水循环的途径精选(九篇)
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第1篇：水循环的途径范文
关键词:水资源循环经济;工业用水;循环利用
现代工业园区的用水问题,我国已经有相关政策,政策鼓励工业园区的企业进行水的分类利用和循环使用。工业园区可以采取“减量化、水再使用、水再生利用、水再循环、水资源管理”的水循环经济模式,让工业园区搭建一个水资源循环系统的共有平台,延长水资源在社会循环中的使用时间,要把水资源利用到最大限度,削减工业企业的用水量、提高用水的效率和减少废水、污水的排放量等问题是解决工业园区的用水问题的有效途径。
1. 国内工业用水循环利用现状
我国的水资源不仅不足而且不均,平均每人只有2200立方米水资源,不到世界平均水平的1/3。我国有一半以上的重要城市中都面临这不同程度的缺水问题,有110座工业城市严重缺水,水资源的供应不足已是制约现代城市经济发展和改善人民生活的主要因素之一。从总的来看,中国的工业用水循环利用率较低,在60%左右,比发达国家工业用水循环利用率低了近20%左右。就国内水资源严重不足的情况,我国已制定了很多有效措施来促进工业用水循环使用的发展。现在很多的工业园区都已经采取了重复利用污水、废水措施:塑料厂、钢铁厂采用冷却池或冷却塔技术重复利用冷却废水;电站、造纸厂采用封闭循环系统使水资源达到最充分利用。
2. 水的循环利用
一般我们把水的循环分成自然循环与社会循环。水的社会循环依赖于自然循环,但是他对自然循环有这不可小视的负面影响.所以,水在进行的其社会循环的过程中要重视遵循水的自然循环的规律,处理好污水清洁和排放工作,尽量的循环使用污水,对污水进行再生利用,充分利用自然界的有限淡水资源,人类要多次、重复、持续地高效利用。有很多方法是可以把废水、污水再次利用,企业自身内部水的循环利用和反复利用是再次利用最常见的一种方法。水系统的健康循环是指在水社会循环过程中加强管理,减少对天然水体的取水量,提高水资源的再生循环利用,减少对水污染的负荷,加强对废水、污水的治理,确保生态环境用水,其基本实施策略如图1所示。水资源的利用将由过去的“取水――输水――用户――排放”的恶性循环流动模式,转变为“节制的取水――输水――用户――再生水”的反馈式循环流程。水资源循环利用的加强,使水的社会循环能够融入到水的自然循环过程中,实现社会用水的健康循环。
循环利用工业园区用水是实现水社会循环的关键环节。解决水资源及水环境矛盾、经济发展的双赢途径是针对工业发展和工业系统的特点,遵照经济及生态规律,全面推进产业结构的生态重组,在尽量减少生态环境不被工业废弃水破坏的基础上,大力提高工业系统水资源生产效率。通过现代技术和政府管理手段,有效的降低人类活动对水资源自然循环的破坏程度,维护生态系统自身净化能力的稳定性,使其保持长久的良性循环。
3.处理工业冷却水
提高用水效率、改善用水设备、调整用水结构刻不容缓。因为,我国的工业用水存在着很大的漏洞,还有很大的改进空间,主要表现在复用率和直流供水和复用率低、严重的浪费等方面。为了实现保护环境和节约用水的目的,我们采用深度及简单处理来提高循环水浓缩倍率,直流冷却水系统及循环冷却水系统是化工企业、钢铁厂及电厂等一般采用的水冷却系统的两种组成形式,而密闭式、敞开式、直接接触式又是循环冷却水系统的几种形式。冷却塔,如玻璃钢、抽风式、及风筒式冷却塔等在冷却水过程中会被用到。循环冷却水系统被国内一些火力发电厂及钢铁公司所采用,这使用水量大大减少,提高了经济及环境效益。采用提高循环冷却水浓缩倍数的方式减少补充水量被一些石化企业所采用,历经不断的努力浓缩倍数从以前的1.5―2倍提高到2.5―4倍,补水量也相应的减少了30%―40%左右。
4. 中水回用
城市污水或生活污水经过处理后达到一定的水质标准,可以在一定范围内重复使用的非饮用水称为中水。中水回用是污水处理的开发和延伸,可以为缺水比较严重的城市提供新的水源,发展空间广阔。中水用途相当广泛。
5. 水循环系统建设的途径与措施
5.1 水循环经济运行模式的建立。对所有进去工业园区的企业,根据各企业的用水规模的大小和效益好坏,对其进行用水定额管理,以一万元为基本单位,创造万元产值规定用水量的多少,尽量的把水资源平均分配。工业园区要建立健全水价市场和水权市场,明确规定饮用水和循环水成本和价格,把源生水与再生水的价格差距拉大,有效的利于市场机制,鼓励并刺激工业园区的所有企业多多使用再生水,这样不仅能够促进园区内企业的用水成本的减低,而且还提高了园区内的水资源更好的得到循环利用。
5.2 水循环技术保障体系的建立。工业园区要加强管网建设、水重复利用、污水处理、水质监测和用水信息等一系列的建设与各方面技术服务的完善,给入园企业一个好的用水环境。
参考文献:
[1]黄贤金.循环经济发展:产业模式与政策体系[M].南京:南京大学出版社,2004:117-123.
[2]陈琨.我国实施水资源循环经济模式的途径[J].中国人口资源与环境,2003,13 (5):120-121.
第2篇：水循环的途径范文
1.1水资源利用现状
近年来我国生态环境的恶化不断加剧，人类一味的追求水资源的最大经济可利用水量，忽视生态环境自身对水资源的需求。特别是北方地区水资源供需矛盾尖锐，在水资源严重短缺的情况下，生态环境用水被经济用水所挤占，北方多数地区河流开发过度。水资源、水问题可以概括为“水多、水少、水脏、水生态恶化”，这些问题严重影响了我国的可持续发展[1]。进入21世纪，面对严峻的水资源短缺、经济快速发展与生态协调等问题，我国学者提出了“面向生态”的新概念，面向生态的水资源利用重视自然生态的需求，综合考虑自然———社会———经济复合生态系统的需求，我国进入了面向生态的水资源利用模式———生态保护型阶段。
1.2河流生态环境问题
人类对水资源开采程度好破坏程度的不断增强使水文循环受到严重的扰动，水资源自然循环的途径和通量发生改变，其可再生能力也有不同程度的改变，出现一系列的问题，如河道断流、地下水位下降、水资源短缺、水污染等等。水作为生物本身的组成部分，在自然生态系统中起着无可替代的重要的决定作用。要使生态环境朝着良性循环的方向发展，必须首先满足生态系统所必须的水量要求。
2.生态需水基本理论
2.1河流生态需水及其特点
基于自然水循环角度[2]，河流生态需水可以定义为：在特定时段内，在一定的生态保护目标下，维持河流基本结构与功能所需要的一定水质目标下的水量。其内涵可以理解为：（1）维持河流生态系统现状；（2）避免河流退化；（3）提供水来支撑自然过程，以保留关键的生态服务和社会服务功能。具体可以归结为一下几个方面：（1）维持河床沉积物的大小和移动性；（2）维持常年性河流不断流；（3）维持河道的纵向连续性；（4）维持河流特征和环境；（5）维持洪泛平原；（6）维持河滨植被；（7）维持河口的生态平衡；（8）维持娱乐和舒适性。
河流生态需水特点：质与量的统一性[3]；时间与空间性；尺度多样性；最优性与阙值性。这些特点涉及到方方面面的因素，必须统筹兼顾，全局把握，针对特点有目的的改造河流，造福人类。
2.2河流生态需水重要水文要素与指标
河流生态需水研究的一个重要问题就是如何选取水文指标。这些指标包括：（1）与流量状况总体趋势密切相关的指数如平均日流量、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续时间等。（2）描述流体多样性成分的指数：日流量、月流量、年流量以及低流量高流量在频率上的变化，低流量和高流量在持续时间上的变化，流量变化的速度等。（3）其他比较重要的指数包括每年流量的变化，高峰期的峰值，洪水频率以及洪峰天数等。
在水资源规划与配置中，常常需要涉及到一些表征生态需水的性能性指标，这些指标具有典型性和代表性，对分析河流生态系统的健康具有重要作用。这些指标一般与流量过程有关，具有相同特点的河流，其性能指标应具有同一性，不同的河流其指标存在不同程度的差异。往往应该考虑到枯水年、平水年、丰水年以及不同月份的差异。不同情况性能指标不同，实现河流的生态功能也不同，针对我国北方河流季节性的特点，提出以下指标来衡量生态需水的性能：非汛期低流量天数、汛期流量、某频率的洪水、入海流量。
3.生态需水的评价
生态需水评估的原则有：科学性原则，协调性原则，动态性原则，区域差异性原则。河流生态需水估算与实施的理论框架可概括为三个部分，即河流生态系统现状分析、保护目标以及生态需水的确定、实施效果的评估。伴随着人类对水资源系统干扰程度的不断增加，越来越多的学者开始对经济社会系统中水循环的运动过程进行研究，与自然水循环相对应的人工水循环被提了出来。生态需水的评价一定要权衡多方利益，评价变得更加复杂。
第3篇：水循环的途径范文
关键词:水安全 和谐社会 探讨
水,生命之所系,它是地球万物的生命之源,是人类赖以生存和发展的基本条件,是自然环境和社会环境中极为重要而活跃的因素。是维系地球生态系统功能和支撑社会经济系统发展不可替代的基础性的自然资源和战略资源。水使人类生生不息,水促进了社会文明的诞生与发展,水使世界充满生机和活力,没有水,就没有世界;没有水,就没有社会;没有水,也就没有人类。水安全问题事关重大,不仅是资源环境安全问题,而且是关系到国家经济、社会可持续发展和长治久安的重大战略问题。但现今全球人类缺乏安全的足够的水资源以满足基本生活需要。水资源以及提供和支持水资源的相关的生态系统面临着来自污染、非可持续性使用、土地使用变换、气候变化及其他诸多方面的威胁。中国更是如此,随着社会经济的迅速发展、城镇化进程的加快和人类活动的影响,使水资源短缺与用水需求不断增长的矛盾日益突出,水资源形势堪忧,我们面临着水多、水少、水脏、水浑等水问题,严重影响我国社会经济的可持续发展和构建和谐社会。因此,我们应正视现实,直面水危机,从全局的、战略的、政治的高度,审视对待水安全问题,坚持科学的发展观,尊重自然、经济和社会规律,正确处理人与人、人与社会、人与自然的各种关系,加强资源节约型和环境友好型社会建设,大力发展循环经济,以供定需,以水定发展,节约保护、科学利用水资源、统筹人与自然和谐发展,保障饮水安全、健康安全、粮食安全、生态环境安全、经济安全、国家安全。以水资源的可持续利用保障社会、经济、生态的可持续发展,促进和谐社会建设。
1、水
1.1水资源的特性
水资源是一种特性明显的资源。水是生命之源,目前已成为可持续发展的重要制约因素,只有科学地、系统地、全面地了解水资源特性,才可能制定正确的水资源政策,确定合理的水价。
1.1.1水资源是母体资源
水资源是支撑可持续发展的土地、水、森林、草原、矿产、能源、海洋、气候、物种和旅游等十大资源中的母体资源(其中矿产与能源有较大的交叉,但遵从国际惯例分列;旅游资源中分自然景观和人文景观,大部分人文景观不属于自然资源。) 水资源是十大资源中较少见的有固液气三相的资源。其中气相,即在大气中的水蒸气,人类目前还无法自由利用,即俗称“靠天吃饭”。水资源中有69.5% (该比例不包括目前难以统计的大气水) 以冰川和永久性积雪存在,其中绝大部分还难以利用。
1.1.3水是部分不可再生的资源
水资源总量有30.1%以上是地下水,其中大部分是浅层地下水,可以和地表水互相转换,但超采也会产生不同程度的地面沉降等生态蜕变,而且有的需较长的时间才能补给。深层地下水则是“子孙水”,与人类的经济活动周期相比较是不能补给的。与其它资源相比,地下水的权属界定和管理十分困难。
1.1.4水是一种流动性的资源
仅占淡水总量不到0.4%的江河湖库水资源又具有流动性,给按地域的权属界定和管理带来了很大的困难。
1.1.5随时间变化明显
由于水资源的再生主要依靠降雨,因此水资源在人类经济活动的短周期内不是恒定的资源,依不同地区在年内和年际有不同程度的变化,有时甚至十分剧烈。
1.1. 6水资源状态脆弱且难以恢复
水生态十分容易受到取水过度、超量污染等人类活动的破坏,而且自恢复能力很弱。
1.1.7水资源是难以跨区域和国际交换的资源
由于对水资源使用量大,并以液相使用,再加上使用的经常性,使之难以跨区域交换和国际交换。
1.1. 8水资源是稀缺资源 中国水资源总量为2.8万亿m3。其中地表水2.7万亿m3,地下水0.83万亿m3,由于地表水与地下水相互转换、互为补给,扣除两者重复计算量0.73万亿m3,与河川径流不重复的地下水资源量约为0.1万亿m3。按照国际公认的标准,人均水资源低于3000 m3为轻度缺水;人均水资源低于2000 m3为中度缺水;人均水资源低于1000 m3为重度缺水;人均水资源低于500 m3为极度缺水。中国目前有16个省(区、市)人均水资源量(不包括过境水)低于严重缺水线,有6个省、区(宁夏、河北、山东、河南、山西、江苏)人均水资源量低于500m3。
中国水资源主要特点是:一是水资源短缺,人均占有量更低。中国水资源总量居世界第六位,人均占有量为2240 m3,约为世界人均的1/4,在世界银行连续统计的153个国家中居第88位。二是地区分布不均,水土资源不相匹配。北方水少(占全国16.7%)耕地多(占全国60.5%),南方水多(占84%)耕地少(占39.5%),特别是华北平原和辽河流域,人均水资源才300立方米。长江流域及其以南地区国土面积只占全国的36.5%,其水资源量占全国的81%;淮河流域及其以北地区的国土面积占全国的63.5%,其水资源量仅占全国水资源总量的19%。三是年内年际分配不匀,旱涝灾害频繁。大部分地区年内连续四个月降水量占全年的70%以上,连续丰水或连续枯水年较为常见。 水是一切生命机体的组成物质,也是生命代谢活动所必需的物质,又是人类进行生产活动的重要资源。在太阳能和地球表面热能的作用下,地球上的水不断被蒸发成为水蒸气,进入大气。水蒸气遇冷又凝聚成水,在重力的作用下,以降水的形式落到地面,这个周而复始的过程,称为水循环。
水循环一般包括降水、径流、蒸发三个阶段。降水包括雨、雪、雾、雹等形式;径流是指沿地面和地下动着的水流,包括地表径流和地下径流;蒸发包括水面蒸发、植物蒸腾、土壤蒸发等。
水的循环按其循环过程的不同,可分为大循环和小循环两种。从海洋蒸发出来的水蒸气,被气流带到陆地上空,凝结为雨、雪、雹等落到地面,一部分被蒸发返回大气,其余部分成为地面径流或地下径流等,汇入江河,流归海洋,这种海洋和陆地之间水迁移与交换的往复运动过程,称为水的大循环。而从海洋表面蒸发变成的水汽,上升到空中,遇冷凝聚后又降落到海洋上,或者从陆地上蒸发变成的水汽,上升到空中,遇冷凝聚后又降落到陆地上,这种海洋内部或陆地内部的水的迁移与交换现象称为小循环。水的大循环与小循环实际上是不能截然分开的,是互相联系的,小循环往往包含在大循环内部。水的循环的总的趋势是海洋向陆地输送水汽,而陆地又将一部分径流流回至大海。在水的循环过程中,地球上的大气圈、水圈和岩石圈之间,通过蒸发、降水、下渗也进行着水的交换。
第4篇：水循环的途径范文
关键词：水循环经济；开发利用；可持续发展；发展模式
水是重要的自然资源，是人类赖以生存和社会发展的必要资源。随着社会经济的发展，“水危机”日益显现，人们对于水资源的开发利用研究也经历了由低级向高级发展的过程。起初人们对水资源的研究仅仅局限于对水资源的开发利用，研究水资源的时空分布规律和运动规律，即着重于水资源自然属性的研究。随着人类的进步和社会的发展，特别是现代科技革命，使人们对水资源的研究产生了一个质的飞跃，逐步从水资源自然属性的研究过渡到水资源的社会经济属性研究，从社会经济系统的角度广泛开展对水资源合理开发利用研究，这些研究领域包括水资源与经济发展关系的研究、水环境安全的研究、水权水价的研究、水资源管理体制的研究等。随着水资源的日益短缺，以水资源的节约使用、清洁生产、水循环利用、污水资源化为核心的水循环经济理论与发展模式的研究逐渐成为当今水资源合理开发利用研究的最新方向。
1水循环经济的概念与特征
1.1水循环经济的概念
关于水循环经济的概念，到目前为止学术界并未明确提出，大多数是在循环经济的概念基础上，从城市或产业的角度提出了一些近似的概念。
陈琨[1]从实施水循环经济的模式方面，提出水资源循环经济应该至少包括两层内涵：一是在用水环节，对于跑、冒、滴、漏、污实现最小量化，最大限度地实现水的净化、回收、循环利用，达到或接近水的零排放；二是尊重自然界水的循环规律，在区域范围内，通过经济、工程技术、立法等手段调整水的时空合理分布和利用，维护水的自然循环系统，使水资源得以永续利用。张钡[2]从社会水循环的角度，提出了水产业循环经济的概念，他认为，水产业的循环经济应是一种在对水资源不断循环利用基础上的经济发展模式，其中污水处理资源化、减量化和无害化，是水产业循环经济的一条重要原则和标志。
正确而又合理的水循环经济定义是水循环经济系统分析、核算与制定水循环经济发展模式的基础。综上所述，在对水循环经济及其应用这一研究过程中，虽然各位学者给水循环经济所下的定义，规定的研究对象、研究范围等都有所不同，然而随着社会的进步和研究成果的大量问世，彼此间的差异将逐步缩小。本文认为，水循环经济首先是一种先进的水资源经济发展模式，它是建立在社会水循环系统分析的基础上，遵循循环经济的思想，按照水资源节约、水环境友好的原则，在人们在生产和生活过程中，在水资源开发利用的各个环节，始终贯穿“减量化、再利用、再循环”的原则，重视采用新技术、新材料、新工艺，并以完善的制度建设、管理体制、运行机制和法律体系为保障，提高水的利用效益和效率，最大限度地减轻和降低污染，来实现社会发展的最终可持续性。
1.2水循环经济的特征
根据水循环经济的定义，通过传统水资源利用模式和水循环经济模式的对比分析可以得出，水循环经济作为一种先进的经济发展模式具有如下特征。
1.2.1发展目标上追求效率、效益和可持续的统一性
水循环经济模式在发展目标追求水资源利用的效率、效益和可持续性三者的统一，要求水资源利用模式必须按这三大目标进行重新构建。
（1）效率特征要求水资源利用注重节水，节水应在不降低人民生活质量和经济社会发展能力的前提下，在先进科学技术的支撑下，采取综合措施减少用水过程中的损失、消耗和污染，提高水的利用效率，高效利用水资源。
（2）效益特征表现在中观上水资源配置的高效益，要构建节水型经济系统和节水型社会系统。例如，非农产业的用水效益大大高于农业，低耗水产业的用水效益高于高耗水产业，经济作物的用水效益高于种植业，这要求通过结构调整优化配置水资源，将水从低效益用途配置到高效益领域，提高单位水资源消耗的经济产出。
（3）可持续性是指水资源利用充分考虑了对生态环境的保护，不以牺牲生态环境为代价，这是水循环经济模式追求的最高目标。可持续性主要体现在宏观层面，要求区域发展与水资源承载能力相适应，塑造持续发展型社会；要求一个流域或地区量水而行，以水定发展，打造与当地资源禀赋相适应的产业结构；要求通过统筹规划、合理布局和精心管理，协调好生活、生产和生态用水的关系，将农业、工业的结构布局和城市人口的发展规模控制在水资源承载能力范围之内。
1.2.2管理环节上追求供水、用水和排水等环节的健康循环
发展水循环经济的最终目的是为人类提供健康的水资源生存环境，水循环经济要求水资源利用的各个环节和途径都应追求健康循环，且贯穿于整个水的社会循环过程中。水循环经济的健康、良性循环特征体现在水资源利用的各个环节中，需要贯彻以下三个基本原则。
（1）输入端的减量化原则（Reduce）。要求在供水环节，减少进入生产和消费流程的水资源量，即用较少的水资源投入满足既定的生产或消费需求，在经济活动的源头就做到节约水资源和减少污染。在生产中，要求采用清洁生产技术、节水技术和节水实践，从而减少生产过程中对水资源的需求量；在生活中，要求人们使用节水器具和采用节水实践来减少对水资源的过度需求，从而达到减少废水排放的目的。
（2）过程控制的再利用原则（Reuse）。为了提高水资源的利用效率，要求从上一工序或过程排出的水资源能够直接为下一工序或过程所用，水资源在生产过程中尽量多次重复利用。在生产中，要求企业采用清洁生产和先进技术，以便于排出的水能够不经任何处理就能为另一用途所用；在生活中，鼓励人们采取措施将生活水重复使用后用于冲厕、灌溉等用途。
（3）输出端的再循环原则（Recycle）。要求生产和消费过程中的污水重新变成可以利用的资源而不是无用的废水。废水资源化通常有两种方式：一是水资源循环利用后形成与原来相同的产品，二是水资源循环利用后形成不同的新产品，废水资源化后形成不同的产品可用于不同的用途。再循环原则要求水资源相关者将失去功能的废水恢复功能，从而可以再利用，以使水资源整个流程实现闭合。
1.2.3利用手段上追求科学技术、经济与行政手段的一体化
先进的科学技术是循环经济的核心竞争力，如果没有先进技术的输入，水循环经济所追求的经济和环境多目标将难以从根本上实现。水循环经济的技术支持体系由五类构成，包括替代技术、减量化技术、再利用技术、污水资源化技术、系统化技术等。
有效的经济政策是水循环经济发展的重要推动力和必要保障。水循环经济发展模式要求应充分发挥市场机制对水资源配置的基础作用，充分利用价格、税收和财政等各种经济手段，包括建立征收水资源税制度、上下游生态补偿制度、污水资源化税收优惠制度等，从而实现符合水循环经济发展要求的3R原则。
法律和法规作为一种强制手段可以有效地推动水循环经济的发展，也是所有发达国家普遍采用的重要手段。从目前法制建设的需要来看，我国在水循环经济立法中存在着很多立法空白，极大地影响了水资源循环利用的顺利进行，迫切需要制定新的法律法规来规范各种水资源利用的行为，例如：建立《节水型社会基本法》、《污水资源化利用管理条例》等法律和制度，是水循环经济发展模式在管理手段上的重要特点。2水循环经济国内外研究进展
在水循环的研究与实践应用方面，近年来许多国家和地区结合自己的实际做了大量的工作。这些国家和地区包括：澳大利亚、美国、加拿大、纳米比亚、日本、欧盟成员国以及西亚、非洲、拉丁美洲等国家。Asano等[3]认为水资源需求的数量和调配的范围随着人类生活与社会生产力的发展而不断扩大，一方面社会生产力的发展需要扩展水资源的调配范围；另一方面社会生产力的发展也提高了调水的经济和技术实力。Metcalf[4]从污水再生的角度系统论述了污水处理、处置和回用的基本原理。Beekman[5]从节水减污的角度系统论述了水体保护、循环利用的基本原理。Lund[6]对调水的成本与风险交易以及对自然、经济的影响进行了分析。Glenn-Marie[7]建立了国家层面水资源循环体系和水实物量核算投入产出表，并用于南部非洲国家（如纳米比亚）的水资源核算，进而分析水资源对各部门经济的影响，提出产业发展政策。
其中，澳大利亚无论在水循环研究方面，还是实践方面，都颇为成功。从1977年开始，澳大利亚有关部门便开始着手再生水项目的可行性研究，为了成功举办2000年悉尼奥运会，澳大利亚政府相继出台了《国家水资源管理战略框架》和《NSW城市和社区循环水利用导则》，并建立了相应的循环水管理机构、管理制度和标准；目前，在澳大利亚大约有500个污水处理厂，其中有一半从事循环水的开发，每年大约有150GL到200GL的废水被循环利用。2004年，在澳大利亚国会资助下，澳大利亚技术科学与工程学院出版了《澳大利亚的水循环研究》报告。这份研究报告介绍了澳大利亚当前水循环利用情况，主要强调生活和工业废水的处理程度和循环利用问题。报告讨论了一系列问题，既有国际的，又有国内的经验，并提出了未来水循环利用和管理的24条建议：水循环的定义、水循环经济的必要性、循环水的水权问题、相关制度和标准的修订和建立、循环水项目的可行性研究、循环水成本与价格方案与操作办法、对污水处理过程的技术创新、循环水项目的投融资方式、国家水资源管理机构改革、公众参与循环水项目的必要性等[8]。
随着水资源的日益紧缺，在中国，许多城市将废水循环利用作为满足日益增长水资源需求的一项重要的战略措施，对于水资源节约利用、社会经济系统水循环利用的研究也逐渐开展起来，但仍处于起步阶段，研究深度不够，成果较少。代表成果主要有：陈志恺[9]的“坚持科学发展观建设节水防污型社会研究”，贾绍凤[10]的“社会经济系统水循环研究进展”和陈琨[1]的“我国实施水循环经济模式的途径”等，这些成果对节水型社会的建立、社会经济系统水循环的研究方向、社会经济系统水循环的评价、水循环经济发展模式进行了研究。在实践方面，废水循环利用主要在以下几方面：农业灌溉，同时改善河流质量；作为工业冷却水；市政用水，如草地和树林；酒店和居民区冲洗厕所；经过处理的废水再利用于城市景观绿化；为了更加明确再生水项目执行的可行性，许多水资源短缺和污染严重的城市，如北京、天津、太原、大连和青岛，已选择部分地方和工业园区作为试点。
综上所述，随着水资源危机逐渐加剧以及人类对可持续发展目标的追求，传统的以“扩大水资源供给”为目的的工程水利管理方式以及对水资源不合理的开发、利用方式已经不能适应可持续发展战略对水资源合理开发利用的要求。传统的单一管理方式逐步向水资源与经济社会协调利用的循环经济方式转变，水资源与社会经济之间关系的研究也逐步由过去的单一水文学向多学科交叉延伸。
3水循环经济研究的新理论支柱
关于水循环经济研究的理论基础呈现出多学科交叉发展，可持续发展理论、物质代谢理论以及产业生态学理论逐步成为该领域研究的主要理论支柱。
3.1可持续发展理论
产业革命以来，人类活动对自然的两重性愈加明显，随着人口问题、资源问题、环境问题——即全球问题的提出，可持续发展成为我国，也成为全世界二十一世纪发展经济的主题。这就要求要将水资源合理开发利用提高到人口、经济、资源和环境共同协调发展的高度来认识。可见，“可持续发展”的思想将推进水资源的开发和管理，并由此构成未来水资源管理的新理论。
首先，可持续发展理论要求水资源利用要关注流域尺度或区域惊尺度的可持续发展。由于水资源与水环境系统以流域尺度为基本单元，可持续发展在协调水环境系统与经济系统的关系时，必须以流域整体思想为指导。恢复和逐步改善流域水资源环境系统的功能，是谋求可持续发展的必由之路。
其次，可持续发展理论要求定量描述并分析水环境系统与经济系统的关系，使得水环境核算研究成为当前水环境经济领域的最前沿课题。水环境核算包括实物量核算与价值量核算，实物核算是建立在水循环定量分析的基础上，用实物单位描述经济系统与水资源的输入输出关系；价值核算集中在水环境价值的内涵、类型及量化方法上，水资源价值核算将为水权、水价、排污权等水环境保护市场机制的形成奠定理论基础。
最后，可持续发展理论要求水资源利用从循环经济的角度考虑。循环经济作为生态效率高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少的经济生产模式，在全球范围受到广泛的重视，是对可持续发展的重要贡献。
3.2物质代谢理论
人类社会发展的实质是物质生产和消费方式在不同时期的动态演进，也是人类对自然世界不断进行改造的历史。早在19世纪中叶，马克思就曾注意到城市迅速发展导致养分循环代谢断裂的问题（MetabolicRift），并且指出人类社会与自然界之间存在着相互制约、相互影响的重要生态关联[11]。但这以后，很少有学者在此基础上进一步提出物质代谢研究的重要思想或分析方法。
直到20世纪60年代，Kneese与Ayres以及Leontief等经济学家重新意识到现代经济社会中物质代谢过程的重要性，明确指出应当尽早开展关于物质流系统的研究，并且基于经济学理论和投入产出方法分别提出了物料平衡分析的初步方法，用以解释经济系统的生产与消费以及外部性问题，从而推动了物质代谢研究开始逐渐应用于识别产业经济结构及其导致的环境影响。1988年Ayres首次提出物质代谢（IndustrialMetabolism，也叫产业代谢）的概念，并且指出所谓物质代谢就是现代经济体系运用劳动力要素将原材料转化为产品与废物的一系列物质过程的集合，这标志着物质代谢研究范畴正式确立并得到广泛认可[12]。
进入20世纪90年代，产业生态学的建立和进一步发展为物质代谢理论和成果应用提供了切实的理论依据，促进了现代物质代谢分析技术的发展与繁荣，使得人们逐渐认识到现有的物质生产和消费模式，即物质社会代谢的结构与组织形式，是导致人类社会与自然生态系统之间尖锐冲突的本质根源。由此，以优化或重组物质代谢过程为目标，从根本上转变现行经济结构使之更加符合自然生态规律，已成为实践可持续发展道路的主流方向之一。同样，水循环经济发展模式的研究也需要分析生产、消费等环节的水资源物质流代谢过程，从根本上提出符合水资源节约、高效的经济发展模式，因此，物质代谢理论成为了水循环经济研究的基础理论之一。
3.3产业生态学理论
产业生态学主要以物质和能量代谢为主要研究内容。其主要采用物质利用强度、物质生产力、循环利用率三种指标分析社会经济的物质代谢效率[13]。以生产部门的水资源为例，物质利用强度通过分析部门水资源消耗强度与其相应的经济产出在整个经济系统中所占比例，识别水资源利用效率；物质生产力则将水资源投入作为生产力要素之一，采用单位水资源的产品或产值指标来衡量水资源生产力水平。水资源利用强度越低、水资源生产力水平越高，说明经济体系对于水资源投入的依赖性越小，系统的封闭性越好；水资源循环利用率则用于表征经济系统内部产生的“废水”或“水污染物”的再循环、再利用程度，循环利用率越高，说明耗散损失进入环境的水污染物越小，经济活动对水资源、水环境的压力就越小，而系统的稳定性也越高。
应当指出，虽然自然生态系统的构成与运行模式为重新组织现代经济生产方式与消费提供了一个参照系，但是到目前为止产业生态学并未提出标准的社会经济发展模式来保证这一战略目标的实现，目前关注的焦点问题主要包括：（1）自然生态系统的资源代谢过程的组织和协调机理如何？对于现代社会的生产和消费以及污染物的循环利用有哪些现实意义？例如，水资源在社会经济系统中的代谢规律如何进行定量描述？如何提高废水循环利用率？（2）自然生态系统中的物质分解和再利用的方式有哪些？它们对发现水循环利用的新途径有哪些启示？例如，如何避免经济系统中污水回收和再利用过程本身也可能导致的环境污染？尽管产业生态学理论尚未发展完善，但是其提出的一系列理论方法为水资源的社会经济系统分析和循环经济发展模式制定提供了重要参考价值，使水资源循环经济按照自然生态系统的组成结构、运行规则重构社会经济系统成为可能和可行。4水循环经济研究新方法与手段
在对水循环与经济发展关系研究的方法上，由于水的流动与循环，水环境系统与水社会经济系统在不同时空尺度下进行能量、物质的交换并交互影响，现代水资源与经济发展关系研究必须从系统的角度出发，研究水环境系统与水社会经济系统的整体行为、演化规律及其相互作用，从区域、流域方面加强水资源循环、定量分析。为此，物质流分析技术（MaterialFlowAnalysis,MFA）与投入产出分析技术（Inputandoutput,I/O）成为了水循环经济研究的主流方法。
4.1物质流分析技术（MFA）
物质流分析是根据工业代谢和社会代谢的概念，依自然环境为经济社会系统提供的物质输入，通过加工、贸易、使用、回收、废弃等过程形成的系统内存储，以及返回到自然环境中的物质输出等环节过程进行各类物质统计。根据物质守恒定律，整个系统中的输入量应等于输出量与存储量之和。物质流分析中，主要衡量的是社会经济系统中的物质投入、产出和物质利用效率，只考虑通过研究系统边界的物质输入/输出流，而对系统内部的物质流动结构不再细化反映。物质流分析提供了关于环境与经济体系运行机制的整体理解，使得决策者能够确定关键问题所在、选择优先控制目标和相应政策方案，从而通过改善整个经济体系的物质代谢效率来解决生态环境问题。因此，物质流分析已成为20世纪90年代以来环境管理和政策制订的重要技术方法，广泛为发达国家和国际组织所采用[14]。
从物质流分析和水循环经济的相互关系来看，物质流分析的调控作用主要体现在以下几个方面：
（1）减少水资源供应总量。在社会经济活动中，需水的多少直接决定水资源的供应量和对生态环境的影响程度，水资源消耗的减少意味着水资源供应的减少，其对整个社会经济和环境的意义是极为重要的。通过物质流分析，可以发现各部门、各环节水资源输入量的多少，进而通过技术和管理手段，不断提高水资源利用率和增加水资源循环利用量。
（2）提高水资源利用效率。水资源利用效率反映了水资源消耗与经济发展之间的关系，其中生产技术和工艺是提高水资源利用效率的核心。通过物质流分析，我们可以分析和掌握水资源消耗和产值之间的关系，并通过技术、工艺改造和更新，减少水资源的消耗定额，达到尽可能少的水资源消耗获得预期经济与环境可持续发展的目的。
（3）增加水资源重复利用量。通过对生产过程的水资源利用的物质流分析，寻求提高水资源的重复利用率的途径，可以增加水资源的循环使用量，延长水资源的使用寿命，减少水资源的初始投入，从而最终减少水资源的投入量。企业内部、产业间的水资源重复利用，中水回用，雨水和污水资源化利用等都是提高水资源重复利用的重要内容和形式。
（4）减少最终水污染排放量。实际上，在社会经济活动中，通过提高水资源利用率、增加水资源循环利用量，不但可能减少水资源投入总量（新鲜水量），同时也可以实现减少污水排放的目的。因此，在发展水循环经济的过程中，可以通过提高水资源利用率和循环利用率，实行节约用水，达到减少水污染物排放的目的。
4.2投入产出分析技术（I/O）
投入产出分析起源于美国经济学家瓦西里•列昂惕夫的“投入产出分析”。列昂惕夫1931年开始研究“投入产出分析”，主要用于研究美国的经济结构，1968年联合国把它推荐为国民经济核算方法，现已在许多国家得到推广和应用。我国于1974年开始编制了部分产品的1973年投入产出表。一些省市和一些大中城市也编制了投入产出表。1988年底完成了国家1987年的投入产出表的编制工作。同时，各省、市、自治区（除、台湾外）也都编制了本地区的1987年投入产出表。这些投入产出表不同程度地为中央和地方各有关部门应用于管理、决策，并取得了显著成效[15]。
投入产出模型应用于资源环境问题的研究开始于20世纪70年代，Leontief和Ford[16]用投入产出模型研究空气污染问题，Carter和Ireri[17]用地区间投入产出模型研究加利福利亚和亚利桑那州的水资源调配问题，Thoss和Wiik[18]用投入产出模型研究水资源管理问题，Hendricks[19]用投入产出模型研究水资源的供需平衡问题，谢梅等人[20]用投入产出模型研究北京的城市水资源系统，陈锡康[21]建立了山西省水资源经济投入产出模型并研究水资源价值问题。
将水资源和环境问题纳入投入产出模型中进行研究，为观察经济活动的水资源消耗强度和水污染物排放强度（即计算水资源消耗系数和水污染物排放系数）提供了前提，同时也为进一步利用投入产出表的消耗系数，将水资源消耗和水污染物排放置于国民经济各部门的普遍联系之中，为水循环经济的物质流分析和价值流核算、循环水价格的制定等提供了良好的分析工具；此外，可以将投入产出模型与计量经济模型相结合，预测社会经济各部门未来水资源消耗量和水污染物产生量、排放量，根据水循环经济发展目标，提出产业结构调整的合理化建议，为水资源可持续发展经济模式的探索奠定了基础。
5水循环经济研究的重点问题
水循环经济研究的目标首先是建立科学的水循环经济理论体系；其次是技术体系适宜，经济保持适度发展；第三是选择合适的水循环经济发展模式；第四是要建立良好的水循环经济管理体制和经济运行机制，这也是今后一个时期水循环经济需研究的重点问题。
5.1水循环经济理论体系构建的研究
水循环经济理论体系的构建是水循环经济走向实践的重要基础，需要从以下几个方面着手：（1）不断地寻求理论创新，建立起符合社会经济规律的水循环经济理论与方法体系，从而更好地指导水循环经济发展的实践；（2）加强对水循环经济发展模式的研究和经济学分析，从而不断提高水循环经济模式的运行效率，促进水循环经济模式的推广；（3）加强对于流域、区域、城市和工业园区等水循环经济发展的长期分析，探索水循环经济发展的内在规律，并逐步试点示范，从而更好地服务于水循环经济发展战略与政策的制订；（4）加强对于水循环经济运行的多角度分析，如市场、价格、技术、规划、法律等，从而不断充实和完善水循环经济的内容体系；（5）加强水循环经济与相关学科的对比与借鉴研究，从而不断推进水循环经济理论的完善与发展。5.2水循环经济发展模式选择问题的研究
水循环经济发展模式的选择体现在水循环体系的各个环节之中，包括供水、生产和生活用水、污水资源化、雨水利用等。其目的很清楚，一是节水，减少对自然水资源的索取，二是减少排放，减少对自然水生态的扰动。水循环经济发展模式在人类实践中早有应用，如节水器具，节水的绿色建筑，还有各种中水的回用等。总体来看，对这些模式的研究和分析还不够深入，没有更好地提炼总结，尤其是从经济学角度的分析还有待加强。由于水循环经济概念出现的时间较短，还难以评价各种模式实施的效果，这也都需要加以系统分析[1]。
（1）节约用水模式研究。长期以来我国农业采用大漫灌的灌溉方式，用水量大，利用率低，浪费严重。可见，我国农业节水潜力相当可观，应大力研究和分析农业节水模式，通过节水灌溉和节水农业相结合的办法实现农业节水。要加强对工业行业节水的经济学研究，通过产业布局的调整和产业结构的调整，达到水资源节约利用和水环境污染控制的目的。在城镇，要加强水的循环利用研究，控城镇生活的用水浪费，减少城市给水管网和用水器具漏水损失，充分发挥节水的潜力。要研究和分析各种节水模式的成本和效益，通过成本和效益的比较，选择最优的节约用水模式。
（2）清洁生产模式研究。近年来，世界上大力推广清洁生产，广泛采用循环利用经过处理的工业废水。由于采取这一措施，20年来，日本和德国的工业用水的数量没有增加。美国钢铁业在每吨钢需要的280t水中，只有14t是注入的新水，其余用的都是循环水。至2000年，我国工业废水的重复利用率已经达到70%以上，但与世界先进水平的90%～95%相比，还有不少的差距。根据我国目前的工业用水效率预计，2020年我国工业的年用水量将由现在的1100亿m3增加到2000亿m3，增加用水量约1倍。这就要求我们必须重视工业用水过程的研究，多角度地选择清洁生产模式，改进工艺和流程，进一步提高多次重复循环用水，提高用水的效率。
（3）污水资源化模式研究。工业废水资源化的观念是对传统工业废水末端治理的革命，是工业废水治理的努力方向；城市生活污水的处理可以考虑变集中处理为分散处理，分散处理的主要场所是居民住宅的屋顶。通过在城市建立中水系统，将生活、生产污水处理之后再次使用，从而节约大量的日常用水。经处理过的回用中水，主要可用于冲厕、体育场馆、高尔夫球场、浇灌花草树木、清洁道路、清洗车辆或基建施工、设备冷却、工业用水及其他可接受其水质标准的用水。我国90%以上的城市水域遭到污染，城市污水（包括生活污水和工业废水）以每年6.5%的速度增加，预计到2020年城市污水产生量将达到600亿t以上。因此，污水资源化应是我国21世纪城市水循环经济的着眼点，需要大力研究污水处理技术水平和污水资源化应用的方向。
（4）雨水资源化模式研究。由于自然和历史的原因，在我国北方地区，尤其是西北黄土高原的部分地区极度缺水。按可利用水资源统计，当地人均可利用水资源占用量只有110m3，是全国可利用水资源占有量720m3的15.3%，是世界人均可利用水资源占有量2970m3的3.7%。目前在我国的西部地区有近1000万人的饮用水极度困难。数百年来，西部地区居民积累了丰富的雨水汇集和利用的经验，使他们得以在这里生存。面对发展的需要，这种传统的集水方式受到了资金短缺的制约。为此，今后需要大力开展对西北地区雨水利用方式、雨水利用投融资方式等方面的研究。
（5）海水淡化模式研究。我国拥有1万8千多公里的海岸线和300多万平方公里的海洋管辖区，海水利用和淡化是解决淡水紧缺问题的有效途径。据测算，中国城市的用水中约80%是工业用水，工业用水中约80%是工业冷却用水。如果能够用海水替代现有工业冷却用淡水总用量的30%，就可以使沿海城市节约近20%的淡水资源，同时减少冷却水对环境的污染。我国的海水淡化起步于20世纪60年代，目前在技术上还不够成熟。今后，需要加强对海水淡化技术、海水对工业设备的腐蚀、海水淡化成本与效益、海水淡化产业化等方面的研究，使海水淡化利用成为我国解决缺水问题的重要选择之一。
5.3水循环经济技术创新问题的研究
“节流”与“开源”是解决水资源短缺的两个主要途径，在水资源供应不断减少的今天，其核心在于水的循环利用，即通过污水资源化、雨水资源化、节约用水等措施，增加水资源的间接供应，尽量减少水的使用量，这样不仅可以减少无效需求，减轻供水压力，还可以相应减少污水排放和污水处理的负担，减少对环境的污染。为此，循环用水可以说是实现水资源可持续利用的重要战略措施。循环用水需要采取工程、技术、经济和管理等各项综合措施，特别需要不断更新的污水处理技术、节水技术与设备的支持。
技术创新是为了实现一定的系统目标，考虑系统内外客观因素的制约，对各种可能得到的技术手段进行分析比较，不断研究和寻找新的最佳方案。对水循环经济的技术创新研究，主要是从事技术科学的学者，要将水循环经济的理念与思路引入水的供应、输送、使用、排放、处理和回用等过程中，通过对循环过程中水资源消耗、水循环利用、污水处理、水污染排放的分析，提出减量化、再使用、再循环的工程流程或技术建议。
例如，在社会经济系统中用水部门与行业中，各用水部门与行业都存在节水技术与相关设备；在污水处理厂，要实现污水的资源化利用，必须不断更新处理设施和技术，以提高污水的处理水平；同样，要实现污水的循环利用，需要对饮用水、循环水的管道系统进行技术改造。从经济学的角度，还需要考虑不同技术项目的成本与效益，如引入新的生产流程与工艺以提高水循环利用效率所需要的投入及预期产出。对于企业和区域社会经济发展来看，还要对比分析采取水循环技术的长期成本和短期成本，从而确定水循环技术的可行性。这些工作，需要根据各地的水资源条件、经济社会发展状况、科学技术水平等因素，对各类循环水的技术和设备进行系统的分类，并提出相关的技术识别评价指标，以为水循环经济的发展提供理论指导。
第5篇：水循环的途径范文
华北地区是我国政治、经济和文化的中心。华北平原2000年人口4.37亿，占全国34.8%；GDP3.13万亿元，占全国32.3%；农业灌溉面积3.46亿亩，占全国42%。但是，它也是我国水资源供需矛盾十分突出的地区[1-4]。海河流域多年平均水资源总量约为419亿m3，人均水资源占有量仅为335m3，不足全国1/6，世界的1/24。
从自然背景看，华北地区十年九旱，尤其1972、1999、2000年华北大旱，出现了严峻的缺水局面，不得不采取“弃农、压工、保生活”的供水措施。从人文背景看，华北地区尤其是海河流域，人类活动强度之大、水资源开发利用程度之高为举世瞩目。20世纪60年代，大力开展水利工程建设，开发利用地表水资源；70年代后尤其1972年大旱，流域地表水不足，开始争夺地下水。90年代，随着社会经济发展人口的增加，水资源严重不足导致超采地下水、争夺雨水。按照国际标准，合理的水资源开发利用程度一般为40%左右。然而，目前海河流域的水资源开发利用程度已经超过了90%。高强度的水资源开发利用导致该地区水资源供需严重失衡。目前，海河流域河川径流衰减十分严重。地下水亏空接近900亿m3。现状年缺水80多亿m3，主要靠超采地下水和利用不合标准的废污水来解决。
水资源的短缺不仅影响国民经济发展，而且还导致华北地区尤其是海河流域严重的生态环境问题[3]。突出表现在：
1.1山区来水大量减少，水资源量衰减严重
以首都北京市供水水源地的密云、官厅水库为例，官厅水库1955-1984年期间平均来水量11.3亿m3，但到1985-1995年期间平均来水量已衰减到2.7亿m3，仅为前者1/4。两个时期的流域平均降水量却相当（407.5mm）。密云水库来水减少的趋势也十分严重，相比1960-1979年段，1980-1997年的平均来水量已减少了4亿m3。山区水源地来水量的大量减少，给城市和中下游地区的生态环境和社会经济发展带来极大的危害。
1.2地下水过量开采，部分地区已经枯竭
到目前，华北城市化地区地下水超采严重，范围已近9万km2，占平原面积的70%。已分别形成了以北京、石家庄、保定、邢台、邯郸、唐山为中心，总面积达4.1万km2的浅层地下水漏斗区，其中1万km2范围的含水层已疏干；形成了以天津、衡水、沧州、廊坊等多个城市为中心、面积达5.6万km2整体连片的深层地下水漏斗区。地下水枯竭直接威胁华北城市平原地区的安全用水储备，同时引起严重的地面沉降、海水入侵，情况十分危急。
1.3河道断流，功能丧失
目前华北地区多数中下游河道枯竭断流，失去了地下水补给、输沙、排盐等作用。土地退化、湿地萎缩等生态问题十分严重。据统计，总长1万km的河长中，有4000km河道干涸。海河流域内194个万亩以上天然湖泊、洼淀现在大多已经干涸。入海水量由20世纪50年代的年均240亿m3锐减为2001年的10多亿m3。海河流域的生态系统已由开放型向封闭型和内陆型方向转化，造成河口泥沙淤积和盐分积累，河口自然生态遭到破坏，河口海洋生物大量灭绝。
1.4水污染严重
目前，水污染已由20年前的局部河段发展到现在的全流域，由下游蔓延到中上游，由城市扩散到农村，由地表侵入地下。据统计，近年来海河流域的废污水排放量每年高达60亿吨。官厅水库因水质恶化，被迫于1997年开始退出生活供水。流域内每年还引用20多亿m3污水进行灌溉，对浅层地下水、土壤和农作物造成污染。
产生华北地区水生态环境变化有多方面原因，但核心问题是“水”，即在自然和人类活动作用下的华北地区水循环系统发生了“不健全”的问题。例如，华北地区持续干旱引起降水（广义水资源量）的减少；土地利用/覆被变化正在改变“陆-气水循环”的响应关系；城市化过程加速了深层地下水的消耗和水污染问题；流域中众多的水库、排洪工程建设改变了河流自然系统水循环的流路，减少了中下游地下水的补水与蓄水功能；社会经济活动的各种用水行为加剧了人工侧支水循环中的“耗水”强度[17]，人类活动大量超采地下水大大降低了区域水资源的可再生性。
为了缓解华北缺水问题，人们通过各种资源转化技术和管理措施节水、通过跨流域调水增加本地的来水。与自然水循环系统相比较，现代水文水资源学科面对的高强度人类活动作用下的“人工”侧支水循环作用也愈来愈突出。因此，开展变化环境中的华北地区水循环机理研究，认识“不健全”的水循环过程导致华北地区缺水、水生态环境退化的成因，提出可持续发展理念下解决华北水资源安全、改善生态环境的科学对策，是21世纪国家资源环境领域急待解决的重大国家需求中的水科学基础问题[4-6]。
3.华北水资源研究的几点反思
尽管华北水资源已经有了相当的工作，但是目前华北缺水问题还没有真正解决，水生态环境问题愈来愈严重。究其原因，除了华北地区社会经济增长、人口压力大和环境发生了新的变化之外，有许多水循环与生态环境交叉的关键性基础科学问题研究不够。国家在解决华北缺水和遏制严重的生态环境退化措施和对策方面，迫切需要深层次的基础研究的科学依据。这些问题不得不引起人们的反思。
目前，华北水资源研究亟待解决的关键问题有[16-32]：
3.1华北山区来水减少的成因问题
近30年华北山区来水及水资源量严重衰减，其变化究竟是气候影响还是人类活动所为？华北山区人类活动用（耗）水究竟是个什么情况？山区土地利用/覆被变化与流域水循环有什么影响关系？山区业已修建大量的水利工程和水保工程，它们究竟在山区来水大量减少的变化过程中起到什么样的角色？如何认识它们的作用和水源地保护的关系？这些问题过去研究较少，其中内在的原因和机制不太清楚。
3.2华北城市化地区水循环与地下水大漏斗问题
以人类活动为主要特征的华北城市化水循环机理研究十分薄弱，严重滞后城市化经济发展、人口流动面临的集中供水、水污染、地下水大漏斗等带来的城市生态环境问题。华北地区的地下水大漏斗主要集中在城市，这无不与城市持续性超采的用水特性有关。但是，浅层地下水与深层地下水的可再生能力有很大的不同。如何认识城市地区浅层与深层地下水的变化机制？如何认识城市集中供水、补水和浅层与深层地下水的水量水质变化以及它们之间的相互作用关系？如何合理修复城市化地区深层地下水漏斗、防止地下水污染?等是急需研究的问题。
3.3平原农业区大埋深条件下“土壤水-地下水”作用机理
相比80年代，目前华北平原农业区处在与过去不同的大埋深地下水条件，土壤层水资源的作用更加突出。但是，大埋深条件下的“土壤水-地下水”作用机理以及地下水参数的变化问题研究还比较欠缺，直接影响农业节水和水资源评价的基础问题。
3.4对华北地区水生态环境演变过程认识不足
人类活动包括60年代在海河流域建设的大型水利工程对华北持续干旱面临的水生态环境退化过程究竟起到什么样的作用？如何看待防洪、缺水和生态环境保护的矛盾与统一的对策措施问题，存在相当大的争议。
3.5缺乏社会经济转型过程中的“生活-生产-生态用水”规律研究，尤其生态需水研究比较薄弱
关键问题是：华北地区现状条件相适宜的节水型“生活-生产-生态用水”应该是什么样的结构与布局？在社会经济转型过程中华北地区的“生活-生产-生态”的用（耗）水会将发生什么的变化？如何估算华北地区的“生活-生产-生态”的用（耗）水，尤其是华北地区生态需水问题？
3.6华北地区生态环境变化的多维调控阈值与修复目标是个新的问题
华北缺水及其联系的生态环境恶化已是现实。如何从可持续发展的高度和与水相关的生态景观过程与格局，确定有利于地下水补给、控制地面沉降、防止海水入侵的地下水位、河道生态需水等多维调控阈值？如何确定适当的生态修复目标？是过去没有研究的问题。
3.7缺乏定量描述人类活动高强度作用下的流域水循环模型及综合集成系统
在考虑人类活动影响的流域水循环方面，陈家琦最先提出“人工侧支水循环”问题（陈家琦，1986），后来王浩提出“自然-人工”水循环二元模式的概念。但是，到目前为止，描述人类活动高强度作用下流域分布式模型研制，仍然是一个空白。在解决区域缺水与修复生态环境的决策支持问题方面，也缺乏将水循环变化和水生态环境演化耦合的综合集成仿真系统。
3.8针对南水北调工程实施后如何合理调配“地表水-地下水-外调水”的问题，其科学基础研究有待进一步加强。
由于供水系统是由当地的地表水、地下水和外调水以及处理的回用污水等多水源组成，在地表水调节水库不足情况下，如何合理调配各种资源，充分发挥多种水源的综合效益，是迫切需要研究的难题。其科学问题的难点是：解决华北缺水以及生态环境修复决策中合理调配的科学依据和准则是什么？如何将自然科学问题与社会科学问题统一到区域可持续发展层面，提出华北地区经济结构调整等重大决策的支持？
4.问题与挑战
从华北地区水资源安全问题的国家需求的水循环基础科学问题看，最为突出的挑战有下列几个方面：
4.1流域水循环及生态环境变化中的人为影响因素的确定与量化方法
华北地区人口密度大，社会经济发达。1980年以来华北地区的流域产流和地下水补给条件发生了明显变化，导致了华北山区径流明显减少、城市化地区地下水大漏斗问题严重、区域水资源评价还原估算等困难。这些变化的原因是什么？如何识别流域水循环中人工侧支水循环的贡献，科学估算水资源量？如何量化华北地区水生态环境变化中的人类活动的贡献，剖析近五十年海河流域生态环境的演变过程？是揭示海河流域生态环境恶化根本原因的关键。
4.2华北地区社会经济转型中的用水规律
由于华北地区特殊的地位和水资源限制矛盾，其用水结构正在不断发生变化。在经济全球化进程中华北地区经济结构将面临重组与优势产业发展模式新的格局挑战。因此，社会经济转型过程中华北地区的“生活-生产-生态”的用水变化规律尤其是生态需水量估算，成为关键的科学问题。这需要借鉴国外发达国家和发展中国家经验，开展经济学、地理学、生态学与水资源的交叉研究。
4.3流域水循环与生态环境变化的耦合机理
华北地区缺水问题与目前生态环境恶化有直接的关系，涉及到地理、水文、社会经济多个方面。如何将高强度人类活动影响的流域水循环变化过程与所制约的水生态环境变化过程实质地联系？它们的耦合机制是什么？如何建立高强度人类活动影响下的流域水文-生态模型，定量复演变化环境中的流域水循环过程以及水文-生态变化过程？是拟解决的关键问题。
4.4可持续发展与地区经济结构调整的“节水-调水-用水”效益配置
南水北调工程实施后，如何合理调配各种资源，充分发挥多种水源的综合效益，是问题的关键。目前，在多水源如何配置的效益评价问题上有相当多的争议。焦点是：如何确定华北地区未来的经济系统在生态系统中的地位？如何协调华北地区缺水背景下，社会经济发展和修复生态环境之间的用水矛盾问题？如何通过华北地区用水大户的农业经济结构的调整提高农业用水的效益？因此，从可持续发展基本准则出发，在前面四个关键问题（流域水循环、生态演化、社会经济用水以及它们综合集成的系统规律）基础上，进一步研究华北地区未来经济结构调整的“节水-调水-用水”配置的综合效益，是解决国家需求应用问题的关键。
5.展望
长期以来，华北地区高强度的人类活动和社会经济发展与生态环境之间总是存在不可避免的冲突和矛盾，尤其是近50年来。有否二者共享的协调途径呢？从宏观的战略方面，可持续发展的理念为解决这对矛盾提供了准则。生态经济学的价值观为构建有利于华北地区自身环境的经济发展，提供了实现可持续发展模式的可能。为了真正解决华北缺水问题，提出有效的环境修复对策，除了要有新的思路之外，重视日趋严重水的问题的科学基础研究和针对国家重大需求的应用研究十分重要。
在未来的十年内，华北水资源已经与水相关的生态环境修复研究，可望在水循环基础研究、水生态环境演变及社会经济用水研究，和综合集成模拟、调控与修复对策研究三个层面上有所进展，系统关系如图1所示意。
水循环基础层面上，将会注重于：
（1）华北地区干旱及生态演变的气候背景研究
（2）华北典型山区径流变化及环境影响的水循环机理研究
（3）华北典型城市地区水环境变化与地下水可再生性研究
（4）华北典型平原农业区环境变化及水循环机理研究
（5）变化环境中的流域水循环及分布式模型研究。
在水生态环境演变及社会经济用水层面上，将会注重于：
（1）华北地区现代生态环境系统的形成过程与演变机理研究
（2）华北地区社会经济转型下用水规律研究和华北地区生态变化的安全阈值与修复目标研究。
在水资源安全和生态环境修复对策层面上，将会针对南水北调重大工程和北方节水问题，注重于：
（1）水-生态-社会经济复合系统综合集成研究
第6篇：水循环的途径范文
关键词：水文循环；气候变化；人类活动
水文循环作为地球循环系统的重要部分，随着人们对环境保护意识的增强，人类通过生产生活的节能减排并结合生态环境评估水利设施的修建，同时通过研究气候变化对环境的影响从而采取合理措施改善环境。
水文循环的影响因素可分为气候变化和人类活动，是影响流域水文循环和水资源演变的两大因素，两者是相互作用而共同作用于水文循环，需要进一步了解影响两者对水文循环的影响途径，更好地改善环境，保护水文循环的良好平衡，促进人水和谐的进程。
1 水文循环概念和成因
水文循环是指地球上的水圈，通过吸收太阳的能量以蒸发、降水、渗透等形式，从一个地方转移到另一处，改变状态到地球上另外一个地方。地球上的水圈作为一个永不停息的动态系统，在一个足够的时期里，全球范围的总蒸发量等于总降水量。水循环的形成有多种原因，目前普遍分为内因与外因两方面，内因是水在通常环境条件下三态易于转化的特性，外因则是辐射和重力作用。
2 人类活动对水文循环的影响
人类的自身活动对水文循环的影响因素不容忽视，自1980年国际自然同盟提出可持续发展以来，陆续提出人与自然的和谐共处等观念，通过减少行政法规等方式限制人类活动对包括水文循环在内的环境影响。人类活动对水文循坏的影响，基本分为直接型（水利工程和农田灌溉等）和间接型（土地利用和城市化等）。
（1）水利工程自古是治国安邦的重要内容，从自然分流的都江堰到全球闻名的三峡大坝，水利工程作为防洪灌溉，蓄能发电的重要途径，在减少火力发电等节能减排等方面贡献突出，国内众多流域的洪涝灾害明显减少。但水利工程对水文循环的影响不容忽视，水利工程由于蓄水等方式导致流域的下垫面发生变化，影响区域内的地下径流与水面的蒸发进而形成区域内的小气候，影响水文循环。如南水北调，调水线路中跨越长江等四大流域，沿途水分蒸散发量巨大，长距离的水资源输送影响着沿途城市的水资源与分配及其水文循环。
（2）化石燃料的燃烧，火力发电等生产生活消耗大量化石燃料，排放产生的CO2已经成为全球气候变暖的主要原因，气候变暖自然影响全球温度与全球太阳辐射的增强，进一步影响流域蒸散发，影响水文循环的守恒。
（3）废气的排放，除去温室效应主要气体CO2，农业和工业活动排放的CH4、CO2、N2O、PFC、HFC、SF等其他温室气体同样可以通过温室效应增强气候变暖。
（4）土地的开发利用，导致破坏原有的下垫面生态环境，突然改变原先的地下渗透循坏系统，进一步影响原来的区域植物的蒸散发、坑洼截留和地下径流等，促使流域汇流条件变化。
（5）城市化发展，由于城市化的迅速发展，城镇比的上升，人们逐渐意识到城市化水平与城市内涝的关系，目前已经有专家学者进行海绵城市的研究。城市化水平的变化，同样将原有的区域水文循环打破，通常将原来分散有序的地下系统通过给排水工程改变成集中管道供水，导致原先的地下径流基本不存在，进而影响水文循环。
3 气候变化对水文循环的影响
全球气候变化，对水文循环目前分为温度变化、降水变化、海平面上升和蒸散发变化四个方面。
（1）温度变化：根据C-C定律（克劳休斯―克拉珀龙定律）可知大气温度越高，大气的持水能力越强，全球的降水量整体会增加，同时蒸发量和径流量随之增加。温室气体（CO2）自1957年在夏威夷蒙纳罗亚和测量站进行检测以来，CO2的浓度不断增加，进而导致全球温度上升，温度上升促进水文循环。同时温度升高会使降水的季节分配发生变化，一般情况下会使冬季降水增多，夏季降水减少，不利于全球与区域的季节内的水量调节。全球范围内，冬季的流量所占的全球流量比有所增加。
（2）降水变化：显然降水的影响直接影响全球的水文循环，降水的不确定性会引发洪涝灾害等严重问题。随着气候的变化，增加了降水量变化的不确定性，增加洪涝灾害和干旱的出现频率。降水量的变化，会导致降水分布不均匀，从20世纪全球降水变化的检测结果可以看出，对于北半球的40°-70°纬度（北半球的中高地带）降水增加62mm/世纪，南半球的0°-30°之间（副热带地区）降水增加82mm/世纪。在全球的气候变化下，降水量明显增加，因而降水与流量年内的变化增大，对区域的与年际内的水资源调整影响较大，通常情况下原来的干旱区与半干旱区水资源对于气候变化影响极其脆弱，主要表现在降水打破原有的平衡土地调节能力，出现洪涝灾害和旱灾等现象，降水增加可补偿一部分地表水的减少，但由于人口的增加和水需求的速增，地下水也会明显减少，在长期内同样得不到补充，部分地区甚至多年持续洪涝灾害年和干旱年。全球气候变化使冰川融化和积雪融化现象严峻，这些过程使年内的最大流量转移到春季，或者春季转移到冬季，年际的雨量分布不均匀，增加了流域的水资源脆弱性。
（3）海平面上升：随着人类活动等因素，全球气候变化引起海平面上升的现象导致地下水与河口盐渍化面积增加，沿岸区的淡水供应量减少，含水层和河口淡水量的过度减少，进一步使海平面上升作用加剧，形成恶性循环。同时海平面上升导致全球的海洋与陆地比例变化，自然水文循环必然随之产生变化，达到新的平衡状态。
（4）蒸散发变化：蒸散发过程体现的是物质与能量的交换，是全球水文循环的重要环节，同时连接着全球水循环和地表热量平衡的重要因素。随着城市化发展、生产生活等造成的全球变化条件下，温度、太阳辐射、大气温度和风速风向随之产生变化。通过上诉的因素导致水域的隐形蒸散发，会直接抵消降水增加的效应，进一步是河川水量减少，加剧降水对地表径流的影响。
4 总结和展望
近年来，伴随气候变化以及大规模工程建设，快速城市化U张等剧烈的人类活动，水文要素发生了显著的趋势性变化，极端水文事件发生的机率明显增加，城市内涝灾害等突发事件日趋频繁。
为建设成可持续发展、人水和谐的水科学利用，需要我们约束自身的生产生活，大力推进节能减排，合理新建水利枢纽，合理规划分配水资源从而合理促进经济社会发展。同时应当建设和管理河流类型自然保护区，对于现有流域应当合理规划利用；已开发利用的河流适当地开展退耕还湖，限制捕捞等措施恢复原有的生态环境，最终形成节水优先，人水和谐的可持续发展观。
参考文献
[1]詹道江，徐向阳等.工程水文学[M].北京：中国水利水电出版社，2013.
[2]丁一汇.人类活动与全球气候及其对水资源的影响[J].气候变化观测现实，2008.
[3]宋晓猛，张建云等.气候变化和人类活动对水文循环影响研究进展[J].水利学报，2013.
第7篇：水循环的途径范文
农田生态系统作为陆地生态系统的重要组成部分，研究其CO2通量和水汽通量的变化特征对于探讨整个陆地生态系统的碳、水循环具有重要的意义。笔者采用涡度相关系统测定了晴天条件下夏玉米农田生态系统抽穗期的水碳通量，分析其日变化特征。研究结果表明（：1）农田生态系统CO2通量随着光合有效辐射的增强而增大，用米氏方程拟合达到极显著水平，最大潜在碳通量为3.63398mg/(m²•s)；（2）CO2通量上午和下午没有明显的差异，不存在气孔抑制现象；（3）水汽通量随着光合有效辐射的增强而增大，但下午的水汽通量显著大于上午，其原因在于下午的饱和水汽压差远远大于上午，造成下午的蒸腾和蒸发更大；（4）冠层导度随时间的推移基本呈减小的趋势，到11:00左右基本保持恒定，到14:00左右随着光合有效辐射越来越弱，冠层导度逐渐减小，造成这一结果的原因可能是露水蒸发引起上午冠层导度被高估。
关键词：
玉米农田；水汽通量；CO2通量；冠层导度；日变化
随着科学技术的进步和生产力水平的提高，人类对环境的影响范围及力度迅速扩大，大气中CO2浓度的变化对全球气候的影响以及全球性水资源短缺已成为当前阻碍人类社会进步的主要问题。为寻求地球生态系统碳水循环调控管理的有效途径，对各种生态系统（海洋、陆地）水热、CO2通量进行了长期观测研究。目前，陆地生态系统CO2循环和水循环已经成为全球变化研究中关注的热点问题[1-2]。国内外研究学者正密切关注各种类型陆地生态系统碳水通量的日变化、季节变化和年际变化规律及其环境控制机制，从而估计陆地生态系统水碳通量的时空变化[3-7]。研究表明，对于全球碳水平衡来说，陆地生态系统碳水循环起着重要的作用[8]。农田作为陆地生态系统碳水循环的重要组成部分[9]，受人类活动的影响最大，对农田生态系统碳水收支进行深入研究，是全面探讨整个陆地生态系统功能不可缺少的内容。对农田生态系统中的水碳循环过程及其变化趋势的进行研究，将会帮助我们了解气候变化对农田生态系统的影响及农田生态系统的碳水循环对全球碳水循环的影响。涡度相关技术通过长期和连续的通量观测直接测定植被与大气间CO2、水热通量[10-12]，为研究生态系统尺度CO2、水汽通量的变化规律及其对环境变化的响应提供了可靠的途径，涡度相关法已成为当前地气交换研究中最先进的通量观测方法。本研究采用涡度相关技术测定了夏玉米农田生态系统CO2通量和水热通量，分析其日变化规律及与环境因子的关系，定量阐述了玉米抽穗期的水碳通量变化特征，为农业生产提供科学的数据支持，为提高农田生态系统碳积蓄能力和农田作物生产力水平及水分利用效率提供理论依据[16]，对进一步定量研究区域水碳循环及粮食安全应对气候变化的技术具有重要意义[17]。
1材料和方法
1.1试验区概况试验在位于青岛农业大学胶州现代农业科技示范园（东经120.48°，北纬36.26°）内进行，试验所在地气候属于暖温带季风气候，气候温和，四季分明，年平均气温为11~14℃，年平均日照时数为2229h，近10年的年平均降雨量为662mm。降雨主要集中在7月下旬和8月上旬。试验地土壤为砂浆黑土，pH6.78，属半湿润易旱区。观测面积为150m×200m，除了观测区域西面为果树外，其他方向与观测区内种植种类相同，均为冬小麦、夏玉米一年两熟轮作制度。夏玉米的生育期一般为6月中旬至10月上旬，冬小麦的生育期从10月上旬至次年6月上旬。在作物生长期水分供应充足。2013年6月26日种植夏玉米，品种为‘郑单958’，采取免耕带肥种植方式，行距为0.65m，株距为0.22m，肥料为N-P2O5-K2O(22-10-10)，施肥量每公顷525kg，在小喇叭口期每公顷追施尿素225kg，10月10日收获。
1.2数据测定试验采用美国Campbell公司生产的涡度相关系统在胶州试验站对夏玉米农田CO2通量、水汽通量进行了连续的定位观测。采用CSAT3型（Campbell公司）超声风速仪测定三维风速；采用LI-7500型CO2/H2O开路红外气体分析仪测定潜热、CO2和H2O的垂直通量，超声风速仪和红外气体分析仪安装在在通量塔的同一高度（玉米生长前期及中期高度为2.5m，玉米季后期高度调整至3.5m）。本套仪器安装于胶州示范园的东南部，面积为30000m2的农田的中心位置，采用全自动的气象观测系统同步测定气温、太阳辐射、大气湿度、土壤湿度、冠层温度等数据，通过CR3000采集器自动采集观测数据，每30min储存数据一次。
1.3数据处理在夏玉米抽穗期选择未进行农事操作的连续晴天（2013年9月13日至9月19日）进行分析，期间太阳光合有效辐射如图1所示。通过异常值剔除法剔除掉涡度相关系统测定的异常数据，并对涡度相关测定的潜热通量和CO2通量进行WPL校正[18]。用WPL校正后的潜热通量(LE)经过式(1)计算出水汽通量(ET)，式中ta为大气温度。
2结果与分析
2.1CO2通量、水汽通量及冠层导度的日变化特征将选取的夏玉米农田的7个晴天数据进行平均，白天光合有效辐射(PAR)、CO2通量(Fc)、的日变化特征如图2所示，水汽通量(ET)和冠层导度(Gc)的日变化如图3所示，气温和饱和水汽压的日变化如图4所示。从图2、3可以看出，上午随光合有效辐射的增强，CO2通量和水汽通量增大；下午随光合有效辐射的减弱，CO通量和水汽通量减小。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，最值分别出现在12:30和14:00。图4中，进一步分析冠层导度的日变化发现，冠层导度也随着光合有效辐射的变化而变化。日出后，冠层导度随时间的推移基本呈减小的趋势，到11:00左右基本保持恒定，到14:00左右冠层导度明显减小。
2.2水分利用效率的日变化特征用CO2通量(Fc)和水汽通量的比值来计算出农田水分利用效率，计算式如(2)所示，农田水分利用效率(WUE)的日变化规律如图5所示。由图5显示可知，农田水分利用效率上午随时间的推移越来越小，而在中午前后达到恒定，下午基本保持不变直至傍晚，随着光合有效辐射的减小，光合的同化作用减弱，使得水分利用效率急剧减小。CO2通量和水汽通量的关系（图6）表明，水汽通量与CO2通量之间存在着显著的耦合响应，这与王志强等[19]的研究结果一致。从图中可以看出上午和下午水汽通量和CO2通量的关系存在着显著差异，在一天中二者关系形成了一个“环状”结构。
2.3CO2通量对光合有效辐射的响应白天生态系统CO2通量对光合有效辐射的响应如图7所示。从图7可以看出，净生态系统碳通量随光合有效辐射的增强而增大，但随着光合有效辐射的增强，碳通量增大的趋势逐渐减弱。CO2通量(Fc)对光合有效辐射(PAR)的响应可以用Michaelis-Menten方程式(3)进行拟合（图7）。
2.4水汽通量和冠层导度对光合有效辐射的响应白天水汽通量对光合有效辐射的响应如图8所示。从图8可以看出，水汽通量与光合有效辐射之间存在极显著的线性关系。无论是上午还是下午，水汽通量都会随着光合有效辐射的增大而增大，在相同的光合有效辐射下，上午的水汽通量明显小于下午。冠层导度对光合有效辐射的响应如图9所示。从图9可以看出，在上午10:00之前，冠层导度与光合有效辐射之间没有明显的响应关系；而从10:00以后到傍晚，冠层导度都会随着光合有效辐射的减小而减小，具有显著的线性关系。
3结论
在玉米抽穗期晴天条件下，农田生态系统CO2通量随着光合有效辐射的增强而增大，用米氏方程拟合达到极显著水平，上午和下午没有明显的差异，不存在气孔抑制现象；水汽通量随着光合有效辐射的增强而增大，但下午的水汽通量显著大于上午，其原因在于下午的饱和水汽压差远远大于上午，造成下午的蒸腾和蒸发更大；冠层导度随时间的推移基本呈减小的趋势，到11:00左右基本保持恒定，到14:00左右随着光合有效辐射越来越弱冠层导度逐渐减小，造成这一结果的原因可能是露水蒸发引起上午冠层导度被高估。
4讨论
4.1上午冠层导度偏大的原因图9显示，上午8:00—10:00冠层导度偏大。导致上午冠层导度偏大的原因可能与露水有关。在夏玉米抽穗期的9月中旬，田间高湿和较大的昼夜温差会形成大量露水，而这些露水会随着太阳升起、气温升高而开始蒸发，露水蒸发加大了农田冠层水汽扩散的强度，但由于涡度相关系统无法区分地表蒸发、露水蒸发以及气孔蒸腾，因此，会因为露水蒸发造成冠层导度高估。到10:00前后，随着露水蒸发完成，冠层导度主要由地表蒸发和气孔蒸腾引起，冠层导度被高估的现象消除。
4.2上午和下午碳通量对称响应的原因碳通量主要反应光合作用对碳的同化作用，而光合作用主要受光合有效辐射的影响，由图2可知，一天中光合有效辐射随时间基本呈正弦分布，上午的光合有效辐射和下午保持对称，使得上午的CO2通量和下午也出现对称。由碳通量的对称响应，也反证了C4作物玉米田不存在气孔抑制现象。假如存在气孔抑制现象，必然造成碳通量的非对称响应[20]。
第8篇：水循环的途径范文
论文摘要：对我国目前水环境现状和发展过程进行分析，提出需水管理、循环用水等对策和施，为实现健康社会水循环提供初步思路。
0前言
水资源是基础自然资源，是生态环境的控制因素之一，同时又是战略性经济资源。当前水资源短缺已经成为我国经济持续发展的限制因素特别是人为的水环境污染，严重威胁着人类自身的健康，因此，世界各国都越来越重视污水的处理和回用技术的发展水资源的短缺，水污染的加重是我国当前水问题的两大主要方面。实现水资源的可持续利用，遏制水污染加剧的趋势，乃至恢复良好的水环境，是我们急需解决的问题。
1我国水环境现状
根据环保总局2003年公布的数据，我国七大水系29．7％检测断面属于劣V类水质，32．2％的断面属于Ⅳ、V类水质，只有38．1％的断面满足I一Ⅲ类水质要求；监测的28个重点湖、库，劣V水质占35．7％，V类水质湖库占14．3％，仅有3．6％湖库满足Ⅱ类水质要求。
我国水环境的现状和国家经济发展过程密切相关，根据经济发展过程我们把水环境发展划分为两个阶段：
第一阶段是单向型经济。我国工业化初期，工业规模小，水资源相对丰富，水环境容量也较为宽松。工业生产几乎完全采用粗放型模式，“人定胜天”、“我国幅员辽阔，人口众多，资源丰富”是当时的流行语，经济增长依靠资源高强度开采和消耗，同时高强度破坏生态环境。这个阶段水资源被看作“取之不尽，用之不竭”，是最廉价的资源之一，大量清水被使用后变成污水不加任何处理被任意排放。
第二阶段是“末端治理”阶段。特别是改革开放以后，工业化程度的提高，人们对资源的需求越来越大，同时环境容量被逐渐消耗。我国出现资源短缺和大面积污染现象。为了促进经济的增长，继续扩大资源的开采和使用，还通过工艺革新、减少浪费等措施减少资源的浪费，“增收节支”、“开源节流”、“达标排放”是各种媒体常用词语。这个阶段我国水资源短缺日益凸显，水环境质量持续下滑，地下水位持续下降。这时各地修建大型水利设施、跨流域调水、海水淡化等，开源成为主要措施。
随着循环经济理念的逐渐深入，一些地区也开展了雨水利用和污水回用等措施，在工业企业和生活小区普遍开展节水工作，水重复利用率得到很大提高。清洁生产、源头控制、污染预防等概念逐渐传播，但由于大多数人对此缺乏系统深入研究，相关法律、经济、技术等也有待完善，整体上水环境质量仍在下滑。
2水循环措施及对策
按照1997年人口统计，我国人均水资源量是2220m32030年人口预计达到l6亿。人均水资源量是1760m3按照国际上一般承认的标准属于用水紧张的国家。根据统计，我国水资源消耗80％淡水用于工业，因此工业废水的回用具有巨大的潜力可挖。
(1)推行需水管理
传统的水资源管理模式“以需定供”，一个区域需要多少水，供水部门就设法通过开源提供多少水，地下水不够就开采地表水，当地表水不够就跨区域调水。这种模式下，用户需水量增加首先是向供水部门要水，供水部门也愿意修建大型取水工程增加供水量来提高自己的效益。但在大量用水的同时也就产生大量的污水，一个区域的水环境容量存在一个最大值，大量的污水进入到区域水体后必然导致水环境的恶化。
保护和恢复良好的水环境，实现水资源的健康循环，从而实现“以供定需”的管理模式。根据一个区域的最大水环境容量，和近期内污水的处理能力，确定最大排放污水量，最大供水量不超过区域社会循环水量最大值，即最大污水排放量，用户对水量需求增加时，通过用户端来解决，包括工艺改进，产业结构调整，生活方式的改变等等，实现用户内部和用户之间的水资源循环使用。日本和欧洲国家的城市供水总量没有增加，经济却在持续发展臣在推行需水管理模式时，根据工厂、企业、宾馆、饭店等不同行业的特点，制定限量供水的额定指标，居民按照家庭人口的多少定出生活用水额定指标，在此基础上，对自来水用户采取超量加价收费的措施，用经济手段来促进人们对淡水资源匮乏的认识和节约用水的行动，从而逐步使人们认识水资源的本来价值。
(2)推进循环用水
循环用水是根据不同的用水对象对水质不同要求，根据优质优用的原则，然后对其排水不经处理或适当处理。再用于水质要求低的用户，通过增加水的使用次数减少新鲜水的使用量。发展循环用水符合循环经济的“3R”原则，减少社会经济系统流人和流出的物质量，实现水资源在空间上、时间上和数量上的最佳运用，从而推动生产方式从粗放式向集约型转变，促进经济结构的合理调整。实现社会的可持续发展。
从现阶段来看，我国自来水价偏低，从市内河道里取水进入自来水厂进行净化的自来水与从外省市经长途调来的水从价格上区别不大，人们对节约用水的意识淡薄。特别是我国北方城市的淡水资源更为匮乏，南水北调的规划是多年来的愿望，实施起来也需付了极大的代价，但国家为了保障人们生活稳定，政府有关部门每年向自来水费中投人大量的补贴，淡水资源的真正价值未能在水价中准确体现出来。物以稀为贵，只有彻底将自来水价格推向市场，才能体现出淡水资源的真正价值来，才能刺激消费者水的忧患意识和节约用水的实际行动。
同时，为使再生水得到充分合理的利用。有关部门应出台明确的优惠政策和必要的强制性政策。凡是能够利用再生水的工厂、企事业单位和居民都能享受优惠的水价(额定指标内的用水量)；强制性政策对能够使用再生水的工厂、企事业单位(再生水水质能达到用水水质标准)无正当理由却不接受使用再生水的单位，采取加倍收取自来水水费的临时措施，使其很快接受使用再生水。对仍坚持不使用再生水的要核减其自来水用水指标。
3.扶植污水处理行业的发展
促进水循环，必须注重污水处理行业的发展，包括资金和技术的支持。污水处理行业是消除污染，为民造福的行业，也是耗资较大行业，每天处理污水20万111的污水处理厂每年需要运行经几千万元。由一个部门出资是不可能的，只能在政府的统一组织下由多方进行筹措，从城市建设资金，污水处理费，超标罚款，财政收入等方面共同努力集资，这种方法在中小城市更为适宜。
在现有的技术经济水平条件下，加大人力、物力在污水处理技术上的投入，控制水污染是实现水循环经济的基础。不仅要继续研发新的污水处理工艺还要注重污水专用处理设备、仪表的国产化，从根本上解决了国外设备需要国外专业维修人员进行维修及国外设备淘汰后没有备品备件的实际问题。
目前我国污水处理厂工艺选择没有专门的机关进行审查把关，造成有些污水处理厂的建设由于处理工艺选择不当产生了进水水质浓度不高却选择了较复杂的处理工艺。有关部门与国家计划部门紧密配合，严格把关，正确选择，就会使不必要的浪费问题消灭在萌芽中，从而也会节省一批基本建设投资，使建设资金发挥更大的社会、环境效益。
政府也要给污水处理行业一些优惠的政策，如较合理的低价格的电价、污水处理费要按照排出废水的水量和水质实行综合指标计费进行收费政策等。污水厂现已转变企业经营型实体，但为民造福的宗旨没有变，所以不能把这个企业办成追求高利润的企业。污水处理厂又是保护环境治理污染的企业，应当享受政府颁布的各种减免税优惠政策。
(4)拓宽水循环的使用途径
从目前的经济技术条件考虑，所有的污水不可能都循环使用，水的社会循环不能实现密闭循环。怎样实现在现有条件下水的社会循环最大化，是我们面临的紧要问题。把再生水利用的渠道拓宽。要因地制宜根据需要确定利用途径，如农业用水、农业用水、市政及园林用水、城市二级河道景观用水、生活杂用水、地下水回灌用水等多种利用途径选择。
第9篇：水循环的途径范文
1.绿轴式居住区之理水方式
绿轴式居住区的理水有以下4种方式：1)规则式：运用矩形、多边形、圆形、弧形等几何形态，其水际线坚硬分明给人以特定图形感，多位于居住区建筑物前方或绿轴中心，以人工美为出发点使之成为视觉轴线上的重要点缀物或关联载体。2)自由人工式：在几何形态基础上进行自由形变，破坏其固定感，使得水际线柔和流畅，水面曲折有致，宽窄不一，给人以变化的图形感和自由的围合感，多位于绿轴视线中心丰富其景观空间。3)自由自然式：模仿大自然中的天然湖泊，强调水际线的自然曲线变化，有着天然野趣的意味。可使居住区的不同环境区域产生统一连续感，充分发挥自然式静水的系带组景作用。4)综合式：多运用2种组合理水方式形成居住区水系景观。如规则式与瀑布自由人工式的组合、自由人工和自由自然式的组合，规则式与自由自然式的组合等（见表2）。
2.绿轴式居住区之水岸型式
不同理水形式会产生相应的水岸型式，在绿轴式居住区水系营造中主要有以下3种水岸形式。1)壁立式：由于水体水深较浅，绿轴式居住区中木桩护岸、干砌直立的水岸型式运用较多。既可以采用密排松木桩的型式，也可采用石质、混凝土等材料塑造直线型护岸，顶部以石块装饰，侧面则贴装饰板材；或顶部为绿化，侧面为石砌饰面，保留岸坡的缝隙为溪流与土地之间架构水循环的通道，保证水、空气的渗透顺畅并为生物提供繁殖和生长环境。2)坡地式：由于绿轴式居住区坡度较缓或腹地较大的地段多为草坪和乔灌绿化，因此护岸与水体接触部分或构筑石质、木质台阶，或直接通过多种植物来达到稳定水岸的目的，同时保护水岸的自然状态。如在水边种植垂柳、水杨、白杨以及芦苇、菖蒲等喜水特性的植物，通过植物的生长依靠发达的根系来稳固堤岸，使之更类似于自然状态的水岸。3)置石式：绿轴式居住区中的水系多根据水位的变化及水深情况，采用置石，叠石的方法以减少水流对土壤的侵蚀，同时水系护岸坡度自然舒缓，控制在自然安息角的范围之内、水位落差小而且水流平缓。
3.绿轴式居住区之水系水源
绿轴式居住区水系用水一般有以下3个主要来源：1)自来水供给：绿轴式居住区内面积和用水量较小的水景，如喷泉、水池、瀑布等其供水来源主要依靠城市供水管网，用水量和水质都有保证，但缺点是费用较高。2)就地掘井：绿轴式居住区可以从自备水井抽取地下水补给水系用水，在满足水量、水质要求的前题下可节省建设投资，水源地应尽可能靠近供水区；为降低取水成本应选择在地下水位浅埋或自流的地段。3)雨水利用：现代的水系用水可通过雨水收集方法获得。在居住区内建筑物的四周设置雨水收集系统(包括屋面的蓄水系统、管网布设的输水系统、过滤系统以及配水系统)，再加上地面的蓄水系统共同构成雨水的再利用体系，最终达到节水的目的。
4.问题与讨论
由于水系对改善环境、调节现代人紧张情绪、营造欢快愉悦气氛等方面有着显著效果，越来越多的水系出现在我国绿轴式居住区建设中。但同时也有一些问题比较突出，值得讨论。1)关于营造形式的问题：由于受绿轴的空间大小、用地面积形状等限制，使得理水形式较为单调。同时开发商们也考虑到相比其他传统形式的居住区，其水系多次开发及运行的经济性尚不那么明显，可行性也较小，故而导致其形式趋向单一化。所以，这就要求景观设计应充分利用可用地的特点，同时考虑运行成本等经济因素，以获得最佳的水景效果。2)关于取水途径的问题：由于绿轴式住区水系开发面积一般不太大，部分开发商只看到眼前利益而忽视水循环利用的长远经济效益，采用自来水供给或自备井抽取地下水，较少利用雨水循环系统补给用水；又因这类水系面积较小所以不具备水体自净能力，只能依靠外来水源的注入和替换来保证水质，故而在一定程度上增加了居住区环境的后期维护成本。我们认为：即便水系面积不大耗水程度较小，也不能忽视节水带来的长远经济效益，以及雨水利用和住区自身再生水利用的生态效益，应鼓励开发商建立完善的水资源循环利用系统。
