引論：我們?yōu)槟砹?3篇水循環(huán)特征范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。

篇1

    1 和田綠洲概況

    和田綠洲位于新疆塔里木盆地南部邊緣,曾經(jīng)是絲綢之路上一顆璀璨的明珠。綠洲內(nèi)灌溉農(nóng)業(yè)歷史悠久,形成了獨具特色的綠洲小氣候。和田綠洲內(nèi)有墨玉縣、和田縣、洛浦縣及和田市,綠洲與沙漠交錯分布,生態(tài)環(huán)境極其脆弱[3]。和田綠洲降水稀少,蒸發(fā)劇烈,光熱資源豐富,屬典型的大陸性干旱氣候。綠洲內(nèi)是以維吾爾族為主的少數(shù)民族聚居區(qū),又是一個以灌溉農(nóng)業(yè)為生存依據(jù)的經(jīng)濟落后地區(qū),氣候條件及人類活動所引起的變化,導(dǎo)致

    河流徑流銳減,威脅了綠洲的生存。和田綠洲年降水量3.4~100.9mm,多年平均為36.4mm,農(nóng)作物依賴和田河水灌溉。和田河發(fā)源于昆侖山和喀拉昆侖山北麓,流出高山峽谷,澆灌了和田綠洲,自南向北縱貫塔北克拉瑪干大沙漠,匯入塔里木河,目前是塔里木河三大源流之一。和田河多年平均流入和田綠洲的水量為44.8億m3,由于綠洲用水以及沿程蒸發(fā)滲漏損失,注入塔里木河多年平均水量僅10.47億m3。和田河屬冰川融雪及降水混合補給型河流,豐枯與氣候變化密切相關(guān),直接影響綠洲內(nèi)各種經(jīng)濟活動,也影響向塔里木河干流的輸水。

    2 氣溫變化

    和田綠洲內(nèi)有洛浦、和田、墨玉3個氣象站,分析中采用了1954~2000年實測的年平均氣溫,以及1971~1995年的月平均氣溫。

    2.1 氣溫的年際變化 表1列出了1954~1995年實測氣溫、比濕、降水和蒸發(fā)變化情況。由表1可知,從1954年到2000年,和田綠洲氣溫持續(xù)上升,增加了0.86℃,說明該段時期氣候處于變暖期,與全球氣候變化相一致[1]。50~60年代氣溫變化不大;而70~80年代氣溫增加顯著。

    表1 和田綠洲氣溫及水循環(huán)要素歷年變化

    時段

    1954~1959

    1960~1969

    1970~1979

    1980~1989

    1990~2000

    平均溫度(℃)

    平均比濕(%)

    平均降水量/mm

    平均蒸發(fā)量/mm

    12.00

    41.33

    38.0

    2466

    12.01

    42.04

    34.1

    2543

    12.28

    42.47

    32.8

    2649

    12.42

    41.96

    57.6

    2803

    12.86

    42.02

    37.6

    2694

    氣溫逐年增長主要受全球氣候變暖趨勢的影響,同時也與綠洲內(nèi)人類經(jīng)濟活動規(guī)模擴大有關(guān)。氣候的變暖必然導(dǎo)致和田河流域的水循環(huán)時空的變化,依賴和田河水資源生存和發(fā)展的和田綠洲因而面臨新問題。

    2.2 氣溫年內(nèi)變化 和田綠洲多年平均氣溫12.2℃。以多年平均值為基礎(chǔ)分析各月氣溫,全年大于平均氣溫的時間從4月持續(xù)到10月,共7個月。用變差系數(shù)Cv作為衡量年內(nèi)各月平均氣溫相對變化性[3],其結(jié)果見表2。其中5~9月的變率相對較小,多年來其平均氣溫的變化幅度在3~4.9℃,即夏季氣溫相對穩(wěn)定,沒有出現(xiàn)極端酷暑或涼夏的異常現(xiàn)象。冬季,11~2月為最寒冷季節(jié),氣溫變率相對較大,極端最低氣溫可達(dá)到-23.2℃,比該年的月平均最低氣溫低10.1℃。冬季氣溫的急劇變化會給當(dāng)?shù)厝嗣裆詈徒】祹硪欢ǖ呢?fù)面影響,但有利于同年的病蟲害防治,農(nóng)業(yè)豐收。

    表2 和田綠洲多年月平均氣溫及其變率

    月

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    9

    10

    11

    12

    年平均

    最小

    最大

    平均

    Cv

    -12.1

    -1.9

    -4.7

    -0.46

    -6.8

    3.2

    0.0

    /

    6.5

    10.8

    8.5

    0.15

    14.2

    19.4

    16.5

    0.08

    18.2

    23.1

    20.8

    0.06

    22.0

    26.1

    23.9

    0.05

    22.7

    27.7

    25.5

    0.04

    22.3

    26.8

    24.4

    0.05

    17.7

    20.7

    19.7

    0.04

    10.6

    14.4

    12.4

    0.08

    1.7

    7.4

    4.3

    0.30

    -8.8

    0.1

    -3.0

    -0.72

    11.1

    13.2

    12.2

    0.04

    注:上表中溫度單位為℃;Cv為系列的變差系數(shù)。

    2.3 氣溫變化的趨勢性 圖1表明過去近50年來和田綠洲氣溫具有遞增趨勢。依據(jù)坎德爾(Kendall)秩次相關(guān)檢驗[4],當(dāng)n=47,信度水平α=0.05時,檢驗統(tǒng)計量U=-2.37,其絕對值大于Uα/2=1.96,表明和田綠洲氣溫遞增趨勢明顯。和田綠洲氣溫線性趨勢回歸方程為:

    T=11.92+0.0147t

篇2

1.水循環(huán)示意圖（圖2）

該圖關(guān)鍵點：①水之所以循環(huán)，其內(nèi)因是水的固、液、氣三相變化，外因是太陽能和重力能。②在三種水循環(huán)類型中，海陸間循環(huán)包括的環(huán)節(jié)多，涉及范圍大，下墊面復(fù)雜（包括海洋和陸地），因而又被稱為大循環(huán)，是水循環(huán)最重要的類型；海上內(nèi)循環(huán)攜帶的水量最多，大約是海陸間水循環(huán)的10倍；陸上內(nèi)循環(huán)補充陸地水的量很少。③外流區(qū)域，既有海陸間大循環(huán)，又有陸上內(nèi)循環(huán)；在內(nèi)流區(qū)域，主要是陸上內(nèi)循環(huán)。④水循環(huán)使陸地水資源不斷更新，促使地表物質(zhì)遷移和能量交換，影響全球的氣候和生態(tài)，塑造地表形態(tài)，即水循環(huán)具有平衡更新、遷移交換、聯(lián)系調(diào)節(jié)、影響塑造的作用。⑤水是循環(huán)的，但一個區(qū)域的水資源是有限的， 其循環(huán)更新的速度也是有限的， 因此一個區(qū)域的水資源并不是“取之不盡，用之不竭”的。

2.陸地水體相互關(guān)系圖（圖3）

從圖中看，陸地上的水體主要有大氣降水、冰川、積雪、湖泊水、河流水、地下水。陸地上水體的相互關(guān)系是指陸地水體之間的運動轉(zhuǎn)化及其水源補給關(guān)系。從水源補給看，大氣降水（雨水）是陸地各類水體最主要的補給來源。當(dāng)降水歷時長、強度小，地表起伏小，土質(zhì)疏松，植被覆蓋率高時，大氣降水有利于轉(zhuǎn)化為地下水。

冰川對河流及其它陸地水體的補給是單向的；而河流水、湖泊水及地下水之間具有雙向補給關(guān)系，如圖4所示。但有些河流水與地下水之間并不存在雙向補給關(guān)系，如黃河下游及長江荊江段因其為“地上河”，只存在河流水補給地下水的情況。

3.河流流量過程曲線圖

河流流量過程曲線圖是高考試題中經(jīng)常出現(xiàn)的圖型，橫坐標(biāo)代表時間（月份），縱坐標(biāo)代表河流徑流量。根據(jù)河流流量過程曲線反映的主要內(nèi)容，如流量大小及季節(jié)變化、汛期出現(xiàn)的時間和長短、枯水期出現(xiàn)的時間和長短等綜合分析，可得知：圖5河流徑流量隨雨量變化，補給類型主要為大氣降水，降水是河流最重要、最普遍的補給形式，在我國以東部季風(fēng)區(qū)最為典型。圖6河流春汛與氣溫有關(guān)，為季節(jié)性積雪融水補給，此類河流在我國主要分布在東北地區(qū)。圖7河流徑流量與氣溫有關(guān)，為冰雪融水（冰川和永久性積雪融水）補給，在我國主要分布在西北和青藏高原地區(qū)。圖8河流徑流量全年穩(wěn)定，為地下水或湖泊水補給；湖泊水對河流水往往有調(diào)蓄作用，地下水對河流水的補給較普遍、穩(wěn)定。

四、技巧點撥

1.人類活動對水循環(huán)影響的分析

①對地表徑流的改變（最主要的影響方式）：人類引河湖水灌溉、修建水庫、跨流域調(diào)水、填河改陸、圍湖造田等一系列針對河流、湖泊的活動，極大改變了地表徑流的自然分布狀態(tài)；②影響地下徑流：人類開發(fā)利用地下水、改變下滲以及局部地區(qū)的地下工程建設(shè)都不可避免地影響地下徑流，例如城市建設(shè)中通過增加綠地面積、鋪設(shè)滲水磚、建設(shè)雨水花園等措施來控制雨洪和利用雨水；③影響局部地區(qū)大氣降水，如人工降雨；④影響蒸發(fā)，如植樹造林、修建水庫可增加局部地區(qū)的水汽供應(yīng)量，地膜覆蓋可減少農(nóng)田的水分蒸發(fā)。

2.河流水文特征的描述及分析

掌握河流的水文特征要把握“五大特征（流量、水位、汛期、含沙量、結(jié)冰期）和五大成因（地形、氣候、植被、土壤、人類活動）”。

①流量，大小主要取決于河流的補給量與流域面積的大小，變化主要取決于補給方式。②汛期（水位），包括豐水期、枯水期的時間、汛期長短等，主要與補給方式和河道特征有關(guān)。河流流量相同的情況下，河道的寬窄、深淺影響水位的高低。③含沙量，與流域內(nèi)植被狀況、地形坡度、地面物質(zhì)結(jié)構(gòu)及降水強度等有關(guān)。一般來說，坡度越大、物質(zhì)越疏松、植被覆蓋越差、降水強度越大，河流含沙量就越大。④結(jié)冰期，用有或無、長或短來描述，取決于冬季氣溫的高低。冬季氣溫在0℃以下、從低緯流向高緯的河段，可能發(fā)生凌汛。

同時還要注意幾點：一是水文特征與水系特征的區(qū)別，水系特征主要包括河流的源地、流向、長度、落差、支流（多少、形狀）、流域面積、河道特征（寬窄、深淺、曲直）等；二是季節(jié)變化和年際變化的區(qū)別，如我國西部地區(qū)的河流流量季節(jié)變化大，但年際變化小；三是分析徑流變化的原因時注意時間限制條件，幾十年和幾年的變化原因可能不同，“幾十年”還可能有氣候變化的原因。

3.水資源問題的分析

①水資源利用的突出問題。即水資源短缺問題，應(yīng)從“供求”關(guān)系分析，如圖9所示。

②水資源持續(xù)利用的措施。從兩方面分析：一是開源措施（合理開發(fā)和提取地下水；修筑水庫，調(diào)節(jié)水資源的季節(jié)分配；開渠引水，調(diào)節(jié)水資源的空間分布；海水淡化、人工增雨等），二是節(jié)流措施（加強宣傳教育，提高節(jié)水意識；改進農(nóng)業(yè)灌溉措施；提高工業(yè)用水的效率等）。

五、典題精練

（2016年全國Ⅲ卷）圖10所示山地為甲、乙兩條河流的分水嶺，由透水和不透水巖層相間構(gòu)成。在生態(tài)文明建設(shè)過程中，該山地被破壞的森林植被得以恢復(fù)，隨之河流徑流量發(fā)生了變化，河流徑流的年內(nèi)波動也減緩了。據(jù)此完成1～3題。

（1）森林植被遭破壞后，河流徑流量年內(nèi)波動強烈，是由于：

A.降水更多轉(zhuǎn)化為地下水

B.降水更多轉(zhuǎn)化為坡面徑流

C.降水變率增大

D.河道淤積

（2）森林植被恢復(fù)后，該山地的：

①降水量增加 ②坡面徑流增加 ③蒸發(fā)（騰）量增加 ④地下徑流增加

A.①② B.②③ C.③④ D.①④

（3）如果降水最終主要轉(zhuǎn)化為河流徑流，那么森林植被恢復(fù)后，甲、乙兩條河流徑流量發(fā)生的變化是：

A.甲增加，乙減少，總量增加

B.甲減少，乙增加，總量增加

C.甲增加，乙減少，總量減少

D.甲減少，乙增加，總量減少

解析：該題組以近年來的熱點話題“生態(tài)文明建設(shè)”為背景，考查人類活動對水循環(huán)的影響，進而考查對河流水文特征的影響。理解植被覆蓋率的高低對水循環(huán)環(huán)節(jié)（下滲、蒸發(fā)、地表徑流等）的影響是正確解答該題的關(guān)鍵。森林植被破壞后，蒸發(fā)和蒸騰減弱，下滲減少，地下徑流減少，坡面上的地表徑流增加，則河流徑流量增大。森林植被恢復(fù)后，則相反。圖中由于透水巖層向乙河傾斜，森林植被恢復(fù)后，雨水下滲到透水巖層后，隨傾斜巖層匯入乙河，乙河徑流量增加。參考答案分別為B、C、D。

篇3

水是重要的自然資源，是人類賴以生存和社會發(fā)展的必要資源。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，“水危機”日益顯現(xiàn)，人們對于水資源的開發(fā)利用研究也經(jīng)歷了由低級向高級發(fā)展的過程。起初人們對水資源的研究僅僅局限于對水資源的開發(fā)利用，研究水資源的時空分布規(guī)律和運動規(guī)律，即著重于水資源自然屬性的研究。隨著社會的發(fā)展，特別是現(xiàn)代科技革命，使人們對水資源的研究產(chǎn)生了一個質(zhì)的飛躍，逐步從水資源自然屬性的研究過渡到水資源社會經(jīng)濟屬性的研究，從社會經(jīng)濟系統(tǒng)的角度廣泛開展水資源合理開發(fā)利用研究，這些研究領(lǐng)域包括水資源與經(jīng)濟發(fā)展關(guān)系的研究、水環(huán)境安全的研究、水權(quán)水價的研究、水資源管理體制的研究等。

2 水循環(huán)經(jīng)濟的概念與特征

2.1 水循環(huán)經(jīng)濟的概念

水循環(huán)經(jīng)濟首先是一種先進的水資源經(jīng)濟發(fā)展模式，它是建立在社會水循環(huán)系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上，遵循循環(huán)經(jīng)濟的思想，按照水資源節(jié)約、水環(huán)境友好的原則，使人們在生產(chǎn)和生活過程中，在水資源開發(fā)利用的各個環(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、運行機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，從而實現(xiàn)社會發(fā)展的最終可持續(xù)性。

2.2 水循環(huán)經(jīng)濟的特征

根據(jù)水循環(huán)經(jīng)濟的定義，通過傳統(tǒng)水資源利用模式和水循環(huán)經(jīng)濟模式的對比分析可以得出，水循環(huán)經(jīng)濟作為一種先進的經(jīng)濟發(fā)展模式具有如下特征：

2.2.1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)濟模式在發(fā)展目標(biāo)上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)進行重新構(gòu)建。

（1）效率特征要求水資源利用注重節(jié)水，在不降低人民生活質(zhì)量和經(jīng)濟社會發(fā)展能力的前提下，采取綜合措施減少用水過程中的損失、消耗和污染，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)濟系統(tǒng)和節(jié)水型社會系統(tǒng)。

（3）可持續(xù)性是指水資源利用充分考慮了對生態(tài)環(huán)境的保護，不以犧牲生態(tài)環(huán)境為代價，這是水循環(huán)經(jīng)濟模式追求的最高目標(biāo)。

2.2.2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)濟的最終目的是為人類提供健康的水資源生存環(huán)境，水循環(huán)經(jīng)濟要求水資源利用的各個環(huán)節(jié)和途徑都應(yīng)追求健康循環(huán)，且貫穿于整個水的社會循環(huán)過程中。水循環(huán)經(jīng)濟需要貫徹以下三個基本原則：

輸入端的減量化原則（Reduce）。要求在供水環(huán)節(jié)，減少進入生產(chǎn)和消費流程的水資源量，即用較少的水資源投入滿足既定的生產(chǎn)或消費需求，在經(jīng)濟活動的源頭就做到節(jié)約水資源和減少污染。

過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程排出的水資源能夠直接為下一工序或過程所用，水資源在生產(chǎn)過程中盡量多次重復(fù)利用。

輸出端的再循環(huán)原則（Recycle）。要求生產(chǎn)和消費過程中的污水重新變成可以利用的資源而不是無用的廢水。

2.2.3利用手段上追求科學(xué)技術(shù)、經(jīng)濟與行政手段的一體化

先進的科學(xué)技術(shù)是循環(huán)經(jīng)濟的核心競爭力，如果沒有先進技術(shù)的輸入，水循環(huán)經(jīng)濟所追求的經(jīng)濟和環(huán)境多目標(biāo)將難以從根本上實現(xiàn)。

有效的經(jīng)濟政策是水循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展的重要推動力和必要保障。水循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展模式要求應(yīng)充分發(fā)揮市場機制對水資源配置的基礎(chǔ)作用，充分利用價格、稅收和財政等各種經(jīng)濟手段，實現(xiàn)符合水循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展要求的3R原則。

法律和法規(guī)作為一種強制手段可以有效地推動水循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展，也是所有發(fā)達(dá)國家普遍采用的重要手段，是水循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展模式在管理手段上的重要特點。

3 水資源再利用模式

水資源再利用模式的選擇體現(xiàn)在水循環(huán)體系的各個環(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，減少對自然水資源的索取；二是減少排放，減少對自然水生態(tài)的擾動。水資源再利用模式在人類實踐中早有應(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。總體來看，對這些模式的研究和分析還不夠深入，沒有更好地提煉總結(jié)，尤其是從經(jīng)濟學(xué)角度的分析還有待加強。

3.1節(jié)約用水模式。長期以來我國農(nóng)業(yè)采用大漫灌的灌溉方式，用水量大，利用率低，浪費嚴(yán)重。可見，我國農(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，通過節(jié)水灌溉和節(jié)水農(nóng)業(yè)相結(jié)合的辦法實現(xiàn)農(nóng)業(yè)節(jié)水。要加強對工業(yè)行業(yè)節(jié)水的經(jīng)濟學(xué)研究，通過產(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)，要加強水的循環(huán)利用研究，控城鎮(zhèn)生活的用水浪費，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，通過成本和效益的比較，選擇最優(yōu)的節(jié)約用水模式。

3.2清潔生產(chǎn)模式。近年來，世界上大力推廣清潔生產(chǎn)，廣泛采用循環(huán)利用經(jīng)過處理的工業(yè)廢水。由于采取這一措施，20年來，日本和德國的工業(yè)用水的數(shù)量沒有增加。美國鋼鐵業(yè)在每噸鋼需要的280 t水中，只有14 t是注入的新水，其余用的都是循環(huán)水。至2000年，我國工業(yè)廢水的重復(fù)利用率已經(jīng)達(dá)到70%以上，但與世界先進水平的90%～95%相比，還有不少的差距。根據(jù)我國目前的工業(yè)用水效率預(yù)計，2020年我國工業(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)用水過程的研究，多角度地選擇清潔生產(chǎn)模式，改進工藝和流程，進一步提高多次重復(fù)循環(huán)用水，提高用水的效率。

3.3污水資源化模式。工業(yè)廢水資源化的觀念是對傳統(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，分散處理的主要場所是居民住宅的屋頂。通過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)處理過的回用中水，主要可用于沖廁、體育場館、高爾夫球場、澆灌花草樹木、清潔道路、清洗車輛或基建施工、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21世紀(jì)城市水循環(huán)經(jīng)濟的著眼點，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。

3.4雨水資源化模式。由于自然和歷史的原因，在我國北方地區(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，當(dāng)?shù)厝司衫盟Y源占用量只有110 m3，是全國人均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%。目前在我國的西部地區(qū)有近1000萬人的飲用水極度困難。數(shù)百年來，西部地區(qū)居民積累了豐富的雨水匯集和利用的經(jīng)驗，使他們得以在這里生存。面對發(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，今后需要大力開展對西北地區(qū)雨水利用方式、雨水利用投融資方式等方面的研究。

3.5海水淡化模式。我國擁有1萬8000多公里的海岸線和300多萬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題的有效途徑。據(jù)測算，中國城市的用水中約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，同時減少冷卻水對環(huán)境的污染。我國的海水淡化起步于20世紀(jì)60年代，目前在技術(shù)上還不夠成熟。今后，需要加強對海水淡化技術(shù)、海水對工業(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解決缺水問題的重要選擇之一。

4 水資源再利用技術(shù)的創(chuàng)新

“節(jié)流”與“開源”是解決水資源短缺的兩個主要途徑，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)，減少對環(huán)境的污染。為此，循環(huán)用水可以說是實現(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)濟和管理等各項綜合措施，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，對各種可能得到的技術(shù)手段進行分析比較，不斷研究和尋找新的最佳方案。對水循環(huán)經(jīng)濟的技術(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、處理和回用等過程中，通過對循環(huán)過程中水資源消耗、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，在社會經(jīng)濟系統(tǒng)中，各用水部門與行業(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，要實現(xiàn)污水的循環(huán)利用，需要對飲用水、循環(huán)水的管道系統(tǒng)進行技術(shù)改造。從經(jīng)濟學(xué)的角度看，還需要考慮不同技術(shù)項目的成本與效益，如引入新的生產(chǎn)流程與工藝所需要的投入及預(yù)期產(chǎn)出。從企業(yè)和區(qū)域社會經(jīng)濟發(fā)展來看，還要對比分析采取水循環(huán)技術(shù)的長期成本和短期成本，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)濟社會發(fā)展?fàn)顩r、科學(xué)技術(shù)水平等因素，對各類循環(huán)水的技術(shù)和設(shè)備進行系統(tǒng)的分類，并提出相關(guān)的技術(shù)識別評價指標(biāo)，為水循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展提供理論指導(dǎo)。

5 水循環(huán)經(jīng)濟管理體制及經(jīng)濟機制

長期以來，我國實行水資源分部門管理的體制，水量與水質(zhì)、地表水與地下水等分割管理，水資源的分割管理導(dǎo)致部門職能交叉、政出多門、推萎扯皮、管理效率低下等諸多弊端。隨著社會經(jīng)濟近年來的快速發(fā)展，不少地區(qū)的水短缺和水污染等水問題日顯嚴(yán)重，傳統(tǒng)的水資源分割管理模式越來越成為制約水資源可持續(xù)利用的障礙。加強水循環(huán)經(jīng)濟管理體制和經(jīng)濟機制問題的研究是實踐水循環(huán)經(jīng)濟工作的突破口，更是實現(xiàn)社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的迫切要求。水循環(huán)經(jīng)濟管理體制和經(jīng)濟機制的研究包括循環(huán)水權(quán)制度的研究、循環(huán)水權(quán)交易市場的研究、循環(huán)水價的研究、水循環(huán)經(jīng)濟政府財政和稅收的研究、有關(guān)循環(huán)水的法律法規(guī)的建立和完善研究等。

6 結(jié)論

我國是一個水資源嚴(yán)重缺乏的國家，迫切需要在包括工業(yè)、農(nóng)業(yè)等在內(nèi)的各個領(lǐng)域引入水與資源可持續(xù)利用的概念與技術(shù)。通過水循環(huán)與資源的回收，不僅可以節(jié)約水和資源，減少對環(huán)境的依賴，還可以最大限度地減少廢水排放，保護環(huán)境。因此，建立水循環(huán)經(jīng)濟與水資源再利用體系研究是非常有意義的。

參考文獻：

篇4

水循環(huán)是指自然界的水周而復(fù)始連續(xù)運動的過程。它是自然界最活躍的物質(zhì)循環(huán)之一。水循環(huán)的主要環(huán)節(jié)是蒸發(fā)、水汽輸送、降水、下滲和徑流。水循環(huán)的類型及其比較如下表。

2.水循環(huán)的地理意義。

維持全球的水量平衡，促進水資源的更新；密切聯(lián)系構(gòu)成地理環(huán)境的其他圈層，并在它們之間產(chǎn)生物質(zhì)遷移和能量交換；不斷地塑造、改變地表形態(tài)。

二、2013年高考對水循環(huán)知識考查的角度、能力分析

1.流域開發(fā)及重大水利工程對水循環(huán)的影響。

大規(guī)模的生產(chǎn)開發(fā)及水利工程建設(shè)對自然環(huán)境造成了巨大影響，高考結(jié)合生產(chǎn)、生活中的實際問題，以各種流域示意圖及流量變化統(tǒng)計圖為載體，重點考查考生從地圖中提取地理信息有效內(nèi)容和價值的能力及對地理信息進行分析與整合的能力。

例1.（2013年高考全國大綱文綜卷）在太行山南段東麓相鄰的兩條間歇性河流上分別建有甲、乙水庫，它們的匯水面積大體相等。2009年雨季，乙水庫入庫水量912萬立方米，甲水庫卻幾乎沒有入庫水量。據(jù)此完成3～4題。

3.甲、乙兩水庫上游流域（ ）

A.河流以地下水補給為主 B.自然植被為針闊葉混交林

C.降水集中于7、8月份 D.位于半干旱區(qū)

4.2009年雨季，甲水庫無入庫水量是因為其流域（ ）

A.幾乎沒有降水 B.植被截留降水

C.降水大量下滲 D.人工攔截徑流

答案：3.C 4.D

試題立意：本組題主要考查太行山南段東麓自然地理環(huán)境特征和影響河流流量、補給的因素。

解題思路：第3題，太行山南段東麓位于我國華北地區(qū)，7、8月份夏季鋒面雨帶到達(dá)華北地區(qū)，帶來豐富降水。該地氣候?qū)儆跍貛Ъ撅L(fēng)氣候，河流補給主要以雨水補給為主，植被為溫帶落葉闊葉林，位于半濕潤地區(qū)。故選C。第4題，兩水庫均在太行山南段東麓，氣候類型、雨季和降水類型等自然條件相差不大，材料中明確提示：進入雨季，兩地中一個水庫有補給水源而另一個水庫幾乎沒有補給水源，兩水庫相差甚大，說明是由于人為因素的影響造成的。故選D。

例2.（2013年高考江蘇地理卷）為緩解“昆明水少、滇池水臟”的問題，云南省已建成螳螂川、牛欄江調(diào)水工程，并規(guī)劃建設(shè)金沙江調(diào)水工程，如圖13所示。讀圖回答23～24題。

23.“滇池水臟”與滇池水體更新周期長有關(guān)。滇池水體更新周期長的主要原因有（ ）

A.流域面積小，匯入水量少

B.季風(fēng)氣候，徑流季節(jié)變化大

C.水體總量大，進出水量小

D.全年高溫，湖水蒸發(fā)量大

24.跨流域調(diào)水工程對滇池流域的主要影響有（ ）

A.改變滇池流域降水總量 B.提高滇池水體自凈能力

C.減少昆明污染物排放總量 D.緩解昆明用水緊張狀況

答案：23.AC 24.BD

試題立意：本組題考查影響陸地水體更新自凈能力的因素、人類對水循環(huán)的影響，以及考生對于地理信息的獲取和處理能力。

解題思路：第23題，本題問的是滇池水體更新周期長的原因，也就是水循環(huán)速度較慢的原因。“季風(fēng)氣候，徑流季節(jié)變化大”，對于水體更新周期影響不大，排除B；全年高溫，有誤（昆明四季如春），蒸發(fā)量大應(yīng)為更新快、周期短的原因，排除D。故選AC。第24題，跨流域調(diào)水主要影響地表徑流，不會改變流域的降水總量，排除A；跨流域調(diào)水并不能減少昆明污染物的排放總量，排除C；材料中有“為緩解‘昆明水少、滇池水臟’的問題”的敘述，選擇B；跨流域調(diào)水，可以解決昆明水少的問題，選擇D。故選BD。

2.結(jié)合區(qū)域自然地理空間分布特征，綜合考查水循環(huán)過程中各要素的特點和水循環(huán)的地理意義。

這類試題體現(xiàn)了高考對于地理知識的綜合考查，要求考生調(diào)動和運用地理主干知識，并與試題建立正確的聯(lián)系，從而準(zhǔn)確分析地理問題。

例.（2013年高考安徽文綜卷）圖8為伏爾加河主要流經(jīng)地區(qū)示意圖。完成26題。（節(jié)選）

26.從水循環(huán)的過程和地理意義看，伏爾加河（ ）

①流域內(nèi)總體上蒸發(fā)旺盛 ②流域的部分降水源自西風(fēng)帶 ③河水主要參與陸地內(nèi)循環(huán) ④使東歐平原總體趨于高低不平 ⑤促進里海的水分和熱量平衡

A.①②④ B.①③⑤

C.②③⑤ D.②④⑤

答案：26.C

試題立意：本題考查考生從區(qū)域地理環(huán)境圖中提取、整合信息的能力與調(diào)用知識分析地理現(xiàn)象的能力。本題綜合性較強，綜合考查區(qū)域自然地理環(huán)境特征、水循環(huán)及其意義、河流的補給方式、氣壓帶和風(fēng)帶對地理環(huán)境的影響以及地理環(huán)境的整體性。

解題思路：伏爾加河流域緯度較高、氣溫較低、蒸發(fā)作用弱，排除A、B；伏爾加河注入里海（里海是世界最大的內(nèi)陸湖泊），屬內(nèi)流河，故河水主要參與陸地內(nèi)循環(huán)，促進了里海水熱平衡；因歐洲西部平原寬廣，來自大西洋的西風(fēng)可帶來一定降水；流水作用屬于外力作用，對地表主要有侵蝕、搬運、沉積作用，總的作用是削高填低，使地表趨于平坦，排除D。故選C。

3.結(jié)合降水量統(tǒng)計圖，從時間角度考查影響水循環(huán)的因素及氣候?qū)λh(huán)的影響。

例.（2013年高考四川文綜?地理卷）圖3是北半球亞熱帶某地降水量逐月累計曲線圖。讀圖回答5題。（節(jié)選）

5.該地水循環(huán)最活躍的季節(jié)是（ ）

A.春季 B.夏季 C.秋季 D.冬季

答案：5.D

試題立意：本題利用統(tǒng)計圖綜合考查了氣候類型及水循環(huán)的知識。

解題思路：由圖3可知5―9月曲線較平緩，說明這個季節(jié)（夏季）總體上降水較少；冬季曲線較陡，說明該季節(jié)降水較多。結(jié)合題干中的“北半球亞熱帶某地”可以判讀該地氣候?qū)儆诘刂泻夂颍窘邓看螅越邓搅鞯拳h(huán)節(jié)活躍。故選D。

三、模擬訓(xùn)練

1.關(guān)于下頁圖中四地所在區(qū)域水循環(huán)的敘述，正確的是（ ）

A.甲地區(qū)河流蒸發(fā)是當(dāng)?shù)亟邓闹饕麃碓?/p>

B.乙地區(qū)降水豐富，主要參與內(nèi)陸循環(huán)

C.乙、丙是四地區(qū)中水循環(huán)最活躍的地區(qū)

D.東南季風(fēng)參與甲、丁兩地的水汽輸送

讀我國南方低山丘陵區(qū)某小流域水循環(huán)示意圖（如右圖），完成2～3題。

2.因人類某種活動，使蒸騰作用顯著減弱時，可能直接導(dǎo)致（ ）

A.降水量增加 B.地表徑流增加

C.蒸發(fā)量不變 D.地下徑流增加

3.為了促使該流域水資源日益豐富，下列措施中效果最不明顯的是（ ）

A.封山育林 B.退耕還林 C.修筑梯田 D.修建水庫

下圖是某城市建設(shè)前后水量平衡示意圖，讀圖完成4～5題。

4.城市建設(shè)導(dǎo)致了當(dāng)?shù)兀?）

A.地下水位上升 B.地表徑流匯集速度減慢

C.蒸發(fā)量增加 D.汛期洪峰流量加大

5.城市建設(shè)后，地表徑流發(fā)生變化的主要原因是（ ）

A.生活用水量增加 B.植被覆蓋率增加

C.下滲量減少 D.形成了城市熱島效應(yīng)

下圖為三江平原水循環(huán)簡圖。讀圖完成6～7題。

6.圖中缺少的水循環(huán)環(huán)節(jié)是（ ）

A.降水 B.地下徑流 C.蒸發(fā) D.水汽輸送

7.圖示區(qū)域曾由“北大荒”變?yōu)椤氨贝髠}”，圖中受人類活動顯著影響的水循環(huán)環(huán)節(jié)是（ ）

A.①②④ B.②③⑤ C.①③④ D.②④⑤

8.據(jù)悉，2011年6月22日9時至23日16時，重慶萬州區(qū)出現(xiàn)了當(dāng)年以來最大的一次強降雨，導(dǎo)致山洪暴發(fā)、河水猛漲、山地滑坡、農(nóng)田淹沒、房屋倒塌、交通中斷，損失較為嚴(yán)重。這次暴雨發(fā)生時，右圖中的水循環(huán)環(huán)節(jié)出現(xiàn)異常的主要有（ ）

A.a、c B.b、c、d C.a、b、c、d D.a、b、c、d、e

9.河流與湖泊具有水源互補的功能。下頁四幅圖中（箭頭表示水源補給方向），正確表示河流汛期的是（ ）

a b c d

A.a B.b C.c D.d

水的社會循環(huán)是指在水的自然循環(huán)當(dāng)中，人類不斷利用其中的地下徑流或地表徑流滿足生活與生產(chǎn)之需而產(chǎn)生的人為水循環(huán)。讀下圖，完成10～12題。

10.水的社會循環(huán)（ ）

A.包含了水的自然循環(huán) B.加速了水的自然循環(huán)

C.對陸地水體有更新作用 D.會對水的自然循環(huán)造成負(fù)面影響

11.圖中來源于用戶的潛在回用水源包括（ ）

A.降水、地下水、地表水 B.供水廠提供的自來水

C.可循環(huán)使用的清潔冷卻水 D.經(jīng)污水處理廠處理后的中水

12.污水再生回用（ ）

A.是解決城市水資源短缺的有效途徑 B.只適用于城市

篇5

地球環(huán)境變化和人類活動的影響改變了水的自然循環(huán)規(guī)律， 加劇了我國水資源的供需矛盾，許多地區(qū)出現(xiàn)了水環(huán)境與水生態(tài)惡化的嚴(yán)重局勢。地表水、地下水及人工側(cè)支循環(huán)水等各類水資源轉(zhuǎn)化頻繁，狹義的水資源概念與傳統(tǒng)的水資源評價方法已顯不適。

20世紀(jì)80年代中期以來，隨著計算機技術(shù)、地理信息系統(tǒng)和遙感技術(shù)的發(fā)展，從水循環(huán)過程的物理機制入手并考慮水文變量的空間變異性問題，即分布式流域水文（水循環(huán)）模型或稱“白箱”模型的研究在國內(nèi)外受到廣泛重視，涌現(xiàn)出許多分布式或半分布式模型，如SHE模型、IHDM模型及TOPMODEL模型等（參見文獻1）。另外，全球大循環(huán)（GCM）研究對陸地地表過程模擬提出了越來越高的要求，土壤-植物-大氣連續(xù)體（SPAC）研究受到重視，出現(xiàn)了各類SVATS（土壤-植物-大氣通量交換方案）模型，從另一方面加強了水循環(huán)的研究。本文使用“流域水循環(huán)模擬”而不是“流域水文模擬”，意在強調(diào)需要將流域水循環(huán)系統(tǒng)的所有要素過程聯(lián)系起來研究而不僅僅是產(chǎn)匯流模擬。

分布式流域水循環(huán)模擬能夠回答水在時空間上如何移動和轉(zhuǎn)化、什么樣的工程與管理措施才能減少無效耗水以及人與生態(tài)如何分水等問題，而且其模型參數(shù)具有物理意義、可根據(jù)測量和下墊面條件進行推算。因此，基于物理機制的分布式流域水循環(huán)模型的研究與開發(fā)具有重要意義，在以下幾個方面具有不可替代的作用：（1）預(yù)測未來環(huán)境變化下的流域水資源演變趨勢，（2）分析人類活動的影響與各類對策的效果，（3）借助各類遙測技術(shù)在缺乏地面觀測資料流域進行水文分析與預(yù)測，（4）為流域水資源評價與配置、洪水預(yù)報調(diào)度、水環(huán)境評價、水土流失監(jiān)督治理及水生態(tài)環(huán)境分析等各專業(yè)應(yīng)用提供強力支持。

二、WEP模型的開發(fā)與驗證

本文作者從1995年起從事分布式流域水循環(huán)模擬研究，開發(fā)了網(wǎng)格分布式流域水循環(huán)模型WEP (Water and Energy transfer Process) 模型（參見文獻2至4）。該模型以長方形或正方形網(wǎng)格為計算單元，便于使用GIS和衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)，并具有物理概念強、計算精度高和速度快等特點，已在日本谷田川等多個流域得到驗證，正在日本戰(zhàn)略性創(chuàng)造研究推進事業(yè)項目(CREST)“都市生態(tài)圈、大氣圈和水圈中的水量能量交換”課題中使用，并正在我國的幾個流域進行驗證中。WEP模型2002年10月獲日本國著作權(quán)登錄，并可從互聯(lián)網(wǎng)上下載，詳見pwri.go.jp/team/suiri/yata-r/index_e.html。雖然WEP模型還包括水質(zhì)模擬模塊，受篇幅所限，這里僅就WEP模型的水循環(huán)模擬部分的開發(fā)與驗證情況做簡要介紹。

1．1 WEP模型的開發(fā) 為提高計算效率，WEP模型對非飽和土壤水運動的模擬采取了比SHE模型簡化的算法，但強化了對植物生態(tài)耗水與熱輸送過程的模擬，對水熱輸送各過程的描述大都是基于物理概念。

（1）模型結(jié)構(gòu)。各網(wǎng)格單元的鉛直方向結(jié)構(gòu)如圖-1（a）所示。從上到下包括植被或建筑物截留層、地表洼地儲留層、土壤表層、過渡帶層、淺層地下水層和深層地下水層等。狀態(tài)變量包括植被截留量、洼地儲留量、土壤含水率、地表溫度、過渡帶層儲水量、地下水位及河道水位等。主要參數(shù)包括植被最大截留深、土壤滲透系數(shù)、土壤水分吸力特征曲線參數(shù)、地下水透水系數(shù)和產(chǎn)水系數(shù)、河床的透水系數(shù)及坡面和河道的糙率等。為考慮網(wǎng)格內(nèi)土地利用的不均勻性，采用了“馬賽克”法即把網(wǎng)格內(nèi)的土地歸成數(shù)類，分別計算各類土地類型的地表面水熱通量，取其面積平均值為網(wǎng)格單元的地表面水熱通量。土地利用首先分為水域、裸地－植被域、不透水域三大類。裸地－植被域又分為裸地、草地與耕地、樹木3類、不透水域分為都市地表面與都市建筑物。另外，為反映表層土壤的含水率隨深度的變化和便于描述土壤蒸發(fā)、草或作物根系吸水和樹木根系吸水，將裸地－植被域的表層土壤分割成3層。

（a）

（b）

圖-1　WEP模型的結(jié)構(gòu)：（a）網(wǎng)格單元內(nèi)的鉛直方向結(jié)構(gòu)，（b）平面結(jié)構(gòu)

WEP模型的平面結(jié)構(gòu)如圖-1(b)所示。首先，為追跡計算坡面徑流，根據(jù)流域數(shù)字高程（DEM）及數(shù)字化實際河道等，設(shè)定網(wǎng)格單元的匯流方向（落水線）。然后，將坡面徑流沿著落水線用1維運動波法由流域的最上游端追跡計算至最下游端。關(guān)于各支流及干流的河道匯流計算，視有無下游邊界條件采用1維運動波法或動力波法由上游端至下游端追跡計算。地下水流動采用多層模型進行數(shù)值解析，并考慮其與地表水、土壤水及河道水的水量交換。

(2) 水循環(huán)過程的模擬。蒸發(fā)蒸騰包括植被截留蒸發(fā)、土壤蒸發(fā)、水面蒸發(fā)和植被蒸騰等。WEP模型按照土壤-植被-大氣通量交換方法(SVATS)、采用Penman-Monteith公式詳細(xì)計算了蒸發(fā)蒸騰。由于蒸發(fā)蒸騰過程和能量交換過程客觀上融為一體，地表附近的輻射、潛熱、顯熱、熱傳導(dǎo)及地表溫度的計算不可缺少。為減輕計算負(fù)擔(dān)，熱傳導(dǎo)及地表溫度的計算采用了強制復(fù)原法(FRM)。GREEN-AMPT入滲模型物理概念明確，所用參數(shù)可由土壤物理特性推出，并已得到大量應(yīng)用驗證，因此，WEP模型采用GREEN-AMPT鉛直一維入滲模型模擬降雨入滲及超滲坡面徑流。GREEN-AMPT模型僅適用于降雨入滲過程。而非降雨期的表層土壤(通常是非飽和狀態(tài))水分量的再分配將影響到降雨入滲時的初期水分量、土壤和植被的蒸發(fā)蒸騰和對淺層地下水的補給等，為減輕計算負(fù)擔(dān)，WEP模型將表層土壤分成數(shù)層，按照非飽和狀態(tài)的達(dá)西定律和連續(xù)方程進行計算。 在山地丘陵等地形起伏地區(qū)，同時考慮坡向壤中徑流及土壤滲透系數(shù)的各向變異性。地下水流動采用多層模型進行數(shù)值解析。淺層地下水運動按照BOUSINESSQ方程進行二維數(shù)值計算，源項包括表層土壤的降雨補給、地下水取水、深層滲漏及地下水溢出(或來自河流的補給)等。在河流下部及周圍，河流水和地下水的相互補給量根據(jù)其水位差與河床材料的特性等按達(dá)西定律計算。為考慮包氣帶層過厚可能造成的地下水補給滯后問題，在表層土壤與淺層地下水之間設(shè)一過渡層，用儲流函數(shù)法處理。另外，WEP還考慮了雨水人工儲留滲透設(shè)施的模擬、防災(zāi)調(diào)節(jié)池的計算及水田的模型化等。

2．2 WEP模型的驗證

WEP模型先后在日本東京的多摩川中部流域（578 km2）、千葉縣海老川流域（27 km2）及茨城縣谷田川流域（166 km2）得到驗證和應(yīng)用。其中，海老川流域是高度都市化的流域，谷田川流域是農(nóng)地與人工林地為主的自然流域，多摩川中部流域是半都市化半自然的流域。WEP模型的模擬結(jié)果示例見圖－2至4。可以看出，WEP模型不僅對流量，而且對地下水位及土壤水分等均有良好的模擬結(jié)果。驗證后的WEP模型曾用來分析都市化對東京都水熱收支及水熱通量的空間分布的影響，評價雨水人工儲留滲透設(shè)施和防災(zāi)調(diào)節(jié)池對流域水循環(huán)的改善作用，研究水田的維持河川枯水流量及滯洪效果等（參見文獻2至4）。

WEP模型具有較高的計算效率。以谷田川流域的計算為例，共有16661個計算網(wǎng)格單元，計算時段步長采用1小時，在CPU為1.4GHZ的微機上，一年的計算時間約為3小時。

圖－2 WEP模型的流量模擬結(jié)果示例（谷田川流域）

圖－3 WEP模型的地下水位模擬結(jié)果示例（海老川流域）

圖－4 WEP模型的土壤水分模擬結(jié)果示例（海老川流域）

轉(zhuǎn)貼于 三、分布式流域水循環(huán)模擬面臨的難題與對策 分布式流域水循環(huán)模擬在我國推廣應(yīng)用所面臨的主要難題有：（1）水文變量及參數(shù)的空間變異性與尺度問題。我國流域尺度大、人類活動影響深。可根據(jù)流域不同地區(qū)的地形地貌特點，分區(qū)選取不同的計算網(wǎng)格步長，然后根據(jù)網(wǎng)格內(nèi)土壤等參數(shù)的概率分布規(guī)律考慮其空間變異性對產(chǎn)匯流的影響。（2）水循環(huán)的動力學(xué)機制的描述和計算量大之間的矛盾。水循環(huán)的許多過程如降雨時的入滲和地表徑流過程變化快，描述這些過程常需要日以下的時間步長。如果所有過程所有時期均采用很短的時間步長，計算量將很大。因此，采用變時間步長，即針對不同過程及同一過程的不同時期采用不同的時間步長，將是緩解矛盾的對策之一。（3）下包氣帶過厚滯后了降雨對淺層地下水的補給問題。我國許多地區(qū)特別是干旱半干旱地區(qū)的淺層地下水位往往很深，和地表之間存在很厚的包氣帶，滯后了降雨對淺層地下水的補給。可通過典型調(diào)查和觀測，采取滯后曲線法、儲留函數(shù)法等方法來解決。（4）資料收集難與數(shù)據(jù)不足問題。分布式水循環(huán)模擬需要大量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。雖然我國的水文氣象觀測、地質(zhì)調(diào)查與資料整編等基礎(chǔ)工作開展較早、質(zhì)量較高，但目前仍存在資料收集難與數(shù)據(jù)不足問題。

四、結(jié)束語 分布式流域水循環(huán)模擬和GIS、DEM和各類遙測技術(shù)相結(jié)合，解決水資源評價、洪水預(yù)報調(diào)度、水土流失、水污染以及水生態(tài)等各種生產(chǎn)實際問題，近年來已成為跨學(xué)科的國際研究前沿。國際水文學(xué)會（IAHS）2002年將“觀測資料缺乏流域的預(yù)測（PUBs）”提議為下一個國際水文十年研究計劃。歐美國家已開發(fā)出分布式流域水循環(huán)模擬與流域水資源管理、污染物運移或土壤侵蝕流失計算等耦合的應(yīng)用系統(tǒng)，如美國USGS 的MMS 系統(tǒng)、歐洲的SHETRAN模型等。因此，加快開發(fā)適應(yīng)我國自然地理特征與氣候特點的各類基于GIS的耦合式應(yīng)用系統(tǒng)顯得十分重要。此外，考慮到我國流域尺度大、人類活動影響深、環(huán)境復(fù)雜多變的實際情況，雖然傳統(tǒng)的以率定參數(shù)為本的集總式水文模型無法客觀地描述產(chǎn)匯流機制和預(yù)測人類活動帶來的影響，但完全按數(shù)學(xué)物理方程模擬又受計算量的限制和尺度問題的困擾，因此基于物理概念和變時空步長的分布式流域水循環(huán)模型將是未來的發(fā)展方向。

參考文獻 [1] Singh V.P. and D.A Woolhiser， Mathematical modeling of watershed hydrology，Journal of Hydrologic Engineering， ASCE， Aug.，2002，Vol.7， No.4， 270-292

篇6

2.運用示意圖，說出水循環(huán)的過程和主要環(huán)節(jié)，說明水循環(huán)的地理意義。

3.以某流域為例，分析該流域開發(fā)的地理條件，了解流域開發(fā)的基本內(nèi)容與綜合治理的對策措施。

二、考點解讀

考點一：理解水體的補給關(guān)系

從運動更新的角度看，陸地上的各種水體之間有著水源相互補給的關(guān)系。

1.表解河流水的補給類型、特點及影響因素。

2.辯證地認(rèn)識河流水與地下水、湖泊水之間存在的互補關(guān)系。

（1）圖解陸地水體類型及補給關(guān)系。

（2）警示特殊現(xiàn)象。

有些河流水與地下水之間并不一定存在互補關(guān)系，如黃河下游、長江荊江段因其為“地上河”，只存在河流水補給地下水的情況。

3.掌握河流流量過程曲線圖的判讀要領(lǐng)。

（1）流量過程曲線反映的主要內(nèi)容：①流量的大小。②從曲線變化幅度了解水量的季節(jié)變化。③從曲線高峰期了解汛期出現(xiàn)的時間和長短。④從曲線低谷期了解枯水期出現(xiàn)的時間和長短。

（2）從流量過程曲線分析原因： ①流量是由河流來源決定的。②洪水期出現(xiàn)在夏秋、枯水期在冬春的河流，一般多為雨水補給，但地中海氣候區(qū)河流剛好相反。③汛期出現(xiàn)在夏季的河流，除雨水補給外，也可能有冰川融水補給。④春季和夏季出現(xiàn)兩個汛期的河流，除雨水補給外，還可能有季節(jié)性積雪融水補給。⑤河流在冬季斷流可能是河水封凍的緣故，而內(nèi)流河往往是由于氣溫低，冰川不融化，沒有冰川融水a(chǎn)給所致。⑥曲線變化和緩，多為地下水補給，也可能是熱帶雨林氣候區(qū)或溫帶海洋性氣候區(qū)的河流。

考點二：描述和闡釋河流的水文特征

河流的水文特征，包括“三量兩期一價值”。“三量”即河流徑流量（大小及季節(jié)變化）、含沙量和水能資源蘊藏量；“兩期”，即汛期、有無結(jié)冰期；“一價值”，即航運價值。

1.徑流量大小及其季節(jié)變化。

徑流量大小及其季節(jié)變化取決于河流補給類型。

（1）以雨水補給為主的河流流量季節(jié)變化由降水特點決定。

①全年穩(wěn)定型：熱帶雨林氣候區(qū)和溫帶海洋性氣候區(qū)的河流徑流量大，徑流量時間變化很小。

②夏汛冬枯型：熱帶草原氣候區(qū)和（熱帶、亞熱帶、溫帶）季風(fēng)氣候區(qū)的河流徑流量時間變化較大，形成夏汛。季風(fēng)氣候區(qū)的河流汛期長短取決于雨季長短。溫帶季風(fēng)氣候區(qū)較高緯度地區(qū)的河流除雨水補給外，還有春季積雪融水補給，形成春汛，一年有兩個汛期，河流汛期會較長。但是由于夏季風(fēng)勢力不穩(wěn)定，降水季節(jié)變化和年際變化大，河流徑流量的季節(jié)變化和年際變化均較大。

③冬汛夏枯型：地中海氣候區(qū)的河流徑流量時間變化較大，且形成冬汛。

（2）以冰川融水補給和季節(jié)性冰雪融水補給為主的河流，流量變化由氣溫變化特點決定。我國西北地區(qū)的河流夏季流量大，冬季斷流；我國東北地區(qū)的河流在春季由于氣溫回升導(dǎo)致冬季積雪融化，形成春汛；以冰川融水補給為主的河流（河段）的徑流量季節(jié)變化較大而年際變化較小。

（3）徑流量大小還與流域面積大小以及流域內(nèi)水系情況有關(guān)。

2.含沙量大小。

含沙量的大小與植被覆蓋情況、土質(zhì)狀況、地形、降水特征和人類活動有關(guān)。

（1）植被覆蓋差，地勢起伏大，降水強度大的區(qū)域，河流含沙量大；反之，含沙量小。

（2）人類活動主要是通過影響地表植被覆蓋情況而影響河流含沙量大小。

3.水能蘊藏量。

水能蘊藏量大小由流域內(nèi)的河流落差和河流水量決定。

（1）河流落差受地形影響。地形起伏越大，落差越大，水能資源越豐富。

（2）河流水量受氣候和流域面積影響。降水越多，流域面積越大，河流水量越大，水能資源越豐富。

（3）河流中上游河段落差大，水量大，一般以開發(fā)水能為主。

4.汛期及長短。

（1）外流河汛期出現(xiàn)的時間和長短，直接由流域內(nèi)降水量的多少、雨季出現(xiàn)的時間和長短決定；冰雪融水補給為主的內(nèi)流河則主要受氣溫高低的影響，汛期出現(xiàn)在夏季。例如，我國東部季風(fēng)氣候區(qū)的河流都有夏汛，東北地區(qū)的河流除有夏汛外，還有春汛；西北地區(qū)的河流有夏汛。此外，有些溫帶地區(qū)流向高緯的河流有凌汛現(xiàn)象。

（2）流域內(nèi)雨季開始早結(jié)束晚，河流汛期長；雨季開始晚，結(jié)束早，河流汛期短。例如，我國南方地區(qū)河流的汛期長，北方地區(qū)河流汛期較短。

5.有無結(jié)冰期。

有無結(jié)冰期由流域內(nèi)氣溫高低決定。月均溫在0℃以下的河流有結(jié)冰期，0℃以上的無結(jié)冰期。例如，我國秦嶺―淮河以北的河流有結(jié)冰期，秦嶺―淮河以南河流沒有結(jié)冰期。有結(jié)冰期的河流才可能有凌汛出現(xiàn)。

6.河流的航運價值。

（1）河流的航運價值由地形和水量決定。地形平坦，水量豐富的河流航運價值大，因此，河流中下游一般以開發(fā)河流航運為主。（2）河流無結(jié)冰期，水位季節(jié)變化小，能保證四季通航。（3）天然河網(wǎng)密度大，有運河溝通，能四通八達(dá)。（4）內(nèi)河航運可與其他運輸方式連接，即聯(lián)運價值大。（5）區(qū)域經(jīng)濟狀況對運輸?shù)男枨蟠螅恿骱竭\價值大。

考點三：掌握水循環(huán)的過程、環(huán)節(jié)和意義

1.驅(qū)動水循環(huán)的兩大能量：一是太陽能，二是水的重力能。

2.識記水循環(huán)的主要環(huán)節(jié)名稱。

（1）垂直方向：蒸發(fā)（A、I）、植物蒸騰（F）、降水（B、D）、下滲（H）。（2）水平方向：水汽輸送（C）、地表徑流（E）和地下徑流（G）。

3.解讀水循環(huán)的主要類型、主要環(huán)節(jié)及其意義。

誤區(qū)警示：外流區(qū)域既發(fā)生海陸間循環(huán)，又存在陸地內(nèi)循環(huán)，但以海陸間循環(huán)為主；內(nèi)流區(qū)域以內(nèi)循環(huán)為主。

4.說明水循環(huán)的地理意義。

維持了全球水的動態(tài)平衡； 緩解不同緯度熱量收支不平衡的矛盾； 使地球各個圈層之間、海陸之間實現(xiàn)物質(zhì)遷移與能量交換；水循環(huán)影響全球的氣候和生態(tài)，并不斷塑造著地表形態(tài)。

5.理解人類活動對水循環(huán)的影響。

（1）人類活動影響水循環(huán)的四個環(huán)節(jié)。

人類對水循環(huán)的影響主要體現(xiàn)在：①影響地表徑流，如引水灌溉、修建水庫、跨流域調(diào)水等。②影響地下徑流，如雨季對地下水的人工回灌，抽取地下水灌溉等。③影響降水，如人工降雨等。④影響蒸發(fā)，如植樹造林、修建水庫可以增加局部地區(qū)的水汽供應(yīng)量。

（2）人類活動通過三種措施影響水循環(huán)。

水利措施：①修筑水庫、塘壩等攔蓄洪水，增加枯水期徑流量，由于水面面積的擴大和地下水水位的提高，可加大蒸發(fā)量。②跨流域調(diào)水、擴大灌溉面積在一定程度上增加了蒸發(fā)量，使大氣中水汽含量增加，增加降水量。

農(nóng)林措施：①“旱改水”、精耕細(xì)作、封山育林、植樹造林等能增加下滲，調(diào)節(jié)徑流，加大蒸發(fā)，在一定程度上可增加降水。②圍湖造田則減少了湖泊自然蓄水量，削弱了其防洪抗旱的能力，也減弱了湖泊水體對周圍地區(qū)氣候的調(diào)節(jié)作用。

生態(tài)措施：保護濕地資源（沼澤）、植樹造林（綠色水庫）、保護草原（綠色蓄水池）會產(chǎn)生有利的影響；反之，則會產(chǎn)生惡劣的后果。

考點四：流域開發(fā)的地理條件，開發(fā)建設(shè)的基本內(nèi)容，綜合治理的對策措施

1.了解流域開發(fā)的地理條件。

從經(jīng)濟效益、生態(tài)效益、社效益三方面評價其“優(yōu)勢”和“存在的問題”。

（1）自然方面：從地形、氣候、水文、植被、礦產(chǎn)等方面進行分析。

（2）人文方面：從人口、聚落、交通、文化、農(nóng)業(yè)、工業(yè)等方面進行分析。

2.了解流域開發(fā)建設(shè)的基本內(nèi)容。

（1）資源開發(fā)：根據(jù)資源優(yōu)勢確定流域開發(fā)方向。

水能資源開發(fā)――發(fā)電、養(yǎng)殖、旅游、航運、防洪等，有利于發(fā)展高耗能工業(yè)；水資源開發(fā)――旅游、灌溉、養(yǎng)殖、航運等；生物資源開發(fā)――旅游、教育等；土地資源開發(fā)――因地制宜，發(fā)展農(nóng)、林、牧、漁等多種農(nóng)業(yè)；礦產(chǎn)資源開發(fā)――建立礦產(chǎn)開發(fā)基地，建立相應(yīng)的工業(yè)部門（利用廉價電力）；旅游資源開發(fā)――做好旅游規(guī)劃，發(fā)展交通，發(fā)展旅游業(yè)。

（2）生態(tài)（恢復(fù)）建設(shè)：根據(jù)“環(huán)境污染和生態(tài)破壞”確定生態(tài)建設(shè)的內(nèi)容。礦產(chǎn)資源開發(fā)導(dǎo)致植被破壞，產(chǎn)生的廢石、廢渣占用大量土地；不合理的開采引發(fā)地面沉降、滑坡、塌陷、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害；礦產(chǎn)資源開發(fā)形成的廢渣、廢水中的有毒元素污染環(huán)境。

3.綜合治理的對策措施。

（1）對水土流失的治理措施：①調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)，植樹造林、退耕還林還草等生物措施；②工程護坡、打壩淤地等工程措施；③進行小流域治理。

（2）對河流污染的治理措施：①關(guān)閉污染較重的小工業(yè)；②對工農(nóng)業(yè)及生活污水進行治理；③減少枯水期用水，使流量增加；④調(diào)整生產(chǎn)過程，適當(dāng)在洪水期排污。

（3）對生物資源破壞的治理措施：①建立自然保護區(qū)；②適當(dāng)遷出保護區(qū)內(nèi)的居民；③調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)，控制人類活動（如交通建設(shè)）；④加強宣傳教育。

三、題型回顧

例1 （2016年高考上海地理卷，第11～12題）“海綿城市”是指城市能夠像海綿一樣，下雨時蓄水，需要時“放水”。

（1）上海建設(shè)“海綿城市”，除能夠提高地下水位外，對地理環(huán)境產(chǎn)生的影響還有（ ）

A.加強城郊間熱力環(huán)流

B.防止海水倒灌

C.減緩地面沉降

D.減弱酸雨污染

（2）上海建設(shè)“海綿城市”可以采取的措施之一是（ ）

A.退耕恢復(fù)濕地 B.鋪設(shè)防滲路面

C.完善排水系統(tǒng) D.增加綠地面積

【解題思路】第（1）題，考查水循環(huán)對地理環(huán)境產(chǎn)生的影響。由材料和題干可知，“海綿城市”能提高地下水位，同時也能減輕因地下水過度利用而出現(xiàn)的地下漏斗區(qū)，從而有利于減緩地面沉降，C項正確。第（2）題，考查人類活動對水循環(huán)的影響。由材料可知，“海綿城市”下雨時蓄水，說明利于雨水下滲。增加綠地面積，有利于雨水下滲，有利于海綿城市建設(shè)，D項正確；退耕恢復(fù)濕地，是濕地建設(shè)，并不利于雨水下滲，A項錯誤；鋪設(shè)防滲路面不利于雨水下滲，B項錯誤；完善排水系統(tǒng)，加速地表徑流下泄，不利于雨水收集，C項錯誤。故選D項。

【參考答案】（1）C （2）D

例2 （2016年高考江蘇地理卷，第7～8題）圖4為某流域森林火災(zāi)后第1年、第6年兩次相同降雨條件下河流流量過程線圖。讀圖，回答（1）～（2）題。

（1）關(guān)于兩次徑流過程，說法正確的是（ ）

A. 第6年的流量峰值大

B. 第1年的流速峰值小

C. 第6年的河流含沙量大

D. 第1年的河流徑流量大

（2）導(dǎo)致圖示徑流差異的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是（ ）

A. 蒸發(fā) B. 下滲

C. 蒸騰 D. 地下徑流

【解題思路】第（1）題，考查河流水文特征。森林植被具有涵養(yǎng)水源和保持水土的功能。森林火災(zāi)后第6年的森林面積比第1年大，對雨水的涵養(yǎng)功能和保持水土的功能比第1年強，導(dǎo)致第6年地表徑流量較小，流量峰值小，河流含沙量小，而第1年的河流徑流量大，流速峰值大，A、B、C項錯誤，D項正確。第（2）題，考查水循環(huán)的環(huán)節(jié)。依據(jù)材料可知，降雨條件相同而森林覆蓋率不同，則圖中徑流差異主要是森林覆蓋率的差異所致，森林覆蓋率的大小與雨水下滲量呈正相關(guān)。故B項正確。

【參考答案】（1）D （2）B

四、命題預(yù)測

1.以文字、示意圖、區(qū)域圖為背景，考查水循環(huán)的過程、主要環(huán)節(jié)名稱及影響因素、水循環(huán)意義、人類對水循環(huán)的影響。

2.以文字、河流徑流量過程曲線圖或柱狀圖、區(qū)域圖為背景，考查河流的補給類型及河流的水文特征。

3.以區(qū)域圖為背景，以某流域為例，考查該流域開發(fā)的地理條件、流域開發(fā)與綜合治理的措施。

五、能力測試

1.圖5表示“海陸間水循環(huán)”，甲、乙表示地表。下列說法錯誤的是（ ）

A.甲處代表海洋

B.環(huán)節(jié)②參與地表淡水資源的補給

C.環(huán)節(jié)④代表水汽輸送

D.人類活動對環(huán)節(jié)③的影響最大

圖6中，甲圖是我國東部河流某河段示意圖，乙圖是河流A、B兩水文站測得的水位變化示意圖。讀圖，完成2～4題。

2.該河流的主要補給類型是（ ）

A.雨水補給 B.地下水補給

C.冰雪融水補給 D.湖泊水補給

3.B水文站洪峰流量峰值小于A水文站，主要是因為A、B水文站之間（ ）

A.河道淤積 B.河谷變寬

C.湖泊分流 D.湖水補給量減小

4.甲圖中AB段河流（ ）

A.由西北流向東南

B.由東南流向西北

C.由正東流向正西

D.由正西流向正東

降雨量指一定時間內(nèi)的降雨平鋪在地面的水層深度；一定時間內(nèi)的河流徑流總量平鋪在流域地面的水層深度叫徑流深度。圖7是“我國某地氣溫、降雨量和所在流域徑流深度統(tǒng)計圖”。讀圖，回答5～6題。

5.該流域河流夏季補給來源主要是（ ）

①雨水 ②季節(jié)性積雪融水 ③冰雪融水 ④湖泊水 ⑤沼澤水 ⑥地下水

A.①② B.①③

C.④⑥ D.⑤⑥

6.該流域可能分布在（ ）

A.東北地區(qū) B.西北地區(qū)

C.四川盆地 D.青藏高原

7.閱讀圖文材料，完成下列問題。

天山作為“中亞水塔”，主導(dǎo)了新疆乃至中亞地區(qū)的水循環(huán)，其周邊干旱區(qū)分布廣泛，人類生存與生態(tài)系統(tǒng)受水資源變化的影響十分強烈。近年來，山地冰川融化加速，增加了水資源供給，使得河流對氣候變化更敏感，為合理利用干旱區(qū)有限的水資源，專家提出在該區(qū)域山前洪積扇建設(shè)地下水庫。

（1）簡述天山山脈被稱為“中亞水塔”的原因。

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我們用生命智慧的眼光看到：地球水資源水環(huán)境，存在不太被關(guān)注、大眾認(rèn)知程度有限的另一面，也是更涉及本質(zhì)的一面，這直接關(guān)乎地球生態(tài)整體的生命狀態(tài)、關(guān)乎人類整體的生存的一面，就是地球之水本身是作為一個精巧的生命整體，也賦予了地球以生命!在多如恒河沙數(shù)的宇宙星體中，之所以只有地球有生命的特征，是因為地球上有一種具備生命特征的巨大的生命體系，就是“地球之水”這一水的大生命體!。因此，“水”，不只是“水”本身的生命，還是“生命之水”，是能滋養(yǎng)生命的生命。

水覆蓋著地球表面71％左右的面積，地球上萬物的生命都離不開水。萬物生命是水的大生命的不同的外現(xiàn)，萬物生命由水構(gòu)成、由水承載，靠水連接，靠水在特定生命體的循環(huán)來運行、來生存、生長。水是生命的本源，水是智慧的本體，水是生命的內(nèi)含，水是生命的體現(xiàn)；水承載著生命，水維系著生命，水連結(jié)著生命，水聯(lián)系著生命。

地球上的水分布在海洋、湖泊、沼澤、河流、冰川、雪山，以及大氣、生物體、土壤和地層。這些水雖然很多不直接連接，但是水的滲透性、溶解性以及固液氣三相轉(zhuǎn)變的巨大可塑性，決定了全球之水是整體聯(lián)系在一起的。這一整體是一個大的生命體，具備了生命體的基本特征。在太陽輻射和地球引力的推動下，水在水圈內(nèi)各組成部分之間不停地運動著，海洋表面的水蒸發(fā)到大氣中形成水汽，水汽隨大氣環(huán)流運動，一部分進入陸地上空，在一定條件下形成雨雪等降水；大氣降水到達(dá)地面后轉(zhuǎn)化為地下水、土壤水和地表徑流，地下徑流和地表徑流最終又回到海洋，由此形成淡水的動態(tài)循環(huán)。

水資源是地球生命的“血液”。猶如血脈和經(jīng)絡(luò)之于人之生命的重要，水是地球本身及地球上一切生命機體的組成物質(zhì)，不僅參與所有生命的代謝活動，全球水循環(huán)還是聯(lián)系地球各圈和各種水體的“紐帶”，賦予“地球之水”生命的特征，使其本身成為生命存在。水循環(huán)串聯(lián)起來的大大小小的水系在地球上蜿蜒，使生命和文明遍布全球。對于人體而言，水的代謝循環(huán)狀態(tài)是人的健康狀態(tài)的最直接反映；同樣的，對于地球這一大生命體來說，地球水的整體代謝狀態(tài)也是地球健康狀態(tài)的直接表征。

在全球水循環(huán)這一而環(huán)環(huán)相扣的大生命循環(huán)體系中，每一個環(huán)節(jié)都不可或缺。如果某一部分循環(huán)不暢，雖然水資源總量保持穩(wěn)定，但是對于系統(tǒng)的運行來說，都可能造成整體的巨大影響。但是，從降水、蒸發(fā)和徑流這水循環(huán)過程的三個最主要環(huán)節(jié)來看全球水循環(huán)，不難看出全球水循環(huán)已處于整體失調(diào)，地球之水這一生命體已受到各個層面上的深刻害傷。

生命之水的枯竭和污染，導(dǎo)致全球生態(tài)體系的健康狀況不斷惡化，地球生命體不斷衰老。“生命之水”這一大生命體系已屢遭蠶食和重創(chuàng)……

天然林不斷被毀，地球生命之水遭受破壞

地球不但是藍(lán)色星球，還是綠色星球，地球上星羅棋布的森林，是隱形的“水庫”。但是長期的亂伐森林、伐林造田等等人為的干擾和破壞，使得自然植被越來越稀缺，尤其是熱帶雨林的大量毀壞，其調(diào)節(jié)氣候、防止水土流失的功能被削弱，對全球水循環(huán)有著深刻的影響。植被破壞，導(dǎo)致森林水資源涵養(yǎng)空間被破壞，“大氣水一植物水一土壤水一地下水”之間的小循環(huán)擾，森林對水的調(diào)蓄能力降低，致使旱澇災(zāi)害發(fā)生。而人類砍伐天然森林后，大面積發(fā)展的單一的人工林和農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)，其生態(tài)結(jié)構(gòu)單一，生態(tài)功能和環(huán)境影響有限，涵養(yǎng)水源、保持水土、改良?xì)夂蚝屯寥赖淖饔檬值拖拢踔寥藶橐鹕鷳B(tài)退化，導(dǎo)致區(qū)域自然災(zāi)害發(fā)生，加劇自然災(zāi)害的危害程度。地球植被減少、植被成分單一，太陽輻射的能量不能被植物充分吸收轉(zhuǎn)化成生物能，直接炙烤大地，造成地表水大量蒸發(fā)，水土流失，加劇土地沙化。

“地上水一地表水一地下水”循環(huán)減弱甚至循環(huán)鏈斷裂，生命之水難以維系

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根據(jù)國民經(jīng)濟主要行業(yè)進行統(tǒng)計，水資源分為農(nóng)業(yè)、工業(yè)、生活和生態(tài)用水四大類。農(nóng)業(yè)水資源的供給源于自然水和農(nóng)業(yè)灌溉水。自然水主要來源于降水和土壤潮濕；農(nóng)業(yè)灌溉水是指通過渠道、揚水站等農(nóng)田水利設(shè)施從湖泊中獲取的水資源。自然水與農(nóng)業(yè)灌溉水共同并相互替代地在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮重要作用。考慮到自然水的供給難以控制，很難對其做出可行的量化分析。

因此，本研究對可控程度較大的灌溉水資源進行專門的效率評價。另一方面，從經(jīng)濟學(xué)角度來看，自然水作為非市場產(chǎn)品，可以被認(rèn)為是外生的，而灌溉水的供給需要一定的物質(zhì)投入，盡管灌溉水價很低，但有一定成本，其可以被視為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)函數(shù)中的一個主要投入變量。按照部門內(nèi)主要行業(yè)分類，農(nóng)業(yè)水資源的需求包括種植業(yè)灌溉用水和林、牧、漁業(yè)用水。種植業(yè)灌溉用水主要指種植糧食作物和其它經(jīng)濟作物的水田或水澆地灌溉所用的水資源，一般占到農(nóng)業(yè)用水總量的80%左右，是農(nóng)業(yè)用水的主體。考慮到新疆典型的灌溉農(nóng)業(yè)的特征，以及數(shù)據(jù)的可得性和研究對象的統(tǒng)一性，本研究中所提及的“農(nóng)業(yè)水資源”專指用于種植業(yè)灌溉的狹義水資源。

（二）農(nóng)業(yè)水資源的特性

1.農(nóng)業(yè)水資源的自然特性

首先，農(nóng)業(yè)水資源具有循環(huán)流動性，農(nóng)業(yè)水資源在循環(huán)中形成一種動態(tài)資源。農(nóng)業(yè)水資源的流動性，使得農(nóng)業(yè)用水可以通過建設(shè)各種引、調(diào)、蓄等水利工程匯集與積蓄，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了重要的基本條件。同時，通過農(nóng)業(yè)水資源利用和循環(huán)，將肥料、養(yǎng)分以及有機物分解和循環(huán)到農(nóng)田、河道、湖泊等，不斷為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供各種物質(zhì)供應(yīng)。其次，農(nóng)業(yè)水資源具有利害兩重性。農(nóng)業(yè)水量過多易造成泛濫，農(nóng)業(yè)水量過少容易形成干旱等自然災(zāi)害。

2.農(nóng)業(yè)水資源的經(jīng)濟特性

首先，農(nóng)業(yè)水資源具有不可替代性和可再生性。從開發(fā)利用來看，農(nóng)業(yè)水資源可以憑借自然界的水循環(huán)得到補充，可以重復(fù)利用，其經(jīng)濟收益可以隨著時間坐標(biāo)無限延續(xù)。但是，水資源作為生產(chǎn)的載體，一旦使用和管理不當(dāng)，會極大地影響農(nóng)業(yè)水資源再生。其次，不可替代性和儲量的有限性決定了農(nóng)業(yè)水資源的稀缺性。常年缺水區(qū)域需要采取調(diào)水、節(jié)水、循環(huán)用水等方式解決水資源的短缺，要付出巨大的經(jīng)濟代價。最后，農(nóng)業(yè)水資源具有波動性。這反映在農(nóng)業(yè)水資源時空分布差異較大。

二、農(nóng)業(yè)水資源的循環(huán)結(jié)構(gòu)與過程

按照二元水循環(huán)理論，由于綠洲區(qū)強烈的人類活動完全改變了天然水循環(huán)過程，也改變了區(qū)域水資源的形成、轉(zhuǎn)變和消耗過程。農(nóng)業(yè)是人類發(fā)展的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，其本質(zhì)是通過生產(chǎn)糧食及工業(yè)原料滿足人類生存和發(fā)展的需要。隨著農(nóng)業(yè)灌溉制度和耕作方式的發(fā)展，農(nóng)業(yè)的循環(huán)環(huán)節(jié)不斷增加，循環(huán)路徑不斷延長，農(nóng)業(yè)水循環(huán)系統(tǒng)也發(fā)生了改變，但其本質(zhì)仍然是由從獲取水源到農(nóng)作物生產(chǎn)環(huán)節(jié)中消耗水源以及作物通過土壤滲回補地下水的水循環(huán)過程。

農(nóng)業(yè)水循環(huán)是社會水循環(huán)的一個分支，包含“供（取）水——用（耗）水——排水（處理）——回歸”五個環(huán)節(jié)。總體而言，供（取）水系統(tǒng)是農(nóng)業(yè)水循環(huán)的始端和將自然水循環(huán)引入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的“牽引機”，集中體現(xiàn)在通過工程與非工程措施，根據(jù)各個區(qū)域農(nóng)業(yè)水資源的需求，將大氣降水資源、地表水資源、地下水資源以及土壤水資源配置給各個區(qū)域。用（耗）水系統(tǒng)是農(nóng)業(yè)水循環(huán)的核心，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)“同化”攫取水的各種價值及使水資源價值流不斷耗散的一整套流程。它集中體現(xiàn)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，農(nóng)作物利用所分配的水資源，通過光合作用將輻射能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能，最后形成碳水化合物的用（耗）水過程。排水系統(tǒng)是農(nóng)業(yè)水循環(huán)的“匯”及與自然水循環(huán)的聯(lián)結(jié)節(jié)點，發(fā)揮“異化”社會經(jīng)濟系統(tǒng)廢污水重要作用。它集中體現(xiàn)在將多余水量排出農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的過程。回歸系統(tǒng)是伴隨農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)水循環(huán)通量和人類環(huán)境衛(wèi)生需求而產(chǎn)生的循環(huán)環(huán)節(jié)，成為構(gòu)建良性的農(nóng)業(yè)水循環(huán)的關(guān)鍵。它集中體現(xiàn)在將農(nóng)業(yè)系統(tǒng)排出的水回歸到自然水循環(huán)系統(tǒng)中。從具體過程來看，如下圖所示。

由以上分析可知，農(nóng)業(yè)水循環(huán)具有明顯的同化過程和異化過程，即人類從自然水循環(huán)系統(tǒng)中將水“提取”到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)中，“同化”水的經(jīng)濟屬性、社會屬性、環(huán)境屬性甚至生態(tài)屬性，為人類謀福利；同時，“異化”農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的“垃圾”，排出廢污水到自然水循環(huán)系統(tǒng)。總體而言，農(nóng)業(yè)用水過程實質(zhì)是一個由自然水資源到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中水資源循環(huán)構(gòu)成的一個“自然——人工”復(fù)合水循環(huán)大系統(tǒng)，涉及水文循環(huán)過程、水資源配置過程以及區(qū)域經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的合理調(diào)控過程等相關(guān)內(nèi)容，因而農(nóng)業(yè)水循環(huán)過程是一個以水為媒介的綜合體。由于其涉及的內(nèi)容較多，各部分循環(huán)過程的機理也不同。

三、農(nóng)業(yè)水資源的轉(zhuǎn)化與利用解析

根據(jù)農(nóng)業(yè)水循環(huán)的過程，由農(nóng)業(yè)水循環(huán)中水資源轉(zhuǎn)化的通量可見，農(nóng)業(yè)水循環(huán)的供（取）水過程，主要體現(xiàn)在將已有的自然水資源轉(zhuǎn)化到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中；農(nóng)業(yè)水循環(huán)的用（耗）水過程，集中體現(xiàn)在將生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的農(nóng)業(yè)水資源轉(zhuǎn)化農(nóng)產(chǎn)品的最大產(chǎn)出。農(nóng)業(yè)水循環(huán)的排水（處理）和回歸是將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中多余水量轉(zhuǎn)化到自然水循環(huán)系統(tǒng)中。

根據(jù)農(nóng)業(yè)水資源的的轉(zhuǎn)化過程，從水源到農(nóng)作物用水，農(nóng)業(yè)水資源的利用主要包括了供（取）水過程和用（耗）水過程，即農(nóng)業(yè)水資源的配置環(huán)節(jié)和生產(chǎn)環(huán)節(jié)。農(nóng)業(yè)水資源的高效利用是根據(jù)各個區(qū)域的供水條件和農(nóng)作物的需水規(guī)律，采用水利工程、農(nóng)業(yè)技術(shù)、管理等措施，最大限度地減少農(nóng)業(yè)水資源的配置和農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)中的損失，在有效保障生態(tài)環(huán)境的前提下，最大限度地使自然水資源轉(zhuǎn)化效率和農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量的轉(zhuǎn)化效率達(dá)到理想狀態(tài)，提高農(nóng)業(yè)水資源的配置效率和生產(chǎn)效率，提高農(nóng)業(yè)水資源的利用效率。

從這種意義上來說，農(nóng)業(yè)水資源利用效率（utilization efficiency of agricultural water resource）反映了農(nóng)業(yè)水資源高效利用的水平。農(nóng)水資源利用效率越高，說明農(nóng)業(yè)水資源的配置較為合理，農(nóng)業(yè)水資源價值得到了很好的實現(xiàn)，因此農(nóng)業(yè)水資源利用的水平也就越高。

根據(jù)農(nóng)業(yè)水資源利用效率的體現(xiàn)或?qū)崿F(xiàn)途徑，農(nóng)業(yè)水資源的利用效率包含兩個層次：一是農(nóng)業(yè)水資源配置效率，二是農(nóng)業(yè)水資源生產(chǎn)效率。

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文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-9944（2016）20-0015-02

1 引言

大力推進生態(tài)文明建設(shè)作為“十三五”規(guī)劃的重點方面之一，是對我國生態(tài)文明建設(shè)進入關(guān)鍵時期的一個重要標(biāo)志。而水生態(tài)文明建設(shè)作為生態(tài)文明建設(shè)的有機組成部分，在水資源合理利用、水生態(tài)保護中占據(jù)重要地位。就我國當(dāng)前水生態(tài)文明建設(shè)現(xiàn)狀來看，在具體的建設(shè)過程中還存在著一些關(guān)鍵性問題丞待解決，水生態(tài)明文建設(shè)還需加快腳步。因此，為了達(dá)到水生態(tài)文明建設(shè)目標(biāo)，采取有效策略實為必要之舉。

2 水生態(tài)文明建設(shè)的內(nèi)涵及特征

在水生態(tài)文明建設(shè)工作中，對水生態(tài)文明建設(shè)的內(nèi)涵及特征進行了解是該項工作的前提與基礎(chǔ)，也是做好水生態(tài)文明建設(shè)工作的必要條件。根據(jù)現(xiàn)取得的學(xué)術(shù)研究成果及已有實踐管理，目前對于水生態(tài)文明建設(shè)內(nèi)涵具有一定代表性的理解是：通過采取工程性（技術(shù)、機械設(shè)備、水處理工藝等）和非工程性手段（政策、方針、制度等）措施，對水生態(tài)系統(tǒng)進行建設(shè)，使其在滿足社會發(fā)展、人類發(fā)展需求的同時，形成一種完善的、可自我更替的、良性演化水生態(tài)系統(tǒng)過程。從水生態(tài)文明建設(shè)內(nèi)涵中可以理解到，水生態(tài)系統(tǒng)是水生態(tài)文明建設(shè)的主要對象，而形成良性演化的水生態(tài)系統(tǒng)則是水生態(tài)文明建設(shè)的最終目標(biāo)[1]。

水生態(tài)文明建設(shè)的特征主要體現(xiàn)在三方面：①多學(xué)科交叉性。水生態(tài)文明建設(shè)囊括了一切水生生態(tài)系統(tǒng)，包括自然水生生態(tài)系統(tǒng)、城市水生生態(tài)系統(tǒng)、與水力相關(guān)的陸地生態(tài)系統(tǒng)等，是所有水生生態(tài)系統(tǒng)一個治理、改造、建設(shè)和適應(yīng)的過程，涉及內(nèi)容廣泛，需要多種學(xué)科提供理論支持，包括社會科學(xué)、自然科學(xué)、地理科學(xué)、化學(xué)、經(jīng)濟學(xué)等，具有非常顯著的多學(xué)科交叉特征。②主觀意愿性。人類對水資源的利用和需求是隨著社會生產(chǎn)力與生活水平的提高而提高的，并經(jīng)歷了一個從被動適應(yīng)到主動改造，再到適應(yīng)與主動相結(jié)合水生態(tài)文明建設(shè)的這樣一個發(fā)展歷程[2]。回顧這一發(fā)展歷程，其中無處不體現(xiàn)著人類的主觀意愿性，人類希望對水生態(tài)系統(tǒng)進行良性改造，通過人類活動來完善水生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)，希望水生態(tài)系統(tǒng)生生不息的良好發(fā)展下去，這些都是對人類主觀意愿直觀充分的體現(xiàn)。③符合全球未來水資源管理理念與發(fā)展趨勢。在全球水資源匱乏的形勢下，世界各國水資源管理工作被提上日程，水資源管理越來越強調(diào)文明和諧，許多國家開展的水生態(tài)系統(tǒng)改造工程、水生態(tài)文明建設(shè)理念超前，與未來全球水資源管理理念和整體發(fā)展趨勢一致。

3 水生態(tài)文明建設(shè)中的幾個關(guān)鍵問題

3.1 頂層設(shè)計不明確、不科學(xué)

目前，與水生態(tài)文明建設(shè)相關(guān)的研究，無論是在理論、政策制度方面還是技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)方面都研究的比較多，并形成了大量的研究資料，但有關(guān)具體的實踐探索和建設(shè)實施研究卻相對較少，缺少實踐性指導(dǎo)經(jīng)驗與方法[3]。即使一些地區(qū)、區(qū)域流域?qū)⑺鷳B(tài)文明建設(shè)付諸了實踐，但也多為當(dāng)?shù)刈园l(fā)開展的水生態(tài)文明建設(shè)，是依據(jù)當(dāng)?shù)貙嶋H需要所進行的活動，由于缺少實踐經(jīng)驗與相關(guān)理論作指導(dǎo)，導(dǎo)致我國水生態(tài)文明建設(shè)出現(xiàn)了“各自為戰(zhàn)”的局面。在頂層設(shè)計上，還不夠科學(xué)明確，現(xiàn)行水生態(tài)文明建設(shè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與政策體系還不夠系統(tǒng)全面。

3.2 監(jiān)督工作不到位

誠然，目前我國在水利工程建設(shè)、水生態(tài)文明建設(shè)發(fā)展中取得了一些重大成果，理論與技術(shù)水平都向前邁進了一大步，但與國際先進水平相比，與國外發(fā)達(dá)國家相比，兩者之間的差距依舊較大。這表明技術(shù)、管理手段仍舊是制約我國水生態(tài)文明建設(shè)主要因素之一。由于技術(shù)、管理手段的限制，加之工作人員本身專業(yè)能力與認(rèn)識的不足，造成了監(jiān)督不到位，監(jiān)督管理不完善等問題，給一些工廠污水、廢液的排放提供了便捷通道，加劇了水資源的污染，增大了水生態(tài)文明建設(shè)難度。

3.3 思想認(rèn)識不統(tǒng)一

長期以來，以自身利益為中心，不注重資源合理開發(fā)利用，不顧慮自然有限承載能力的人始終大有人在，并且這種思想觀念影響著每一代人，使得水資源等各種自然資源遭到持續(xù)性破壞，并隨著人類活動的加劇而破壞程度在不斷擴大。受這種思想觀念支配的人們，對環(huán)境友好型、資源節(jié)約型的戰(zhàn)略指導(dǎo)思想缺乏足夠的認(rèn)識與理解，未能形成這種執(zhí)政觀，在水生態(tài)文明建設(shè)中起著阻礙作用[4]。雖然隨著社會文明程度和人們文化認(rèn)知水平的不斷提高，以及在國家政府的大力宣傳倡導(dǎo)之下，一些人們的節(jié)能減排意識、低碳環(huán)保意識、環(huán)境保護意識有了一定提升，但整體上關(guān)于水生態(tài)文明建設(shè)的思想認(rèn)識尚未統(tǒng)一。

4 加快推進水生態(tài)文明建設(shè)的幾點思考

經(jīng)過幾十年的研究發(fā)展，我國水利工程建設(shè)取得了重大發(fā)展成果，水利工程規(guī)劃、施工、設(shè)計、運行、管理理論與技術(shù)日益成熟，進入了全新的發(fā)展階段，且不管是建設(shè)理念還是建設(shè)技術(shù)都在不斷更新，不斷向著更先進、更和諧、更文明的方向發(fā)展。現(xiàn)階段，我國以環(huán)境水利、資源水利、生態(tài)水利作為民生水利的主線，以滿足人們生活生產(chǎn)用水需求為基礎(chǔ)，開展水生態(tài)文明建設(shè)工作，極大地推動了水利科技的更快發(fā)展，提高了水利技術(shù)水平。為了加快推進我國水生態(tài)系統(tǒng)文明建設(shè)，解決具體落實過程中出現(xiàn)的關(guān)鍵性問題，將理論與技術(shù)有機結(jié)合起來，依據(jù)理論指導(dǎo)，運用先進技術(shù)，相信可以進一步推動水生態(tài)文明建設(shè)。

4.1 依據(jù)各種先進理論指導(dǎo)水生態(tài)文明建設(shè)

4.1.1 統(tǒng)籌兼顧理論

由于水生態(tài)文明建設(shè)具有多學(xué)科交叉性特征，為了保證在實際建設(shè)過程中，各種學(xué)科知識的應(yīng)用和各方面建設(shè)整體協(xié)調(diào)統(tǒng)一，遵照統(tǒng)籌兼顧理論開展水生態(tài)文明建設(shè)工作是必不可少的。在統(tǒng)籌兼顧理論的指導(dǎo)下，建設(shè)人員需要對水生態(tài)文明建設(shè)中所涉及到的各種學(xué)科知識，按照學(xué)科進行分類分級，將水生態(tài)系統(tǒng)改造工程進行項目分解，保持建設(shè)人員所學(xué)專業(yè)與其所負(fù)責(zé)項目相一致[5]。在此前提下，加強各專業(yè)隊伍、各部門之間的聯(lián)系，讓各部門、各工作人員相互之間了解彼此的工作進度，提高整體工作的協(xié)調(diào)性與同步性，做到水生態(tài)文明建設(shè)分工明確、步調(diào)統(tǒng)一、整體協(xié)調(diào)。

4.1.2 “自然-人工”二元水循環(huán)理論

作為自然與人類發(fā)展和活動驅(qū)動的必然結(jié)果，水生態(tài)文明建設(shè)具有典型的“自然-人工”二元特性，因而從某種意義上而言，我們也可以說水生態(tài)文明建設(shè)是“自然-人工”二元水循環(huán)及其伴生過程與生態(tài)系統(tǒng)緊密作用所產(chǎn)生的結(jié)果。在自然狀態(tài)下，受太陽輻射、地勢能及其他能量的共同作用，流域水分一直處于不斷的轉(zhuǎn)化和運移狀態(tài)，在這一循環(huán)過程中，水分的內(nèi)在驅(qū)動力表現(xiàn)為自然的一元特性。而人類活動的加入，人類活動對流域水循環(huán)影響深度與廣度的不斷擴大，直接或間接的改變了全球水生態(tài)系統(tǒng)循環(huán)方式，流域水循環(huán)內(nèi)在驅(qū)動力從自然狀態(tài)的一元特性逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)椤白匀?人工”狀態(tài)的二元循環(huán)結(jié)構(gòu)，且人類活動頻繁地區(qū)，這種影響和改變更加巨大[6]。二元水循環(huán)結(jié)構(gòu)含有水量、水生態(tài)、水化學(xué)和水沙耦合的伴生過程，這一伴生過程對水生態(tài)系統(tǒng)的影響更加巨大深遠(yuǎn)。

基于這一理論分析，在水生態(tài)文明建設(shè)過程中，可以利用“自然-人工”的二元水循環(huán)及其伴生過程作用，對流域的布局、結(jié)構(gòu)和功能進行人工改造，提高流域布局與結(jié)構(gòu)合理性，強化水生態(tài)系統(tǒng)功能。

4.2 綜合運用各種關(guān)鍵技術(shù)

適用范圍廣的現(xiàn)代化信息技術(shù)在水利工程建設(shè)中的應(yīng)用，給水資源管理帶來了變革性意義，而信息技術(shù)的不斷進步、不斷更新則為水生態(tài)文明建設(shè)提供了強有力的技術(shù)支撐。目前，在水生態(tài)文明建設(shè)中用到的關(guān)鍵技術(shù)主要有智能技術(shù)、水生態(tài)修復(fù)技術(shù)、云技術(shù)、3S技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、水資源合理配置與調(diào)度技術(shù)、遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)、評估補償技術(shù)、水循環(huán)及其伴生過程模擬技術(shù)等等。依據(jù)二元水循環(huán)理論運用智能技術(shù)構(gòu)建智能水網(wǎng)，構(gòu)建無線網(wǎng)絡(luò)，讓水生態(tài)系統(tǒng)工程覆蓋在無線移動網(wǎng)絡(luò)之下，對水系統(tǒng)進行在線監(jiān)測、遠(yuǎn)程監(jiān)測[7]。利用基于低碳模式的水資源配置技術(shù)、復(fù)雜水利工程群聯(lián)合調(diào)度技術(shù)等多種調(diào)度技術(shù)，對水網(wǎng)內(nèi)的水資源進行合理配置與調(diào)度，加強水網(wǎng)內(nèi)各水生態(tài)工程之間的聯(lián)系，提高水資源利用率，提高水資源管理效率。利用除藻技術(shù)、水污染處理技術(shù)、水污染防治技術(shù)、富營養(yǎng)化處理技術(shù)等多種水生態(tài)修復(fù)技術(shù)對污染水源水域進行處理，降低水源污染程度，減少水中污染物含量。以二元水循環(huán)理論為基礎(chǔ)所開發(fā)的水循環(huán)及其伴生過程模擬技術(shù)，包括流域分布式產(chǎn)沙模擬技術(shù)、多源復(fù)合水污染模擬技術(shù)、水文生態(tài)耦合模擬技術(shù)、多源數(shù)據(jù)同化技術(shù)等。利用這些模擬技術(shù)開展一系列模擬實驗，得出水循環(huán)最佳處理方式，提高水資源循環(huán)利用度。利用水生態(tài)服務(wù)功能評價技術(shù)、生態(tài)評估與補償技術(shù)對水生態(tài)文明建設(shè)階段性工作成果進行評估評價，找出當(dāng)前文明建設(shè)工作存在不足，為區(qū)域水生態(tài)目標(biāo)的合理設(shè)定，生態(tài)服務(wù)功能需水和水生態(tài)系統(tǒng)需水的精確核算，流域、區(qū)域生態(tài)需水的有效整合等提供所需數(shù)據(jù)支持。

5 結(jié)語

水生態(tài)文明建設(shè)在我國水利事業(yè)、生態(tài)文明建設(shè)事業(yè)中的重要地位與作用不言而喻，水生態(tài)文明具體建設(shè)過程中所出現(xiàn)的關(guān)鍵性問題不容忽視，水生態(tài)文明建設(shè)所需支撐技術(shù)不可或缺。在明確水生態(tài)文明建設(shè)重要性前提下，相關(guān)建設(shè)人員應(yīng)加強對其中關(guān)鍵性問題的思考與分析，找出問題產(chǎn)生的深層次原因，綜合運用各種先進技術(shù)，統(tǒng)籌規(guī)劃，努力加快我國水生態(tài)文明建設(shè)的進程。

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篇10

自然資源是經(jīng)濟社會發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，自然資源的稀缺性決定自然資源具有資產(chǎn)化管理的基礎(chǔ)。自然資源的資產(chǎn)化管理是將自然資源按照資產(chǎn)進行運營管理，是發(fā)揮市場配置資源決定作用的重要舉措，是系統(tǒng)完整的生態(tài)文明制度體系的組成部分。十八屆三中全會明確提出健全國家自然資源資產(chǎn)管理體制。

水資源是生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)最活躍，影響最廣泛的自然資源之一。水資源同時是特殊的自然資源，既是經(jīng)濟發(fā)展不可或缺的生產(chǎn)要素，又是生命不可缺少的自然資源，也是生態(tài)環(huán)境必不可少的基石。然而，我國發(fā)生嚴(yán)重水危機，水資源短缺、水環(huán)境惡化，嚴(yán)重威脅著人類健康、區(qū)域經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展、生態(tài)文明建設(shè)。這種水危機表面上是經(jīng)濟社會發(fā)展與水資源開發(fā)、利用與保護之間的矛盾，其根源是我國水資源管理體制的不完善。丹尼爾?科爾認(rèn)為所有適用于資源環(huán)境保護的方法最終都建立在財產(chǎn)權(quán)的基礎(chǔ)上[1]。就水的財產(chǎn)權(quán)而言，我國實行的是國家（全民）所有的制度。

我國水資源歸國家所有，國務(wù)院代為實施所有權(quán)，然而國務(wù)院難以行使所有權(quán)，在水資源管理中，將此權(quán)利賦予國務(wù)院水行政主管部門。水資源可以看作是水行政主管部門作為水資源管理人（人）進行管理。國務(wù)院水行政主管部門對各省份水行政主管部門具有業(yè)務(wù)指導(dǎo)關(guān)系，相當(dāng)于將各省份和各流域的水資源所有權(quán)委托于地方水行政主管部門和各流域委員會。依次逐級委托，形成多級機制。這種國家（全民）所有權(quán)存在一定的問題，且在我國水資源管理中廣為體現(xiàn)。一是公共資源管理人的激勵問題。各級水資源管理者并不是受利潤機制驅(qū)使其像管理私有資產(chǎn)一樣有效管理。即使各管理者做出不恰當(dāng)?shù)墓芾頉Q策，其個人并不會受到經(jīng)濟損失，經(jīng)濟損失將會外部化。二是管理者的短視行為。地方水資源管理者向地方行政首長負(fù)責(zé)，水資源管理者可能實施比私人所有者更為短視的措施，損害其管理的水資源與水環(huán)境。這種情況在地方政府經(jīng)濟發(fā)展“錦標(biāo)賽”的晉升模式下更為顯著。

對此，部分學(xué)者提出水資源資產(chǎn)化管理的方式應(yīng)對上述不足[2-4]，以期引入市場機制進行水資源的優(yōu)化配置與管理。然而，由于相關(guān)理論研究的不足，水資源的資產(chǎn)化管理還存在一定的問題。一是資產(chǎn)的私有產(chǎn)權(quán)導(dǎo)向與國家所有水資源產(chǎn)權(quán)的矛盾；二是資產(chǎn)的經(jīng)濟屬性與水資源多重屬性（功能）不匹配的問題。此外，由于水資源資產(chǎn)的界定不清楚，大多學(xué)者將水資源資產(chǎn)管理作為水資源管理的對立面提出，意欲將所有的水資源都資產(chǎn)化管理，這種管理方式勢必危害生態(tài)安全，造成水危機。

我國實施了水資源行政許可制度和水資源有償使用制度，并且結(jié)合總量控制和定額管理。就水資源權(quán)屬而言，我國實行的是混合財產(chǎn)權(quán)制度，即國家具有水資源所有權(quán)，使用者依法獲得水資源使用行政許可之后，并且繳納一定的水資源費用之后行使水資源的使用權(quán)和收益權(quán)等。并且，在行政許可制度中利用區(qū)域（流域）總量控制區(qū)域（流域）水資源的使用量，利用定額管理控制每個企業(yè)的行政許可取水量。同時我國還規(guī)定，節(jié)約的水資源量可以用于水權(quán)交易。我國現(xiàn)行的水資源管理制度使得我國水資源具有資產(chǎn)化管理的雛形，但是就如自由市場保護主義所言，“該制度是政府創(chuàng)造、監(jiān)督并限制市場（主要是水資產(chǎn)市場）交易的制度”。在我國水權(quán)交易的實踐中，無不體現(xiàn)了“政府創(chuàng)造、監(jiān)督并限制市場交易”這句自由市場保護主義的擔(dān)憂[1]。

王喜峰：基于二元水循環(huán)理論的水資源資產(chǎn)化管理框架構(gòu)建

中國人口?資源與環(huán)境 2016年 第1期對于以上不足，本文提出若干問題并給予解答，一是水資源資產(chǎn)是什么？二是水資源資產(chǎn)實現(xiàn)路徑是什么？三是水資源資產(chǎn)管理的內(nèi)涵和外延是什么？四是水資源資產(chǎn)管理與水資源管理的關(guān)系是什么？五是具體的水資源資產(chǎn)措施是什么？

1 二元水循環(huán)理論及其與水資源資產(chǎn)化管理的耦合1.1 二元水循環(huán)理論

二元水循環(huán)理論是水資源領(lǐng)域的重要理論之一，在我國廣為應(yīng)用并指導(dǎo)解決實際問題[5]。該理論認(rèn)為自人類社會開始開發(fā)利用水資源，單一的自然水循環(huán)結(jié)構(gòu)變?yōu)椤白匀?社會”二元的水循環(huán)結(jié)構(gòu)，兩者相互作用、相互影響[6]。

對于自然水循環(huán)，其驅(qū)動力是太陽輻射和地球引力，其完整的路徑為“降水-產(chǎn)流-蒸發(fā)-排泄”。隨著經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展，人類活動逐漸成為驅(qū)動水循環(huán)的另一大因素，有學(xué)者將這種驅(qū)動社會水循環(huán)的因素合稱為“社會勢”[7]。社會水循環(huán)的源動力是用水需求，只有用水需求才能構(gòu)成循環(huán)路徑。人類經(jīng)濟社會發(fā)展的實際需要，利用設(shè)施從自然水體或者直接從雨水進行取水活動，將這部分水資源供給實際經(jīng)濟社會生態(tài)環(huán)境等實際的用水部門，在生產(chǎn)生活等實際活動中，水資源以成為產(chǎn)品一部分等方式被實際消耗，其他水資源則由入滲和排放回歸到自然水體中。在配給機制上，由于經(jīng)濟社會用水需求的驅(qū)動，水通量從社會勢高的地方向低的地方移動，社會勢包括政治勢、經(jīng)濟勢、政策勢等。

現(xiàn)有的基于水資源的調(diào)控管理措施也將目光投向了基于社會水循環(huán)通量的調(diào)控管理，例如基于ET的調(diào)控措施等[8]。社會水循環(huán)調(diào)控管理的目的是保障用水安全、合理分配水資源、提高用水效率和效益等，同時也保證環(huán)境用水與經(jīng)濟社會用水的平衡、排污量的平衡以及經(jīng)濟社會取水量和水資源可供給量的平衡。社會水循環(huán)的調(diào)控環(huán)節(jié)包括，取水調(diào)控、用水調(diào)控、排水調(diào)控。以上調(diào)控環(huán)節(jié)是基于社會水循環(huán)循環(huán)路徑，且分別對應(yīng)著最嚴(yán)格水資源管理制度的“三條紅線”，即取水紅線、用水效率紅線、入河排污紅線。

1.2 水資源資產(chǎn)定義

水資源的資產(chǎn)化管理指將水資源按照資產(chǎn)進行管理，就資產(chǎn)定義來說，管理者對具有使用價值并且能夠帶來收益的水資源按照市場機制進行管理。資產(chǎn)是指能給企業(yè)目前和未來的經(jīng)營帶來利益，企業(yè)（個人）有權(quán)支配使用的經(jīng)濟資源[9]。雖然不同的領(lǐng)域?qū)Y產(chǎn)的定義有一定的差別，但是其具有共同的特征即：①預(yù)期帶來經(jīng)濟利益；②為企業(yè)擁有或者控制的資源；③企業(yè)過去的交易或者事項形成；④能夠用貨幣計量[9]。

現(xiàn)有的水資源資產(chǎn)管理研究大多將水資源資產(chǎn)管理與水資源管理對立，認(rèn)為水資源資產(chǎn)管理是水資源管理的“糾正”，在隱性中認(rèn)為所有的水資源都應(yīng)該按照資產(chǎn)進行管理。水的功能有：健康功能、生物棲息地功能、溶解質(zhì)和懸移質(zhì)的載體、生產(chǎn)功能。在人類使用水資源之前，單一的自然水循環(huán)機制主要強調(diào)水資源的生態(tài)環(huán)境功能，隨著社會水循環(huán)的形成，水資源的經(jīng)濟社會功能越來越重要，社會水循環(huán)通量能夠產(chǎn)生大量收益，這部分水資源在定義上符合水資產(chǎn)的范疇，應(yīng)該按照資產(chǎn)進行管理。就功能而言，水資源的經(jīng)濟功能只是水資源功能的一部分，將承擔(dān)其他功能的水資源按照資產(chǎn)進行管理，一是產(chǎn)權(quán)的主體缺失，難以有效運行；二是經(jīng)濟驅(qū)動對水資源的無盡消費，勢必對生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重災(zāi)難。

除了水資源功能的差異之外，水資源的物品屬性差異也導(dǎo)致不能將所有的水資源作為水資源資產(chǎn)進行管理。根據(jù)競爭性和排他性的高低，可將水資源分為私人物品、公共池塘物品、俱樂部物品、公共物品（見表1）。作為公共物品的水資源，是人類生存和發(fā)展、生存環(huán)境的重要組成部分。作為私人物品的水資源是生產(chǎn)生活的重要資源。水資源的公共和私人物品的雙重屬性決定了用于生產(chǎn)生活的水資源可以作為資產(chǎn)進行管理[10]。

可以看出水資源的資產(chǎn)的概念小于水資源的概念。 水資源資產(chǎn)相對于水資源來說，是能夠具體體現(xiàn)水資源經(jīng)濟功能的那部分水資源，并且能夠被主體擁有、控制、交換。可以水資源資產(chǎn)是進入生產(chǎn)生活的那部分水資源，這與二元水循環(huán)理論中的社會水循環(huán)通量是重合的，應(yīng)用“自然-社會”二元水循環(huán)理論對水資源進行資產(chǎn)化管理是可行的。

1.3 社會水循環(huán)理論耦合水資源資產(chǎn)化管理的路徑

由于水資源資產(chǎn)與社會水循環(huán)通量是重合的，社會水循環(huán)理論乃至二元水循環(huán)理論對于水資源的資產(chǎn)化管理有深刻的借鑒意義。在水資源資產(chǎn)化管理中主要存在水資源資產(chǎn)內(nèi)涵不明晰、資產(chǎn)監(jiān)管體系不完善、資產(chǎn)用途管制不到位以及資產(chǎn)產(chǎn)權(quán)體制缺失等突出問題。根據(jù)社會水循環(huán)理論可以有效解決上述問題，這也是社會水循環(huán)理論耦合水資源資產(chǎn)化管理的路徑。

第一，社會水循環(huán)通量的有效界定水資源資產(chǎn)化管理內(nèi)涵和范圍。社會水循環(huán)表現(xiàn)形式為水資源在經(jīng)濟社會系統(tǒng)中循環(huán)，直接以水資源資產(chǎn)的形式創(chuàng)造經(jīng)濟社會價值，具有非常強烈的經(jīng)濟屬性。水資源資產(chǎn)的范疇與社會水循環(huán)的通量的范疇重合，利用社會水循環(huán)理論對其通量進行界定可以有效界定水資源資產(chǎn)的內(nèi)涵和范圍，避免水資源資產(chǎn)范圍過大造成水資源資產(chǎn)化管理與傳統(tǒng)水資源管理的“換湯不換藥”。

第二，針對社會水循環(huán)的循環(huán)途徑的監(jiān)管有效完善水資源資產(chǎn)的監(jiān)管體系。現(xiàn)有的社會水循環(huán)循環(huán)途徑為“取水-給水處理-配水-一次利用-重復(fù)利用-污水處理-再生回用-排水”。雖然環(huán)節(jié)較多，但是其基本循環(huán)過程還是“取水-用水-排水”三個環(huán)節(jié)，針對這三個環(huán)節(jié)的有效監(jiān)管，顯然要比現(xiàn)有的對流域區(qū)域控制斷面的監(jiān)管更加有效果，也更加有針對性。在美國資源能源和環(huán)境的政策中，也多是針對微觀企業(yè)的環(huán)境因素通量的進口和出口進行監(jiān)管。這樣做一是節(jié)約國家過多的監(jiān)管投入，可以將投入以立法的形式附屬在設(shè)備中；二是對監(jiān)管更有針對性，特別是在水資源資產(chǎn)的監(jiān)管體系建設(shè)中。

第三，社會水循環(huán)的相對閉合性有效解決用途管制制度與水的流動性的矛盾的問題。用途管制是國土空間開發(fā)中的重要內(nèi)容，將國土空間分為生產(chǎn)、生活、生態(tài)等用途，并且對國土空間的用途進行管制。水資源資產(chǎn)也具有與國土用途管制相似的合理性，但是自然水資源具有流動性和循環(huán)性，一個地區(qū)的生態(tài)用水可能流動到下一個地區(qū)作為生產(chǎn)用水。社會水循環(huán)具有相對閉合的特征，進入社會系統(tǒng)的水資源要發(fā)揮作用完成后返回到的自然系統(tǒng)中。而用途管制中的生產(chǎn)、生活用水就是社會水循環(huán)通量的范疇，對水資源資產(chǎn)的嚴(yán)格管理就是保護用于生態(tài)的水資源。用途管制也是水資源資產(chǎn)具有稀缺性的基礎(chǔ)。

第四，社會水循環(huán)通量有效解決水資源資產(chǎn)產(chǎn)權(quán)不清晰的問題。水資源產(chǎn)權(quán)屬于國家所有，我國在對水資源產(chǎn)權(quán)進行設(shè)定時存在的問題是意圖設(shè)計制度對絕大部分的水資源進行產(chǎn)權(quán)界定。如上述水資源功能較多，真正作用于經(jīng)濟社會的是社會水循環(huán)部分，將該部分的使用權(quán)、收益權(quán)等界定清楚即可對水資源資產(chǎn)進行市場化操作。其他水資源的所有權(quán)由國家所有，并且有權(quán)利在特殊時期進行配置，如極度干旱和突發(fā)污染事件時的水救濟等。對社會水循環(huán)通量部分的水資源的產(chǎn)權(quán)界定就是對水資源資產(chǎn)的產(chǎn)權(quán)界定，從根本上解決了市場配置水資源資產(chǎn)的決定性作用的制度問題，又有效保護用于生態(tài)的水資源。

2 基于二元水循環(huán)理論的水資源資產(chǎn)管理框架的構(gòu)建2.1 水資源資產(chǎn)管理的內(nèi)涵與外延

水資源資產(chǎn)為進入到社會水循環(huán)的水資源，因此水資源資產(chǎn)管理是水資源管理的重要部分，即為對社會水循環(huán)通量部分管理。其管理根據(jù)資產(chǎn)的性質(zhì)可以分為水資源資產(chǎn)的界定管理、交換管理、使用管理、處置管理等，對應(yīng)于社會水循環(huán)的各個環(huán)節(jié)。

水資源資產(chǎn)管理與傳統(tǒng)的水資源管理有一定的不同，在一定程度上彌補傳統(tǒng)水資源管理的不足。一是彌補了傳統(tǒng)水資源管理處理公共產(chǎn)權(quán)與私有產(chǎn)權(quán)相容上的不足；二是彌補了取水許可與交易用水兼容上的不足；三是彌補微觀水資源配置與水事管制不協(xié)調(diào)上的不足；四是彌補了私有資本進入公共工程上的不足。可以看出，水資源資產(chǎn)管理是水資源管理的重要部分，同時也是發(fā)揮市場配置經(jīng)濟社會用水資源的決定性作用的所在，是彌補水資源管理行政特色過重的所在。

2.2 水資源資產(chǎn)管理與水資源管理的分層

根據(jù)上述分析，水資源資產(chǎn)管理是水資源管理的一部分，是對進入社會水循環(huán)部分的水資源按照資產(chǎn)的性質(zhì)進行管理。由于水資源資產(chǎn)可以由市場決定配置，這與傳統(tǒng)的水資源管理的行政配置有一定的矛盾。在上述分析的基礎(chǔ)上，本文認(rèn)為可以通過分層管理來有效界定水資源管理中的政府與市場的關(guān)系。國家和地方政府在現(xiàn)有水資源管理制度的基礎(chǔ)上進行宏觀、中觀的水資源管理，市場在水資源資產(chǎn)的微觀管理中發(fā)揮決定性作用。

從宏觀層面來說，國家是水資源的所有者，是水資源所有權(quán)利的根源，在這個層面對中觀層面的水資源進行配置和管理。在宏觀層面即可以界定出各中觀層面的水資源資產(chǎn)的范圍、產(chǎn)權(quán)界定、監(jiān)管制度和用途管制等。除了水資源資產(chǎn)的宏觀制度設(shè)計之外，國家不參與水資源資產(chǎn)的微觀運作。國家的權(quán)是按照國家的水資源情況和經(jīng)濟社會發(fā)展特點確定各地區(qū)的分水（可取水）情況，即宏觀的水資源配置。國家的責(zé)保證國家戰(zhàn)略需要、保障區(qū)域的生活用水安全、保障區(qū)域環(huán)境生態(tài)用水安全。國家的利是通過統(tǒng)籌開發(fā)利用和保護，使得區(qū)域經(jīng)濟、社會、環(huán)境健康地、可持續(xù)地發(fā)展。

從中觀層面來說，以宏觀層面的配置方案和制度設(shè)計為基礎(chǔ)，對區(qū)域的水資源進行管理。中觀層面的水資源管理既包括水資源行政管理，也包括水資源資產(chǎn)管理。這一層面的水資源資產(chǎn)管理主要是地方政府間的水權(quán)轉(zhuǎn)換、水生態(tài)補償?shù)龋渲黧w是地方政府。交換的驅(qū)動因素不一定只是經(jīng)濟社會因素，也包括行政意志主導(dǎo)的水生態(tài)救助等。地方水行政部分主要是對區(qū)域的水生態(tài)進行有效保護，以及對區(qū)域的微觀涉水活動進行初始賦權(quán)。地方的取水方式、量、質(zhì)、域等要嚴(yán)格按照國家、流域、上級行政的要求進行，其主要依據(jù)是區(qū)域的水資源可利用量，即當(dāng)?shù)厮Y源量扣除生態(tài)環(huán)境用水量，以及相關(guān)總體和行業(yè)規(guī)劃等。

從微觀層面來說，市場是水資源資產(chǎn)管理的決定性因素。在宏觀和中觀水資源管理的基礎(chǔ)上，各具有水資源資產(chǎn)的使用權(quán)的所有者按照既定的制度和規(guī)范進行市場化運作，水資源資產(chǎn)在市場機制的決定下進入到效率較高的行業(yè)，體現(xiàn)不同區(qū)域的水資源的稀缺性，同時也為“以水定產(chǎn)、以水定量”提供制度基礎(chǔ)。

2.3 根據(jù)二元水循環(huán)理論的水資源資產(chǎn)的權(quán)屬分解

考慮到水資源的特殊性，私有化難以推行。在公共產(chǎn)權(quán)的基礎(chǔ)上，針對以上問題進行制度設(shè)計。在取水環(huán)節(jié)要引入“私有產(chǎn)權(quán)”或者類似“私有產(chǎn)權(quán)”的水資源資產(chǎn)產(chǎn)權(quán)制度。現(xiàn)代的產(chǎn)權(quán)制度將產(chǎn)權(quán)分為所有權(quán)、使用權(quán)、占有權(quán)、處置權(quán)、收益權(quán)。在取水環(huán)節(jié)，可以將所有權(quán)歸國家所有，使用權(quán)（這里主要是取水權(quán)）按照一定的原則歸相關(guān)利益主體所有。也就是說，國家所有的權(quán)利主要集中在沒有進入社會水循環(huán)時的自然水資源，即取水環(huán)節(jié)之前的所有水資源。一旦經(jīng)地方政府的許可進入社會水循環(huán)領(lǐng)域，微觀主體即擁有類似私有產(chǎn)權(quán)的權(quán)利，即擁有除所有權(quán)之外的其他所有權(quán)利。

對于取用的水，生產(chǎn)的前過程對應(yīng)的是用水，生產(chǎn)的中過程對應(yīng)的是耗水，生產(chǎn)的后過程是排水。對應(yīng)到產(chǎn)權(quán)的屬性用水過程對應(yīng)的是水的使用權(quán)，耗水對應(yīng)的是水的收益權(quán)，排水過程對應(yīng)的水的處置權(quán)。耗水過程即是通過用水，將水資源與其他資源結(jié)合形成產(chǎn)品（服務(wù)），耗去的這部分水資源真正形成了收益，體現(xiàn)了水資源的收益權(quán)。這部分權(quán)利歸權(quán)益主體所有。耗水量是行業(yè)真正使用的水資源，是區(qū)域水資源的絕對減量（雖然部分水資源的耗去沒有直接形成收益），對國家所有的水資源形成了減量，在絕對量上具有了外部性。因此對耗水量的計量非常有意義，國家可以據(jù)此來制定水資源宏觀配置政策和水資源資產(chǎn)產(chǎn)權(quán)政策。耗水過程體現(xiàn)了收益權(quán)，這部分權(quán)益不能用于直接交換。在用途管制和監(jiān)管時，可以據(jù)此進行。

對于排水過程，體現(xiàn)著用水戶的處置權(quán)。這部分過程要深入體現(xiàn)國家用途管制和監(jiān)管的權(quán)利。對于完全脫離生產(chǎn)過程的廢水（脫離一次生產(chǎn)線，進而還可以被其他生產(chǎn)線使用的廢水不屬于完全脫離生產(chǎn)過程），國家或地方政府對這部分水進行嚴(yán)格用途管制和監(jiān)管。對于農(nóng)業(yè)而言，排水過程一般是回歸自然循環(huán)過程，例如回歸到河流、湖泊、地下水等，但是這部分水一般含有面源污染物質(zhì)，國家要進行監(jiān)管。對于工業(yè)而言，一部分廢水經(jīng)過處理再回歸水體。這部分水對于自然水循環(huán)非常重要，不需要行業(yè)間將這部分進行經(jīng)營。用途管制和監(jiān)管體制要對這部分水資源資產(chǎn)重點處理。也就是說，完全脫離生產(chǎn)環(huán)節(jié)的水資源屬于國家所有，國家強制企業(yè)行業(yè)對這部分水資源資產(chǎn)進行優(yōu)良化處理，不能私自經(jīng)營。

2.4 根據(jù)二元水循環(huán)理論的行業(yè)水資源資產(chǎn)管理設(shè)計

從社會水循環(huán)示意圖來看（見圖1），社會水循環(huán)主要存在“供水、用水、排水”3個環(huán)節(jié)。其中供水分為地表水和地下水，供水對象主要是農(nóng)業(yè)、工業(yè)、生活、生態(tài)四個部門。社會水循環(huán)與自然水循環(huán)密切相關(guān)，從圖中可以看出，人類社會從自然水體中取水（地表、地下），經(jīng)過自來水廠制水（或者自取水單元制水），向用水單元輸水完成供水環(huán)節(jié)；用水單元配水、直接（間接）用水、或者在用水單元內(nèi)循環(huán)用水，完成用水環(huán)節(jié)；用水單元排放廢水，污水處理廠（或自取水配套污水處理設(shè)施）收集、處理、向自然界排放完成排水環(huán)節(jié)；此外一部分用水單元收集廢水、處理形成再生水，并循環(huán)利用，形成回用環(huán)節(jié)。

（1）農(nóng)業(yè)用水。農(nóng)業(yè)部門的用水一般有三種形式：一是來自于農(nóng)村田間農(nóng)田水利設(shè)施的地表水資源；二是經(jīng)機井等灌溉措施抽自地下的水資源；三是由大中型取水設(shè)施從大中型水體（地表和地下）抽取的水資源經(jīng)農(nóng)田水利水系送往各個用戶。對于第一種而言，這部分多為雨水的直接（間接）利用范疇，可以作為自然水循環(huán)一部分，因此這 部分水資源的資產(chǎn)產(chǎn)權(quán)可以直接歸為直接利益者。例如，在不影響水循環(huán)的基礎(chǔ)上，在土地上的使用權(quán)和所有權(quán)隨著土地承包權(quán)歸土地承包者，集體所有的水塘等的水體，水資源的所有權(quán)和使用權(quán)歸集體所有，其具體使用方式由集體用水組織決定。對于第二種而言，由于地下水的特性，需對該部分取水以進行許可的形式進行管制，其取水方式和取水量由取水權(quán)嚴(yán)格界定（地下水資源所有權(quán)歸國家所有，地方政府按照水資源情況設(shè)定取用地下水定額，允許利益者之間使用權(quán)交易）。對于第三種，國家設(shè)定初始水權(quán)，允許利益者內(nèi)部之間使用權(quán)交易，或者與其他行業(yè)用水戶進行使用權(quán)交易。

（2）工業(yè)用水。工業(yè)用水一般來自三種方式。一是來自城市建設(shè)部門的供水（自來水）；二是來自自建的取用地表水設(shè)施的供水；三是來自自建的取用地下水設(shè)施的供水。這些取水具有取水許可證，并且取水量根據(jù)行業(yè)用水定額決定。對于第一種方式，各行業(yè)企業(yè)按照所用水量與行業(yè)水價進行繳費。按照行業(yè)用水定額進行嚴(yán)格用途管制。對于第二種方式，行業(yè)企業(yè)嚴(yán)格按照取水許可和行業(yè)定額進行取水，對于行業(yè)企業(yè)擴建可以向農(nóng)業(yè)部門購買地表水取水權(quán)，區(qū)域內(nèi)行業(yè)總?cè)∷蟛荒芨哂诮灰浊暗娜∷俊τ诘谌N方式，工業(yè)行業(yè)可以購買農(nóng)業(yè)的地下水取水權(quán)，要求與第二種方式一樣。

在用途管制方面，工業(yè)要劃分特殊工業(yè)和一般工業(yè)。特殊工業(yè)包括電力行業(yè)（主要是火核電行業(yè)）、鋼鐵、化工、飲料等行業(yè)，這些行業(yè)用水量較大，萬元增加值用水量較一般工業(yè)行業(yè)較大，對于這些行業(yè)，可以考慮鼓勵取水權(quán)向經(jīng)營權(quán)的轉(zhuǎn)換，即在通過技術(shù)更新減少耗水量的前提下，可以將取水權(quán)轉(zhuǎn)向用水效率較高的行業(yè)。

（3）生活用水。生活用水主要由以下幾種方式，一是來自城市建設(shè)部門的集中供水；二是來自分散供水。對于第一種而言，可以將取水后的水資源的經(jīng)營權(quán)下放到城市建設(shè)部門的供水機構(gòu)，也可以按照一定的方式引入私有機構(gòu)加入，吸納社會資本。對于第二種而言，其方式也有不同，可以分為家庭用的自采用水和（農(nóng)村）集體自采用水，對于后者要按照用水合作組織的方式發(fā)放取水許可證，對于前者根據(jù)當(dāng)?shù)貙嶋H情況，逐步向后者轉(zhuǎn)移。這部分用水是我國水法規(guī)定保證級別較高的用水，對該部分用水要進行嚴(yán)格的用途管制。

（4）生態(tài)環(huán)境用水。生態(tài)環(huán)境用水一部分是不允許開采的水資源，這部分沒有進入社會水循環(huán)部分，其資產(chǎn)產(chǎn)權(quán)歸國家所有，屬于國家保護。另外一部分為城市建設(shè)等部門使用的再生水，用于河道等生態(tài)用水，這部分一旦進入自然水體，其資產(chǎn)產(chǎn)權(quán)歸國家所有，被國家保護。需要說明的是，對于城建部門使用再生水噴灑市內(nèi)植被等所用的水，一般作為生活用水。

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Framework of Water Resource Capitalization Management Based on

Dualistic Naturesocial Water Cycle Theory

WANG Xifeng1，2

（1.Renmin University of China， School of Environment， Beijing 100872， China；

篇11

1 分布式水文模型的研究

由于水體存在流動性、空間變異性的特點，現(xiàn)階段水文模型有兩種，分別是集總式水文模型、分布式水文模型，這兩種水文模型最大的不同是其水體的水利學(xué)特征分布是否均勻，根據(jù)水利學(xué)分布特征的不同，兩種水文模型在概念上有著很大的差別。分布式水文模型是通過水流的偏微分物理方程來展示水體在流域時間、流域空間上的變化規(guī)律，考慮到周邊環(huán)境、初始條件等數(shù)據(jù)，采用一種離散化的計算方式，對其進行分析求解。影響水循環(huán)的因素有很多，模型參數(shù)主要依靠其水體移動介質(zhì)的物理特性來測量、推算，分布式水文模型可廣泛應(yīng)用于對流域下墊面的研究。1969年首次由國外學(xué)者研究出分布式水文模型，隨著時代和科技的發(fā)展，分布式水文模型也越來越受到人們的關(guān)注，通過與計算機技術(shù)、地理信息系統(tǒng)技術(shù)、遙感技術(shù)等相關(guān)技術(shù)的運用，提出了分布式水文模型更多的功能與效用。

2 WEP-L模型基本原理及水資源評價口徑

2.1 WEP-L模型基本原理

WEP-L模型是一種具有物理機制的分布式水文模型，通過參考WEP-L模型就能了解到自然界中水循環(huán)的各個要素模擬情況，WEP-L模型的模擬對象包括天然與人工這兩種，其中天然的對象是坡面-河道的主循環(huán)過程，人工的對象則是供-用-耗-排的側(cè)支循環(huán)過程，這兩種模擬對象的耦合關(guān)系需要水量平衡、各項循環(huán)要素間的水力聯(lián)系得以實現(xiàn)。WEP-L模型可由平面、垂直這兩種結(jié)構(gòu)形成，其平面結(jié)構(gòu)由坡面匯流計算出各項高帶高程、坡度、Manning糙率系數(shù)等，通過一維運動坡法計算流體的坡面徑流，從其流域最上游開始計算，直到追算至最下游，凡是河道內(nèi)存在下游條件匯流就可使用一維運動坡法。WEP-L模型垂直結(jié)構(gòu)是按照從上到下的方式，其研究對象包括融雪與冰川層、植被與建筑物截留層、土壤表層、過渡帶層以及深、淺層地下水層等，由于不均勻的土地利用，通過使用馬賽克法計算出每種土地類型平均面積值的地表面水熱通量，可反映出表層土壤含水率、土壤蒸發(fā)以及草、作物、樹木根系吸水等情況，為對生態(tài)需水中土壤水作用的研究打下了基礎(chǔ)。土壤、水面、植被蒸騰等各項蒸發(fā)量在水循環(huán)系統(tǒng)各要素模擬中，可參考土壤-植被-大氣通量交換方法進行計算，根據(jù)地表徑流的產(chǎn)流模式可分為超滲、蓄滿，其計算方式也要有所區(qū)別，例如超滲可采用Green-Ampt模型，蓄滿可采用Richards方程計算。山坡斜面土壤層計算方法可采用壤中流法來計算， 淺層地下水運動主要的計算方法是二維數(shù)值法計算，淺層地下水運動與非飽和土壤水、河水呈動態(tài)藕合關(guān)系，融化積雪的算法主要依靠溫度指數(shù)法，為進一步計算出蒸騰蒸發(fā)量，可通過WEP-L模型模擬地表面-大氣間能量循環(huán)過程，就能得出具體、精確的蒸騰蒸發(fā)量。

2.2 水資源評價口徑

水資源有三種評價準(zhǔn)則，基于水資源準(zhǔn)則的有效性、可控性、可再生性又可分為三種評價口徑，分別代表了狹義、廣義水資源量、國民經(jīng)濟可利用量。本文從狹義、廣義水資源口徑對水土保持水文水資源效應(yīng)做出評價。不重復(fù)的有效蒸散發(fā)量加上狹義水資源總量就可以得出廣義水資源總量，狹義水資源其中包括地表水資源量、不重復(fù)的地下水資源量，符合現(xiàn)階段水資源概念。

3 分布式水文模型應(yīng)用實例研究

3.1 研究實例概況

本文以黃河重點水土流失治理區(qū)為例，主要對基于分布式水文模型的水土保持水文水資源效應(yīng)進行研究，本次研究區(qū)位于黃河中游的河龍區(qū)間，其中含有三個水資源三級區(qū)，分別為河龍區(qū)間左岸、吳堡以上右岸、吳堡以下右岸。河龍區(qū)黃河干流全長約為725千米，面積約達(dá)11萬平方千米，兩岸有眾多細(xì)小分支流匯人，黃土極厚，地形龜裂，集中降雨強度大，植被稀疏，嚴(yán)重的水土流失地帶，生態(tài)環(huán)境極其脆弱，其也是黃河一帶重要的產(chǎn)沙區(qū)。

3.2 分析方法

通過WEP-L模型模擬河龍區(qū)四十五年的水循環(huán)過程，并將其下墊面條件與無水土保持措施條件的水循環(huán)模擬過程進行對比，可直接反映出水土保持水文水資源效應(yīng)。具體分析方法如下，首先制定出劃分子流域與基本計算單元，將河龍區(qū)分為多個流域、高帶等，每個高帶則看作是一個計算單元。為保證WEP-L模型計算的精確性、有效性，可通過飽和導(dǎo)水系數(shù)、Manning糙率、地下水含水層的傳導(dǎo)系數(shù)與給水度等進行校正。兩種對比的模擬過程在保證各項參數(shù)相等時，Manning糙率會隨著土地利用率而發(fā)生變化。

3.3 結(jié)果與探討

在河龍區(qū)采用有效的水土保持措施，可使植被條件、土壤條件、局部地形與地貌等條件發(fā)生改變，這些變化反映出水循環(huán)的垂向過程、水平過程、流域水循環(huán)各項要素過程，其過程的變化就出現(xiàn)了各種不同的水資源量評價口徑，隨之形成多種水資源量評價口徑。有效的水土保持措施使河龍區(qū)增多了局部蒸發(fā)量、減少了無效蒸發(fā)量、廣義水資源量明顯上升。河龍區(qū)采用水土保持措施，有效增加了水資源效應(yīng)與土地利用率，對保護生態(tài)環(huán)境起到了積極作用。

4 結(jié)束語

綜上所述，水土保持水文水資源效應(yīng)就是水土保持對水體、流域、水沙等變化產(chǎn)生作用的結(jié)果。傳統(tǒng)研究水土保持水文水資源效應(yīng)的方法有水文法、水保法，但這兩種方法都無法反映出廣義水資源效應(yīng)，分布式水文模型則可為研究水土保持水文水資源效應(yīng)提供有力的依據(jù)。現(xiàn)階段還沒有找出分布式水文模型計算減沙效應(yīng)的方法，但值得一提的是，分布式水文模型會是今后水土保持水文水資源效應(yīng)研究中的重要工具。

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篇12

由于我國今年近年來造紙行業(yè)的迅速發(fā)展，紙制品產(chǎn)量數(shù)量迅猛增長，全球位居第二。這群過各地的造紙企業(yè)如雨后春筍般拔地而起，其中大部分都是一些中小規(guī)模的企業(yè)。由于在造紙行業(yè)的生產(chǎn)中，對廢水和廢渣的處理不當(dāng)，很容易造成對環(huán)境和水質(zhì)的污染，對我國的環(huán)境上的可持續(xù)發(fā)展道路造成威脅。由于在我國造紙行業(yè)中采用以草漿為原料的生產(chǎn)方式，增加資源的投資成本，同時了加重來對環(huán)境的污染程度，尤其是對水資源的污染情況。針對這一情況我國的造紙行業(yè)積極的進行生產(chǎn)轉(zhuǎn)型，回收利用廢紙進行造紙，一方面實現(xiàn)了對森林資源的保護，另一方面也有減少了生產(chǎn)廢渣，提高了廢水循環(huán)回用率。并隨著社會的發(fā)展相關(guān)，相關(guān)的治理技術(shù)手段更加趨于成熟，全面實現(xiàn)了我國造紙行業(yè)的中的清潔生產(chǎn)和對廢水循環(huán)回用，將廢紙造紙中的廢水治理問題有效解決。

2清潔生產(chǎn)在廢紙造紙企業(yè)中的應(yīng)用

2.1清潔生產(chǎn)的概念

所謂的清潔生產(chǎn)，就是指在產(chǎn)生污染的根源將污染產(chǎn)生量降到最低。其最終的目標(biāo)是為了實現(xiàn)對資源的使用削減，并對生產(chǎn)的全過程實施監(jiān)控。最大程度實現(xiàn)原料的利用率，在生產(chǎn)的過程中采用最科學(xué)的生產(chǎn)工藝和方式，對工人的生產(chǎn)和操作進行全面的監(jiān)督和管理，將可能產(chǎn)生的問題在過程中進行把控和解決，從一定程度上遏制了生產(chǎn)發(fā)展和環(huán)境污染之間的矛盾的產(chǎn)生。

2.2清潔生產(chǎn)的方法及意義

在廢紙造紙的企業(yè)中采用清潔生產(chǎn)的方式，可以根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)中具體情況進行探究。首先可以根據(jù)生產(chǎn)環(huán)節(jié)上的重點排污工作進行原料和生產(chǎn)工藝的改進，制作詳細(xì)的工藝流程草圖，并加強對原料的管理。采用先進的清潔生產(chǎn)技術(shù)，不僅可以幫助企業(yè)降低資源消耗，提升造紙企業(yè)的整體競爭力。

3廢水循環(huán)回在廢紙造紙企業(yè)應(yīng)用

3.1廢水循環(huán)回用技術(shù)的概念

肥仔廢紙造紙企業(yè)中，廢水循環(huán)回用主要是依據(jù)廢水的水質(zhì)進行分類，將水質(zhì)好的廢水分出部分用作低水質(zhì)的廢水，然后再將低品質(zhì)的水分分出部分，用作更低的水質(zhì)中進行不斷的循環(huán)運用。經(jīng)過這樣逐層的過濾劃分不但減少了廢水的排量，更能夠又掉的凈化廢水的清潔程度。

3.2廢水循環(huán)的方法及意義

在進行廢水循環(huán)會用中主要運用到的方法有混凝沉淀法，化學(xué)處理法，生化處理法以及氣浮法。根據(jù)企業(yè)的實際生產(chǎn)情況，采用科學(xué)的方法進行廢紙造紙生產(chǎn)中的廢水循環(huán)方式，在進行廢紙紙漿的生產(chǎn)過程中，對產(chǎn)生的廢水進行有效的過濾，以提升廢水的凈化速度，降低廢紙生產(chǎn)的成本，大大提高了造紙企業(yè)的生產(chǎn)效率。

4相關(guān)對策及方法

4.1提高生產(chǎn)人員的清潔生產(chǎn)意識

造紙企業(yè)可以加強對員工對清潔生產(chǎn)方式的培訓(xùn)和管理，實現(xiàn)工人生產(chǎn)意識的思想方式上的轉(zhuǎn)變，提高工人的清潔生產(chǎn)意識。才造紙企業(yè)可以通同建立健全相關(guān)對清潔生產(chǎn)目標(biāo)的貫徹和管理體系，制定和生產(chǎn)相適應(yīng)的獎懲制度，確保清潔生產(chǎn)的實效性。

4.2增加對清潔生產(chǎn)上的投資金和技術(shù)投入

在廢紙造紙企業(yè)實施清潔生產(chǎn)對策是減少污水排水的有效對策，所以企業(yè)可以加強對企業(yè)清潔生產(chǎn)方式上的資金投入。另一方面，我國的政府也要加強對廢紙造紙企業(yè)支持和投入，減少對相關(guān)企業(yè)的稅收，將資金用于造紙排污設(shè)備上，推廣清潔生產(chǎn)的方式。

4.3健全對廢水循環(huán)回用流程規(guī)范

建立對造紙產(chǎn)生廢水的貯存系統(tǒng)，采用先進的廢水治理技術(shù)，提高對造紙產(chǎn)生廢水的循環(huán)利用率。在造紙生產(chǎn)的發(fā)展過程中嚴(yán)格規(guī)范每一個生產(chǎn)的環(huán)節(jié)管理和監(jiān)督，在生產(chǎn)的工藝上采用科學(xué)的廢水處理工藝和技術(shù)，如：氣浮法，生化法以及物理法等處理方法，有效降低廢水中的污染系數(shù)，去除混合紙漿中的沉淀，簡化操作方式，提高生產(chǎn)效率。

4.4加強對廢水儲備和處理設(shè)備的管理

定期對廢水處理設(shè)備的進行檢查和維護，確保設(shè)備的安全運行，發(fā)現(xiàn)設(shè)備出現(xiàn)問題的時候及時的采用設(shè)備維修措施，排除一切能夠干擾廢水處理和利用的故障的發(fā)生，確保整個廢水循環(huán)回用的系統(tǒng)的運行。

5結(jié)語

綜上所述，在我國的造紙企業(yè)中，企業(yè)都在采用廢紙造紙所使用的工藝和對環(huán)境污染治理的問題上進行全面的實踐和探索，所以企業(yè)都在為實現(xiàn)我國環(huán)境可持續(xù)啊發(fā)展的戰(zhàn)屢和目標(biāo)上共同的努力，將生產(chǎn)和原料的資源成本降到最低，將對環(huán)境的污染降到最低。本文基于廢紙造紙企業(yè)采用的工藝和方法進行探討，并提出相關(guān)意見，希望能夠為我國造紙企業(yè)中對于紙漿和廢水的處理方式上進行不斷的改進，實現(xiàn)生產(chǎn)和環(huán)境的和諧發(fā)展。

參考文獻

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篇13

昆山地處太湖流域，境內(nèi)土地肥沃，氣候溫和，雨量充沛，河道縱橫交錯，湖蕩眾多。作為典型的蘇南平原河網(wǎng)地區(qū)，昆山自古就蘊育了發(fā)達(dá)的農(nóng)耕和漁業(yè)文化。其中，以錦溪大米為代表的生態(tài)農(nóng)業(yè)和巴城陽澄湖大閘蟹為特色的水產(chǎn)養(yǎng)殖，已經(jīng)成為昆山現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)的響亮名片。隨著區(qū)域內(nèi)工業(yè)廢水和城鎮(zhèn)生活污水得到有效控制，農(nóng)業(yè)面源污染已經(jīng)取代點源成為水環(huán)境污染的最重要來源，據(jù)研究顯示，即使在點源污染全面控制之后，江河、湖泊、海洋的水質(zhì)達(dá)標(biāo)率也僅為65%、42%和78%[1]。楊林章等在對上海淀山湖、安徽巢湖、云南洱海等湖泊的調(diào)查表明，農(nóng)業(yè)面源污染對水環(huán)境污染的貢獻率已經(jīng)全面超過點源污染，成為水環(huán)境污染控制的重要內(nèi)容[2]。

1. 昆山農(nóng)業(yè)面源污染現(xiàn)狀

昆山農(nóng)業(yè)面源污染主要由水稻種植和水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水造成，由于昆山市本地水資源充沛，水稻種植方式傳統(tǒng)，灌排方式較為粗放，以及規(guī)模龐大的水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)，造成農(nóng)業(yè)及養(yǎng)殖尾水直接排入就近河湖的現(xiàn)象十分突出，不斷透支區(qū)域水環(huán)境容量，對全市水環(huán)境質(zhì)量造成了較大影響。根據(jù)2013年昆山市水功能區(qū)斷面監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，全年監(jiān)測未達(dá)標(biāo)次數(shù)中，超標(biāo)因子中含有氨氮的占比高達(dá)82%，特別是作為水稻主產(chǎn)區(qū)的昆南和水產(chǎn)養(yǎng)殖集中區(qū)的昆北，這一比例更是接近100%。考慮到全市污水管網(wǎng)在城區(qū)、鎮(zhèn)區(qū)和鄉(xiāng)村覆蓋率已達(dá)96%，90%和100%（截止2013年底），截污已逐步完善，因此基本可以推斷超標(biāo)的氨氮大部分來源于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的復(fù)合肥使用和水產(chǎn)養(yǎng)殖的飼料投放。

2. 應(yīng)對措施及存在的問題

近年來，為控制全市農(nóng)村面源污染，提高區(qū)域水環(huán)境質(zhì)量，昆山市通過建設(shè)農(nóng)村污水收集處理設(shè)施，推廣商品有機肥使用和大宗農(nóng)藥補貼，有效減少了N、P投放總量。通過利用稻田高效水肥，節(jié)水灌溉和減污技術(shù)，結(jié)合灌區(qū)更新改造、河湖生態(tài)修復(fù)工程以及人工濕地構(gòu)建，系統(tǒng)控制了農(nóng)業(yè)面源污染擴散。2007-2013 年期間，累計改造生態(tài)灌區(qū)275 個，改造面積6.5 萬畝，構(gòu)建各類濕地50 余處，改造生態(tài)排水骨干河道31.3 Km。累計節(jié)約灌溉用水4326.2萬m3，減少氮肥使用量2669.2噸，并大幅削減了稻田排水及其氮磷輸出量，其中TN 和TP 輸出量分別減少1472 噸和420.8噸。

雖然現(xiàn)有的節(jié)水灌溉控污減排工程模式實現(xiàn)了N、P等污染物的削減，但處理之后的尾水實際進入自然水體的污染物總量仍然較大。根據(jù)2011―2013年度昆山市水功能區(qū)監(jiān)測年報數(shù)據(jù)顯示，三年內(nèi)氨氮的超標(biāo)率分別為：55.3%、52.7%、44.1%，超標(biāo)率雖有逐年降低趨勢，但仍處于較高比例。究其原因，一是現(xiàn)有的節(jié)水控污工程模式采取的都是單向模式，利用的是從“生態(tài)排水溝凈化―人工濕地處理―生態(tài)河道排放”的單向處理方式，并未實現(xiàn)灌區(qū)內(nèi)部的水循環(huán)處理，導(dǎo)致仍有大量污染物外排；二是區(qū)域內(nèi)農(nóng)業(yè)尾水污染物總量早已超出水環(huán)境承載力，雖實現(xiàn)了總量的削減，但仍然無法完全將其控制在區(qū)域水環(huán)境承載力范圍內(nèi)，因此對整體的水環(huán)境質(zhì)量的提升貢獻有限。

3. 水循環(huán)零排放模式探討

昆山是太湖流域典型的低洼圩田平原，對圩區(qū)和灌區(qū)的劃分十分清晰，灌排水利工程設(shè)施相對完備，為灌區(qū)的水循環(huán)生態(tài)處理提供了有利條件。針對全市圩內(nèi)低田（半高田）封閉和圩外高田開放兩種類型的灌區(qū)，本文提出利用昆山發(fā)達(dá)的河湖水系以及數(shù)量眾多的溝渠塘堰，構(gòu)建兩種生態(tài)處理水循環(huán)運轉(zhuǎn)模式，通過灌溉站的微動力驅(qū)動，持續(xù)削減區(qū)域內(nèi)農(nóng)業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)尾水中的N、P等污染物，并利用凈化處理后的水作為灌溉用水和養(yǎng)殖補水，實現(xiàn)水資源和營養(yǎng)物質(zhì)的循環(huán)利用，并為區(qū)域內(nèi)污染物零排放的實現(xiàn)提供可能。

3.1 圩內(nèi)低田（半高田）封閉型灌區(qū)水循環(huán)模式構(gòu)建

圩內(nèi)低田（半高田）封閉型灌區(qū)地處低洼地帶，為保障區(qū)域防洪排澇安全和正常農(nóng)業(yè)耕作，全年排澇站的進水閘門和出水閘門基本處于關(guān)閉狀態(tài)，為水循環(huán)創(chuàng)造了先天優(yōu)勢，通過構(gòu)建“灌溉站―農(nóng)田―田間排水溝―尾水小型濕地―圩內(nèi)生態(tài)河道―灌溉站”的水循環(huán)系統(tǒng)（圖1），使灌溉用水通過農(nóng)田作物吸收，田間排水溝自然吸收，尾水小型濕地二級凈化，最后排入封閉圩區(qū)內(nèi)的生態(tài)河道進行深度處理，河道各處的灌溉站利用凈化后的尾水循環(huán)灌溉農(nóng)田，實現(xiàn)水資源和營養(yǎng)物質(zhì)的循環(huán)利用和污染物零排放。

“田間排水溝+尾水小型濕地+圩內(nèi)生態(tài)河道”組成的凈化系統(tǒng)具有節(jié)水、防污雙重功能，對灌區(qū)水循環(huán)系統(tǒng)十分必要。系統(tǒng)通過構(gòu)建三級凈化，分層次消減以N、P為代表的農(nóng)田面源污染：第一級凈化――田間排水溝的節(jié)水減污作用，由于滲漏與地表排出的水量減少，隨水流出的污染物量減少，大約可削減N、P15%～25%；第二級凈化――尾水濕地，通過水生動植物、微生物的轉(zhuǎn)化和生物吸收等作用，可削減N、P約40%～60%。第三級凈化――圩內(nèi)生態(tài)河道，也可將其視為另一種帶狀形式的濕地，可削減N、P約15%～25%。通過三級凈化的處理，N、P污染物總量可減少70%以上[3]。

3.2 圩外高田開放灌區(qū)水循環(huán)模式構(gòu)建

圩外高田開放灌區(qū)由于地勢較高，區(qū)域內(nèi)防洪排澇壓力較小，為保障水系暢通，排澇站的進水閘門和出水閘門一般保持開啟狀態(tài)。相比圩內(nèi)封閉型灌區(qū)，開放型灌區(qū)構(gòu)建水循環(huán)系統(tǒng)的難度要大，因此，本文提出在排水支溝末端設(shè)置防污型溢流閘門，將尾水濕地出水引入灌區(qū)內(nèi)改造之后的溝渠塘堰，將其作為尾水濕地出水的“蓄水池”和“凈化池”，替代封閉型灌區(qū)內(nèi)圩內(nèi)生態(tài)河道的功能，形成封閉水環(huán)境，從而構(gòu)建了“灌溉站--農(nóng)田―生態(tài)排水溝―尾水濕地―溝塘濕地―灌溉站”的水循環(huán)處理模式（圖2）。通過人工生態(tài)改造，使溝渠塘堰變?yōu)閮艋芰姟⑿钏萘看蟮臏咸翝竦兀瑫r，利用灌區(qū)各個位置，不同方位的溝渠塘堰，可以搭配改造成多種形式、多樣水生植物優(yōu)勢種的溝塘濕地，有條件的灌區(qū)還可把各個溝塘濕地疏通連接起來，形成生物多樣豐富的區(qū)域性人工濕地，進一步增強蓄水調(diào)節(jié)和生態(tài)凈化功能。

“田間排水溝+尾水小型濕地+溝塘濕地”組成的凈化系統(tǒng)同樣具有節(jié)水、防污雙重功能，系統(tǒng)通過構(gòu)建三級凈化，對 N、P污染物總量的削減效果明顯。另外，在溝塘濕地構(gòu)建時可以考慮結(jié)合當(dāng)?shù)厮a(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)，通過引入周圍水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水，豐富水體中營養(yǎng)物質(zhì)種類，為水生動植物形成一個完整的食物鏈，也為農(nóng)業(yè)尾水和養(yǎng)殖尾水治理提供一個完整的經(jīng)濟系統(tǒng)。

3.3 灌溉站水動力循環(huán)

封閉灌區(qū)和開放灌區(qū)內(nèi)的水循環(huán)驅(qū)動都依賴于灌溉站的動力輸出，利用水泵沿水流方向輸出動力，形成水動力循環(huán)，持續(xù)對灌區(qū)內(nèi)的污染物進行凈化處理。水循環(huán)方式分為兩種，分別針對灌溉期和非灌溉期。其中，在農(nóng)田灌水期間的路徑為：“灌溉站――農(nóng)田――田間排水溝――尾水濕地――圩內(nèi)生態(tài)河道（或溝塘濕地）――灌溉站”，在非灌溉期間為：“灌溉站――尾水濕地――圩內(nèi)生態(tài)河道（或溝塘濕地）――灌溉站”。這就要求灌溉站除了具體日常直接向農(nóng)田灌水的功能外，還需具備向尾水濕地排水的能力，這也是保持整個系統(tǒng)持續(xù)運行，高效發(fā)揮生態(tài)凈化功能的必備條件。

為了探究灌溉站輸出動力、循環(huán)周期與凈化效率的最適比，根據(jù)昆山市水利局聯(lián)合河海大學(xué)在花橋天福灌區(qū)開展的《高效節(jié)水灌溉關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用示范》研究得知，農(nóng)田排水在田間排水溝、尾水濕地和圩內(nèi)生態(tài)河道的最適水力停留時間為分別為田間施肥后的第4、第5和第6天，三者對TN的降解率能夠達(dá)到83.7%、77.2%、86.1%。因此可以推斷，封閉型灌區(qū)內(nèi)水循環(huán)周期大致在15天左右，在灌溉站輸出動力時，保持尾水在15天內(nèi)完成一個周期的運轉(zhuǎn)，理論上能夠發(fā)揮出整個生態(tài)系統(tǒng)最高的凈化效率。另外，在開放型灌區(qū)內(nèi)，因溝塘濕地存在構(gòu)建形式和改造數(shù)量的差異，最佳水循環(huán)周期需根據(jù)實際情況具體分析。

4.組合模式各單元環(huán)節(jié)設(shè)計

4.1 田間排水溝

昆山地區(qū)一般為小型灌區(qū)，田間排水溝尺寸較小，寬度較窄，排澇降漬為其首要功能，因此不宜人為種植各類植物，可在格賓網(wǎng)、三維植被網(wǎng)或蜂窩狀水泥板基礎(chǔ)上保持原生態(tài)面貌，有選擇性地在溝中水體污染嚴(yán)重地段或溝渠系統(tǒng)末端擺放攔截箱以加強溝渠系統(tǒng)的去處功能[4]。在部分排水降漬要求較低的灌區(qū)，可適當(dāng)考慮低密度栽種酸模、莎草等體積小、凈水效率高、土保持能力強的植物。

4.2 尾水小型濕地

尾水小型濕地是指對圍繞灌區(qū)四周的排水支溝進行適當(dāng)拓寬和生態(tài)改造，使其成為具備抗污染沖擊負(fù)荷的封閉式小型人工濕地。經(jīng)改造后的尾水小型濕地作為承納尾水的第一個蓄水池和凈化池，是田間排水溝與生態(tài)河道或溝塘濕地之間的一個緩沖帶，既可以利用農(nóng)田尾水在其中相對較長的水力停留時間，通過植物吸收和濕地內(nèi)部微生物作用，消減農(nóng)田面源污染，同時，又能夠在降雨時吸納短時激增的農(nóng)田面源徑流，減輕了下級凈化系統(tǒng)的抗污染負(fù)荷壓力，提高了系統(tǒng)整體運行的穩(wěn)定性和可靠性。由于小型尾水濕地仍然要承擔(dān)排澇降漬的功能，在有限的空間中同樣應(yīng)布置體積小、密度適中、抗污能力強、耐受性高的水生植物。

4.3 圩內(nèi)生態(tài)河道

具有減污功能的圩內(nèi)生態(tài)河道主要包括生態(tài)護岸及護底工程，生態(tài)護岸、護底可采取網(wǎng)墊植被復(fù)合型、水生植物護岸等技術(shù)，護底可采用植物型防滲砌塊等[5]。昆山的圩內(nèi)生態(tài)河道總長約2800公里，普遍在河岸上栽種香樟、柳樹等，常水位以上堤設(shè)置草皮（高羊毛草或結(jié)縷草）覆蓋，河道中選擇蘆葦、再力花、菖蒲等。要注意的是圩內(nèi)生態(tài)河道首先應(yīng)具備的特征是其水利工程屬性，也要滿足排滯排澇及水流的不沖不淤要求[3]，在降雨時還應(yīng)具有行洪的作用，因此圩內(nèi)生態(tài)河道的挺水植物種植面積要適中，平衡生態(tài)需要和行洪要求。

5. 結(jié)語

針對圩內(nèi)低田（半高田）封閉和圩外高田開放灌區(qū)的特征，構(gòu)建的兩種典型水循環(huán)生態(tài)運行模式，通過對田間排水溝、圩內(nèi)河道以及溝渠塘堰的生態(tài)改造，加以灌溉站的水動力驅(qū)動循環(huán)，持續(xù)性的消減農(nóng)業(yè)面源污染，為區(qū)域零排放的實現(xiàn)提供可能。圩內(nèi)低田（半高田）封閉灌區(qū)在實現(xiàn)區(qū)域水動力循環(huán)和污染物零排放上條件更為優(yōu)越，可行性更高；圩外高田開放灌區(qū)在溝渠塘堰較多的灌區(qū)同樣具備區(qū)域內(nèi)污染物零排放的可行性，但針對部分條件受限灌區(qū)，可利用周圍具備改造條件的灌區(qū)，在規(guī)劃設(shè)計時統(tǒng)籌考慮。

灌區(qū)各級濕地的規(guī)劃和布置還應(yīng)充分考慮濕地面積與其所承受排水的農(nóng)田面積比，太大則占用過多農(nóng)田，太小則又對N、P等污染物沒有去除效果或去除效果不明顯。特別是尾水小型濕地，在不具備拓寬改造條件時，應(yīng)首先保證其作為生態(tài)型支溝的排澇降漬功能。

昆山境內(nèi)境內(nèi)溝渠塘堰星羅棋布，加以眾多改造完成的景觀濕地，如在在生態(tài)灌區(qū)設(shè)計時，一并將其納入生態(tài)水循環(huán)體系，不僅節(jié)約了土地占用面積，而且可以充分發(fā)揮現(xiàn)有景觀濕地的生態(tài)功能。

參考文獻

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