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水循環建設范文1
關鍵詞：鑄鋼車間；凈循環系統；濁循環系統
1工程概況
本項目位于四川德陽，鑄鋼車間設計熔煉能力：1萬噸/年，最大件熔煉能力為：100噸，其鑄造工段部分工藝設備需要冷卻水，循環冷卻水水量、溫度、水質等參數見下表：
注：真空泵為水蒸氣噴射真空泵，濁循環水中主要含廢煙氣、少量油污、金屬氧化皮等。
2系統介紹
由于上表①中真空泵循環水水質與其余設備循環水系統水質不同，本工程循環水系統按兩套設計：⑴濁循環冷卻水系統，供設備①使用，補充水采用普通自來水；⑵凈循環冷卻水系統，供其余設備使用，補充水為軟化水。軟化水由182/480D2-1500×2400全自動軟水器制備，產水量：35m3/h ，雙床流量控制一用一備。
2.1濁循環冷卻水系統，系統流程如下：
按德陽地區濕球溫度26℃設計，選用FGBL-900高溫型冷卻塔（N=18.5×2＝37 kW）一臺，置于循環泵房外冷水池1上，冷水池1有效容積：115m3，熱水池1有效容積：81m3。FGBL-900高溫型冷卻塔冷卻水量：900 m3/h，制品重：17.8t，運轉重量：29.4t。
熱水泵選用KQSN300-M13/348雙吸泵二臺（一用一備），單臺Q=474 m3/h ~790 m3/h ~948 m3/h，H=40m~34m~28m，N=90kW，冷水泵選用KQSN300-M6/482雙吸泵二臺（一用一備），單臺Q= 431 m3/h ~719 m3/h ~863 m3/h，H=82m~78m~71m，N=250kW，冷卻塔前過濾器選用LZGSL－4型高速過濾器二臺，單臺最大濾水量：500m3/h，冷、熱水泵均設在循環泵房內，高速過濾器設置在循環泵房北側室外地坪上。
2.2凈循環冷卻水系統，系統流程如下：
按德陽地區濕球溫度26℃設計，選用FGBL-700高溫型冷卻塔（N=15×2=30kW）二臺，置于循環泵房外冷水池2上，冷水池2有效容積：210m3，熱水池2有效容積：135m3。FGBL-700高溫型冷卻塔冷卻水量：700 m3/h，單臺制品重：15.5t，運轉重量：24.6t。
由于用水設備較多，從系統運行靈活性及節能方面的考慮，熱水泵選用KQSN300-M13/313雙吸泵三臺（二用一備，單臺Q=427 m3/h ~711 m3/h ~853 m3/h，H=32m~27m~22m，N=75kW）及KQSN250-N9/316雙吸泵一臺（單臺Q=212 m3/h ~354 m3/h ~447 m3/h，H=33m~29m~25m，N=45kW），冷水泵選用KQSN300-N9/418雙吸泵三臺（二用一備，單臺Q=378 m3/h ~630 m3/h ~775 m3/h，H=58m~52m~56m，N=132kW）、KQSN250-M6/383雙吸泵一臺（單臺Q= 247 m3/h ~412 m3/h ~520 m3/h，H=55m~49m~42m，N=90kW）及KQL80/235-18.5/2離心泵二臺（一用一備，單臺Q= 32.5 m3/h ~46.7 m3/h ~56 m3/h，H=73m~70m~63m，N=18.5kW， 60t爐水冷氧槍冷卻水供水壓力與其余凈循環系統設備冷卻水供水壓力不同，故60t爐水冷氧槍冷卻循環水泵單獨配置），冷、熱水泵均設在循環泵房內。
濁循環水系統、凈循環水系統共用一套水質穩定劑加藥裝置及殺菌劑加藥裝置，阻垢劑及殺菌劑一般配成5%~10%的水溶液，通過計量泵投加到冷水池1、2中。
2.3循環水旁流水處理系統：
為了提高循環冷卻水水質及提高設計濃縮倍數，濁循環冷卻水系統、凈循環冷卻水系統各設置一套旁流水處理系統。
濁循環旁流水處理流程詳見濁循環冷卻水系統流程，旁流水處理器采用SCⅡ-0800F型、多介質過濾器采用SG-DG-1000型（過濾水量：20m3/h）。
凈循環旁流水處理流程詳見凈循環冷卻水系統流程，旁流水處理器采用SCⅡ-0900F型、多介質過濾器采用SG-DG-1200型（過濾水量：40m3/h）。
SCⅡ型旁流水處理器采用疊加脈沖的低壓電場原理，根據水質自動調整處理信號，具有殺菌滅藻除垢處理并去除水中懸浮物的作用。
3 結語
循環冷卻水系統是鑄鋼車間鑄造工段中的重要一環，冷卻水的水質、水溫對鑄鋼設備及產品都有較大影響，本文簡單介紹了某鑄鋼車間循環冷卻水系統設計方案，旨在拋磚引玉，希望各位讀者同仁多提寶貴意見。
參考文獻
[1]《工業循環冷卻水處理設計規范》GB50050-2007。
水循環建設范文2
關鍵詞：閉式系統、定壓方式、設備選型、自控方案、應急水。
Abstract: The metal heat processing industry because it involves more melting, heat treatment and production molding equipment. The different processes, diversity caused by water temperature requirements. According to various process equipment provided by the employer is rated water use, water quality standards, supply and return water temperature requirements, classification statistics system. According to the operation characteristics of reasonable division of production system as well as taking into account the failure and other emergency situations, the circulating water supply often cause huge economic loss, need considers when the design quickly invest the necessary emergency water security system.
Keywords: closed system, constant pressure modes, equipment selection, control plan, emergency water
中圖分類號：V261.3文獻標識碼：A文章編號：
該設計實例的實施地點為江蘇省無錫市某公司。根據甲方的現場條件和我們的所獲得資料，我們對該工藝循環水開始組織設計工作：
首先是系統形式的選擇及劃分：冷卻水常用的系統形式多為開放式，對需要多路循環系統的情形，此類系統簡單可靠，不需考慮定壓及處理水的膨脹因素。各系統的定壓壓力由水箱（池）液面確定。利于系統壓力的控制。但長期運行不利于水質保持，系統中溶解氧較多，管網和設備易腐蝕。冷卻塔的降溫機理是利用水蒸發時吸收汽化潛熱將系統中的熱量排放到室外空氣中。因此運行中水的散失量大，系統不斷補水，造成水中溶解物濃縮，加劇水質的惡化。規范要求敞開式系統的水質應滿足被冷卻設備水質的要求。因此，此類系統水質處理及監測的工作量、投入大。我們此次涉及的設備全部由國外引進，較為昂貴，甲方對水質有較高的標準要求。因此排除了采用開式系統的可能性。閉式系統輸送能耗小，不與大氣接觸或僅在膨脹水箱處局部與大氣相通，水質容易保持。根據甲方提供資料中所需供回水溫度類型、輸送車間的距離遠近。將系統設計劃分為三個系統，即：
系統一，系統回水溫度45℃，供水溫度25℃。服務部位：車間一及制蠟車間；
系統二，系統回水溫度45℃，供水溫度32℃。服務部位：車間一；
系統三，系統回水溫度45℃，系統溫度32℃。服務部位：車間二。
冷卻塔選型及水泵房布置，根據冷卻塔設定工況下的水處理能力，對冷卻塔進行選型，考慮到無錫地區夏季極端氣候下，封閉冷卻塔的降溫效果可能會受到影響，故在設備選型時，考慮在設計循環冷卻量的基礎上附加了一個1.2倍的循環水量安全系數。
選型結果為：
系統一，循環水量75t/h；系統二，循環水量199t/h；系統三，循環水量160t/h。
為節省地上空間，水泵房位置為地下布置，系統管路布置均為異程系統，各系統均采用3臺水泵，兩用一備。為保證各系統水泵同時啟動時系統的水溫穩定性，設計了一臺22m3不銹鋼承壓水罐，該水罐的容量可保證3min內系統溫升不超過12℃。因泵房內空間有限，設備進場困難，水罐采用工廠內加工成型的罐體部件，封頭，現場焊接，不預留吊裝井。
為利于冷卻塔設備的冷卻降溫效果，冷卻塔設計布置于車間屋頂平臺。
水泵房部分設備系統圖
系統定壓及水膨脹處理措施：封閉式系統需要合理選擇系統的定壓壓力。如果系統定壓壓力過高，系統管路的剩余壓頭將會提高系統的回水壓力。造成系統的反復充、泄水。甲方要求循環水工作壓力在設備接口處不得超過設備允許工作壓力0.45MPa。系統擬采用共用回水母管形式，這樣可以共用一個定壓力點，減少重復定壓設備。定壓點選擇為循環水系統總回水母管處。設定定壓壓力為0.07MPa。因設定的定壓點壓力較低，可直接采用0.2-0.5MPa的市政自來水壓力提供定壓壓力。補水量依據規范要求為系統水容量的5%-10%。系統相應地增加定壓補水閥，泄壓閥，安全閥。系統工作時膨脹水量的處理可采用膨脹水箱、隔膜式膨脹罐兩種方式。本系統經統計計算系統內及設備水容量約為61m3，根據工作溫度，初始水溫計算得膨脹罐體積為3.1m3。根據預充壓力、工作壓力計算選擇兩臺Φ1500*2000膨脹罐。此設備雖經理論計算選出，但因為預充壓力過低，目前市場上沒有制造廠家能夠供貨。只能采用膨脹水箱方式。
水質處理及保證措施：選擇一臺雙頭雙罐水處理器，連續出水量為10t/h，短時最大出水量為20t/h的，作為軟水處理設備。其他水處理設備由甲方根據需要，另行采購。系統管道采用襯塑熱鍍鋅鋼管，溝槽件連接。為實現系統的完全封閉，避免系統膨脹水箱處與空氣接觸，帶來水質上的污染。擬參照《98R109 常壓密閉水箱圖集》選擇一種常壓密閉膨脹水箱。市場上沒有提供此類產品的廠家。參照圖集現場制做浮蓋等部件，又顯得工序復雜，需要卷板等機械設備。最終經過與甲方溝通采用常規膨脹水箱。
板換選型：
循環系統一要求的供車間水溫度為25℃。在設計工況下，冷卻塔出水溫度是32℃。需要在冷卻塔后增加板換來繼續冷卻降溫為25℃。一次側由空調機房制冷機組提供7-12℃冷凍水。而當冷卻塔出水溫度可以滿足25℃要求時，冷卻水流經旁通電動閥管路直接供車間冷卻水。
板換A：
二次側水溫32/25℃，流量 75m3/h，熱功率608kW，管徑DN150
一次側水溫7/12 ℃，流量105m3/h，熱功率730kW（效率80%），管徑DN150
循環系統二、三，要求的供車間水溫度為32℃。在設計工況下，冷卻塔出水溫度應當是滿足要求的。但考慮到無錫地區極端天氣情況下，可能會出現不滿足要求的情況，影響連續生產。需要在冷卻塔后增加板換強制換熱。當冷卻塔出水溫度可以滿足32℃時，人工切換冷卻水流經旁通管路直接供車間。
板換B：
二次側水溫32/29℃：進水1、流量199m3/h，熱功率682kW，管徑DN200
進水2、流量160m3/h，熱功率556kW，管徑DN200
一次側進水水溫7-12 ℃，流量217m3/h，熱功率1548kW（效率80%），DN200
兩臺板換7-12 ℃一次側總管管徑為DN250，流量398m3/h。
板換詳細的參數選型交由專業制造廠家完成。
控制系統控制思路，由具體實施承包商與甲方根據工藝、造價、控制精度進行選擇及深化設計。對于水溫波動較為敏感的系統，我們要求做到：循環水泵、冷卻塔噴淋泵和風扇電機要做到變頻運行。末端設備停止運行時可以在末端處關閉進水。由自控系統自動調節投入的水泵數量和變頻轉數。設備對溫度波動影響不敏感的系統，甲方可根據節約成本的原則，采用工頻運行循環泵、冷卻塔噴淋泵、冷卻風扇。以開啟冷卻塔和水泵的臺數來控制出水溫度。這樣的系統運行不節能，溫度波動較大，但控制簡單，可以節約控制系統的一次投資成本。根據末端工藝溫度的情況，模塊化啟停冷卻塔。但是存在末端用水設備減少而溫度不滿足要求的情況下，管道局部超壓的現象會出現，要求自控系統能夠實時監測運行壓力，進行保護。
水循環建設范文3
關鍵詞：水生態文明建設；問題；對策
中圖分類號：X2
文獻標識碼：A 文章編號：1674-9944（2016）20-0015-02
1 引言
大力推進生態文明建設作為“十三五”規劃的重點方面之一，是對我國生態文明建設進入關鍵時期的一個重要標志。而水生態文明建設作為生態文明建設的有機組成部分，在水資源合理利用、水生態保護中占據重要地位。就我國當前水生態文明建設現狀來看，在具體的建設過程中還存在著一些關鍵性問題丞待解決，水生態明文建設還需加快腳步。因此，為了達到水生態文明建設目標，采取有效策略實為必要之舉。
2 水生態文明建設的內涵及特征
在水生態文明建設工作中，對水生態文明建設的內涵及特征進行了解是該項工作的前提與基礎，也是做好水生態文明建設工作的必要條件。根據現取得的學術研究成果及已有實踐管理，目前對于水生態文明建設內涵具有一定代表性的理解是：通過采取工程性（技術、機械設備、水處理工藝等）和非工程性手段（政策、方針、制度等）措施，對水生態系統進行建設，使其在滿足社會發展、人類發展需求的同時，形成一種完善的、可自我更替的、良性演化水生態系統過程。從水生態文明建設內涵中可以理解到，水生態系統是水生態文明建設的主要對象，而形成良性演化的水生態系統則是水生態文明建設的最終目標[1]。
水生態文明建設的特征主要體現在三方面：①多學科交叉性。水生態文明建設囊括了一切水生生態系統，包括自然水生生態系統、城市水生生態系統、與水力相關的陸地生態系統等，是所有水生生態系統一個治理、改造、建設和適應的過程，涉及內容廣泛，需要多種學科提供理論支持，包括社會科學、自然科學、地理科學、化學、經濟學等，具有非常顯著的多學科交叉特征。②主觀意愿性。人類對水資源的利用和需求是隨著社會生產力與生活水平的提高而提高的，并經歷了一個從被動適應到主動改造，再到適應與主動相結合水生態文明建設的這樣一個發展歷程[2]?；仡欉@一發展歷程，其中無處不體現著人類的主觀意愿性，人類希望對水生態系統進行良性改造，通過人類活動來完善水生態系統建設，希望水生態系統生生不息的良好發展下去，這些都是對人類主觀意愿直觀充分的體現。③符合全球未來水資源管理理念與發展趨勢。在全球水資源匱乏的形勢下，世界各國水資源管理工作被提上日程，水資源管理越來越強調文明和諧，許多國家開展的水生態系統改造工程、水生態文明建設理念超前，與未來全球水資源管理理念和整體發展趨勢一致。
3 水生態文明建設中的幾個關鍵問題
3.1 頂層設計不明確、不科學
目前，與水生態文明建設相關的研究，無論是在理論、政策制度方面還是技術標準方面都研究的比較多，并形成了大量的研究資料，但有關具體的實踐探索和建設實施研究卻相對較少，缺少實踐性指導經驗與方法[3]。即使一些地區、區域流域將水生態文明建設付諸了實踐，但也多為當地自發開展的水生態文明建設，是依據當地實際需要所進行的活動，由于缺少實踐經驗與相關理論作指導，導致我國水生態文明建設出現了“各自為戰”的局面。在頂層設計上，還不夠科學明確，現行水生態文明建設技術標準與政策體系還不夠系統全面。
3.2 監督工作不到位
誠然，目前我國在水利工程建設、水生態文明建設發展中取得了一些重大成果，理論與技術水平都向前邁進了一大步，但與國際先進水平相比，與國外發達國家相比，兩者之間的差距依舊較大。這表明技術、管理手段仍舊是制約我國水生態文明建設主要因素之一。由于技術、管理手段的限制，加之工作人員本身專業能力與認識的不足，造成了監督不到位，監督管理不完善等問題，給一些工廠污水、廢液的排放提供了便捷通道，加劇了水資源的污染，增大了水生態文明建設難度。
3.3 思想認識不統一
長期以來，以自身利益為中心，不注重資源合理開發利用，不顧慮自然有限承載能力的人始終大有人在，并且這種思想觀念影響著每一代人，使得水資源等各種自然資源遭到持續性破壞，并隨著人類活動的加劇而破壞程度在不斷擴大。受這種思想觀念支配的人們，對環境友好型、資源節約型的戰略指導思想缺乏足夠的認識與理解，未能形成這種執政觀，在水生態文明建設中起著阻礙作用[4]。雖然隨著社會文明程度和人們文化認知水平的不斷提高，以及在國家政府的大力宣傳倡導之下，一些人們的節能減排意識、低碳環保意識、環境保護意識有了一定提升，但整體上關于水生態文明建設的思想認識尚未統一。
4 加快推進水生態文明建設的幾點思考
經過幾十年的研究發展，我國水利工程建設取得了重大發展成果，水利工程規劃、施工、設計、運行、管理理論與技術日益成熟，進入了全新的發展階段，且不管是建設理念還是建設技術都在不斷更新，不斷向著更先進、更和諧、更文明的方向發展?，F階段，我國以環境水利、資源水利、生態水利作為民生水利的主線，以滿足人們生活生產用水需求為基礎，開展水生態文明建設工作，極大地推動了水利科技的更快發展，提高了水利技術水平。為了加快推進我國水生態系統文明建設，解決具體落實過程中出現的關鍵性問題，將理論與技術有機結合起來，依據理論指導，運用先進技術，相信可以進一步推動水生態文明建設。
4.1 依據各種先進理論指導水生態文明建設
4.1.1 統籌兼顧理論
由于水生態文明建設具有多學科交叉性特征，為了保證在實際建設過程中，各種學科知識的應用和各方面建設整體協調統一，遵照統籌兼顧理論開展水生態文明建設工作是必不可少的。在統籌兼顧理論的指導下，建設人員需要對水生態文明建設中所涉及到的各種學科知識，按照學科進行分類分級，將水生態系統改造工程進行項目分解，保持建設人員所學專業與其所負責項目相一致[5]。在此前提下，加強各專業隊伍、各部門之間的聯系，讓各部門、各工作人員相互之間了解彼此的工作進度，提高整體工作的協調性與同步性，做到水生態文明建設分工明確、步調統一、整體協調。
4.1.2 “自然-人工”二元水循環理論
作為自然與人類發展和活動驅動的必然結果，水生態文明建設具有典型的“自然-人工”二元特性，因而從某種意義上而言，我們也可以說水生態文明建設是“自然-人工”二元水循環及其伴生過程與生態系統緊密作用所產生的結果。在自然狀態下，受太陽輻射、地勢能及其他能量的共同作用，流域水分一直處于不斷的轉化和運移狀態，在這一循環過程中，水分的內在驅動力表現為自然的一元特性。而人類活動的加入，人類活動對流域水循環影響深度與廣度的不斷擴大，直接或間接的改變了全球水生態系統循環方式，流域水循環內在驅動力從自然狀態的一元特性逐漸轉變為“自然-人工”狀態的二元循環結構，且人類活動頻繁地區，這種影響和改變更加巨大[6]。二元水循環結構含有水量、水生態、水化學和水沙耦合的伴生過程，這一伴生過程對水生態系統的影響更加巨大深遠。
基于這一理論分析，在水生態文明建設過程中，可以利用“自然-人工”的二元水循環及其伴生過程作用，對流域的布局、結構和功能進行人工改造，提高流域布局與結構合理性，強化水生態系統功能。
4.2 綜合運用各種關鍵技術
適用范圍廣的現代化信息技術在水利工程建設中的應用，給水資源管理帶來了變革性意義，而信息技術的不斷進步、不斷更新則為水生態文明建設提供了強有力的技術支撐。目前，在水生態文明建設中用到的關鍵技術主要有智能技術、水生態修復技術、云技術、3S技術、物聯網技術、水資源合理配置與調度技術、遠程監控技術、評估補償技術、水循環及其伴生過程模擬技術等等。依據二元水循環理論運用智能技術構建智能水網，構建無線網絡，讓水生態系統工程覆蓋在無線移動網絡之下，對水系統進行在線監測、遠程監測[7]。利用基于低碳模式的水資源配置技術、復雜水利工程群聯合調度技術等多種調度技術，對水網內的水資源進行合理配置與調度，加強水網內各水生態工程之間的聯系，提高水資源利用率，提高水資源管理效率。利用除藻技術、水污染處理技術、水污染防治技術、富營養化處理技術等多種水生態修復技術對污染水源水域進行處理，降低水源污染程度，減少水中污染物含量。以二元水循環理論為基礎所開發的水循環及其伴生過程模擬技術，包括流域分布式產沙模擬技術、多源復合水污染模擬技術、水文生態耦合模擬技術、多源數據同化技術等。利用這些模擬技術開展一系列模擬實驗，得出水循環最佳處理方式，提高水資源循環利用度。利用水生態服務功能評價技術、生態評估與補償技術對水生態文明建設階段性工作成果進行評估評價，找出當前文明建設工作存在不足，為區域水生態目標的合理設定，生態服務功能需水和水生態系統需水的精確核算，流域、區域生態需水的有效整合等提供所需數據支持。
5 結語
水生態文明建設在我國水利事業、生態文明建設事業中的重要地位與作用不言而喻，水生態文明具體建設過程中所出現的關鍵性問題不容忽視，水生態文明建設所需支撐技術不可或缺。在明確水生態文明建設重要性前提下，相關建設人員應加強對其中關鍵性問題的思考與分析，找出問題產生的深層次原因，綜合運用各種先進技術，統籌規劃，努力加快我國水生態文明建設的進程。
參考文獻：
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[3]吳兆丹，王張琪，趙 敏. 科技創新支撐水生態文明建設的作用機制研究[J]. 水利經濟，2015（6）：40～44.
[4]張 誠，嚴登華，秦天玲. 試論水生態文明建設的理論內涵與支撐技術[J]. 中國水利，2014（12）：17～18.
[5]陳 進，李伯根，許繼軍. 水生態文明建設體系及在云南省的實踐[J]. 水利發展研究，2015（1）：14～18.
水循環建設范文4
長春市某城中村附近裝有一臺20t/h的熱水鍋爐，為周邊的居民提供建筑供暖，其中符合分布的十分的零散，規劃總面積為30萬平方米，采暖設備的設計為1280KW。為了能夠更好地滿足對用戶開展供暖，調壓站內供、回水主管道留有0.1MPa的資用壓差。該鍋爐的供熱范圍內最高建筑物樓高20m。供熱范圍內有一所高中，高中采取的是散熱器進行供暖，其他用戶則為地面輻射采暖。
二、傳統的供熱方式
采取傳統的供熱方式整個系統只有鍋爐房內設有熱網循環泵，鍋爐的供熱參數為95℃/70℃。因為存在著供熱區域存在有地暖供熱的情況，所以管網的設計供回水的溫度為65℃/50℃。采取這種傳統的供熱方式，近端客戶一般都存在著富裕的壓頭，所以很容易造成不必要的浪費。在實際設計的過程中，因為調節不到位的原因經常會發生資用壓頭超過實際的設計值，但末端的用戶則很難達到設計的要求，最終導致近端和遠端用戶冷熱不均的情況發生。
三、分布式的變頻循環泵供熱
采取這種方式進行供熱，熱源泵只需要承擔鍋爐房內的各種壓力的損失，而在各個的調壓站分別安裝了各種變頻的循環泵，用以承擔各個站房內的壓力損失，最大限度地減少各種不必要的電能的浪費。
四、分布式變頻混水循環泵的供熱方案分析
采取分布式變頻混水循環泵的供熱方式能夠很好的提升一級網的供、回水的穩定。同時可在在調壓站內混入二級網的部分回水，這可以在一定程度上減少一級網的流量，這不僅僅可以降低管道的規格，還可以循環泵的公里，這在很大程度上減少前期的投資。
五、三種供熱方案的比較分析
水循環建設范文5
關鍵詞：海綿城市；城市濕地；景觀設計
隨著城市的飛速發展，城市中基礎設施建設的步伐加快。城市中的路面建設亦隨之發展擴大，路面的建設材料大多是瀝青、混凝土等防水材料，導致城市中的雨水不能通過地面滲透到地下，又因為城市中的建設管理跟不上發展需要，防洪泄水系統不健全，導致雨季時，城市面臨暴雨不能及時的通過管道排出，從而發生城市內澇。2014年國務院頒布了《海綿城市建設技術指南》，提出了海綿理論，為城市建設提供了理論基礎，未解決城市生態問題提供了良好的決策，因此，運用海綿理論對城市濕地進行景觀設計，是現階段城市生態建設的重要任務。
1“海綿城市”的理論概述
海綿城市的表面意思是指希望城市能如同海綿一樣，很好地適應環境的變化和面對各種自然災害，具有良好的吸收和恢復能力。其主要作用是通過對下雨時的水進行吸收、儲存，然后雨后加以利用釋放，達到城市生態系統的良性循環。海綿城市的建設應該遵循生態系統平衡的原則，將自然存在的和人工建設相結合，在保障城市安全的前提下，實現城市最大限度的儲水，再將雨水進行釋放，從而維護了城市生態系統的平衡，避免了城市在暴雨時出現洪澇災害。這樣不僅可以促進城市對雨水資源的利用，而且可以保護城市的生態環境。
2基于“海綿城市”理論對城市濕地進行景觀設計
2.1設計原則
2.1.1生態平衡的原則。城市濕地景觀設計時應以生態平衡為基礎，堅持保護生態環境和維持生態系統平衡的原則，合理地對城市的濕地進行開發和景觀設計，將對城市生態環境的影響降到最低。2.1.2具備防洪功能的原則。城市濕地建設除了為人們提供休閑和娛樂的場所等功能，還應該具備一定的防洪儲水的能力，是城市水循環系統的重要組成結構。雨季來臨時，城市濕地能夠具有吸水儲水的功能，作為城市的儲水基地，為整個城市在雨季建立一道安全防線。2.1.3與城市相結合的原則。城市濕地景觀設計是城市景觀設計的重要組成部分，在進行城市濕地景觀設計時，要和整個城市的景觀設計融合，利用點、線、面的設計方法，將城市濕地景觀設計與城市相結合、統一，使整個城市的水體系統、景觀設計更加完善。
2.2設計方法
在城市濕地景觀設計中，匯集儲存雨水的景觀主要包括湖水、地面、綠地以及建筑，湖水可以直接吸收儲存雨水，地面、綠地和建筑主要是通過匯集雨水，然后將雨水排放。可以優化集水景觀，充分發揮其對雨水收集和凈化的功能，減少雨水的徑流，降低污染物的匯聚，從而保障雨水最終的匯集質量。其主要設計方法如下：2.2.1改善地面的鋪設材質，提升地面的滲水能力。大多數地面采用瀝青和混凝土等防水材料，這樣的地面阻止了雨水的滲透，阻礙了水循環。因此，在進行地面鋪設時，可根據不同景觀的需要及功能對地面進行鋪設。如部分地方可鋪設透水混凝土或者砌體材料，也可鋪設鵝卵石、碎石等材料，這樣可以提高地面的滲透能力。在對地面進行鋪設時，也可設計不同材料或者色彩的組合，不僅為景觀帶來美化的效果，也可以使地面能夠集水滲水，促進水的循環。2.2.2改變綠地的建設方式，提高綠地的儲水能力。在城市濕地景觀設計時，都會建設相應的綠地，在綠地中種植喬木、灌木和草類等植物，這些植物不僅可以儲存凈化水分，還可以保護環境，減少水土的流失。在進行濕地綠地建設時，應該最大限度地保護天然綠地，使綠地具有自然之美。而人工綠地的建設部分，可以根據周圍的環境進行設計，依據綠地的地理位置及地形特點，設計一些具有凹式形狀的綠地，這樣不僅可以使綠地在下雨時匯集雨水，也可以過濾雨水中所帶的樹葉等雜物，使之慢慢地滲透到地表，補充地下水。在下凹式綠地建設時可以建設“雨水花園”，即在下雨時形成雨水花園，在綠地中種植不同的植物，這樣在雨季可以形成獨具一格的濕地景觀。在為下凹式綠地選擇種植植物時，一定要結合濕地景觀設計，選擇具有吸附凈化能力的，能在短時間內具有一定的耐澇、耐旱能力的本土植物。在城市濕地景觀建設中的建筑屋頂主要功能是承接雨水。因此，針對建筑物屋頂的集水功能，可在其屋頂種植綠植進行覆蓋，這不僅為濕地提供了一種獨特的景觀，還可以達到凈化雨水的功能，促進雨水參與大氣水循環。在屋頂上種植如爬山虎等依附生長的綠色植物，覆蓋在屋頂，當雨水降臨時，落在屋頂的雨水一部分被該植物吸收儲存，一部分在陽關的照射下通過蒸騰作用揮發進入到大氣中參與水循環。根據建設物的形態設計綠植，使之與濕地環境更好地融入在一起。
3城市濕地景觀建設對海綿城市建設的作用
城市濕地景觀建設是組成城市整體綠化系統的重要組成部分。城市濕地的建設不僅保持了生態系統的平，還使得整個濕地景觀的生態系統接近于自然景觀，從而維持大自然動植物之間的平衡和協調。城市濕地主要分為2種:一種是自然濕地，一種是人工濕地。在“海綿城市”的建設過程中，城市濕地景觀建設不僅能夠在雨季暴雨天氣和河流漲水的時期具有儲水的作用，還能夠通過土壤、微生物以及植物凈化雨水，通過植物分解雨水中的污染物，從而達到凈化雨水的作用。城市濕地是天然的蓄水池，能夠儲存大量的水。因此，可以利用城市濕地存儲水資源，將儲存的水資源用來灌溉、養殖、綠化，從而提高了水資源的利用率，維護了生態環境系統的平衡，促進了經濟的發展，城市的進步。通過城市濕地進行蓄水，還能夠提高濕地周圍環境的空氣濕度、補充地下水資源。因此不論是自然濕地還是人工濕地，都能夠促進生態平衡進而海綿城市建設的進程，使城市達到可持續發展的目標。
4結語
隨著“海綿城市”概念的提出，城市濕地景觀設計促進了海綿城市的建設，在海綿城市的建設中起著重要的作用。城市濕地是城市中雨水的匯集和儲存之地，不僅能夠美化城市，為人們提供良好的綠色的休閑環境，還能夠保護環境，儲水防洪，保持生物多樣性，維持生態平衡。形成一個完整的水循環系統是“海綿城市”建設中的重要戰略，在其建設規劃中把濕地景觀建設融入到“海綿城市”建設中來，使整個城市在自然中進行人工建設，將人工和自然相結合，依靠大自然的力量對城市濕地進行景觀設計，有效地管理和規劃自然資源，促進“海綿城市”的建設和發展的進程。
作者:余勁松 單位:重慶金三維園林市政工程有限公司
參考文獻：
[1]李思逸,史梓瀟.基于海綿城市建設的城市濕地景觀設計[J].建筑工程技術與設計,2016(15):25-28.
[2]盧樹彬.基于“海綿城市”建設的城市濕地景觀設計[J].城市建筑,2016,32(20):208-208.
水循環建設范文6
華北地區是我國政治、經濟和文化的中心。華北平原2000年人口4.37億，占全國34.8%；GDP3.13萬億元，占全國32.3%；農業灌溉面積3.46億畝，占全國42%。但是，它也是我國水資源供需矛盾十分突出的地區[1-4]。海河流域多年平均水資源總量約為419億m3，人均水資源占有量僅為335m3，不足全國1/6，世界的1/24。
從自然背景看，華北地區十年九旱，尤其1972、1999、2000年華北大旱，出現了嚴峻的缺水局面，不得不采取“棄農、壓工、保生活”的供水措施。從人文背景看，華北地區尤其是海河流域，人類活動強度之大、水資源開發利用程度之高為舉世矚目。20世紀60年代，大力開展水利工程建設，開發利用地表水資源；70年代后尤其1972年大旱，流域地表水不足，開始爭奪地下水。90年代，隨著社會經濟發展人口的增加，水資源嚴重不足導致超采地下水、爭奪雨水。按照國際標準，合理的水資源開發利用程度一般為40%左右。然而，目前海河流域的水資源開發利用程度已經超過了90%。高強度的水資源開發利用導致該地區水資源供需嚴重失衡。目前，海河流域河川徑流衰減十分嚴重。地下水虧空接近900億m3?，F狀年缺水80多億m3，主要靠超采地下水和利用不合標準的廢污水來解決。
水資源的短缺不僅影響國民經濟發展，而且還導致華北地區尤其是海河流域嚴重的生態環境問題[3]。突出表現在：
1.1山區來水大量減少，水資源量衰減嚴重
以首都北京市供水水源地的密云、官廳水庫為例，官廳水庫1955-1984年期間平均來水量11.3億m3，但到1985-1995年期間平均來水量已衰減到2.7億m3，僅為前者1/4。兩個時期的流域平均降水量卻相當（407.5mm）。密云水庫來水減少的趨勢也十分嚴重，相比1960-1979年段，1980-1997年的平均來水量已減少了4億m3。山區水源地來水量的大量減少，給城市和中下游地區的生態環境和社會經濟發展帶來極大的危害。
1.2地下水過量開采，部分地區已經枯竭
到目前，華北城市化地區地下水超采嚴重，范圍已近9萬km2，占平原面積的70%。已分別形成了以北京、石家莊、保定、邢臺、邯鄲、唐山為中心，總面積達4.1萬km2的淺層地下水漏斗區，其中1萬km2范圍的含水層已疏干；形成了以天津、衡水、滄州、廊坊等多個城市為中心、面積達5.6萬km2整體連片的深層地下水漏斗區。地下水枯竭直接威脅華北城市平原地區的安全用水儲備，同時引起嚴重的地面沉降、海水入侵，情況十分危急。
1.3河道斷流，功能喪失
目前華北地區多數中下游河道枯竭斷流，失去了地下水補給、輸沙、排鹽等作用。土地退化、濕地萎縮等生態問題十分嚴重。據統計，總長1萬km的河長中，有4000km河道干涸。海河流域內194個萬畝以上天然湖泊、洼淀現在大多已經干涸。入海水量由20世紀50年代的年均240億m3銳減為2001年的10多億m3。海河流域的生態系統已由開放型向封閉型和內陸型方向轉化，造成河口泥沙淤積和鹽分積累，河口自然生態遭到破壞，河口海洋生物大量滅絕。
1.4水污染嚴重
目前，水污染已由20年前的局部河段發展到現在的全流域，由下游蔓延到中上游，由城市擴散到農村，由地表侵入地下。據統計，近年來海河流域的廢污水排放量每年高達60億噸。官廳水庫因水質惡化，被迫于1997年開始退出生活供水。流域內每年還引用20多億m3污水進行灌溉，對淺層地下水、土壤和農作物造成污染。
產生華北地區水生態環境變化有多方面原因，但核心問題是“水”，即在自然和人類活動作用下的華北地區水循環系統發生了“不健全”的問題。例如，華北地區持續干旱引起降水（廣義水資源量）的減少；土地利用/覆被變化正在改變“陸-氣水循環”的響應關系；城市化過程加速了深層地下水的消耗和水污染問題；流域中眾多的水庫、排洪工程建設改變了河流自然系統水循環的流路，減少了中下游地下水的補水與蓄水功能；社會經濟活動的各種用水行為加劇了人工側支水循環中的“耗水”強度[17]，人類活動大量超采地下水大大降低了區域水資源的可再生性。
為了緩解華北缺水問題，人們通過各種資源轉化技術和管理措施節水、通過跨流域調水增加本地的來水。與自然水循環系統相比較，現代水文水資源學科面對的高強度人類活動作用下的“人工”側支水循環作用也愈來愈突出。因此，開展變化環境中的華北地區水循環機理研究，認識“不健全”的水循環過程導致華北地區缺水、水生態環境退化的成因，提出可持續發展理念下解決華北水資源安全、改善生態環境的科學對策，是21世紀國家資源環境領域急待解決的重大國家需求中的水科學基礎問題[4-6]。
3.華北水資源研究的幾點反思
盡管華北水資源已經有了相當的工作，但是目前華北缺水問題還沒有真正解決，水生態環境問題愈來愈嚴重。究其原因，除了華北地區社會經濟增長、人口壓力大和環境發生了新的變化之外，有許多水循環與生態環境交叉的關鍵性基礎科學問題研究不夠。國家在解決華北缺水和遏制嚴重的生態環境退化措施和對策方面，迫切需要深層次的基礎研究的科學依據。這些問題不得不引起人們的反思。
目前，華北水資源研究亟待解決的關鍵問題有[16-32]：
3.1華北山區來水減少的成因問題
近30年華北山區來水及水資源量嚴重衰減，其變化究竟是氣候影響還是人類活動所為？華北山區人類活動用（耗）水究竟是個什么情況？山區土地利用/覆被變化與流域水循環有什么影響關系？山區業已修建大量的水利工程和水保工程，它們究竟在山區來水大量減少的變化過程中起到什么樣的角色？如何認識它們的作用和水源地保護的關系？這些問題過去研究較少，其中內在的原因和機制不太清楚。
3.2華北城市化地區水循環與地下水大漏斗問題
以人類活動為主要特征的華北城市化水循環機理研究十分薄弱，嚴重滯后城市化經濟發展、人口流動面臨的集中供水、水污染、地下水大漏斗等帶來的城市生態環境問題。華北地區的地下水大漏斗主要集中在城市，這無不與城市持續性超采的用水特性有關。但是，淺層地下水與深層地下水的可再生能力有很大的不同。如何認識城市地區淺層與深層地下水的變化機制？如何認識城市集中供水、補水和淺層與深層地下水的水量水質變化以及它們之間的相互作用關系？如何合理修復城市化地區深層地下水漏斗、防止地下水污染?等是急需研究的問題。
3.3平原農業區大埋深條件下“土壤水-地下水”作用機理
相比80年代，目前華北平原農業區處在與過去不同的大埋深地下水條件，土壤層水資源的作用更加突出。但是，大埋深條件下的“土壤水-地下水”作用機理以及地下水參數的變化問題研究還比較欠缺，直接影響農業節水和水資源評價的基礎問題。
3.4對華北地區水生態環境演變過程認識不足
人類活動包括60年代在海河流域建設的大型水利工程對華北持續干旱面臨的水生態環境退化過程究竟起到什么樣的作用？如何看待防洪、缺水和生態環境保護的矛盾與統一的對策措施問題，存在相當大的爭議。
3.5缺乏社會經濟轉型過程中的“生活-生產-生態用水”規律研究，尤其生態需水研究比較薄弱
關鍵問題是：華北地區現狀條件相適宜的節水型“生活-生產-生態用水”應該是什么樣的結構與布局？在社會經濟轉型過程中華北地區的“生活-生產-生態”的用（耗）水會將發生什么的變化？如何估算華北地區的“生活-生產-生態”的用（耗）水，尤其是華北地區生態需水問題？
3.6華北地區生態環境變化的多維調控閾值與修復目標是個新的問題
華北缺水及其聯系的生態環境惡化已是現實。如何從可持續發展的高度和與水相關的生態景觀過程與格局，確定有利于地下水補給、控制地面沉降、防止海水入侵的地下水位、河道生態需水等多維調控閾值？如何確定適當的生態修復目標？是過去沒有研究的問題。
3.7缺乏定量描述人類活動高強度作用下的流域水循環模型及綜合集成系統
在考慮人類活動影響的流域水循環方面，陳家琦最先提出“人工側支水循環”問題（陳家琦，1986），后來王浩提出“自然-人工”水循環二元模式的概念。但是，到目前為止，描述人類活動高強度作用下流域分布式模型研制，仍然是一個空白。在解決區域缺水與修復生態環境的決策支持問題方面，也缺乏將水循環變化和水生態環境演化耦合的綜合集成仿真系統。
3.8針對南水北調工程實施后如何合理調配“地表水-地下水-外調水”的問題，其科學基礎研究有待進一步加強。
由于供水系統是由當地的地表水、地下水和外調水以及處理的回用污水等多水源組成，在地表水調節水庫不足情況下，如何合理調配各種資源，充分發揮多種水源的綜合效益，是迫切需要研究的難題。其科學問題的難點是：解決華北缺水以及生態環境修復決策中合理調配的科學依據和準則是什么？如何將自然科學問題與社會科學問題統一到區域可持續發展層面，提出華北地區經濟結構調整等重大決策的支持？
4.問題與挑戰
從華北地區水資源安全問題的國家需求的水循環基礎科學問題看，最為突出的挑戰有下列幾個方面：
4.1流域水循環及生態環境變化中的人為影響因素的確定與量化方法
華北地區人口密度大，社會經濟發達。1980年以來華北地區的流域產流和地下水補給條件發生了明顯變化，導致了華北山區徑流明顯減少、城市化地區地下水大漏斗問題嚴重、區域水資源評價還原估算等困難。這些變化的原因是什么？如何識別流域水循環中人工側支水循環的貢獻，科學估算水資源量？如何量化華北地區水生態環境變化中的人類活動的貢獻，剖析近五十年海河流域生態環境的演變過程？是揭示海河流域生態環境惡化根本原因的關鍵。
4.2華北地區社會經濟轉型中的用水規律
由于華北地區特殊的地位和水資源限制矛盾，其用水結構正在不斷發生變化。在經濟全球化進程中華北地區經濟結構將面臨重組與優勢產業發展模式新的格局挑戰。因此，社會經濟轉型過程中華北地區的“生活-生產-生態”的用水變化規律尤其是生態需水量估算，成為關鍵的科學問題。這需要借鑒國外發達國家和發展中國家經驗，開展經濟學、地理學、生態學與水資源的交叉研究。
4.3流域水循環與生態環境變化的耦合機理
華北地區缺水問題與目前生態環境惡化有直接的關系，涉及到地理、水文、社會經濟多個方面。如何將高強度人類活動影響的流域水循環變化過程與所制約的水生態環境變化過程實質地聯系？它們的耦合機制是什么？如何建立高強度人類活動影響下的流域水文-生態模型，定量復演變化環境中的流域水循環過程以及水文-生態變化過程？是擬解決的關鍵問題。
4.4可持續發展與地區經濟結構調整的“節水-調水-用水”效益配置
南水北調工程實施后，如何合理調配各種資源，充分發揮多種水源的綜合效益，是問題的關鍵。目前，在多水源如何配置的效益評價問題上有相當多的爭議。焦點是：如何確定華北地區未來的經濟系統在生態系統中的地位？如何協調華北地區缺水背景下，社會經濟發展和修復生態環境之間的用水矛盾問題？如何通過華北地區用水大戶的農業經濟結構的調整提高農業用水的效益？因此，從可持續發展基本準則出發，在前面四個關鍵問題（流域水循環、生態演化、社會經濟用水以及它們綜合集成的系統規律）基礎上，進一步研究華北地區未來經濟結構調整的“節水-調水-用水”配置的綜合效益，是解決國家需求應用問題的關鍵。
5.展望
長期以來，華北地區高強度的人類活動和社會經濟發展與生態環境之間總是存在不可避免的沖突和矛盾，尤其是近50年來。有否二者共享的協調途徑呢？從宏觀的戰略方面，可持續發展的理念為解決這對矛盾提供了準則。生態經濟學的價值觀為構建有利于華北地區自身環境的經濟發展，提供了實現可持續發展模式的可能。為了真正解決華北缺水問題，提出有效的環境修復對策，除了要有新的思路之外，重視日趨嚴重水的問題的科學基礎研究和針對國家重大需求的應用研究十分重要。
在未來的十年內，華北水資源已經與水相關的生態環境修復研究，可望在水循環基礎研究、水生態環境演變及社會經濟用水研究，和綜合集成模擬、調控與修復對策研究三個層面上有所進展，系統關系如圖1所示意。
水循環基礎層面上，將會注重于：
（1）華北地區干旱及生態演變的氣候背景研究
（2）華北典型山區徑流變化及環境影響的水循環機理研究
（3）華北典型城市地區水環境變化與地下水可再生性研究
（4）華北典型平原農業區環境變化及水循環機理研究
（5）變化環境中的流域水循環及分布式模型研究。
在水生態環境演變及社會經濟用水層面上，將會注重于：
（1）華北地區現代生態環境系統的形成過程與演變機理研究
（2）華北地區社會經濟轉型下用水規律研究和華北地區生態變化的安全閾值與修復目標研究。
在水資源安全和生態環境修復對策層面上，將會針對南水北調重大工程和北方節水問題，注重于：
（1）水-生態-社會經濟復合系統綜合集成研究
