水资源工程论文范文

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中国防洪实践起始于20世纪50年代，经历了半个世纪的发展建设，目前中国已建成大、中、小型水库83000余座，总库容量4677亿m3，防洪堤26万km，重要蓄滞洪区97处，总面积约3.5万km2，蓄洪总容量约970亿m3。这些水利工程措施对中国开展防洪减灾工作起到了积极的推动作用，特别是367座大型水库（总库容3400多亿m3）和2524座中型水库（总库容693亿m3），更是对各级河道洪水起到了重要的控制和调节作用。同时，中国又是一个严重缺水的国家。伴随着社会经济的不断发展及人口的不断增长，一方面，干旱、河道断流、水污染等水安全问题日益突出；另一方面，一些大型水库在汛期为减少洪灾损失将洪水大量排弃，造成水资源的巨大浪费[。进入新时代新时期，特别是经历1998年长江大洪水之后，中国政府审时度势，对以前的防洪策略做了战略性的调整，提出了从“控制洪水”向“管理洪水”、从“工程水利”向“资源水利”、从“传统洪水”向“现代洪水”转变，力争实现人水和谐、人与自然协调发展的全方位、多角度的治水新理念和新方略。实现洪水资源安全利用[1]，可以利用洪水资源本身有利的一面，最大限度地挖掘洪水对促进中国经济、社会及生态环境可持续发展的作用，一定程度上缓解中国由于水资源短缺而对经济、社会发展造成的制约和限制。从根本上说，洪水资源安全利用的治水理念和策略符合中国基本国情和以人为本，全面、协调、可持续的科学发展观。由此可见，进行水库洪水资源优化调度研究具有深远的理论意义和重大的实践意义。

2.水库洪水资源化调度的研究进展

目前，随着认识的不断提高，无论从技术上还是管理上，都已使洪水资源化成为可能。洪水资源化，包括工程措施和非工程措施。水库洪水调度是目前一种最主要的主动防洪措施，它通过时空上重新分配水量，达到防洪错峰、蓄水兴利的目的，是实现洪水资源安全利用的一项重要非工程措施。水库洪水资源化利用有着悠久的历史，在过去的几十年时间里，从单一水库的常规调度到大规模水库群联合优化调度及水库洪水资源化调度，中国的水库洪水调度工作在技术上取得了一系列的进步。

2.1水库常规调度的方式

水库常规调度方式是以调度规则为依据，利用径流调节理论和水能计算方法来确定满足水库既定任务的蓄泄过程。常规调度方法主要有时历法和图解法，调度图由一些基本调度线组成，这些调度线是具有控制意义的水库蓄水量（或水位）变化过程线，是根据过去的水文气象资料和水利枢纽的实际应用工况绘制而成的。由于常规调度方法是一种半经验、半理论的方法，简单、直观，但调度结果不一定最优，且不便于处理复杂的水库调度问题。水库优化调度则是在常规调度方式和系统工程理论（最优化理论、智能算法等）的基础上建立和发展起来的一种新型调度方式，旨在建立以水库功能发挥为中心的水利水电系统目标函数，拟订目标函数应满足的约束条件，然后用最优化方法等现代计算方法求解由目标函数和约束条件组成的系统方程组，最后得到目标函数取最优值时所对应的水库控制运用方式。

2.2国外水库水资源的调度研究进展

20世纪50年代以来，随着系统工程理论的迅速发展和应用，国外许多学者将其应用到水库洪水调度研究中。1955年，美国的Little提出了水电系统随机动态规划调度模型，对水库优化调度问题进行了研究，从而标志着用系统工程方法研究水库洪水调度工作的开始。水库优化调度常采用的数学模型有线性规划（Linearprogramming，LP）、非线性规划（Nonlinearprogramming，NLP）及动态规划（Dynamicprogramming，DP）模型。该方法可在保证水库大坝安全可靠的情况下，解决各用水单位之间的矛盾，满足其基本要求，并能经济合理地利用水能资源，以获得最大的水利综合利用效益。

2.3国内水库水资源调度的研究进展

洪水具有资源、灾害双重属性，水库洪水资源化调度是新时期中国治水理念更新的产物，是经济社会发展的客观需要，是与时俱进、开拓创新的结果，也是实现兴利与除害结合、防洪与抗旱并举的一个具体典型体现。水库洪水资源化调度不等同于常规的水库防洪调度，它是利用现代科技水平与技术手段作为支撑，在不降低水库下游防洪标准的前提下，充分发挥水库的防洪与兴利功能。许多大型水库一般均具有防洪与兴利两项功能，由于中国长期遭受洪水灾害的困扰，因此常规水库调度方式过多考虑水库大坝防洪安全，造成了大量的水资源浪费现象。水库洪水资源化调度不是被动的防御洪水，而是兼顾防洪与兴利，利用现代科技手段突破水库设计中的部分防洪调度参数和规则，将防洪与兴利相结合进行调度。因此，不降低水库原有防洪标准是评价水库洪水资源化调度是否可行的最主要准则。另外，由于水库洪水调度过程中存在的若干不确定性（如设计入库洪水、洪水预报、调度模型不确定性等），洪水调度系统风险分析是实现洪水资源化过程中不可或缺的工作环节。洪水灾害风险管理是当前洪水管理的重要模式之一，因此须在深入细致地把握流域水资源洪水风险特性与演变趋向的基础上，因地制宜地将工程措施与非工程措施有机地结合起来，以非工程措施来推动更加有利于全局与长远利益的工程措施，辅以风险分担与风险补偿政策，形成与洪水共存的治水方略，将洪水风险控制在可承受的限度之内，促使人与自然之间的关系向良性互动方向转变。近年来，随着智能科学（如遗传算法、神经网络、模糊集理论等）及计算科学技术的不断发展，又相继出现了水库洪水优化调度的随机性模型、确定性模型研究以及各种模型求解的逐步优化算法、神经网络方法、遗传算法及聚合分解法等。1997年，马光文等将二进制编码的遗传算法应用于水库洪水优化调度系统并进行了研究。2001年，畅建霞等将十进制编码的改进遗传算法应用于水库洪水优化调度系统，有效克服了二进制编码的冗余问题。2005年，赵基花等应用改进的神经网络建立水库洪水优化调度函数，提高了计算精度。2006年，刘攀等针对三峡水库运行初期蓄水实时调度问题，提出了一种改进方法用于训练神经网络水库调度函数。应用结果表明：该方法虽不能最好地拟合训练样本与检验样本，但在调度过程中可以获得较大的发电效益。2006年，张静等以水库洪水优化调度方案指标值作为网络输入、以方案对模糊集“优”的隶属度作为输出建立网络模型，实现了对实际水库多个可行调度方案的优劣排序。2008年，陈立华等从编码方法、遗传算子和混合算法方面对标准遗传算法进行改进，提出了采用超立方体浮点数编码的自适应遗传算法和超立方体浮点数编码的遗传模拟退火算法，并在水库洪水优化调度中开展了应用研究。实施水库洪水资源化调度，可提高水电系统的经济管理水平，几乎在不增加任何额外投资的条件下，便可获得显著的经济效益。目前，智能科学及计算科学技术的迅速发展必将进一步推动水库（群）洪水资源化调度技术的研究与发展。利用现代成熟的计算科学技术建立水库（群）洪水调度的专家决策支持系统，并结合各种优化技术、模拟技术及专家经验，不断提高系统的通用性，从而可更加及时、准确、自动和直观地为决策者的科学决策提供可靠依据。

3.水库洪水调度方案设计

水库洪水调度的目的是根据已得到的实时洪水预报成果及水库面临时刻状态，在合理确定各调度目标权重和确保水库大坝防洪安全的前提下，对水库未来时刻的多个可行调度方案进行优劣抉择，从而使水库获得最大的防洪与兴利效益。水库洪水调度问题可归结为对若干可行调度方案的复杂决策问题，而任何系统决策问题均可以归结为以益损值为目标函数、决策方案为优化变量、自然状态为约束条件的方案优选问题，其中自然状态、决策方案、益损值和决策准则是解决这类问题的四个要素。因此，水库洪水调度问题实际上就是以行动方案为评价对象的一类特殊的复杂系统评价问题。系统综合评价的实质，就是如何合理地把多层次多维复杂系统评价指标转换成单层次一维系统评价指标的过程，该过程需要充分挖掘反映评价对象主要特征信息和评价主体价值判断信息的指标数据结构，需要定性分析和定量计算综合集成的可操作的、合适的综合评价方法。复杂系统方案优选评价问题往往涉及的指标众多，指标之间的关系也较复杂，且常常具有层次性。目前，主要采用定性与定量方法相结合、客观信息与主观信息相融合的各种系统工程方法。为此，2006年，金菊良等提出了复杂系统方案优选评价的理论框架：

（1）确定评价对象集生成函数。其中，对于系统评价对象是行动方案的方案优选问题，则常可用多目标规划法所得到的非劣解集作为评价对象集；对于系统评价对象是多种评价方法对同一系统问题所产生的多种评价结果，则这些评价方法本身也构成一种评价对象函数。复杂系统综合评价中评价对象的选取问题，至今仍是限制许多基于评价对象样本数据驱动的统计评价模型和机器学习模型广泛应用的瓶颈。

（2）对评价系统逐层分析，确定评价总目标、准则层、指标层，得到具有递阶层次结构的评价指标体系，并确定评价指标集生成函数。目前常用的评价指标集生成函数方法有德尔菲法（Delphimethod）、主成分法、层次分析法（Analytichierarchyprocess，AHP）、投影寻踪方法（Projectionpursuit，PP）等。评价指标体系既是判断评价对象价值标准的方式，也是表达系统总目标及实现总目标的具体途径。因此，评价指标集生成函数的合理选取在复杂系统综合评价的理论框架中极为重要。

（3）确定评价指标测度函数。若某指标本身就是一确定性实数变量，则可直接用其观测值、实验值作为该指标的测度；若指标是随机变量，则可用估计均值、标准差、相关系数等统计特征的有关统计计算方法及指标变量的概率分布确定该指标的测度。另外若指标是定性的，则需将其定量化。

（4）确定指标一致无量纲化函数。目前确定指标一致无量纲化函数的方法主要有广义指数法、广义线性功效系数法、非线性函数法、分段函数法等。评价指标一致无量纲化是目前处理综合评价不可公度性的主要途径，不同的函数对综合评价结果将产生显著影响。因此，需要根据系统评价总目标和约束条件，仔细选取并构造合适的指标一致无量纲化函数。

（5）确定评价指标权重函数。指标权重既是指标属性之间重要性差异程度的反映（主观权重），也是评价对象之间整体价值差异程度和评价指标在各评价对象观测值之间差异程度的体现（客观权重）。合理确定指标权重是影响系统评价结果是否合理的核心问题之一，已成为当前复杂系统评价研究的热点和难点。现有的确定指标权重函数的方法主要有客观赋权法、主观赋权法、主客观组合赋权法和变权重法等。权重实质上是一种特殊的定性指标，因此原则上，确定定性指标定量化的方法大多也可移用于确定指标权重。

（6）确定综合评价指标函数，实现对评价要素的优劣排序。由于实际评价系统评价主体、评价要素、评价指标及其层次结构的复杂性和评价标准的不确定性及动态性，上述众多综合评价方法尚存在技术单一或评价结果优劣差异不明显甚至与实际情况不符等缺点。

1.方案优选智能方法研究进展

由于系统方案优选决策评价问题的复杂性和不确定性，常规的系统评价方法已不能最佳地反映评价对象与评价指标之间的复杂关系。因此，这些方法只复杂系统决策评价问题提供部分参考工具，但不能产生智慧。在解决复杂系统评价问题时，在难于或不适宜建立常规数学模型的场合，要利用人的知识经验和人工智能、模糊识别等方法建立知识模型，越过数学模型的障碍，直接由知识模型转化为计算机模型，采用知识模型与数学模型相结合形成广义模型，以处理大系统的模型化问题。智能是指人们认识事物、运用和创新知识并解决问题的能力，它包括运用知识认识新事物、学习新方法、创造新思维、解决新问题等的能力。根据生物界“物竞天择、优胜劣汰”的运动变化规律，生物进化的过程实际上可以认为是某种优化问题的求解过程。因此，利用智能方法（如遗传算法、神经网络、模糊集等）人工模拟生物智能行为并将该优化思想应用于系统综合评价之中，可望在很大程度上提高优化的性能和效率。目前，模拟智能方法已成为建立和发展这类广义模型的最有效途径之一。

（1）遗传算法在系统评价方案优选中的应用。遗传算法（Geneticalgorithm，GA）是解决群体自适应启发式迭代寻优问题的一种直接搜索算法，也是解决系统优化问题的一种通用方法。它特别适用于常规优化方法难于处理的复杂系统非线性优化问题，是21世纪计算智能的关键技术之一。它直接面向优化问题，与常规优化方法相比，它的结果是一组好的解而不是单个解，这为解的使用者提供了可供选择的机会。所有这些都表明了遗传算法在复杂系统评价理论与实践中具有广泛的应用空间。实际上，现代系统工程的理论体系由于吸收、改进和创新遗传算法而焕然一新。

（2）人工神经网络在系统评价方案优选中的应用。人脑的最基本单元是神经元，一个典型的神经元通过接受来自其它神经元的信息，将其加工后又通过轴突发出电活性脉冲，大量的神经元相互作用，从而指导着我们正常的思维活动。人工神经网络（Artificialneuralnetworks，ANN）就是用工程技术手段模拟上述人脑神经元结构和功能特征的一类人工系统，它用非线性处理单元来模拟人脑神经元，构成一个大规模并行的非线性动力系统。与其它人工智能方法相比，神经网络具有自组织、自学习功能和较强的鲁棒性，HechtNielsen证明了在一定条件下，对于任意δ>0，存在一个三层神经网络，它能以δ均方误差的精度逼近任意平方可积非线性连续函数。显然，这种通用的函数逼近功能为神经网络技术在系统方案优选评价中的广泛应用提供了理论依据。

（3）模糊集理论在系统评价方案优选中的应用。模糊性是指事物概念和外延的不确定性，这些不确定性是由于客观事物的演化性、主观认识的经验性和科技发展的局限性等原因而产生的。模糊集（Fuzzysets）是以论域（所讨论的全体对象）为定义域、以区间[0，1]为值域的实数值函数，称该函数为隶属函数，用以刻画外延具有不确定性的各种概念（统称为模糊性概念），即论域中任一对象符合某属性概念的程度可用[0，1]上的某特定实数值来定量描述从数学角度看，模糊集与隶属函数相等价，模糊集是直观概念，而隶属函数是模糊集的数学表达形式。模糊集理论就是应用模糊集这一模拟人脑模糊思维的数学工具来定量描述、分析、识别、分类、判断、推理、决策和控制各种模糊事物所形成的一门现代应用数学分支学科。目前，已发展成熟并广为应用的模糊集理论主要有模糊模式识别、模糊聚类分析、模糊综合评价、模糊推理、模糊控制等方法。实践表明：由于实际系统评价问题中或许根本就不存在纯确定性评价模型，人类主观因素在这些实际评价过程中起着重要甚至主导作用。而人类处理主观因素的常用方法就是语言信息，语言信息的特点是其描述的模糊性，所描述的事物没有明确的外延。模糊集理论恰好可以直接利用人类语言信息及其运算，这就是模糊集理论在系统评价中可广泛成功应用的主要理论依据。

（4）集对分析在系统评价方案优选中的应用。集对分析（Setpairanalysis，SPA）是中国著名学者赵克勤先生于1989年提出的一种利用同、异、反联系数处理确定不确定系统模糊随机性的系统分析方法。集对分析理论能从不同侧面刻画优选方案评价指标与评价标准之间的差异情况，其内容丰富，几乎能涵盖整个模糊集理论，这为集对分析方法在系统优选评价中广泛开展应用研究提供了坚实的理论基础。总之，将遗传算法、人工神经网络、模糊集理论及集对分析等智能方法应用于复杂系统评价问题不仅是必要的，而且是可行的。深入而系统地开展这类应用基础研究，可以进一步揭示评价系统的复杂特征，更深刻地认识评价系统的本质属性、内在机制和结构形式，也有助于理解、掌握和改进各种常规系统评价方法，探索新的系统评价理论、模型及其方法论，以便选择正确的决策方案，科学地设计、协调、管理和控制人类所面对的各类复杂系统。

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关键词：工程水利资源水利转变

一、工程水利向资源水利转变既重要又紧迫

水是人类生存和社会发展不可缺少的物质条件，没有水就没有人类社会。当人类进入20世纪以来，工程水利的情况发生了巨大的变化，人口的急剧增长，经济的发展和城市化的高速发展等因素对水资源带来了巨大的变化和压力：一是生产、生活用水量急剧增加，人们对水质要求的提高；二是城市集中供水量骤增，迅速超过地域供水能力的限度，城市缺水严重；三是生活废水、工业污水迅速增长，特别是城市附近水域污染严重，使能够有效利用的水资源量在不断减少，生态环境也进一步遭到恶化。但是每一区域水资源总量是有限的，水资源短缺问题愈来愈突出。在这种情况下，光靠修建水利工程已经不能解决问题，修好的水库可能无水来；打了井、开了渠，有可能提引不到水。这时，人们开始转向水资源，开始重视和研究水资源问题；认识到必须从资源的开发、调配等方面来满足人类社会发展进步对水资源的需求，所以，资源水利逐渐产生和发展起来。资源水利将逐渐取代工程水利，并逐渐在水利事中占据主导地位，这是社会发展的规律。

二、工程水利与资源水利的关系

由工程水利向资源水利的转变是不是说不再加强水工程科学技术的研究和教育了，将不再需要大规模兴修水利工程，将不再需要注重水利工程的管理，而只去抓水资源，事实不是这样的。水旱灾害将始终存在。人们要控制水就要开发水利，就需要通过水利工程这一手段来实现水利的开发和综合利用。自建国以来，我国工程水利建设取得了许多令世界瞩目的成就，但是，随着社会主义现代化事业的高速发展，我国各项水利工程除害兴利的能力还不强，标准也不高，水利工程建设还必须继续加大投入，快速发展。因此，怎样利用科学技术的新成果，不断改善、提高对水利工程的建设和管理水平，是我们始终要走的道路。我国的科研、教育单位，规划设计与建设管理单位；对怎样建好、管理好工程，坚决不能放松警惕。我们的行政主管部门，一方面仍然需要加强对水利工程建设与管理的组织和指导；另一方面，应从建设、管理水利工程转向从规划设计上、政策法规上进行指导，水利工程的具体建设与管理，应该遵循我国社会主义市场经济的原则，由水利单位去管理和经营。实现了这—转变后，逐步重视并加强资源水利工作，同时水资源科研、教育与规划设计监测管理和水资源保护也就会逐步得到加强和发展。政府就能公正、合理地分配、调度与管理、保护好水资源；各个开发利用水资源的具体单位，如灌溉、供水、发电、航运、养殖、旅游以及防洪、排水等部门，都会按照统一的规划，通过工程水利而实现众多资源整合，从而达到合理开发利用的目的，为社会经济的快速发展服务。

三、工程水利与资源水利的特点

工程水利向资源水利转变是事物发展的必然规律。工程水利阶段有三个突出特点：一是水资源的量与质能充分满足人们生活和生产的需要；供给大于需求很多，造成水资源的严重浪费；二是人们要除水害就要兴建水利，只要修建水利工程，即可达到目的。三是水利科研、教育和政府行政管理；都完全是为如何修好工程、管好工程而服务的。而资源水利阶段的特点也很明显：一是水资源供不应求，不能无限制取用，要有计划的合理使用；二是必须站在国民经济与社会发展的高度来研究水资源的开发、利用与保护等项工作，确保社会经济的发展需要；三是政府部门、水利科研与教育单位，不仅要重视水利工程的兴修与管理，更要加强对水资源的开发利用与保护等方面的研究、教育和发展，并将资源水利与工程水利紧密结合起来，使水利事业的发展科学持久。

四、采取措施，推动工程水利向资源水利的转变

4.1要广泛开展工程水利向资源水利转变的学习研讨，提高认识，特别是广大的各级水利工作者。

4.2要加强对水资源的管理，促进资源水利工作的全面开展。特别是在水资源的质与量的管理上，要实行统一的管理与保护。还必须从法规、机构和体制上作出努力，进一步推进水资源的统一管理。

4.3要加强和完善水资源机构和队伍建设。首先在各级政府部门要建立健全强有力的水资源管理机构，充实业务骨干，培训现有工作人员，提升水利工作者的业务水平，以加强对资源水利各项业务工作能力的提高。于此同时，要建立和完善资源水利的科研与教育以及勘测设计等业务部门，制定这方面的计划和具体的工作任务，从而推动资源水利的快速发展。

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【关键字】生态景观，水网，基本思路，存在问题

中图分类号：S276.5文献标识码： A 文章编号：

一．前言

生态景观水网的构建，除了可以改善水系水体的水质，还能够解决水源地的问题，全面发挥景观水网的效益：首先，促进水资源发展模式的创新，目前大多数城市的水环境处于亚健康的状态，亟需提供治理保护的措施，为城市水资源的治理积累创新的经验；其次是景观水网的工程实施，为人类提供一个与大自然和谐相处的平台，保证城市的饮水安全，并不断提高城市的特色品位和个性魅力；再次，生态景观水网是城市可持续发展的强有力支持工程，尤其是生态重点保护 区域，通过将生态平衡、环境保护和城市发展三者的结合，提高水资源环境的承载能力。

二．城市生态景观水网存在的问题

城市生态水景观存在问题的分析，是针对性构建生态景观水网的基础依据，水体恶化、生态污染和水资源枯竭等现实的问题纵横交错，成为目前城市生态水景观发展的绊脚石：

1．河道生态功能逐渐丧失，水资源污染问题突出，与人类对水资源的基本需求形成强烈的矛盾，某些原本水资源丰富的南方城市，也逐渐沦落为污染严重的缺水城市。目前，大多数城市的内城河水质呈现继续恶化的趋势，生活污水、生产废水、工业废水和船舶废油等不断排入河道，而水体本身的纳污和自净能力有限，将制约着河道生态功能的正常发挥。

2．城市人口的增长、交通网络的扩展和商业项目的启动，大部分河道在城市建设的进程中被填埋，或者被改为暗沟，使得水系被分割，无法满足景观的水资源畅通要求。

3．为了满足防洪、泄洪和排污的需求，河道往往被人工化和渠道化改造，虽然有利于航运、发电和灌溉等实际需求，但水系将和土地等生态环境分离，对河岸植物和水生生物产生极大的负面影响，破坏河流周边的生态环境，阻碍了地下水系循环、地表水系循环和河道的自净等功能的实现，使得水资源污染的程度加重。

三．生态景观水网的构建思路分析

1．不断加强生态景观水网的重点环节建设

（一）要争取当地政府部门的支持。水网构建工程属于水利规划的一部分，需要与国家水利局等相关部门联系，争取纳入河道污染防治规划当中，以获得生态水网构建构成的资金技术支持，为水网构建工程创造良好的政策环境。

（二）协作机制的建立，生态景观水网的构建涉及到水务、环保、园林和房产等领域的内容，需要建立统一高效的协作机制，使得水网作为一个综合体进行协调性构建，因此必须抓住政策支持的时机，建立生态景观水网构建的工程领导小组，负责对管理制度的理顺和各方资源的整合，以便破解工作中的各种难题，保证生态景观水网构建工程的稳步建设。

（三）拓宽资金筹集的渠道，针对生态景观水网构建需要大批量资金的要求，在建设施工之前，要拓展资金的筹集渠道，加大融资的力度，一方面是争取银行机构的资金支持，争取更多的银行贷款，另一方面是利用市场推广的手段，推行生态补偿，将土地开发和水生态环境建设结合起来，以便从土地升值中获取足够的建设资金。

（四）制定生态景观水网构建工程的可行性研究方案，以此作为规划方案细化和完善的参考依据。目前，水资源的保护、水污染的处理等是生态水网构建的工程重点，我们要根据相关的规范要求，将工程项目一体化，根据批复的意见和整改要求，不断完善工程规划的方案。

2．构建生态景观水网的格局

（一）提升水系的景观生态效益。现在城市的高密度开发建设，影响生态景观水网的格局，因此，笔者认为要针对城市的生态水资源环境特点，构建水系网络生态格局：

（1）是结合水资源结构所处位置的地理条件，譬如针对淤泥填塞的河道，进行现场的治理和保护，沟通断头的河道，形成水系的流动，并采用继承和再生的方法，调整水资源系统，重新设计结构清晰的水网架构。

（2）是恢复被填埋的河道，改善缺乏绿化的水系生态价值，譬如重新开挖直河，通过以河流水系为轴心的绿化建设，汇集规模比较小而且分散的公园、绿地和园林，使得景观水网形成系统的城市绿化开放空间。

（3）就是利用水网建立相互联系的敞开式绿化空间，发挥水系的综合效益，并发挥水系本身的水网特色。

（二）是治理水污染，恢复生态水景观的生机。

水污染的治理和生态水景观的开发，两者之间存在相辅相成的关系，据调查，城市90％以上的的排水系统存在问题，在暴雨季节，所排除的污水没有经过处理就直接排放到河道中。

（1）为了解决生活和生产污水污染河道的问题，一方面要改变传统的雨污合流排水方式，将雨水和污水分流处理，截留进入河道的污水，减少河道的污染。另一方面要减缓暴雨季节地表径流冲入河道的速度，通过在公园、广场、湿地、河岸等公共空间设置休闲绿地，发挥绿化植被存蓄雨水和减少径流的作用，发挥其自然排水和水域净化的自然能动性，使得污水处理方式趋向于简单性、高效性的自然需求。

（2）是合理开发土地，增强水空间再生能力。土地是宝贵的资源，与水资源同宗一脉，必须予以充分的尊重和保护，而生态景观水网的构建，必须以长远的眼光考虑，加强土地的有效监控和科学引导，一方面要加强水系区域生态环境的整治，以便对水系区域的开发内容和容量进行合理掌控，保证水系周边绿地和植被的连续性，同时保证水系的自然属性和周边土地的融合性，也便于为水系的生物提供栖息地，发挥水系的生态廊道功能。另一方面则是重新塑造水系自然的生态环境，譬如增设水系周边的开放空间和文化设施等，创造生动的生态教育基地。

3．增强人们对水资源的保护意识

生态景观水网的构建属于人性化的工程项目，工程的最终受益群体和参与群体都是人。因此，要构建生态景观水网，实现水环境治理的目标，不仅要克服构建过程中的技术难点，还要改变人们对水资源的价值观和行为标准。目前很多城市水资源污染现象越来越严重，而且比例不断上升，笔者认为一方面要进行水资源保护知识的宣传，提高人们对水资源的保护和管理知识水平，以便在保护水资源的时候做到有的放矢，另一方面则要对生态景观水网的构建，改善生态水资源环境，以生动的水资源环境建设为例子，达到生态教育的目的，让人们在水资源生态环境中受益，将自身的生活环境融入到水资源生态环境当中，感受生态环境的变化，自觉提高环境保护的意识，促进生态景观水网的建设和发展。

四．结束语

生态景观水网与自然环境存在同宗一脉的长期磨合关系，水网的构建，需要结合自然水资源环境的空间动态和自然模式，通过对城市水资源景观问题的研究，寻找合适的生态景观水网构建的具体方法，以便改善水系水体的水质和解决水源地的问题，全面发挥景观水网的效益。总之，生态景观水网的构建需要从生态学的角度，对水资源景观进行优化建设，方可提高水资源的自我维持和自我更新能力，充分发挥生态景观水网的环保作用。

参考文献：

[1]聂呈荣 黎华寿 基塘系统：现状、问题与前景(被引用 11 次)[期刊论文] 《佛山科学技术学院学报(自然科学版)》-2001年1期

[2]杨晓英 罗兴章 隋国栋 郑正 基于清流水网的流域水污染控制战略和技术体系[期刊论文] 《自然杂志》ISTICPKU-2012年2期

[3]罗燕敏 文常春 城市中生态河涌水网的构筑--论南昌市玉带河整治中生态景观设计(被引用 1 次)[期刊论文] 《规划师》ISTICPKU-2004年11期

[4]吴琼 武汉市城市森林结构规划研究[学位论文]， 2009 - 华中农业大学：园林植物与观赏园艺

[5]安介生 历史时期江南地区水域景观体系的构成与变迁――基于嘉兴地区史志资料的探讨(被引用2次)[期刊论文] 《中国历史地理论丛》PKUCSSCI-2006年4期

[6]仝杰 西北干旱半干旱地区城镇水景观建设研究――以内蒙古磴口县城为例[学位论文]，2010 - 西北大学：城市规划与设计

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英文名称：Journal of Water Resources and Water Engineering

主管单位：教育部

主办单位：西北农林科技大学

出版周期：双月刊

出版地址：陕西省杨陵市

语

种：中文

开

本：大16开

国际刊号：1672-643X

国内刊号：61-1413/TV

邮发代号：

发行范围：国内外统一发行

创刊时间：1990

期刊收录：

中国科学引文数据库(CSCD―2008)

核心期刊：

期刊荣誉：

Caj-cd规范获奖期刊

联系方式

期刊简介

《水资源与水工程学报》（双月刊）创刊于1990年，由教育部主管、西北农林科技大学主办。本刊的办刊宗旨是：以学术质量为核心，不断提高期刊的社会效益和经济效益。严格遵守国家有关编辑出版政策、法规，贯彻国家“科技兴国”和“农业可持续发展”战略，充分发挥科技期刊的政治导向和科技导向，不断提高刊物的学术质量和知名度。

服务经济建设，促进学术繁荣，推动科技进步，力求反映国内外水利科技的最新成就、重要进展、当代水平与发展趋势，加速科研成果向现实生产力转化。

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【关键词】建筑设计 建筑概念设计 概念设计 设计思想 应用

中图分类号：TU2文献标识码： A

一．引言

水资源紧缺问题已成为世界性问题，目前全球范围内约有60%以上地区的陆地淡水供应不足，有40多个国家处于严重缺水状态，全世界约有1/3的人口无法得到安全供水。我国同样面临水资源短缺的问题，为了水资源紧缺问题，各个城市开始研究水回用技术和再生处理技术。城市处理污水的中水回用技术就是其中典型的水资源再生利用的一种方式。

二.我国污水回用现状。

我国在这方面起步较晚，目前我国最大的水资源再利用项目：高碑店污水处理厂再生水回用项目已经实施全线贯通。用于园林、环卫、工业等行业。我国早在1985 年将城市污水处理与利用列入国家科研课题，相继在北京、青岛、泰安、天津、大连、太原、淄博等城市开展了污水回用的实验研究工作，其中有些城市己修建了污水回用试点工程并取得了积极的成果，为全国的中水回用提供了技术依据，积累了一定的实践经验。

北京是我国污水回用发展较快的城市，至2010 年污水的再生利用量达到10 亿m3。大连市自1994 年以来，先后在12 座大型建筑中配套建设了中水实施，日节约淡水2000m3。

宁波市目前仅有一家中水回用单位，即宁波市污水处理厂的中水初级回用工程，污水处理后的出水灌溉厂区的草坪绿化。虽然我国部分城市在中水利用走在了前而，但是中水资源的利用与开发总体进展缓慢。

三.中水回用技术。

城市中水深度处理回用的处理技术按其机理可分为物理化学法、生物化学法和物化生化组合法等；按工艺路线可分为传统石灰石法、膜法处理工艺。以上工艺技术都能把污水处理为适合各种回用途径的出水，甚至达到高标准水质要求。先进的膜处理技术可以获得高质量的处理出水，但投资较大，传统深度处理技术的投资相对较低，但存在不少问题，且回用范围较小。因此，探索适合我国国情的中水深度处理回用新技术和工艺设备，对于经济、安全、快速地解决我国城市的缺水与水污染问题具有重要的意义。

城市中水深度处理回用在严重缺水的中东、非洲地区和经济发达的北美、西欧已成功应用多年，研究成果颇丰。特别是美国和加拿大，多数火力发电厂都是采用市政污水处理厂处理后的出水作为电厂的水源，在此领域技术处于领先地位。近年来，其工艺技术也在不断改进，过滤方式已逐步改变为膜处理工艺。

我国在城市污水回用方面的研究起步较晚，已经建成的中水回用工程多以传统石灰石处理工艺为主，应用膜生物反应器技术的大型工程实例还较少，且存在通量低、易污堵、能耗高、一次性投资较大等问题。目前，不少单位正在积极开展这方面的研究，寻求适合我国国情的经济合理的新工艺技术。国内污水厂中水回用大体有五种处理模式：一是采用膜过滤—反渗透双膜处理工艺；二是采用水解酸化—生物曝气—深层过滤—消毒处理工艺；三是采用浮选—过滤处理工艺；四是采用高效过滤处理工艺；五是采用絮凝沉淀工艺。

1.中水回用工艺流程：

中水回用处理一般包括预处理、主处理及深度处理三个阶段。其中预处理阶段主要有格栅和调节池两个处理单元，主要作用是去除污水中的固体杂质和均匀水质；主处理阶段是中水回用处理的关键，主要作用是去除污水的溶解性有机物；深度处理阶段主要以消毒处理为主，保证出水达到中水水标准。

中水回用主处理技术主要包括生物法、物化法及膜分离法。其中生物处理法是利用水中微生物的吸附、氧化分解污水中的有机物，包括好氧和厌氧微生物处理，一般采用多种工艺相结合的办法；物理化学处理法以混凝沉淀（气浮）技术及活性炭吸附相结合为基本方式，提高出水水质，但运行费用较高；膜处理技术一般采用超滤（微滤）或反渗透膜处理，其优点是SS去除率很高，占地面积少等优点。

处理工艺流程为：原水格栅调节池提升泵生物反应器循环泵膜组件消毒装置中水贮池中水用水系统

中水回用技术作为目前节约水源、防治水污染的重要途径，充分利用中水回用技术一方面缓解城市供水压力，同时大大节省企业排污费，降低生产成本，；另一方面保护周边环境的卫生，给城市营造良好的工作生活氛围。

2.中水回用技术特点：

（1）能高效地进行固液分离，将废水中的悬浮物质、胶体物质、生物单元流失的微生物菌群与已净化的水分开。分离工艺简单，占地面积小，出水水质好，一般不须经三级处理即可回用。

（2）可使生物处理单元内生物量维持在高浓度，使容积负荷大大提高，同时膜分离的高效性，使处理单元水力停留时间大大的缩短，生物反应器的占地面积相应减少。

（3）由于可防止各种微生物菌群的流失，有利于生长速度缓慢的细菌（硝化细菌等）的生长，从而使系统中各种代谢过程顺利进行。

（4）使一些大分子难降解有机物的停留时间变长，有利于它们的分解。

（5）膜处理技术与其它的过滤分离技术一样，在长期的运转过程中，膜作为一种过滤介质堵塞，膜的通过水量运转时间而逐渐下降有效的反冲洗和化学清洗可减缓膜通量的下降，维持MBR系统的有效使用寿命。

3.新型两级过滤膜生物反应（DF-MBR）技术

新型两级过滤膜生物反应（DF-MBR）是利用生化过滤单元去除水中的大部分有机污染物和悬浮颗粒物，减轻后续膜过滤单元的运行负荷，提高膜通量，减小膜过滤单元的设计规模及占地面积，进一步降低系统造价。

DF-MBR基本工艺流程为：

4.生物接触氧化法。

生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺,即采用活性污泥法与生物接触氧化法相结合的方式，好氧曝气采用活性污泥工艺，利用好氧微生物菌群氧化分解污水中的有机物，接触氧化工艺是通过生物膜的作用进一步吸附，降解污水中的有机物。具体结构采用的是多段推流式，即生物接触氧化池内分成多格，污水串联流过每一格间。可使每格生长的微生物与负荷条件相适应，有利于专性微生物的培养驯化，提高了处理的效率。

四.结束语：

中水处理技术是基于全球水资源紧缺和废水外排污染而兴起的技术，城市污水处理中水回用，既减少了污水直接排放的污染程度，同时又能最大程度的对水资源进行再生利用，可谓一举多得。城市污水就近处理并回用，可以保证水资源稳定可靠，同时又能减少供水管网的压力，有利于环境城市污水处理及排水管网的压力，缓解水资源紧张的问题。城市污水处理、中水回用正成为污水处理和发展的重要方向。

参考文献：

[1]杨文昭 YANG Wen-zhao 城市处理污水的中水回用技术探讨[期刊论文] 《广州大学学报（自然科学版）》 -2004年4期

[2]谢攀峰 平顶山市污水净化公司中水回用项目技术探讨 [期刊论文] 《环境保护》 PKU CSSCI -2008年14期

[3]杨承鸿 YANG Cheng-hong 中水回用技术及其存在问题探讨[期刊论文] 《山西建筑》 -2010年23期

[4]李善仁 肖艳 LI Shan-renXIAO Yan 上海市白龙港城市污水处理厂中水回用工程[期刊论文] 《中国给水排水》 ISTIC PKU -2009年2期

[5]王晓 过滤吸附在中水回用处理中的应用研究 [学位论文]2010 - 青岛理工大学：环境工程

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治水兴国，任重道远

说到水文，这是一个古老的学科，因为人类治水已经有数千年历史。可以说，一部人类文明史就是一部人与水打交道的历史。李冰的都江堰，让原本蛮荒的四川盆地变成了千万亩良田；举世闻名的京杭大运河更是便利了南北交通并巩固中央政权在全国的统治。水文学科的核心是讨论水如何循环的问题。而其派生出的水资源工程学科，它的出发点是遵循水文循环的原理，并以此来为实际工程中的水资源合理配置提供技术支持。水文及水资源工程专业就是这两门学科共同组成的。

课程充实，重视实践

用科目繁多形容水文与水资源工程专业的课程，一点不为过。但这种繁多并不是混乱地堆砌在一起，而是注重课程与课程之间一环套一环的衔接，构建起立体的知识体系。

高等数学、线性代数、概率统计、大学物理、VB编程设计等是基础课。高等数学的思想方法将渗透在日后的每门专业课中，比如微积分，虽然很简单，却是探究科学世界最有力的工具，水力学中的静水压力、三维流体运动，气象学的压高公式、风的运动，水文学中的土壤下渗公式、汇流卷积公式等等都与此密不可分。概率统计在汇流理论、洪水频率计算中是不可或缺的理论工具。另外是计算机编程，水文专业非常需要计算机建模的能力，学到蓄满产流模型、单位线方法、马斯京根法演算这几个模型方法时，如果可以自己编程运算，不仅提高效率，而且可以得到巨大的成就感。

说到专业课，不得不提到其中最精彩的部分――课程设计。老师会下发一个任务书，要求学生运用所学的原理，自己编程计算，并分析结果，给出论证。通常，上专业课更多的是对众多知识点进行识记，而如何灵活运用这门课所教的理论去解决实际问题，则在课程设计中体现。一门课程设计通常需要花费一周甚至更多的时间，每到这时，你会看到自习室里摆满了笔记本，大家都在加班加点地编程或者调试程序。然后，笔耕不辍地写上几大页纸，等到一份完整的课设报告出炉后，才能舒一口气。其实在以后工作中，常常需要做一个项目的算稿，要给出工程所用到的具体计算方法和详细计算结果，当结果通过总工程师的审查后，才能将其写在最终报告上。而这种算稿，和大学时期做的课程设计相类似，因此现在的课程设计是为以后的工作打下良好的基础。

另外，水文属于自然科学和工程科学，因此这门学科的学习中少不了野外实习。以我所在的学校为例，我们需要进行自然地理实习、气象实习、水利工程实习、水文综合实习、水文测验实习，实地参观大坝、抽水站、水文站、污水处理厂等，并与专家进行交流。实习的魅力之一就在于它将书本上的理论鲜活地展示在眼前。自然地理实习在宜兴的丘陵，大家就着书本认识了各种岩石、植被形态、河谷地貌；气象学实习在北极阁的江苏省气象台预报中心，在那里我们了解了天气预报制作的全过程；水利工程实习，参观了江都水利枢纽，在水电站机组的轰鸣声中，感受着南水北调这一宏大工程的脉动；水文综合实习，在污水处理厂，我们使黑臭的污水变成了涓涓清流。最有意思的水文测验实习，泛舟于宣州水阳江上，同学们通过各种方法对江水的流速和流量等进行分析。然后回到水文站里进行资料整编和制图，在实习老师的指导下，以前上课提到的几个理论问题全都在这里得到了解决。就是这样，带着好奇带着疑问，在领略一路风景之余，既系统复习了课堂上的知识又学到了很多课堂以外的内容，真是收获颇丰！

就业或深造，我走我的路

学完了理论，进行了实践，就该到了大家最关心的就业问题了。作为连续两年的“绿牌”专业，水文与水资源工程专业就业完全没有压力。而且除了就业率高外，对口也是我们专业就业的一大特点。具体说来，水文与水资源专业培养方向大致可分为以下五类：一是民生水利方向，侧重于培养学生小水利、小水电、农村饮水工程及灌溉工程设计、施工、监理能力，就业可去各级水利局及其下属的设计院所；二是水土保持方向，侧重于培养学生水土保持设计、管理能力，就业可去各级水保局及水保站；三是水文测验方向，侧重于培养基础水文部门技术人员，就业可去各级水文局、站，如省水文局、流域委员会水文局等；四是水库水电站运行方向，侧重于培养学生水库水电站调度运行管理能力，就业可去各类水电开发企业、梯调中心；五是水文地质方向，侧重培养学生工程水文地质调查能力，就业可去各类水文地质单位。此外，一些大型民营企业在招聘会上也吸引了不少同学的眼球，比较有名的有北京江河瑞通、北京清流科技、福建四创等等，学水文的主要从事水文仪器、防洪预报系统、水库调度系统的研发。还可以去电力口子的单位，如南瑞集团、国电南京自动化股份有限公司，从事水利水电自动化方面的工作。

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节约用水数学小论文论文关键词：节约用水 关爱水 珍惜水 永恒主题

论文摘要：地处黄河三角洲的东营市是一个淡水资源相对匮乏的地区，黄河水资源是主要的可供淡水资源。随着工业化进程的加快和黄河三角洲开发战略的实施，更加剧了水资源的供需不平衡状态。加强水资源统一管理，合理开发利用，全面加强节水管理，有效治理水污染社会经济发展的重要任务。为此，加强城市工业节水、农业节水灌溉和水污染防治势在必行；如何有效地实施节水措施，提高水资源利用率，治理水污染已成为东营社会经济发展的核心问题。

2010年，“世界水日”和“中国水周”主题分别是“卫生用水”和“加强节约和保护，实现水资源的可持续利用”。看着这样的主题，我们不禁想起那句警世名言：如果我们不珍惜宝贵的水资源，那么地球上最后的一滴水很有可能就是我们的眼泪！在此，笔者结合三角洲地区水资源现状，呼吁人们从自身做起，珍惜水、关爱水、重视水、节约水，保障水资源的可持续利用，努力促进事业发展、生活提高、环境改善。节约用水，合理利用水资源，治理水污染，保护生态平衡，是造福千秋万代的主题，是永恒的主题。

一、水是不可代替的特殊资源

水是人类赖以生存和发展的重要资源之一，是不可缺少、不可代替的特殊资源。没有水就没有生命，就没有文明的进步、经济的发展和社会的稳定。世界上的水资源是有限的，经济和社会的发展必须与水的供应相适应，不能无限制地采水用水，不能超越水资源的承载能力。随着黄河三角洲大开发战略的实施，工业化进程的加快、人口的不断增长和经济的不断发展，淡水资源的需求量不断增加；同时，由于不合理的利用和水污染的加剧，本来短缺的淡水资源日益紧张。

二、节水工作存在的主要问题

一是节水机制不够理顺、理论不够清晰、指导思想不明确。要针对我市水资源短缺的具体情况，形成建设节水防污型强市的理论，科学地指导节水工作。

二是节水目标不够明确。节水目标要定在水资源总量供需平衡的范围内，应以区域水资源的供需平衡为基础，与开源相协调，确保水资源的高效利用。

三是工作重点不够突出。从水的需求来看，生活和生产用水都在抓节水，但目前重点不够突出。生产用水应以行业万元生产总值用水定额为纲，逐步与国际接轨，促进产业结构调整；生活，尤其是城市生活用水应向国际节水型国家看齐；生态用水也应该节水，主要是系统规划，狠抓用水后的生态系统改善效益。

四是管理体制不够有力。节水应该是地域、流域和行业提高用水总效率的统一体，应该有权威机构在统一的法规和政策指导下，互相配合、相互衔接、互为补充、优化配置，才能实现用水总效率的科学提高。

总之，节水工作最主要的是解决机制问题。没有好的机制，节水工作只是口号，不会有实质性的进展。节约用水涉及各行各业，千家万户，需要在强有力的政策法规和机制的约束下与广大用水户的积极自觉行动相结合，才可能全面开创节水工作的新局面。

三、节水应适应社会经济发展要求

节水是确保水资源合理利用、经济社会快速发展、人与自然和谐相处的必然要求，也是全面建设节水型社会，促进生态平衡的先决条件。通过节水工作的良好运行，进一步处理好人和水的关系，实现水资源的高效利用、合理配置和有效保护，实现区域经济社会和生态的可持续发展。节水用水应在效率、效益和可持续利用上做文章。效率的含义是降低单位实物产出的水资源消耗量，效益是提高单位水资源消耗的价值量，可持续是水资源利用不以牺牲生态环境为代价。一是水资源利用的高效率，建立节水型农业、节水型工业和节水型城市。采取工程、经济、技术、行政措施，减少水资源开发利用各个环节的损失和浪费；二是资源配置的高效益，构建节水型经济。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；三是社会与经济发展与水资源承载能力相适应，实施可持续发展战略。四是统筹规划、合理布局和精心管理，协调好生活、生产和生态用水的关系，优先保障生态环境用水。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。实现高效率、可持续发展。

四、发挥节水潜力促进节水工作高效运行

目前，我们应当充分认识到用水效率较低，水资源配置不尽合理，节水效益低下的实际和严重的水资源浪费现象，从源头上查找症结，做好节水工作潜力很大。

（一）用水效率较低。我国经济社会发展一直走的是粗放性利用资源的模式。在用水方面，普遍存在用水浪费和利用效率不高的弊端。据有关资料显示，我国万元GDP用水量为680立方米，是世界平均水平的4倍，是美国的8倍。具体到农业、工业、城镇生活用水的情况是：农业用水绝大部分为农田灌溉用水，主要由各类水利工程供水，形成分布于全国的大、中、小型灌区。农业灌区用水利用率只有40%左右，部分地区灌溉单位用水量偏高，仍存在大水漫灌现象，而发达国家农业用水利用率可达70%～80%以上。工业用水重复利用率不到55%（含乡镇工业），而发达国家则为75%～85%，我国工业万元产值用水量91立方米，万元GDP用水量331立方米，是发达国家的5～10倍。城镇生活用水一是供水跑、冒、滴、漏现象相当严重，城市供水漏失率为9%以上；有的城市供水漏失率高达12%以上；因此，节水潜力巨大。

（二）治理水污染。污水处理回用是节水的一条重要途径。加强污水处理厂改扩建工程建设，提高污水的重复利用率，城市污水再生处理水平将会有较大提高。回用量将进一步增大。

（三）利用微咸水和海水替代一部分淡水是沿海地区节约淡水的一条重要措施。随着经济社会的发展和淡水资源供应紧张，海水淡化、直接利用海水替代冲厕、冷却水等利用海水事业也得到一定的发展。

五、节水措施

（一）提高全民节水意识

充分利用一切宣传形式，大力宣传节约用水的方针、政策、法规和科学知识，增强全社会的节水意识。建立健全节水工作的社会监督体系，多形式、多层次组织社会公众参与节水工作。充分发挥新闻媒体的舆论监督作用，树立节水光荣的社会风尚。节水工作要与需水和开源相配合，协调生产、生活和生态用水，共同建立安全可靠的水资源供给与节水型经济社会发展保障体系，达到区域水资源供需的基本平衡。在社会与经济发展的总体规划、城市规划和建设重大项目都必须考虑水资源条件，要附水资源和节约用水的专项规划或论证，以水定规模，以水定产。在缺水地区要妥善布局城镇建设，严格限制高耗水工业和农作物的发展，严禁引进高耗水、高污染工业项目。建立健全节水管理体系、法制体系和技术推广服务体系，建立起适应社会主义市场经济体制的节水运行机制和节水产业，确保全民节水意识的提高。

（二）健全节水法规体系

依据《中华人民共和国水法》等法规。制定明确的有利于节水事业和节水产业发展的制度和政策。同时节水主管部门也应与有关部门会商，制定一些有利于促进节水发展的优惠规定，强化节水治污措施，鼓励废水利用，促进节水工作的健康发展。

（三）加强节水工作的领导

应当切实节水工作的领导，实行行政首长负责制。调动全社会的力量，实行全民节水。各级各部门都要建立相应的节水机制，明确职责分工，强化职能，明确措施和责任人，定期部署、协调、监督和检查推动各部门、各行业的节水工作。应重点对高耗水、高污染行业进行监督和考核，将节水措施落在实处。

（四）建立健全节水管理制度

全面推行计划用水制度。各级水行政主管部门应会同有关供水部门，根据水资源统一规划和水的供求计划，编制供水计划，报同级计划主管部门批准，下达执行。实行区域和流域总量控制、定额供水。

（五）合理提高供水价格促进节水

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工程地质学是水利工程、土木工程、地质资源与地质工程等学科的一门较重要的专业基础课。它是研究人类工程建设活动与自然地质环境相互作用和相互影响的一门地质科学，是以地学学科的理论为基础，应用数学、力学的知识和工程学科的技术与方法，来解决与工程规划、设计、施工和运营有关的地质问题[2]。由于工程地质学涉及内容多，概念广，实践性很强，且学生缺乏必要的实践经验和机会，因此，如何在有限的教学时间内合理安排教学环节，使学生既能牢固掌握工程地质学的基本概念及基本原理，又具备分析工程地质条件、解决工程地质问题的能力，是一个值得探讨的问题。笔者结合近年来在工程地质学课程教学与实践经验，针对目前工程地质学课程教学中存在的问题，就如何提高水文与水资源工程专业工程地质学课程教学质量与教学效果进行探讨。

一、煤炭院校水文与水资源工程专业工程地质学课程教学存在的问题

（一）课程内容多，授课学时少

根据国家高等教育对人才培养的要求，近些年来，多数院校在培养方案的制定上存在着向公共课倾斜的现象，这使得专业课学时被不断压缩。主要表现在课程学时少，尤其是实践教学环节。过去动辄几十学时乃至上百学时的课程，现在多为32～48学时。在多数煤炭院校中，水文与水资源工程专业开设有基础地质学、矿物岩石学、构造地质学等课程，具有一定的地学背景。即便如此，工程地质学课程仍涉及工程岩土学、工程动力地质作用、岩土工程勘察等方面的内容，这使得该课程教学内容繁杂，教师上课难度增大。在此情况下，如不进行课程教学改革，教师就无法很好地完成相关内容的讲授；同时学生对专业领域知识的学习也将停留在较浅的感性认知阶段，不能理解机理性的问题，更不能深刻地认识该课程在国民经济建设中的作用，这势必对学生未来就业产生不利的影响。

（二）教学方法单调

工程地质学课程基本概念和基本原理较多，同时该课程又具有很强的实践性，因此，单一的多媒体或板书授课模式很难调动学生的积极性。加之个别教师实践经验不足，存在照本宣科的现象；而个别教师授课又完全脱离指定教材，这些都容易使学生产生厌学心理。此外，课程中涉及的一些教学内容，诸如崩塌、滑坡等灾害的形成机理及演化过程等比较抽象，单纯在PPT中以图片形式展示，不能很好地呈现，学生缺少感性的认识，这在一定程度上挫伤了学生学习的积极性和主动性。

（三）实践环节薄弱

近些年来，随着高校的不断扩张，教学资源的投入问题已经成为高校普遍面临的问题。具体到实践教学环节，主要体现两个方面：一方面野外实践场地或基地功能缺失，满足不了野外实践教学的需求；另一方面学生人数与设备台套数不成比例，同时也存在部分试验仪器无场地安放的尴尬局面，导致部分试验无法开出，学生动手能力得不到培养。此外，还存在实验教学方式和时间不灵活等问题。目前多数院校的室内实验都是教师准备好试验后，学生在制定的条件下按照实验指导书进行，学生真正思考的较少，部分学生既不动脑也不动手，而是依靠同组其他同学来完成实验，这不利于学生实践能力的培养，容易导致学生实践能力不足或丧失。

（四）考核方式单一

考核成绩比例分配不合理，多数院校该课程考核成绩都是由期末考试成绩（约占70%～80%）和平时成绩（占20%～30%）组成，而平时成绩又多以上课出勤率、课外作业以及实践环节表现等形式存在，其中上课出勤率占主导地位。这样难免会存在一些学生到课不听课，考前突击且考分很高的现象。此外，考核的内容也不够全面，多侧重于理论知识，往往忽视学生动手能力的考核，最终导致校内所学知识与实际工作脱节，不利于综合人才的培养。

二、课程教学改革探索

针对当前教学过程中存在的问题，结合近年来的教学和实践经验，提出从教学内容、教学手段和教学环节等几方面对课程教学进行改革。

（一）合理优化教学内容，改专业通识教学为行业特色教学

在教学内容的选择上，要突出院校的特色优势。针对煤炭院校水文与水资源工程专业具有地学背景这一特点，工程地质学课程教学可主要讲解三部分的内容，即岩土体工程地质性质研究、工程动力地质作用研究以及工程地质勘察等。岩土体工程地质性质研究是该课程的基础，该部分主要讲授土的物质组成、物理力学性质以及岩土体的工程地质特性；工程动力地质作用研究是该课程的核心内容，讲授学时应占总学时的一半以上。该部分主要讲授活断层和地震、斜坡、岩溶、泥石流及地下硐室的工程地质研究；工程地质勘察部分主要讲授工程地质测绘、勘探、试验以及长期观测等几种工程地质勘察方法。课程教学要确保在有限的学时内突出重点，同时也要注意前后所学课程内容上的衔接，避免重复。

（二）丰富教学方法和手段，改单一的满堂灌为交互式教学

工程地质学具有较强的实践性，其教学目标是要培养学生对于工程地质现象的认识、判断能力和工程地质问题的分析、处理能力，这需要在传统教学模式的基础上，紧扣学科的发展前沿和热点问题，丰富教学方法和手段，灵活组织课堂教学。

传统课堂教学方式使学生获取的知识较多地局限在抽象的经验上，而现代化的教学手段不仅可以使学生获取抽象的理论知识，还可以提供丰富的观察经验，在一定程度上将理论与实践相结合，因此要充分利用现代化的教学手段。如在讲授滑坡、泥石流等内容时可采用flash动画或影像资料展示灾害的形成过程、危害以及其防治措施；在讲授地震的工程地质研究内容时可结合典型的地震（512汶川大地震），讲解地震发生的机理及预警预防措施；在讲解地下硐室位置的工程地质论证时，可借助物理模型来分析地形、地质构造、岩性特征等对硐室位置的影响等等。这些方法和手段的引入不仅可增强教学的直观性、主动性，同时也可节省一定的时间，扩大课堂教学的信息量，提高教学效果。

鉴于该课程内容多，课时少，可采取学生自学、教师课堂讲解和课外辅导答疑相结合的教学方法，以锻炼学生的自学能力。还可就工程地质学领域的热点问题，设置课堂辩论。通过教师布置论题学生收集资料学生课堂辩论教师讲解剖析的教学过程，改过去教学单行道（教师到学生）为双行道（教师到学生，学生到教师），引导学生分析问题和解决问题。例如，针对近期发生的崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害，可设置地质灾害的主要诱因？人类活动or自然条件的论题，让学生通过查阅与崩塌、滑坡、泥石流等灾害相关的资料，展开讨论与辩论，从而达到牢固掌握崩塌、滑坡、泥石流等相关知识的目的。此外，还可增加一些工程实例课，让学生尝试用所学知识去解决实际问题。例如利用最新发生的地震、滑坡及泥石流等地质灾害的工程实例，探讨这些灾害的发生机理及防治措施，从而锻炼学生发现问题和分析问题的能力。

（三）加强实践环节教学，改被动式接受为主动式探索

在实施实践教学活动时，要强调以学生为主体，培养学生的动手能力，充分发挥实验教师的引导作用。在进行实验之前，指导教师可提出实验要求及注意事项，并给出参考意见，让学生自行设计实验方案，将原来的验证性实验改为设计性实验。尽量创造条件让学生开拓思维，发挥想象力和创造力，激发学生学习的主动性和积极性，提高洞察力，培养严肃认真和实事求是的工作作风，提高学生的综合素质。

野外实践应有效地将理论与实际相结合。因此，在进行野外实践教学时地点应尽可能选择工程地质现象丰富的地方。对河南理工大学而言，可在市区北部的缝山针公园进行为期半天的实践教学活动。结合园区内原有采石场开挖形成的人工边坡讲解边坡的应力分布状态及变化特征，边坡变形破坏类型及稳定性的影响因素，同时还可结合该园区的生态恢复治理工程讲解边坡变形破坏的防治原则和措施。此外，可结合水文与水资源工程专业学生未来就业意愿和方向，在毕业设计（论文）环节安排一些与工程地质有关的实践内容，例如岩土工程勘察设计或岩土工程分析与评价、边坡稳定性分析与评价以及煤矸石堆积体稳定性分析等。在毕业设计（论文）过程中要充分发挥学生的主观能动性，让学生多动手、多动脑，多方位培养学生获取知识的能力和创新能力。

（四）完善考核内容与方式，改重视理论考核为突出实践性考核

改变考核成绩的比例组成，将平时考核成绩的比例提高10%～20%，弱化到课率在平时成绩中的主导地位，突出学生实践环节的综合表现。同时加大课堂表现方面的考核力度，就重点内容的一些问题进行课堂提问，积极主动回答问题者每次加2分，答对的再加3分，这在一定程度上能促进学生思考问题的积极性，也有利于教与学之间的互动。在考核内容上要增加一些综合能力的考核，不仅要考核理论知识，还要设置一些案例分析题，考核学生运用所学理论知识解决实际问题的能力，使学生综合素质得到提高。

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【关键词】污水处理；机械设备安装；质量控制

中图分类号：O213.1 文献标识码：A 文章编号：

一、引言

在我们生活的地球上，有70%的面积为水所覆盖，但是其中的淡水资源却极其有限，只占整个地球水资源的0.26%，且淡水资源的分布极其的不均衡，在上世纪50年代以后，人口急剧的增长，工业也得到了迅速的发展，经济面貌得到了很大的改善，但是福兮祸所伏，经济的发展和人口的扩展也使得地球上的淡水资源迅速的恶化，水资源产生了前所未有的危机。我国人口众多，人均水资源数量很少，且水资源的分布极度的不均衡，随着我国工业化进程的加速，水资源的污染也日趋严重，目前，我国七大水系中极大部分河段污染严重，86%的城市河段普遍超标，全国7亿多人饮用大肠杆菌超标的水，1.64亿人饮用有机污染严重的水，3500万人饮用硝酸盐超标的水在当前的背景下，污水处理已经成为了与人们生存发展密不可分的新型产业，污水处理与自来水的生产和供水处于同等重要的地位。

二、污水处理技术简介

污水处理技术是为了使污水达到排水某一水体或再次使用的水质要求，并对其进行净化的过程，污水处理技术的运用非常广泛，已经走进了人们的日常生活中，目前，污水处理技术已经广泛的应用于建筑、农业，交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等各个领域。现代污水处理技术，按照其处理程度来划分，可以分为一级、二级和三级处理，一般根据水质状况和处理后的水的去向来确定污水处理程度。目前，我国国家对污水的处理是将其引往集水池，对集水池末尾一格调节pH，用一级溶气水泵提升到一级压力溶气罐，同时吸入空气和聚凝脱色剂，将在一级压力溶气罐内的一级饱和溶气水骤然释放到一级气浮池形成一级处理水；一级处理水溢入缓冲池，再在控制pH用二级溶气水泵将一级处理水提升至二级压力溶气罐内，同时吸入空气和聚凝脱色剂，将二级压力溶气罐内的二级饱和溶气水骤然释放到二级气浮池形成二级处理水并自溢至沉淀池沉淀后排放；一、二级气浮池中的浮泥入浮泥池，压滤成滤饼，滤液回引至集水池。随着社会的发展，人们对污水处理技术的要求不断提高，污水处理设备的技术含量也不断增强，施工难度也日益加大，这也对施工建设单位的积水水平和管理能力也带来了前所未有的挑战，在现阶段下，如何管控好污水处理设备的质量已经成为污水处理中一个亟待解决的问题。

三、如何做好污水处理机械设备安装的质量控制

（一）做好污水处理设备安装的准备工作

要做好污水处理机械的质量控制工作，必须要首先做好污水处理设备安装前的准备工作，这主要包括以下几个方面：

1.了解污水处理设备安装的相关技术

管理人员要对污水处理设备安装的相关技术有详细的了解，不仅要了解机械设备的技术要求、特点、性能，还应该熟知机械设备的质量检测报告、安装说明、安装记录等资料和文件，根据资料做好安装前的论证工作，全面掌控好在安装过程中可能出现的问题，并根据具体的问题制定相关的处理方案，组织工作人员进行演示。同时，根据污水处理设备安装的技术特点，成立由施工企业、监理人员、工作人员共同组成的设备安装指挥部门，详细检查设备的数量、参数、零部件以及系统的数据，对机械设备的安装进行动态的监控，确保设备和零配件的安装全部到位。

2. 了解污水处理设备安装现场的水文地质条件

一般情况下，污水处理厂大多处于地势较低的地区，因此，管理人员要对要对污水处理设备安装现场的水文地质条件进行全面的了解，在工程施工的过程中，就要根据施工现场的水文地质情况避开雨季，如果施工工地中有其他的工程，就要在施工前制定好严谨的施工措施，同时做好施工场地的平整工作，清理好场地的杂物和垃圾，制定好相关的防水、防风以及防冻措施，保障工程的施工可以井然进行。

（二）做好污水处理设备的安装工作

要做好污水处理机械的质量控制工作，设备的安装是重中之重，管理人员应该制定好科学合理的制度，在前期的挖孔阶段应该采取三班不间断工作的方式，建立完善的交接班制度，两班交接的过程中必须交代清楚目前施工中存在的问题，对于孔内的照明应该采用36伏以下的低压电，如果设备时安装在潮湿的地区，那么必须安装相应的防水灯头，对于空口要设置好安全盖板，挖空人员的工作时一定要做好防护工作，戴好安全帽，在下方工具时，挖空人员要处在盖板下面，以免发生施工事故。同时，管理人员要安排相应的工作人员对挖空人员工作用的软梯进行定期的检查，如果发现安全隐患，一定要在第一时间解决，在安全隐患解决好之后才能让工作人员使用，在各种雨雪大风等恶劣天气时，要停止施工，制定好完善的电气管理方案，只有专业的操作人员才可以进行操作，保障施工安全。

（三）做好污水处理设备安装与土建工程的衔接工作

土建工程师污水处理设备安装工作的基础，也是保证污水处理设备安装质量的前提，土建工程质量的高低决定着污水处理设备安装得质量，因此，在进行设备安装时，应该与土建工程的进度进行紧密的结合，与土建施工人员做好良好的沟通工作，向土建施工人员提供完善的施工图纸，告知其混凝土的结构、预留孔的位置以及设备安装的高度，保证污水处理设备安装工作可以与土建工程进行完好的衔接。

（四）做好关键部位的质量管控工作

关键部位的质量管控工作是污水处理机械设备安装的质量控制的重点之一，这主要包括以下几个方面：

1.做好接地电阻的质量管控工作

污水处理设备主要靠各种接地电阻来连接，所以，在接地电网的铺设过程中，一定要严格的按照施工流程来进行，认真的做好接地电阻的施工工作，在施工完成后，要做好后续的检查工作，确保各个工序都符合设计标准的质量管控要求。

2.做好工艺管道的铺设工作

污水厂涉及的管道很多，包括污泥管道、加药管道、污水管道、给水管道、空气管道等等，这些管道也是污水处理设备的核心，对污水处理的效果有着极大的影响，因此，管理人员一定要把好管道的质量关，确保管道的质量符合设计的要求，在管道投入使用后，要安排相关的工作人员做好管道的维护工作，延长整个管道的使用寿命。

3.做好污泥处理系统以及除臭系统的质量管控工作

污水厂的污泥处理系统和除臭系统影响着污水处理工作的成败，对于这两个设备，管理人员也要严把质量关，检查设备是否有符合国家标准的合格证、产地证书以及质量认证标志和安全标志等，看设备的处理功能是否适合污水厂的技术要求，严格防止假冒伪劣商品流入施工现场。

3.做好水下设备的质量管控工作

污水厂的水下设备在使用中隐藏在水下，但是也不能忽视其质量的管控工作，在设备安装的过程中，管理人员就要安排专人做好水下设备如搅拌器、潜水泵、曝气管的性能检验工作，在设备投入使用之后，也要定期安排专人做好水下设备的检验工作，发现安全隐患要在第一时间进行修复。

参考文献：

【1】解斐：浅谈污水处理机械设备安装工程质量的合理控制[期刊论文]，内蒙古科技与经济，2010（11）

【2】刘 蕊：污水处理机械设备安装的质量控制[期刊论文]，中国高新技术，2009（10）

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英文名称：Journal of Hydraulic Engineering

主管单位：中国科协

主办单位：中国水利学会

出版周期：月刊

出版地址：北京市

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种：中文

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本：大16开

国际刊号：0559-9350

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发行范围：国内外统一发行

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