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水循环原理范文1
关键词：水资源；规划；给水排水；循环利用
Abstract：Withthedevelopmentofurbanizationtheurbanwaterdemandiskeepingincreasing,meanwhilewaterpollutionbecomesmoreserious.Nowthere''''smoreandmorewaterresourceorwaterquality-inducedwatershortage,thereforethetraditionalorpresentconceptonurbanwatersupplyanddrainageplanningcouldnotsatisfythedemandtoprotecttheurbanwaterresourceandregionalnaturalwaterenvironment.Inthepaperthenewconceptonurbanwatersupplyanddrainageplanningisproposedsoastosetupthemodernurbanwaterandwaterdrainageplanningconceptandmakethebasisforrealizationofenergy-savingandemission-reductionandtheconstructionofresource-savingandenvironmental-friendlycity.
Keywords：waterresource；planning；watersupplyanddrainage
随着全球城市化的进程，城市需水量日渐增加，水污染状况有增无减，水量性缺水也逐渐向资源性与水质性缺水转变。本文提出城市流域水资源循环利用与可持续发展规划概念，主要是基于对目前现行的城市给水排水专业规划在规划理念上一种转变的探讨。
传统的或现行的城市给水排水专业规划的基本要求是：如何满足城市生产与生活用水的需求和保证排水快速安全；而城市流域水资源循环利用与可持续发展规划概念是：除保证城市生产与生活用水的需求和安全外，是将一个城市或一个区域的供水或污水废水都把它看成是一种资源，而对这种资源进行系统的规划，使之合理的进行处理与循环利用，达到本区域或本流域的水环境平衡，保持社会经济的可持续发展，构筑资源节约型，环境友好型城市。
1水资源循环概念
水是循环性资源，亦是可以再生的资源。根据其客观规律和循环的方式，我们可以把它分为自然循环与社会循环。
1.1自然水循环
水在自然界中以固态、液态、气态三种方式存在，在水圈、大气圈、岩石圈、生物圈范围内处于往复不停的循环运动状态中。在太阳辐射和地心引力的作用下，水从海洋蒸发变成云（水汽），又以雨、雪等方式降落到地面，部分蒸发，部分渗入地下或汇成地下径流和地表径流，最终又回归大海。水的这种周而复始的循环运动称为水的自然循环。
自然水循环的特点：①自然水循环是一个相对稳定的、而又错综复杂的动态系统，不论是大循环还是小循环，都和气候、土壤、地质地貌和植被条件等自然因素有关。还受到山塘、水库等人为因素影响。水资源的质与量及其分布状况是自然历史发展的产物；②在水的自然循环中，不但存在水量的平衡关系，而且还存在着水质的动态平衡关系，即水质的可再生性。
在大自然循环条件下，全球的水量循环是平衡的。据近期资料报道，全球的循环水量为496000Km3。其中，海洋蒸发水量425000Km3，陆地（包括陆地水面以及土地）蒸发水量71000Km3；全球水分蒸发水量496000Km3；海面降雨量385000Km3，陆地降雨量111000Km3，全球水分总降雨水量496000Km3。总降雨水量与总蒸发水量是平衡的。另外，在海域与陆地水量平衡方面，陆地降雨量比陆地蒸发量多40000Km3，这部分水量即为入海径流量。海域水面蒸发量比海域水面降雨量多40000Km3，所损失的水量由入海径流量补充，同样形成水量平衡。
根据海水、地表水和地下水的储水量及其循环水量，我们不难估算出各种水体的水量循环关系及其全部交换一次的平均循环周期时间。一般情况下，大气中的储水以及河流水是交换最为活跃的水体，平均交换周期分别为10d和11d。而冰帽和冰川的平均交换周期最为漫长，达8000年/次。
1.2社会水循环
水的社会循环是指在水的自然循环中，人类不断地利用其中的地下径流或地表径流满足生活与生产活动之需。循环系统主要由给水系统、用水系统、排水系统3个子系统组成。给水系统与排水系统好比是一个城市或区域的动脉和静脉，两者不可偏废任何一方。给水系统中若过度取水，河流生态需水量就不能满足，或者用后的污、废水不经处理或处理不到位都会影响自然水循环。
1.3社会水循环与自然水循环的关系
社会水循环是自然水循环的一个附加组成部分，对自然水循环产生强烈的相互交流作用，不同程度地改变世界上水的循环运动。开发利用水资源是人类对水资源时空分布进行干预的直接方式，在人类大兴水利带来巨大生产效益和能源效益的同时，社会水循环对自然水循环带来的负面影响也日益显现出来。主要表现在以下几个方面：①水循环的途径被改变（时空变化），人工水库、人工运河、大坝、长距离跨流域引水等水利工程都大规模地截流水量，改变水循环的途径，使下游河段过水量减少，甚至干涸，导致河流对地下水补给量锐减。跨流域的调水，会加大地表水分支流域，水流的分散性增强，有可能影响地表水的更新周期和运动节律；②水循环量发生变化。人类提取的径流量每年达到全球可更新水资源量的10％左右，显著地改变了地表河流的入海量，使得不同层次区域上水循环量发生了显著的变化。③水质的变化，水体经过人类用水循环的干扰后，在水中化学物质的种类和数量上都有了极大的增加。污染源包括未处理的污水、化学排放物以及农田中冲刷的和渗入地下的农用化学品。
2我国社会水循环现状与传统城市给排水规划观念的反思
目前，我国总体上来看，社会水循环仍是一种粗放式、单向流的循环机制。即从流域上游或地下水含水层取水，经过用户一次利用之后，大部分排放至下游水体中。在整个水循环过程中，水只是一次性得到利用，并没有形成负反馈机制。全国可开采水资源总量的58％已经被使用，工农业发展和生活用水的增长全部依靠增加水资源的开采量来得到满足。但是，这些用于农业，农灌尾水和农田径流挟带着大量的化肥、农药回归水体，城市用户产生的大量污水大部分直接排放，不断地加大了对自然水循环的干扰，从而造成了两者之间的尖锐矛盾。
据预测，全国可开采利用的水资源，不考虑从西南调水，扣除生态环境用水后约为8000~9500X108m3，到2050年，全国需水量可能达到7000~8000X108m3，届时将接近可开采量的极限。到21世纪中叶，预计我国城市污水仍有较大增长，见表1，其中生活污水增长量占据了总增长量的较大份额。
从表1可以看出，全国未来城市污（废）水排放量将继续增加，届时城市污水排放的污染物负荷将对城市排水设施提出严峻的挑战。如果不能达到污水处理设施的快速普及和提高处理率、深度及超深度污水处理率、再生回用水应用率，未来水循环状况将更加严峻。据此，传统的城市给水排水规划观念已不能满足社会水循环的要求，必须从城市流域水资源循环利用与可持续发展的高度来重新思考城市给排水专业的规划理念。
就传统的城市给水规划而言，给水规划是以满足城市用水量要求，保证供水水质为最终目的，常把重点放在寻找水源上。但由于区域水资源受到污染，或暂时受到污染，水源水质不能满足城市供水水源的水质标准要求，在一时难以选择到理想的水源时，许多城市不是如何想办法治理和防止区域流域污染，而仍是从源头、上游取水。总的来看，城镇发展取水用水一直沿用这样一种线性思维：从近处取水不足时从上游或周围地区调水，用后排放、废弃；水资源仍不足时，考虑从更远一些的地方去调水。这种思维方式的流行，促使很多地方建设的引水工程其规模越来越大，距离越来越远，而把城市河流变成了天然下水道。这种用水策略越来越依赖城市内陆腹地河流上游地区水源的可用性。但这种可用性面临着越来越大的挑战。尤其是河流上游地区的用水增加，而下游地区可利用水资源量不断下降，同时水质也在不断恶化。
这种传统用水模式的弊端是：①大量的长距离调水工程，带来日益增长的巨额费用，造成越来越重的财政负担和水价的上涨；②可供用水量会日益衰减，水质安全问题难以保证；③河流生命将逐步丧失，景观和地貌会加速改变；④城市和地区之间的冲突和潜在纠纷会日益增加。
在传统的排水模式方面，城市排水则是以防止雨洪内涝、排除和处理城市污水、保护城市公共环境和本区域流域水质为目的，普遍认为污水是有害的，应尽快排除到城市下游。这种观念导致的结果往往是保护了局部的生活环境，危害了广大流域地区。这种传统排水模式的弊端是：①对城市排水规划理念的认识不明确，内容过于粗糙，排水规划只是简单地根据用地规划和城市道路规划划分排水区域，确定排水体制，大致勾勒出排水主干线和污水处理厂的位置，没有进行必要的区域水资源方案论证和综合协调，缺乏科学合理的方案比较；②传统城市排水规划只局限于单一的排放而不具备水资源循环利用与持续发展的观念，没有确立雨水、污水亦是一种资源以及要优先利用然后再排放的思想；③局限于本城市或本区域的排水规划，缺乏流域综合开发与利用的观念；④城市排水规划与市政污水与雨水处理设施建设缺乏有效的协调和配合；⑤缺少雨水污水资源化利用的技术配套措施。
总之，在我国传统的城市给排水规划理念中，比较多地受到“改造自然”、“人定胜天”等思想的影响，没有把人类作为流域内生态系统的一部分来加以研究和考察，片面地强调满足人类社会发展的愿望，以致干扰甚至破坏了流域和区域生态系统的协调和均衡。
3城市可持续发展的社会水循环理念
其实，在流域的城市群中，大多数城市都是临水而建，通过若干年的建设与发展，从城市功能上基本连成一体，一个城市的下游同时是另一个下游城市的上游。作为良好的水环境并不是局部地域而是整个流域。
在一座城市中，健康的水循环是要求城市具有完备的给水排水系统，既要有安全、可靠的供水系统，为居民提供洁净的饮用水，又要有污水收集、处理、深度净化、有效利用与排除系统。
如何建立城市可持续发展的社会水循环理念，在与传统的城市排水系统相比，至少在理念上具有以下三个方面的根本性变化。
3.1系统性理念
系统性本来是自然界中事物普遍具有的一种特性，以上讲的城市给排水工程，从取水、净化、到使用排放，其实就是一个完整的系统工程。如果我们用一种系统的思维模式和观点去重新审视我们的城市排水系统，也许会使我们更加接近掌握自然界和人类社会发展的某些客观规律，从而为解决目前城市发展中所面临的水危机提供一种更加综合、可行的策略。而城市流域水资源循环利用与可持续发展规划概念就是将城市水系统作为一个统一的系统，从整体上来考虑城市需水、用水、再生循环、排水以及居民生活条件、食品供应等方面的问题，不再把这些城市发展所带来的问题孤立和割裂开来，而是系统地考虑城市流域范围内的水资源流、营养物质流与能量流的合理分配和持续发展。
3.2资源的循环利用理念
自然界中没有废物，各种物质应该都能得到循环利用。在城市水系统工程中建立资源循环型是城市给排水系统的一种新的尝试和努力。它不是传统城市给排水概念上的一次性利用后排放的单向流，而是变成一种循环利用的闭环系统。即将首次利用之后的污水，收集起来进行处理，从而获取满足一定使用功能的再生水。这些再生水又通过专门的需配水系统，供给城市工业、市政等用水部门得到重复、循环地利用。
3.3内在的可持续性理念
20世纪，我们不断地修筑水坝，建设引水渠道，实施远距离输水工程，以寻求更多的新水源来满足城市扩张和人口增长的需要。使水环境越来越退化，水资源越来越短缺，致使城市发展对周围环境的影响和压力越来越大，社会水循环已经逐渐成为人类社会发展面临的一个沉重负担。可持续的水资源系统，它不仅要满足现代人的需求，而且要满足未来人的生存需求。它是一个哲学概念，而不是一个确切的存在状态。城市给排水系统的可持续性是现代城市用水系统的内在特性，是人类社会发展的必然要求，为社会用水健康循环所必需。
根据城市水资源可持续发展的理念，水资源的利用将由过去的“取水—输水—用户—排放”的单向开放型流动，转变为“节制性取水—输水—节约地用水—再生水循环”的反馈式循环流程。
4现代城市流域水资源循环利用与可持续发展规划理念
提出城市流域水资源循环利用与可持续发展规划概念，主要是基于对目前现行的城市给水排水专业规划在规划理念上一种转变的探讨，是实现现代城市给排水规划概念的关键，城市给排水规划由传统观念向现念转变可归纳为以下几个方面：
①从人对自然的索取向人与自然的协调共生、更有效地利用水资源可再生特性的观念转变；②从以需定供，向以供定需转变；③从以管理出厂水质为主，向管理用户水质转变；④从各自为政、各取所需，向资源共享、流域统筹管理转变；⑤从重常规处理工艺，向深度强化处理工艺转变；⑥从开源与节流并重，向以节流为先，治污为本，科学开源，综合利用转变；⑦从重污水达标排放，向污水资源化利用转变；⑧从只注重终端处理，向既注重终端处理更注重始端管理转变；⑨从单纯的雨水防洪排涝，向水资源利用角度强化雨水的管理和利用转变；⑩从传统管理，向信息化管理，社会化服务，法制化监控，多元化投资转变。
在现代城市供水系统的规划与设计中，新的供水规划理念是：首先考虑的是任何保护本区域的流域水源，科学分析流域水源的水量与水环境容量，全面提高水资源使用效率；在缺水城市和地区，要向当地政府和规划部门提出调整产业结构及控制用地规模，限制大耗水工业的发展，提高工业重复用水率；对与城市供水存在一定矛盾的上游农业区应积极发展节水农业，包括调整种植结构、产业结构使之与资源条件相匹配并推行节水灌溉，为下游城市提供丰裕的水资源环境；在城市用水规模预测中把工业节水指标考虑进去，并使工业复用水率这一主要节水控制指标落到实处；城市取水规划应立足于依靠本地区河流的水资源来解决，最大限度地控制远距离调水，在保证生态用水量的情况下控制取水规模。一般认为取水量不超过径流量的40％是较为合适的；在缺水严重的地区，在取水量不得已超过径流量40％时，必须根据河流生态需水的质和量要求，利用再生水补给，增加相应份额的生态用水量；上游城市的用水和排水不影响下游城市的用水，实现水资源共享，每个城市既需要限制取水的数量，也要控制排水的数量和质量，不至于污染下游河段，从而保证整条河流的水资源利用是可持续的。
这种新的供水规划理念的特点：①以流域为单元的水资源统筹利用模式。以流域为单位进行管理符合水资源本身的自然属性和系统特性，这种新的取水模式强调在每个流域内的用水立足于本流域解决，流域范畴内的用水，做到统筹兼顾上下游城市、人类和河流生态系统的用水，更大程度地体现了流域水资源的公平性和共享性。②水资源的共享与循环利用。城市用水的主要水源要在本地区河流流域内解决，就要求改变一次性用水的直流模式，在城市流域范畴上实现水的利用、再生与循环；③经济、安全的供水系统。本地水资源的可持续发展，可以减轻对外流域水资源的依赖性，相应地也就提高了本地用水的可靠程度。同时，新的流域用水模式增强了城市用水的安全性，如果城市实现污水再生循环利用，在一定程度上可以减轻突发性自然灾害事件所带来的危害。
在现代城市排水系统的规划与设计中，其功能应从以前的防涝减灾、防污减灾逐步转向污水和营养物质的再循环，从而恢复良好的水环境，促进水资源的可持续利用。从收集、处理、再生和再循环利用中，既要强调循环利用物质的数量，也要重视这些再循环资源的质量问题。
随着社会的发展和环境意识的增强，我国水污染控制经历了由单一污染源的治理、污水达标排放到区域综合防治、总量控制的两个阶段。但其中废水处理设备运行率、利用率、污染物去除率大部分不高，很多设备没有发挥作用。同时对城市污水处理厂的重视也不够，尤其缺乏污水再生、再循环的理念。
在新的排水规划理念中，首先应该考虑的是如何保护本区域的流域水源，科学分析流域水源的水环境容量，根据地形与地貌，以流域来划分排水分区，确定排水体制，制定排放标准以及处理工艺路线，提出节能减排目标，提高水资源使用效率。
在进行城市总体规划时，要及时编制区域水资源规划。排水规划应改变以往总是服从于总体规划，被动地与城市总体布局相配套的工作观念和工作方式。应主动探索，为总体规划提出与区域水资源规划和排水规划密切相关的合理化建议，例如，为满足区域水资源规划要求，在作总体规划时，明确提出需要保留的天然水系和满足排水要求的道路设计与高程设计等；要积极与水利、城市防洪等专业规划配合，合理利用水资源。要树立流域观念，打破行政区划，站在全流域的高度来考虑城市及区域排水规划；
为了适应现代排水系统功能的变革，现今的城市排水系统将由污水收集系统、污水处理再生系统、再生水供水系统和优质处理水排放系统所组成。与传统的排水系统相比，它增加了污水再生与回用的内容，提高了污水处理程度，由污水二级处理提高到污水深度处理甚至超深度处理，达到再生水的要求。应对整个城市的功能分区、工业分布、排水管网及污水处理现状等做周密调查，调查现有的和预测潜在的再生水用户的地理位置及水量与水质要求，并将这种结果反应到专项规划中。将污水处理厂视为再生水厂，改变将污水处理厂摆放在城市最下游进行高度集中处理的传统做法。
在规划污水处理厂时应注意：①要近远期综合考虑污水再生回用的需要，选择污水深度处理系统，预留污水深度处理发展用地，使污水处理、深度处理系统和回用系统的总投资之和为最小；②污水厂的选址和数目。按照传统规划方法，污水处理厂厂址要根据污染物排放量控制目标、城市布局、受纳水体功能及流量等因素来选择，一般尽可能地安放在河系下游、城市郊区。但是这种系统布局使污水处理厂远离再生水用户，需铺设的回用水管网费用相应增加，不利于污水的资源化。因此，在确定污水处理厂厂址时，还应对再生水用户进行调查分析，并根据再生水量的需求，在城市中适当位置设置若干污水处理厂（再生水厂），收集上游和附近区域的城市污水，根据回用水质要求加以处理之后就近回用，使得整个城市形成大、中、小，近、远期相结合的污水再生厂布局规划。这样，既有利于污水回用，又减轻了城市排水管网系统的负担，易于实现分期建设，符合我国国情。③在处理工艺选择方面，应根据污水水质和再生水用户水质的要求，对水处理单元进行多种组合，通过技术经济比较来选择出经济可行、技术先进的污水处理流程。在满足出水水质要求各项指标前提下进行经济分析，除要考虑费用与技术等因素外，还应考虑该方案是否有利于实现污水再循环，即在原有技术和经济分析因子的基础上，增加“污水与物质再循环适应性”的比较因子。
传统的城市市政管理为了保证城市安全，都习惯于将雨水当作“洪水猛兽”，以“将地面降雨尽快排入城市雨水管道，快速排入河海”为首要原则，忽略了雨水亦是一种宝贵的自然资源这种理念。其实，蓄存、调节是涵养地下水、补充地表枯水流量的水文循环规律。在现代城市中，除了散布在市区的公园绿地及天然水体外，整个市区几乎被一张不透水的大网所笼罩，阻隔了雨水向市区下部土壤的渗透，截断了地下水径流，严重影响了城区雨水的水文循环，造成雨季市区成灾，枯水期小河干枯的局面。目前，许多国家都非常重视雨水的收集与利用，在我国的缺水地区已开始考虑利用雨水，但还没有被人们普遍接受。合理地收集、蓄存、调节和利用，对改善市区的气候环境，削减城市流域洪峰，降低城市面污染对城市流域的影响都是十分有利的。充分利用雨水资源，主要应考虑以下内容：①要科学合理地推导适合城市发展的暴雨强度计算公式，采取合理的截留渗透措施，加大地下渗入量，减少地表排放量；②选择适当的排水标准，在保证城市防洪安全的前提下，采取必要的防洪措施。③提高河道的除涝标准，确保雨水排入河道时不受顶托；④合理规划建造城市雨水蓄水和修复处理设施，将雨水收集与回用有机结合；⑤尽量采用雨污分流排水体制，降低城市流域水体的污染。
5结束语
城市流域水资源循环利用与可持续发展规划的研究，目的是在传统的城市给水排水专业规划的基础之上，提出一些新的城市给水排水规划理念。在当今人类面临越来越严重的水危机情况下，采取更多的城市流域水资源循环利用的措施，为构建“资源节约型，环境友好型”城市打下良好基础，让人类和社会得以更好地可持续发展。
参考文献：
[1]王西琴.河流生态需水理论、方法与应用.
[2]任伯帜等.水资源利用与保护.
水循环原理范文2
关键词：水资源； 规划； 给水排水； 循环利用
Abstract：With the development of urbanization the urban water demand is keeping increasing, meanwhile water pollution becomes more serious. Now there's more and more water resource or water quality-induced water shortage , therefore the traditional or present concept on urban water supply and drainage planning could not satisfy the demand to protect the urban water resource and regional natural water environment. In the paper the new concept on urban water supply and drainage planning is proposed so as to set up the modern urban water and water drainage planning concept and make the basis for realization of energy-saving and emission-reduction and the construction of resource-saving and environmental-friendly city.
Keywords：water resource； planning； water supply and drainage
中图分类号：TU984.11+3
文献标识码：A
文章编号：1008-0422(2008)06-0081-04
随着全球城市化的进程，城市需水量日渐增加，水污染状况有增无减，水量性缺水也逐渐向资源性与水质性缺水转变。本文提出城市流域水资源循环利用与可持续发展规划概念，主要是基于对目前现行的城市给水排水专业规划在规划理念上一种转变的探讨。
传统的或现行的城市给水排水专业规划的基本要求是：如何满足城市生产与生活用水的需求和保证排水快速安全；而城市流域水资源循环利用与可持续发展规划概念是：除保证城市生产与生活用水的需求和安全外，是将一个城市或一个区域的供水或污水废水都把它看成是一种资源，而对这种资源进行系统的规划，使之合理的进行处理与循环利用，达到本区域或本流域的水环境平衡，保持社会经济的可持续发展，构筑资源节约型，环境友好型城市。
1水资源循环概念
水是循环性资源，亦是可以再生的资源。根据其客观规律和循环的方式，我们可以把它分为自然循环与社会循环。
1.1自然水循环
水在自然界中以固态、液态、气态三种方式存在，在水圈、大气圈、岩石圈、生物圈范围内处于往复不停的循环运动状态中。在太阳辐射和地心引力的作用下，水从海洋蒸发变成云（水汽），又以雨、雪等方式降落到地面，部分蒸发，部分渗入地下或汇成地下径流和地表径流，最终又回归大海。水的这种周而复始的循环运动称为水的自然循环。
自然水循环的特点：①自然水循环是一个相对稳定的、而又错综复杂的动态系统，不论是大循环还是小循环，都和气候、土壤、地质地貌和植被条件等自然因素有关。还受到山塘、水库等人为因素影响。水资源的质与量及其分布状况是自然历史发展的产物；②在水的自然循环中，不但存在水量的平衡关系，而且还存在着水质的动态平衡关系，即水质的可再生性。
在大自然循环条件下，全球的水量循环是平衡的。据近期资料报道，全球的循环水量为496000Km3。其中，海洋蒸发水量425000 Km3，陆地（包括陆地水面以及土地）蒸发水量71000 Km3；全球水分蒸发水量496000 Km3；海面降雨量385000 Km3，陆地降雨量111000 Km3，全球水分总降雨水量496000 Km3。总降雨水量与总蒸发水量是平衡的。另外，在海域与陆地水量平衡方面，陆地降雨量比陆地蒸发量多40000 Km3，这部分水量即为入海径流量。海域水面蒸发量比海域水面降雨量多40000 Km3，所损失的水量由入海径流量补充，同样形成水量平衡。
根据海水、地表水和地下水的储水量及其循环水量，我们不难估算出各种水体的水量循环关系及其全部交换一次的平均循环周期时间。一般情况下，大气中的储水以及河流水是交换最为活跃的水体，平均交换周期分别为10d和11d。而冰帽和冰川的平均交换周期最为漫长，达8000年/次。
1.2社会水循环
水的社会循环是指在水的自然循环中，人类不断地利用其中的地下径流或地表径流满足生活与生产活动之需。循环系统主要由给水系统、用水系统、排水系统3个子系统组成。给水系统与排水系统好比是一个城市或区域的动脉和静脉，两者不可偏废任何一方。给水系统中若过度取水，河流生态需水量就不能满足，或者用后的污、废水不经处理或处理不到位都会影响自然水循环。
1.3社会水循环与自然水循环的关系
社会水循环是自然水循环的一个附加组成部分，对自然水循环产生强烈的相互交流作用，不同程度地改变世界上水的循环运动。开发利用水资源是人类对水资源时空分布进行干预的直接方式，在人类大兴水利带来巨大生产效益和能源效益的同时，社会水循环对自然水循环带来的负面影响也日益显现出来。主要表现在以下几个方面：①水循环的途径被改变（时空变化），人工水库、人工运河、大坝、长距离跨流域引水等水利工程都大规模地截流水量，改变水循环的途径，使下游河段过水量减少，甚至干涸，导致河流对地下水补给量锐减。跨流域的调水，会加大地表水分支流域，水流的分散性增强，有可能影响地表水的更新周期和运动节律；②水循环量发生变化。人类提取的径流量每年达到全球可更新水资源量的10％左右，显著地改变了地表河流的入海量，使得不同层次区域上水循环量发生了显著的变化。③水质的变化，水体经过人类用水循环的干扰后，在水中化学物质的种类和数量上都有了极大的增加。污染源包括未处理的污水、化学排放物以及农田中冲刷的和渗入地下的农用化学品。
2我国社会水循环现状与传统城市给排水规划观念的反思
目前，我国总体上来看，社会水循环仍是一种粗放式、单向流的循环机制。即从流域上游或地下水含水层取水，经过用户一次利用之后，大部分排放至下游水体中。在整个水循环过程中，水只是一次性得到利用，并没有形成负反馈机制。全国可开采水资源总量的58％已经被使用，工农业发展和生活用水的增长全部依靠增加水资源的开采量来得到满足。但是，这些用于农业，农灌尾水和农田径流挟带着大量的化肥、农药回归水体，城市用户产生的大量污水大部分直接排放，不断地加大了对自然水循环的干扰，从而造成了两者之间的尖锐矛盾。
据预测，全国可开采利用的水资源，不考虑从西南调水，扣除生态环境用水后约为8000~9500X108m3，到2050年，全国需水量可能达到7000~8000X108m3，届时将接近可开采量的极限。到21世纪中叶，预计我国城市污水仍有较大增长，见表1，其中生活污水增长量占据了总增长量的较大份额。
从表1可以看出，全国未来城市污（废）水排放量将继续增加，届时城市污水排放的污染物负荷将对城市排水设施提出严峻的挑战。如果不能达到污水处理设施的快速普及和提高处理率、深度及超深度污水处理率、再生回用水应用率，未来水循环状况将更加严峻。据此，传统的城市给水排水规划观念已不能满足社会水循环的要求，必须从城市流域水资源循环利用与可持续发展的高度来重新思考城市给排水专业的规划理念。
就传统的城市给水规划而言，给水规划是以满足城市用水量要求，保证供水水质为最终目的，常把重点放在寻找水源上。但由于区域水资源受到污染，或暂时受到污染，水源水质不能满足城市供水水源的水质标准要求，在一时难以选择到理想的水源时，许多城市不是如何想办法治理和防止区域流域污染，而仍是从源头、上游取水。总的来看，城镇发展取水用水一直沿用这样一种线性思维：从近处取水不足时从上游或周围地区调水，用后排放、废弃；水资源仍不足时，考虑从更远一些的地方去调水。这种思维方式的流行，促使很多地方建设的引水工程其规模越来越大，距离越来越远，而把城市河流变成了天然下水道。这种用水策略越来越依赖城市内陆腹地河流上游地区水源的可用性。但这种可用性面临着越来越大的挑战。尤其是河流上游地区的用水增加，而下游地区可利用水资源量不断下降，同时水质也在不断恶化。
这种传统用水模式的弊端是：①大量的长距离调水工程，带来日益增长的巨额费用，造成越来越重的财政负担和水价的上涨；②可供用水量会日益衰减，水质安全问题难以保证；③河流生命将逐步丧失，景观和地貌会加速改变；④城市和地区之间的冲突和潜在纠纷会日益增加。
在传统的排水模式方面，城市排水则是以防止雨洪内涝、排除和处理城市污水、保护城市公共环境和本区域流域水质为目的，普遍认为污水是有害的，应尽快排除到城市下游。这种观念导致的结果往往是保护了局部的生活环境，危害了广大流域地区。这种传统排水模式的弊端是：①对城市排水规划理念的认识不明确，内容过于粗糙，排水规划只是简单地根据用地规划和城市道路规划划分排水区域，确定排水体制，大致勾勒出排水主干线和污水处理厂的位置，没有进行必要的区域水资源方案论证和综合协调，缺乏科学合理的方案比较；②传统城市排水规划只局限于单一的排放而不具备水资源循环利用与持续发展的观念，没有确立雨水、污水亦是一种资源以及要优先利用然后再排放的思想；③局限于本城市或本区域的排水规划，缺乏流域综合开发与利用的观念；④城市排水规划与市政污水与雨水处理设施建设缺乏有效的协调和配合；⑤缺少雨水污水资源化利用的技术配套措施。
总之，在我国传统的城市给排水规划理念中，比较多地受到“改造自然”、“人定胜天”等思想的影响，没有把人类作为流域内生态系统的一部分来加以研究和考察，片面地强调满足人类社会发展的愿望，以致干扰甚至破坏了流域和区域生态系统的协调和均衡。
3城市可持续发展的社会水循环理念
其实，在流域的城市群中，大多数城市都是临水而建，通过若干年的建设与发展，从城市功能上基本连成一体，一个城市的下游同时是另一个下游城市的上游。作为良好的水环境并不是局部地域而是整个流域。
在一座城市中，健康的水循环是要求城市具有完备的给水排水系统，既要有安全、可靠的供水系统，为居民提供洁净的饮用水，又要有污水收集、处理、深度净化、有效利用与排除系统。
如何建立城市可持续发展的社会水循环理念，在与传统的城市排水系统相比，至少在理念上具有以下三个方面的根本性变化。
3.1系统性理念
系统性本来是自然界中事物普遍具有的一种特性，以上讲的城市给排水工程，从取水、净化、到使用排放，其实就是一个完整的系统工程。如果我们用一种系统的思维模式和观点去重新审视我们的城市排水系统，也许会使我们更加接近掌握自然界和人类社会发展的某些客观规律，从而为解决目前城市发展中所面临的水危机提供一种更加综合、可行的策略。而城市流域水资源循环利用与可持续发展规划概念就是将城市水系统作为一个统一的系统，从整体上来考虑城市需水、用水、再生循环、排水以及居民生活条件、食品供应等方面的问题，不再把这些城市发展所带来的问题孤立和割裂开来，而是系统地考虑城市流域范围内的水资源流、营养物质流与能量流的合理分配和持续发展。
3.2资源的循环利用理念
自然界中没有废物，各种物质应该都能得到循环利用。在城市水系统工程中建立资源循环型是城市给排水系统的一种新的尝试和努力。它不是传统城市给排水概念上的一次性利用后排放的单向流，而是变成一种循环利用的闭环系统。即将首次利用之后的污水，收集起来进行处理，从而获取满足一定使用功能的再生水。这些再生水又通过专门的需配水系统，供给城市工业、市政等用水部门得到重复、循环地利用。
3.3内在的可持续性理念
20世纪，我们不断地修筑水坝，建设引水渠道，实施远距离输水工程，以寻求更多的新水源来满足城市扩张和人口增长的需要。使水环境越来越退化，水资源越来越短缺，致使城市发展对周围环境的影响和压力越来越大，社会水循环已经逐渐成为人类社会发展面临的一个沉重负担。可持续的水资源系统，它不仅要满足现代人的需求，而且要满足未来人的生存需求。它是一个哲学概念，而不是一个确切的存在状态。城市给排水系统的可持续性是现代城市用水系统的内在特性，是人类社会发展的必然要求，为社会用水健康循环所必需。
根据城市水资源可持续发展的理念，水资源的利用将由过去的“取水―输水―用户―排放”的单向开放型流动，转变为“节制性取水―输水―节约地用水―再生水循环”的反馈式循环流程。
4现代城市流域水资源循环利用与可持续发展规划理念
提出城市流域水资源循环利用与可持续发展规划概念，主要是基于对目前现行的城市给水排水专业规划在规划理念上一种转变的探讨，是实现现代城市给排水规划概念的关键，城市给排水规划由传统观念向现念转变可归纳为以下几个方面：
①从人对自然的索取向人与自然的协调共生、更有效地利用水资源可再生特性的观念转变；②从以需定供，向以供定需转变；③从以管理出厂水质为主，向管理用户水质转变；④从各自为政、各取所需，向资源共享、流域统筹管理转变；⑤从重常规处理工艺，向深度强化处理工艺转变；⑥从开源与节流并重，向以节流为先，治污为本，科学开源，综合利用转变；⑦从重污水达标排放，向污水资源化利用转变；⑧从只注重终端处理，向既注重终端处理更注重始端管理转变；⑨从单纯的雨水防洪排涝，向水资源利用角度强化雨水的管理和利用转变；⑩从传统管理，向信息化管理，社会化服务，法制化监控，多元化投资转变。
在现代城市供水系统的规划与设计中，新的供水规划理念是：首先考虑的是任何保护本区域的流域水源，科学分析流域水源的水量与水环境容量，全面提高水资源使用效率；在缺水城市和地区，要向当地政府和规划部门提出调整产业结构及控制用地规模，限制大耗水工业的发展，提高工业重复用水率；对与城市供水存在一定矛盾的上游农业区应积极发展节水农业，包括调整种植结构、产业结构使之与资源条件相匹配并推行节水灌溉，为下游城市提供丰裕的水资源环境；在城市用水规模预测中把工业节水指标考虑进去，并使工业复用水率这一主要节水控制指标落到实处；城市取水规划应立足于依靠本地区河流的水资源来解决，最大限度地控制远距离调水，在保证生态用水量的情况下控制取水规模。一般认为取水量不超过径流量的40％是较为合适的；在缺水严重的地区，在取水量不得已超过径流量40％时，必须根据河流生态需水的质和量要求，利用再生水补给，增加相应份额的生态用水量；上游城市的用水和排水不影响下游城市的用水，实现水资源共享，每个城市既需要限制取水的数量，也要控制排水的数量和质量，不至于污染下游河段，从而保证整条河流的水资源利用是可持续的。
这种新的供水规划理念的特点：①以流域为单元的水资源统筹利用模式。以流域为单位进行管理符合水资源本身的自然属性和系统特性，这种新的取水模式强调在每个流域内的用水立足于本流域解决，流域范畴内的用水，做到统筹兼顾上下游城市、人类和河流生态系统的用水，更大程度地体现了流域水资源的公平性和共享性。②水资源的共享与循环利用。城市用水的主要水源要在本地区河流流域内解决，就要求改变一次性用水的直流模式，在城市流域范畴上实现水的利用、再生与循环；③经济、安全的供水系统。本地水资源的可持续发展，可以减轻对外流域水资源的依赖性，相应地也就提高了本地用水的可靠程度。同时，新的流域用水模式增强了城市用水的安全性，如果城市实现污水再生循环利用，在一定程度上可以减轻突发性自然灾害事件所带来的危害。
在现代城市排水系统的规划与设计中，其功能应从以前的防涝减灾、防污减灾逐步转向污水和营养物质的再循环，从而恢复良好的水环境，促进水资源的可持续利用。从收集、处理、再生和再循环利用中，既要强调循环利用物质的数量，也要重视这些再循环资源的质量问题。
随着社会的发展和环境意识的增强，我国水污染控制经历了由单一污染源的治理、污水达标排放到区域综合防治、总量控制的两个阶段。但其中废水处理设备运行率、利用率、污染物去除率大部分不高，很多设备没有发挥作用。同时对城市污水处理厂的重视也不够，尤其缺乏污水再生、再循环的理念。
在新的排水规划理念中，首先应该考虑的是如何保护本区域的流域水源，科学分析流域水源的水环境容量，根据地形与地貌，以流域来划分排水分区，确定排水体制，制定排放标准以及处理工艺路线，提出节能减排目标，提高水资源使用效率。
在进行城市总体规划时，要及时编制区域水资源规划。排水规划应改变以往总是服从于总体规划，被动地与城市总体布局相配套的工作观念和工作方式。应主动探索，为总体规划提出与区域水资源规划和排水规划密切相关的合理化建议，例如，为满足区域水资源规划要求，在作总体规划时，明确提出需要保留的天然水系和满足排水要求的道路设计与高程设计等；要积极与水利、城市防洪等专业规划配合，合理利用水资源。要树立流域观念，打破行政区划，站在全流域的高度来考虑城市及区域排水规划；
为了适应现代排水系统功能的变革，现今的城市排水系统将由污水收集系统、污水处理再生系统、再生水供水系统和优质处理水排放系统所组成。与传统的排水系统相比，它增加了污水再生与回用的内容，提高了污水处理程度，由污水二级处理提高到污水深度处理甚至超深度处理，达到再生水的要求。应对整个城市的功能分区、工业分布、排水管网及污水处理现状等做周密调查，调查现有的和预测潜在的再生水用户的地理位置及水量与水质要求，并将这种结果反应到专项规划中。将污水处理厂视为再生水厂，改变将污水处理厂摆放在城市最下游进行高度集中处理的传统做法。
在规划污水处理厂时应注意：①要近远期综合考虑污水再生回用的需要，选择污水深度处理系统，预留污水深度处理发展用地，使污水处理、深度处理系统和回用系统的总投资之和为最小；②污水厂的选址和数目。按照传统规划方法，污水处理厂厂址要根据污染物排放量控制目标、城市布局、受纳水体功能及流量等因素来选择，一般尽可能地安放在河系下游、城市郊区。但是这种系统布局使污水处理厂远离再生水用户，需铺设的回用水管网费用相应增加，不利于污水的资源化。因此，在确定污水处理厂厂址时，还应对再生水用户进行调查分析，并根据再生水量的需求，在城市中适当位置设置若干污水处理厂（再生水厂），收集上游和附近区域的城市污水，根据回用水质要求加以处理之后就近回用，使得整个城市形成大、中、小，近、远期相结合的污水再生厂布局规划。这样，既有利于污水回用，又减轻了城市排水管网系统的负担，易于实现分期建设，符合我国国情。③在处理工艺选择方面，应根据污水水质和再生水用户水质的要求，对水处理单元进行多种组合，通过技术经济比较来选择出经济可行、技术先进的污水处理流程。在满足出水水质要求各项指标前提下进行经济分析，除要考虑费用与技术等因素外，还应考虑该方案是否有利于实现污水再循环，即在原有技术和经济分析因子的基础上，增加“污水与物质再循环适应性”的比较因子。
传统的城市市政管理为了保证城市安全，都习惯于将雨水当作“洪水猛兽”，以“将地面降雨尽快排入城市雨水管道，快速排入河海”为首要原则，忽略了雨水亦是一种宝贵的自然资源这种理念。其实，蓄存、调节是涵养地下水、补充地表枯水流量的水文循环规律。在现代城市中，除了散布在市区的公园绿地及天然水体外，整个市区几乎被一张不透水的大网所笼罩，阻隔了雨水向市区下部土壤的渗透，截断了地下水径流，严重影响了城区雨水的水文循环，造成雨季市区成灾，枯水期小河干枯的局面。目前，许多国家都非常重视雨水的收集与利用，在我国的缺水地区已开始考虑利用雨水，但还没有被人们普遍接受。合理地收集、蓄存、调节和利用，对改善市区的气候环境，削减城市流域洪峰，降低城市面污染对城市流域的影响都是十分有利的。充分利用雨水资源，主要应考虑以下内容：①要科学合理地推导适合城市发展的暴雨强度计算公式，采取合理的截留渗透措施，加大地下渗入量，减少地表排放量；②选择适当的排水标准，在保证城市防洪安全的前提下，采取必要的防洪措施。③提高河道的除涝标准，确保雨水排入河道时不受顶托；④合理规划建造城市雨水蓄水和修复处理设施，将雨水收集与回用有机结合；⑤尽量采用雨污分流排水体制，降低城市流域水体的污染。
5结束语
城市流域水资源循环利用与可持续发展规划的研究，目的是在传统的城市给水排水专业规划的基础之上，提出一些新的城市给水排水规划理念。在当今人类面临越来越严重的水危机情况下，采取更多的城市流域水资源循环利用的措施，为构建“资源节约型，环境友好型”城市打下良好基础，让人类和社会得以更好地可持续发展。
参考文献：
[1] 王西琴.河流生态需水理论、方法与应用.
[2] 任伯帜等.水资源利用与保护.
水循环原理范文3
（甘肃省天水市水利水电勘测设计院，甘肃天水741000）
作者简介：焦亚栋（1981-），男，甘肃康县人．I程师，主要从事水利水电I程勘测、设计1作。
导读：水资源是人类社会发展不可缺少的自然资源，任何生命的繁衍都离不开水。水资源短缺已成为世界面临的严峻问题，不仅给我们的生活造成了严重的影响，同时，也制约着我国的可持续发展。因此，对水资源的循环利用非常重要。而美国、日本等发达国家，在经济、能源以及水资源的保护等方面，有着先进的设备和理念，笔者就其水资源治理策略做一梳理，以供参考。
一、美国废水资源治理策略
美国废水排放标准体系的发展，最早要追溯到1948年，美国制定了第一个关于制药废水排放的管理法律——《联邦水污染物控制法》，该法律明确授权联邦公共卫生局调查美国国内各个污水处理厂的废水排放情况，并为各污水处理厂提供贷款和咨询服务等，其实际意义在于，该法律是美国第一次从立法的角度确立水污染防治，引起了国民对控制废水排放的高度重视。
20世纪60年代，美国出台了《水质法》，并相继发表《绿皮书》、《蓝皮书》、《红皮书》、《金皮书》。首次以水质标准作为监测制药废水排放的依据，并要求各州要承担起防治水污染的责任，制定并实施保护各州水体的水质标准，这一举措为后来美国各州制定完善的水质标准提供了依据。
1972年12月美国颁布了《联邦水污染物控制法修正案》，即《清洁水法》，并建立了“国家消除污染物排放制度”（简称“排放制度”），“排放制度”提出，由美国环境保护署(EPA)或者获得许可证计划批准的美国各个州，为每—个排污者发放“允许排放污水许可证”，规定排污者必须严格遵守排污许可证上制定的各种限定标准，否则即算作违法。所有污染物排放到特定水体内的点源都必须拥有许可证，实现了通过控制污染源向规定水体排放污染物来达到保护环境的目的。“排放制度”规定，美国环境管理的重点是，以工业行业点源为主要控制目标、以污染控制技术为依据的排放标准限值和以水质为基础的排放总量限制为基础，考虑不同的行业生产环节工艺、污染物类别及废水排放等特点，通过不同处理技术水平制定排放限值。这样，从技术和水质两个层面，大致规定了几乎所有污染物类别的排放标准，为控制污染源提供了有力保障。
1976年美国环保署(EPA)公布了制药工业4种点源污染物(pH、生化需氧量、化学需氧量、总悬浮物)的排放标准，1982年增发了标准修订稿，除上述四项指标外，增加了总氰化物指标，并要求所有污染物的排放均需通过以下标准：
1最佳常规污染物控制技术(BCT，Best ConventionalPollutant ControlTechnology)。该技术指通过经济可行性分析，是在对具有广泛应用推广价值的废水处理技术水平上建立的，同时在以BPT为根据的基础上再提高。该标准主要控制现有污染源的常规污染物。
2最佳可得技术(BAT，BesE Availahle TechnologyEconomically Achievable)。该标准是在经济上可行的，并代表工业企业或其子企业等现有废水处理技术的最优秀的结果。主要控制污染源包括现有源优先污染物和非常规污染物。
3现有源预处理标准(PSES，Pretreatment Standards ForExisting Soruces)和新源预处理标准(PSNS，PretreatmentStandards For New Sources)c该标准主要控制优先污染物和非常规污染物。
4最佳可行控制技术(BPT，Best Practicahle ConuolTechnology Currently Available)。该标准是清洁水法最早制定废水排放标准的技术依据，是现在各个工业企业及子行业等最佳废水排放处理技术的平均值。该标准主要控制现有源的常规污染物和非常规污染物，也可以控制优先污染物，如氰化物等。
5新源排放标准(NSPS，New Source PerformanceStandards)。企业增加新的制药设施，设计并安装最好的和最有效的制药工业设备以及制药废水处理系统，充分体现在，设计及建设初期就采用最先进的生产工艺与最佳的污染处理技术，达到使污染物减至最少的目标，相对于BAT水平，该标准是更高的废水处理技术。
1983年，美国再次修订稿，提出了对有毒挥发性的有机物排放限值指南，并于1985年了对有毒挥发性有机物的排放限值指南实施通知；1986、1995年，分别公布了标准的修订稿，主要修订的内容是对废水排放标准值的再次调整；1998年9月，了美国制药工业企业点源污染物排放标准；在1999年至2004年，EPA尽管对排放标准又作了一些调整，但水污染物排放标准体系没有根本性改变。通过近几年的发展，美国“排放制度”逐渐形成以技术为基础的标准水排放限制和以水质为基础的总量水排放限制制度，保障了许可证的实施与水质的维护。另外，根据排放污染物的特性对污染物进行了分类，以《清洁水法》等标准为基础，针对每一类污染物制定了详细的排污限值，使标准更具有操作性与规范性。并且随着对污水排放标准的逐步完善，许可证限值的制定也逐步精确，使许可证上每一个限制标准都有据可查。直到现在，该“排放制度”一直被美国制药工业沿用，成效明显，同时也为世界各国所借鉴。
二、日本废水资源治理策略
日本在借鉴美国现在“排放制度”的基础上，于1971年以总理府令第35号公文颁布了“制定水污染标准的厅令”，并于2008年最新修订并保障实施，包括对有害物质标准的限值规定与生活环境污水项目，强化了水污染防治的实施力度；世界银行也于1988年出台了《污染预防与消减手册》明确提出了制药工业三废—废水、废气、废渣的排放标准；欧盟在《某些工业和工业装置的有机溶剂排放限制》中，对制药废水的有机溶剂排放标准做出了规定，要求制药企业每年上交废水排放责任书及废水排放相关数据，以证明废水排放达到标准。
三、结语
当前，水质的排放标准是全世界制药工业废水排放环境监测的根本依据，但据统计，目前全世界已制定的水质排放标准中，所涉及的化学污染物质不足全球已知总污染物的0.1%。这就说明，通过严格制定水质排放标准来达到对环境进行有效监测的目的虽然可行，但是为了彻底消除或减轻废水污染，除了利用所熟知的理化检测方法之外，利用指示生物对环境变化所发生的反应进行有效的生物监测，也是判断水污染的方法之一。
生物与环境之间的作用和反作用，使生物的许多特性打上了环境的烙印。研究表明，鱼类的行为特征在受到含有亚致死剂量的有毒污染物的刺激时，能主动回避污染的区域游向清洁水域；在不受污染的水体中，生物种群数量多，个体数量适中，一旦水体受到污染，会发现敏感的指示生物数量迅速减少甚至消失，而污染种类的个体数量会迅速增加，形成优势种；人们往往通过观察各类水污染指示生物群在群落中所占的比重，来判断水污染的程度，例如：若水中以绿藻与蓝藻居多，黄藻、金藻数量减少，往往是水体污染的象征，反之亦然。水体的污染可能会伤害指示生物体内细胞的结构与遗传物质，导致机体变形，形态发生改变。这些特性均可以用来指示制药水环境污染的情况，为制药水污染排放的监测与预警提供依据。
水循环原理范文4
关键词：循环经济型；水资源；节约利用
水资源是人们生活生产中必不可少的一种资源，是人类赖以生存基础。然而，当前水资源却出现了一系列问题，水资源的短缺、水资源的缺乏都给人们正常的生产生活带来了一定的困扰。在这种情况下，循环经济型水资源的利用就显得格外重要。
1循环经济型水资源节约利用的概述
所谓的循环经济型主要针对的是对人经济行为的一种约束，这是生态学给与的基本概念。循环和高效是循环经济型的核心内容，低污染和低能耗是其追求的目标，这也是实现生态环境和谐发展和社会效益最大化的重要的举措。要想实现循环经济型水资源节约利用，就应当从实际的水资源情况和水资源的利用现状出发，将水资源的节约利用和循环经济有机的结合起来，维持生态环境与社会经济增长的平衡，使得水资源遭受破坏的面积达到最小，真正意义上实现良性循环的经济发展模式。
2如何建立循环经济型水资源节约利用模式
2.1在水资源开发环节的措施
可直接利用的淡水资源在水资源总量中所占的比例很小，因此，虽然水资源总量是一个非常庞大的数目，但是对于人们日常生活所用的淡水资源来说依然不容乐观。再加上淡水资源的分布及其不均匀，加剧了水资源的短缺。目前，在我国经常用的水资源开发模式有四大类：跨流域调水、雨水收集、海水淡化、微咸水的利用，这四种利用方式有其不同的特点和受众人群。对于跨流域调水来说，这一途径主要是通过改变河流的流向或者是挖掘河道引水，来将水资源丰富地区的水引向水资源匮乏的地区，其中，我国目前正在实行的南水北调工程就是代表工程。雨水收集工程，主要是通过进行各种集雨的装置来实现对雨水的收集再利用，通过这一方式收集到的雨水主要用于浇灌、洗车等对于水质量要求不高的用水。海水淡化是靠近海边的人群得到淡水资源的一种很重要的方式，借助于海水脱盐的方式进而得到淡水资源，满足其日常生活的需求。最后通过对于微咸水的利用，可以减少对淡水资源的使用量，微咸水的利用一般主要是农业灌溉。这四个途径都是水资源开发的重要途径。
2.2在水资源保护环节的措施
在水资源的保护环节，可以通过两个重要的方面来实现循环经济型。第一是控制水源地的开采规模，在这个环节中主要是农业取水，由于农业取水量一般较大，而且在农业取水的过程有很大的浪费，因此，应当尽力避免浪费的现象，对农业取水加以适当的限制，只有这样才能实现水源地的持续利用。第二就是防治水资源，在这个环节中，应当建立合适的水资源监督立法体系，来对污染水资源的企业或者是个人进行威慑，提升全民保护水资源的责任意识，严格的监督相关企业污染物的排放，杜绝不法企业排放污染物污染水源现象的发生，法律的监督是避免此现象的重要措施。
2.3在水资源节约环节的措施
水资源的节约是一个十分重要的环节，因为，再多的水资源只要不懂得节约，终究会枯竭。生活节水、工业节水和农业灌溉节水是节水的重要方式。在生活节水方面，主要是日常用水的节约。比如，洗菜水和淘米水可以浇灌花草，洗澡水可以用来冲洗马桶，洗澡时不要一直开着水龙头等，这都是人们日常生活中随手可以做到的。在工业用水方面，节水主要是在控制用水的力度方面，工业生产中应当尽量使用节水的设备以及采用节水的工艺等。农业灌溉用水方面主要是通过改变灌溉的方式，比如将漫灌改为滴灌或者是滴灌的方式，通过这些改变来实现农业的节水。
2.4在水资源的再生方面的措施
水资源再生问题是建立循环经济型水资源利用的关键所在，通过对水资源的再生利用即达到了水资源的节约利用又完成了循环经济型的创建。对于污水的处理，从其的性质上考虑在处理方式上一般可以分为三级：第一级是对污水中的较大的固体悬浮物的过滤；第二级的处理是将污水中溶解的有机物和胶体状的物质进行一定的处理；第三极的处理主要是将其中的有毒有害难降解的有机物和溶解性的有机物的处理。在这其中用到的处理方法主要包括活性炭的吸附、离子交换法以及电渗析法。污水在经过一系列的处理后，还需要进行相关的检测，才能再利用，真正到达再生目的。
3结语
总而言之，循环经济型的水资源利用是解决经济增长与环境问题矛盾的一个重要的举措，节水措施和节水工艺使用是达成循环经济型水资源利用的一个重要的因素，可以有效的促进水资源的高效合理运用。面对当前紧张的水资源现状以及经济发展模式，建立循环经济型的水资源利用模式是十分紧迫的，既符合了可持续发展的大前提又符合人们的切身利益。
参考文献
[1]李婉琦.循环经济型水资源节约利用模式研究[J].资源节约与环保,2014,(10):534-535.
[2]闫肃.节水技术在内蒙古火电厂的应用探讨[J].节能,2014,(6):192-193.
水循环原理范文5
【关键词】医院空调 水处理 循环水系统 应用技术
【Abstract】hospital central air-conditioning system circulating water system as a hospital an important part of air-conditioning system, its water quality of recycled water will have a direct impact at all sections of the air environment and temperature regulation. This article on the selection of RF-type physical water treatment equipment in Peking University Third Hospital, central air-conditioning cooling water system, circulating chilled water systems and heating circulating water system operation for quantitative analysis, combining features of hospital buildings and the circulation in the installation of different functional types of SYS series of full water processor, comprehensive evaluation of its central air-conditioning cycle of treatment in the hospital's role and application prospects.
1.概 述
1.1研究背景
近年来,国内各大医院对硬件设施的投入越来越重视,中央空调已广泛应用于国内大医院的建设中,为患者和医务人员提供舒适的就医环境和工作环境。
医院中央空调系统的循环水系统作为医院空调系统重要的组成部分,其运行过程中未得到及时恰当的处理,容易造成管道结垢或腐蚀,影响系统机组中的传热和机组的冷量发挥,特别是循环冷却水系统,菌藻滋生较严重,容易产生危害人类健康的细菌。因此,对医院循环水系统的水质进行系统科学的研究和处理是十分必要的,且推而广之,可以用于改善医院的空气环境,节约能源,提高医院运营水平。
1.2 研究内容
北京大学第三医院在循环水系统选用了射频式物理法的水处理设备,迄今投入使用于外科病房楼、教学科研楼和正在建设的门急诊医技楼内各循环系统中安装不同功能类型的SYS系列全程水处理器。自2004年至今,我们对医院的中央空调循环冷却水系统、循环冷冻水系统和采暖循环水系统的运行情况进行分析后,综合评价射频式物理法的水处理设备在医院中的实际应用。
1.3研究目标
根据北京大学第三医院各循环水系统采用射频式物理法方法的水处理设备的运行状况,提出适合医院空调系统的水处理技术。
2.医院中央空调系统的特点
医院中央空调的作用是为病人及医护人员提供舒适的工作环境。不同科室对空气的温度、湿度等要求都不相同。医院空调系统主要有如下特点:
2.1室内空气的温度、湿度要求高
温度不仅影响病人的康复情况和医务人员的工作,而且对高精密医疗设备的性能也有很大影响。例如中央空调系统必须为特殊科室提供高质量的空气:
(1)为手术室提供洁净、无菌的手术空间,适当的温度、湿度及气流速度。
(2)为CT室、B超室、放射科、检验科等医技科室提供恒温恒湿条件,确保各种仪器的正常运行和诊断结果正确性。
(3)为高级病房、普通病房提供良好的医疗环境,抑制细菌的繁殖,预防医院交叉感染,使患者和医护人员有一个良好的心理状态。
2.2空调负荷的时变性
空调系统的实际负荷,即末端装置对冷/热量的需求量,与季节交替、气温变化、昼夜轮回、患者数量变动等诸多因素有关,空调系统的负荷是随时变化的。
2.3空调系统的运行费用高
据文献介绍[1~2],中央空调的能耗占建筑物整体能耗的60%以上,中央空调作为医院的耗电关键设备,现在各大医院的用电量比以前有了大幅度增加。同时由于空调系统的负荷变化的波动性大,使得中央空调的运行费用急剧增高。据了解,以前全国各大医院的冷却水系统采用化学法处理,即在循环冷却水系统中投加不同的水处理药剂,此种水处理方法不仅对环境造成二次污染,而且日常投加大量的水处理药剂,造成中央空调系统的运行费用较高。
3.研究方法
基于医院中央空调系统的以上特点,2004年,对北京大学第三医院的中央空调循环水系统采用射频式物理法处理的方法,并连续5年对系统的运行状况进行连续检测。
4.北京大学第三医院的中央空调循环冷却水系统
4.1循环水的水质特点
冷却水系统是一个开放式的循环水系统,水温一般在32℃～37℃。在敞开式系统运行中,循环冷却水的水质有如下的共性:
(1)含有大量的悬浮物。由于是开放式循环系统,外部环境中的风沙、灰尘、杂质和悬浮物等很容易从冷却塔处进入水系统中。
(2)总硬度、碱度、铁离子以及氯离子等离子的浓度高。由于循环冷却水在冷却塔中的水分蒸发和飘散,随着浓缩倍数的升高,使得水中溶解盐类的浓度和水的浊度不断增大。
(3)循环水与空气接触,使循环水中溶解氧的浓度总处于饱和状态,从而增加了冷却水的腐蚀性。
(4)大气中SO2、NO2、H2S和NH3等有害气体不断进入循环水中,造成循环水对系统中金属材质的腐蚀性增大。
(5)循环冷却水在开放式系统中循环,由于大气环境的富养化、高温及光合作用,造成菌藻类的滋生。
除此而外,北京大学第三医院循环冷却水系统的水质还具有以下特点:
(1)在高温高湿季节,水中菌藻滋生严重,极大的影响医院空气的洁净度。
(2)循环冷却水系统补水水质的硬度较高,pH值偏碱性。
4.2系统特点
循环冷却水系统的水质特点使得其在循环过程中出现以下问题:
(1)腐蚀
由于金属管材组织和表面以及与其接触的溶液状态的不均匀性,表面上会形成许多微小面积的低电位区(阳极)和高电位区(阴极),每一对阳极和阴极通过金属本体构成一个腐蚀原电池,分别发生氧化和还原反应。
因为金属表面的不均匀性是绝对的,所以电化学腐蚀条件普遍存在,只要金属与含溶解氧的水接触,上述腐蚀反应就会继续进行下去。
(2)结垢
当冷却水循环使用,浓缩倍数逐渐升高,或系统流程温度过高,冷却水的水温跟着升高,则水质会逐渐变化。当冷却水中可溶解物浓度达到饱和值时,产生水垢。冷却水中的水垢一般由微溶盐组成。这些盐的溶解度很小,容易在温度高的传热部位达到过饱和状态而结晶析出,当水流速度较小或传热面较粗糙时,这些结晶就容易沉积在传热表面上形成水垢。
(3)细菌和藻类
微生物在冷却水系统中繁殖形成粘泥,使传热效率下降,加速金属腐蚀,影响输水,粘泥腐败后产生臭味,使水质变差。因粘泥引起的故障往往与腐蚀和水垢故障同时发生,按照故障的表现形式,可分为粘泥附着型和淤泥堆积型两类,前者主要发生在管道、池壁、冷却塔填料上,后者是水中悬浮物在流速低的部位沉积,常发生在水池底部。在换热器壳程和配水池中二类故障都可能发生。
4.3系统常见问题
循环冷却水水质产生的问题,使得医院制冷系统在运营过程中有可能存在以下问题:
(1)管道结垢及腐蚀影响系统机组的传热,影响机组的冷量发挥,增加管道水阻。实际运行证明,冷却水系统污垢系数由0.0001增加到0.00038时,制冷量下降23%。
(2)菌藻滋生不但会形成粘泥垢阻塞管道,而且易产生危害人类健康的细菌。特别对于医院的中央空调系统,空气中微生物和细菌的数量和种类较多,所以对于循环冷却水来说,细菌的处理效果相当重要。
4.4水处理技术现状和发展趋势
4.4.1水处理技术现状
循环冷却水的处理,可概括为去除悬浮物、污垢(泥垢、黏垢、结垢)、控制腐蚀及微生物等4个方面。目前国内循环冷却水的处理方法主要有化学法和物理法。
化学法
化学法处理,如使用软化水降低补水硬度达到控制循环水结垢的目的,向循环水系统中投加水质稳定剂(缓蚀剂、阻垢剂、杀生剂),达到控制循环水结垢、腐蚀及抑制菌藻滋生的目的。
物理法
物理法处理,如磁化、高压静电、高频及射频场等物理场处理技术。该类技术主要是将电能转换成磁场、电场及射频场并将其馈散到被处理介质――水,达到防垢、防腐及杀灭菌藻的目的。
4.4.2水处理技术发展方向
化学法水处理发展方向 随着国家对水污染、大气污染、噪声污染及固体废弃物等相关环保法律的不断完善,环保部门对污染物排放标准、循环水处理设施使用的安全性能、环保性能、成本效益等要求不断提高。绿色缓蚀阻垢剂是本世纪水处理药剂的发展方向,它立足于开发使用无毒、低毒、生物降解好、易为环境接受的水处理药剂。但是,化学法处理效果与各种现代化的配套技术密切相关的,如分析检测、计算机应用等现代化手段。
物理法水处理发展方向
物理法处理具有无污染、运行管理方便、操作简单等特点。从国内外在大型循环冷却水上的应用实践来看,物理法水处理从水质处理效果、系统运行效果、投资成本、运行管理成本及环境保护等多方面分析,具有良好的经济效益,市场应用前景广阔。
4.5北京大学第三医院的中央空调循环冷却水处理
针对选择北京大学第三医院中央空调循环冷却水系统的运行环境、运行工况、设备管路材质、补水水质等条件,对医院循环冷却水系统采用射频式物理法处理的方法。在医院冷却水系统的冷却水泵出水口位置分别安装了型号为SYS-200B1.6JZ/D-D的全程水处理器,对冷却循环水系统的腐蚀、结垢、菌藻等问题进行综合性处理。
4.6中央空调循环冷却水的处理效果
2004年开始对该院的中央空调循环冷却水系统进行监测,结果表明:系统运行稳定可靠;打开换热设备的端盖,未发现换热器内有腐蚀、结垢、粘泥附着等现象。对冷却循环水的菌藻进行检测时,未检出军团菌,符合《公共场所集中空调通风系统卫生规范》。
5.北京大学第三医院的中央空调循环冷冻水系统
5.1中央空调循环冷冻水系统特点及存在问题
循环冷冻水系统属于封闭的循环水系统,水温一般在7℃-12℃之间,系统水在这种运行工况下,硬度垢不可能生成。主要是由于管网与水中的氧气反应,生成Fe2O3腐蚀产物,导致系统中的杂质不断增多,水的色度、浊度升高,出现黄锈水现象,慢慢地加速了管网的腐蚀。所以,冷冻循环水系统存在的主要问题是电化学腐蚀。
5.2中央空调循环冷冻水处理方法
为了解决循环冷冻水系统的腐蚀问题,在循环冷冻水系统中的循环冷冻泵后安装各安装了型号为SYS-200B1.6JZ/D-A全程水处理器,用以解决系统腐蚀问题,以防系统产生铁锈,冷冻水颜色偏黄等。
5.3循环冷冻水系统的处理效果
自2004年开始对该院的中央空调循环冷冻水系统进行监测。结果表明,系统运行稳定,换热机组的换热设备的内壁未发现腐蚀现象。
6.北京大学第三医院的中央空调采暖循环水系统
6.1中央空调采暖循环水系统特点及存在问题
该院采暖循环水的温度一般
6.2处理方法
根据北京大学第三医院采暖循环水的特点,对采暖循环水的补充水采用型号SYS-12.0RQ全自动软水器进行软化;采用型号为SYS-200B1.0JZ/D-A全程处理器,SYS-100C1.0HG/C水垢净,对采暖循环水系统进行综合处理。
6.3处理效果
自2004年开始对该医院的中央空调采暖循环水系统进行监测。结果表明,系统运行稳定,换热机组的换热设备的内壁未发现腐蚀、结垢等现象。
结 论
采用SYS系列射频式物理法水处理设备对北京大学第三医院的中央空调循环冷却水、冷冻水和采暖循环水进行处理后,各循环水系统的运行情况稳定,能较好地解决循环水系统的水质问题,水质指标及系统运行工况符合设计及技术协议要求。并且,在日常运行中该设备操作简单,不需投加化学药剂,即可达到很好的处理效果,节省了人力物力,降低了系统的运行成本,并且对环境无污染,是一种经济可行的环保型水处理方法。
参考文献:
水循环原理范文6
水资源概况及开发利用分析
（一） 水资源概况
海西州境内河流可分为外流和内陆两大水系。外流河主要是唐古拉山的长江源头沱沱河与青海湖的主要补给水源――天峻县的布哈河。内陆河主要有那棱格勒河、格尔木河、香日德河、巴音河等70余条。
全区(不含唐古拉地区)的现代冰川面积为1854.88 km2，冰川储量1433.2亿m3，冰川年融化水量10亿m3，为一些主要河流的初始水源和径流的重要补给来源。全区拥有地表水资源量121亿m3，地下水资源量61.01亿m3(地表水地下水之间重复量57.25亿m3)，水资源总量为125亿m3。单位面积占有水资源量为4.15万m3 /km2，是全省平均水平（8.62万m3 / km2）的48.19%。其中，柴达木盆地拥有地表水资源量44.1亿m3，地下水资源量38.97亿m3(地表水地下水之间重复量31.11亿m3),水资源总量为51.96亿m3。单位面积占有水资源量为2.01万m3 /km2，是全省平均水平的23.38%。河流水能资源理论蕴藏量约125万千瓦，可开发利用的约30万千瓦。柴达木盆地有大小河流70余条,其中常年有水的40余条。盆地内与地区社会经济发展密切相关的主要河流有那棱格勒河、格尔木河、香日德河、巴音河、诺木洪河、察汗乌苏河、夏日哈河、塔塔棱河、鱼卡河、都兰河等10条河流。
（二）开发利用分析
为了进一步说明盆地内各地区水资源情况，将柴达木盆地按工业园区划分为：格尔木园区（包括那棱格勒河乌图美仁区、格尔木河格尔木区、柴达木河都兰区）、德令哈园区、乌兰园区、大柴旦园区(包括鱼卡河大小柴旦区和冷湖、茫崖区)，分述如下。
⒈格尔木园区
⑴ 那棱格勒河乌图美仁区
那棱格勒河乌图美仁区有地表水资源量11.83亿m3，地下水资源量8.44亿m3，地表水与地下水重复量7.21亿m3，水资源总量13.06亿m3，单位面积占有的水资源量2.26万m3/km2(面积5.77万km2)，是全省平均占有水资源量的26.22%。
水质:矿化度600mg/L，总硬度100.9mg/L，pH值8.0，水质偏碱性，水的类型为氯-钠Ⅲ型(水质较好)。
本区可开发利用水资源总量为5.71亿m3(其中地表水4.73亿m3,地下水0.98亿m3)，已开发利用0.3亿m3，尚有可利用量5.41亿m3。按盆地现状万元工业增加值耗水量114 m3计算(以下同)， 剩余水量可支持新增工业增加值474亿元。
⑵ 格尔木河格尔木区
格尔木河格尔木区有地表水资源量9.37亿m3，地下水资源量8.38亿m3，地表水与地下水重复量6.95亿m3，水资源总量10.8亿m3，单位面积占有的水资源量2.47万m3/km2(面积4.37万km2)，是全省平均占有水资源量的28.65%。
水质:矿化度519.1mg/L，总硬度134.2mg/L，pH值8.4，水质为碱性，水的类型为碳-钠Ⅲ型(水质较好)。
本区可开发利用水资源总量为7亿m3(其中地表水5.87亿m3，地下水1.13亿m3)，已开发利用3.65亿m3，尚有可利用量3.35亿m3，剩余水量可支持新增工业增加值294亿元。
⑶ 柴达木河都兰区
柴达木河都兰区有地表水资源量10.37亿m3，地下水资源量9.48亿m3，地表水与地下水重复量6.7亿m3，水资源总量13.15亿m3，单位面积占有的水资源量2.40万m3/km2(面积5.47万km2)，是全省平均占有水资源量的27.84%。
水质:矿化度749.41mg/L，总硬度146.4mg/L，pH值8.4，水质偏碱性,水的类型为氯-钠Ⅲ型(水质较好)。
本区可开发利用水资源总量为6.37亿m3(其中地表水4.14亿m3，地下水2.23亿m3)，已开发利用2.34亿m3，尚有可利用量4.03亿m3， 剩余水量可支持新增工业增加值353亿元。
综上:格尔木园区水资源总量为37.01m3，可开发利用水资源总量为19.08亿m3(其中地表水32.66亿m3，地下水4.35亿m3)，已开发利用6.286亿m3，尚有可利用量12.794亿m3， 剩余水量可支持新增工业增加值1122亿元。
⒉德令哈园区
德令哈园区按柴达木盆地水资源分区属巴音河德令哈区。巴音河德令哈区有地表水资源量3.85亿m3，地下水资源量3.4亿m3，地表水与地下水重复量3.13亿m3，水资源总量4.11亿m3，单位面积占有的水资源量2.65万m3/km2(面积1.6万km2)，是全省平均占有水资源量的30.74%。
水质:矿化度370.3mg/L，总硬度109.6mg/L，pH值8.5，水质偏碱性,水的类型为碳-钙Ⅱ型(水质较好)。
本区可开发利用水资源总量为3.1亿m3(其中地表水2.89亿m3，地下水0.21亿m3)，已开发利用2.48亿m3，尚有可利用量0.62亿m3，剩余水量可支持新增工业增加值54亿元。
⒊乌兰园区
乌兰园区按柴达木盆地水资源分区属都兰河希赛区，都兰河希赛区有地表水资源量1.2亿m3，地下水资源量1.06亿m3，地表水与地下水重复量0.81亿m3，水资源总量1.45亿m3，单位面积占有的水资源量2.74万m3/km2(面积0.53万km2)，是全省平均占有水资源量的31.79%。
水质:矿化度600mg/L，总硬度173.8mg/L，pH值7.8，水质偏弱碱性(水质较好)。
本区可开发利用水资源总量为0.94亿m3(其中地表水0.74亿m3，地下水0.2亿m3)，已开发利用0.44亿m3，尚有可利用量0.5亿m3，剩余水量可支持新增工业增加值44亿元。
⒋大柴旦园区
⑴ 鱼卡河大小柴旦区
鱼卡河大小柴旦区有地表水资源量2.87亿m3，地下水资源量2.65亿m3，地表水与地下水重复量2.01亿m3，水资源总量3.51亿m3，单位面积占有的水资源量1.88万m3/km2(面积1.87万km2)，是全省平均占有水资源量的21.81%。
水质:矿化度209.8mg/L，总硬度53.0mg/L，pH值8.4，水质为碱性,水的类型为碳-钙Ⅱ型(水质较好)。
本区可开发利用水资源总量为1.66亿m3(其中地表水1.15亿m3，地下水0.51亿m3)，已开发利用0.33亿m3，尚有可利用量1.33亿m3，剩余水量可支持新增工业增加值116.7亿元。
⑵ 冷湖、茫崖荒漠区
冷湖、茫崖荒漠区有地表水资源量4.61亿m3，地下水资源量5.57亿m3，地表水与地下水重复量4.29亿m3，水资源总量5.88亿m3，单位面积占有的水资源量0.95万m3/km2(面积6.22万km2)，是全省平均占有水资源量的9.07%。
本区可开发利用水资源总量为2.86亿m3(其中地表水1.84亿m3，地下水1.02亿m3)，已开发利用0.17亿m3，尚有可利用量2.69亿m3，剩余水量可支持新增工业增加值235亿元。
以上水资源量数据均采用由中科院完成的“九五”国家重点科技攻关项目《柴达木盆地水资源合理利用与生态环境保护》研究成果；地下水资料采用青海省1/20万水文地质普查资料成果;现状用水量按2006年统计资料。
存在的主要问题
（一）水资源拥有量有限，分布条件相对较差
⒈ 水资源可利用量低。由于柴达木盆地特殊的气候条件，造成干旱少雨，水资源量相对不足。海西的资源开发主要以柴达木盆地为主，柴达木盆地单位面积占有的水资源量为2.01万m3 /km2，是全省平均水平的23.38%，约为全省平均值的四分之一。尽管柴达木盆地拥有地表水资源量44.1亿m3，但盆地内部分地区的地表水由于地形地质条件的限制，未形成集流，仅有少量用于人畜饮水，大部分无法直接开发利用，地表水通过工程措施可以直接开发利用的主要是形成集流的15条河流的河川径流。柴达木盆地经济开发区那棱格勒河、格尔木河、巴音河、香日德河、察汗乌苏河、都兰河、夏日哈河、鱼卡河流域年径流量约为30亿m3，目前年开发利用量已达9.7亿m3，占开发区域水资源量的32.3%，已接近国际通用的水资源开发量不能超过其总量的40％的警戒线。
⒉ 水资源在地域和时空上分布不均，河川径流年际变化大，水资源区域分布与工农业生产布局不相匹配。就地区水资源量而言，海西地区水资源量达125亿m3，淡水资源的分布与矿产资源、细土资源的分布不均衡。柴达木盆地52亿m3水资源中那棱格勒乌图美仁区占13亿m3，为盆地水资源总量的25%。水资源丰富的唐古拉由于受生态和地理条件的限制无法利用，致使基础产业集中的东部二县一市水资源相对紧缺，且农牧业和生态用水量过大，给城市和工业用水预留的空间不足。
⒊ 就整个盆地而言，人均水资源量比较丰富,但在经济开发地区水资源较为匮乏。柴达木盆地盐湖资源的开发在海西工业发展中占有重要比重，但盐湖均分布在盆地底部，是各河流的尾闾。淡水资源以地下水为主,且埋藏深度较深，由于盐湖周边淡水资源开采难度和成本大，影响了盐湖资源开发利用。
（二）工程性缺水与用水效率低下并存
根据海西州“十一五”工业规划，预测“十一五”末（2010年）格尔木市工业用水将达到2.24亿m3(不包括盐湖采卤平衡用水量)，德令哈市达到0.7亿m3，各地工业用水将呈阶梯式增加，但水资源开发过程中的节水灌溉和水源工程建设立项难度大，进展缓慢，制约了工业的发展。德令哈市和格尔木市两地随着城市和工业的快速发展，工程性缺水的问题尤为突出，两地老灌区改造、河道治理、水源工程等项目建设十分紧迫，水资源成为能否保障两地国民经济发展的关键因素，也是经济发展的“瓶颈”。
灌溉设施不完善、水源工程建设速度慢、节水意识淡薄也是存在的主要问题。主要表现在境内河流流域面积小、干流较短，且来水绝大部分属降水补给，降水对河流来水区域性影响很大，由于调蓄设施不足，缺乏控制性调蓄工程，对集中降水产生的径流不能有效利用，难以实现洪水径流的资源化。柴达木盆地各类农作物总灌溉面积近50万亩，灌溉仍沿用漫灌、串灌的落后方式,渠道跑、冒、漏水现象普遍。2006年盆地农作物年引用水量6.26亿m3，亩均引用水量达1000 m3以上,远远大于用水定额。每立方米水生产粮食不足0.5公斤，水资源有效产出率较低。
（三）水环境保护系统薄弱
柴达木盆地特定的气候和地质条件，决定了盆地荒漠化脆弱的生态环境。盆地水系封闭，水体自净能力弱，水环境是维系盆地生态环境的决定性因素。水环境的保护是保障其承载能力的必然需要，更应该放在保护生态环境的突出位置。随着柴达木循环经济试验区的开发建设，社会经济的快速发展与水环境保护的矛盾突出，迫切需要建立完善的水环境保护系统来解决。
（四）整个柴达木循环经济试验区水资源保障和配置规划尚未编制完成,对重点地区地下水样勘工作深度不够
由于水资源分布不均，柴达木各流域及园区水资源开发利用程度、水资源可开采量、生态需水量均存在一定的差异。要对整个循环经济试验区水资源进行科学配置和合理利用，首先要有一个完整的可操作性强的水资源保障和配置规划。另外，由于盆地特殊的地理地质结构，造成盆地内地表水与地下水相互转换频繁，对重点地区地下水可利用率、开采规模不详，需进一步做样勘工作。
三、实现水资源可持续利用支撑循环经济建设的对策和措施
（一）充分认识柴达木盆地水资源匮乏、自净能力弱的现实，以各流域水资源综合利用规划和局部地区水资源详查为依托，制定详实可行的水资源开发利用配置规划
⒈ 水资源的合理利用与优化配置是确保柴达木循环经济试验区可持续发展的基本支撑，要坚持“以水定产业、以水定项目、以水定发展”的原则。在今后的发展中，要在平衡生态用水的前提下，保证城市和生活用水，优先安排工业用水，节约农业用水。加快产业结构调整，以经济结构的调整促进用水结构的优化配置，形成低耗水、高效益的产业体系。
⒉ 以水资源配置规划为依据，全流域水资源优化配置为前提，做好水资源配置规划及前期工作，年内完成柴达木循环经济试验区水资源保障规划，明年完成试验区水资源配置规划。在充分论证、科学选比的基础上，分步兴建必要的调蓄性水利工程。加快主要河流流域水资源配置规划，抓紧完成那棱格勒河、格尔木河、香日德河、巴音河、察汗乌苏河、都兰河、大柴旦地区等七个流域及地区水资源开发利用规划的修编工作，根据完成的规划严格实行计划用水。
⒊ 柴达木盆地是一个典型的封闭型盆地，盆地内的地表水和地下水相互转换频繁，无论地表水还是地下水的开发利用均在盆地水资源总量之中，且盆地水资源均来源于大气降水，通过各主要河流水文测站的多年实测和降雨量、蒸发量、径流系数计算，柴达木盆地水资源总量是明确的，只是年际内有微量变化。
由于盆地特殊的地理条件，盆地内大多数河流出山后在形成地下潜流的同时形成了大小不等的地下水库，在地下水资源开发中只有与地表水不重复部分的地下水可以开发利用，也就是只有地下水的动储量可以利用。目前需科学评价地下水允许开采量。
⒋ 在政策、规划和管理上，要把水资源的供给、配置同整个循环经济试验区的发展整体谋划，统一规划，统筹兼顾地表水和地下水资源，统筹协调资源、经济和生态环境的动态关系，追求可持续发展的水资源配置，提高水的分配效率和利用效率，使有限的水资源最大限度地发挥效益。
（二）把节约农业用水作为当务之急，以循环经济理念为指导，以建设节水型农业为目标，以满足农牧业合理用水为前提，大力引导农牧民调整种植结构，提高水资源的利用效率
⒈ 灌区节水是解决我州水资源短缺的有效途径之一，农业要把节水灌溉作为一项革命性措施来抓，重点做好现有灌区的续建配套改造、节水灌溉示范项目建设和开展末级渠系改造试点。目前已按国家水利部的要求，将柴达木盆地13处万亩以上绿洲灌区打捆按《柴达木盆地绿洲灌区配套与节水改造规划》上报水利部，并通过了水利部审查批复。项目总投资3.6亿元，项目建成后可改善灌溉面积57.15万亩（含部分林地）。其中黑石山水库灌区、希赛灌区可研报告已编制完成并通过省级审查，灌区改造项目已列入国家总提规划。在积极争取柴达木盆地绿洲灌区配套与节水改造工程建设资金的同时，实施小型灌区节水改造工程。通过灌区节水改造工程的建设，力争节约2亿m3水资源用于高产值、高附加值行业。
⒉ 通过种植产业结构调整，大力发展大棚经济，提高用水效率和效益。截至2006年底，全州有大棚5567座约2300亩，每亩收入1～3万元不等，全年用水量在700m3左右，平均按2万元计算，每立方米水的产值效益达到28.6元。大田作物以粮食作物为例，全州平均亩产为650斤左右，亩均用水达到1300m3，粮食作物按0.75元/斤计算，每立方水的产值效益仅为0.38元，仅占大棚用水效益的1/75，水资源的产出比十分明显，要通过相关部门的配合和大力支持不断推进农业种植结构调整。
⒊ 以节水型社会建设和节水型城市建设为契机，着力推进格尔木、德令哈两市灌区节水工作。我州格尔木市是省级节水型城市建设试点城市，近几年开展了一些工作，但力度还不够，要尽快完善节水型城市建设实施方案，从水资源的统一管理、自备水源地关闭、灌区节水等方面着手，全面推进节水型城市建设步伐。德令哈市是我州重点开展节水工作的地区，要以灌区节水为重点，通过工程措施、管理措施、农艺措施、产业结构调整达到优化农业用水和节约水资源的目的，要求年内完成德令哈地区农业节水实施方案，在争取省上支持的基础上，州、市两级财政利用财政资金或平台资金安排一部分投资，从2008年起，利用5年时间，完成德令哈地区农业节水工程。
（三）加快水源工程建设步伐，提高水资源的供给能力
在充分论证、科学选比的基础上，分步兴建必要的调蓄性水利工程。首先申报建设巴音河蓄集峡、察汗乌苏河哇沿、都兰河下湾等三座水库，在兴建以上三座水库的同时，对鱼卡河、沙柳河、夏日哈河、大格勒沟进行水资源配置规划，并开展四条河流调蓄水库项目前期工作，争取到2015年完成以上水库的建设，从根本上解决以上河流防洪能力低和水资源配置不合理的问题。
（四）加大依法治水力度，强化水资源管理
⒈ 水资源为国家资源，为达到水资源可持续利用，加强水资源统一管理是前提。通过行政、技术、经济等手段，切实加强对农业、工业、城市和生活用水的统一管理，调整用水结构，改进用水工艺，实行计划用水，杜绝用水浪费。强化政府的管理职能，完善水政执法队伍建设，提高水资源管理力度和水资源利用率。严格执行水资源开发利用规划和水资源论证、取水许可制度，把取水许可放到同采矿许可同等重要的位置，各类用水项目申请立项的同时必须及时开展水资源论证工作，未进行水资源论证工作和未办理取水许可证的项目不予审批立项。同时把是否有用水计量设施和有效的节水措施作为项目立项和办理取水许可证的重要依据，今后凡是不安装计量设施和没有节水措施的单位一律不予办理取水许可和立项。
⒉ 加强节水型社会建设的组织和宣传。充分发挥政府的主导作用。要把节水型社会建设列为各级人民政府的一项重要工作目标，建立水资源节约责任制。各级水行政主管部门要加强指导和协调，明确分工和责任，形成全社会推进节水型社会建设的局面。围绕“大力推行节约用水，全面建设节水型社会”这一主题，开展节水宣传活动。在“世界水日”、“中国水周”和“全国城市节水宣传周”期间，集中宣传水资源的节约保护。要充分利用多种媒体，发挥舆论监督作用，最大限度地调动全民参与节水型社会建设的积极性。
（五）制定合理水价，高效利用水资源
水资源可持续利用是我国经济社会发展的战略问题，核心是提高用水效率，把节水放在突出位置。灌溉节水是柴达木循环经济试验区节水的重点，调整农业种植结构，发展高附加值城市农业，通过渠系硬化配套、灌区改造等措施提高灌溉水利用系数。加大宣传力度，提高全民节水意识，适时、适地、适度地提高水价，逐步实施按量计费方式。在进一步提高工业用水重复利用率的同时严格执行青海省用水定额标准，禁止超定额用水。建立水价的经济机制与供求调节机制，以促进节水，提高用水效率，实现水资源的高效配置。不合理的水价是加剧水资源供需矛盾的一个主要原因，因此要建立适应市场经济的科学合理的水价体系和运行机制，运用经济杠杆调节水资源供需矛盾，促进计划用水、节约用水，推动水资源的利用向高效益、高附加值行业转移。
