水循环本质范文

导语：如何才能写好一篇水循环本质，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：循环水换热器 强化检测 换热器泄漏

在化工企业的生产过程中，绝大多数工艺采用了换热器传热，而且大部分换热器以循环水为冷却介质，循环水换热器管理在生产中有着举足轻重的地位。换热器长期运行后会因介质冲刷、管束腐蚀、检修质量等原因出现泄漏，特别是循环水换热器还存在因点蚀、垢下腐蚀等原因造成泄漏的风险。

某大型化工厂是以生产城市煤气为主的综合性化工企业，由原煤气化生产煤气，同时联产甲醇。全厂仅循环水换热器达到144台，换热面积约13000m2，每月使用循环水量3800万m3。循环水系统大部分与煤气、煤气水、液氨、甲醇、醋酸等介质进行换热，一旦介质泄漏将造成循环水系统的污染，特别是该厂工艺循环水系统已投用十余年，工艺介质泄漏频率较高、部分换热器封堵面积以占到截面积的20%以上，该系统仅2012年上半年就出现了3次泄漏，为保证水质指标多消耗循环水补充水10余万吨，同时也浪费了大量的药剂。

该厂对换热器管理情况进行排查，排查出的主要问题有：

1.未针对各类换热器的特点进行管理，特别是未针对循环水换热器的腐蚀泄漏制定检查、防范措施；

2.部分循环水换热器无取样点影响了分析监测，而且监测数据的不准确性，没有给循环水换热器的系统管理提供可靠的指导作用；

3.部分生产单位现场温度未进行固定点监测，所测数据偏差大不能指导循环水量的调整，同时也造成部分换热器换热效果差影响了装置的运行稳定性；

4.循环水换热器出现泄漏后因无前期数据比较，在泄漏初期不易判断，延迟了处理，造成循环水系统水质恶化，反过来又加快了循环水换热器的腐蚀泄漏，形成了恶性循环。

尽早发现物料泄漏征兆，找出漏点并及时从系统中切除，是保证循环水水质合格的一个重要手段。这就需要制定一个严谨的循环水换热器监测管理体系，制定统一的循环水换热器监测档案，汇总出换热器需要检测的各类数据，详细列举出各换热器壳程、管程的介质，温度，压力等内容，并从以下几个方面重点进行检测：

1.各生产单位在每个月的第一周、第三周对循环水换热器分别进行一次进、出介质的温度监测；根据换热器进、出口温差随时调节上、回水量，以达到节约用水的目的。

2.对被换热介质压力高于循环水压力的换热器，质检分析部门每月的第一周、第三周在循环水上水、回水管道分别取样分析，分析项目按照被换热介质的特点分别对氨、总酚、COD等指标进行分析；通过对监测数据的分析，以判断换热器是否存在泄漏，一旦出现泄漏能够及时发现，尽早处理，以免造成更大的损失。

3.发现运行中的循环水换热器存在工艺介质泄漏情况时，换热器使用单位尽快安排停车处理工作；若因生产需要而在短期内不能处理的，安排质检分析部门增加临时监测次数以给生产安排提供切实的依据。

该项制度在该化工厂实施以来，每个月对循环水上回水指标排查两次，通过对循环水上水及回水的监测指标的分析，提高了对换热器泄漏判断的预见性。与此同时，通过换热器的管理能够有效避免因个别换热器泄漏造成整套系统的污染，达到了节约水量及药剂量的目的，从而降低了生产成本。

另外根据循环水换热器的检测温度、水质监测数据，能够准确的判断循环水换热器的换热效果，准确地反映循环水换热器的运行状况，给生产操作调整提供可靠的依据，也为循环水换热器检修工作提供可靠的数据资料，制定合理的检修周期，规范了化工企业的换热器的管理，能够有效延长换热器使用寿命。

通过强化循环水换热器的检测管理，该化工企业的换热器管理有了很大的改观，循环水系统受污染次数明显减少，换热器检修周期有所缩短，从而有效的延长了换热器使用寿命；同时通过统计换热器检修周期，能够准确的制定检修计划，为计划管理工作打下良好的基础；每月两次对全厂换热器进行排查，便于发现、隔离、检修及时，避免造成循环水系统大面积的污染事件。

通过该企业2013年上半年工艺循环水系统因换热器泄漏使循环水水质明显变化而造成的损失情况与2012年上半年的情况对比情况为：

仅上半年就降低了因循环水换热器泄漏所造成的损失降低了35.44万元，预计全年能节约70余万元。

篇2

关键词：立式多级泵　节能环保　技术　优化　分析

何谓多级泵呢？简单来说，多级泵就是多个单级泵的串联组合。在多级泵作用之下，其输出水压参数较传统意义上单级泵的输出水压参数要高得多。从多级泵的运行原理角度上来说，多级泵在运行过程当中能够以叶轮的旋转为载体获取相应的离心力，从而实现物料。当多级泵所储存气体密度达到机械真空泵工作范围的情况之下，气体会逐渐被抽出多级泵，整个多级泵进而呈现出高真空状态，从这一点上来会说，多级泵也正是离心泵的一种特殊表现形式。与此同时，多级泵能够在泵腔容积参数的变化作用之下实现储存气体的吸收、压缩以及排放，从而这种多级泵也正是一种容积可变的离心泵装置。这种可变性与极高的适应性使得多级泵在国民经济建设各领域得到了广泛的应用。

一、新型立式多级泵技术革新分析

这种基于全新理念的水循环冷却系统在运行过程当中较为显著的解决了水体在循环冷却过程当中极易出现的死水问题，在节约水循环冷却时间的同时确保了水体充分冷却的效果。对于立式多级泵装置而言，在水循环冷却系统的作用之下，整个多级泵装置当中取消了传统意义上电机高转速冷却风扇装置，这一装置的取消相当于直接控制了水泵的噪音来源。与此同时，包括轴承、转子在内多级泵相关转动装置部件在运行过程当中会始终处于水体包围状态当中，其运行所产生的噪音在经过水体的阻隔之后会得到显著地控制与降低，并且丁字所充分的循环水能够使得立式多级泵电机运行中所生成的电磁声与外界彻底阻隔，最大限度的解决了传统意义上增压水泵装置噪音过大的问题。

我们必须明确的一点在于：在变频与水冷相结合技术的作用之下，供水装置在低频工况运行状态之下由电机所产生的电磁噪音问题得到了有效的缓解。实践应用结果表明：包括电机发色、油脂流失、噪音过大以及电机使用寿命下降等问题在变频水冷技术的作用之下均得到了不同程度的控制，应用空间广泛。特别值得一提的是：全扬程、无过载特性水力模型的设计及应用从本质上解决了立式多级泵水泵在低扬程运作状态之下极易出现的电机过载问题。换句话来说，在这种水循环冷却系统的作用之下，电动机出现烧坏问题的可能性极大下降。

二、新型立式多级泵结构优化分析

在这种新型立式多级泵装置结构当中，多级泵电机与水泵实现了同轴运行，去除了传统意义上的联轴器装置。这一改进使得水泵与电机之间的同轴度得到了显著提升。换句话来说，在这种新型立式多级泵装置运行过程当中，电机与水泵不会因不同轴运动而对整个轴承装置以及机械密封系统造成损坏，多级泵在运行过程当中的振动大问题也从根本上得到了缓解。

在新型立式多级泵装置当中，轴悬的长度得到了最大限度的控制。这一改进从本质来说直接消除了转轴的挠度，对轴承振动也起到了显著的抑制作用。与此同时，较短的轴悬也是的密封件以及轴承的使用寿命得到了显著提升，运行过程当中所产生的噪音问题也得到了有效缓解。

三、新型立式多级泵升级换代分析

首先，整个水循环冷却系统当中所选用的冷却水套以及电机壳均选用优质不锈钢材料进行封焊作业，确保冷却水套能够与电机壳形成一个组合式零件，确保密封的高效性，一方面杜绝了因漏水问题对冷却水套以及电机运行造成的影响，另一方面也有效避免了对介质造成二次污染。

其次，整个立式多级泵装置选用计算流体力学CFD技术对水泵的水力部件加以优化设计，确保以最优化扬程、转速以及流量实现整个装置运行的高效。与此同时，整个立式多级泵绕组选用H级高温绝缘元件，在有效延长电机使用寿命的同时防止电机因水泵装置运行过载出现故障，为电泵的高效运行提供保障。

四、新型立式多级泵节能环保分析

首先，在基于全新理念的水循环冷却系统运行过程当中，丁字装置所具备的满循环水状态能够确保电机在运行过程当中电磁声与外界有效隔离，平均降噪达到了12~18（单位：dB）。

其次，新型立式多级泵装置所具备的这种特殊性平衡鼓结构一方面有效降低了水泵运行状态下的抱轴可能性，另一方面也实现了对于泄漏量的有效控制，整个运行效率提升2％左右。

最后，水循环冷却系统在运行过程当中节约了传统意义上水泵电机风扇的能量消耗。同普通风冷电机相比较，新型立式多级泵在运行过程当中实现了8％左右的省电效益。

五、结束语

当前技术条件支持下，市场上用于生活给水的增压水泵装置均不同程度上的存在振动过大、噪音过高以及运行有效性过低的问题，不仅给水质量无法得到有效保障，同时也给人们正常的生活工作同样带来了较为严重的不利影响。据此，笔者针对这一问题，提出了一种基于水冷变频低噪声的立式多级泵装置，在确保多级泵质量一定的基础上实现了多级泵节能环保与高效性，需要引起各方关注。

参考文献

[1]杜振明.安广山.刘志鹏等.BB3型水平中开多级泵在低温甲醇洗装置中的应用. [C].2011年全国石油化工机泵年会论文集.2011.86-88.

[2]孔繁余.王婷.张洪利等.基于流场数值模拟的多级泵转子动力学分析. [J].江苏大学学报（自然科学版）.2011.32.（05）.516-521.

篇3

    到目前为止,我已经听了18节课。这些教师都很卖力,教学设计写得很认真,但大多数为抄袭志鸿优化设计上面的,由于是抄袭同一本书,难免有雷同。我想到了没有自己思想的课堂会是多么糟糕。

    一个没有自己思想的教师还是一名好教师吗?怎样才能上好一节课,怎样才能做一个有思想的老师。

    通过这几天我对课堂教学的观察和思考,我认为至少应在以下几个方面来提升自己:

    第一,   准确理解、领悟高中地理课程的五条基本理念。

    第二,   深入理解、领悟高考说明的四大点和十三小点。

    第三,   对课程标准和教材把握准确、到位。

    第四,   深刻把握地理学科的知识结构、恰当渗透地理学科思想。

    第五,   注重师生的互动、遵循探究的思路。

    第六,   关注学生个体的差异性,给予即时的评价和反馈。

    下面我举例说明,怎样才能做到以上几点呢?比如,这次课程改革的重要理论就是建构主义理论和多元智能理论。这是由于学生的认知特点和教师的认知特点不同及个体的差异性所决定的。

    比如,在学习水循环的内容时,我听了几个教师的课。他们均是直接按照教材中的水循环模式图来直接讲解,这里面就没有很好地体现建构主义理论。我想如果能给出一条具体的河流,如长江的源头、河流、入海口、夏季风、降水等景观图片,让学生自己拿出一张纸来画一个水循环的模式图,效果是否更好呢?这样从现象到本质,或许更符合学生的认知规律,也更建构主义的理念。

    再比如,讲热力环流时,有些教师直接让学生在教材中找出其概念,然后深入分析概念。我认为这样也没有体现建构主义理论,也不符合学生的认知规律和特点。如果能让学生运用物理学的知识,自己动手画出白天的海陆风,从而引导学生得出热力环流的概念,是否要比直接给出热力环流的概念好呢?我想这是不言而喻的,所以我就想,我们一线的地理教师不要光上课,还要不停地思考怎么去上好课,提升课堂教学的效率,做一个有思想的人。

篇4

安全是危害或灾害的反义词，它与危害（或灾害）的风险紧密联系。危害（或灾害）的风险愈小，安全度就愈高，反之亦然。水安全问题通常指相对人类社会生存环境和经济发展过程中发生的水的危害问题。例如，水多了（发生洪水灾害，导致人的财产损失，人口死亡问题）、水少了（发生干旱、水资源短缺以及引起的生态环境退化、人类生存环境损失）和水脏了（水污染导致的病害健康问题、人口死亡问题）。

中国是降水时空分配非常不均匀、“水“的问题十分突出的发展中国家。水多了（洪涝灾害）、水少了（干旱、水资源短缺）和水脏了（水污染问题）业已成为制约中国可持续发展最为重要的限制因子，其紧急程度已经危及人类基本环境和生存问题和国家发展利益的安全问题。

在水安全问题研究中，水资源安全问题是最为重要的一个方面[1]。水资源安全通常指水的供需矛盾产生对社会经济发展、人类生存环境的危害问题。20世纪末，不满足可持续水资源利用的模式和环境问题导致严重的水资源安全问题，业已引起国际各国政府的高度重视。2000年3月，在荷兰海牙(Hague)召开了“第二届世界水论坛及部长级会议”。会议主题是：水的安全：从洞察到行动，全世界140多个国家首脑或部长，3000名科学家出席会议。21世纪水安全面临7个主要挑战[23]：

（1）满足基本需求（meetingbasicneeds）

（2）保护生态（protectingecosystems）

（3）食品安全（securingthefoodsupply）

（4）水资源共享（sharingwaterresources）

（5）处理灾害（dealingwithhazards）

（6）水的价值(valuingwater)

（7）科学管水(governingwaterwisely)

因此，水资源安全已经成为水资源研究的国家前沿热点，受到世界范围的注目。

水资源安全问题研究主要有：水资源安全的范畴，水资源安全的度量，水资源安全评价和水资源安全保障体系的建设等方面。从学术研究，水资源安全的度量最为关键。核心问题是：回答如何量度水资源安全程度和如何保证水资源安全？我们的观点是：水资源承载力是水资源安全的基本度量。因此，研究水资源承载力对于认识和建设水资源安全保障体系尤为重要。

“承载力”一词，亦称“承载能力”（CarryingCapacity），起源于生态学，用以衡量特定区域在某一环境条件下可维持某一物种个体的最大数量[1]。随着人类社会经济发展，全球资源环境问题日趋严重，人们逐渐认识到自然资源是支持地球上生命系统和人类生存发展的物质基础，其量和质是有限的，它们满足人类现在与未来发展需要的能力也是有限的。关于生态承载力的一个较早的概念，是由世界自然保护同盟（IUCN）联合国环境规划署（UNEP）及世界野生生物基金会WWF在其出版的《保护地球》一书中提出的。他们把承载能力定义为一个生态系统所能支持的健康有机体即在维持它的生产力、适应能力和再生能力的容量。后了“承载力”概念得到延伸发展，比较多地用于说明生态系统、环境系统、资源系统承受发展和特定活动能力的限度。因此，生态承载力、环境承载力、资源承载力等诸多概念也相继出现。

1974年，Bishop在《环境管理中的承载力》一书中指出“环境承载力表明在维持一个可以接受的生活水平的前提下，一个区域所能永久地承载的人类活动的强烈程度”[2]；高吉喜（2000）在其关于生态承载力的研究别指出：环境承载力是指在一定生活水平和环境质量要求下，在不超出生态系统弹性限度条件下环境子系统所能承纳的污染物数量以及可支撑的经济规模与相应人口数量[3]。此外，一些学者还从经济、社会、环境、发展等方面对全球承载力进行了探讨（Cohen，J.E.,1995；Sagoff,M,1995；Daly，H.E.，1995，1996）[4][5][6]。然而无论是生态承载力、环境承载力抑或全球（区域）承载力都是一个比较泛化的概念，如何描述和量化，实施和操作性不强，目前的研究还不深入。事实上，在对作为生态环境组成要素的各项自然资源的承载力问题还没有完全解决的时候，是无法对生态环境承载力做更深入的研究的。

相比之下，当前对资源承载力的研究则获得了更多学者的关注。对自然资源承载力的研究主要集中于土地、水和关键矿产资源方面。1949年美国的Allan将土地资源承载力定义为：“在维持一定水平并不引起土地退化的前提下，一个区域能永久地供养人口数量及人类活动水平”。50-70年代，国外许多学者探讨了土地承载力的计算依据为：在确保不会对土地资源造成不可逆的负面影响的前提下，土地的生产潜力能容纳的最大人口数量。同时，对承载力的研究从静态转向动态，Millington等应用多目标决策分析方法，以各种资源（土地、水、气候、能源等）对人口数量的限制，计算了澳大利亚的土地资源承载力。1986年我国也开始了题为“中国土地资源生产力及人口承载量”的研究，研究者认为土地资源承载力通常是指：一个区域在一定的农业技术条件下，土地用于食物生产所能供养的人口数量；或在一定生产条件下，土地资源生产力所能承载一定生活水平下的人口限度。由此，关于土地和水资源承载力的研究在中国全面展开[7]。

承载力概念的演化与发展是对发展中出现问题的反应与变化结果。在不同的发展阶段，产生了不同的承载力概念和相应的承载力理论。如针对环境问题，人们提出了环境承载力的概念与理论，针对土地资源短缺问题，人们提出了土地资源承载力的概念与理论。而“水资源承载力”一词，则是随着水问题的日益突出由我国学者在80年代末提出来的。水资源承载力是一个国家或地区持续发展过程中各种自然资源承载力的重要组成部分，且往往是水资源紧短和贫水地区支持人口与发展的“瓶颈”,它对一个国家或地区综合发展和发展规模有至关重要的影响。进入90年代以来，在地区和国家社会经济发展中坚持走可持续发展道路已是普遍的共识，而水资源短缺与“水资源安全”问题也已成为影响可持续发展的重要制约因素，作为可持续发展研究和水资源安全战略研究中的一个基础课题，水资源承载力研究已引起学术界的高度关注并成为当前水资源科学中的一个重点和热点研究问题。

2．水资源承载力的定义

水资源承载力最早是源自生态学中的“承载能力”（CarryingCapacity）一词，是自然资源承载力的一部分。近年来，我国不少学者在资源承载力、环境承载力等概念的基础上对水资源承载力的定义进行了更深入的探讨，兹选取几个有代表性的例子列举如下：

（1）在某一历史发展阶段的技术、经济和社会发展水平条件下，水资源对该地区社会经济发展的最大支撑能力[8]。（刘燕华，1999）

（2）某一历史发展阶段，以可预见的技术、经济和社会发展水平为依据，以可持续发展为原则，以维护生态良性循环发展为条件，在水资源得到合理开发利用下，该地区人口增长与经济发展的最大容量[9]。（李令跃，2000）

（3）一个流域、一个地区、一个国家，在不同阶段的社会经济和技术条件下，在水资源合理开发利用的前提下，当地水资源能够维系和支撑的人口、经济和环境规模总量[10]（何希吾，2000）。

（4）一定的区域内，在一定的生活水平和生态环境质量下，天然水资源的可供水量能够支持人口、环境与经济协调发展的能力或限度[2]。（冯尚友，2000）

（5）可理解为某一区域的水资源条件在“自然-人工”二元模式影响下，以可预见的技术、经济、社会发展水平及水资源的动态变化为依据，以可持续发展为原则，以维护生态良性循环发展为条件，经过合理优化配置，对该地区社会经济发展所能提供的最大支撑能力。（惠泱河，2001）

总之，尽管已有的水资源承载力定义在表述上各有不同，但其思路并无本质上的差异，都强调了支撑能力的概念。但是，对水资源“承载力”本身的内涵，表达比较宏观。

结合中国科学院知识创新工程有关项目初步研究，作者的观点是：水资源承载力可定义为“在一定的水资源开发利用阶段，满足生态需水的可利用水量能够维系有限发展目标的最大的社会-经济规模”。因此，水资源承载力是一个度量区域社会经济发展受水资源制约的阈值，它通常用满足生态需水的可利用水量与社会经济可持续发展有限目标需求水量的供需平衡退化到临界状态所对应的单位水资源量的人口规模和经济发展规模（如GDP）等指标体系表达。

显然，水资源承载力受水的供、需矛盾双方影响，它需要从受自然变化和人类活动影响的水循环系统出发，通过“自然生态-社会经济”系统对水的需求和流域能够提供的多少可利用水资源量的“支撑能力”方面加以量度。一种概化的水循环与水资源供需关系如图1所示意。

图1量化水资源承载力的系统关系示意

核心问题是：在一定的水资源开发利用阶段和生态环境保护目标下，一个流域/区域的可再生利用的水资源量究竟能够支撑多大规模的社会经济系统发展？如何合理管理有限的水资源（开源与节流），维持和改善陆地系统水资源承载能力？

考虑到水资源承载力研究的现实与长远意义，对它的理解和界定，要遵循下列的事实：

·变化环境下（即自然变化和人类活动影响）的水循环是水资源演变和水资源承载力研究的基础。因为一个流域和区域的水资源承载能力大小，直接与该流域和区域的可利用水资源量与质有本质的联系。而区域可利用水资源量又决定于在不但变化的自然环境（包括全球气候变化）和人类活动影响下水文循环规律及其控制的水资源形成规律。

·需要把把它置于水资源的可持续利用概念的框架，建立在生态系统完整、水资源持续供给和水环境长期有容纳量的基础上。生态系统需水是水资源承载力必须要考虑的重要、方面。

·需要从“水循环-自然生态-社会经济”系统耦合机理上综合考虑水资源对地区人口、资源、环境和经济协调发展的支撑能力；

·水资源承载能力度量除了水循环和水资源变化的自然属性影响外，还取决与社会经济持续发展的有限目标。社会经济发展的要求目标不同，相应的承载能力也不一样。

因此，水资源承载能力的大小是随水资源开发阶段、目标和条件不同而变化，是一个动态、变化的概念。它不仅是水文循环、水资源研究的重要方面，而且与社会经济发展、环境系统的耦合研究密切相联，是可持续发展重大的国家需求研究的问题。

3．水资源承载力的度量与计算方法

由图1的系统关系和水资源承载力的定义，可以导出水资源承载力的度量与计算方法。主要过程概述如下：

（1）水资源总量（W）：它指流域水循环过程中可更新恢复的地表水与地下水资源总量（WL）。流域水循环受自然变化(包括气候变化)和人类活动的影响，可更新恢复的地表水与地下水资源量也在不断变化。另外，除了本地产生的水资源量外，人工跨流域调水（WT）可以增加本流域（或地区）的水资源总量。由于流域水循环降水和径流形成的不确定性，对应不同保证率的水资源量，有流域水资源总量关系

W=WL+WT

（2）生态需水量（We）：生态系统是流域水循环和流域环境系统的基本部分，满足一定环境要求的最小生态需水量（We）首先应该加以估算。它们通常由河道外的生态需水的估算（如天然生态需水、人工生态需水等），和河道内的生态需水估算（如防止河道断流所需的最小径流量等）构成。

（3）可利用水资源量（WS）：流域可利用水资源量是指在经济合理、技术可行和生态环境容许的前提下，通过技术措施可以利用的不重复的一次性水资源量。在概念上，维系生态环境最小的需水量需要扣除，以保证生态环境容许的前提条件。因此，原则上讲，可利用水资源量可以通过流域可更新恢复的地表水与地下水资源总量加上境外调水扣除生态需水量加以估算，即：

WS=aWL+WT–We

式中：a为反映工程技术措施的开发利用系数。

（4）水资源需求总量（WD）:流域社会经济发展规模水平可以表达为人口数量(P),国民生产总值(GDP)或净福利(H)等指标。因此，它们对水资源需求包括：人口需水(Wp)，工业需水(WI)，农业需水(WA)，环境和其它需水(WM)等。因此，社会经济发展对水资源需求总量（WD）可表达为：

WD=Wp+WI+WA+WM

（5）流域水资源承载力的平衡指数（IWSD）：为了描述水资源的承载力，首先需要定义流域水资源承载力的供需平衡指数（IWSD）即：

很显然，当流域可利用水量小于流域社会经济系统的需水量，即,有,这说明流域可供的水资源量不具备对这样规模的社会经济系统的支撑能力。流域水资源对应的人口及经济规模是不可承载。但是，通过调水增加WS和通过节水减少WD可提高IWSD。反过来，当流域可供水量大于等于流域社会经济系统的需水量，即,这说明流域可供的水资源量具备对这样规模的社会经济系统的支撑能力，流域水资源对应的人口及经济规模是可承载，供需为良好状态。

（6）水资源承载力的分量测度：如何量度流域水资源的承载力呢？由定义和上述水资源承载力的供需指数可知，首先需要建立研究对象的“水-社会经济-环境”系统关系。它们的作用是将水资源量支撑的环境、社会经济系统规模（如人口数或人口密度、人均GDP工业产值、农业产值、水环境污染级别等）联系起来。然后，通过一定的水资源开发利用阶段与有限发展目标，分析识别出由供大于需,即IWSD>0可行域退化到IWSD＝0，即系统供需平衡达临界状态的水资源WS=WD所对应的流域人口数（P）和社会经济规模（GDP）等等指标参数。记水资源供需平衡达到临界状态的可供水资源量为，进一步，可以定义水资源承载力的各个分量，即：

意义是：λ1表明维系现状/目标水平的人口规模所需要最少水资源量WS；λ2维系现状/目标水平的经济规模所需要的最少水资源量WS。

流域的综合水资源承载力（F）是其分量的集成，例如，

λ=人均GDP/WS=(GDP/p)/Ws

（7）单位水资源量承载力的度量：为了达到水资源承载力分量和总量可比性的目的，可以进一步转化水资源承载力分量为某单位水资源量的承载指标参数。例如，当统一转化W0为亿m3的可比单位水资源量，有对应的水资源承载力的各个分量，即：

上述公式中的就是流域系统第i个水资源承载力分量。例如，F1的单位量纲是每亿m3的人口数目，说明该流域每亿m3可利用水资源量能够承载的最大人口数。同理，F2的单位量纲是每亿m3的GDP，它说明该流域每亿m3可供水资源量能够承载的经济发展最大规模的GDP。

同理，流域的综合水资源承载力（F）是其分量的集成。例如：

F=人均GDP/亿m3=(GDP/p)/W0

4．西北干旱区水资源承载力综合研究的关键问题

广义上的西北地区包括新疆、青海、甘肃、宁夏、陕西和内蒙古的西北部，总土地面积为374万km2，占全国的39%，总人口约1亿，占全国的8%。涉及西北内陆河流域（包括新疆的部分外流河流域）、黄河流域、长江流域和澜沧江流域。本文讨论的范围，界定在西北内陆河干旱地区。

西北干旱区水资源承载力综合研究的关键问题有：变化环境的流域水循环模拟研究，生态需水研究，社会经济可持续发展的水资源需求研究，流域水资源承载力的计量，西北干旱区水资源承载力综合。下面重点讨论水循环模拟，生态需水和指标体系问题。

（1）变化环境的流域水循环模拟研究

水文循环是联系地球系统地圈~生物圈~大气圈的纽带，是全球变化三大主题碳循环、水资源和食物纤维中的核心问题之一，它受自然变化和人类活动的影响，决定水资源形成与演变的规律。因此，人类活动经济开发和影响剧烈地区的水循环与水资源安全研究，是21世纪资源环境学科领域一个十分重要的方向性问题。

目前水科学发展的前沿问题突出反映在：水文循环的生物圈方面，自然变化和人类活动影响下的水资源演变规律，水与土地利用土地覆被等社会经济相互作用影响等。因此，水文循环需要考虑地球生物圈、全球变化以及人类活动等方面的影响。国际地圈生物圈计划（IGBP）代表国际地球学科发展前沿，水文循环的生物圈方面(BiosphereAspectsofHydrologicalCycle，简称BAHC)是IGBP的核心之一。它注重陆面生态-水文过程与空间格局的变化规律和受人类活动影响的关键问题。进入90年代末，变化环境（即全球变化与人类活动影响）下的水文循环研究成为热点。

人类活动对水文过程的影响，集中表现在对下垫面的改变上，改变流域下垫面的地形、地貌、土壤、植被等条件，可概括为土地利用和土地覆被的变化。下垫面条件发生变化了，水文过程的各环节也相应发生变化，如蒸发、入渗、产流的量会加大或减小，水循环的路径和速率也会发生变化，也就是说，利用原来的降水-径流关系不能反映土地利用/土地覆被变化后的流域降水径流形成规律和水文循环过程，分析人类活动（土地利用/土地覆被变化）对流域径流形成规律的影响成为当水资源承载力研究的基础问题。

以河西走廊的黑河流域为例，由于中游引水等人类活动的剧烈影响，已经完全改变了流域中下游水循环关系，造成下游流量减少和断流，产生严重的生态环境问题。为了说明黑河干流的水资源变化，我们将黑河干流上游出流控制水文站（莺落峡站）及下游输水控制水文站（正义峡站）1959年以来的实测流量资料进行了分析比较。根据1959-1998年实测资料统计，黑河莺落峡多年平均流量49.83m3/s，相当于年径流量15.71×108m3，正义峡多年平均流量31.05m3/s，相当于径流量9.80×108m3，莺落峡流量高于正义峡流量18.78m3/s，相当于区间多年平均每年损耗水量5.92×108m3。

从两站流量多年变化趋势看，莺落峡站水量历年变化平稳，年际变化不大，甚至还稍有上升。正义峡站水量不仅远远小于莺落峡站，且水量在逐年减少（图2），两站水量年均差值越来越大（图3）。

图2黑河莺落峡及正义峡历年径流量变化图

图3莺落峡-正义峡年均流量差值图

造成下游水资源量减少的原因：中游张掖地区人口持续增长，工农业生产迅速发展，用水量急剧增加，导致黑河干流水资源大量损耗，水资源的变化与人类活动的关系密不可分。

因此，深入研究自然变化和人类活动影响下的黑河流域水循环规律，是建立黑河流域水资源承载力模型的重要基础。

（2）生态需水研究

中国西北地区气候干旱、水资源短缺，水已经成为中国西北地区环境与发展最大的限制因子。实际观测与实验研究表明，水对生态环境质量有明显的限制作用，生态系统对水的需求也存在胁迫响应的机制。生态环境需水量是维系生态系统平衡最基本的需用水量，是生态系统安全的一种基本阈值。因此，生态环境需水估算问题成为生态环境建设依据的重要基础。确定不同生态类型的生态需水量，是生态环境建设区域配置的重要内容，是建设生态环境系统的关键。这也是中国工程院咨询项目“西北地区水资源合理配置、生态环境建设和可持续发展问题”中第2课题中的关键问题之一。

20世纪90年代后，随着国际地圈生物圈计划（IGBP）等大的科学计划推动，如水文循环的生物圈方面（BAHC）实施，国际国内对生态环境需水问题十分重视并且已有了一些研究。国家“九五”科技攻关项目有关课题，如“西北地区生态环境保护对策研究”等，利用土地利用/覆被变化的遥感信息对区域生态需水进行初步的估算。中国工程院一期咨询项目《中国可持续发展水资源战略研究》，取得了一批重要的研究成果，所完成9个专题报告中对生态环境用水也做出初步的测算，取得一些进展。但是，目前有关生态需水的研究仍处在初级发展阶段，人们对“生态需水”问题理解还不尽相同。目前，与生态需水有关的概念和定义有多个方面，如“生态需水”、“生态用水”、“生态环境耗水”等。不同人从不同角度看问题有不同的理解与解释。总之，生态环境与水文水资源以及人类生存环境的交叉研究，面临许多挑战，也存在不同的学术观点与看法。

由于目前对“生态需（用）水量”一词，还没有确切的或者得到公认的定义，因此在对它的理解与计算上还存在这样那样的问题。总的来看，多数认为：生态需水量是指在水资源短缺地区为了维系生态系统生物群落基本生存和一定生态环境质量（或生态建设要求）的最小水资源需求量。它包括天然生态保护与人工生态建设所消耗的水量。其内涵：以可持续发展为前提的天然生态保护与人工生态建设的需水，其外延包括地带性植被所用降水和非地带性植被所用的径流。因此，生态需水量可以理解为维系一定生态系统功能所不能被占用的最小水资源需求量，包括天然生态和人工生态，其计算有河道内和河道外之分。基础是自然变化和人类活动影响下的流域水循环规律的认识与模拟。

·河道外的流域上的生态需水的计算

根据补给来源，生态需水首先可以分为降水性生态需水和径流性生态需水。降雨形成径流以及径流运动过程中，地带性植被所在的天然生态系统完全消耗降水量，非地带性植被所在的天然生态系统消耗径流量为主、降水为补充，处于地带性与非地带性的交错过渡带以消耗降水为主、径流为补充。

从生态系统形成的原动力又进一步分为天然生态需水和人工生态需水两大类。从植物生理角度分析生态需水，可以得到天然植被或农作物正常生长时的总腾发量ET。其水分来源有两部分：直接利用的有效降水，以及通过水利工程直接或间接利用的供水。

区域生态需水计算应该以流域为单元，建立变化环境下的流域水循环模型，如图1所示意。然后，充分利用高分辨率的土地利用遥感信息，结合陆面水文生态实验站的校核分析识别确定。对于每个流域，结合其生态特点和水循环特点，确定一级分区为山区、平原绿洲、过度区、荒漠无流区。为了突出人类活动影响，在山区和平原绿洲中进一步区分天然生态系统和人工生态系统，作为二级计算分区。二级计算单元内在以土地利用单元作为三级计算分区,由遥感信息土地利用图上读取各类生态面积单元。对三级分区的每一项，单独计算其生态需水或经济需水。在计算中考虑了天然植被或人工植被对径流性水资源和降水性水资源的同时利用。国家“85”科技攻关项目中的一种基于水循环概念的流域生态需水计算框图如图6所示意（细节略）。

·河道内的生态需水的计算

河道内的生态需水的计算主要考虑的问题是维系河流湖泊水系的生态平衡的最小水量。主要考虑的方面有：

维持河湖水生生物生存的最小需水量；

维系城市人工生态环境景观的最小需水量；

防止河流泥沙淤积所需最小径流量；

防止河流水污染的最小水量；

防止海水入侵所需维持的河道最小流量；

防止河道断流、湖泊萎缩所需维持的最小径流量

通常需要通过流域水循环模拟、枯水分析后，在给出一定生态环境标准（或要求）下确定上述多个的最小流量组合的阈值（具体方法讨论略）。

（3）水资源承载力评价指标及计算方法

水资源承载力评价指标的建立是水资源承载力研究中的另一个关键问题。核心是用什么指标体系反映“社会-经济-环境”系统的发展规模与质量？目前，借鉴土地资源承载力的概念，采用在水资源可供给量所能维持生产的粮食产量的基础上计算水资源承载力的方法显然将问题过于简化了[10]。

从目前的认识，水资源承载力评价指标的选取有不同的做法。例如，有人从定义出发直接选取可支持人口数量、工农业发展规模等人口和社会经济发展指标作为衡量水资源承载力大小的依据[14]。也有人从水资源可供水量、需水量，可承载人口、社会、经济技术发展水平和规模，水环境容量等方面综合考虑建立水资源承载力评价指标体系，采用层次分析方法进行评价[15]。

本文建议，从水资源承载力的基本概念出发，通过水循环系统模拟，水资源评价、生态需水估算和社会经济对水的需求分析，选取计算参数，主要有：对应不同保证率的水资源量，最小生态需水量，可利用水资源量，水资源需求量（包括人口需水，工业需水，农业需水，环境和其它需水等）；通过流域“社会-经济-环境”系统的实际分析，确定水资源承载力评价指标体系，如水资源承载力的平衡指数（IWSD）等。运用本文提出的量化方法，获得比较具体和实在的水资源承载力的度量结果，如维系现状/目标水平的人口规模所需要最少水资源量，维系现状/目标水平的经济规模所需要的最少水资源量等。

总之，希望概念清楚，基础扎实、评价方法简单、可比性好。这方面研究工作需要在实际中发展和完善。

4．结语

水资源承载力的研究在我国虽然已有诸多研究课题和论述，但总的来说，已有的研究重点主要集中在对水资源承载力的评价与计算等方面，还没有形成水资源承载力研究的成熟的理论和方法。笔者“抛砖引玉”。希望在其概念、新的理论与方法研究方面开展研讨。几点建议如下：

（1）加强学科交叉融合的研究

水资源承载力研究涵盖了从理论到实证，从“水-生态-社会经济”多学科基础问题和可持续发展问题。从变化环境下的水文循环水资源演变规律到流域水文生态、植被耗水机理等微观领域，从水文水资源科学到社会经济科学、规划科学等不同层次、不同学科的研究范围，并以多目标决策分析方法、系统动力学方法、遥感与地理信息系统方法等作为技术手段，因此，迫切需要加强学科交叉融合的研究。

（2）技术方法的创新

目前制约水资源承载力研究的一个重要因素就是数据的获取与分析处理。GIS在支持与水文和水环境有关的地理空间数据的获取、管理、分析、模拟和显示，以解决复杂的水资源、水环境规划和管理问题方面显示了其强大的功能[17]。水资源承载力研究必须突破陈旧的数据获取与分析手段，充分利用现代先进技术，将地面水文观测与空中遥感信息相结合，利用地理信息系统进行数值计算和模拟，并将现有水资源承载力数学模型方法与GIS集成，这是水资源承载力研究取得突破性进展的一个关键所在。

（3）研究领域的拓展

篇5

Abstract： The city wetland patches have the ability of self-repair and sustainable development， and play an important role in improving the urban ecological environment at city landscape restoration. Based on discussion of Sponge City， and Elastic Restoration theory， this paper takes the wetland patches restoration in Dounan district of Dianchi Lake as an example to analyze the importance of urban wetland elasticity landscape patches， describes the relationship between urban elasticity landscape patches and ecological environment construction of the city， and proposes the ideas and methods about reorganization of landscape patches， water network repairing， etc. It is aimed to find the entry point of the implementation with the landscape toughness development and sponge city， in order to build more way to get a solution to restore elasticity and toughness of the city.

关键词： 景观斑块；弹性修复；海绵城市；湿地

Key words： landscape patches；elastic restoration；sponge city；wetland

中图分类号：F205 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）20-0181-04

1 背景

城市景观是自然与人力在不同条件相互作用的产物。一个城市长期生产力、繁荣度和宜居性，从根本上由城市的可持续性（承载能力）和弹性（应对能力）决定。[1]我国以农业立国，在历史长河中，城市被良田所围绕，对于自然灾害与环境问题具有一定的防御能力。随着经济发展，昔日城市中的绿地斑块如农田、湿地、林地等被各类建筑、道路、广场等人工斑块所代替。城市化地表斑块变化的一个重要特征是不透水斑块取代了透水良好的自然斑块，自然水过程受到影响，城市环境恶化失去原有弹性，导致城市生态系统严重退化[2]。

过度开发使得城市景观破碎化，许多涵养水源的绿色弹性空间相继消失，城市绿网破坏，河流、湖泊等水体受到污染甚至断流。如此矛盾的局面正需要城市规划师在城市规划中找到人与自然和谐共处的关键点，建设具有良好生态基础设施系统的城市[3]，保护好城市的弹性景观斑块，通过绿色、蓝色以及灰色廊道的连接形成生态屏障，组建城市韧性（抵抗灾害的能力），从而创造弹性宜居的城市环境。

2 相关概念辨析

城市过度发展，生态环境变化，水土流失、洪涝灾害等“城市病”被广泛关注，传统观念中被认为是废弃物的雨水，也被重新审视，[4]人们逐渐意识到雨水作为一种可循环资源，影响城市居民的日常生活，关系城市的生态健康状况，塑造城市的景观斑块，组织城市的缓冲空间。城市绿色缓冲空间往往是城市弹性斑块的有机构成体，反作用于城市景观及生态系统，确保了城市的物、能平衡与资源的良性循环。（如图1）

2.1 海绵城市与弹性景观

海绵城市（Sponge City）是指城市能像海绵一样，在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“韧性”与“回弹”能力，有效保护和修复城市水生态，缓解城市内涝，削减城市径流污染负荷，涵养城市水资源，复兴城市水文化[5]。在一定程度上提升城市生态系统功能减少城市洪涝灾害发生。西方国家对雨水的利用由来已久，形成了最佳管理实践（Best Management Practices，简称BMPs）、低影响开发（Low Impact Development，简称LID）、水敏型城市设计（Water Sensitive Urban Design，简称WSUD）、绿色（雨洪）基础设施（Green Infrastructure，简称GI）等措施。这些都是海绵城市（Sponge City）雨水管理的重要理论基础。（如表1）。

弹性景观（Resilient Landscapes）是城市中用于抵抗自然灾害，维持城市生态系统稳定的重要韧性空间，强调基于人工参与的同时注重自然生态系统自我修复的能力。合理设计城市的弹性景观斑块，将不同功能的生态空间与雨水管理、生物栖息、公共休闲和审美需求相结合，连接城市“绿色”和“蓝色”斑块，为城市生态环境搭建起重要的生态保障屏障。城市湿地斑块构成城市景观，组织城市能源循环，如“海绵”一般，在应对城市生态失衡与自然灾难时，为城市生物提供安全庇护港，保护生物的多样性，保证城市景观的稳定与持续发展。

2.2 湿地斑块与弹性修复

湿地斑块是城市生态系统的重要组成部分，具有城市其他生态系统不可替代的多种生态服务功能，被认为是陆地生态系统的最佳利用方式。[10]国内许多学者认为，湿地（Wetland）是陆生生态系统和水生生态系统之间的过渡带，是一种复杂的生态系统。城市湿地（Urban Wetland）是指位于城市中，由水文、地貌、植物、动物等要素构成的，要素之间相互联系相互作用形成的具有防洪、污水净化和气候调节等特定功能的一种水陆生态系统。[11-12]湿地斑块对城市的建设贡献主要在于连接了城市（人工斑块）与水域（自然斑块），形成了半自然半人工的中间过渡地带，是重要的城市水陆枢纽与弹性缓冲空间，是城市与自然间的天然屏障，具有以下的生态学意义：

2.2.1 疏导水流，涵养水源

对于城市，湿地斑块无疑是良好的水流“储藏器”，随着城市无序扩张，河渠硬化，防浪堤高筑屡见不鲜。城市给、排水不畅，下雨时地表径流增大，形成快速排水模式，水资源难以保存。[13]城市污水处理不当，水体受到污染，湿地斑块支离破碎，蓄水能力严重不足，导致城市土地河流的水源安全问题。

2.2.2 净化水体，形成良性水网

湿地的植物，在长期自然演替过程中，对水体中的污染物有着一定的过滤、吸附和降解作用。“以绿养水”的生态支持模式[14]，在其自身生态承载力允许条件下，会促进水循环，形成良性水网络。在城市生态环境中，许多湿地斑块以及绿地斑块被河流廊道等联系成绿网，对城市水流起到层层净化的作用，形成天然依水而生的缓冲空间。

2.2.3 可持续发展，形成城市综合“海绵体”

可持续发展，需要可持续经济，首要就是对环境的低影响开发，低成本维护，低干扰管理，让城市可以自由的呼吸，要做到这一点最重要是城市中水的资源化，从而进行景观的弹性组织与资源循环利用。[15]水流的循环利用带来的是能流的循环持续，既促进了城市的物质、能量循环，又可以调节城市的自然环境。[16]

将湿地的弹性修复融入城市建设中，恢复景观斑块在应对城市问题中的稳定作用，从广义的角度理解海绵城市理论，发挥城市绿河流湿地等水陆交界面对雨水的吸纳、缓解作用，充分发挥城市绿地斑块对自然灾害的预防和缓解的能力，采用融、滞、消、散等措施，建设具有自然缓解、自然容纳、自然重构的城市综合“海绵体”（如图2）。[17]

总体来说，湿地的弹性修复设计，需要城市在防御自然灾难时做到以下4方面内容：

①了解水资源的重要性及在城市生态系统中扮演的角色，形成城市应对自然灾害的屏障和缓冲空间；②调节城市旱涝的基础上，加强绿地应对灾害的能力；③以城市绿色空间涵养水源，从而调节城市生态，减少自然灾害；④形成绿色弹性景观斑块，化对抗为共生，使城市生态自我修复能力提升。

3 城市的弹性景观――湿地斑块修复设计

3.1 研究区概况

云南滇池是城市发展中与湖争地，导致城市生态破坏的例子。1950年-1970年随着“围湖造田”运动，滇池先后萎缩近30km2水域。1990年“防浪堤”建造工程的启动，阻断水陆能量交流，沿湖湿地斑块严重破坏，城市生态系统失稳，蓄水、净水能力下降，自然灾害频发，昆明城市人居环境受到严重威胁。

研究区位于滇池湖岸东侧水陆交接处，北纬24°53′11″-24°53′34″，东经102°46′4″-102°46′30″，面积约24hm2，是斗南片区城市空间与滇池水域空间最后的生态屏障。研究区全年平均降雨789.6mm，有旱、雨季之分，降雨量集中于5-10月占全年降水量的86%-90%。随着斗南片区发展，城市生活生产废水肆意排放，导致滇池水体富营养化，维持该地区生态平衡的弹性景观――湿地斑块，在“造田”运动中消失殆尽，植被减少，生物生存环境受到威胁，研究区主要面临以下城市问题（如图3）：

①湿地退化，蓄水困难，内涝严重，交通受限。研究区较为平坦，在雨季后存在内涝问题，主要道路被雨水淹没，严重影响区域交通。湿地斑块退化，场地无法储存雨水，造成二次污染。

②水体富营养，水陆交接面硬化，生态失稳。作为水陆媒介的驳岸系统有着重要的生态学作用。研究区均为水泥驳岸，阻隔水陆物质能量传递，造成湿地景观斑块弹性缺失，水体富营养化严重。

③水体分离，排水困难，湿地斑块缺乏弹性。研究区水体分离，水网不联通，不能引导排水，造成雨季水体倒灌，植被受损，动物生境破坏，湿地斑块弹性不足，应对措施不够，无法达到湿地生态系统的自我修复与稳定。

3.2 弹性修复设计与措施

弹性修复，即在分析场地存在的主要城市问题基础上，运用生态设计、柔性恢复等方式进行场地各个景观斑块的修复和重建设计，以较低影响，增强其景观与生态系统应对生态扰动、人类活动及自然灾害时自我修复与重回稳定的能力。

通过对景观斑块的研究比较，依据研究区独特的水文、地理气候等条件，进行湿地生态系统的韧性修复，形成城市中良好的弹性景观斑块。尊重场地原有景观记忆，延续场地景观斑块的演变脉络，减少对场地的破坏。通过水体网络的重构组织场地绿地斑块的修复与更新引导场地产业的转型达到湿地景观斑块的韧性修复，做到低成本修复、少管理维护和弱生态破坏，营造良性、有序的城市景观过渡带。柔化城市边界，促进水陆生态系统物、能循环，形成依托于滇池周边城市的弹性湿地景观斑块。（如图4）基于对水陆交接带湿地斑块修复设计的研究，主要有以下几种方式：

3.2.1 整合地形，构建湿地骨架，通过水网联通形成弹性蓄水空间

在原有肌理基础上，根据场地降水、污染物种类等影响因素，利用研究区原有鱼塘，缓和边形成曲线水陆界面，增加水岸边长，创造供湿地鸟类等生物生存的小环境。增加观赏度的同时活化了水岸，使水、陆之间的物质、能量传递界面增长。

梳理地形，将研究区低洼内涝地块整理开发形成“湿地泡”，设置长淹没区、半淹没区域、偶尔淹没区域，与边界原有鱼塘链接形成净化网络，恢复湿地斑块的生态功能，创造动植物的生活生境，形成应对雨水的弹性空间。

3.2.2 软化驳岸，路网修复，形成多级式水体净化模式

进行水循环交流，将防浪堤岸进行适度开口，形成沿堤内流湿地泡，在防浪堤外增加立体绿化，形成水陆生态廊道，解决水泥堤岸高筑的生态隔离问题，同时也阻止雨水倒灌造成的堤顶路塌方，路网断裂。运用厂区拆卸废料加工形成空中景观高架系统，为湿地恢复提供空间，借鉴海绵城市理论形成水网净化系统，通过过滤池、氧化池、潜流湿地净化泡、表流湿地净化泡、末端强化池等多级式水体净化池，形成弹性可淹没区，收纳雨水，在必要时业区转型后的花卉大棚浇灌使用。

3.2.3 更新地块产业，借鉴海绵城市等理论，形成水循环系统及景观修复机制

海绵城市是关于水循环的智慧，城市湿地作为弹性景观的重要组成部分，作为城市绿地斑块的缓冲空间，为城市的生态健康及经济发展做出贡献。在研究区中依据不同条件，设置雨水的储存装置利用自然集水槽与大棚集水设施，从源头留住雨水。

通过产业更新，在温室大棚区通过立体绿化、无土栽培等技术栽植花卉、中草药等植物。防止浇灌废料中氮、磷等物质流入场地水系统，抬高厂区地平面在其底部形成1m的水槽用于收集雨水与浇灌用水，应用生态、物理等水处理方法，由湿地泡净化后排入研究区水网系统，既能够保证水体的自然循环，又能够最大限度的保护湿地、湖泊的水体安全。在湿地内部形成完整水循环系统，从而完成湿地斑块的景观修复，达到城市水陆交界带的柔性回归。

3.3 小结

对滇池斗南片区湿地斑块的修复研究，通过梳理研究区存在的主要生态问题，找到湿地斑块恢复的切入点，重构湿地斑块水网，以海绵城市理论研究入手，形成水循环系统网络，组织湿地斑块的柔性恢复，为动植物生存创造条件。另一方面，将研究区融入城市环境，尊重场地记忆，促使产业转型，把斗南片区的经济支柱产业――花卉贸易与地块产业衔接，形成特色鲜明集聚科研与生态旅游为一体的城市弹性斑块，达到水陆交接面湿地与城市发展的和谐，使城市中的景观斑块得到弹性修复，韧性重构及景观更新。

4 结语

城市发展对自然的掠夺造成绿地斑块支离破碎，水生态恶化、生物生境缺失，城市失去弹性和应对灾害的韧性。海绵城市理念对城市建设带来了健康发展的契机，为僵硬的城市加入地下和地上水系统的互动[18]。城市中的弹性景观空间、绿地斑块等在应对自然灾害时扮演着城市保卫者的角色。湿地作为城市景观斑块的一员，人们更应该意识到保护城市弹性空间与水环境安全的重要性与必要性。在城市弹性空间的景观修复研究中应该站在建设广义的“城市海绵体”水循环的角度上，对绿地斑块进行组织与重构，尊重场地精神，保证场地内部与外部生态循环的自我稳定。

湿地斑块是城市水岸空间的有机组成部分，提供城市中动物生存的必要环境。对城市湿地景观斑块的修复研究，既能对城市景观斑块的弹性进行重构，也能对城市的水安全、水循环和水环境进行恢复，达到城市生态系统的自我稳定与长久发展。湿地景观是海绵城市组成的一个重要环节，斑块间的连接性十分重要。单一的湿地仅仅是城市众多弹性景观斑块中的一员，对水循环、水网络的影响有限，需要在城市规划与设计中考虑绿色生态斑块、蓝色水体斑块与灰色基础设施斑块的连通性，通过韧性修复与设计形成统一的综合网络，才能使弹性斑块在城市的资源循环及应对自然灾害中达到生态效益的最大化。

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篇6

关键词：工业生活；污水；零排放；技术；解析

当前，工业、生活污水的污染已经成为我国经济发展的绊脚石，同时在全球范围内也引起了相关专家和学者的共同关注。怎样平稳地过渡――既不伤害生态环境，又能发展工业，是全球面临的共同课题。有效的水资源管控和废水的回收利用是工业、生活污水零排放的前提和保障。工业、生活污水的排放给群众的生产生活活动造成极大的伤害，而实现生活、工业污水的零排放，需要全社会的协同合作才能完成；并且这是一项系统工程，并非朝夕之功。

1 电解法

电解法是指：在电解过程中，因为阴极释放出电子使污水中的正离子因为与电子融合而还原；阳极获得电子使污水中的负离子与电子分离而氧化。而在电解污水时，污水中的有毒元素就会氧化，生成新型的元素，并从污水中分离出来，能够使污水的有毒元素被杀死一部分。笔者利用电解法处置电镀厂生成的含氰污水、医疗机构的污水以及餐饮污水。

（1）电镀厂污水的处置。电镀污水是一类毒性较大的工业污水，同时也是破坏生态环境的罪魁祸首之一。由于电镀污水的构成元素众多，并且电镀污水的毒性太大，处置起来有难度。因此电镀污水没有经过处置就排放，结果可想而知。

因为电镀杂质比较常见，因此可以运用一类涂层钛阳极的NaCIO试验设备，这类设备所生成的NaCIO浓度高、消耗低。通过电解法处置后的电厂污水的浓度由未电解前的15-25mg/L降低为0.1ug/L。

（2）制药企业污水的处置。对制药企业污水的处置意义重大，由于制药企业污水的细菌含量较大，而在以往也只是利用CI2与漂白粉处置，然而所收获的成效却差强人意。而经过不断的探索，人类利用电解盐水来处置制药企业的污水，使用元素铱-钌-锡-锰-钛五类元素涂层钛阳极。

假定制药企业所排污水中大肠埃希氏菌量是4×106个/毫升，病菌的总量为5×106个/毫升。通过电解盐水实施清洗后，10分钟后取回样本，这时大肠埃希氏菌量是3×103个/毫升，而每毫升的病菌总数不到350个，杀掉了99%的病菌，达成了零排放的初衷。

（3）多晶硅生产企业污水零排放。多晶硅、单晶硅生产污水在电子半导体工艺中生成的毒性特别大。多晶硅生产和研制流程中生成的废水水量充沛、常规办法处置后出水的毒害金属离子、氟等超过允许的范畴，对生态环境造成了严重的破坏；与此同时，因为我国水资源分布并不均衡，伴随城市用水量的渐渐变大，水资源开始变得稀缺，如处理后水直接排出，浪费了水资源――污水的回收迫在眉睫，水回收可以获得理想的社会效益和环境效益。

依赖本身的材质（通常是金属废弃原料）构成微电池并与污水生成化学反应。这时，电流的电流密度为26安/平方米，之后利用砂滤。实验做完之后，笔者对多晶硅生产企业污水的水质进行解析，其重铬酸盐指数为200-1000mg/L，基本实现了零排放的初衷。

2 构建并健全水循环体系

（1）氧化铝硅生产企业污水的零排放：

重要设施冷凝水的循环使用：

第一，因为烧成窑托轮、格子磨、管磨、排风机等设备相对集中，方便对冷凝水的回收和循环利用，构建窑磨循环水体系，并派遣专人进行看管，保证水能的供应和设施的平稳运转。

第二，烧成窑托轮冷凝水回收到空压循环水体系中。

第三，构建炉气压缩机冷凝水自身循环体系。

（2）多晶硅废水处理中的混合处理工艺。混合的本质就是混凝剂水解产物在水中的扩散难题，使水里的胶状微粒脱稳生成凝结效果，这也是节约药物成本的关键。

多晶硅废水处理中的混合处理工艺是利用管状的微涡管道混合器作为混合装置，并且聚合氯化铝溶液在传输泵之前进入，聚丙烯酰胺溶液在传输泵中进入，运用湍流微涡旋和离心惯性的特性，使聚合氯化铝溶液、聚丙烯酰胺溶液在废水中扩展，使废水中生成的胶状微粒能够脱稳。

（3）东水西调工程确保生活污水的零排放。通过近年来的改善，某市的东水西调工程产生下面几大难题：由于蒸发、浓缩致使污染元素汇集，必须重新对水源质量进行考察；一些用户对水质的要求较为严苛，现在的污水处置手段已不能满足用户的需求；回用水的使用出现瓶颈。

例如：某城市的东边区域的工业污水和生活污水的总量已高达350-380m3/h。

为了达成污水零排放的初衷，该城市的东水西调工程开始发挥作用：将以往未划入污水处置体系的东大沟污水、中心城区的生活污水以及工厂的废水回收到动力厂污水处理站；强化污水处置能力380m3/h；利用混凝、沉积、过滤等处理工序，并使用体积小、功效强的一体式净水装置进行水源的净化，高效清除了水中的悬浮物等有毒元素，使处置后的水质达到可以使用的地步。

东水西调工程的技术创新点在于：将原本未规划入污水处置体系的东大沟污水、中心城区的生活污水以及工厂的废水全部回收到污水处理厂来生产氧化铝，构成了某城市的水循环体系，并回收回用水300 m3/h。这样，不但提升了水的使用效率，也利用电解等新型工艺提升了水质量，并让水量互相补填，也提升了回用水的利用效率。该城市的东水西调零排放工程，是对新型污水处置技术的一次有效尝试，值得其它城市借鉴。并且，该污水处置体系化解了水循环体系离子汇集以及夏天温度太高的难题，而且节约了成本约40%。

3 结束语：

工业、生活污水的零排放技术是一类投资效果好、投资利益大的技术；也是全球污水排放领域所使用的常规技术。而怎样在常规技术上创新，使水资源的可持续运用变为现实，就需要不断更新零排放技术，并体现污水处理的实际价值。

参考文献：

[1] 李嘉，赵景发.膜生物反应器在海上采油平台生活污水处理中的应用[J].工业水处理，2013，33（09）：84-86.

[2] 陈荣，王晓昌，吴d等.城市独立园区污水零排放与最大化利用系统构建[J].给水排水，2013，39（07）：151-153.

[3] 杨静，徐秀银.规模化养猪场粪便污水零排放模式――以南通保龙生猪养殖有限公司为例[J].江苏农业科学，2013，41（06）：350-353.

篇7

关键词：室内、暖通空调、安装技术

一、前言

建筑工程的暖通空调系统对于改善工作和生活空间的湿度和温度有着重要的作用，然而在暖通空调系统的安装施工中会遇到各种问题，这样就会严重影响暖通空调系统施工安装的质量问题，也会影响人们对工作和生活环境的评价，因此一定要采取相应的解决措施。

二、室内暖通空调安装应该遵循的原则

1、以人为核心

人是安装施工工作的决策者、组织者、指挥者、操作者，在安装施工的各个环节中人员素质高低直接或间接影响项目的质量，在施工阶段重点强调人的责任感和质量观，提高人的素质，避免人为失误，保证安装施工阶段的基本质量。

2、预防为主

安装施工阶段质量管理和控制应以预防为主，即事先对各种影响施工质量的因素加以控制，做好事先控制和事中控制，加强对工序和中间产品的质量检查。

3、坚持质量标准，严格检查，用数据说话

质量标准是评价产品质量的尺度，数据是进行工程质量控制的基础和依据，是否符合合同中规定的质量要求应通过质量标准加以对照，用数据说话。

三、室内暖通空调系统在安装中常见的问题

1、空调管线与设备的定位问题

在进行暖通空调的安装过程中，管线与设备的定位问题是最常出现的问题，这其中的管道分类可以根据其性能特征与用途来进行，主要包括给水、排水、中水管道，热力、燃气、空气管道及供配电线路等等。在进行暖通空调系统的安装及设计过程中，要尽量避免同其他设施或者建筑有干扰，时刻关注暖通空调系统在运行中的安全性及方便性。

在进行室内暖通空调系统的管线与设备定位时，要在施工前期对建筑物周围进行严格的考察，避免出现冲突及干扰现象，在施工过程中要严格遵守暖通空调系统的要求及原则，注意管道的大小比例及线路设计，要保证小管道尽量避让大的管道，保证永久性管道线路的稳定性及科学性，避免在日后安装新管道的过程中发生冲突现象，最关键的是进行金属设备安装时一定要避开非金属设备，从而保障暖通空调系统的正常运行。

2、噪声超标在暖通空调运行时存在的问题

在暖通空调工作的过程中，在空调末端的系统设备在运转的同时，会产生不同零部件之间的噪声。因此，暖通空调安装完成之后，要进行调试，其产生的噪声要在国家相关标准的范围之内。就目前的研发技术而言：有些设备及技术的噪音已经可以控制在国家要求的噪声范围之内了，如：风机盘管技术；有些设备的噪音改革还未能达到国家的标准要求，如：大风量空调机组；还有的噪音是存在于设备与设备的安装连接处，连接处如果不能达到一定程度上的完美衔接，噪音是必然会出现的。

3、暖通空调水系统水循环不畅通的问题

暖通空调水系统至关重要，因为水系统如果出现问题的话，将直接影响到整个系统的正常有序运行。而暖通空调水系统水循环最为常见的问题就是：中央空调冷冻水系统。导致中央空调冷冻水系统循环不良的原因主要有：在设计安装的过程中因设计不合理导致的管线相互交叉，造成管线网络交叉循环不畅；暖通空调本身水系统管道的清理不干净，这样就直接导致了暖通空调水系统的堵塞，造成水系统循环不畅。

4、暖通空调系统在运转中的水凝结滴露问题

水凝结问题域的出现主要是由于在管道安装过程中施工不够严谨，没有认真检查管道和管件的材料质量，导致在管道的安装和保温过程中，管道与其他管道、管件及设备之间的连接不够严密，出现露水凝结的现象。另外，暖通空调系统在安装前没有进行严格的水压测试，导致系统的实际水压承受能力不达标，出现水凝结的问题。除此之外，凝结水的排水管道的坡度设计不合理，会使排水管道出现漏水现象；集水盘安装倾斜，排水口出现堵塞现象，都有可能造成盘水的外漏；冷冻水管和阀门出现故障，会影响管道的保温性能，使管道的外壁凝结冷凝水滴；管道在安装过程中没有严格按照施工规范，也有可能是管道和设备出现水凝结现象。因此，造成水凝结现象的原因较为复杂多样，给系统的检修和维护造成了很大的困扰，极大的影响了施工的进度和质量。

四、对于室内暖通空调安装问题的解决方法

1、管线及设备的合理布置

管线及设备的定位和标高出现交叉现象对于暖通空调系统的质量有着重要的影响。因此，施工单位应该重视管线及设备的合理布置，在进行图纸设计时，应该对管道和设备的位置进行专门的分类定位，改良数据的标注形式，突出数据重要性。在实际施工中发现设计误差应该及时进行修改和改善，避免为了方便而强行改变原有的设计布置。若在工程后期发现管线及设备的布置问题，改动代价过大，施工人员和设计人员应该认真研究，提出最优化的改进措施，确保系统整体的正常运行，避免管线及设备出现交叉现象。

2、处理好空调设备的运行噪声

由于空调设备运行噪声的产生原因是空调末端设备发生碰撞与摩擦，所以对于噪声控制来说，相关施工人员完全可通过分项安装好各个设备的方法来减小噪声。常见的有：第一，做好空调设备安装。安装空调设备时，一般情况下都要采取适当措施对空调机房进行吸音处理，常用的方法是在空调机房的内墙面利用隔音材料制作一层围护结构防止噪声外传；或者在机房内墙面直接粘吸声材料，减弱机房噪声。第二，做好水管的安装。水管安装要严格执行国家规范，冷冻水主干管及冷却水管吊架要采用弹簧减振吊架，而且吊架不能固定在楼板上，应尽量固定在梁上，或在梁与梁之间架设槽钢横梁固定。水管穿过楼板或过墙必须采用套管，且套管与水管之间要用阻燃材料填封。第三，做好风系统的安装。风管制作安装要严格按照国家规范进行施工，在风机进出口安装阻抗消声器，新风进口处采用消声百叶，风管适当部位设置消声器，风管弯头部位设置消声弯头，空调和新风消声器的外部采用优质保温材料保温，与静压箱一样其内贴优质吸音材料，确保风管不产生振动噪声。

3、解决水循环故障方法

对于暖通空调水系统水循环不畅通的问题，其解决方法主要有两个：第一，前期设计与规划要符合安装的要求，不免设计规划初始就存在线路不合理，造成的线路集结，导致的水循环不畅；第二：要对安装设备进行提前的检验，保证设备的通透性，避免堵塞问题的出现。

五、结束语

综上所述，伴随着社会经济的不断发展，城市居民对于暖通空调的需求越来越大，这样就使得暖通空调的市场前景广阔，所以必须要提高室内暖通空调系统的质量，这样可以有效的加强人们的生活环境。同时，作为建筑部门应该在保持现有发展速度的同时，及时发现工程中的问题，并且提出合理的解决措施，从而就能够实现暖通空调施工的高速发展。

参考文献

[1]衷晓岭.探讨室内暖通空调施工中存在的问题及对策[J].建筑工程技术与设计.2014，10（10）85-86.

篇8

关键词：绿色建筑；节能

Abstract: the ecological energy-saving green buildingspace, application in sustainable development strategy under the new century building, must walk the sustainable building footprints. It also determines the ecologicalgreen, energy-efficient building will become the people's higher requirements on architecture. Therefore, the green ecological architecture space design will become dominant and tone of architecture in the future.

Keywords: green building; energy-saving

中图分类号：TU2文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013）

一、绿色建筑的起源

绿色建筑的思潮最早起源于1970年代的两次世界能源危机，当时因为石油恐慌，兴起了建筑界的节能设计运动，《成长的极限》一书与两次能源危机所带来的冲击，唤起了广泛的环保意识，一些如“地球之友会”、“绿色和平组织”等跨国环保组织纷纷成立，在建筑思潮上，也激起了两大思想脉动，其一是“乡土建筑”，其二就是“生态建筑”。

“乡土建筑”使得设计者转向一些没有受到近代文明污染的“原始建筑”、“传统民居”中去追求灵感，去挖掘“地方风格”、“乡土特色”、赋予新建筑感动的乡土语汇与人文关怀，可说是近现代建筑史上最重要的活力源泉。

“生态建筑”则是对现代机械文明提出严重控诉的环境设计理论。其强调使用当地自然建材，尽量不使用近代能源及电化设备，一些采用覆土、温室、蓄热墙、草皮屋顶、风车、太阳能热水器等外形的节能建筑纷纷出现，甚至种植水耕植物、以回收雨水充当家庭用水、以人工湿地处理污水并养鱼等生态技术，成为“生态建筑”的设计重点。这波“生态建筑”的脉动，正是日后“绿色建筑”的先锋。

1993年，第18次国际建筑师大会，以“处于十字路口的建筑建设可持续的未来”为题，掀起了绿色建筑的旗帜，在地球环境危机的威胁下，追求建筑都市可持续发展，使得绿色建筑的浪潮以排山倒海之势蜂拥而来。

二、实现绿色建筑的途径

1.首先有正确的建筑风土美学修养。现代机械设备提供了环境控制的无限科技，但却使建筑物建筑物日渐丧失气候调节能力，也让建筑与都市丧失地方风貌。人类起源于热带，其后慢慢遍布在不同区域，以“穴居”与“火塘”征服寒带，以“帐篷”与“泥土”前进沙漠，以“干栏”与“吊床”征服雨林，但现代却依靠机械设备与能源消耗，无视于沙漠或热带雨林的差异，譬如：玻璃大楼由寒带至热带泛滥成灾，虽然有中空玻璃及LOW-E玻璃等技术来减少空调耗能，但究竟还是比不上实墙的节能效果。是对地方建筑风格的一种讽刺。以气候能源为科学依据的“建筑气候风土美学”，开创出有自主性、有地方文化、适合气候风土的绿色的建筑美学。

2.良好的建筑通风设计，是降低建筑空调耗能的先决条件，是最自然的建筑节能手法，也是绿色建筑最重要的调节对策。对于通风潜力良好的建筑，在北方气候或干燥气候地区，采用气密性良好的围护结构，以及固定通风口、控制通风量与通风路径的通风管、通风塔、壁炉、烟囱造型来设计；在热湿气候地区则采用“开放性通风设计“特有的建筑词汇，如细长平面、回廊、中庭、大屋顶等元素，设计者必定能创造出通风健康、节能的绿色建筑文化。

考虑建筑水循环设计，水是人类文明的起源，人类必须能与水共生共荣，才能有永续的生活质量，绿色建筑应考虑保水、节水、净水。以基地保水设计，来涵养建筑基地的养分，汇集大地的水分，不但可达到都市防洪与缓和都市热岛效应的目的，更可扩大土壤微生物的活动潜能，进而改善土壤质量并滋养植物，对生态环境有莫大帮助。现代都市污水系统常是集中型、封闭型、不可逆型的污水处理法，并非资源循环型社会应有的理想，我们应该进一步认识到污水循环利用的意义，“把水还给河川、把养分还给土壤”，才是水循环设计的极致，绿色建筑的水循环设计，就是建立居住环境可持续水资源利用的智慧。

3.建筑围护结构的节能设计。全球的建筑相关产业，已经消耗地球50%以上的能源，节能设计得宜的话，可轻松达到50%至60%的节能能源效果，建筑节能设计是绿色建筑之母。首先在规划上做到使建筑能有均匀的南北采光，避开炎热的东西之晒，单体设计时适度开窗，满足采光、通风的需求下，避免开大窗；其次选用良好的节能玻璃，如中空玻璃、LOW-E玻璃等；再者，室外的遮阳必不可少，有人不喜欢建筑外遮阳，而希望以室内窗帘等来遮挡烈日，但却事倍功半；一般而言，内遮阳可以挡去17%的日射热，而水平外遮阳可以做到68%的日射热。再者就是外墙外保温系统，外墙加保温层，减少了通过外墙所造成的热量损失，使室内温度恒定，改善了人居住环境的舒适度。北保温，南遮阳，在南方选用“遮阳性好的玻璃，在北方选用保温性好的玻璃，可达到事半功倍的效果。我们应学习南北气候的建筑风格，唯有忠于风土气候的建筑表现，才是绿色建筑具体的文化表现。

4.建筑CO2减量设计。减少钢筋混凝土构筑物的使用，钢筋混凝土中有高耗能、高污染、高二氧化碳排放的水泥所铸成，而且在营建过程及日后的拆除废弃物之污染也非常严重。办法之一是“建筑轻量化“，，多采用钢构筑物，木构筑物等可重复利用型材。办法二是结构设计合理化，减少结构建材的用量。建筑轻量化、建材再利用，唾弃过度浪费、过度装饰、过渡表现的建筑恶行，达到真正二氧化碳减量的目的。

三、绿色建筑今后坚持的原则

1、“越简单“是越好的的绿色建筑。人类社会的都市化现象，就是生态系复杂化、多层化的反生态现象。都市化规模越大，单位人口所消耗的·资源越多，所制造的污染更多，危害地球生态越严重，复杂化、巨型化、科技化的建筑物，在先天上就潜伏着低效率化、浪费化的风险，尽管建筑管理科技可以改善其效率，但这只是在其高度浪费的本质中减少一些挥霍而已，其违反生态的本质是不变的。复杂、繁琐的建筑系统，只是徒增设计、施工、维修、管理之能量转换损失而已，绝对不符合绿色建筑的精神，反而“越简单”的建筑系统，才是越好的绿色建筑。

2、“高科技“绝非是拯救地球的万灵丹，只要应用得宜的话，越简单的技术常有越好的收益，越便宜自然地设计常比高科技的设计更有效益，事前预防绝对胜于事后的治疗。真正的绿色建筑技术，通常是更便宜、更自然、更有效益、更无公害的，以通风采光设计减少空调照明耗能、以便宜的外遮阳设计取代昂贵的帷幕玻璃、以最少管理的自然绿地取代耗水、污染的人工花园，这些简单技术绝对不会造成绿色建筑更贵的情形。

3、“适当技术“的原则，尽量采用符合当地产业、设备、材料、劳动技术的水平。其在于使绿色建筑平民化，亦即在现有条件下，发挥最大的地球环保功能。高科技化、高效能化的建筑系统，事实上只是把空间机能转化为高度机能化、管理化的机器而已，违反“能量第二定律”及“适当技术”的原则。

4、“简朴建筑美学的“原则，我们的都市环境，常因一些故作姿态、张牙舞爪、不必要的装饰、争奇斗艳的建筑造型、变得更加糟蹋地球资源。“可持续生存”的理念认为必须尊重自然变化，让人们在夏天流一些汗、冬天传一些笨重的棉衣、上班爬一下楼梯、在市内走一点远路，才是健康的绿色设计。事实上绿色建筑科技的发展，永远无法补偿人类生活的堕落所造成的环境伤害。21世纪的今天，一股新简朴功能主义的风潮，以更磅礴的气势卷土重来，就是绿色建筑。“少一份建设就是一份功德、少一份装潢就是一份环保；简朴的居家最享受、环保的建筑最美”，才是绿色建筑所强调的“简朴建筑美学”。

四、结束语

绿色建筑是随着人类赖以生存的自然界，不断濒临失衡的危险现状所寻求的理智战略，它告诫人们必须重建人与自然有机和谐的统一体，实现社会经济与自然生态高水平的协调发展，建立人与自然共生共息、生态与经济共繁荣的持续发展的文明关系。

篇9

关键词：生态学；生态设计；风景园林

中图分类号：K928.73 文献标识码：A 文章编号：

引 言：近年来，人类在风景园林的规划、设计中越来越多地考虑园林的这一生态特性。从生态角度讲，园林景观设计应尽量改善人们的生活环境，使城市的生态负效应尽量得以补偿。园林景观设计中生态原则应用的最终目的是:与良好的生态过程协调，使其对环境的破坏影响达到最小而产出达到最大。

一风景园林生态设计概念

1生态设计

“设计”是一种将人的某种目的或需要转换为具体的物理形式或表达方式的过程。它是人类有意识塑造物质、能量和过程以满足预想的需要与欲望心。著名景观设计师斯图亚特•考恩认为:“任何与生态过程相协调，尽量使其对环境的破坏影响达到最小的设计形式都称为生态设计。这种协调意味着设计尊重物种多样性，减少对资源的剥夺，保持营养和水循环，维持植物生存环境和动物栖息地的质量，以有助于改善人居环境及生态系统的健康”。

2风景园林生态设计

风景园林是人们在城市中得以亲近自然，享受户外生活的场所，在它所构成的生态系统中，人类处于设计者、使用者和管理者的地位。设计要素包括山水地形、建筑、植物和水体、具有很大的人工成分，维持它正常运转的能源、物质均来自于园林景观生态系统外部，所以说它具有很大的开放性和不稳定性。无论是人工建造的园林，还是大自然赐予我们的天然财富，都可以看成是一种生命的存在，能够借助大自然的力量自我控制、自我调节、自我循环。

二生态学在风景园林设计中的应用

1以循环为主的水的设计

在风景园林设计中从生态因素方面对水的处理一般集中在水质的清洁、地表水循环、雨水收集、人工湿地系统处理污水、水的动态流动以及水资源的节约利用等方面。在风景园林设计中充分利用大型植物自然净化能力净化污水，并在此过程中促进大型动植物生长，增加绿化面积和野生动物栖息地，有利于良性生态环境的建设。

2以生态平衡、生物多样性为理论的植物配置的设计

（1）植物材料的选择

提高城市园林植物生态功能，应尽可能地扩大城市绿地面积，提高绿化覆盖率。对于构建城市生态园林，充分发挥植物的生态效应具有指导作用。因此，在植物材料选择时，应该因地制宜，发挥不同植物的各自优势，最大限度地满足植物生长所需要的生态条件，根据实际情况的不同，进行相应的选择。

（2）选用生态效益高的植物

不同的树种其生态作用和效益也不相同。因此，为了提高植物造景的生态效益就必须选择那些与各种污染气体相对应的抗性树种和生态效益较高的树种。

（3）遵从生物多样性原理，模拟自然群落的植物配置

建设城市生态园林要充分利用生态学原理，应考虑到植物的层次性、多样性以及各树种间和草木间群落的稳定性等问题，特别是针对树木间的生化相克和对人体产生过敏或有碍健康的各种问题都应考虑周全。不同植物配置在一起除考虑不同功能区的条件外，还应考虑植物相生相克性、阴阳性、观赏性，病虫害的交叉性，以及病虫害防治的难易程度，耐湿耐旱性、整体功能性的发挥等都是配置园林植物应考虑的重要因素。一般来说，乡土树种生命力和适应性强，能有效地防止病虫害暴发，常绿与落叶树种分隔栽植能有效地阻止病虫害的蔓延，林下植草比单一林地或草地更能有效利用光能及保持水土。耐阴灌木树种与喜光乔木树种配植，在增加土地利用率的同时，显著提高园林绿化的综合效益。

3保护并利用现有的自然生态系统

在风景园林设计中，应用生态学原理进行设计，保护自然环境不受或尽量少受人类的干扰，现有场地往往经过了很长的时间，已经形成了稳固的动植物生态系统。在景观改造时，根据生态平衡原理，要充分的保护利用，尊重场地原有的自然环境的生态特征，尽可能将原有的有价值的自然生态要素保留下来并加以利用，组织到园林景观的设计中去。

（1）利用当地的乡土资源

乡土资源是指经过长期的自然选择及物种演替后，对某一特定地区有高度生态适应性的自然植物区系成分的总称。它们是最能适应当地大气候生态环境的植物群体。除此之外使用乡土物种的管理和维护成本最少，能促使场地环境自生更新、自我养护。所以保护和利用当地特性物种也是时代对风景园林设计师的伦理要求。

（2）尊重场所自然演进过程

现代人的需要可能与历史上该场所中的人的需要不尽相同。因此，为场所而设计常常不会模仿和拘泥于传统的形式。但是从生态学理论来看，新的设计形式仍以场所的自然过程为依据，依据场所中的阳光、地形、水、植被等因素。设计的过程就是将这些带有场所特征的自然因素结合在设计之中，从而维护场所的健康。作为风景园林设计者应尽量保留原场所的自然特征，如泉水、溪流、造型树、已有地被、名树、古木、水、地形等，这是对自然的内在价值的认识和尊重，这样既能在一定程度上降低投资成本，又能避免为了过分追求形式的美感，对原有的生态系统造成无法弥补的破坏。

4利用现有及再生的材料和资源

生态学中，有一原理叫做循环再生原理，即倡导能源与物质的循环利用并贯穿于现代风景园林设计的始终，生态的风景园林设计要尽可能使用再生原料制成的材料，尽可能将场地上的材料和资源循环使用，最大限度地发挥材料的潜力，最大限度地减少了对新材料的需求，减少对生产材料所需的能源的索取。

5土壤的设计

在风景园林设计中，植物是必不可少的要素，因而在设计中选择适合植物生长的土壤就显得很重要。主要是考虑土壤的肥力和保水性，分析植物的生态学习性，选择适宜植物生长的土质。常规做法是将不适合或者污染的土壤换走，或在上面直接覆盖好土以利于植被生长，或对已经受到污染的土壤进行全面技术处理。采用生物疗法，处理污染土壤，增加土壤的腐殖质，增加微生物的活动，种植能吸收有毒物质的植被，使土壤情况逐步改善。

三结束语

总之，现代园林生态设计是要把人与自然、环境更紧密联系在一起。它表达了人类渴望与自然亲近、并与自然融合共生的愿望。随着公众生态意识的增强和生态科学技术的发展，人们对园林生态设计手法的探索也在持续进行。人与自然和谐共处的愿望在这些设计手法中得以表达。无论过程或结果，无论表象或本质，它们都体现了设计师对人与自然之间生态关系的思索与探究。

参考文献：

篇10

关键词:地理概念 教学情境 创设

The geography concept teaching situation establishment

Mou Dan

Abstract: The geography concept teaching needs to pay great attention to the teaching situation to establish,must establish the positive driving teaching atmosphere,must rest on the geography concept teaching situation the establishment principle,forms the concept teaching situation establishment system.The question situation establishment is establishes the strategy the essence.Must strengthen the geography concept teaching situation interactive.

Keywords: Geography concept Teaching situation Establishment

【中图分类号】G633.55【文献标识码】B 【文章编号】1009-9646(2009)09-0104-02

教学情境的创设就是对教学内容的情境化加工,其目的是创设出积极主动的教学氛围,促使学生积极主动地去思考问题、解决问题,并使学生产生积极的情感体验。在地理概念教学情境的创设过程中,要注重创设出能触及学生情感和意志领域的情境,并有意识地把学生引入到最佳心理状态,通过心理上的接受,达到问题情境与心理情境的共鸣和最佳融合。

1.地理概念教学情境的创设原则

传统教学中情境的呈现有以下几个特点:在呈现前有明确的问题引导,暗示情境将起的作用;情境的结果往往具有验证性;情境呈现的过程很容易控制,学生的思维不易扩散。很显然这样的情境呈现不能构成诱发学生问题意识的问题情境。依据建构主义理论,地理概念教学情境的创设应遵循以下原则:要激发学生的学习兴趣;要引发学生的认知冲突;要让学生有问题可问。

2.地理概念教学情境的创设策略

学生学习地理概念时迫切需要解决的问题往往有三个:为什么要引入概念?概念是什么?概念怎么用?从这些问题出发,依据地理概念教学情境的创设原则,形成概念教学情境创设体系,以使学生能提出这些问题,解决这些问题。地理概念教学情境的创设体系如下:

概念教学阶段创设策略创设要求创设目标

引入概念阶段影视情境热点情境实验情境乡土情境现场情境文献情境新奇性、趣味性

让学生在好奇中质疑明白为何要引入概念

建立概念阶段讨论情境研究性、过程性合作性 让学生在研究探讨问题过程中明白概念是什么

应用概念阶段热点情境乡土情境现场情境时地性、生活性层次性 让学生在问题解决中明白概念该怎么用

2.1 影视情境。

现代科学技术的迅速发展,为教育改革提供了条件,各种现代化科技成果被动用于教学中,既推动教学手段的更新,而且促进了教学方法的改革。投影、录像、微机的演示,扩大和改变视觉和听觉途径,提高视听效果。再现场景与情境,吸引学生的注意力,让学生在情感的熏染中,在情境的氛围中,感知地理概念,陶冶性情,激发兴趣,活跃思维。尤其是计算机程序教学,可将教师的思维过程用计算机的画面和文字体现出来并形成教学软件。通过剪辑电影、电视画面、动态电脑及精心编制的解说词,把各种地理概念情境真实地或“近似地”展现在学生面前,通过图、文、声、像等多种信息作用于学生,在他们的大脑皮层留下较深刻的地理事像痕迹,从而加深了学生对所学地理概念印象,提高了学生记忆地理知识的质量。

2.2 热点情境。

随着国际局势的激烈变化和我国与世界接轨后的密切联系,我国在国际事务中的地位和作用日益增强,广大学生也越来越关心国内外大事,关注着祖国在国际事务中的作用。针对这一特点,教师在地理概念教学中应该有针对性地选择时事热点地理内容进行情境创设。另外,此处热点更应包括各级各类涉及重要地理概念的命题热点,在高三复习阶段教师更应重视该方面情境的创设。

如我国有关“嫦娥奔月”计划实施近几年都将是地理热点内容,其涉及的地理概念非常之多,可引用的图文材料相当多。如“来自中国国防科工局的消息称,2009年3月1日16时13分10秒,嫦娥一号卫星在北京航天飞行控制中心科技人员的精确控制下,准确落于月球东经52.36度、南纬1.50度的预定撞击点,实现了预期目标,为中国探月一期工程画上一个圆满的句号。”运用该材料可复习区时、北京时间、天体系统等概念。运用“嫦娥一号”卫星月球表面三维影像探测结果图可复习遥感、地理信息系统、全球定位系统等概念。

2.3 实验情境。

通过实验演示,创设实验情境,引导学生观察现象,发现问题,分析问题,归纳结论,使学生更好地理解地理概念,并学会探求知识、设计实验的方法。

如“水体富营养化”教学。通过对含磷洗衣粉、无磷洗衣粉在清水的溶液中,观察“水葫芦”的生长繁殖过程来判断磷对植物生长的影响,从而达到从感性认识到理性认知的目的。

2.4 乡土情境。

实际生活是学生最了解也最感兴趣的,丰富的乡土地理素材是地理教学的源头活水。创设乡土生活情境,既可加深学生对教学内容的理解,同时也可激发学生学习的兴趣。

如出示一组太湖山(系台州市著名的旅游疗养地,位于黄岩、永嘉、乐清交界处,为金清港水系的源头,附近有三座水库)的照片及等高线地形图来学习山脊、山谷、陡崖、鞍部、盆地等一系列地形相关概念和水文相关概念。

2.5 现场情境。

不少地理概念照本宣科很抽象,可让学生到室外实地考察,在工厂、田间、野外等真实的生活与生产场景中学习知识。带领学生先观察地理事物的外部特征,再综合、分析,抓住事物的本质特征,形成概念的内涵,达到运用所学知识分析解决实际问题,并在运用中加深对知识理解的目的。

如学习亚热带常绿阔叶林这一概念时,让学生观察校园内的樟树、山茶树、玉兰树等,并与梧桐树、柳树、水杉等比较,了解到前三种树木的叶子革质:有光泽、呈椭圆形,并且终年常绿。“常绿阔叶”为它们共同特有的属性,它们都是典型的亚热带常绿阔叶树,由这些树木构成的森林即是亚热带常绿阔叶林。再让学生自己分析梧桐树、枫树、马尾松是不是常绿阔叶树?学生马上会回答:梧桐树、枫树是落叶阔叶树,马尾松常绿但不是阔叶。这样,学生对常绿阔叶林这一概念的内涵和外延就有了比较全面的认识。

2.6 讨论情境。

讨论情境的创设就是让不同品质的思维进行碰撞,进而引导学生深入探讨并归纳出最佳答案的思维过程。可实行加分机制让只听不说的害羞学生和习惯较差不参与的学生加入到讨论中来。具体操作如下:根据每次讨论情况,纪律良好、组员参与热情高、学习任务完成较好的小组给予加分。一周以后,累计总分排前两名的被评为优胜小组,对最后一名则送上“要努力”的牌子以示鼓励。为了集体荣誉,内向者也许就会使劲地给自己鼓励,其他成员也会热情地鼓励和帮助,大家携手共进。在个人奖项上,可设置“发言最优奖”和“最大进步奖”,有组员获个人奖励的,小组再加分。在这样的激励机制下,学生间既有合作又有竞争,大家取长补短,促进个性朝着和谐、美好的方向发展。

2.7 文献情境。

古典文献中的一些诗词歌赋也蕴含着丰富的地理知识,有些为学生耳熟能详,若教学中加以引用则能营造出一些意想不到的情境。如“清明时节雨纷纷;黄梅时节家家雨;雨滴梧桐秋夜长;清风细雨湿梅花。――不同时节的锋面雨”,“落红不是无情物,化作春泥更护花。――生物循环”,“月有阴晴圆缺,人有悲欢离合。――月相”等概念就很诗意地呈现眼前。

3.问题情境创设是创设策略的本质

问题是启动学生思维的“阀门”,上述种种创设策略最终归结到问题的创设上来。创设“问题情境”就是在教材内容和学生求知心理之间制造一种“不协调”,把学生引入一种与问题有关的情境的过程。这个过程也就是“不协调―探究―深思―发现―解决问题”的过程。“不协调”必须要质疑,把需要解决的问题,有意识地、巧妙地寓于各种各样符合学生实际的知识基础之中,在他们的心理上造成一种悬念,从而使学生的注意、记忆、思维凝聚在一起,以达到智力活动的最佳状态。教师根据学生情况和教材内容而创设的问题情境能诱发学生的好奇心和求知欲,点燃思维的火花。创设问题情境宜围绕教学目的,注意培养学生的发散性思维与创新意识,且难度适中。

引入概念阶段的问题情境既能吸引学生的注意力又能激发学生的求知欲望和学习热情。讲水循环概念时可设问:唐代大诗人李白诗曰:“黄河之水天上来,奔流到海不复回。”从水循环的科学观点来看对不对的呢?问题一提出,学生觉得惊奇有趣,急于知道问题的答案,自然对“水循环”产生浓厚的兴趣。

建立概念阶段的问题情境引发思考,把思维推向纵深。讲“洋流”的概念,可分析二战期间,德军潜艇利用直布罗陀海峡的“密度流”,偷渡这个被英军控制的海峡进出地中海,袭击盟军的案例。

应用概念阶段的问题情境培养学生活学活用能力,体会学有所用的乐趣。学习“太阳高度角”概念时,可引用晋•傅云《歌》:“日中万影正,夕中万影倾”,让学生分析太阳高度角在一天中是如何变化的,并讨论其科学性。

4.强化地理概念教学情境的互动性

创新思维只有在自由自在的思维空间中才能孕育诞生。没有宽松的环境,学生就没有自主性,而没有自主性就不会有创新行为。因而在学生处于高度紧张的机械接受知识、缺乏心理安全与自由的地方,他们创造性思维的火花是难以迸发出来的。情境教学特别强调宽松和谐学习环境的营造,让教学情境中的师、生、境诸因素产生互动,从而形成利于创新、易于创新的良好氛围,使学生的思维在宽阔的情境中无拘无束,纵横千里,任意驰骋。

在情境中师生互动,构建民主平等的师生关系。民主平等的师生关系是营造创新氛围的前提,教师在教学过程中应努力建立一种相互平等、相互尊重、相互信任的师生关系,形成民主和谐的教学气氛,使学生能在一个欢乐、和谐、宽松的环境中学习。而在情境中促进师生互动,则有助于良好师生关系的形成。在师生互动的情境中,师生之间既有信息的传递,又有情感的交流,更有思维的撞击,师生完全处于平等状态,使课堂成为培养学生创造性思维之花的理想场所。

在情境中生生互动,形成交流合作的良好气氛。当今科学的发展日益综合化,集体的创造取代了手工业式的个人创造。因此,当个人的创新置身于创新群体中时,群体的环境就不可避免地影响到个人的创新活动和创新能力的发展。因而在教学过程中,要十分重视使学生之间在情境中产生互动,形成相互交流、相互合作、相互补充、相互帮助的良好气氛。

在情境中境人互动,实现人境融合的理想境界。师生互动,生生互动,对营造良好的创新氛围至关重要,但境与人之间的互动同样重要。因为当学生和教师共同创设情境并成为情境的一部分,在其中思考、活动达到忘我境界时,便进入一种人境融合的最佳创新状态。这样学生融入情境中,而情境也因学生的加入而活。学生全身心的投入,使情境成为激发学生创新思维的沃土。

参考文献

[1] 高中地理(必修)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 湖南教育出版社