段發(fā)展到現(xiàn)在的全流域，由下游蔓延到中上游，由城市擴(kuò)散到農(nóng)村，由地表侵入地下。據(jù)統(tǒng)計(jì)，近年來(lái)海河流域的廢污水排放量每年高達(dá)60億噸。官?gòu)d水庫(kù)因水質(zhì)惡化，被迫于1997年開(kāi)始退出生活供水。流域內(nèi)每年還引用20多億m3污水進(jìn)行灌溉，對(duì)淺層地下水、土壤和農(nóng)作物造成污染。

產(chǎn)生華北地區(qū)水生態(tài)環(huán)境變化有多方面原因，但核心問(wèn)題是“水”，即在自然和人類(lèi)活動(dòng)作用下的華北地區(qū)水循環(huán)系統(tǒng)發(fā)生了“不健全”的問(wèn)題。例如，華北地區(qū)持續(xù)干旱引起降水（廣義水資源量）的減少；土地利用/覆被變化正在改變“陸-氣水循環(huán)”的響應(yīng)關(guān)系；城市化過(guò)程加速了深層地下水的消耗和水污染問(wèn)題；流域中眾多的水庫(kù)、排洪工程建設(shè)改變了河流自然系統(tǒng)水循環(huán)的流路，減少了中下游地下水的補(bǔ)水與蓄水功能；社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的各種用水行為加劇了人工側(cè)支水循環(huán)中的“耗水”強(qiáng)度[17]，人類(lèi)活動(dòng)大量超采地下水大大降低了區(qū)域水資源的可再生性。

為了緩解華北缺水問(wèn)題，人們通過(guò)各種資源轉(zhuǎn)化技術(shù)和管理措施節(jié)水、通過(guò)跨流域調(diào)水增加本地的來(lái)水。與自然水循環(huán)系統(tǒng)相比較，現(xiàn)代水文水資源學(xué)科面對(duì)的高強(qiáng)度人類(lèi)活動(dòng)作用下的“人工”側(cè)支水循環(huán)作用也愈來(lái)愈突出。因此，開(kāi)展變化環(huán)境中的華北地區(qū)水循環(huán)機(jī)理研究，認(rèn)識(shí)“不健全”的水循環(huán)過(guò)程導(dǎo)致華北地區(qū)缺水、水生態(tài)環(huán)境退化的成因，提出可持續(xù)發(fā)展理念下解決華北水資源安全、改善生態(tài)環(huán)境的科學(xué)對(duì)策，是21世紀(jì)國(guó)家資源環(huán)境領(lǐng)域急待解決的重大國(guó)家需求中的水科學(xué)基礎(chǔ)問(wèn)題[4-6]。

3.華北水資源研究的幾點(diǎn)反思

盡管華北水資源已經(jīng)有了相當(dāng)?shù)墓ぷ?，但是目前華北缺水問(wèn)題還沒(méi)有真正解決，水生態(tài)環(huán)境問(wèn)題愈來(lái)愈嚴(yán)重。究其原因，除了華北地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、人口壓力大和環(huán)境發(fā)生了新的變化之外，有許多水循環(huán)與生態(tài)環(huán)境交叉的關(guān)鍵性基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題研究不夠。國(guó)家在解決華北缺水和遏制嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境退化措施和對(duì)策方面，迫切需要深層次的基礎(chǔ)研究的科學(xué)依據(jù)。這些問(wèn)題不得不引起人們的反思。

目前，華北水資源研究亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題有[16-32]：

3.1華北山區(qū)來(lái)水減少的成因問(wèn)題

近30年華北山區(qū)來(lái)水及水資源量嚴(yán)重衰減，其變化究竟是氣候影響還是人類(lèi)活動(dòng)所為？華北山區(qū)人類(lèi)活動(dòng)用（耗）水究竟是個(gè)什么情況？山區(qū)土地利用/覆被變化與流域水循環(huán)有什么影響關(guān)系？山區(qū)業(yè)已修建大量的水利工程和水保工程，它們究竟在山區(qū)來(lái)水大量減少的變化過(guò)程中起到什么樣的角色？如何認(rèn)識(shí)它們的作用和水源地保護(hù)的關(guān)系？這些問(wèn)題過(guò)去研究較少，其中內(nèi)在的原因和機(jī)制不太清楚。

3.2華北城市化地區(qū)水循環(huán)與地下水大漏斗問(wèn)題

以人類(lèi)活動(dòng)為主要特征的華北城市化水循環(huán)機(jī)理研究十分薄弱，嚴(yán)重滯后城市化經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人口流動(dòng)面臨的集中供水、水污染、地下水大漏斗等帶來(lái)的城市生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。華北地區(qū)的地下水大漏斗主要集中在城市，這無(wú)不與城市持續(xù)性超采的用水特性有關(guān)。但是，淺層地下水與深層地下水的可再生能力有很大的不同。如何認(rèn)識(shí)城市地區(qū)淺層與深層地下水的變化機(jī)制？如何認(rèn)識(shí)城市集中供水、補(bǔ)水和淺層與深層地下水的水量水質(zhì)變化以及它們之間的相互作用關(guān)系？如何合理修復(fù)城市化地區(qū)深層地下水漏斗、防止地下水污染?等是急需研究的問(wèn)題。

3.3平原農(nóng)業(yè)區(qū)大埋深條件下“土壤水-地下水”作用機(jī)理

相比80年代，目前華北平原農(nóng)業(yè)區(qū)處在與過(guò)去不同的大埋深地下水條件，土壤層水資源的作用更加突出。但是，大埋深條件下的“土壤水-地下水”作用機(jī)理以及地下水參數(shù)的變化問(wèn)題研究還比較欠缺，直接影響農(nóng)業(yè)節(jié)水和水資源評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)問(wèn)題。

3.4對(duì)華北地區(qū)水生態(tài)環(huán)境演變過(guò)程認(rèn)識(shí)不足

人類(lèi)活動(dòng)包括60年代在海河流域建設(shè)的大型水利工程對(duì)華北持續(xù)干旱面臨的水生態(tài)環(huán)境退化過(guò)程究竟起到什么樣的作用？如何看待防洪、缺水和生態(tài)環(huán)境保護(hù)的矛盾與統(tǒng)一的對(duì)策措施問(wèn)題，存在相當(dāng)大的爭(zhēng)議。

3.5缺乏社會(huì)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型過(guò)程中的“生活-生產(chǎn)-生態(tài)用水”規(guī)律研究，尤其生態(tài)需水研究比較薄弱

關(guān)鍵問(wèn)題是：華北地區(qū)現(xiàn)狀條件相適宜的節(jié)水型“生活-生產(chǎn)-生態(tài)用水”應(yīng)該是什么樣的結(jié)構(gòu)與布局？在社會(huì)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型過(guò)程中華北地區(qū)的“生活-生產(chǎn)-生態(tài)”的用（耗）水會(huì)將發(fā)生什么的變化？如何估算華北地區(qū)的“生活-生產(chǎn)-生態(tài)”的用（耗）水，尤其是華北地區(qū)生態(tài)需水問(wèn)題？

3.6華北地區(qū)生態(tài)環(huán)境變化的多維調(diào)控閾值與修復(fù)目標(biāo)是個(gè)新的問(wèn)題

華北缺水及其聯(lián)系的生態(tài)環(huán)境惡化已是現(xiàn)實(shí)。如何從可持續(xù)發(fā)展的高度和與水相關(guān)的生態(tài)景觀過(guò)程與格局，確定有利于地下水補(bǔ)給、控制地面沉降、防止海水入侵的地下水位、河道生態(tài)需水等多維調(diào)控閾值？如何確定適當(dāng)?shù)纳鷳B(tài)修復(fù)目標(biāo)？是過(guò)去沒(méi)有研究的問(wèn)題。

3.7缺乏定量描述人類(lèi)活動(dòng)高強(qiáng)度作用下的流域水循環(huán)模型及綜合集成系統(tǒng)

在考慮人類(lèi)活動(dòng)影響的流域水循環(huán)方面，陳家琦最先提出“人工側(cè)支水循環(huán)”問(wèn)題（陳家琦，1986），后來(lái)王浩提出“自然-人工”水循環(huán)二元模式的概念。但是，到目前為止，描述人類(lèi)活動(dòng)高強(qiáng)度作用下流域分布式模型研制，仍然是一個(gè)空白。在解決區(qū)域缺水與修復(fù)生態(tài)環(huán)境的決策支持問(wèn)題方面，也缺乏將水循環(huán)變化和水生態(tài)環(huán)境演化耦合的綜合集成仿真系統(tǒng)。

3.8針對(duì)南水北調(diào)工程實(shí)施后如何合理調(diào)配“地表水-地下水-外調(diào)水”的問(wèn)題，其科學(xué)基礎(chǔ)研究有待進(jìn)一步加強(qiáng)。

由于供水系統(tǒng)是由當(dāng)?shù)氐牡乇硭?、地下水和外調(diào)水以及處理的回用污水等多水源組成，在地表水調(diào)節(jié)水庫(kù)不足情況下，如何合理調(diào)配各種資源，充分發(fā)揮多種水源的綜合效益，是迫切需要研究的難題。其科學(xué)問(wèn)題的難點(diǎn)是：解決華北缺水以及生態(tài)環(huán)境修復(fù)決策中合理調(diào)配的科學(xué)依據(jù)和準(zhǔn)則是什么？如何將自然科學(xué)問(wèn)題與社會(huì)科學(xué)問(wèn)題統(tǒng)一到區(qū)域可持續(xù)發(fā)展層面，提出華北地區(qū)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整等重大決策的支持？

4.問(wèn)題與挑戰(zhàn)

從華北地區(qū)水資源安全問(wèn)題的國(guó)家需求的水循環(huán)基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題看，最為突出的挑戰(zhàn)有下列幾個(gè)方面：

4.1流域水循環(huán)及生態(tài)環(huán)境變化中的人為影響因素的確定與量化方法

華北地區(qū)人口密度大，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)。1980年以來(lái)華北地區(qū)的流域產(chǎn)流和地下水補(bǔ)給條件發(fā)生了明顯變化，導(dǎo)致了華北山區(qū)徑流明顯減少、城市化地區(qū)地下水大漏斗問(wèn)題嚴(yán)重、區(qū)域水資源評(píng)價(jià)還原估算等困難。這些變化的原因是什么？如何識(shí)別流域水循環(huán)中人工側(cè)支水循環(huán)的貢獻(xiàn)，科學(xué)估算水資源量？如何量化華北地區(qū)水生態(tài)環(huán)境變化中的人類(lèi)活動(dòng)的貢獻(xiàn)，剖析近五十年海河流域生態(tài)環(huán)境的演變過(guò)程？是揭示海河流域生態(tài)環(huán)境惡化根本原因的關(guān)鍵。

4.2華北地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型中的用水規(guī)律

由于華北地區(qū)特殊的地位和水資源限制矛盾，其用水結(jié)構(gòu)正在不斷發(fā)生變化。在經(jīng)濟(jì)全球化進(jìn)程中華北地區(qū)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)將面臨重組與優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式新的格局挑戰(zhàn)。因此，社會(huì)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型過(guò)程中華北地區(qū)的“生活-生產(chǎn)-生態(tài)”的用水變化規(guī)律尤其是生態(tài)需水量估算，成為關(guān)鍵的科學(xué)問(wèn)題。這需要借鑒國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家和發(fā)展中國(guó)家經(jīng)驗(yàn)，開(kāi)展經(jīng)濟(jì)學(xué)、地理學(xué)、生態(tài)學(xué)與水資源的交叉研究。

4.3流域水循環(huán)與生態(tài)環(huán)境變化的耦合機(jī)理

華北地區(qū)缺水問(wèn)題與目前生態(tài)環(huán)境惡化有直接的關(guān)系，涉及到地理、水文、社會(huì)經(jīng)濟(jì)多個(gè)方面。如何將高強(qiáng)度人類(lèi)活動(dòng)影響的流域水循環(huán)變化過(guò)程與所制約的水生態(tài)環(huán)境變化過(guò)程實(shí)質(zhì)地聯(lián)系？它們的耦合機(jī)制是什么？如何建立高強(qiáng)度人類(lèi)活動(dòng)影響下的流域水文-生態(tài)模型，定量復(fù)演變化環(huán)境中的流域水循環(huán)過(guò)程以及水文-生態(tài)變化過(guò)程？是擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題。

4.4可持續(xù)發(fā)展與地區(qū)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整的“節(jié)水-調(diào)水-用水”效益配置

南水北調(diào)工程實(shí)施后，如何合理調(diào)配各種資源，充分發(fā)揮多種水源的綜合效益，是問(wèn)題的關(guān)鍵。目前，在多水源如何配置的效益評(píng)價(jià)問(wèn)題上有相當(dāng)多的爭(zhēng)議。焦點(diǎn)是：如何確定華北地區(qū)未來(lái)的經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)在生態(tài)系統(tǒng)中的地位？如何協(xié)調(diào)華北地區(qū)缺水背景下，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和修復(fù)生態(tài)環(huán)境之間的用水矛盾問(wèn)題？如何通過(guò)華北地區(qū)用水大戶(hù)的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的調(diào)整提高農(nóng)業(yè)用水的效益？因此，從可持續(xù)發(fā)展基本準(zhǔn)則出發(fā)，在前面四個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題（流域水循環(huán)、生態(tài)演化、社會(huì)經(jīng)濟(jì)用水以及它們綜合集成的系統(tǒng)規(guī)律）基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究華北地區(qū)未來(lái)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整的“節(jié)水-調(diào)水-用水”配置的綜合效益，是解決國(guó)家需求應(yīng)用問(wèn)題的關(guān)鍵。

5.展望

長(zhǎng)期以來(lái)，華北地區(qū)高強(qiáng)度的人類(lèi)活動(dòng)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境之間總是存在不可避免的沖突和矛盾，尤其是近50年來(lái)。有否二者共享的協(xié)調(diào)途徑呢？從宏觀的戰(zhàn)略方面，可持續(xù)發(fā)展的理念為解決這對(duì)矛盾提供了準(zhǔn)則。生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)的價(jià)值觀為構(gòu)建有利于華北地區(qū)自身環(huán)境的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，提供了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展模式的可能。為了真正解決華北缺水問(wèn)題，提出有效的環(huán)境修復(fù)對(duì)策，除了要有新的思路之外，重視日趨嚴(yán)重水的問(wèn)題的科學(xué)基礎(chǔ)研究和針對(duì)國(guó)家重大需求的應(yīng)用研究十分重要。

在未來(lái)的十年內(nèi)，華北水資源已經(jīng)與水相關(guān)的生態(tài)環(huán)境修復(fù)研究，可望在水循環(huán)基礎(chǔ)研究、水生態(tài)環(huán)境演變及社會(huì)經(jīng)濟(jì)用水研究，和綜合集成模擬、調(diào)控與修復(fù)對(duì)策研究三個(gè)層面上有所進(jìn)展，系統(tǒng)關(guān)系如圖1所示意。

水循環(huán)基礎(chǔ)層面上，將會(huì)注重于：

（1）華北地區(qū)干旱及生態(tài)演變的氣候背景研究

（2）華北典型山區(qū)徑流變化及環(huán)境影響的水循環(huán)機(jī)理研究

（3）華北典型城市地區(qū)水環(huán)境變化與地下水可再生性研究

（4）華北典型平原農(nóng)業(yè)區(qū)環(huán)境變化及水循環(huán)機(jī)理研究

（5）變化環(huán)境中的流域水循環(huán)及分布式模型研究。

在水生態(tài)環(huán)境演變及社會(huì)經(jīng)濟(jì)用水層面上，將會(huì)注重于：

（1）華北地區(qū)現(xiàn)代生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的形成過(guò)程與演變機(jī)理研究

（2）華北地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型下用水規(guī)律研究和華北地區(qū)生態(tài)變化的安全閾值與修復(fù)目標(biāo)研究。

在水資源安全和生態(tài)環(huán)境修復(fù)對(duì)策層面上，將會(huì)針對(duì)南水北調(diào)重大工程和北方節(jié)水問(wèn)題，注重于：

（1）水-生態(tài)-社會(huì)經(jīng)濟(jì)復(fù)合系統(tǒng)綜合集成研究

第6篇：水循環(huán)的途徑范文

關(guān)鍵詞：水文循環(huán)；氣候變化；人類(lèi)活動(dòng)

水文循環(huán)作為地球循環(huán)系統(tǒng)的重要部分，隨著人們對(duì)環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)，人類(lèi)通過(guò)生產(chǎn)生活的節(jié)能減排并結(jié)合生態(tài)環(huán)境評(píng)估水利設(shè)施的修建，同時(shí)通過(guò)研究氣候變化對(duì)環(huán)境的影響從而采取合理措施改善環(huán)境。

水文循環(huán)的影響因素可分為氣候變化和人類(lèi)活動(dòng)，是影響流域水文循環(huán)和水資源演變的兩大因素，兩者是相互作用而共同作用于水文循環(huán)，需要進(jìn)一步了解影響兩者對(duì)水文循環(huán)的影響途徑，更好地改善環(huán)境，保護(hù)水文循環(huán)的良好平衡，促進(jìn)人水和諧的進(jìn)程。

1 水文循環(huán)概念和成因

水文循環(huán)是指地球上的水圈，通過(guò)吸收太陽(yáng)的能量以蒸發(fā)、降水、滲透等形式，從一個(gè)地方轉(zhuǎn)移到另一處，改變狀態(tài)到地球上另外一個(gè)地方。地球上的水圈作為一個(gè)永不停息的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，在一個(gè)足夠的時(shí)期里，全球范圍的總蒸發(fā)量等于總降水量。水循環(huán)的形成有多種原因，目前普遍分為內(nèi)因與外因兩方面，內(nèi)因是水在通常環(huán)境條件下三態(tài)易于轉(zhuǎn)化的特性，外因則是輻射和重力作用。

2 人類(lèi)活動(dòng)對(duì)水文循環(huán)的影響

人類(lèi)的自身活動(dòng)對(duì)水文循環(huán)的影響因素不容忽視，自1980年國(guó)際自然同盟提出可持續(xù)發(fā)展以來(lái)，陸續(xù)提出人與自然的和諧共處等觀念，通過(guò)減少行政法規(guī)等方式限制人類(lèi)活動(dòng)對(duì)包括水文循環(huán)在內(nèi)的環(huán)境影響。人類(lèi)活動(dòng)對(duì)水文循壞的影響，基本分為直接型（水利工程和農(nóng)田灌溉等）和間接型（土地利用和城市化等）。

（1）水利工程自古是治國(guó)安邦的重要內(nèi)容，從自然分流的都江堰到全球聞名的三峽大壩，水利工程作為防洪灌溉，蓄能發(fā)電的重要途徑，在減少火力發(fā)電等節(jié)能減排等方面貢獻(xiàn)突出，國(guó)內(nèi)眾多流域的洪澇災(zāi)害明顯減少。但水利工程對(duì)水文循環(huán)的影響不容忽視，水利工程由于蓄水等方式導(dǎo)致流域的下墊面發(fā)生變化，影響區(qū)域內(nèi)的地下徑流與水面的蒸發(fā)進(jìn)而形成區(qū)域內(nèi)的小氣候，影響水文循環(huán)。如南水北調(diào)，調(diào)水線路中跨越長(zhǎng)江等四大流域，沿途水分蒸散發(fā)量巨大，長(zhǎng)距離的水資源輸送影響著沿途城市的水資源與分配及其水文循環(huán)。

（2）化石燃料的燃燒，火力發(fā)電等生產(chǎn)生活消耗大量化石燃料，排放產(chǎn)生的CO2已經(jīng)成為全球氣候變暖的主要原因，氣候變暖自然影響全球溫度與全球太陽(yáng)輻射的增強(qiáng)，進(jìn)一步影響流域蒸散發(fā)，影響水文循環(huán)的守恒。

（3）廢氣的排放，除去溫室效應(yīng)主要?dú)怏wCO2，農(nóng)業(yè)和工業(yè)活動(dòng)排放的CH4、CO2、N2O、PFC、HFC、SF等其他溫室氣體同樣可以通過(guò)溫室效應(yīng)增強(qiáng)氣候變暖。

（4）土地的開(kāi)發(fā)利用，導(dǎo)致破壞原有的下墊面生態(tài)環(huán)境，突然改變?cè)鹊牡叵聺B透循壞系統(tǒng)，進(jìn)一步影響原來(lái)的區(qū)域植物的蒸散發(fā)、坑洼截留和地下徑流等，促使流域匯流條件變化。

（5）城市化發(fā)展，由于城市化的迅速發(fā)展，城鎮(zhèn)比的上升，人們逐漸意識(shí)到城市化水平與城市內(nèi)澇的關(guān)系，目前已經(jīng)有專(zhuān)家學(xué)者進(jìn)行海綿城市的研究。城市化水平的變化，同樣將原有的區(qū)域水文循環(huán)打破，通常將原來(lái)分散有序的地下系統(tǒng)通過(guò)給排水工程改變成集中管道供水，導(dǎo)致原先的地下徑流基本不存在，進(jìn)而影響水文循環(huán)。

3 氣候變化對(duì)水文循環(huán)的影響

全球氣候變化，對(duì)水文循環(huán)目前分為溫度變化、降水變化、海平面上升和蒸散發(fā)變化四個(gè)方面。

（1）溫度變化：根據(jù)C-C定律（克勞休斯―克拉珀龍定律）可知大氣溫度越高，大氣的持水能力越強(qiáng)，全球的降水量整體會(huì)增加，同時(shí)蒸發(fā)量和徑流量隨之增加。溫室氣體（CO2）自1957年在夏威夷蒙納羅亞和測(cè)量站進(jìn)行檢測(cè)以來(lái)，CO2的濃度不斷增加，進(jìn)而導(dǎo)致全球溫度上升，溫度上升促進(jìn)水文循環(huán)。同時(shí)溫度升高會(huì)使降水的季節(jié)分配發(fā)生變化，一般情況下會(huì)使冬季降水增多，夏季降水減少，不利于全球與區(qū)域的季節(jié)內(nèi)的水量調(diào)節(jié)。全球范圍內(nèi)，冬季的流量所占的全球流量比有所增加。

（2）降水變化：顯然降水的影響直接影響全球的水文循環(huán)，降水的不確定性會(huì)引發(fā)洪澇災(zāi)害等嚴(yán)重問(wèn)題。隨著氣候的變化，增加了降水量變化的不確定性，增加洪澇災(zāi)害和干旱的出現(xiàn)頻率。降水量的變化，會(huì)導(dǎo)致降水分布不均勻，從20世紀(jì)全球降水變化的檢測(cè)結(jié)果可以看出，對(duì)于北半球的40°-70°緯度（北半球的中高地帶）降水增加62mm/世紀(jì)，南半球的0°-30°之間（副熱帶地區(qū)）降水增加82mm/世紀(jì)。在全球的氣候變化下，降水量明顯增加，因而降水與流量年內(nèi)的變化增大，對(duì)區(qū)域的與年際內(nèi)的水資源調(diào)整影響較大，通常情況下原來(lái)的干旱區(qū)與半干旱區(qū)水資源對(duì)于氣候變化影響極其脆弱，主要表現(xiàn)在降水打破原有的平衡土地調(diào)節(jié)能力，出現(xiàn)洪澇災(zāi)害和旱災(zāi)等現(xiàn)象，降水增加可補(bǔ)償一部分地表水的減少，但由于人口的增加和水需求的速增，地下水也會(huì)明顯減少，在長(zhǎng)期內(nèi)同樣得不到補(bǔ)充，部分地區(qū)甚至多年持續(xù)洪澇災(zāi)害年和干旱年。全球氣候變化使冰川融化和積雪融化現(xiàn)象嚴(yán)峻，這些過(guò)程使年內(nèi)的最大流量轉(zhuǎn)移到春季，或者春季轉(zhuǎn)移到冬季，年際的雨量分布不均勻，增加了流域的水資源脆弱性。

（3）海平面上升：隨著人類(lèi)活動(dòng)等因素，全球氣候變化引起海平面上升的現(xiàn)象導(dǎo)致地下水與河口鹽漬化面積增加，沿岸區(qū)的淡水供應(yīng)量減少，含水層和河口淡水量的過(guò)度減少，進(jìn)一步使海平面上升作用加劇，形成惡性循環(huán)。同時(shí)海平面上升導(dǎo)致全球的海洋與陸地比例變化，自然水文循環(huán)必然隨之產(chǎn)生變化，達(dá)到新的平衡狀態(tài)。

（4）蒸散發(fā)變化：蒸散發(fā)過(guò)程體現(xiàn)的是物質(zhì)與能量的交換，是全球水文循環(huán)的重要環(huán)節(jié)，同時(shí)連接著全球水循環(huán)和地表熱量平衡的重要因素。隨著城市化發(fā)展、生產(chǎn)生活等造成的全球變化條件下，溫度、太陽(yáng)輻射、大氣溫度和風(fēng)速風(fēng)向隨之產(chǎn)生變化。通過(guò)上訴的因素導(dǎo)致水域的隱形蒸散發(fā)，會(huì)直接抵消降水增加的效應(yīng)，進(jìn)一步是河川水量減少，加劇降水對(duì)地表徑流的影響。

4 總結(jié)和展望

近年來(lái)，伴隨氣候變化以及大規(guī)模工程建設(shè)，快速城市化U張等劇烈的人類(lèi)活動(dòng)，水文要素發(fā)生了顯著的趨勢(shì)性變化，極端水文事件發(fā)生的機(jī)率明顯增加，城市內(nèi)澇災(zāi)害等突發(fā)事件日趨頻繁。

為建設(shè)成可持續(xù)發(fā)展、人水和諧的水科學(xué)利用，需要我們約束自身的生產(chǎn)生活，大力推進(jìn)節(jié)能減排，合理新建水利樞紐，合理規(guī)劃分配水資源從而合理促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展。同時(shí)應(yīng)當(dāng)建設(shè)和管理河流類(lèi)型自然保護(hù)區(qū)，對(duì)于現(xiàn)有流域應(yīng)當(dāng)合理規(guī)劃利用；已開(kāi)發(fā)利用的河流適當(dāng)?shù)亻_(kāi)展退耕還湖，限制捕撈等措施恢復(fù)原有的生態(tài)環(huán)境，最終形成節(jié)水優(yōu)先，人水和諧的可持續(xù)發(fā)展觀。

參考文獻(xiàn)

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第7篇：水循環(huán)的途徑范文

農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)作為陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，研究其CO2通量和水汽通量的變化特征對(duì)于探討整個(gè)陸地生態(tài)系統(tǒng)的碳、水循環(huán)具有重要的意義。筆者采用渦度相關(guān)系統(tǒng)測(cè)定了晴天條件下夏玉米農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)抽穗期的水碳通量，分析其日變化特征。研究結(jié)果表明（：1）農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)CO2通量隨著光合有效輻射的增強(qiáng)而增大，用米氏方程擬合達(dá)到極顯著水平，最大潛在碳通量為3.63398mg/(m²•s)；（2）CO2通量上午和下午沒(méi)有明顯的差異，不存在氣孔抑制現(xiàn)象；（3）水汽通量隨著光合有效輻射的增強(qiáng)而增大，但下午的水汽通量顯著大于上午，其原因在于下午的飽和水汽壓差遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于上午，造成下午的蒸騰和蒸發(fā)更大；（4）冠層導(dǎo)度隨時(shí)間的推移基本呈減小的趨勢(shì)，到11:00左右基本保持恒定，到14:00左右隨著光合有效輻射越來(lái)越弱，冠層導(dǎo)度逐漸減小，造成這一結(jié)果的原因可能是露水蒸發(fā)引起上午冠層導(dǎo)度被高估。

關(guān)鍵詞：

玉米農(nóng)田；水汽通量；CO2通量；冠層導(dǎo)度；日變化

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和生產(chǎn)力水平的提高，人類(lèi)對(duì)環(huán)境的影響范圍及力度迅速擴(kuò)大，大氣中CO2濃度的變化對(duì)全球氣候的影響以及全球性水資源短缺已成為當(dāng)前阻礙人類(lèi)社會(huì)進(jìn)步的主要問(wèn)題。為尋求地球生態(tài)系統(tǒng)碳水循環(huán)調(diào)控管理的有效途徑，對(duì)各種生態(tài)系統(tǒng)（海洋、陸地）水熱、CO2通量進(jìn)行了長(zhǎng)期觀測(cè)研究。目前，陸地生態(tài)系統(tǒng)CO2循環(huán)和水循環(huán)已經(jīng)成為全球變化研究中關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題[1-2]。國(guó)內(nèi)外研究學(xué)者正密切關(guān)注各種類(lèi)型陸地生態(tài)系統(tǒng)碳水通量的日變化、季節(jié)變化和年際變化規(guī)律及其環(huán)境控制機(jī)制，從而估計(jì)陸地生態(tài)系統(tǒng)水碳通量的時(shí)空變化[3-7]。研究表明，對(duì)于全球碳水平衡來(lái)說(shuō)，陸地生態(tài)系統(tǒng)碳水循環(huán)起著重要的作用[8]。農(nóng)田作為陸地生態(tài)系統(tǒng)碳水循環(huán)的重要組成部分[9]，受人類(lèi)活動(dòng)的影響最大，對(duì)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳水收支進(jìn)行深入研究，是全面探討整個(gè)陸地生態(tài)系統(tǒng)功能不可缺少的內(nèi)容。對(duì)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的水碳循環(huán)過(guò)程及其變化趨勢(shì)的進(jìn)行研究，將會(huì)幫助我們了解氣候變化對(duì)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的影響及農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的碳水循環(huán)對(duì)全球碳水循環(huán)的影響。渦度相關(guān)技術(shù)通過(guò)長(zhǎng)期和連續(xù)的通量觀測(cè)直接測(cè)定植被與大氣間CO2、水熱通量[10-12]，為研究生態(tài)系統(tǒng)尺度CO2、水汽通量的變化規(guī)律及其對(duì)環(huán)境變化的響應(yīng)提供了可靠的途徑，渦度相關(guān)法已成為當(dāng)前地氣交換研究中最先進(jìn)的通量觀測(cè)方法。本研究采用渦度相關(guān)技術(shù)測(cè)定了夏玉米農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)CO2通量和水熱通量，分析其日變化規(guī)律及與環(huán)境因子的關(guān)系，定量闡述了玉米抽穗期的水碳通量變化特征，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供科學(xué)的數(shù)據(jù)支持，為提高農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)碳積蓄能力和農(nóng)田作物生產(chǎn)力水平及水分利用效率提供理論依據(jù)[16]，對(duì)進(jìn)一步定量研究區(qū)域水碳循環(huán)及糧食安全應(yīng)對(duì)氣候變化的技術(shù)具有重要意義[17]。

1材料和方法

1.1試驗(yàn)區(qū)概況試驗(yàn)在位于青島農(nóng)業(yè)大學(xué)膠州現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技示范園（東經(jīng)120.48°，北緯36.26°）內(nèi)進(jìn)行，試驗(yàn)所在地氣候?qū)儆谂瘻貛Ъ撅L(fēng)氣候，氣候溫和，四季分明，年平均氣溫為11~14℃，年平均日照時(shí)數(shù)為2229h，近10年的年平均降雨量為662mm。降雨主要集中在7月下旬和8月上旬。試驗(yàn)地土壤為砂漿黑土，pH6.78，屬半濕潤(rùn)易旱區(qū)。觀測(cè)面積為150m×200m，除了觀測(cè)區(qū)域西面為果樹(shù)外，其他方向與觀測(cè)區(qū)內(nèi)種植種類(lèi)相同，均為冬小麥、夏玉米一年兩熟輪作制度。夏玉米的生育期一般為6月中旬至10月上旬，冬小麥的生育期從10月上旬至次年6月上旬。在作物生長(zhǎng)期水分供應(yīng)充足。2013年6月26日種植夏玉米，品種為‘鄭單958’，采取免耕帶肥種植方式，行距為0.65m，株距為0.22m，肥料為N-P2O5-K2O(22-10-10)，施肥量每公頃525kg，在小喇叭口期每公頃追施尿素225kg，10月10日收獲。

1.2數(shù)據(jù)測(cè)定試驗(yàn)采用美國(guó)Campbell公司生產(chǎn)的渦度相關(guān)系統(tǒng)在膠州試驗(yàn)站對(duì)夏玉米農(nóng)田CO2通量、水汽通量進(jìn)行了連續(xù)的定位觀測(cè)。采用CSAT3型（Campbell公司）超聲風(fēng)速儀測(cè)定三維風(fēng)速；采用LI-7500型CO2/H2O開(kāi)路紅外氣體分析儀測(cè)定潛熱、CO2和H2O的垂直通量，超聲風(fēng)速儀和紅外氣體分析儀安裝在在通量塔的同一高度（玉米生長(zhǎng)前期及中期高度為2.5m，玉米季后期高度調(diào)整至3.5m）。本套儀器安裝于膠州示范園的東南部，面積為30000m2的農(nóng)田的中心位置，采用全自動(dòng)的氣象觀測(cè)系統(tǒng)同步測(cè)定氣溫、太陽(yáng)輻射、大氣濕度、土壤濕度、冠層溫度等數(shù)據(jù)，通過(guò)CR3000采集器自動(dòng)采集觀測(cè)數(shù)據(jù)，每30min儲(chǔ)存數(shù)據(jù)一次。

1.3數(shù)據(jù)處理在夏玉米抽穗期選擇未進(jìn)行農(nóng)事操作的連續(xù)晴天（2013年9月13日至9月19日）進(jìn)行分析，期間太陽(yáng)光合有效輻射如圖1所示。通過(guò)異常值剔除法剔除掉渦度相關(guān)系統(tǒng)測(cè)定的異常數(shù)據(jù)，并對(duì)渦度相關(guān)測(cè)定的潛熱通量和CO2通量進(jìn)行WPL校正[18]。用WPL校正后的潛熱通量(LE)經(jīng)過(guò)式(1)計(jì)算出水汽通量(ET)，式中ta為大氣溫度。

2結(jié)果與分析

2.1CO2通量、水汽通量及冠層導(dǎo)度的日變化特征將選取的夏玉米農(nóng)田的7個(gè)晴天數(shù)據(jù)進(jìn)行平均，白天光合有效輻射(PAR)、CO2通量(Fc)、的日變化特征如圖2所示，水汽通量(ET)和冠層導(dǎo)度(Gc)的日變化如圖3所示，氣溫和飽和水汽壓的日變化如圖4所示。從圖2、3可以看出，上午隨光合有效輻射的增強(qiáng)，CO2通量和水汽通量增大；下午隨光合有效輻射的減弱，CO通量和水汽通量減小。而在中午前后11:00—14:00，CO2通量基本保持恒定，水汽通量有一定程度的降低，最值分別出現(xiàn)在12:30和14:00。圖4中，進(jìn)一步分析冠層導(dǎo)度的日變化發(fā)現(xiàn)，冠層導(dǎo)度也隨著光合有效輻射的變化而變化。日出后，冠層導(dǎo)度隨時(shí)間的推移基本呈減小的趨勢(shì)，到11:00左右基本保持恒定，到14:00左右冠層導(dǎo)度明顯減小。

2.2水分利用效率的日變化特征用CO2通量(Fc)和水汽通量的比值來(lái)計(jì)算出農(nóng)田水分利用效率，計(jì)算式如(2)所示，農(nóng)田水分利用效率(WUE)的日變化規(guī)律如圖5所示。由圖5顯示可知，農(nóng)田水分利用效率上午隨時(shí)間的推移越來(lái)越小，而在中午前后達(dá)到恒定，下午基本保持不變直至傍晚，隨著光合有效輻射的減小，光合的同化作用減弱，使得水分利用效率急劇減小。CO2通量和水汽通量的關(guān)系（圖6）表明，水汽通量與CO2通量之間存在著顯著的耦合響應(yīng)，這與王志強(qiáng)等[19]的研究結(jié)果一致。從圖中可以看出上午和下午水汽通量和CO2通量的關(guān)系存在著顯著差異，在一天中二者關(guān)系形成了一個(gè)“環(huán)狀”結(jié)構(gòu)。

2.3CO2通量對(duì)光合有效輻射的響應(yīng)白天生態(tài)系統(tǒng)CO2通量對(duì)光合有效輻射的響應(yīng)如圖7所示。從圖7可以看出，凈生態(tài)系統(tǒng)碳通量隨光合有效輻射的增強(qiáng)而增大，但隨著光合有效輻射的增強(qiáng)，碳通量增大的趨勢(shì)逐漸減弱。CO2通量(Fc)對(duì)光合有效輻射(PAR)的響應(yīng)可以用Michaelis-Menten方程式(3)進(jìn)行擬合（圖7）。

2.4水汽通量和冠層導(dǎo)度對(duì)光合有效輻射的響應(yīng)白天水汽通量對(duì)光合有效輻射的響應(yīng)如圖8所示。從圖8可以看出，水汽通量與光合有效輻射之間存在極顯著的線性關(guān)系。無(wú)論是上午還是下午，水汽通量都會(huì)隨著光合有效輻射的增大而增大，在相同的光合有效輻射下，上午的水汽通量明顯小于下午。冠層導(dǎo)度對(duì)光合有效輻射的響應(yīng)如圖9所示。從圖9可以看出，在上午10:00之前，冠層導(dǎo)度與光合有效輻射之間沒(méi)有明顯的響應(yīng)關(guān)系；而從10:00以后到傍晚，冠層導(dǎo)度都會(huì)隨著光合有效輻射的減小而減小，具有顯著的線性關(guān)系。

3結(jié)論

在玉米抽穗期晴天條件下，農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)CO2通量隨著光合有效輻射的增強(qiáng)而增大，用米氏方程擬合達(dá)到極顯著水平，上午和下午沒(méi)有明顯的差異，不存在氣孔抑制現(xiàn)象；水汽通量隨著光合有效輻射的增強(qiáng)而增大，但下午的水汽通量顯著大于上午，其原因在于下午的飽和水汽壓差遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于上午，造成下午的蒸騰和蒸發(fā)更大；冠層導(dǎo)度隨時(shí)間的推移基本呈減小的趨勢(shì)，到11:00左右基本保持恒定，到14:00左右隨著光合有效輻射越來(lái)越弱冠層導(dǎo)度逐漸減小，造成這一結(jié)果的原因可能是露水蒸發(fā)引起上午冠層導(dǎo)度被高估。

4討論

4.1上午冠層導(dǎo)度偏大的原因圖9顯示，上午8:00—10:00冠層導(dǎo)度偏大。導(dǎo)致上午冠層導(dǎo)度偏大的原因可能與露水有關(guān)。在夏玉米抽穗期的9月中旬，田間高濕和較大的晝夜溫差會(huì)形成大量露水，而這些露水會(huì)隨著太陽(yáng)升起、氣溫升高而開(kāi)始蒸發(fā)，露水蒸發(fā)加大了農(nóng)田冠層水汽擴(kuò)散的強(qiáng)度，但由于渦度相關(guān)系統(tǒng)無(wú)法區(qū)分地表蒸發(fā)、露水蒸發(fā)以及氣孔蒸騰，因此，會(huì)因?yàn)槁端舭l(fā)造成冠層導(dǎo)度高估。到10:00前后，隨著露水蒸發(fā)完成，冠層導(dǎo)度主要由地表蒸發(fā)和氣孔蒸騰引起，冠層導(dǎo)度被高估的現(xiàn)象消除。

4.2上午和下午碳通量對(duì)稱(chēng)響應(yīng)的原因碳通量主要反應(yīng)光合作用對(duì)碳的同化作用，而光合作用主要受光合有效輻射的影響，由圖2可知，一天中光合有效輻射隨時(shí)間基本呈正弦分布，上午的光合有效輻射和下午保持對(duì)稱(chēng)，使得上午的CO2通量和下午也出現(xiàn)對(duì)稱(chēng)。由碳通量的對(duì)稱(chēng)響應(yīng)，也反證了C4作物玉米田不存在氣孔抑制現(xiàn)象。假如存在氣孔抑制現(xiàn)象，必然造成碳通量的非對(duì)稱(chēng)響應(yīng)[20]。

第8篇：水循環(huán)的途徑范文

論文摘要：對(duì)我國(guó)目前水環(huán)境現(xiàn)狀和發(fā)展過(guò)程進(jìn)行分析，提出需水管理、循環(huán)用水等對(duì)策和施，為實(shí)現(xiàn)健康社會(huì)水循環(huán)提供初步思路。

0前言

水資源是基礎(chǔ)自然資源，是生態(tài)環(huán)境的控制因素之一，同時(shí)又是戰(zhàn)略性經(jīng)濟(jì)資源。當(dāng)前水資源短缺已經(jīng)成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的限制因素特別是人為的水環(huán)境污染，嚴(yán)重威脅著人類(lèi)自身的健康，因此，世界各國(guó)都越來(lái)越重視污水的處理和回用技術(shù)的發(fā)展水資源的短缺，水污染的加重是我國(guó)當(dāng)前水問(wèn)題的兩大主要方面。實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用，遏制水污染加劇的趨勢(shì)，乃至恢復(fù)良好的水環(huán)境，是我們急需解決的問(wèn)題。

1我國(guó)水環(huán)境現(xiàn)狀

根據(jù)環(huán)?？偩?003年公布的數(shù)據(jù)，我國(guó)七大水系29．7％檢測(cè)斷面屬于劣V類(lèi)水質(zhì)，32．2％的斷面屬于Ⅳ、V類(lèi)水質(zhì)，只有38．1％的斷面滿(mǎn)足I一Ⅲ類(lèi)水質(zhì)要求；監(jiān)測(cè)的28個(gè)重點(diǎn)湖、庫(kù)，劣V水質(zhì)占35．7％，V類(lèi)水質(zhì)湖庫(kù)占14．3％，僅有3．6％湖庫(kù)滿(mǎn)足Ⅱ類(lèi)水質(zhì)要求。

我國(guó)水環(huán)境的現(xiàn)狀和國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程密切相關(guān)，根據(jù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程我們把水環(huán)境發(fā)展劃分為兩個(gè)階段：

第一階段是單向型經(jīng)濟(jì)。我國(guó)工業(yè)化初期，工業(yè)規(guī)模小，水資源相對(duì)豐富，水環(huán)境容量也較為寬松。工業(yè)生產(chǎn)幾乎完全采用粗放型模式，“人定勝天”、“我國(guó)幅員遼闊，人口眾多，資源豐富”是當(dāng)時(shí)的流行語(yǔ)，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)依靠資源高強(qiáng)度開(kāi)采和消耗，同時(shí)高強(qiáng)度破壞生態(tài)環(huán)境。這個(gè)階段水資源被看作“取之不盡，用之不竭”，是最廉價(jià)的資源之一，大量清水被使用后變成污水不加任何處理被任意排放。

第二階段是“末端治理”階段。特別是改革開(kāi)放以后，工業(yè)化程度的提高，人們對(duì)資源的需求越來(lái)越大，同時(shí)環(huán)境容量被逐漸消耗。我國(guó)出現(xiàn)資源短缺和大面積污染現(xiàn)象。為了促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，繼續(xù)擴(kuò)大資源的開(kāi)采和使用，還通過(guò)工藝革新、減少浪費(fèi)等措施減少資源的浪費(fèi)，“增收節(jié)支”、“開(kāi)源節(jié)流”、“達(dá)標(biāo)排放”是各種媒體常用詞語(yǔ)。這個(gè)階段我國(guó)水資源短缺日益凸顯，水環(huán)境質(zhì)量持續(xù)下滑，地下水位持續(xù)下降。這時(shí)各地修建大型水利設(shè)施、跨流域調(diào)水、海水淡化等，開(kāi)源成為主要措施。

隨著循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念的逐漸深入，一些地區(qū)也開(kāi)展了雨水利用和污水回用等措施，在工業(yè)企業(yè)和生活小區(qū)普遍開(kāi)展節(jié)水工作，水重復(fù)利用率得到很大提高。清潔生產(chǎn)、源頭控制、污染預(yù)防等概念逐漸傳播，但由于大多數(shù)人對(duì)此缺乏系統(tǒng)深入研究，相關(guān)法律、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等也有待完善，整體上水環(huán)境質(zhì)量仍在下滑。

2水循環(huán)措施及對(duì)策

按照1997年人口統(tǒng)計(jì)，我國(guó)人均水資源量是2220m32030年人口預(yù)計(jì)達(dá)到l6億。人均水資源量是1760m3按照國(guó)際上一般承認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)屬于用水緊張的國(guó)家。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)水資源消耗80％淡水用于工業(yè)，因此工業(yè)廢水的回用具有巨大的潛力可挖。

(1)推行需水管理

傳統(tǒng)的水資源管理模式“以需定供”，一個(gè)區(qū)域需要多少水，供水部門(mén)就設(shè)法通過(guò)開(kāi)源提供多少水，地下水不夠就開(kāi)采地表水，當(dāng)?shù)乇硭粔蚓涂鐓^(qū)域調(diào)水。這種模式下，用戶(hù)需水量增加首先是向供水部門(mén)要水，供水部門(mén)也愿意修建大型取水工程增加供水量來(lái)提高自己的效益。但在大量用水的同時(shí)也就產(chǎn)生大量的污水，一個(gè)區(qū)域的水環(huán)境容量存在一個(gè)最大值，大量的污水進(jìn)入到區(qū)域水體后必然導(dǎo)致水環(huán)境的惡化。

保護(hù)和恢復(fù)良好的水環(huán)境，實(shí)現(xiàn)水資源的健康循環(huán)，從而實(shí)現(xiàn)“以供定需”的管理模式。根據(jù)一個(gè)區(qū)域的最大水環(huán)境容量，和近期內(nèi)污水的處理能力，確定最大排放污水量，最大供水量不超過(guò)區(qū)域社會(huì)循環(huán)水量最大值，即最大污水排放量，用戶(hù)對(duì)水量需求增加時(shí)，通過(guò)用戶(hù)端來(lái)解決，包括工藝改進(jìn)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，生活方式的改變等等，實(shí)現(xiàn)用戶(hù)內(nèi)部和用戶(hù)之間的水資源循環(huán)使用。日本和歐洲國(guó)家的城市供水總量沒(méi)有增加，經(jīng)濟(jì)卻在持續(xù)發(fā)展臣在推行需水管理模式時(shí)，根據(jù)工廠、企業(yè)、賓館、飯店等不同行業(yè)的特點(diǎn)，制定限量供水的額定指標(biāo)，居民按照家庭人口的多少定出生活用水額定指標(biāo)，在此基礎(chǔ)上，對(duì)自來(lái)水用戶(hù)采取超量加價(jià)收費(fèi)的措施，用經(jīng)濟(jì)手段來(lái)促進(jìn)人們對(duì)淡水資源匱乏的認(rèn)識(shí)和節(jié)約用水的行動(dòng)，從而逐步使人們認(rèn)識(shí)水資源的本來(lái)價(jià)值。

(2)推進(jìn)循環(huán)用水

循環(huán)用水是根據(jù)不同的用水對(duì)象對(duì)水質(zhì)不同要求，根據(jù)優(yōu)質(zhì)優(yōu)用的原則，然后對(duì)其排水不經(jīng)處理或適當(dāng)處理。再用于水質(zhì)要求低的用戶(hù)，通過(guò)增加水的使用次數(shù)減少新鮮水的使用量。發(fā)展循環(huán)用水符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)的“3R”原則，減少社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)流人和流出的物質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)水資源在空間上、時(shí)間上和數(shù)量上的最佳運(yùn)用，從而推動(dòng)生產(chǎn)方式從粗放式向集約型轉(zhuǎn)變，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的合理調(diào)整。實(shí)現(xiàn)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。

從現(xiàn)階段來(lái)看，我國(guó)自來(lái)水價(jià)偏低，從市內(nèi)河道里取水進(jìn)入自來(lái)水廠進(jìn)行凈化的自來(lái)水與從外省市經(jīng)長(zhǎng)途調(diào)來(lái)的水從價(jià)格上區(qū)別不大，人們對(duì)節(jié)約用水的意識(shí)淡薄。特別是我國(guó)北方城市的淡水資源更為匱乏，南水北調(diào)的規(guī)劃是多年來(lái)的愿望，實(shí)施起來(lái)也需付了極大的代價(jià)，但國(guó)家為了保障人們生活穩(wěn)定，政府有關(guān)部門(mén)每年向自來(lái)水費(fèi)中投人大量的補(bǔ)貼，淡水資源的真正價(jià)值未能在水價(jià)中準(zhǔn)確體現(xiàn)出來(lái)。物以稀為貴，只有徹底將自來(lái)水價(jià)格推向市場(chǎng)，才能體現(xiàn)出淡水資源的真正價(jià)值來(lái)，才能刺激消費(fèi)者水的憂(yōu)患意識(shí)和節(jié)約用水的實(shí)際行動(dòng)。

同時(shí)，為使再生水得到充分合理的利用。有關(guān)部門(mén)應(yīng)出臺(tái)明確的優(yōu)惠政策和必要的強(qiáng)制性政策。凡是能夠利用再生水的工廠、企事業(yè)單位和居民都能享受優(yōu)惠的水價(jià)(額定指標(biāo)內(nèi)的用水量)；強(qiáng)制性政策對(duì)能夠使用再生水的工廠、企事業(yè)單位(再生水水質(zhì)能達(dá)到用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn))無(wú)正當(dāng)理由卻不接受使用再生水的單位，采取加倍收取自來(lái)水水費(fèi)的臨時(shí)措施，使其很快接受使用再生水。對(duì)仍堅(jiān)持不使用再生水的要核減其自來(lái)水用水指標(biāo)。

3.扶植污水處理行業(yè)的發(fā)展

促進(jìn)水循環(huán)，必須注重污水處理行業(yè)的發(fā)展，包括資金和技術(shù)的支持。污水處理行業(yè)是消除污染，為民造福的行業(yè)，也是耗資較大行業(yè)，每天處理污水20萬(wàn)111的污水處理廠每年需要運(yùn)行經(jīng)幾千萬(wàn)元。由一個(gè)部門(mén)出資是不可能的，只能在政府的統(tǒng)一組織下由多方進(jìn)行籌措，從城市建設(shè)資金，污水處理費(fèi)，超標(biāo)罰款，財(cái)政收入等方面共同努力集資，這種方法在中小城市更為適宜。

在現(xiàn)有的技術(shù)經(jīng)濟(jì)水平條件下，加大人力、物力在污水處理技術(shù)上的投入，控制水污染是實(shí)現(xiàn)水循環(huán)經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)。不僅要繼續(xù)研發(fā)新的污水處理工藝還要注重污水專(zhuān)用處理設(shè)備、儀表的國(guó)產(chǎn)化，從根本上解決了國(guó)外設(shè)備需要國(guó)外專(zhuān)業(yè)維修人員進(jìn)行維修及國(guó)外設(shè)備淘汰后沒(méi)有備品備件的實(shí)際問(wèn)題。

目前我國(guó)污水處理廠工藝選擇沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的機(jī)關(guān)進(jìn)行審查把關(guān)，造成有些污水處理廠的建設(shè)由于處理工藝選擇不當(dāng)產(chǎn)生了進(jìn)水水質(zhì)濃度不高卻選擇了較復(fù)雜的處理工藝。有關(guān)部門(mén)與國(guó)家計(jì)劃部門(mén)緊密配合，嚴(yán)格把關(guān)，正確選擇，就會(huì)使不必要的浪費(fèi)問(wèn)題消滅在萌芽中，從而也會(huì)節(jié)省一批基本建設(shè)投資，使建設(shè)資金發(fā)揮更大的社會(huì)、環(huán)境效益。

政府也要給污水處理行業(yè)一些優(yōu)惠的政策，如較合理的低價(jià)格的電價(jià)、污水處理費(fèi)要按照排出廢水的水量和水質(zhì)實(shí)行綜合指標(biāo)計(jì)費(fèi)進(jìn)行收費(fèi)政策等。污水廠現(xiàn)已轉(zhuǎn)變企業(yè)經(jīng)營(yíng)型實(shí)體，但為民造福的宗旨沒(méi)有變，所以不能把這個(gè)企業(yè)辦成追求高利潤(rùn)的企業(yè)。污水處理廠又是保護(hù)環(huán)境治理污染的企業(yè)，應(yīng)當(dāng)享受政府頒布的各種減免稅優(yōu)惠政策。

(4)拓寬水循環(huán)的使用途徑

從目前的經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件考慮，所有的污水不可能都循環(huán)使用，水的社會(huì)循環(huán)不能實(shí)現(xiàn)密閉循環(huán)。怎樣實(shí)現(xiàn)在現(xiàn)有條件下水的社會(huì)循環(huán)最大化，是我們面臨的緊要問(wèn)題。把再生水利用的渠道拓寬。要因地制宜根據(jù)需要確定利用途徑，如農(nóng)業(yè)用水、農(nóng)業(yè)用水、市政及園林用水、城市二級(jí)河道景觀用水、生活雜用水、地下水回灌用水等多種利用途徑選擇。

第9篇：水循環(huán)的途徑范文

1.綠軸式居住區(qū)之理水方式

綠軸式居住區(qū)的理水有以下4種方式：1)規(guī)則式：運(yùn)用矩形、多邊形、圓形、弧形等幾何形態(tài)，其水際線堅(jiān)硬分明給人以特定圖形感，多位于居住區(qū)建筑物前方或綠軸中心，以人工美為出發(fā)點(diǎn)使之成為視覺(jué)軸線上的重要點(diǎn)綴物或關(guān)聯(lián)載體。2)自由人工式：在幾何形態(tài)基礎(chǔ)上進(jìn)行自由形變，破壞其固定感，使得水際線柔和流暢，水面曲折有致，寬窄不一，給人以變化的圖形感和自由的圍合感，多位于綠軸視線中心豐富其景觀空間。3)自由自然式：模仿大自然中的天然湖泊，強(qiáng)調(diào)水際線的自然曲線變化，有著天然野趣的意味。可使居住區(qū)的不同環(huán)境區(qū)域產(chǎn)生統(tǒng)一連續(xù)感，充分發(fā)揮自然式靜水的系帶組景作用。4)綜合式：多運(yùn)用2種組合理水方式形成居住區(qū)水系景觀。如規(guī)則式與瀑布自由人工式的組合、自由人工和自由自然式的組合，規(guī)則式與自由自然式的組合等（見(jiàn)表2）。

2.綠軸式居住區(qū)之水岸型式

不同理水形式會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的水岸型式，在綠軸式居住區(qū)水系營(yíng)造中主要有以下3種水岸形式。1)壁立式：由于水體水深較淺，綠軸式居住區(qū)中木樁護(hù)岸、干砌直立的水岸型式運(yùn)用較多。既可以采用密排松木樁的型式，也可采用石質(zhì)、混凝土等材料塑造直線型護(hù)岸，頂部以石塊裝飾，側(cè)面則貼裝飾板材；或頂部為綠化，側(cè)面為石砌飾面，保留岸坡的縫隙為溪流與土地之間架構(gòu)水循環(huán)的通道，保證水、空氣的滲透順暢并為生物提供繁殖和生長(zhǎng)環(huán)境。2)坡地式：由于綠軸式居住區(qū)坡度較緩或腹地較大的地段多為草坪和喬灌綠化，因此護(hù)岸與水體接觸部分或構(gòu)筑石質(zhì)、木質(zhì)臺(tái)階，或直接通過(guò)多種植物來(lái)達(dá)到穩(wěn)定水岸的目的，同時(shí)保護(hù)水岸的自然狀態(tài)。如在水邊種植垂柳、水楊、白楊以及蘆葦、菖蒲等喜水特性的植物，通過(guò)植物的生長(zhǎng)依靠發(fā)達(dá)的根系來(lái)穩(wěn)固堤岸，使之更類(lèi)似于自然狀態(tài)的水岸。3)置石式：綠軸式居住區(qū)中的水系多根據(jù)水位的變化及水深情況，采用置石，疊石的方法以減少水流對(duì)土壤的侵蝕，同時(shí)水系護(hù)岸坡度自然舒緩，控制在自然安息角的范圍之內(nèi)、水位落差小而且水流平緩。

3.綠軸式居住區(qū)之水系水源

綠軸式居住區(qū)水系用水一般有以下3個(gè)主要來(lái)源：1)自來(lái)水供給：綠軸式居住區(qū)內(nèi)面積和用水量較小的水景，如噴泉、水池、瀑布等其供水來(lái)源主要依靠城市供水管網(wǎng)，用水量和水質(zhì)都有保證，但缺點(diǎn)是費(fèi)用較高。2)就地掘井：綠軸式居住區(qū)可以從自備水井抽取地下水補(bǔ)給水系用水，在滿(mǎn)足水量、水質(zhì)要求的前題下可節(jié)省建設(shè)投資，水源地應(yīng)盡可能靠近供水區(qū)；為降低取水成本應(yīng)選擇在地下水位淺埋或自流的地段。3)雨水利用：現(xiàn)代的水系用水可通過(guò)雨水收集方法獲得。在居住區(qū)內(nèi)建筑物的四周設(shè)置雨水收集系統(tǒng)(包括屋面的蓄水系統(tǒng)、管網(wǎng)布設(shè)的輸水系統(tǒng)、過(guò)濾系統(tǒng)以及配水系統(tǒng))，再加上地面的蓄水系統(tǒng)共同構(gòu)成雨水的再利用體系，最終達(dá)到節(jié)水的目的。

4.問(wèn)題與討論

由于水系對(duì)改善環(huán)境、調(diào)節(jié)現(xiàn)代人緊張情緒、營(yíng)造歡快愉悅氣氛等方面有著顯著效果，越來(lái)越多的水系出現(xiàn)在我國(guó)綠軸式居住區(qū)建設(shè)中。但同時(shí)也有一些問(wèn)題比較突出，值得討論。1)關(guān)于營(yíng)造形式的問(wèn)題：由于受綠軸的空間大小、用地面積形狀等限制，使得理水形式較為單調(diào)。同時(shí)開(kāi)發(fā)商們也考慮到相比其他傳統(tǒng)形式的居住區(qū)，其水系多次開(kāi)發(fā)及運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性尚不那么明顯，可行性也較小，故而導(dǎo)致其形式趨向單一化。所以，這就要求景觀設(shè)計(jì)應(yīng)充分利用可用地的特點(diǎn)，同時(shí)考慮運(yùn)行成本等經(jīng)濟(jì)因素，以獲得最佳的水景效果。2)關(guān)于取水途徑的問(wèn)題：由于綠軸式住區(qū)水系開(kāi)發(fā)面積一般不太大，部分開(kāi)發(fā)商只看到眼前利益而忽視水循環(huán)利用的長(zhǎng)遠(yuǎn)經(jīng)濟(jì)效益，采用自來(lái)水供給或自備井抽取地下水，較少利用雨水循環(huán)系統(tǒng)補(bǔ)給用水；又因這類(lèi)水系面積較小所以不具備水體自?xún)裟芰Γ荒芤揽客鈦?lái)水源的注入和替換來(lái)保證水質(zhì)，故而在一定程度上增加了居住區(qū)環(huán)境的后期維護(hù)成本。我們認(rèn)為：即便水系面積不大耗水程度較小，也不能忽視節(jié)水帶來(lái)的長(zhǎng)遠(yuǎn)經(jīng)濟(jì)效益，以及雨水利用和住區(qū)自身再生水利用的生態(tài)效益，應(yīng)鼓勵(lì)開(kāi)發(fā)商建立完善的水資源循環(huán)利用系統(tǒng)。