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水循环的方法范文1
【关键词】中水；循环冷却水；缓蚀；阻垢；杀菌
1.概述
随着城市水资源的紧缺，越来越多的生活污水和工业废水经深度处理后用于循环冷却水的补水[1]。中水特点为：水质复杂，悬浮物含量高，营养物质丰富。废水经深度处理后回用于循环冷却水系统，对系统最大的潜在危害在于中水中有害离子含量较高，随着循环水的不断浓缩，这些有害离子含量将成倍增加，系统腐蚀和结垢的潜在危险增大。在工业循环冷却水处理中，补水水质的要求，直接影响对其设备的腐蚀及结垢，而水质与缓蚀阻垢剂、杀菌剂的选用又密不可分。
目前大量的研究主要侧重于中水深度处理的工艺的探讨研究或集中于废水的深度处理单元的研究，没有中水做为循环冷却水补水的化学处理方法。本文根据目前已使用中水的循环水系统作为研究，调整药剂，优化加药方式，提出全新的解决中水作为工业循环冷却水给设备带来的腐蚀结垢问题。
2.药剂制备与化学处理方法
2.1复合阻垢缓蚀剂的制备
原料以重量份数配制：聚环氧琥珀酸9-11份、2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸18-22份、双1，6亚己基三胺五亚甲基膦酸19-21份、自制阻垢分散剂25-35份、苯骈三氮唑1-3份，去离子水9-28份组成；
（1）自制阻垢分散剂的制备，由马来酸酐480-510份、磷酸二氢钠溶液200-230份、引发剂100-120份，去离子水290-310份、丙烯酸178-185份组成；制备：将去离子水、马来酸酐经泵吸入反应釜中，开启搅拌，至固体全部溶解；将丙烯酸、磷酸二氢钠溶液、引发剂依次滴入反应釜中，滴加时间2.8-3.0小时，温度在60-70℃；全部滴加完毕，温度控制在68-72℃，继续搅拌3-4小时，冷却至室温，得到透明粘稠液体为阻垢分散剂，其固含量为30-50%；
其中磷酸二氢钠溶液是指45份次磷酸二氢钠溶于155份无离子水中制得溶液；引发剂是指10-15份过硫酸钾溶于100份无离子水中制得。
（2）复合阻垢缓蚀剂的制备：按上述的原料和重量分数，先将聚环氧琥珀酸加入2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸中，置于容器内，混合均匀，依次加入双1，6亚己基三胺五亚甲基膦酸、自制阻垢分散剂、去离子水，搅拌25-35分钟，保持温度在20-35℃，然后加入苯骈三氮唑，继续搅拌30-60分钟，保持温度在20-35℃，即得复合阻垢缓蚀剂；
2.2 微生物控制
微生物控制为氧化性杀菌剂、非氧化性杀菌剂、生物分散剂相结合的处理方法。氧化性杀菌剂为二氯异氰尿酸钠或三氯异氰脲酸或溴氯二甲基海因，优选溴氯二甲基海因，每周投加2次，每次投加20mg/L；非氧化性杀菌剂为改性季铵盐类杀菌剂，每2周投加1次，每次投加100mg/L；生物分散剂为非离子型表面活性剂，每周投加1次，每次20mg/L；微生物控制药剂在集水池急流处采用冲击式人工加药，投加量按保有水量计算。
2.3 循环水优化控制
循环水优化采用SYZL ∑sigma 全自动总磷在线监控加药系统，控制加药和补排水。复合阻垢缓蚀剂的投加量10-15mg/L（以补中水为基准），控制循环水总磷在4-7mg/L。浓缩倍率控制在5.0倍左右。循环水进行旁滤处理，并设有青QYC-120监测换热器。
上述的化学处理方法，自制阻垢分散剂固含量大于30%，其余化学制剂均为市售工业产品。
3.复合阻垢缓蚀剂试验结果验证
取表1所述水样，试验方法按照HG/T 2160-2008《冷却水动态模拟试验方法》[2]，实验结果如表1，表2。
由表2所知：本研究的复合缓蚀阻垢剂在中水回用于循环冷却水中，控制系统结垢与腐蚀效果很好，腐蚀速率远控制在GB 50050-2007规定的指标范围内。
4.现场应用情况
本方法用于中试某煤制甲醇厂的循环冷却水系统中，补水为煤化工废水制的中水中，复合阻垢缓蚀剂投加量约为12mg/L；通过氧化性杀菌剂选用溴氯二甲基海因，每周投加2次，每次投加20mg/L；非氧化性杀菌剂为改性季铵盐类杀菌剂，每周投加1次，每次投加80mg/L；生物分散剂为非离子型表面活性剂，每周投加1次，每次15mg/L；三种药剂交替间隔投加，运行半年，有效控制了结垢和腐蚀状况，现场使用情况良好。
本方法循环水处理采用SYZL ∑sigma 全自动总磷在线监控加药系统，控制循环水总磷4-7mg/L，自动补水和排污。氧化性杀菌剂、非氧化性杀菌剂、生物分散剂采用冲击式人工加药，在集水池急流处。以保有水量计算加药量。循环水采用旁滤处理装置和QYC-120监测换热器进行循环水运行效果监控，控制浓缩倍率为5.0左右运行
5.结论
（1）自制的阻垢分散剂，对碳酸钙、硫酸钙特别是磷酸钙垢的形成和沉积有良好的抑制作用，对三氧化二铁、污泥、粘土和油垢也有良好的分散性能，特别适用于中水水质。
（2）中水中含有大量的N、P等营养物质，所以微生物控制尤为重要，鉴于微生物的特性，采取氧化性杀菌剂、非氧化性杀菌剂、生物分散剂相结合的处理方法。以充分发挥三者者的优点，并可以消除细菌对某种杀生剂产生的抗药性，并能完全控制中水微生物滋生严重的问题。
（3）回用于循环水的水质控制浓缩倍率控制在5.0左右，循环水进行旁滤处理，防止污垢在换热器表面沉积。
（4）本方法的控制要点简单易行，自动化程度高，为企业的节能降耗提供了示范作用，彰显技术进步。
参考文献：
水循环的方法范文2
一、引言
在工业用水中，工业循环冷却用水占的比重很大，化学工业(如制药、炼油等)中的冷却装置和火力发电机组中的蒸汽轮机的冷却装置，都是需要用到工业循环冷却水，如果对其不加任何处理，将会对设备以及管道产生结垢、腐蚀等障碍，因此要重视对循环冷却水的处理[1]。冷却水的处理，是指针对循环水系统当中水质、设备材质、工况条件的不同来选择水处理剂，缓蚀剂、阻垢剂等水处理剂正确匹配组成水处理配方，确定适宜的工艺控制条件，进行循环冷却水的基础处理和正常运行处理。
二、工业循环水处理的机理研究
1.阻垢机理
冷却水系统中和其它受热面上的结垢都有盐类结晶的析出，以下三种晶体形成的步骤会影响垢的形成。①形成过饱和溶液；②生成晶核；③晶核成长，形成晶体。若三个条件中破坏其一，则垢形成的过程立即会被抑制或减缓，阻垢剂干扰晶体生长的基本物理化学过程是螯合反应和表面吸附[2]。
1.1阻垢效应
阻垢剂的分子结构在水体系中可能表现出螯合、吸附和分散作用，能够将水处理剂的“剂多效”的功能充分发挥，即一种药剂会具备阻垢、絮凝、缓蚀、分散、杀菌等性能中的两种或两种以上，体现出不同的阻垢效应。研究中会发现将多种阻垢剂按一定的比例混合使用的阻垢效果比其中一种药剂单独使用时的效果会更好[3]。
1.2凝聚与分散作用
对于聚羧酸盐类的阻垢剂来说，在水中离解成含有羧酸根的游离状态，当与碳酸钙微晶体发生作用时，会产生吸附现象，在微晶体的表面形成了双电层。聚羧酸盐的链状结构可以同时吸附多个具有相同电位的微晶，它们之间存在着静电斥力，因此会阻止微晶之间的相互碰撞，进而避免了晶状体的产生。
2.缓蚀机理
铬系、钼系、钨系、磷系是在工业用水中比较常用的缓蚀剂，这几种药剂的缓蚀作用是差别得，但他们的机理都是在装置的金属表面形成不溶于水或难溶于水的一层保护膜，阻碍了金属离子的水合反应或溶解氧的还原反应，已达到保护装置的作用。铬系缓蚀剂会在碳钢表面形成致密且不溶性的Fe203氧化膜，并且与金属之间接合密切，同时也不会影响热交换器的工作效率，因此表现出较为良好的防腐效果，但是其对环境的污染严重，最终逐渐的被淘汰。
三、工业循环冷却水的处理方法分析
提高对工业循环水的利用率，降低环境污染已成为当今工业循环水处理的一大课题。目前在我国常用的循环冷却水的处理方法分析如下。
1.化学方法
1.1缓蚀剂
相对而言，缓蚀剂种类较多，作为水处理用的缓蚀剂要具备以下条件：对于系统中各种金属要有较好的缓蚀作用；经济实用、符合环保要求[2]。
1.1.1钼酸盐：钼酸盐是阳极型或氧化膜型的缓蚀剂，在阳极上会产生一层具有保护作用的亚铁―高铁―钼氧化物的钝化膜。但是在使用钼酸盐作缓蚀剂时，剂量往往会比较大，因此成本相对较高。
1.1.2磷酸盐：磷酸盐是一种阳极缓蚀剂，价格便宜，无毒，但容易与水中的钙离子生成磷酸钙，导致垢的形成，因此常和对磷酸钙垢有抑制作用的阻垢剂联合使用，同时也会促进水中藻类的生长，对环境污染较为严重。
1.1.3聚磷酸盐：目前使用最广泛、最经济的缓蚀剂是聚磷酸盐，三聚酸钠和六偏磷酸钠是较为常用的。聚磷盐成本低，缓蚀效果较好，同时兼有阻垢作用；易水解，无毒，水解后与Ca2+生成磷酸钙垢，容易促进水中藻类生长。
1.2阻垢剂
在水处理中常用的阻垢剂有聚磷酸盐、有机膦酸、机膦酸脂、聚羧酸等[2]。
1.2.1聚羧酸：聚羧酸类化合物用量极少，同时对碳酸钙垢具有良好的阻垢作用。
1.2.2有机膦酸酯：有机膦酸酯对抑制硫酸钙垢的效果比较好，但是在抑制碳酸钙垢的的产生效果较差，但是易水解，毒性低。
1.2.3有机膦酸：常用的有EDTMP、HEDP，对碳酸钙、水合氧化铁和硫酸钙的析出有较好的阻碍效果。
2.物理方法
2.1膜处理法
膜处理法是最近30年来发展起来的一种高新产业技术，在目前工业循环水处理的研究中最活跃的领域之一。膜处理法是利用某些特殊的薄膜对工业循环水中的特定成分进行选择性透过的方法的总称。主要有以下两种分析方法[3]。
2.1.1反渗透处理法：反渗透是通过给工业循环水一定的压力，以该压力为动力，并利用反渗透膜的选择透过性的原理―只能通过过水而不能通过溶质，进而从工业循环水中提取达到标准要求的水分离过程。反渗透膜是一种将工业循环谁深度净化处理中的有效分离技术[3]。
2.1.2纳滤处理法：是近些年来发展较快的一种膜处理工业循环水技术，且操作水压力仅为0.5MPa左右即可达到要求标准，同时对Ca2+、Mg2+等二价正离子具有较高的剔除率。与反渗透膜进行对比，工业循环水在纳滤膜中的渗透率得到大大的提高，当水中含有二价离子以及分子量在500~1000的物质时，选择纳滤工艺更为先进[3]。
2.2阴极保护
阴极保护是加入含有某种离子的保护介质，借助于直流电流，该介质流入到被保护金属周围，使被保护的金属负电位移到指定的保护电位范围内，从而使该电极免于腐蚀的一种金属保护方法。在工业循环水中，阴极保护方法可以分为二大类：第一类是外加电流阴极保护，该保护方法是通过外加电流来实现；第二类是牺牲阳极阴极保护，该方法师通过与牺牲阴极偶联来实现。
四、结束语
随着人们对工业循环冷却水系统中问题的日益重视，开发新型的阻垢剂、缓蚀剂、杀生剂及其复合配方、研究各种水处理的应用技术已成为十分重要的任务。近年来，我国这个领域的研究已有了长足的进步，随着“可持续发展战略”的实行以及国家《工业节水十五规划》的推进，相信我们会在水处理方面的研究和应用有很大的推动作用[5]。
参考文献：
[1]闫中灿,陈绍建,张广文.工业循环冷却水处理机理及方法分析[J].东北电力技术, 2003,24(6).
[2]王蓉. 工业循环水的化学处理[J].贵州化工, 2011,36(5).
[3]杨思军.工业循环冷却水处理物理方法[J]. 中国科技博览, 2010(14).
水循环的方法范文3
关键词：核电；海水循环泵；安装；质量控制；振动
中图分类号：TL4文献标识码： A
近年来，随着中国核电业的迅速发展，核电能源已经成为了国家提倡环保、注重工业安全的重要能源之一。可以说，核电的大力发展也代表了中国能源结构日渐优化和经济的繁荣。但是，作为核电站中的重要设备之一，海水循环泵的国产化进程却并不完善，一直需要依赖进口。近年来我国核电产业链逐步完善，对于引进和自主研发的投入力度持续加大，所以核电设备的国产化进程不断取得突破，核电海水循环泵的国产化已在阳江核电站一期工程率先实现。
一、核电海水循环泵应用背景
在我国，核电的开发和应用并不算早，尤其是用于系统的循环与介质输送的泵类设备，在设计、制造和应用均落后于发达国家。1983年，我国政府正式确立了利用核电技术的压水型反应堆核电站。压水堆核电站占到了全世界投入运行核电站总比例的63%。压水堆一回路与二回路完全隔离，一回路系统中的泵要在大约15.3~16.5MPa下运行，确保温水循环在300~350℃的条件下不会产生气化。压水堆核电站一般来说有三个主要部分，第一部分就是会产生蒸汽的核岛；第二部分是将核岛所产生的蒸汽要转换为电能的常规岛；BOP是第三部分，为整个电厂提供冷源、全厂区管网和各种辅助设施。在常规岛做功后的蒸汽在凝汽器内被循环水冷却，循环水回路处于BOP部分，在泵站内的海水循环泵是驱动循环水的设备，每台机组配备2台海水循环泵，无备用。在大亚湾核电站、岭澳核电站、岭东核电站，海水循环泵无一例外依赖进口，设备采购、安装、调试、检修备件等受制于国外厂商。阳江核电站一期，首次使用由沈阳古风集团设计生产的海水循环泵，此批产品属国产首台核电海水循环泵，本文以此泵为例进行论述。
二、海水循环泵系统
海水循环泵有CRF（循环水系统）和CGR（循环水泵系统）两个部分。
（一）CRF系统
泵组的工作，电动机提供动力，齿轮箱降速，泵端联轴器会带动海水循环泵叶轮旋转，依靠海水的离心力作用把海水循环泵中的海水输送到下游系统，这就是CRF的工作原理。CRF泵组主要由混凝土蜗壳部分、泵芯组件、齿轮箱、立式电机、独立的冷却过滤装置、联轴器组件、潜水电泵系统等组成。
系统控制方面，主要是在海水循环泵上下的轴承设有测温元件，进行远程监控。在轴承支架内的油箱内设有加热器，加热器有温度开关和实时显示的温度计和油位表。下轴承有液位开关监测轴承，它会监控油位，如果油位低于最低油位时，就会发出报警信号并自动跳闸。
上图为CRF系统流程图。
（二）CGR系统
CGR系统包括油箱、电动辅助油泵、机械油泵、冷却过滤装置和管路。在海水循环泵运行时，CGR的油系统会不间断的提供油，保证海水循环泵轴承和齿轮箱部分的冷却和。同时，也可以最大限度的保证CGR系统的稳定安全，对油压和油温也有一定的监测和控制作用。CGR系统中也设置了温度表和压力表以及通过远传温度传感的传感器和压力开关，这有利于主控室的现场监控。油温不能过高或者过低，当油温超过允许范围时，警报器都会报警，油箱上设置了温度传感器，它会控制CRF的稳定性，如果超出温度指标会强行关闭CRF系统。
图为CGR系统流程图
三、海水循环泵的安装
（一）安装前准备
首先要确定被安装的设备部件齐全，主要包括预埋件密封环、水泵芯包、齿轮箱、联轴器、电机和基础盘等等。安装中需要起重设备、焊接设备、百分表、水平仪以及照明设备。安装过程中需要临时性支架、不收缩环氧灌浆和脚手架以及清洗冲剂等。在安装前，应该对安装基础进行检查，看其是否坚固、基础螺栓孔的清洁程度等等。
（二）海水循环泵组安装
1、下部预埋件密封环的安装。首先要调整入口流道处的脚手架并保证它的安全性，随后可以在预埋件上安装导向螺栓，小心的吊起密封环并安装到下部预埋件中。安装后要拧紧把合螺栓。
上图为下部预埋件密封环的安装。
2、泵芯的安装。四点起吊泵芯并下降到安装位置，对正安装角度后，要把泵芯放到上预埋件法兰，并调整叶轮与密封环的间隙，拧紧把合螺栓，确保泵芯安装在正确的位置。
上图为泵芯
3、电机基础盘的安装。基础盘要安装在电机层上，使螺母透过脚螺栓孔，让螺母悬挂在基础盘上。并同时检查基础盘在灌浆过程中是否有变化，做好灌浆记录。
4、齿轮箱支架的安装。提升齿轮箱支架到泵芯上方，使其与轴承支架上的法兰配合并调整齿轮箱支架的位置，定位正确后拧紧把合螺栓，随后可以安装齿轮箱。
5、电机安装。把电机提升到电机支架上方，位置对正后放下电机，调整螺栓的位置从而调整电机的位置，对正位置后，就可以拧紧把合螺栓确定安装结束。
6、联轴器的安装。联轴器上部与电机靠背轮通过挠性联轴节连接，联轴器下部通过齿形靠背轮与齿轮型太阳轮连接。
7、冷却过滤装置。这个装置需要放在混凝土板上进行二次灌浆，之后方可连接管路。
8、管路的安装。较为复杂，分为内部油管路和外部油管路。与冷却过滤装置连接后还分为电动辅助油泵管路和机械油泵管路。两套油泵以单独个体进行组装，其预留部分就是管路的配制空间，由于他们是以单独个体发送，所以一定程度降低了现场安装的风险。
在整个的安装过程中，应该注重现场设备和防护措施的清洁，必要时可以对安装的设备尤其是管路进行开口的密封。防止不必要的污染，例如齿轮箱的防锈和保养。另外安装工序一定要正确，比如在管路冲洗之前不能运行油管路和冷却水管路系统。
四、海水循环泵的振动问题及解决方案
海水循环泵为多轴和长轴轴系。这样的构造如果一旦产生泵组振动会对其磨损非常大，这是严重影响泵稳定性的危险因素，甚至威胁到机组的安全运行，除了构造上的问题外，安装检修中对轴系的处理不当也会产生振动。
（一）振动问题特征
循环泵的振动问题主要体现在电机上，电机在上机架检测发现振动频谱显示出1x、3x、5x以此类推的频谱信号并且伴有摩擦信号。电机上下轴承的金属也会有摩擦的声音出现。
（二）原因分析
我们通过一个公式可以检测到电机振动幅值的变化。在线性系统中，电机部件所显现的幅值应该与作用在部件上的激振力成正比，和它的刚度成反比，所以就得出了 A=P/Kd的公式。其中A为振幅，P为激振力，Kd为支承系统的动刚度。所以说上机架的振幅值变化由激振力和支承系统的的动刚度来双双决定。在整个系统中，支承系统的刚度与基础本身刚度以及轴承油膜的刚度有很大关系，所以决定振幅值的两个因素也可能是振动阻尼的来源。所以说循环泵振动主要来自于系统的机械部分，比如电机上机架轴承室处，泵结构的水管伸缩处甚至是电机转子，这些位置在海水循环泵运转时引起了一定程度的振幅从而对泵组产生磨损。
（三）解决方案
首先确保各主要设备土建基础及灌浆要可靠，预埋件数据验收合格。
其次电机转子的端面水平度应该调整到0.02mm/m。
然后是就是要调整电机、泵体等，保证轴系的同轴直线度在0.1mm以内，同时要保证泵芯包、电机支座等主要设备基础螺栓的紧固，要达到规定力矩。
最后进行联轴器各个把合螺栓的紧固。
总结：
核电海水循环泵的安装质量由泵组系统各个元件的结构决定也取决于泵组安装过程中对于质量的把控。作为一套精密而又庞大的系统，核电海水循环系统和其他核电站系统共同满足了人类对于核能的需求和开发。控制安装质量减少泵组振动问题，可以有效的延长泵组及整个循环系统的寿命，保证海水循环泵的可靠运行，降低检修成本。
参考文献：
[1] 尤洋.核电站常规岛海水循环泵安装调试[D].大连理工大学,2013（33）.
水循环的方法范文4
关键词：自然-人工复合水循环；WACM模型；水资源配置；水循环模型；黄河流域
中图分类号：TV211文献标识码：A文章编号：1672-1683（2013）01-0044-06
1研究背景
变化环境是指由人类活动和自然过程相互交织的系统驱动所引起的一系列陆地、大气与水循环的变化[1]。随着人类活动和气候变化，人工因素对自然水循环系统的干扰愈来愈烈，特别是高强度的水资源开发利用，如人类的取水、用水、耗水、排水、调水等行为，对整个水循环过程产生了巨大的影响[2]。
经过几十年的发展和研究，学者们对于流域水文循环的研究越来越深入和细致，特别是从20世纪90年代开始涌现的分布式流域水文模型，如MIKE-SHE模型[3]、VIC模型等[4]，使得研究者可使其与气候模型（GCM“全球气候模式”）结合，开展气候条件变化下的流域水循环研究[5-6]。但是，这类研究重心放在气候变化对于水循环的影响研究方面，而在重点考虑人类活动影响条件下，特别是高强度水资源开发利用条件下的流域水循环研究方面，仍存在着诸多不足和问题。
（1）取用水总量与耗水总量关系不清楚。取用水总量易于观测和计量，方便管理，但无法反应水的资源消耗本质；而耗水总量能体现水资源的真正资源消耗量，但难以核算和管理。取用水总量与耗水总量关系密切，但缺乏成熟明确的量化表达式，仅凭经验来估算耗排水量，不够科学合理。同时，耗水总量管理方法在管理中缺失，致使取用水管理与耗水管理不相协调，取水许可方法受到限制。
（2）地表、地下用水总量与耗水总量关系不清楚。水循环过程中，地表水和地下水转化频繁，地表水与地下水之间的转化关系还未能清晰定量化。如水管理实践中往往将从河道或湖泊附近的取水井抽取的水量归为地下水统计，而实际中水是从河道渗透来的河水，其水源的归类还存在争议。因而地表地下用水总量与耗水总量的关系难以确定。同时，地下水资源的调控中，仅仅从人工地下水取用量的角度研究，人工取用地下水与地下水位的联系尚无考虑，且潜水和承压水也未能区分，由此更加难以确定其耗水关系。
（3）当地水、外调水用水总量与耗水总量关系不清楚。外调水与当地水往往通过共同的取用水设施向用水户供水，在没有明晰当地用水与耗水之间的关系之前，难以确定当地水、外调水用水总量与耗水总量之间的定量关系和转化规律，给总量控制的管理带来不便。
（4）地表水与地下水、当地水与外调水之间循环转化关系不清楚。外调水在输送及使用的过程中都可能与当地地表、地下水产生水量转化，同时当地地表水和地下水之间也在不断的转化。对于上述转化过程，其转化的具体路径、时空分布、变化特征都很难进行定量的描述，各种水源之间的循环转化关系不清楚。
（5）水循环过程中的供-用-耗-排-补-转化关系不清楚。以往常用“供-用-耗-排”来描述供用水的循环转化过程，这种提法主要是从地表水系统出发总结出来的；如果从整个水资源系统来看该提法则不够全面，应该修改为“供-用-耗-排-补-转化”，考虑水的回补与转化过程才更能够反映供用水之后整个水资源系统的变化过程，或者说水循环的变化过程。目前还很难给出水循环过程中供-用-耗-排-补-转化之间的定量关系。
（6）水资源高效利用条件下水的供-用-耗-排-补-转化关系变化。在水资源高效利用条件下，采用节水措施或者节水工艺，取水量减小，输水过程、用水过程也随之发生变化，则必然引起水资源的耗、排、补及转化过程发生改变，但目前还很难对这一过程展开有效的定量化研究。
本文将以“自然-人工”复合作用下的流域水循环机理和模型为基础，对水资源开发利用条件下的流域水循环过程展开研究，提出一种基于水资源配置的流域水循环研究方法，并以黄河流域为例进行实践应用。
2流域水循环研究的科学方法
流域自然-人工复合水循环理论[7]是解决高强度水资源开发利用条件下水循环问题的基础核心。对于上述存在问题，按照科学认知、现场实验、理论探究、解决方法四个步骤，形成一个从水循环机理认知到水循环观测实验，再到流域区域自然-人工复合水循环理论研究，最后利用水资源分配与循环转化模拟模型[8]（Water Allocation and Cycle Model ，即WACM）进行模拟计算。
水循环的方法范文5
关键词：城市水循环经济
一、城市水循环提出的重要性
水是社会经济建设与发展的基础性、战略性资源。但是，近年由于人们多注重水资源的经济性，忽略其循环的自然规律和健康性，导致水资源短缺、水环境恶化等一系列问题，这些问题的出现严重制约了社会经济的持续健康发展。21世纪是协调人口、资源、环境与发展的世纪，人类社会只有建立起物质循环型的城市才能持续发展。张杰院士认为，社会用水的健康循环是循环型社会的基础，通过实现健康水循环，可以使水的社会小循环与自然大循环相辅相成、协调发展，实现人与自然和谐发展，维系良好的水环境。
城市是人类生存环境给自然系统所加的最重负担。城市水生态环境是一个建立在自然环境之上的高度人工化的环境，既具有自然环境的复杂性、易变性、难于恢复性，还具有人工环境独有的人类活动主导性，易受外界干扰性的开放性，输入输出不均衡性。城市化的进展直接或间接地改变着水环境，影响城市居民的生活质量和社会福利。据预测，到2020年我国城市化水平将达到50%左右。为此，必须深刻地研究城市化对城市水循环要素的影响，采取科学的对策，健全城市水循环系统，提高城市水资源承载能力和水环境容量，促进城市的可持续发展。在加快城市化进程的同时，需处理好城市水循环与城市发展的关系，搞好城市水资源开发及保护以确保城市化进程的顺利进行。
循环经济具有减量化、再利用、再循环三大操作原则，即3R原则。减量化属于输人端方法，旨在减少进入生产和消费过程中物质和能源的流量；再利用属于过程性方法，目的是延长产品和服务的时间强度；再循环属于输出端方法，要求物品完成使用功能后重新变成再生资源。实现水资源可持续利用和城市水循环也要遵循这三个原则。水循环经济是指运用自然生态系统中水循环运动规律重构水经济系统，使水社会循环能和谐地纳入自然生态系统的水循环过程中，形成健康的社会水循环，建立一种新形态的水闭路循环流动性经济。其内涵是要实现水资源的可持续利用，建立水循环经济性的社会。把经济社会建立在水资源循环利用的基础上，改变过去水资源——使用消费——污水排放的单向流动的线性经济；变成水资源——使用消费——污水再生处理——水再循环，形成水资源在经济——社会——环境复合生态系统中的往复循环流动的闭路循环经济。
二、影响城市水循环的因素
（一）人口规模的增大对城市水循环造成影响
人口规模的扩大对用水需求的影响体现在两个方面：一是直接影响。人类饮用、清洁都需要淡水资源，人口增加首先增加的是生活用水，这一用水量的增加基本上与人口同比例增加。而且，伴随人们生活水平的提高，人均生活用水量的增加可能会快于人口增加的速度。二是间接影响。现代社会人口的增加往往还伴随着技术的进步和产业的发展，无论工业、农业还是服务业，其规模的增长都会导致用水量的增加。不过，这种规律只反映了人类发展的一般进程，具体到一个地区，鉴于不同产业对水资源消耗量的差异，地区产业结构调整的方向会对间接用水产生较大的影响。在特定地域、特定阶段，因人口规模扩大导致的产业发展进而造成的用水需求变动的方向是不确定的。
在水资源供给方面，北京市水务局数据显示，北京水资源由两部分构成：一是本地区降雨形成的水量；二是上游入境水量。北京市水资源公报显示，北京多年平均降水总量98亿立方米，蒸发约60亿立方米，形成总量约为37.4亿立方米的水资源；北京多年平均入境水量16.1亿立方米，二者合计53.5亿立方米。实际上，北京平均每年可以利用的地表水总量仅约为14亿立方米，加上25.6亿立方米地下水，共计约40亿立方米。
在水资源需求方面，北京每年生产生活用水总量约为34.5亿立方米（2006年全市总用水量为34.3亿平方米，2007年为34.8亿平方米，2008年为35.1亿平方米），40亿立方米供给，34.5亿立方米需求，北京的水似乎够用。但近年来北京降水量明显减少，入境水量也连续9年减少，从10亿立方米逐年下降到7亿立方米，与常年平均数据16.1亿立方米相差甚远。供给方面，北京可利用水资源往往不足40亿立方米；需求方面，随着大量外来人员涌入北京，用水量也在随着增加，导致北京地表水流出量少于流入量，以及地下水逐年减少。为解决水资源短缺问题，北京市采取了大量行之有效的措施，农业用水、工业用水都有所下降。但就目前情况来看，节水空间已经非常有限。况且，人口扩张，工业、服务业等生产用水也会随之增加。同时，随着公众对生态环境要求提高，生态用水也应当得到足够保证。就目前形势，一旦北京遇上连续干旱，情况就很危急。
（二）城市化的发展对水资源循环利用的影响
水循环的方法范文6
首先，针对性地设置水文站点，跟踪监测重要用水户的取水、排水。降水、蒸发、径流是自然水循环的三大要素，为了满足防汛抗旱和流域水资源规划、开发、利用、保护和管理的实际需要，水文部门通过设置雨量站、蒸发站、水文（水位）站对其进行日常监测，同时通过水质监测站网对自然水体进行监测以掌握其水质变化。随着水资源管理的不断深入，有必要对社会水循环中的取水、排水设置专用的水文监测站点，以加强取水和入河湖排污口的监测和管理。
通过对取水大户、主要灌区取水、退水的监测，水文部门可以分析计算社会水循环中取水、排水量的大小和水质情况，分析用水的合理性，为水行政主管部门落实“三条红线”制度和实现区域与流域控制指标提供基础性资料。水利部要求建立入河湖排污量统计和通报制度，加强入河湖排污口排污量监测设施建设，提高入河湖排污口监测覆盖率。在省、市、县行政交界处设置水文监测断面，对入境、过境水量水质进行监测，为水量分配和年度考核提供基础资料。
其次，加强建设项目水资源论证和水平衡测试工作，提供必要的水文服务。水文部门从事建设项目水资源论证有其技术、人才和资料优势，应充分发挥其长期从事区域或流域水量、水质监测的经验，加强对建设项目和重要规划的水资源论证以及企业水平衡测试工作。
目前，从事水平衡测试的单位主要是水文部门，《水文、水资源调查评价资质证书》的业务范围中包括了水平衡测试，有些省明确了由水文部门来承担水平衡测试工作。通过水平衡测试能够全面了解用水单位管网状况，各部位（单元）用水现状，并画出水平衡图，依据测定的水量数据，找出水量平衡关系和合理用水程度，采取相应的措施，挖掘用水潜力，达到加强用水管理，提高合理用水水平的目的。水平衡测试是对用水单位进行科学管理行之有效的方法，也是进一步做好企业节约用水工作的基础。
第三，加强水文研究，探索社会水循环与自然水循环的相互作用和关系。以不同形态存在于自然界的水，受太阳辐射和地心引力两种作用而不停地运动，构成降水、蒸发、渗流和径流等水文现象，这属于自然水循环概念。随着人类社会对水的需求日益扩大，促使人类大规模地蓄水、引水，极大地改变了水的自然运动状况，这种水在人类社会经济系统中的运动过程即为社会水循环。自然水循环与社会水循环的相互作用和关系的研究，是水文面临的一个新课题。从河流湖泊某水功能区取的水，用于生产、生活后，又将其排回到河流湖泊中，成为下一个水功能区的取水，周而复始。取水对河湖径流的影响不可忽视，当取水量大到一定程度时势必影响到河湖的径流量，甚至造成河湖干枯，破坏水生态环境；用水效率低的项目，不仅造成水资源的浪费，不利于节水型社会的建设，还会影响取、排水；排水在一定程度上可以补充河湖径流量，但排水水质达不到要求甚至严重超标时，不仅对河湖的生态环境造成较大影响，而且会造成水质型缺水。
最后，加强资料汇总，为水资源公报编制提供基础数据。水资源公报是对社会水循环取水、用水、排水三个基本环节的年度总结，从中可以全面了解各地的水资源开发利用、保护与管理情况。《水资源公报编制规程》已上升为国家标准，公报按年度全面调查统计水资源的数量、质量、开发、利用、管理和保护等有关资料，并与前一年及多年平均情况进行比较分析，不仅反映水资源演变情势及开发利用现状，而且可以结合社会经济指标统计分析用水指标，评价水功能区水质达标状况，揭示水资源与经济社会、生态环境之间的关系。公报具有权威性，已成为政府及有关部门规划使用的依据。
