水循环的形成范文
时间：2024-02-19 18:02:10
导语：如何才能写好一篇水循环的形成，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公文云整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
'关键词：社会循环 城市水资源 水资源
水是生命之源。水是人类社会发展不可少的和不可替代的资源，所以水资源应成为人类可持续利用的宝贵资源。地球上水的循环，可分为水的自然循环和水的社会循环。水的自然循环有多种，对人类最重要的是淡水的自然循环。水从海洋蒸发，蒸发的水汽被气流输送到大陆，然后以雨、雪等降水形式落到地面，一部分形成地面水，一部分渗入地下形成地下水，一部分又重新蒸发返回大气。地面水和地下水最终流回海洋，这就是淡水的自然循环。
城市是人口和工业集中的地方。城市用水主要是人们的生活饮用水和工业用水。城市由天然水体取水，供人们生活和工业使用，用过的水又排回天然水体，这就是水的社会循环，在水的社会循环过程中，用过的水中常会有许多废弃物。一般天然水体都是一个生态系统，对排入的废弃物有一定的净化能力，称为水体的自净能力。由于社会循环的水量不断增大，排入水体的废弃物不断增多，一旦超出了水体的自净能力，水质就会恶化，从而使水体遭到污染。受污染的水体，将丧失和部分丧失使用功能，从而影响水资源的可持续利用，并加剧水资源短缺的危机。水环境污染，现已成为世界性的重大问题，而我国的水环境污染尤其严重，已使国民经济遭受重大损失。
对城市污水进行处理，使其排入水体不会造成污染，从而实现水资源的可持续利用，称为水的良性社会循环。城市由未受污染的天然水体取水，一般是比较经济的，因为为满足用水对水质的要求（特别是生活饮用水）而进行的水处理比较易行。当水资源短缺危机出现时，为减少由天然水体取水的量，可以采取循环回用使用过的污、废水的方法。将清洁的冷却水循环使用于工业用水，比较简单，也比较经济。将含废弃物较多的城市污水和工业废水回用于工业，为满足工业用水水质要求而进行的水处理会复杂得多，且也比较昂贵。将尽量多的污、废水回用于工业，可以显著减少由天然水体的取水量，缓解水资源危机。
现代的水处理新技术，已能将城市污水处理到符合人们生活饮用水水质标准要求的程度。在国外，已建起了一定规模的水处理实验厂，也就是说，现在在技术上有可能实现城市污水回用做生活饮用水，甚至做到城市污、废水的零排放，这不仅将最大限度地缓解水资源危机，并完全消除城市对水环境的污染。在载人宇宙飞船中，已经实现了水的封闭循环和零排放。美国公共法规92-500规定，到1983年美国实现城市污水零排放作为全国性目标（后来美国已由这一目标后退）。当然，要将城市污水回用做生活饮用水，以及实现城市污水的零排放，费用是很高的。但是，这说明城市水资源短缺，只是相对的，并且主要是一个经济问题。
从水的良性社会循环角度看，人们生活和工业生产用过的污、废水排入天然水体以前需要经过处理，为此需要花费一定的费用。如果回用污、废水的处理费不高于上述回用费用，无疑是比较合理的，否则便需从多种方案中进行选择。
为解决水资源短缺危机，可行的有以下途径：
（1）节水
我国许多地区，由于水价过低等原因，一方面水资源短缺，一方面又存在着大量浪费水的现象，所以节水，杜绝浪费，是缓解水资源危机的首要任务。在水资源短缺地区，应发展节水型工业，各种工业宜采用节水型工艺，减少单耗。生活方面采用节水型用水器具。提高器具质量，加强管理，减少跑冒滴漏。一般城市管道漏损量很大，可达10%以上，所以减少漏损是非常重要的。
节水不仅可减少从天然水体的取水量，缓解水资源危机，并且可减少供水和给水处理费用。此外，节水还可同时减少排水量和污、废水处理费用。据测算，随着我国城市化进程和经济的发展，城市用水量会不断增加，相应地排水量也会不断增加，为实现水的良性社会循环，城市供排水所需费用将增大到国民经济难以承受的程度，只有节水，显著减少城市供、排水量，才能将费用降下来，所以不仅水资源贫乏地区要节水，水资源充足的地区也要节水，在国外，这也成为目前发达国家的共识。从战略角度，节水应受到高度重视。
（2）污、废水回用 前已述及，污、废水回用可以减少城市由天然水体的取水量，缓解水资源危机，所以污、废水回用也是节水的重要方面。可行的污、废水回用有多方面，工业企业内部水的循环利用和重复利用是应用最广的一种，但是我国在这方面与发达国家尚有不少差距。
城市污水回用于工业，需要进行比排入天然水体更复杂的水处理，但对水资源短缺的地区，它在许多方案中仍是比较经济合理的一种，在国外已是一种成熟技术，但在我国尚处于起步阶段，今后潜力是很大的。将城市污水回用于公用设施和住宅冲洗厕所、浇灌绿地，景观用水，浇洒道路等，一般称为中水道技术，也是很值得推广的。
（3）优质优用、合理调配
城市附近的农业灌溉用水，用水量很大，大都取自天然水体。城市用水为满足人们生活饮用需要，也要求取自天然水体。在水资源短缺地区，这就形成了城市和农业争水的矛盾。如将城市污水回用于农业灌溉，将原来用于灌溉的水供给城市，就能缓解争水矛盾和水资源危机。我国已有不少城市污水用于农田灌溉，但有的使用未经处理的污水或虽经处理但水质尚达不到灌溉要求的水灌溉，结果使农产品受到污染，是有待改进的。如将城市污水经适当处理，使其水质满足农业灌溉的要求，则城市污水回用于农业灌溉是可以得到迅速发展的。
（4）海水
海水可大量用于工业冷却用水，从而减少城市对淡水的需求。对沿海地区的城市，利用海水是缓解水资源危机的重要途径。
（5）雨水
雨水是一种重要的淡水资源。现代大城市市区面积很大，大部分地面为不透水铺面覆盖，遇到暴雨会形成洪涝灾害。如将雨水部分贮积起来，则可获得可观的水资源。对年降水量为500mm的半干旱地区，1km2年降水体积为50万m3，例如100 km2市区面积，年降水体积可达5000万m3。在城市住宅小区或适当地方贮积雨水，可用于浇洒绿地、道路、水景以及下渗补充地下水，改善生态环境，并缓解水资源危机。
（6）饮用水除污染
由江河取水的城市，若水质受到上游城市或其他污染源的污染而不宜再作水源时，称作水质型水资源短缺。现代的饮用水除污染技术，能将受到一定程度污染的源水处理到符合生活饮用水水质标准的要求，为此只要在现有城市自来水传统处理工艺基础上，再增加除污染处理设施就可以了，为此当然需要增加一些费用，但比城市污水的处理费用要低。饮用水除污染，可以缓解水质型水资源危机。但要完全解决水质型资源危机，需要大力治理污染源，即需要对城市排出的污、废水进行处理。对一个水系而言，上游城市由水系水体取水，用过后又排入水系，下游城市再由水系水体取水，这可称为水的间接回用。现代的城市化进程和经济发展，已使水的这种间接回用达到很高的比例。例如，对美国这样水资源充沛的国家，80年代已有40%的水被城市和工业用过一次，所以对排入水体的城市污、废水进行处理，是实现水的良性社会循环的重要环节。
我国城市污水的二级处理率至今仅为不到15%，再加上工业废水及农业面污染源，致使城市水域90%受到污染。所以城市水质型水资源危机是我国普遍存在的现象。据测算，即使到2050年，我国城市污水处理率达到80%，由于城市污、废水量相应增加，那时水环境污染状况仍得不到根本改善，如果不进行饮用水除污染，人们肯定难以接受长达数十年饮用受污染水。所以，饮用水除污染与污染源治理应该同时给以重视。但现实是，污染源治理已受到高度重视，而饮用水除污染却重视不足，特别是未给予资金支持，致使我国城市受污染水源的饮用水除污染率仅为1%左右，不能不说是一个偏差。
若将水的间接回用作为水的社会循环的一部分来看，上游城市污水处理的程度与下游城市取水的水质有关。所以，在经济上存在一个上游城市污水处理与下游城市饮用水除污染处理总费用的问题。显然，上游城市污水处理程度愈高，即费用愈多，下游城市的饮用水除污染处理费用就会愈少。极端情况是，上游城市污水处理的程度使排放的水质达到天然水体的水质，下游城市只需对源水进行常规处理而不需再增设饮用水除污染设施，但这时上游城市污水处理费用会高到经济发展现阶段无法承受的地步。将上游城市污水处理程度和费用适当降低（当然还要兼顾其他方面的影响），这时排出的污水对水体水质会造成一定程度的污染，下游城市就需要增加饮用水除污染费用，但总费用会比上述极限情况低许多，可能是目前比较合理的方案。所以，饮用水除污染应是整个水环境污染治理的一环。
（7）远距离调水
当城市出现水资源危机时，也可以由远处的水体调水。当然远距离调水需要比较高的费用，且与调水的距离相关，即调水距离愈长，费用愈高。远距离调水应在充分节水的基础上进行。因为若不节水，用水浪费严重，用水效率低，必然要调更多的水，并且调来的水也会有相当部分被浪费掉，不能充分发挥调水效益。调水愈多，城市污水增加的也愈多，不仅增大调水费用，同时也增大了污水处理和排放的费用，若不能同步建设污水处理设施，还会加重对水体的污染。
远距离调水应与节水及污、废水回用进行经济比较。城市节水及污、废水回用在许多情况下比远距调水经济。对水质型水资源短缺，远距离调水应与饮用水除污染进行经济比较。据测算，在城市自来水厂因进行饮用水除污染而增加的投资约和25～50km输水投资相当，即当调水距离超过25～50km时，其投资将比饮用水除污染工程投资要高。为降低远距调水的成本，有的工程采用明渠输水，据调查明渠输水大多数会受到污染，调来的水也需进行饮用水除污染处理，使水的成本更高。
水对于人类社会，虽然是不可替代的，却是可以再生的。水在城市用水过程中，不是被消耗掉了，即水量上不发生变化（理论上），而只是水质发生了变化，失去了使用功能。用水处理的方法改变水质，使之无害化、资源化、特别是再生回用，就能实现水的良性社会循环，既减少了对水资源的需求，又减少了水的排放，减少对水环境的污染，一举两得，这对人类社会发展是有重大意义的。美国工程院在世纪之交，以改善人类生活质量为评选标准，评出20世纪20项最重大工程技术成就中，“水处理”在电气化、汽车、飞机之后，排名第4，足见其重要性。
篇2
关键词：地理环境；运动
中图分类号：G632.749 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2014）05-188-01
岩石圈物质循环、水循环和大气循环运动是自然界的三大物质循环，这部分也是必修1模块的主干知识之一，备受学业水平考试命题者的青睐，成为历届高考的“钟情点”之一。以下就学业水平考试考查的相关内容和方式做一番剖析和透视。
高中地理学业水平考试对考试内容掌握程度的要求分为四个层次，从低到高依次为：识记、理解、应用、综合，分别用字母a、b、c、d表示。其中含义如下：
a―识记：识别重要地理事物的名称、概念、特点和地理数据等基础知识，重大地理新闻及与地理有关的法规；在地图上正确识别重要地理事物的位置。
b―理解：简述、简释、比较地理基本概念、规律、原理以及地理事物的特点（包括分布、结构、演变、成因等）和与地理有关的基本国情、国策；解读地理统计数据和图表。
c―应用：利用各类信息材料说明地理基本原理；运用地理基本规律、原理分析地理问题；绘制简单的地理图表；在图上正确填绘重要地理事物名称；比较和分析组成地理环境的各要素及其内在联系。
d―综合：运用所学知识和观点，将学习和生活中出现的地理现象和地理事实的各个部分、各个方面、各种因素联结起来，以形成统一整体的认识。
一、岩石圈物质循环
考试要求：
①地质循环a
②三大类岩石之间及岩石与岩浆之间的相互转化及图示c
主要考查内容：地震波在地球内部的传播与地球内部圈层的划分，地球内部和外部圈层结构及各圈层的主要特点，三大类岩石的形成与转化，地壳内部物质循环过程。
1、三大岩类
在地球内部压力作用下，岩浆沿着岩石圈的薄弱地带侵入岩石圈上部或喷出地表，冷却凝固形成岩浆岩（如花岗岩、玄武岩、橄榄岩、流纹岩等）。已经形成的岩石在各种外力作用下被侵蚀、风化、搬运后沉积下来，经过固结成岩作用，形成沉积岩（如砂岩、页岩、砾岩、石灰岩等）。或在一定的温度和压力下发生变质作用，形成变质岩（板岩、大理岩、片岩、片麻岩等）。
2、岩石圈的物质循环过程
岩石圈的物质循环过程，实际上是三大类岩石与岩浆之间的相互转化过程。正确理解的关键是掌握影响它们之间相互转化的各种内外力作用。
3、岩石圈物质循环的重要意义
（1）在循环过程中，形成了地球上多样的、丰富的矿产。
（2）改变了地表的形态，塑造了千姿百态的自然景观。
（3）实现了地区之间、圈层之间的物质交换和能量传输，从而改变了地表的环境。
【考查方式】以地震波在地球内部传播示意图为背景，考查地球内部圈层的界线与特点；以示意图的方式考查三大类岩石的物质转化方式。
二、水循环
考试要求：
①水循环的过程和主要环节a
②水循环的地理意义b
主要考查内容：河流的补给，径流的变化及其影响因素，水循环的概念和类型，水循环的环节，水循环的意义，人类活动对水循环的影响。
1、河流的主要补给类型及特点
较大的河流一般都是由多种水源混合补给的。
2、水循环及其意义
篇3
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。
篇4
一、设计合作探究任务，激发学生合作学习
小组合作探究学习之所以得到大力推广，主要原因在于它有利于学生优势的发挥，促进学生互补学习，从而达到“双赢”的目的。在课堂上实施小组合作探究学习，耗时比较长，而一节课只有短短的45分钟，因而并非所有的任务都适合开展探究学习。因此，教师要筛选任务，优化地理课堂上的任务设计，结合教材内容设计具有价值的合作探究任务，让学生变得更有针对性、选择性，从而提高学生的合作激情。
例如：在学习鲁教版高中地理“水圈与水循环”一课时，教师设计合作探究任务，激发学生合作学习，取得很好的教学效果。在本节课中，学生将学习三种水循环的方式。针对这部分内容，教师设计合作探究学习任务：请合作探究三种水循环的方式，并展开对比分析。教师要求学生利用图画形式辅助表达出水循环的形式，并建立表格，展示水循环的类型、水循环主要环节和对陆地水的意义。针对这个任务，小组学生可以分步骤完成。步骤一：学生结合地理知识，自主尝试画出三种水循环的方式。步骤二：小组内合作交流、讨论，完善水循环图示。同时，小组内成员一起讨论表格内容，完善表格，初步整理出表格内容。步骤三：教师引导学生展示合作探究成功，并点评。
在这个教学案例中，教师结合教学内容，设计有意义的合作学习任务，并引导学生分步骤完成。如此一来，教师可以掌握学生的合作过程，保证教学进度。
二、注重意识技能培养，提高学生合作能力
在开展小组合作探究学习时，教师还必须注重学生激发学生的合作意识，培养学生的合作技能。以往的教学中，教师往往以“满堂灌”方式教学，学生合作的机会较少，因而学生的合作学习能力慢慢弱化。当教师设计小组合作探究任务时，很多学生则难以适应，因为习惯性地等待“灌输”。长期如此，学生的合作学习能力根本没有得到培养，更谈不上提高。随着新课改的推进，教师要渗透合作技能，培养和发展学生的合作能力。
例如：在学习鲁教版高中地理“人口迁移与人口流动”这一课时，教师以合作探究学习营造氛围，并注重合作方法技能的渗透，取得很好的教学效果。
在设计完合作任务后，为了让每一位学生都有事可做，形成“利益共同体”，教师引导学生明确分工。如：学生分工合作，分别负责找出人口流动、人口迁移的概念、区别与联系。观点提出后，再由一名学生负责整理，并填好表格。针对有些任务，则集体讨论，各抒己见，允许不同意见的存在，然后整合观点，形成清晰的思路。学生经过多次的锻炼后，慢慢意识到合作才能提高学习效率，从而自身的合作意识不断强化。如果在学生合作时，出现一些不和谐的现象，如学生“争吵不休”，各持己见;课堂混乱;不善于倾听、表达等现象时，教师要及时“干预”，并引导合作。通过渗透合作意识和技能，学生的合作能力不断提高。
三、展示合作学习成果，促进学生合作交流
篇5
【关键词】水资源评价现状发展
中图分类号：TV211.1 文献标识码： A 文章编号：
我国水资源评价工作始于1979年, 第一次全面评价了国家地表及地下水资源数量、质量、分布规律和水资源总量以及开发利用状况和供需情况, 于1985年提出了全国性的成果。此后相继出版了有关水资源评价的专著: 反映天然水资源状况的《中国水资源评价》( 1987 )、反映水资源开发利用情况的《中国水资源利用》( 1989 )等, 并开展了一系列区域性水资源研究项目: 华北地区水资源及其开发利用研究、西北水资源合理配置研究等。90年代后又进行了大量的水资源利用规划等研究项目: 全国水中长期供求计划编制、地下水开发利用规划、缺水城市供水水源地规划、全国节水规划等。针对我国河流污染日趋加重的情况, 1996 年完成了全国水质评价:《中国水资源质量评价》( 1997 )。20 世纪末, 中国工程院对中国可持续水资源发展问题进行了新一轮的研究, 在《中国可持续发展水资源战略研究综合报告》( 2001)中专门进行了水资源现状评价。这些水资源评价的研究和实践工作为我国的经济建设、社会经济发展规划和决策提供了重要的基础性依据。
一、我国水资源评价现状
改革开放以后, 我国社会经济发展突飞猛进, 人类活动对下垫面条件( 包括植被、土壤、水面、耕地、潜水位等因素) 的影响加剧, 人类活动对于流域下垫面变化的影响, 水体的开发和重塑、局部微地貌的改变、土地覆被的改变以及人为建筑物的修建全方位地改造了下垫面, 从而影响了流域天然下垫面的下渗、产流、蒸发、汇流水文特性, 对水资源评价也提出了新的挑战。因此, 2001 年, 在国家发展改革委和水利部联合开展的“全国水资源综合规划”工作中, 对水资源评价的技术和方法做了进一步的修改和完善：采用“一致性”修正的方法来处理下垫面条件变化对径流的影响。另外, 在评价内容上也较第一次评价有所增加。水资源评价方法有了进一步的发展, 目前在全国范围内广泛采用。
另外, 水资源评价模型技术逐步发展起来, 包括基于新安江模型和地下水动力学的地表- 地下水资源联合评价模型等。随着3S 技术和计算机的不断发展和进步, 分布式水文模型逐渐引入到水资源评价中来,并具备原有集总式模型难于实现的优势。
当然, 我们也应该看到, 赋存形式各异的水无所不在, 而且相互转化不断运动, 水资源的系统精确评价本身就是一项极具挑战性的工作。近几十年来, 大规模的人工取用水形成了与天然“坡面—河道”主循环相耦合的“取水-供水-用水-耗水-排水”为基本结构的人工侧支循环, 我国北方的许多流域侧支循环通量甚至远远超过了主循环的实测通量; 大规模排放温室气体, 改变了天然水循环的降水输入和能量条件, 导致当前序列的水资源基础条件与历史过程存在着不同, 给水资源科学评价带来了困难。随着资源稀缺性的日益突出, 水资源的合理配置和高效利用越来越受到重视; 随着以人为本、和谐社会理念的普及, 水资源开发利用的要求不再停留在有水可用的阶段, 而且发展为有符合质量标准的水可用, 这些实际需求都给水资源评价理论提出了新的要求, 也成为水资源评价理论发展的方向。
在新形势的需求下, 21 世纪初, 王浩等提出了基于二元水循环模式的水资源评价理论方法. 所谓二元水循环模式, 是指人类对水循环的干扰, 打破了原有天然水循环系统的规律和平衡, 使原有的水循环系统由单一的受自然主导的循环过程转变成受自然和人工共同影响、共同作用的新的水循环系统。其明显的二元特性是: 驱动力的二元化, 即现代环境下流域水循环的内在动力已经由过去一元自然驱动演变为“自然-人工”二元驱动; 循环结构的二元化, 即现代完整的水循环由“大气-坡面-地下-河道”自然循环和“取水-输水-用水-排水”的社会循环耦合而成; 循环参数的二元化, 即现代环境下流域水循环对于降水输入的总体响应不仅决定于自然的陆面、土壤和地下等水文与地质参数, 还取决于水资源开发利用与相关社会经济参数.表1 就二元水循环模式的水资源评价方法与国内外以径水资源评价方法进行了对比。从表中可以看出, 该方法与以往评价方法存在的主要差异有, 一是评价的视角上, 将人工驱动项作为水资源演变的内生动力, 而并非采取“剔除”的方式实现“还原”; 二是在评价过程中, 要保持天然水循环过程和人工水循环过程的动态耦合关系, 同时能够充分反映人类活动的影响; 三是评价的内容和成果要同时服务于不同层次的生态建设、环境保护和经济社会发展. 基于二元水循环模式的水资源量评价所遵循的原则有: 水资源量评价应当从流域水循环的总通量出发, 以对不同特性不同效用的水循环通量的界定作为资源评价的基础;“有用”是自然资源首要属性, 因此在水循环全口径通量中进一步对效用进行区分与度量是水资源评价的第二项内容; “可用”是继“有用”后自然资源另外一个重要的属性, 因此根据可控性准则对于“有用”资源做进一步区分是水资源评价中第3 层内容;二元模式下的资源的概念是相对生态环境和经济社会两大系统而言的, 因此评价中还需在可控水资源中进一步区分国民经济允许的开发利用量;基于现代环境下的水资源评价还应当能够清晰描述人类活动对于水资源演变的影响。
以上5 个层次和方面的内容, 整体构成了二元水循环模式下水资源评价的基本思路。
二、我国水资源评价的发展
由于人类活动对水资源的影响不断加大，人们对水循环的认识也不断加深，所以，水资源评价不是一劳永逸的，应随着资料积累及技术水平的不断提高而滚动进行。在这项工作中应引入新理论、新方法、新技术。
1、建立水资源评价模型
为对现状及未来水资源量进行评估，应分区建立具有物理背景的反映降水、地表水、土壤水与地下水转化机制及下渗、蒸发等水循环过程，引水、开采等水资源开发利用活动的水资源评价模型。对植被情况，不透水面积，耕作条件及水资源利用水平等因素均可以用调参数形式体现在结构化水资源评价模型中，通过参数调整，反映产流条件及水资源利用水平，并根据社会经济发展及气候长期变化预计估算未来产流条件变化及水资源利用情况。还应研制较为通用的结构化模型，根据不同地区自然地理条件和水文地质条件，增减不同的模型组件，使模型参数具有物理背景和可比性，通过试点流域，实验站资料等率定分区模型参数。
2、充分利用国家水文数据库
充分利用国家水文数据库系统，研制水资源评价系统与水文数据
库、水资源数据库的接口，提高水资源评价工作的现代化水平。
3、在GIS平台上建立集成化的水资源评价信息系统
充分利用地理信息系统对空间数据及属性数据的管理、分析功能，实现GIS与水资源评价模型、水文及水资源管理数据库的集成，建立基于GIS平台上的水资源评价信息系统，从根本上改变水资源评价的手工操作状况。
4、统一技术标准指导评价工作
制定统一的技术标准与评价方法，采用一致的水文系列，根据需要与可能，分区开展水资源评价工作，即可为当地经济可持续发展和水资源持续利用提供科学依
据，也可在需要时汇总成全国水资源评价成果。
5、开展关键性技术攻关
加强技术研究，积极开展关键性技术攻关，尽早建成通用水资源评价模型系统，广泛采用新技术与新方法，尽早建成通用计算机系统，为水资源评价提供技术支持。
总之，从水资源评价工作的发展历程看, 水资源评价活动带有明显的目的性, 在于解决不同时期出现的水资源问题, 保证水资源的可持续开发和管理. 实践需求是应用科学理论与技术发展的源动力, 而现代环境下水资源系统主体演变和客体需求的变化成为推动水资源评价理论和技术发展的动力. 水资源开发治理过程中不断涌现出的水资源问题以及人们对客观世界的进一步深入认识, 还会促使水资源评价理论方法的长足进步和发展. 在人类活动日益显著的影响作用下, 二元动态评价、水量水质联合评价、径流性水资源和非饱和土壤水综合评价以及分布式模型评价等将会成为今后发展的趋势.
参考文献：
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关键词：水循环经济；生态文明建设；可持续发展
中国分类号：TV
文献标识码：A
党的十明确要求，以科学发展观为指导，大力推进生态文明建设。水是人类赖以生存和社会发展的必要资源，也是建设生态文明的纽带。如今，水资源短缺和水污染构成的水危机成为社会经济发展的主要制约因素。为了缓解水危机，保证水资源的持续利用，促进生态文明建设，需要从持续发展的角度建立科学的水资源管理体系，探求水资源开发利用和管理的良性循环，实行可持续水资源管理。发展水循环经济对实现可持续水资源管理具有重要意义。
1水循环及水循环经济
水循环是以河川流域为主的以及通过降雨~地下渗透－流出~蒸发等现象所形成的自然水循环系统。由于增加了人为的因素，自然水循环扩大成为社会水循环。有效建立水资源的社会水循环系统是综合考虑社会需要、经济健康和环境要求，这与生态文明建设的目标是一致的，因此社会水循环与生态文明建设有着密不可分的关系。
水循环经济是一种先进的水资源经济发展模式，它是建立在社会水循环系统分析的基础上的，遵循循环经济的思想，在水资源开发利用以及人类生产生活的各个环节，始终贯穿减量化、再利用、再循环的原则，重视采用新技术、新材料、新工艺，并以完善的制度建设管理体制运行机制和法律体系为保障提高水的利用效益和效率，最大限度地减轻和降低污染来实现社会发展的最终可持续性。
2水循环经济发展效益特征分析
水循环经济发展的效率特征强调在水资源利用过程中注重节水。节水应以科学发展观为指导，在不降低人民生活质量和经济社会发展能力的前提下，采取综合措施减少用水过程中的损失、消耗和污染，提高水的利用效率，高效利用水资源。效益特征要求科学、合理地配置水资源，构建节水型经济系统和节水型社会系统，实现水资源可持续利用。一方面要求根据不同用户对水资源的要求，分质供水，循环用水，实现水资源在用户系统内多次再利用与再循环的目标。另一方面要求因地制宜地通过结构调整优化配置水资源，将水资源从低效益用途配置到高效益领域，提高单位水资源消耗的经济产出，实现人口、资源、环境与经济社会的协调发展。
3水循环经济与生态文明建设关系分析
建设生态文明，实质上就是要建设以资源环境承载力为基础、以自然规律为准则、以可持续发展为目标的资源节约型、环境友好型社会。生态文明建设是全面的，有物质方面、精神方面、制度方面的，每个方面还有很多具体内容。水是生态文明建设的重要纽带，在生态文明建设中起到重要作用。生态文明建设离不开水资源的可持续发展，水资源可持续发展要求水资源利用充分考虑对生态环境的保护，不以牺牲生态环境为代价，这也是水循环经济模式追求的最高目标。水循环经济模式的发展目标必须追求水资源利用的效率、效益和可持续性三者的统一，要求水资源利用与管理模式必须按照这一特征重新构建。因此，水循环经济的发展与生态文明建设是高度统一的。
4大力发展水循环经济，促进生态文明建设
随着人口增长、城市化进程加快以及社会经济的发展，生态文明建设对水资源的数量和水环境质量的需求越来越高，要解决水资源短缺与水环境污染问题，发展水循环经济是必然选择。
（1）切实提高生态伦理责任意识，促进循环经济发展
生态文明作为一种新的社会形态，是从工业文明社会过渡到生态文明社会。正确处理好与自然的关系，建立和谐的生态伦理责任意识，可以使人们明确人类活动和水自然循环的相互关系，重新审视过去粗放的经济社会发展模式，有利于建设生态文明，促进循环经济发展，建立可持续的产业结构、生产方式和生活方式，建设资源节约型、环境友好型社会，增强可持续发展能力，在追求人与自然和谐的生态伦理关系中实现社会的可持续性发展。
（2）调整农业种植结构和工业产业结构，优化用水方式，提高水资源利用效率
统筹考虑城市和农村生活实际需要，把粮食作物、经济作物等不同作物进行合理搭配，优化配水。水资源条件好的地方以水稻、经济作物为主，水资源条件差的以棉花、豆类、小麦、高粱等为主。要在有条件的地方和郊区发展节水种植，推广喷灌、滴管、渗灌等节水灌溉措施。
建立节水型经济结构合理调整工业布局。对供水紧张的地区，通过关停并转严格限制高能耗、高物耗和高污染的项目，控制建设耗水型大的项目，如限制发展造纸、化工等用水大户，主要发展电子、机械、高新技术等产业，实现可持续的水资源管理。同时要用新技术、新工艺、新设备取代耗水多的生产设备，改革用水工艺，并实行一水多用，循环使用。
（3）因地制宜地创建综合水循环系统，提高水的循环利用率
建设供水、排水、污水收集、中水回用实时信息监测网络系统，完善取(用)水口自动监测管理系统，实现监测数据的自动采集、传输、处理，促进污水资源化；逐步建立城市双管道排水系统，分质供水，优水优用，劣水劣用，按质论价，特别是城市集中污水处理厂的二级出水经处理后可以通过中水管道集中供应工业用水和环境用水，应积极推广中水项目，提高水的重复利用率。
（4）建立最严格的水资源管理制度，优化水资源配置效率
要建立最严格的水资源管理制度，落实三条“红线”。在实际管理中，要强化取水许可和排污许可制度，建立建设项目水资源论证制度和用水、节水评估制度，用水、环保审计制度，浪费、污染惩罚制度；加强取水许可监督管理和年审工作，严格取水许可审批。通过政府的有效控制，在用水的源头上解决无节制用水和不平衡用水的问题。
（5）完善循环水成本价格机制和循环水利用优惠政策，促进水资源合理利用
充分发挥市场对资源配置的基础作用，区分水资源的不同用途，制定出详细可行的饮用水和循环水的成本和价格形成机制，逐步实行超额累进加价制度和阶梯式水价制度；制定具体的循环水开发和利用的优惠政策，如税收优惠、循环水项目的财政投入和补贴政策等，鼓励高层建筑、办公场所、社区内部、娱乐场所、运动场地、农业灌溉及绿地浇灌等进行循环水利用以及工厂内部循环水利用。
5结语
（1）水循环经济模式的发展目标必须追求水资源利用的效率、效益和可持续性三者的统一，这与生态文明建设和水资源可持续发展是高度统一的。
（2）建设生态文明，需要发展水循环经济，其中综合水循环系统创建是发展水循环经济的有效技术手段，优化产业结构和种植结构是优化配置资源的基础，落实严格的水资源管理制度和完善水资源管理体制是实现水循环经济的保障。
参考文献
[1] 马忠玉, 蒋洪强. 我国水循环经济若干理论问题及其发展对策[J]. 中国地质大学学报(社会科学版), 2006,6(3)
[2]Marsalek. J., K. Sch8efer, K. Excall, L．Brannen, B Aidun. Water Reuse and Recycling[R]. Manitoba: CCME Linking Water Science to Policy Workshop Series, 2002
[3] 贾绍风, 王国. 社会经济系统水循环研究进展[J]. 地理学报, 2003,58(2)
[4] 郑必清. 生态文明的时代性和水环境建设[J]. 消费经济, 2008,24(1)
[5] 陈勇机. 发展水循环经济的思路与对策[J]. 西安邮电学院学报, 2009,14(4)
[6] 郝火凡, 赵普敏. 对流域水资源管理与水循环经济的几点思考[J]. 甘肃科技, 2003,19(7)
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关键词 分布式水文模型；水土保持；水文水资源效应
中图分类号：S157 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）03-0046-01
1 分布式水文模型的研究
由于水体存在流动性、空间变异性的特点，现阶段水文模型有两种，分别是集总式水文模型、分布式水文模型，这两种水文模型最大的不同是其水体的水利学特征分布是否均匀，根据水利学分布特征的不同，两种水文模型在概念上有着很大的差别。分布式水文模型是通过水流的偏微分物理方程来展示水体在流域时间、流域空间上的变化规律，考虑到周边环境、初始条件等数据，采用一种离散化的计算方式，对其进行分析求解。影响水循环的因素有很多，模型参数主要依靠其水体移动介质的物理特性来测量、推算，分布式水文模型可广泛应用于对流域下垫面的研究。1969年首次由国外学者研究出分布式水文模型，随着时代和科技的发展，分布式水文模型也越来越受到人们的关注，通过与计算机技术、地理信息系统技术、遥感技术等相关技术的运用，提出了分布式水文模型更多的功能与效用。
2 WEP-L模型基本原理及水资源评价口径
2.1 WEP-L模型基本原理
WEP-L模型是一种具有物理机制的分布式水文模型，通过参考WEP-L模型就能了解到自然界中水循环的各个要素模拟情况，WEP-L模型的模拟对象包括天然与人工这两种，其中天然的对象是坡面-河道的主循环过程，人工的对象则是供-用-耗-排的侧支循环过程，这两种模拟对象的耦合关系需要水量平衡、各项循环要素间的水力联系得以实现。WEP-L模型可由平面、垂直这两种结构形成，其平面结构由坡面汇流计算出各项高带高程、坡度、Manning糙率系数等，通过一维运动坡法计算流体的坡面径流，从其流域最上游开始计算，直到追算至最下游，凡是河道内存在下游条件汇流就可使用一维运动坡法。WEP-L模型垂直结构是按照从上到下的方式，其研究对象包括融雪与冰川层、植被与建筑物截留层、土壤表层、过渡带层以及深、浅层地下水层等，由于不均匀的土地利用，通过使用马赛克法计算出每种土地类型平均面积值的地表面水热通量，可反映出表层土壤含水率、土壤蒸发以及草、作物、树木根系吸水等情况，为对生态需水中土壤水作用的研究打下了基础。土壤、水面、植被蒸腾等各项蒸发量在水循环系统各要素模拟中，可参考土壤-植被-大气通量交换方法进行计算，根据地表径流的产流模式可分为超渗、蓄满，其计算方式也要有所区别，例如超渗可采用Green-Ampt模型，蓄满可采用Richards方程计算。山坡斜面土壤层计算方法可采用壤中流法来计算， 浅层地下水运动主要的计算方法是二维数值法计算，浅层地下水运动与非饱和土壤水、河水呈动态藕合关系，融化积雪的算法主要依靠温度指数法，为进一步计算出蒸腾蒸发量，可通过WEP-L模型模拟地表面-大气间能量循环过程，就能得出具体、精确的蒸腾蒸发量。
2.2 水资源评价口径
水资源有三种评价准则，基于水资源准则的有效性、可控性、可再生性又可分为三种评价口径，分别代表了狭义、广义水资源量、国民经济可利用量。本文从狭义、广义水资源口径对水土保持水文水资源效应做出评价。不重复的有效蒸散发量加上狭义水资源总量就可以得出广义水资源总量，狭义水资源其中包括地表水资源量、不重复的地下水资源量，符合现阶段水资源概念。
3 分布式水文模型应用实例研究
3.1 研究实例概况
本文以黄河重点水土流失治理区为例，主要对基于分布式水文模型的水土保持水文水资源效应进行研究，本次研究区位于黄河中游的河龙区间，其中含有三个水资源三级区，分别为河龙区间左岸、吴堡以上右岸、吴堡以下右岸。河龙区黄河干流全长约为725千米，面积约达11万平方千米，两岸有众多细小分支流汇人，黄土极厚，地形龟裂，集中降雨强度大，植被稀疏，严重的水土流失地带，生态环境极其脆弱，其也是黄河一带重要的产沙区。
3.2 分析方法
通过WEP-L模型模拟河龙区四十五年的水循环过程，并将其下垫面条件与无水土保持措施条件的水循环模拟过程进行对比，可直接反映出水土保持水文水资源效应。具体分析方法如下，首先制定出划分子流域与基本计算单元，将河龙区分为多个流域、高带等，每个高带则看作是一个计算单元。为保证WEP-L模型计算的精确性、有效性，可通过饱和导水系数、Manning糙率、地下水含水层的传导系数与给水度等进行校正。两种对比的模拟过程在保证各项参数相等时，Manning糙率会随着土地利用率而发生变化。
3.3 结果与探讨
在河龙区采用有效的水土保持措施，可使植被条件、土壤条件、局部地形与地貌等条件发生改变，这些变化反映出水循环的垂向过程、水平过程、流域水循环各项要素过程，其过程的变化就出现了各种不同的水资源量评价口径，随之形成多种水资源量评价口径。有效的水土保持措施使河龙区增多了局部蒸发量、减少了无效蒸发量、广义水资源量明显上升。河龙区采用水土保持措施，有效增加了水资源效应与土地利用率，对保护生态环境起到了积极作用。
4 结束语
综上所述，水土保持水文水资源效应就是水土保持对水体、流域、水沙等变化产生作用的结果。传统研究水土保持水文水资源效应的方法有水文法、水保法，但这两种方法都无法反映出广义水资源效应，分布式水文模型则可为研究水土保持水文水资源效应提供有力的依据。现阶段还没有找出分布式水文模型计算减沙效应的方法，但值得一提的是，分布式水文模型会是今后水土保持水文水资源效应研究中的重要工具。
参考文献
[1]史晓亮.基于SWAT模型的滦河流域分布式水文模拟与干旱评价方法研究[D].中国科学院研究生院（东北地理与农业生态研究所），2013.
[2]刘佳嘉.变化环境下渭河流域水循环分布式模拟与演变规律研究[D].中国水利水电科学研究院，2013.
[3]董雯.人类活动和气候变化对水文水资源的影响研究[D].新疆大学，2010.
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关键词：汽化冷却烟道 工作原理 漏水原因 合理化建议
中图分类号：TF341.1 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）03（b）-0041-01
汽化冷却烟道中的水循环主要有两种循环方式，（1）自然循环，也就是根据烟道内部不同阶段出所储存的水的质量来控制水的整体流向，形成的水体循环。（2）强制循环，顾名思义，强制循环要通过外力的作用才能实现，其具体工作原理就是利用循环泵来提高水流的速度，在保证水流温度始终较低的情况下，增强了冷却效果。
1 汽化冷却烟道的工作原理
汽化冷却烟道的工作原理与锅炉的工作原理相似，也可以将汽化冷却烟道看做是是余热锅炉，但其与锅炉之间也存在着一定的区别，在工作时间上，汽化冷却烟道的工作时间具有间歇性的特点，而锅炉的工作时间则是连续不停顿的。正常情况下，转炉工作的时间频率以39min为一个周期，中间还包括了14min左右的吹炼时间，而热交换只存在与这个过程当中，其他冶炼过程中则不再需要热交换。在使用寿命上，锅炉的使用寿命要远远大于汽化冷却烟道的使用寿命，这是由于汽化冷却烟道在吹炼过程的不同阶段所受到的热负荷变化较大，使得汽化冷却烟道在温差较大的影响下，内部结构极易遭到破坏，缩短其使用寿命，同时，汽化冷却烟道的内部结构和维护手段也要比锅炉的投入力度更大。
图1为汽化冷却烟道水循环的工作原理示意图，从图中可以清晰的看到，上升管与下降管对于汽化冷却烟道中的水流都具有阻碍作用，这是由于汽化冷却烟道内部存在着一定的压力造成的。另外，汽化冷却烟道中上升管与下降管中水的密度差为水循环提供了内在的动力来源，当然，汽化冷却烟道中也包含了强制水循环部分，强制水循环主要存在于炉口的移动段。如果汽化冷却烟道内部存在高压，则会使得水流在上升时的阻力变弱，蒸汽的体积也会随之减小，大部分的冷却水就会发挥其作用，增加汽化冷却烟道的使用寿命。
在水循环的过程当中，使水汽分离，以及为汽化冷却烟道提供水源的都是汽包，水汽的分离过程受到多方面因素的共同作用，蒸汽的负荷，汽化冷却烟道内部的压力以及可供水汽分离的空间的大小都会影响到水汽分离的最终效果。
2 汽化冷却烟道出现漏水的原因
2.1 管道过度疲劳
汽化冷却烟道的工作温度通常是在50～1200℃之间，温度的变化在3～6次/h之间，汽化冷却烟道在长期的工作运行当中，受到温差变化的影响较大，且频率较高，使得烟道内部由于冷热变化而产生了极强的交变内应力，汽化冷却烟道的承受能力极易受到挑战，一旦超出汽化冷却烟道的承受范围，就会出现开裂的现象，导致漏水。
2.2 管道内部温差较大
当汽化冷却烟道内部温度超过1300℃的时候，锅炉管内壁就会受到高温气体的烘烤，正常情况下，水循环过程会将产生在管内的汽泡通过水流带走，一旦水循环过程受到阻碍，或者上升管中的阻力过大，就会影响到汽泡的排出，汽泡也因此会附着在管壁上，逐渐变大，使管壁直接暴漏在高温气体下，发生干烧现象，而汽泡会随水循环继续上升，冷却水会在这个时候补充上来，对管壁形成较大的冷却冲击，管理在温差变化较大的情况下就会出现环状的裂纹，导致漏水。
2.3 烟道爆炸
汽化冷却烟道在正常的工作环境下，内部是不存在空气的，一旦汽化冷却烟道内部负压超过了正常值，就会使烟道内部分水循环受阻，将空气吸入到汽化冷却烟道内部，煤气就有了燃烧所需要的介质，煤气与空气发生混合后，烟道内的高温足以使混合气体燃烧，如果燃烧时产生的热负荷超出了汽化冷却烟道所能承受的最大限度，烟道在内部温度瞬间升高的情况下，极易从内部发生爆发，烟道破损，导致漏水。
3 对于汽化冷却烟道漏水现象的合理化建议
3.1 提高水体管理水平
首先要对汽化冷却烟道中水循环过程中的水体质量进行严格检验，提高水体质量的评判标准，制定定期取样化验的管理机制，对水体质量开展实时的监控，另外，还要定期检查汽化冷却烟道内壁水垢情况，一旦发现水垢厚度超过规定厚度时，要及时进行煮炉，清除内壁污垢。
3.2 优化排污机制
根据汽化冷却烟道的使用情况来看，烟道的使用强度通常较大，因此，必须坚持每天对烟道进行冲洗排污，以此保证汽化冷却烟道内部清洁，这是预防汽化冷却烟道发生堵塞的最有效手段之一，对于汽化冷却烟道中的呼吸器，也要定期进行清洗，保证至少一周换水一次。
3.3 确保汽化冷却系统内部压力稳定
为了保证汽化冷却系统中压力的恒定，必须根据设备的实际使用情况，科学合理地设定出PID参数，水箱加热用蒸汽，蓄热器出口蒸汽以及汽包出口蒸汽的调节阀，使汽化冷却烟道能够在稳定的压力环境下进行工作，防止烟道内部因压力变化过大而发生使用疲劳的想象，影响其正常运行。
3.4 改进炉口微差压的操作方法
对汽化冷却烟道内的负压的有效控制，是避免烟道发生漏水的重要手段。当转炉处在吹炼阶段的时候，转炉入口处的压力应超过-18kPa，同时，风机的转速不得超过1300转/min。当转炉处在非吹炼阶段时，转炉入口压力要高于-5kPa，这样一来，就能够有效地控制炉口压力，避免爆炸的发生。
4 结语
汽化冷却烟道出现漏水是极其普遍的现象，只要根据设备的实际使用情况，实时地调整现有的管理和检验制度，控制好烟道的内部压力，保证水体的质量，就可以有效地遏制漏水现象的再次发生，提高设备整体的工作效能。
参考文献
[1] 刘晓景，汪贵明.汽化冷却烟道漏水原因分析及解决措施[J].甘肃科技，2013（6）：10-11.
篇9
一、以形象思维为切入点，带动学生的思维发展，提高学习效率
地理学科的学习主要通过典型的地理现象领悟抽象的地理原理，需要学生有高度的思维能力和概括能力。这种能力的形成是一个循序渐进的过程，需要逐步完成由形象思维到抽象思维的过渡，从而形成开阔而严谨的地理思维，综合分析某一地理现象中所包含的地理要素以及各要素之间的互相影响、互相制约的关系。教师要结合学生思维发展的特点，以形象思维作为启发学生抽象思维发展的起点，引导学生思维逐渐由形象向抽象过渡。这就要求教师要善于借助教学仪器、示意图、多媒体图片、三维动画等多种形式，以直观的形象展示和原理演示，让抽象的地理现象、地理原理直观化、形象化。比如，“全球气压带、风带的分布和移动”的内容，仅靠学生对课本的阅读、教师的口头讲解，难以突破学习目标、达到良好的学习效果。教师要让学生通过亲手绘制热力环流简图、北半球三圈环流和风带示意图、南半球三圈环流和风带示意图，理解地球上七个气压带、六个风带的位置，并结合课本上的气压带、风带移动示意图，分析造成气压带、风带移动的原因，总结其移动的规律，在学生头脑中形成完整并具有动感的画面。
二、创新教学方法，提升学生的思维能力，促进学习方法改变
传统教学中，教师仔细讲、学生认真听是课堂的主要学习模式，这种模式既不利于调动学生学习的主动性，也难以做到针对学情有的放矢。新课程理念倡导自主、合作、探究的课堂学习模式，强调突出学生的主体地位，让学生成为学习的主人。教师要以问题为推力促使学生与课本充分“对话”，让学生通过阅读、思考、整理、加工等一系列过程，提取信息，解决问题。对于那些有难度的问题，提倡学生通过小组成员的合作、交流，进一步探讨各自获得的知识正确与否。在这个环节中，学生进行热烈的讨论，思维与思维发生激烈的碰撞，一部分错误的观点和认识被淘汰，学生的知识得到进一步整理、加工和巩固。通过生生合作无法解决的知识点，学生将其整理出来，作为师生合作、交流的重点，在教师的引导、讲解下不断突破。由于这些高难度的知识点都是学生自己提出来的，更能吸引学生注意，课堂教学重难点更加突出，学习效果能够得以保证。比如，在学习“自然界的水循环”时，教师结合课本内容，出示几个能促进学生阅读与思考的问题：1.河流的补给可能涉及哪几种水？2.假如河流水位与湖泊水位有差异，分析他们的补给关系。3.水循环发生在哪些水体之间？4.水循环发生的领域有哪些？5.水循环的过程中有哪些主要环节？6.水循环的地理意义是什么？这些问题由浅入深、由整体到局部、由现象到本质，既能促使学生有目的地阅读、有针对性地讨论，又符合学生的认知规律，调动了学生学习主动性。学生间的合作、探讨，加深了学生对问题思考的深度和广度，也增加了学习的趣味性，学生由被动接受转为主动获取与探究，学习效率自然会得到提高。
三、结合实际问题，增加学生思维的综合性，促进学习的飞跃
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关键词：水循环经济；开发利用；可持续发展；发展模式
水是重要的自然资源，是人类赖以生存和社会发展的必要资源。随着社会经济的发展，“水危机”日益显现，人们对于水资源的开发利用研究也经历了由低级向高级发展的过程。起初人们对水资源的研究仅仅局限于对水资源的开发利用，研究水资源的时空分布规律和运动规律，即着重于水资源自然属性的研究。随着人类的进步和社会的发展，特别是现代科技革命，使人们对水资源的研究产生了一个质的飞跃，逐步从水资源自然属性的研究过渡到水资源的社会经济属性研究，从社会经济系统的角度广泛开展对水资源合理开发利用研究，这些研究领域包括水资源与经济发展关系的研究、水环境安全的研究、水权水价的研究、水资源管理体制的研究等。随着水资源的日益短缺，以水资源的节约使用、清洁生产、水循环利用、污水资源化为核心的水循环经济理论与发展模式的研究逐渐成为当今水资源合理开发利用研究的最新方向。
1水循环经济的概念与特征
1.1水循环经济的概念
关于水循环经济的概念，到目前为止学术界并未明确提出，大多数是在循环经济的概念基础上，从城市或产业的角度提出了一些近似的概念。
陈琨[1]从实施水循环经济的模式方面，提出水资源循环经济应该至少包括两层内涵：一是在用水环节，对于跑、冒、滴、漏、污实现最小量化，最大限度地实现水的净化、回收、循环利用，达到或接近水的零排放；二是尊重自然界水的循环规律，在区域范围内，通过经济、工程技术、立法等手段调整水的时空合理分布和利用，维护水的自然循环系统，使水资源得以永续利用。张钡[2]从社会水循环的角度，提出了水产业循环经济的概念，他认为，水产业的循环经济应是一种在对水资源不断循环利用基础上的经济发展模式，其中污水处理资源化、减量化和无害化，是水产业循环经济的一条重要原则和标志。
正确而又合理的水循环经济定义是水循环经济系统分析、核算与制定水循环经济发展模式的基础。综上所述，在对水循环经济及其应用这一研究过程中，虽然各位学者给水循环经济所下的定义，规定的研究对象、研究范围等都有所不同，然而随着社会的进步和研究成果的大量问世，彼此间的差异将逐步缩小。本文认为，水循环经济首先是一种先进的水资源经济发展模式，它是建立在社会水循环系统分析的基础上，遵循循环经济的思想，按照水资源节约、水环境友好的原则，在人们在生产和生活过程中，在水资源开发利用的各个环节，始终贯穿“减量化、再利用、再循环”的原则，重视采用新技术、新材料、新工艺，并以完善的制度建设、管理体制、运行机制和法律体系为保障，提高水的利用效益和效率，最大限度地减轻和降低污染，来实现社会发展的最终可持续性。
1.2水循环经济的特征
根据水循环经济的定义，通过传统水资源利用模式和水循环经济模式的对比分析可以得出，水循环经济作为一种先进的经济发展模式具有如下特征。
1.2.1发展目标上追求效率、效益和可持续的统一性
水循环经济模式在发展目标追求水资源利用的效率、效益和可持续性三者的统一，要求水资源利用模式必须按这三大目标进行重新构建。
（1）效率特征要求水资源利用注重节水，节水应在不降低人民生活质量和经济社会发展能力的前提下，在先进科学技术的支撑下，采取综合措施减少用水过程中的损失、消耗和污染，提高水的利用效率，高效利用水资源。
（2）效益特征表现在中观上水资源配置的高效益，要构建节水型经济系统和节水型社会系统。例如，非农产业的用水效益大大高于农业，低耗水产业的用水效益高于高耗水产业，经济作物的用水效益高于种植业，这要求通过结构调整优化配置水资源，将水从低效益用途配置到高效益领域，提高单位水资源消耗的经济产出。
（3）可持续性是指水资源利用充分考虑了对生态环境的保护，不以牺牲生态环境为代价，这是水循环经济模式追求的最高目标。可持续性主要体现在宏观层面，要求区域发展与水资源承载能力相适应，塑造持续发展型社会；要求一个流域或地区量水而行，以水定发展，打造与当地资源禀赋相适应的产业结构；要求通过统筹规划、合理布局和精心管理，协调好生活、生产和生态用水的关系，将农业、工业的结构布局和城市人口的发展规模控制在水资源承载能力范围之内。
1.2.2管理环节上追求供水、用水和排水等环节的健康循环
发展水循环经济的最终目的是为人类提供健康的水资源生存环境，水循环经济要求水资源利用的各个环节和途径都应追求健康循环，且贯穿于整个水的社会循环过程中。水循环经济的健康、良性循环特征体现在水资源利用的各个环节中，需要贯彻以下三个基本原则。
（1）输入端的减量化原则（Reduce）。要求在供水环节，减少进入生产和消费流程的水资源量，即用较少的水资源投入满足既定的生产或消费需求，在经济活动的源头就做到节约水资源和减少污染。在生产中，要求采用清洁生产技术、节水技术和节水实践，从而减少生产过程中对水资源的需求量；在生活中，要求人们使用节水器具和采用节水实践来减少对水资源的过度需求，从而达到减少废水排放的目的。
（2）过程控制的再利用原则（Reuse）。为了提高水资源的利用效率，要求从上一工序或过程排出的水资源能够直接为下一工序或过程所用，水资源在生产过程中尽量多次重复利用。在生产中，要求企业采用清洁生产和先进技术，以便于排出的水能够不经任何处理就能为另一用途所用；在生活中，鼓励人们采取措施将生活水重复使用后用于冲厕、灌溉等用途。
（3）输出端的再循环原则（Recycle）。要求生产和消费过程中的污水重新变成可以利用的资源而不是无用的废水。废水资源化通常有两种方式：一是水资源循环利用后形成与原来相同的产品，二是水资源循环利用后形成不同的新产品，废水资源化后形成不同的产品可用于不同的用途。再循环原则要求水资源相关者将失去功能的废水恢复功能，从而可以再利用，以使水资源整个流程实现闭合。
1.2.3利用手段上追求科学技术、经济与行政手段的一体化
先进的科学技术是循环经济的核心竞争力，如果没有先进技术的输入，水循环经济所追求的经济和环境多目标将难以从根本上实现。水循环经济的技术支持体系由五类构成，包括替代技术、减量化技术、再利用技术、污水资源化技术、系统化技术等。
有效的经济政策是水循环经济发展的重要推动力和必要保障。水循环经济发展模式要求应充分发挥市场机制对水资源配置的基础作用，充分利用价格、税收和财政等各种经济手段，包括建立征收水资源税制度、上下游生态补偿制度、污水资源化税收优惠制度等，从而实现符合水循环经济发展要求的3R原则。
法律和法规作为一种强制手段可以有效地推动水循环经济的发展，也是所有发达国家普遍采用的重要手段。从目前法制建设的需要来看，我国在水循环经济立法中存在着很多立法空白，极大地影响了水资源循环利用的顺利进行，迫切需要制定新的法律法规来规范各种水资源利用的行为，例如：建立《节水型社会基本法》、《污水资源化利用管理条例》等法律和制度，是水循环经济发展模式在管理手段上的重要特点。2水循环经济国内外研究进展
在水循环的研究与实践应用方面，近年来许多国家和地区结合自己的实际做了大量的工作。这些国家和地区包括：澳大利亚、美国、加拿大、纳米比亚、日本、欧盟成员国以及西亚、非洲、拉丁美洲等国家。Asano等[3]认为水资源需求的数量和调配的范围随着人类生活与社会生产力的发展而不断扩大，一方面社会生产力的发展需要扩展水资源的调配范围；另一方面社会生产力的发展也提高了调水的经济和技术实力。Metcalf[4]从污水再生的角度系统论述了污水处理、处置和回用的基本原理。Beekman[5]从节水减污的角度系统论述了水体保护、循环利用的基本原理。Lund[6]对调水的成本与风险交易以及对自然、经济的影响进行了分析。Glenn-Marie[7]建立了国家层面水资源循环体系和水实物量核算投入产出表，并用于南部非洲国家（如纳米比亚）的水资源核算，进而分析水资源对各部门经济的影响，提出产业发展政策。
其中，澳大利亚无论在水循环研究方面，还是实践方面，都颇为成功。从1977年开始，澳大利亚有关部门便开始着手再生水项目的可行性研究，为了成功举办2000年悉尼奥运会，澳大利亚政府相继出台了《国家水资源管理战略框架》和《NSW城市和社区循环水利用导则》，并建立了相应的循环水管理机构、管理制度和标准；目前，在澳大利亚大约有500个污水处理厂，其中有一半从事循环水的开发，每年大约有150GL到200GL的废水被循环利用。2004年，在澳大利亚国会资助下，澳大利亚技术科学与工程学院出版了《澳大利亚的水循环研究》报告。这份研究报告介绍了澳大利亚当前水循环利用情况，主要强调生活和工业废水的处理程度和循环利用问题。报告讨论了一系列问题，既有国际的，又有国内的经验，并提出了未来水循环利用和管理的24条建议：水循环的定义、水循环经济的必要性、循环水的水权问题、相关制度和标准的修订和建立、循环水项目的可行性研究、循环水成本与价格方案与操作办法、对污水处理过程的技术创新、循环水项目的投融资方式、国家水资源管理机构改革、公众参与循环水项目的必要性等[8]。
随着水资源的日益紧缺，在中国，许多城市将废水循环利用作为满足日益增长水资源需求的一项重要的战略措施，对于水资源节约利用、社会经济系统水循环利用的研究也逐渐开展起来，但仍处于起步阶段，研究深度不够，成果较少。代表成果主要有：陈志恺[9]的“坚持科学发展观建设节水防污型社会研究”，贾绍凤[10]的“社会经济系统水循环研究进展”和陈琨[1]的“我国实施水循环经济模式的途径”等，这些成果对节水型社会的建立、社会经济系统水循环的研究方向、社会经济系统水循环的评价、水循环经济发展模式进行了研究。在实践方面，废水循环利用主要在以下几方面：农业灌溉，同时改善河流质量；作为工业冷却水；市政用水，如草地和树林；酒店和居民区冲洗厕所；经过处理的废水再利用于城市景观绿化；为了更加明确再生水项目执行的可行性，许多水资源短缺和污染严重的城市，如北京、天津、太原、大连和青岛，已选择部分地方和工业园区作为试点。
综上所述，随着水资源危机逐渐加剧以及人类对可持续发展目标的追求，传统的以“扩大水资源供给”为目的的工程水利管理方式以及对水资源不合理的开发、利用方式已经不能适应可持续发展战略对水资源合理开发利用的要求。传统的单一管理方式逐步向水资源与经济社会协调利用的循环经济方式转变，水资源与社会经济之间关系的研究也逐步由过去的单一水文学向多学科交叉延伸。
3水循环经济研究的新理论支柱
关于水循环经济研究的理论基础呈现出多学科交叉发展，可持续发展理论、物质代谢理论以及产业生态学理论逐步成为该领域研究的主要理论支柱。
3.1可持续发展理论
产业革命以来，人类活动对自然的两重性愈加明显，随着人口问题、资源问题、环境问题——即全球问题的提出，可持续发展成为我国，也成为全世界二十一世纪发展经济的主题。这就要求要将水资源合理开发利用提高到人口、经济、资源和环境共同协调发展的高度来认识。可见，“可持续发展”的思想将推进水资源的开发和管理，并由此构成未来水资源管理的新理论。
首先，可持续发展理论要求水资源利用要关注流域尺度或区域惊尺度的可持续发展。由于水资源与水环境系统以流域尺度为基本单元，可持续发展在协调水环境系统与经济系统的关系时，必须以流域整体思想为指导。恢复和逐步改善流域水资源环境系统的功能，是谋求可持续发展的必由之路。
其次，可持续发展理论要求定量描述并分析水环境系统与经济系统的关系，使得水环境核算研究成为当前水环境经济领域的最前沿课题。水环境核算包括实物量核算与价值量核算，实物核算是建立在水循环定量分析的基础上，用实物单位描述经济系统与水资源的输入输出关系；价值核算集中在水环境价值的内涵、类型及量化方法上，水资源价值核算将为水权、水价、排污权等水环境保护市场机制的形成奠定理论基础。
最后，可持续发展理论要求水资源利用从循环经济的角度考虑。循环经济作为生态效率高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少的经济生产模式，在全球范围受到广泛的重视，是对可持续发展的重要贡献。
3.2物质代谢理论
人类社会发展的实质是物质生产和消费方式在不同时期的动态演进，也是人类对自然世界不断进行改造的历史。早在19世纪中叶，马克思就曾注意到城市迅速发展导致养分循环代谢断裂的问题（MetabolicRift），并且指出人类社会与自然界之间存在着相互制约、相互影响的重要生态关联[11]。但这以后，很少有学者在此基础上进一步提出物质代谢研究的重要思想或分析方法。
直到20世纪60年代，Kneese与Ayres以及Leontief等经济学家重新意识到现代经济社会中物质代谢过程的重要性，明确指出应当尽早开展关于物质流系统的研究，并且基于经济学理论和投入产出方法分别提出了物料平衡分析的初步方法，用以解释经济系统的生产与消费以及外部性问题，从而推动了物质代谢研究开始逐渐应用于识别产业经济结构及其导致的环境影响。1988年Ayres首次提出物质代谢（IndustrialMetabolism，也叫产业代谢）的概念，并且指出所谓物质代谢就是现代经济体系运用劳动力要素将原材料转化为产品与废物的一系列物质过程的集合，这标志着物质代谢研究范畴正式确立并得到广泛认可[12]。
进入20世纪90年代，产业生态学的建立和进一步发展为物质代谢理论和成果应用提供了切实的理论依据，促进了现代物质代谢分析技术的发展与繁荣，使得人们逐渐认识到现有的物质生产和消费模式，即物质社会代谢的结构与组织形式，是导致人类社会与自然生态系统之间尖锐冲突的本质根源。由此，以优化或重组物质代谢过程为目标，从根本上转变现行经济结构使之更加符合自然生态规律，已成为实践可持续发展道路的主流方向之一。同样，水循环经济发展模式的研究也需要分析生产、消费等环节的水资源物质流代谢过程，从根本上提出符合水资源节约、高效的经济发展模式，因此，物质代谢理论成为了水循环经济研究的基础理论之一。
3.3产业生态学理论
产业生态学主要以物质和能量代谢为主要研究内容。其主要采用物质利用强度、物质生产力、循环利用率三种指标分析社会经济的物质代谢效率[13]。以生产部门的水资源为例，物质利用强度通过分析部门水资源消耗强度与其相应的经济产出在整个经济系统中所占比例，识别水资源利用效率；物质生产力则将水资源投入作为生产力要素之一，采用单位水资源的产品或产值指标来衡量水资源生产力水平。水资源利用强度越低、水资源生产力水平越高，说明经济体系对于水资源投入的依赖性越小，系统的封闭性越好；水资源循环利用率则用于表征经济系统内部产生的“废水”或“水污染物”的再循环、再利用程度，循环利用率越高，说明耗散损失进入环境的水污染物越小，经济活动对水资源、水环境的压力就越小，而系统的稳定性也越高。
应当指出，虽然自然生态系统的构成与运行模式为重新组织现代经济生产方式与消费提供了一个参照系，但是到目前为止产业生态学并未提出标准的社会经济发展模式来保证这一战略目标的实现，目前关注的焦点问题主要包括：（1）自然生态系统的资源代谢过程的组织和协调机理如何？对于现代社会的生产和消费以及污染物的循环利用有哪些现实意义？例如，水资源在社会经济系统中的代谢规律如何进行定量描述？如何提高废水循环利用率？（2）自然生态系统中的物质分解和再利用的方式有哪些？它们对发现水循环利用的新途径有哪些启示？例如，如何避免经济系统中污水回收和再利用过程本身也可能导致的环境污染？尽管产业生态学理论尚未发展完善，但是其提出的一系列理论方法为水资源的社会经济系统分析和循环经济发展模式制定提供了重要参考价值，使水资源循环经济按照自然生态系统的组成结构、运行规则重构社会经济系统成为可能和可行。4水循环经济研究新方法与手段
在对水循环与经济发展关系研究的方法上，由于水的流动与循环，水环境系统与水社会经济系统在不同时空尺度下进行能量、物质的交换并交互影响，现代水资源与经济发展关系研究必须从系统的角度出发，研究水环境系统与水社会经济系统的整体行为、演化规律及其相互作用，从区域、流域方面加强水资源循环、定量分析。为此，物质流分析技术（MaterialFlowAnalysis,MFA）与投入产出分析技术（Inputandoutput,I/O）成为了水循环经济研究的主流方法。
4.1物质流分析技术（MFA）
物质流分析是根据工业代谢和社会代谢的概念，依自然环境为经济社会系统提供的物质输入，通过加工、贸易、使用、回收、废弃等过程形成的系统内存储，以及返回到自然环境中的物质输出等环节过程进行各类物质统计。根据物质守恒定律，整个系统中的输入量应等于输出量与存储量之和。物质流分析中，主要衡量的是社会经济系统中的物质投入、产出和物质利用效率，只考虑通过研究系统边界的物质输入/输出流，而对系统内部的物质流动结构不再细化反映。物质流分析提供了关于环境与经济体系运行机制的整体理解，使得决策者能够确定关键问题所在、选择优先控制目标和相应政策方案，从而通过改善整个经济体系的物质代谢效率来解决生态环境问题。因此，物质流分析已成为20世纪90年代以来环境管理和政策制订的重要技术方法，广泛为发达国家和国际组织所采用[14]。
从物质流分析和水循环经济的相互关系来看，物质流分析的调控作用主要体现在以下几个方面：
（1）减少水资源供应总量。在社会经济活动中，需水的多少直接决定水资源的供应量和对生态环境的影响程度，水资源消耗的减少意味着水资源供应的减少，其对整个社会经济和环境的意义是极为重要的。通过物质流分析，可以发现各部门、各环节水资源输入量的多少，进而通过技术和管理手段，不断提高水资源利用率和增加水资源循环利用量。
（2）提高水资源利用效率。水资源利用效率反映了水资源消耗与经济发展之间的关系，其中生产技术和工艺是提高水资源利用效率的核心。通过物质流分析，我们可以分析和掌握水资源消耗和产值之间的关系，并通过技术、工艺改造和更新，减少水资源的消耗定额，达到尽可能少的水资源消耗获得预期经济与环境可持续发展的目的。
（3）增加水资源重复利用量。通过对生产过程的水资源利用的物质流分析，寻求提高水资源的重复利用率的途径，可以增加水资源的循环使用量，延长水资源的使用寿命，减少水资源的初始投入，从而最终减少水资源的投入量。企业内部、产业间的水资源重复利用，中水回用，雨水和污水资源化利用等都是提高水资源重复利用的重要内容和形式。
（4）减少最终水污染排放量。实际上，在社会经济活动中，通过提高水资源利用率、增加水资源循环利用量，不但可能减少水资源投入总量（新鲜水量），同时也可以实现减少污水排放的目的。因此，在发展水循环经济的过程中，可以通过提高水资源利用率和循环利用率，实行节约用水，达到减少水污染物排放的目的。
4.2投入产出分析技术（I/O）
投入产出分析起源于美国经济学家瓦西里•列昂惕夫的“投入产出分析”。列昂惕夫1931年开始研究“投入产出分析”，主要用于研究美国的经济结构，1968年联合国把它推荐为国民经济核算方法，现已在许多国家得到推广和应用。我国于1974年开始编制了部分产品的1973年投入产出表。一些省市和一些大中城市也编制了投入产出表。1988年底完成了国家1987年的投入产出表的编制工作。同时，各省、市、自治区（除、台湾外）也都编制了本地区的1987年投入产出表。这些投入产出表不同程度地为中央和地方各有关部门应用于管理、决策，并取得了显著成效[15]。
投入产出模型应用于资源环境问题的研究开始于20世纪70年代，Leontief和Ford[16]用投入产出模型研究空气污染问题，Carter和Ireri[17]用地区间投入产出模型研究加利福利亚和亚利桑那州的水资源调配问题，Thoss和Wiik[18]用投入产出模型研究水资源管理问题，Hendricks[19]用投入产出模型研究水资源的供需平衡问题，谢梅等人[20]用投入产出模型研究北京的城市水资源系统，陈锡康[21]建立了山西省水资源经济投入产出模型并研究水资源价值问题。
将水资源和环境问题纳入投入产出模型中进行研究，为观察经济活动的水资源消耗强度和水污染物排放强度（即计算水资源消耗系数和水污染物排放系数）提供了前提，同时也为进一步利用投入产出表的消耗系数，将水资源消耗和水污染物排放置于国民经济各部门的普遍联系之中，为水循环经济的物质流分析和价值流核算、循环水价格的制定等提供了良好的分析工具；此外，可以将投入产出模型与计量经济模型相结合，预测社会经济各部门未来水资源消耗量和水污染物产生量、排放量，根据水循环经济发展目标，提出产业结构调整的合理化建议，为水资源可持续发展经济模式的探索奠定了基础。
5水循环经济研究的重点问题
水循环经济研究的目标首先是建立科学的水循环经济理论体系；其次是技术体系适宜，经济保持适度发展；第三是选择合适的水循环经济发展模式；第四是要建立良好的水循环经济管理体制和经济运行机制，这也是今后一个时期水循环经济需研究的重点问题。
5.1水循环经济理论体系构建的研究
水循环经济理论体系的构建是水循环经济走向实践的重要基础，需要从以下几个方面着手：（1）不断地寻求理论创新，建立起符合社会经济规律的水循环经济理论与方法体系，从而更好地指导水循环经济发展的实践；（2）加强对水循环经济发展模式的研究和经济学分析，从而不断提高水循环经济模式的运行效率，促进水循环经济模式的推广；（3）加强对于流域、区域、城市和工业园区等水循环经济发展的长期分析，探索水循环经济发展的内在规律，并逐步试点示范，从而更好地服务于水循环经济发展战略与政策的制订；（4）加强对于水循环经济运行的多角度分析，如市场、价格、技术、规划、法律等，从而不断充实和完善水循环经济的内容体系；（5）加强水循环经济与相关学科的对比与借鉴研究，从而不断推进水循环经济理论的完善与发展。5.2水循环经济发展模式选择问题的研究
水循环经济发展模式的选择体现在水循环体系的各个环节之中，包括供水、生产和生活用水、污水资源化、雨水利用等。其目的很清楚，一是节水，减少对自然水资源的索取，二是减少排放，减少对自然水生态的扰动。水循环经济发展模式在人类实践中早有应用，如节水器具，节水的绿色建筑，还有各种中水的回用等。总体来看，对这些模式的研究和分析还不够深入，没有更好地提炼总结，尤其是从经济学角度的分析还有待加强。由于水循环经济概念出现的时间较短，还难以评价各种模式实施的效果，这也都需要加以系统分析[1]。
（1）节约用水模式研究。长期以来我国农业采用大漫灌的灌溉方式，用水量大，利用率低，浪费严重。可见，我国农业节水潜力相当可观，应大力研究和分析农业节水模式，通过节水灌溉和节水农业相结合的办法实现农业节水。要加强对工业行业节水的经济学研究，通过产业布局的调整和产业结构的调整，达到水资源节约利用和水环境污染控制的目的。在城镇，要加强水的循环利用研究，控城镇生活的用水浪费，减少城市给水管网和用水器具漏水损失，充分发挥节水的潜力。要研究和分析各种节水模式的成本和效益，通过成本和效益的比较，选择最优的节约用水模式。
（2）清洁生产模式研究。近年来，世界上大力推广清洁生产，广泛采用循环利用经过处理的工业废水。由于采取这一措施，20年来，日本和德国的工业用水的数量没有增加。美国钢铁业在每吨钢需要的280t水中，只有14t是注入的新水，其余用的都是循环水。至2000年，我国工业废水的重复利用率已经达到70%以上，但与世界先进水平的90%～95%相比，还有不少的差距。根据我国目前的工业用水效率预计，2020年我国工业的年用水量将由现在的1100亿m3增加到2000亿m3，增加用水量约1倍。这就要求我们必须重视工业用水过程的研究，多角度地选择清洁生产模式，改进工艺和流程，进一步提高多次重复循环用水，提高用水的效率。
（3）污水资源化模式研究。工业废水资源化的观念是对传统工业废水末端治理的革命，是工业废水治理的努力方向；城市生活污水的处理可以考虑变集中处理为分散处理，分散处理的主要场所是居民住宅的屋顶。通过在城市建立中水系统，将生活、生产污水处理之后再次使用，从而节约大量的日常用水。经处理过的回用中水，主要可用于冲厕、体育场馆、高尔夫球场、浇灌花草树木、清洁道路、清洗车辆或基建施工、设备冷却、工业用水及其他可接受其水质标准的用水。我国90%以上的城市水域遭到污染，城市污水（包括生活污水和工业废水）以每年6.5%的速度增加，预计到2020年城市污水产生量将达到600亿t以上。因此，污水资源化应是我国21世纪城市水循环经济的着眼点，需要大力研究污水处理技术水平和污水资源化应用的方向。
（4）雨水资源化模式研究。由于自然和历史的原因，在我国北方地区，尤其是西北黄土高原的部分地区极度缺水。按可利用水资源统计，当地人均可利用水资源占用量只有110m3，是全国可利用水资源占有量720m3的15.3%，是世界人均可利用水资源占有量2970m3的3.7%。目前在我国的西部地区有近1000万人的饮用水极度困难。数百年来，西部地区居民积累了丰富的雨水汇集和利用的经验，使他们得以在这里生存。面对发展的需要，这种传统的集水方式受到了资金短缺的制约。为此，今后需要大力开展对西北地区雨水利用方式、雨水利用投融资方式等方面的研究。
（5）海水淡化模式研究。我国拥有1万8千多公里的海岸线和300多万平方公里的海洋管辖区，海水利用和淡化是解决淡水紧缺问题的有效途径。据测算，中国城市的用水中约80%是工业用水，工业用水中约80%是工业冷却用水。如果能够用海水替代现有工业冷却用淡水总用量的30%，就可以使沿海城市节约近20%的淡水资源，同时减少冷却水对环境的污染。我国的海水淡化起步于20世纪60年代，目前在技术上还不够成熟。今后，需要加强对海水淡化技术、海水对工业设备的腐蚀、海水淡化成本与效益、海水淡化产业化等方面的研究，使海水淡化利用成为我国解决缺水问题的重要选择之一。
5.3水循环经济技术创新问题的研究
“节流”与“开源”是解决水资源短缺的两个主要途径，在水资源供应不断减少的今天，其核心在于水的循环利用，即通过污水资源化、雨水资源化、节约用水等措施，增加水资源的间接供应，尽量减少水的使用量，这样不仅可以减少无效需求，减轻供水压力，还可以相应减少污水排放和污水处理的负担，减少对环境的污染。为此，循环用水可以说是实现水资源可持续利用的重要战略措施。循环用水需要采取工程、技术、经济和管理等各项综合措施，特别需要不断更新的污水处理技术、节水技术与设备的支持。
技术创新是为了实现一定的系统目标，考虑系统内外客观因素的制约，对各种可能得到的技术手段进行分析比较，不断研究和寻找新的最佳方案。对水循环经济的技术创新研究，主要是从事技术科学的学者，要将水循环经济的理念与思路引入水的供应、输送、使用、排放、处理和回用等过程中，通过对循环过程中水资源消耗、水循环利用、污水处理、水污染排放的分析，提出减量化、再使用、再循环的工程流程或技术建议。
例如，在社会经济系统中用水部门与行业中，各用水部门与行业都存在节水技术与相关设备；在污水处理厂，要实现污水的资源化利用，必须不断更新处理设施和技术，以提高污水的处理水平；同样，要实现污水的循环利用，需要对饮用水、循环水的管道系统进行技术改造。从经济学的角度，还需要考虑不同技术项目的成本与效益，如引入新的生产流程与工艺以提高水循环利用效率所需要的投入及预期产出。对于企业和区域社会经济发展来看，还要对比分析采取水循环技术的长期成本和短期成本，从而确定水循环技术的可行性。这些工作，需要根据各地的水资源条件、经济社会发展状况、科学技术水平等因素，对各类循环水的技术和设备进行系统的分类，并提出相关的技术识别评价指标，以为水循环经济的发展提供理论指导。
