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水循環原理范文1
關鍵詞：水資源；規劃；給水排水；循環利用
Abstract：Withthedevelopmentofurbanizationtheurbanwaterdemandiskeepingincreasing,meanwhilewaterpollutionbecomesmoreserious.Nowthere''''smoreandmorewaterresourceorwaterquality-inducedwatershortage,thereforethetraditionalorpresentconceptonurbanwatersupplyanddrainageplanningcouldnotsatisfythedemandtoprotecttheurbanwaterresourceandregionalnaturalwaterenvironment.Inthepaperthenewconceptonurbanwatersupplyanddrainageplanningisproposedsoastosetupthemodernurbanwaterandwaterdrainageplanningconceptandmakethebasisforrealizationofenergy-savingandemission-reductionandtheconstructionofresource-savingandenvironmental-friendlycity.
Keywords：waterresource；planning；watersupplyanddrainage
隨著全球城市化的進程，城市需水量日漸增加，水污染狀況有增無減，水量性缺水也逐漸向資源性與水質性缺水轉變。本文提出城市流域水資源循環利用與可持續發展規劃概念，主要是基于對目前現行的城市給水排水專業規劃在規劃理念上一種轉變的探討。
傳統的或現行的城市給水排水專業規劃的基本要求是：如何滿足城市生產與生活用水的需求和保證排水快速安全；而城市流域水資源循環利用與可持續發展規劃概念是：除保證城市生產與生活用水的需求和安全外，是將一個城市或一個區域的供水或污水廢水都把它看成是一種資源，而對這種資源進行系統的規劃，使之合理的進行處理與循環利用，達到本區域或本流域的水環境平衡，保持社會經濟的可持續發展，構筑資源節約型，環境友好型城市。
1水資源循環概念
水是循環性資源，亦是可以再生的資源。根據其客觀規律和循環的方式，我們可以把它分為自然循環與社會循環。
1.1自然水循環
水在自然界中以固態、液態、氣態三種方式存在，在水圈、大氣圈、巖石圈、生物圈范圍內處于往復不停的循環運動狀態中。在太陽輻射和地心引力的作用下，水從海洋蒸發變成云（水汽），又以雨、雪等方式降落到地面，部分蒸發，部分滲入地下或匯成地下徑流和地表徑流，最終又回歸大海。水的這種周而復始的循環運動稱為水的自然循環。
自然水循環的特點：①自然水循環是一個相對穩定的、而又錯綜復雜的動態系統，不論是大循環還是小循環，都和氣候、土壤、地質地貌和植被條件等自然因素有關。還受到山塘、水庫等人為因素影響。水資源的質與量及其分布狀況是自然歷史發展的產物；②在水的自然循環中，不但存在水量的平衡關系，而且還存在著水質的動態平衡關系，即水質的可再生性。
在大自然循環條件下，全球的水量循環是平衡的。據近期資料報道，全球的循環水量為496000Km3。其中，海洋蒸發水量425000Km3，陸地（包括陸地水面以及土地）蒸發水量71000Km3；全球水分蒸發水量496000Km3；海面降雨量385000Km3，陸地降雨量111000Km3，全球水分總降雨水量496000Km3?？偨涤晁颗c總蒸發水量是平衡的。另外，在海域與陸地水量平衡方面，陸地降雨量比陸地蒸發量多40000Km3，這部分水量即為入海徑流量。海域水面蒸發量比海域水面降雨量多40000Km3，所損失的水量由入海徑流量補充，同樣形成水量平衡。
根據海水、地表水和地下水的儲水量及其循環水量，我們不難估算出各種水體的水量循環關系及其全部交換一次的平均循環周期時間。一般情況下，大氣中的儲水以及河流水是交換最為活躍的水體，平均交換周期分別為10d和11d。而冰帽和冰川的平均交換周期最為漫長，達8000年/次。
1.2社會水循環
水的社會循環是指在水的自然循環中，人類不斷地利用其中的地下徑流或地表徑流滿足生活與生產活動之需。循環系統主要由給水系統、用水系統、排水系統3個子系統組成。給水系統與排水系統好比是一個城市或區域的動脈和靜脈，兩者不可偏廢任何一方。給水系統中若過度取水，河流生態需水量就不能滿足，或者用后的污、廢水不經處理或處理不到位都會影響自然水循環。
1.3社會水循環與自然水循環的關系
社會水循環是自然水循環的一個附加組成部分，對自然水循環產生強烈的相互交流作用，不同程度地改變世界上水的循環運動。開發利用水資源是人類對水資源時空分布進行干預的直接方式，在人類大興水利帶來巨大生產效益和能源效益的同時，社會水循環對自然水循環帶來的負面影響也日益顯現出來。主要表現在以下幾個方面：①水循環的途徑被改變（時空變化），人工水庫、人工運河、大壩、長距離跨流域引水等水利工程都大規模地截流水量，改變水循環的途徑，使下游河段過水量減少，甚至干涸，導致河流對地下水補給量銳減?？缌饔虻恼{水，會加大地表水分支流域，水流的分散性增強，有可能影響地表水的更新周期和運動節律；②水循環量發生變化。人類提取的徑流量每年達到全球可更新水資源量的10％左右，顯著地改變了地表河流的入海量，使得不同層次區域上水循環量發生了顯著的變化。③水質的變化，水體經過人類用水循環的干擾后，在水中化學物質的種類和數量上都有了極大的增加。污染源包括未處理的污水、化學排放物以及農田中沖刷的和滲入地下的農用化學品。
2我國社會水循環現狀與傳統城市給排水規劃觀念的反思
目前，我國總體上來看，社會水循環仍是一種粗放式、單向流的循環機制。即從流域上游或地下水含水層取水，經過用戶一次利用之后，大部分排放至下游水體中。在整個水循環過程中，水只是一次性得到利用，并沒有形成負反饋機制。全國可開采水資源總量的58％已經被使用，工農業發展和生活用水的增長全部依靠增加水資源的開采量來得到滿足。但是，這些用于農業，農灌尾水和農田徑流挾帶著大量的化肥、農藥回歸水體，城市用戶產生的大量污水大部分直接排放，不斷地加大了對自然水循環的干擾，從而造成了兩者之間的尖銳矛盾。
據預測，全國可開采利用的水資源，不考慮從西南調水，扣除生態環境用水后約為8000~9500X108m3，到2050年，全國需水量可能達到7000~8000X108m3，屆時將接近可開采量的極限。到21世紀中葉，預計我國城市污水仍有較大增長，見表1，其中生活污水增長量占據了總增長量的較大份額。
從表1可以看出，全國未來城市污（廢）水排放量將繼續增加，屆時城市污水排放的污染物負荷將對城市排水設施提出嚴峻的挑戰。如果不能達到污水處理設施的快速普及和提高處理率、深度及超深度污水處理率、再生回用水應用率，未來水循環狀況將更加嚴峻。據此，傳統的城市給水排水規劃觀念已不能滿足社會水循環的要求，必須從城市流域水資源循環利用與可持續發展的高度來重新思考城市給排水專業的規劃理念。
就傳統的城市給水規劃而言，給水規劃是以滿足城市用水量要求，保證供水水質為最終目的，常把重點放在尋找水源上。但由于區域水資源受到污染，或暫時受到污染，水源水質不能滿足城市供水水源的水質標準要求，在一時難以選擇到理想的水源時，許多城市不是如何想辦法治理和防止區域流域污染，而仍是從源頭、上游取水?？偟膩砜矗擎偘l展取水用水一直沿用這樣一種線性思維：從近處取水不足時從上游或周圍地區調水，用后排放、廢棄；水資源仍不足時，考慮從更遠一些的地方去調水。這種思維方式的流行，促使很多地方建設的引水工程其規模越來越大，距離越來越遠，而把城市河流變成了天然下水道。這種用水策略越來越依賴城市內陸腹地河流上游地區水源的可用性。但這種可用性面臨著越來越大的挑戰。尤其是河流上游地區的用水增加，而下游地區可利用水資源量不斷下降，同時水質也在不斷惡化。
這種傳統用水模式的弊端是：①大量的長距離調水工程，帶來日益增長的巨額費用，造成越來越重的財政負擔和水價的上漲；②可供用水量會日益衰減，水質安全問題難以保證；③河流生命將逐步喪失，景觀和地貌會加速改變；④城市和地區之間的沖突和潛在糾紛會日益增加。
在傳統的排水模式方面，城市排水則是以防止雨洪內澇、排除和處理城市污水、保護城市公共環境和本區域流域水質為目的，普遍認為污水是有害的，應盡快排除到城市下游。這種觀念導致的結果往往是保護了局部的生活環境，危害了廣大流域地區。這種傳統排水模式的弊端是：①對城市排水規劃理念的認識不明確，內容過于粗糙，排水規劃只是簡單地根據用地規劃和城市道路規劃劃分排水區域，確定排水體制，大致勾勒出排水主干線和污水處理廠的位置，沒有進行必要的區域水資源方案論證和綜合協調，缺乏科學合理的方案比較；②傳統城市排水規劃只局限于單一的排放而不具備水資源循環利用與持續發展的觀念，沒有確立雨水、污水亦是一種資源以及要優先利用然后再排放的思想；③局限于本城市或本區域的排水規劃，缺乏流域綜合開發與利用的觀念；④城市排水規劃與市政污水與雨水處理設施建設缺乏有效的協調和配合；⑤缺少雨水污水資源化利用的技術配套措施。
總之，在我國傳統的城市給排水規劃理念中，比較多地受到“改造自然”、“人定勝天”等思想的影響，沒有把人類作為流域內生態系統的一部分來加以研究和考察，片面地強調滿足人類社會發展的愿望，以致干擾甚至破壞了流域和區域生態系統的協調和均衡。
3城市可持續發展的社會水循環理念
其實，在流域的城市群中，大多數城市都是臨水而建，通過若干年的建設與發展，從城市功能上基本連成一體，一個城市的下游同時是另一個下游城市的上游。作為良好的水環境并不是局部地域而是整個流域。
在一座城市中，健康的水循環是要求城市具有完備的給水排水系統，既要有安全、可靠的供水系統，為居民提供潔凈的飲用水，又要有污水收集、處理、深度凈化、有效利用與排除系統。
如何建立城市可持續發展的社會水循環理念，在與傳統的城市排水系統相比，至少在理念上具有以下三個方面的根本性變化。
3.1系統性理念
系統性本來是自然界中事物普遍具有的一種特性，以上講的城市給排水工程，從取水、凈化、到使用排放，其實就是一個完整的系統工程。如果我們用一種系統的思維模式和觀點去重新審視我們的城市排水系統，也許會使我們更加接近掌握自然界和人類社會發展的某些客觀規律，從而為解決目前城市發展中所面臨的水危機提供一種更加綜合、可行的策略。而城市流域水資源循環利用與可持續發展規劃概念就是將城市水系統作為一個統一的系統，從整體上來考慮城市需水、用水、再生循環、排水以及居民生活條件、食品供應等方面的問題，不再把這些城市發展所帶來的問題孤立和割裂開來，而是系統地考慮城市流域范圍內的水資源流、營養物質流與能量流的合理分配和持續發展。
3.2資源的循環利用理念
自然界中沒有廢物，各種物質應該都能得到循環利用。在城市水系統工程中建立資源循環型是城市給排水系統的一種新的嘗試和努力。它不是傳統城市給排水概念上的一次性利用后排放的單向流，而是變成一種循環利用的閉環系統。即將首次利用之后的污水，收集起來進行處理，從而獲取滿足一定使用功能的再生水。這些再生水又通過專門的需配水系統，供給城市工業、市政等用水部門得到重復、循環地利用。
3.3內在的可持續性理念
20世紀，我們不斷地修筑水壩，建設引水渠道，實施遠距離輸水工程，以尋求更多的新水源來滿足城市擴張和人口增長的需要。使水環境越來越退化，水資源越來越短缺，致使城市發展對周圍環境的影響和壓力越來越大，社會水循環已經逐漸成為人類社會發展面臨的一個沉重負擔。可持續的水資源系統，它不僅要滿足現代人的需求，而且要滿足未來人的生存需求。它是一個哲學概念，而不是一個確切的存在狀態。城市給排水系統的可持續性是現代城市用水系統的內在特性，是人類社會發展的必然要求，為社會用水健康循環所必需。
根據城市水資源可持續發展的理念，水資源的利用將由過去的“取水—輸水—用戶—排放”的單向開放型流動，轉變為“節制性取水—輸水—節約地用水—再生水循環”的反饋式循環流程。
4現代城市流域水資源循環利用與可持續發展規劃理念
提出城市流域水資源循環利用與可持續發展規劃概念，主要是基于對目前現行的城市給水排水專業規劃在規劃理念上一種轉變的探討，是實現現代城市給排水規劃概念的關鍵，城市給排水規劃由傳統觀念向現念轉變可歸納為以下幾個方面：
①從人對自然的索取向人與自然的協調共生、更有效地利用水資源可再生特性的觀念轉變；②從以需定供，向以供定需轉變；③從以管理出廠水質為主，向管理用戶水質轉變；④從各自為政、各取所需，向資源共享、流域統籌管理轉變；⑤從重常規處理工藝，向深度強化處理工藝轉變；⑥從開源與節流并重，向以節流為先，治污為本，科學開源，綜合利用轉變；⑦從重污水達標排放，向污水資源化利用轉變；⑧從只注重終端處理，向既注重終端處理更注重始端管理轉變；⑨從單純的雨水防洪排澇，向水資源利用角度強化雨水的管理和利用轉變；⑩從傳統管理，向信息化管理，社會化服務，法制化監控，多元化投資轉變。
在現代城市供水系統的規劃與設計中，新的供水規劃理念是：首先考慮的是任何保護本區域的流域水源，科學分析流域水源的水量與水環境容量，全面提高水資源使用效率；在缺水城市和地區，要向當地政府和規劃部門提出調整產業結構及控制用地規模，限制大耗水工業的發展，提高工業重復用水率；對與城市供水存在一定矛盾的上游農業區應積極發展節水農業，包括調整種植結構、產業結構使之與資源條件相匹配并推行節水灌溉，為下游城市提供豐裕的水資源環境；在城市用水規模預測中把工業節水指標考慮進去，并使工業復用水率這一主要節水控制指標落到實處；城市取水規劃應立足于依靠本地區河流的水資源來解決，最大限度地控制遠距離調水，在保證生態用水量的情況下控制取水規模。一般認為取水量不超過徑流量的40％是較為合適的；在缺水嚴重的地區，在取水量不得已超過徑流量40％時，必須根據河流生態需水的質和量要求，利用再生水補給，增加相應份額的生態用水量；上游城市的用水和排水不影響下游城市的用水，實現水資源共享，每個城市既需要限制取水的數量，也要控制排水的數量和質量，不至于污染下游河段，從而保證整條河流的水資源利用是可持續的。
這種新的供水規劃理念的特點：①以流域為單元的水資源統籌利用模式。以流域為單位進行管理符合水資源本身的自然屬性和系統特性，這種新的取水模式強調在每個流域內的用水立足于本流域解決，流域范疇內的用水，做到統籌兼顧上下游城市、人類和河流生態系統的用水，更大程度地體現了流域水資源的公平性和共享性。②水資源的共享與循環利用。城市用水的主要水源要在本地區河流流域內解決，就要求改變一次性用水的直流模式，在城市流域范疇上實現水的利用、再生與循環；③經濟、安全的供水系統。本地水資源的可持續發展，可以減輕對外流域水資源的依賴性，相應地也就提高了本地用水的可靠程度。同時，新的流域用水模式增強了城市用水的安全性，如果城市實現污水再生循環利用，在一定程度上可以減輕突發性自然災害事件所帶來的危害。
在現代城市排水系統的規劃與設計中，其功能應從以前的防澇減災、防污減災逐步轉向污水和營養物質的再循環，從而恢復良好的水環境，促進水資源的可持續利用。從收集、處理、再生和再循環利用中，既要強調循環利用物質的數量，也要重視這些再循環資源的質量問題。
隨著社會的發展和環境意識的增強，我國水污染控制經歷了由單一污染源的治理、污水達標排放到區域綜合防治、總量控制的兩個階段。但其中廢水處理設備運行率、利用率、污染物去除率大部分不高，很多設備沒有發揮作用。同時對城市污水處理廠的重視也不夠，尤其缺乏污水再生、再循環的理念。
在新的排水規劃理念中，首先應該考慮的是如何保護本區域的流域水源，科學分析流域水源的水環境容量，根據地形與地貌，以流域來劃分排水分區，確定排水體制，制定排放標準以及處理工藝路線，提出節能減排目標，提高水資源使用效率。
在進行城市總體規劃時，要及時編制區域水資源規劃。排水規劃應改變以往總是服從于總體規劃，被動地與城市總體布局相配套的工作觀念和工作方式。應主動探索，為總體規劃提出與區域水資源規劃和排水規劃密切相關的合理化建議，例如，為滿足區域水資源規劃要求，在作總體規劃時，明確提出需要保留的天然水系和滿足排水要求的道路設計與高程設計等；要積極與水利、城市防洪等專業規劃配合，合理利用水資源。要樹立流域觀念，打破行政區劃，站在全流域的高度來考慮城市及區域排水規劃；
為了適應現代排水系統功能的變革，現今的城市排水系統將由污水收集系統、污水處理再生系統、再生水供水系統和優質處理水排放系統所組成。與傳統的排水系統相比，它增加了污水再生與回用的內容，提高了污水處理程度，由污水二級處理提高到污水深度處理甚至超深度處理，達到再生水的要求。應對整個城市的功能分區、工業分布、排水管網及污水處理現狀等做周密調查，調查現有的和預測潛在的再生水用戶的地理位置及水量與水質要求，并將這種結果反應到專項規劃中。將污水處理廠視為再生水廠，改變將污水處理廠擺放在城市最下游進行高度集中處理的傳統做法。
在規劃污水處理廠時應注意：①要近遠期綜合考慮污水再生回用的需要，選擇污水深度處理系統，預留污水深度處理發展用地，使污水處理、深度處理系統和回用系統的總投資之和為最??；②污水廠的選址和數目。按照傳統規劃方法，污水處理廠廠址要根據污染物排放量控制目標、城市布局、受納水體功能及流量等因素來選擇，一般盡可能地安放在河系下游、城市郊區。但是這種系統布局使污水處理廠遠離再生水用戶，需鋪設的回用水管網費用相應增加，不利于污水的資源化。因此，在確定污水處理廠廠址時，還應對再生水用戶進行調查分析，并根據再生水量的需求，在城市中適當位置設置若干污水處理廠（再生水廠），收集上游和附近區域的城市污水，根據回用水質要求加以處理之后就近回用，使得整個城市形成大、中、小，近、遠期相結合的污水再生廠布局規劃。這樣，既有利于污水回用，又減輕了城市排水管網系統的負擔，易于實現分期建設，符合我國國情。③在處理工藝選擇方面，應根據污水水質和再生水用戶水質的要求，對水處理單元進行多種組合，通過技術經濟比較來選擇出經濟可行、技術先進的污水處理流程。在滿足出水水質要求各項指標前提下進行經濟分析，除要考慮費用與技術等因素外，還應考慮該方案是否有利于實現污水再循環，即在原有技術和經濟分析因子的基礎上，增加“污水與物質再循環適應性”的比較因子。
傳統的城市市政管理為了保證城市安全，都習慣于將雨水當作“洪水猛獸”，以“將地面降雨盡快排入城市雨水管道，快速排入河?！睘槭滓瓌t，忽略了雨水亦是一種寶貴的自然資源這種理念。其實，蓄存、調節是涵養地下水、補充地表枯水流量的水文循環規律。在現代城市中，除了散布在市區的公園綠地及天然水體外，整個市區幾乎被一張不透水的大網所籠罩，阻隔了雨水向市區下部土壤的滲透，截斷了地下水徑流，嚴重影響了城區雨水的水文循環，造成雨季市區成災，枯水期小河干枯的局面。目前，許多國家都非常重視雨水的收集與利用，在我國的缺水地區已開始考慮利用雨水，但還沒有被人們普遍接受。合理地收集、蓄存、調節和利用，對改善市區的氣候環境，削減城市流域洪峰，降低城市面污染對城市流域的影響都是十分有利的。充分利用雨水資源，主要應考慮以下內容：①要科學合理地推導適合城市發展的暴雨強度計算公式，采取合理的截留滲透措施，加大地下滲入量，減少地表排放量；②選擇適當的排水標準，在保證城市防洪安全的前提下，采取必要的防洪措施。③提高河道的除澇標準，確保雨水排入河道時不受頂托；④合理規劃建造城市雨水蓄水和修復處理設施，將雨水收集與回用有機結合；⑤盡量采用雨污分流排水體制，降低城市流域水體的污染。
5結束語
城市流域水資源循環利用與可持續發展規劃的研究，目的是在傳統的城市給水排水專業規劃的基礎之上，提出一些新的城市給水排水規劃理念。在當今人類面臨越來越嚴重的水危機情況下，采取更多的城市流域水資源循環利用的措施，為構建“資源節約型，環境友好型”城市打下良好基礎，讓人類和社會得以更好地可持續發展。
參考文獻：
[1]王西琴.河流生態需水理論、方法與應用.
[2]任伯幟等.水資源利用與保護.
水循環原理范文2
關鍵詞：水資源； 規劃； 給水排水； 循環利用
Abstract：With the development of urbanization the urban water demand is keeping increasing, meanwhile water pollution becomes more serious. Now there's more and more water resource or water quality-induced water shortage , therefore the traditional or present concept on urban water supply and drainage planning could not satisfy the demand to protect the urban water resource and regional natural water environment. In the paper the new concept on urban water supply and drainage planning is proposed so as to set up the modern urban water and water drainage planning concept and make the basis for realization of energy-saving and emission-reduction and the construction of resource-saving and environmental-friendly city.
Keywords：water resource； planning； water supply and drainage
中圖分類號：TU984.11+3
文獻標識碼：A
文章編號：1008-0422(2008)06-0081-04
隨著全球城市化的進程，城市需水量日漸增加，水污染狀況有增無減，水量性缺水也逐漸向資源性與水質性缺水轉變。本文提出城市流域水資源循環利用與可持續發展規劃概念，主要是基于對目前現行的城市給水排水專業規劃在規劃理念上一種轉變的探討。
傳統的或現行的城市給水排水專業規劃的基本要求是：如何滿足城市生產與生活用水的需求和保證排水快速安全；而城市流域水資源循環利用與可持續發展規劃概念是：除保證城市生產與生活用水的需求和安全外，是將一個城市或一個區域的供水或污水廢水都把它看成是一種資源，而對這種資源進行系統的規劃，使之合理的進行處理與循環利用，達到本區域或本流域的水環境平衡，保持社會經濟的可持續發展，構筑資源節約型，環境友好型城市。
1水資源循環概念
水是循環性資源，亦是可以再生的資源。根據其客觀規律和循環的方式，我們可以把它分為自然循環與社會循環。
1.1自然水循環
水在自然界中以固態、液態、氣態三種方式存在，在水圈、大氣圈、巖石圈、生物圈范圍內處于往復不停的循環運動狀態中。在太陽輻射和地心引力的作用下，水從海洋蒸發變成云（水汽），又以雨、雪等方式降落到地面，部分蒸發，部分滲入地下或匯成地下徑流和地表徑流，最終又回歸大海。水的這種周而復始的循環運動稱為水的自然循環。
自然水循環的特點：①自然水循環是一個相對穩定的、而又錯綜復雜的動態系統，不論是大循環還是小循環，都和氣候、土壤、地質地貌和植被條件等自然因素有關。還受到山塘、水庫等人為因素影響。水資源的質與量及其分布狀況是自然歷史發展的產物；②在水的自然循環中，不但存在水量的平衡關系，而且還存在著水質的動態平衡關系，即水質的可再生性。
在大自然循環條件下，全球的水量循環是平衡的。據近期資料報道，全球的循環水量為496000Km3。其中，海洋蒸發水量425000 Km3，陸地（包括陸地水面以及土地）蒸發水量71000 Km3；全球水分蒸發水量496000 Km3；海面降雨量385000 Km3，陸地降雨量111000 Km3，全球水分總降雨水量496000 Km3。總降雨水量與總蒸發水量是平衡的。另外，在海域與陸地水量平衡方面，陸地降雨量比陸地蒸發量多40000 Km3，這部分水量即為入海徑流量。海域水面蒸發量比海域水面降雨量多40000 Km3，所損失的水量由入海徑流量補充，同樣形成水量平衡。
根據海水、地表水和地下水的儲水量及其循環水量，我們不難估算出各種水體的水量循環關系及其全部交換一次的平均循環周期時間。一般情況下，大氣中的儲水以及河流水是交換最為活躍的水體，平均交換周期分別為10d和11d。而冰帽和冰川的平均交換周期最為漫長，達8000年/次。
1.2社會水循環
水的社會循環是指在水的自然循環中，人類不斷地利用其中的地下徑流或地表徑流滿足生活與生產活動之需。循環系統主要由給水系統、用水系統、排水系統3個子系統組成。給水系統與排水系統好比是一個城市或區域的動脈和靜脈，兩者不可偏廢任何一方。給水系統中若過度取水，河流生態需水量就不能滿足，或者用后的污、廢水不經處理或處理不到位都會影響自然水循環。
1.3社會水循環與自然水循環的關系
社會水循環是自然水循環的一個附加組成部分，對自然水循環產生強烈的相互交流作用，不同程度地改變世界上水的循環運動。開發利用水資源是人類對水資源時空分布進行干預的直接方式，在人類大興水利帶來巨大生產效益和能源效益的同時，社會水循環對自然水循環帶來的負面影響也日益顯現出來。主要表現在以下幾個方面：①水循環的途徑被改變（時空變化），人工水庫、人工運河、大壩、長距離跨流域引水等水利工程都大規模地截流水量，改變水循環的途徑，使下游河段過水量減少，甚至干涸，導致河流對地下水補給量銳減?？缌饔虻恼{水，會加大地表水分支流域，水流的分散性增強，有可能影響地表水的更新周期和運動節律；②水循環量發生變化。人類提取的徑流量每年達到全球可更新水資源量的10％左右，顯著地改變了地表河流的入海量，使得不同層次區域上水循環量發生了顯著的變化。③水質的變化，水體經過人類用水循環的干擾后，在水中化學物質的種類和數量上都有了極大的增加。污染源包括未處理的污水、化學排放物以及農田中沖刷的和滲入地下的農用化學品。
2我國社會水循環現狀與傳統城市給排水規劃觀念的反思
目前，我國總體上來看，社會水循環仍是一種粗放式、單向流的循環機制。即從流域上游或地下水含水層取水，經過用戶一次利用之后，大部分排放至下游水體中。在整個水循環過程中，水只是一次性得到利用，并沒有形成負反饋機制。全國可開采水資源總量的58％已經被使用，工農業發展和生活用水的增長全部依靠增加水資源的開采量來得到滿足。但是，這些用于農業，農灌尾水和農田徑流挾帶著大量的化肥、農藥回歸水體，城市用戶產生的大量污水大部分直接排放，不斷地加大了對自然水循環的干擾，從而造成了兩者之間的尖銳矛盾。
據預測，全國可開采利用的水資源，不考慮從西南調水，扣除生態環境用水后約為8000~9500X108m3，到2050年，全國需水量可能達到7000~8000X108m3，屆時將接近可開采量的極限。到21世紀中葉，預計我國城市污水仍有較大增長，見表1，其中生活污水增長量占據了總增長量的較大份額。
從表1可以看出，全國未來城市污（廢）水排放量將繼續增加，屆時城市污水排放的污染物負荷將對城市排水設施提出嚴峻的挑戰。如果不能達到污水處理設施的快速普及和提高處理率、深度及超深度污水處理率、再生回用水應用率，未來水循環狀況將更加嚴峻。據此，傳統的城市給水排水規劃觀念已不能滿足社會水循環的要求，必須從城市流域水資源循環利用與可持續發展的高度來重新思考城市給排水專業的規劃理念。
就傳統的城市給水規劃而言，給水規劃是以滿足城市用水量要求，保證供水水質為最終目的，常把重點放在尋找水源上。但由于區域水資源受到污染，或暫時受到污染，水源水質不能滿足城市供水水源的水質標準要求，在一時難以選擇到理想的水源時，許多城市不是如何想辦法治理和防止區域流域污染，而仍是從源頭、上游取水?？偟膩砜矗擎偘l展取水用水一直沿用這樣一種線性思維：從近處取水不足時從上游或周圍地區調水，用后排放、廢棄；水資源仍不足時，考慮從更遠一些的地方去調水。這種思維方式的流行，促使很多地方建設的引水工程其規模越來越大，距離越來越遠，而把城市河流變成了天然下水道。這種用水策略越來越依賴城市內陸腹地河流上游地區水源的可用性。但這種可用性面臨著越來越大的挑戰。尤其是河流上游地區的用水增加，而下游地區可利用水資源量不斷下降，同時水質也在不斷惡化。
這種傳統用水模式的弊端是：①大量的長距離調水工程，帶來日益增長的巨額費用，造成越來越重的財政負擔和水價的上漲；②可供用水量會日益衰減，水質安全問題難以保證；③河流生命將逐步喪失，景觀和地貌會加速改變；④城市和地區之間的沖突和潛在糾紛會日益增加。
在傳統的排水模式方面，城市排水則是以防止雨洪內澇、排除和處理城市污水、保護城市公共環境和本區域流域水質為目的，普遍認為污水是有害的，應盡快排除到城市下游。這種觀念導致的結果往往是保護了局部的生活環境，危害了廣大流域地區。這種傳統排水模式的弊端是：①對城市排水規劃理念的認識不明確，內容過于粗糙，排水規劃只是簡單地根據用地規劃和城市道路規劃劃分排水區域，確定排水體制，大致勾勒出排水主干線和污水處理廠的位置，沒有進行必要的區域水資源方案論證和綜合協調，缺乏科學合理的方案比較；②傳統城市排水規劃只局限于單一的排放而不具備水資源循環利用與持續發展的觀念，沒有確立雨水、污水亦是一種資源以及要優先利用然后再排放的思想；③局限于本城市或本區域的排水規劃，缺乏流域綜合開發與利用的觀念；④城市排水規劃與市政污水與雨水處理設施建設缺乏有效的協調和配合；⑤缺少雨水污水資源化利用的技術配套措施。
總之，在我國傳統的城市給排水規劃理念中，比較多地受到“改造自然”、“人定勝天”等思想的影響，沒有把人類作為流域內生態系統的一部分來加以研究和考察，片面地強調滿足人類社會發展的愿望，以致干擾甚至破壞了流域和區域生態系統的協調和均衡。
3城市可持續發展的社會水循環理念
其實，在流域的城市群中，大多數城市都是臨水而建，通過若干年的建設與發展，從城市功能上基本連成一體，一個城市的下游同時是另一個下游城市的上游。作為良好的水環境并不是局部地域而是整個流域。
在一座城市中，健康的水循環是要求城市具有完備的給水排水系統，既要有安全、可靠的供水系統，為居民提供潔凈的飲用水，又要有污水收集、處理、深度凈化、有效利用與排除系統。
如何建立城市可持續發展的社會水循環理念，在與傳統的城市排水系統相比，至少在理念上具有以下三個方面的根本性變化。
3.1系統性理念
系統性本來是自然界中事物普遍具有的一種特性，以上講的城市給排水工程，從取水、凈化、到使用排放，其實就是一個完整的系統工程。如果我們用一種系統的思維模式和觀點去重新審視我們的城市排水系統，也許會使我們更加接近掌握自然界和人類社會發展的某些客觀規律，從而為解決目前城市發展中所面臨的水危機提供一種更加綜合、可行的策略。而城市流域水資源循環利用與可持續發展規劃概念就是將城市水系統作為一個統一的系統，從整體上來考慮城市需水、用水、再生循環、排水以及居民生活條件、食品供應等方面的問題，不再把這些城市發展所帶來的問題孤立和割裂開來，而是系統地考慮城市流域范圍內的水資源流、營養物質流與能量流的合理分配和持續發展。
3.2資源的循環利用理念
自然界中沒有廢物，各種物質應該都能得到循環利用。在城市水系統工程中建立資源循環型是城市給排水系統的一種新的嘗試和努力。它不是傳統城市給排水概念上的一次性利用后排放的單向流，而是變成一種循環利用的閉環系統。即將首次利用之后的污水，收集起來進行處理，從而獲取滿足一定使用功能的再生水。這些再生水又通過專門的需配水系統，供給城市工業、市政等用水部門得到重復、循環地利用。
3.3內在的可持續性理念
20世紀，我們不斷地修筑水壩，建設引水渠道，實施遠距離輸水工程，以尋求更多的新水源來滿足城市擴張和人口增長的需要。使水環境越來越退化，水資源越來越短缺，致使城市發展對周圍環境的影響和壓力越來越大，社會水循環已經逐漸成為人類社會發展面臨的一個沉重負擔?？沙掷m的水資源系統，它不僅要滿足現代人的需求，而且要滿足未來人的生存需求。它是一個哲學概念，而不是一個確切的存在狀態。城市給排水系統的可持續性是現代城市用水系統的內在特性，是人類社會發展的必然要求，為社會用水健康循環所必需。
根據城市水資源可持續發展的理念，水資源的利用將由過去的“取水―輸水―用戶―排放”的單向開放型流動，轉變為“節制性取水―輸水―節約地用水―再生水循環”的反饋式循環流程。
4現代城市流域水資源循環利用與可持續發展規劃理念
提出城市流域水資源循環利用與可持續發展規劃概念，主要是基于對目前現行的城市給水排水專業規劃在規劃理念上一種轉變的探討，是實現現代城市給排水規劃概念的關鍵，城市給排水規劃由傳統觀念向現念轉變可歸納為以下幾個方面：
①從人對自然的索取向人與自然的協調共生、更有效地利用水資源可再生特性的觀念轉變；②從以需定供，向以供定需轉變；③從以管理出廠水質為主，向管理用戶水質轉變；④從各自為政、各取所需，向資源共享、流域統籌管理轉變；⑤從重常規處理工藝，向深度強化處理工藝轉變；⑥從開源與節流并重，向以節流為先，治污為本，科學開源，綜合利用轉變；⑦從重污水達標排放，向污水資源化利用轉變；⑧從只注重終端處理，向既注重終端處理更注重始端管理轉變；⑨從單純的雨水防洪排澇，向水資源利用角度強化雨水的管理和利用轉變；⑩從傳統管理，向信息化管理，社會化服務，法制化監控，多元化投資轉變。
在現代城市供水系統的規劃與設計中，新的供水規劃理念是：首先考慮的是任何保護本區域的流域水源，科學分析流域水源的水量與水環境容量，全面提高水資源使用效率；在缺水城市和地區，要向當地政府和規劃部門提出調整產業結構及控制用地規模，限制大耗水工業的發展，提高工業重復用水率；對與城市供水存在一定矛盾的上游農業區應積極發展節水農業，包括調整種植結構、產業結構使之與資源條件相匹配并推行節水灌溉，為下游城市提供豐裕的水資源環境；在城市用水規模預測中把工業節水指標考慮進去，并使工業復用水率這一主要節水控制指標落到實處；城市取水規劃應立足于依靠本地區河流的水資源來解決，最大限度地控制遠距離調水，在保證生態用水量的情況下控制取水規模。一般認為取水量不超過徑流量的40％是較為合適的；在缺水嚴重的地區，在取水量不得已超過徑流量40％時，必須根據河流生態需水的質和量要求，利用再生水補給，增加相應份額的生態用水量；上游城市的用水和排水不影響下游城市的用水，實現水資源共享，每個城市既需要限制取水的數量，也要控制排水的數量和質量，不至于污染下游河段，從而保證整條河流的水資源利用是可持續的。
這種新的供水規劃理念的特點：①以流域為單元的水資源統籌利用模式。以流域為單位進行管理符合水資源本身的自然屬性和系統特性，這種新的取水模式強調在每個流域內的用水立足于本流域解決，流域范疇內的用水，做到統籌兼顧上下游城市、人類和河流生態系統的用水，更大程度地體現了流域水資源的公平性和共享性。②水資源的共享與循環利用。城市用水的主要水源要在本地區河流流域內解決，就要求改變一次性用水的直流模式，在城市流域范疇上實現水的利用、再生與循環；③經濟、安全的供水系統。本地水資源的可持續發展，可以減輕對外流域水資源的依賴性，相應地也就提高了本地用水的可靠程度。同時，新的流域用水模式增強了城市用水的安全性，如果城市實現污水再生循環利用，在一定程度上可以減輕突發性自然災害事件所帶來的危害。
在現代城市排水系統的規劃與設計中，其功能應從以前的防澇減災、防污減災逐步轉向污水和營養物質的再循環，從而恢復良好的水環境，促進水資源的可持續利用。從收集、處理、再生和再循環利用中，既要強調循環利用物質的數量，也要重視這些再循環資源的質量問題。
隨著社會的發展和環境意識的增強，我國水污染控制經歷了由單一污染源的治理、污水達標排放到區域綜合防治、總量控制的兩個階段。但其中廢水處理設備運行率、利用率、污染物去除率大部分不高，很多設備沒有發揮作用。同時對城市污水處理廠的重視也不夠，尤其缺乏污水再生、再循環的理念。
在新的排水規劃理念中，首先應該考慮的是如何保護本區域的流域水源，科學分析流域水源的水環境容量，根據地形與地貌，以流域來劃分排水分區，確定排水體制，制定排放標準以及處理工藝路線，提出節能減排目標，提高水資源使用效率。
在進行城市總體規劃時，要及時編制區域水資源規劃。排水規劃應改變以往總是服從于總體規劃，被動地與城市總體布局相配套的工作觀念和工作方式。應主動探索，為總體規劃提出與區域水資源規劃和排水規劃密切相關的合理化建議，例如，為滿足區域水資源規劃要求，在作總體規劃時，明確提出需要保留的天然水系和滿足排水要求的道路設計與高程設計等；要積極與水利、城市防洪等專業規劃配合，合理利用水資源。要樹立流域觀念，打破行政區劃，站在全流域的高度來考慮城市及區域排水規劃；
為了適應現代排水系統功能的變革，現今的城市排水系統將由污水收集系統、污水處理再生系統、再生水供水系統和優質處理水排放系統所組成。與傳統的排水系統相比，它增加了污水再生與回用的內容，提高了污水處理程度，由污水二級處理提高到污水深度處理甚至超深度處理，達到再生水的要求。應對整個城市的功能分區、工業分布、排水管網及污水處理現狀等做周密調查，調查現有的和預測潛在的再生水用戶的地理位置及水量與水質要求，并將這種結果反應到專項規劃中。將污水處理廠視為再生水廠，改變將污水處理廠擺放在城市最下游進行高度集中處理的傳統做法。
在規劃污水處理廠時應注意：①要近遠期綜合考慮污水再生回用的需要，選擇污水深度處理系統，預留污水深度處理發展用地，使污水處理、深度處理系統和回用系統的總投資之和為最??；②污水廠的選址和數目。按照傳統規劃方法，污水處理廠廠址要根據污染物排放量控制目標、城市布局、受納水體功能及流量等因素來選擇，一般盡可能地安放在河系下游、城市郊區。但是這種系統布局使污水處理廠遠離再生水用戶，需鋪設的回用水管網費用相應增加，不利于污水的資源化。因此，在確定污水處理廠廠址時，還應對再生水用戶進行調查分析，并根據再生水量的需求，在城市中適當位置設置若干污水處理廠（再生水廠），收集上游和附近區域的城市污水，根據回用水質要求加以處理之后就近回用，使得整個城市形成大、中、小，近、遠期相結合的污水再生廠布局規劃。這樣，既有利于污水回用，又減輕了城市排水管網系統的負擔，易于實現分期建設，符合我國國情。③在處理工藝選擇方面，應根據污水水質和再生水用戶水質的要求，對水處理單元進行多種組合，通過技術經濟比較來選擇出經濟可行、技術先進的污水處理流程。在滿足出水水質要求各項指標前提下進行經濟分析，除要考慮費用與技術等因素外，還應考慮該方案是否有利于實現污水再循環，即在原有技術和經濟分析因子的基礎上，增加“污水與物質再循環適應性”的比較因子。
傳統的城市市政管理為了保證城市安全，都習慣于將雨水當作“洪水猛獸”，以“將地面降雨盡快排入城市雨水管道，快速排入河?！睘槭滓瓌t，忽略了雨水亦是一種寶貴的自然資源這種理念。其實，蓄存、調節是涵養地下水、補充地表枯水流量的水文循環規律。在現代城市中，除了散布在市區的公園綠地及天然水體外，整個市區幾乎被一張不透水的大網所籠罩，阻隔了雨水向市區下部土壤的滲透，截斷了地下水徑流，嚴重影響了城區雨水的水文循環，造成雨季市區成災，枯水期小河干枯的局面。目前，許多國家都非常重視雨水的收集與利用，在我國的缺水地區已開始考慮利用雨水，但還沒有被人們普遍接受。合理地收集、蓄存、調節和利用，對改善市區的氣候環境，削減城市流域洪峰，降低城市面污染對城市流域的影響都是十分有利的。充分利用雨水資源，主要應考慮以下內容：①要科學合理地推導適合城市發展的暴雨強度計算公式，采取合理的截留滲透措施，加大地下滲入量，減少地表排放量；②選擇適當的排水標準，在保證城市防洪安全的前提下，采取必要的防洪措施。③提高河道的除澇標準，確保雨水排入河道時不受頂托；④合理規劃建造城市雨水蓄水和修復處理設施，將雨水收集與回用有機結合；⑤盡量采用雨污分流排水體制，降低城市流域水體的污染。
5結束語
城市流域水資源循環利用與可持續發展規劃的研究，目的是在傳統的城市給水排水專業規劃的基礎之上，提出一些新的城市給水排水規劃理念。在當今人類面臨越來越嚴重的水危機情況下，采取更多的城市流域水資源循環利用的措施，為構建“資源節約型，環境友好型”城市打下良好基礎，讓人類和社會得以更好地可持續發展。
參考文獻：
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水循環原理范文3
（甘肅省天水市水利水電勘測設計院，甘肅天水741000）
作者簡介：焦亞棟（1981-），男，甘肅康縣人．I程師，主要從事水利水電I程勘測、設計1作。
導讀：水資源是人類社會發展不可缺少的自然資源，任何生命的繁衍都離不開水。水資源短缺已成為世界面臨的嚴峻問題，不僅給我們的生活造成了嚴重的影響，同時，也制約著我國的可持續發展。因此，對水資源的循環利用非常重要。而美國、日本等發達國家，在經濟、能源以及水資源的保護等方面，有著先進的設備和理念，筆者就其水資源治理策略做一梳理，以供參考。
一、美國廢水資源治理策略
美國廢水排放標準體系的發展，最早要追溯到1948年，美國制定了第一個關于制藥廢水排放的管理法律——《聯邦水污染物控制法》，該法律明確授權聯邦公共衛生局調查美國國內各個污水處理廠的廢水排放情況，并為各污水處理廠提供貸款和咨詢服務等，其實際意義在于，該法律是美國第一次從立法的角度確立水污染防治，引起了國民對控制廢水排放的高度重視。
20世紀60年代，美國出臺了《水質法》，并相繼發表《綠皮書》、《藍皮書》、《紅皮書》、《金皮書》。首次以水質標準作為監測制藥廢水排放的依據，并要求各州要承擔起防治水污染的責任，制定并實施保護各州水體的水質標準，這一舉措為后來美國各州制定完善的水質標準提供了依據。
1972年12月美國頒布了《聯邦水污染物控制法修正案》，即《清潔水法》，并建立了“國家消除污染物排放制度”（簡稱“排放制度”），“排放制度”提出，由美國環境保護署(EPA)或者獲得許可證計劃批準的美國各個州，為每—個排污者發放“允許排放污水許可證”，規定排污者必須嚴格遵守排污許可證上制定的各種限定標準，否則即算作違法。所有污染物排放到特定水體內的點源都必須擁有許可證，實現了通過控制污染源向規定水體排放污染物來達到保護環境的目的。“排放制度”規定，美國環境管理的重點是，以工業行業點源為主要控制目標、以污染控制技術為依據的排放標準限值和以水質為基礎的排放總量限制為基礎，考慮不同的行業生產環節工藝、污染物類別及廢水排放等特點，通過不同處理技術水平制定排放限值。這樣，從技術和水質兩個層面，大致規定了幾乎所有污染物類別的排放標準，為控制污染源提供了有力保障。
1976年美國環保署(EPA)公布了制藥工業4種點源污染物(pH、生化需氧量、化學需氧量、總懸浮物)的排放標準，1982年增發了標準修訂稿，除上述四項指標外，增加了總氰化物指標，并要求所有污染物的排放均需通過以下標準：
1最佳常規污染物控制技術(BCT，Best ConventionalPollutant ControlTechnology)。該技術指通過經濟可行性分析，是在對具有廣泛應用推廣價值的廢水處理技術水平上建立的，同時在以BPT為根據的基礎上再提高。該標準主要控制現有污染源的常規污染物。
2最佳可得技術(BAT，BesE Availahle TechnologyEconomically Achievable)。該標準是在經濟上可行的，并代表工業企業或其子企業等現有廢水處理技術的最優秀的結果。主要控制污染源包括現有源優先污染物和非常規污染物。
3現有源預處理標準(PSES，Pretreatment Standards ForExisting Soruces)和新源預處理標準(PSNS，PretreatmentStandards For New Sources)c該標準主要控制優先污染物和非常規污染物。
4最佳可行控制技術(BPT，Best Practicahle ConuolTechnology Currently Available)。該標準是清潔水法最早制定廢水排放標準的技術依據，是現在各個工業企業及子行業等最佳廢水排放處理技術的平均值。該標準主要控制現有源的常規污染物和非常規污染物，也可以控制優先污染物，如氰化物等。
5新源排放標準(NSPS，New Source PerformanceStandards)。企業增加新的制藥設施，設計并安裝最好的和最有效的制藥工業設備以及制藥廢水處理系統，充分體現在，設計及建設初期就采用最先進的生產工藝與最佳的污染處理技術，達到使污染物減至最少的目標，相對于BAT水平，該標準是更高的廢水處理技術。
1983年，美國再次修訂稿，提出了對有毒揮發性的有機物排放限值指南，并于1985年了對有毒揮發性有機物的排放限值指南實施通知；1986、1995年，分別公布了標準的修訂稿，主要修訂的內容是對廢水排放標準值的再次調整；1998年9月，了美國制藥工業企業點源污染物排放標準；在1999年至2004年，EPA盡管對排放標準又作了一些調整，但水污染物排放標準體系沒有根本性改變。通過近幾年的發展，美國“排放制度”逐漸形成以技術為基礎的標準水排放限制和以水質為基礎的總量水排放限制制度，保障了許可證的實施與水質的維護。另外，根據排放污染物的特性對污染物進行了分類，以《清潔水法》等標準為基礎，針對每一類污染物制定了詳細的排污限值，使標準更具有操作性與規范性。并且隨著對污水排放標準的逐步完善，許可證限值的制定也逐步精確，使許可證上每一個限制標準都有據可查。直到現在，該“排放制度”一直被美國制藥工業沿用，成效明顯，同時也為世界各國所借鑒。
二、日本廢水資源治理策略
日本在借鑒美國現在“排放制度”的基礎上，于1971年以總理府令第35號公文頒布了“制定水污染標準的廳令”，并于2008年最新修訂并保障實施，包括對有害物質標準的限值規定與生活環境污水項目，強化了水污染防治的實施力度；世界銀行也于1988年出臺了《污染預防與消減手冊》明確提出了制藥工業三廢—廢水、廢氣、廢渣的排放標準；歐盟在《某些工業和工業裝置的有機溶劑排放限制》中，對制藥廢水的有機溶劑排放標準做出了規定，要求制藥企業每年上交廢水排放責任書及廢水排放相關數據，以證明廢水排放達到標準。
三、結語
當前，水質的排放標準是全世界制藥工業廢水排放環境監測的根本依據，但據統計，目前全世界已制定的水質排放標準中，所涉及的化學污染物質不足全球已知總污染物的0.1%。這就說明，通過嚴格制定水質排放標準來達到對環境進行有效監測的目的雖然可行，但是為了徹底消除或減輕廢水污染，除了利用所熟知的理化檢測方法之外，利用指示生物對環境變化所發生的反應進行有效的生物監測，也是判斷水污染的方法之一。
生物與環境之間的作用和反作用，使生物的許多特性打上了環境的烙印。研究表明，魚類的行為特征在受到含有亞致死劑量的有毒污染物的刺激時，能主動回避污染的區域游向清潔水域；在不受污染的水體中，生物種群數量多，個體數量適中，一旦水體受到污染，會發現敏感的指示生物數量迅速減少甚至消失，而污染種類的個體數量會迅速增加，形成優勢種；人們往往通過觀察各類水污染指示生物群在群落中所占的比重，來判斷水污染的程度，例如：若水中以綠藻與藍藻居多，黃藻、金藻數量減少，往往是水體污染的象征，反之亦然。水體的污染可能會傷害指示生物體內細胞的結構與遺傳物質，導致機體變形，形態發生改變。這些特性均可以用來指示制藥水環境污染的情況，為制藥水污染排放的監測與預警提供依據。
水循環原理范文4
關鍵詞：循環經濟型；水資源；節約利用
水資源是人們生活生產中必不可少的一種資源，是人類賴以生存基礎。然而，當前水資源卻出現了一系列問題，水資源的短缺、水資源的缺乏都給人們正常的生產生活帶來了一定的困擾。在這種情況下，循環經濟型水資源的利用就顯得格外重要。
1循環經濟型水資源節約利用的概述
所謂的循環經濟型主要針對的是對人經濟行為的一種約束，這是生態學給與的基本概念。循環和高效是循環經濟型的核心內容，低污染和低能耗是其追求的目標，這也是實現生態環境和諧發展和社會效益最大化的重要的舉措。要想實現循環經濟型水資源節約利用，就應當從實際的水資源情況和水資源的利用現狀出發，將水資源的節約利用和循環經濟有機的結合起來，維持生態環境與社會經濟增長的平衡，使得水資源遭受破壞的面積達到最小，真正意義上實現良性循環的經濟發展模式。
2如何建立循環經濟型水資源節約利用模式
2.1在水資源開發環節的措施
可直接利用的淡水資源在水資源總量中所占的比例很小，因此，雖然水資源總量是一個非常龐大的數目，但是對于人們日常生活所用的淡水資源來說依然不容樂觀。再加上淡水資源的分布及其不均勻，加劇了水資源的短缺。目前，在我國經常用的水資源開發模式有四大類：跨流域調水、雨水收集、海水淡化、微咸水的利用，這四種利用方式有其不同的特點和受眾人群。對于跨流域調水來說，這一途徑主要是通過改變河流的流向或者是挖掘河道引水，來將水資源豐富地區的水引向水資源匱乏的地區，其中，我國目前正在實行的南水北調工程就是代表工程。雨水收集工程，主要是通過進行各種集雨的裝置來實現對雨水的收集再利用，通過這一方式收集到的雨水主要用于澆灌、洗車等對于水質量要求不高的用水。海水淡化是靠近海邊的人群得到淡水資源的一種很重要的方式，借助于海水脫鹽的方式進而得到淡水資源，滿足其日常生活的需求。最后通過對于微咸水的利用，可以減少對淡水資源的使用量，微咸水的利用一般主要是農業灌溉。這四個途徑都是水資源開發的重要途徑。
2.2在水資源保護環節的措施
在水資源的保護環節，可以通過兩個重要的方面來實現循環經濟型。第一是控制水源地的開采規模，在這個環節中主要是農業取水，由于農業取水量一般較大，而且在農業取水的過程有很大的浪費，因此，應當盡力避免浪費的現象，對農業取水加以適當的限制，只有這樣才能實現水源地的持續利用。第二就是防治水資源，在這個環節中，應當建立合適的水資源監督立法體系，來對污染水資源的企業或者是個人進行威懾，提升全民保護水資源的責任意識，嚴格的監督相關企業污染物的排放，杜絕不法企業排放污染物污染水源現象的發生，法律的監督是避免此現象的重要措施。
2.3在水資源節約環節的措施
水資源的節約是一個十分重要的環節，因為，再多的水資源只要不懂得節約，終究會枯竭。生活節水、工業節水和農業灌溉節水是節水的重要方式。在生活節水方面，主要是日常用水的節約。比如，洗菜水和淘米水可以澆灌花草，洗澡水可以用來沖洗馬桶，洗澡時不要一直開著水龍頭等，這都是人們日常生活中隨手可以做到的。在工業用水方面，節水主要是在控制用水的力度方面，工業生產中應當盡量使用節水的設備以及采用節水的工藝等。農業灌溉用水方面主要是通過改變灌溉的方式，比如將漫灌改為滴灌或者是滴灌的方式，通過這些改變來實現農業的節水。
2.4在水資源的再生方面的措施
水資源再生問題是建立循環經濟型水資源利用的關鍵所在，通過對水資源的再生利用即達到了水資源的節約利用又完成了循環經濟型的創建。對于污水的處理，從其的性質上考慮在處理方式上一般可以分為三級：第一級是對污水中的較大的固體懸浮物的過濾；第二級的處理是將污水中溶解的有機物和膠體狀的物質進行一定的處理；第三極的處理主要是將其中的有毒有害難降解的有機物和溶解性的有機物的處理。在這其中用到的處理方法主要包括活性炭的吸附、離子交換法以及電滲析法。污水在經過一系列的處理后，還需要進行相關的檢測，才能再利用，真正到達再生目的。
3結語
總而言之，循環經濟型的水資源利用是解決經濟增長與環境問題矛盾的一個重要的舉措，節水措施和節水工藝使用是達成循環經濟型水資源利用的一個重要的因素，可以有效的促進水資源的高效合理運用。面對當前緊張的水資源現狀以及經濟發展模式，建立循環經濟型的水資源利用模式是十分緊迫的，既符合了可持續發展的大前提又符合人們的切身利益。
參考文獻
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水循環原理范文5
【關鍵詞】醫院空調 水處理 循環水系統 應用技術
【Abstract】hospital central air-conditioning system circulating water system as a hospital an important part of air-conditioning system, its water quality of recycled water will have a direct impact at all sections of the air environment and temperature regulation. This article on the selection of RF-type physical water treatment equipment in Peking University Third Hospital, central air-conditioning cooling water system, circulating chilled water systems and heating circulating water system operation for quantitative analysis, combining features of hospital buildings and the circulation in the installation of different functional types of SYS series of full water processor, comprehensive evaluation of its central air-conditioning cycle of treatment in the hospital's role and application prospects.
1.概 述
1.1研究背景
近年來,國內各大醫院對硬件設施的投入越來越重視,中央空調已廣泛應用于國內大醫院的建設中,為患者和醫務人員提供舒適的就醫環境和工作環境。
醫院中央空調系統的循環水系統作為醫院空調系統重要的組成部分,其運行過程中未得到及時恰當的處理,容易造成管道結垢或腐蝕,影響系統機組中的傳熱和機組的冷量發揮,特別是循環冷卻水系統,菌藻滋生較嚴重,容易產生危害人類健康的細菌。因此,對醫院循環水系統的水質進行系統科學的研究和處理是十分必要的,且推而廣之,可以用于改善醫院的空氣環境,節約能源,提高醫院運營水平。
1.2 研究內容
北京大學第三醫院在循環水系統選用了射頻式物理法的水處理設備,迄今投入使用于外科病房樓、教學科研樓和正在建設的門急診醫技樓內各循環系統中安裝不同功能類型的SYS系列全程水處理器。自2004年至今,我們對醫院的中央空調循環冷卻水系統、循環冷凍水系統和采暖循環水系統的運行情況進行分析后,綜合評價射頻式物理法的水處理設備在醫院中的實際應用。
1.3研究目標
根據北京大學第三醫院各循環水系統采用射頻式物理法方法的水處理設備的運行狀況,提出適合醫院空調系統的水處理技術。
2.醫院中央空調系統的特點
醫院中央空調的作用是為病人及醫護人員提供舒適的工作環境。不同科室對空氣的溫度、濕度等要求都不相同。醫院空調系統主要有如下特點:
2.1室內空氣的溫度、濕度要求高
溫度不僅影響病人的康復情況和醫務人員的工作,而且對高精密醫療設備的性能也有很大影響。例如中央空調系統必須為特殊科室提供高質量的空氣:
(1)為手術室提供潔凈、無菌的手術空間,適當的溫度、濕度及氣流速度。
(2)為CT室、B超室、放射科、檢驗科等醫技科室提供恒溫恒濕條件,確保各種儀器的正常運行和診斷結果正確性。
(3)為高級病房、普通病房提供良好的醫療環境,抑制細菌的繁殖,預防醫院交叉感染,使患者和醫護人員有一個良好的心理狀態。
2.2空調負荷的時變性
空調系統的實際負荷,即末端裝置對冷/熱量的需求量,與季節交替、氣溫變化、晝夜輪回、患者數量變動等諸多因素有關,空調系統的負荷是隨時變化的。
2.3空調系統的運行費用高
據文獻介紹[1~2],中央空調的能耗占建筑物整體能耗的60%以上,中央空調作為醫院的耗電關鍵設備,現在各大醫院的用電量比以前有了大幅度增加。同時由于空調系統的負荷變化的波動性大,使得中央空調的運行費用急劇增高。據了解,以前全國各大醫院的冷卻水系統采用化學法處理,即在循環冷卻水系統中投加不同的水處理藥劑,此種水處理方法不僅對環境造成二次污染,而且日常投加大量的水處理藥劑,造成中央空調系統的運行費用較高。
3.研究方法
基于醫院中央空調系統的以上特點,2004年,對北京大學第三醫院的中央空調循環水系統采用射頻式物理法處理的方法,并連續5年對系統的運行狀況進行連續檢測。
4.北京大學第三醫院的中央空調循環冷卻水系統
4.1循環水的水質特點
冷卻水系統是一個開放式的循環水系統,水溫一般在32℃～37℃。在敞開式系統運行中,循環冷卻水的水質有如下的共性:
(1)含有大量的懸浮物。由于是開放式循環系統,外部環境中的風沙、灰塵、雜質和懸浮物等很容易從冷卻塔處進入水系統中。
(2)總硬度、堿度、鐵離子以及氯離子等離子的濃度高。由于循環冷卻水在冷卻塔中的水分蒸發和飄散,隨著濃縮倍數的升高,使得水中溶解鹽類的濃度和水的濁度不斷增大。
(3)循環水與空氣接觸,使循環水中溶解氧的濃度總處于飽和狀態,從而增加了冷卻水的腐蝕性。
(4)大氣中SO2、NO2、H2S和NH3等有害氣體不斷進入循環水中,造成循環水對系統中金屬材質的腐蝕性增大。
(5)循環冷卻水在開放式系統中循環,由于大氣環境的富養化、高溫及光合作用,造成菌藻類的滋生。
除此而外,北京大學第三醫院循環冷卻水系統的水質還具有以下特點:
(1)在高溫高濕季節,水中菌藻滋生嚴重,極大的影響醫院空氣的潔凈度。
(2)循環冷卻水系統補水水質的硬度較高,pH值偏堿性。
4.2系統特點
循環冷卻水系統的水質特點使得其在循環過程中出現以下問題:
(1)腐蝕
由于金屬管材組織和表面以及與其接觸的溶液狀態的不均勻性,表面上會形成許多微小面積的低電位區(陽極)和高電位區(陰極),每一對陽極和陰極通過金屬本體構成一個腐蝕原電池,分別發生氧化和還原反應。
因為金屬表面的不均勻性是絕對的,所以電化學腐蝕條件普遍存在,只要金屬與含溶解氧的水接觸,上述腐蝕反應就會繼續進行下去。
(2)結垢
當冷卻水循環使用,濃縮倍數逐漸升高,或系統流程溫度過高,冷卻水的水溫跟著升高,則水質會逐漸變化。當冷卻水中可溶解物濃度達到飽和值時,產生水垢。冷卻水中的水垢一般由微溶鹽組成。這些鹽的溶解度很小,容易在溫度高的傳熱部位達到過飽和狀態而結晶析出,當水流速度較小或傳熱面較粗糙時,這些結晶就容易沉積在傳熱表面上形成水垢。
(3)細菌和藻類
微生物在冷卻水系統中繁殖形成粘泥,使傳熱效率下降,加速金屬腐蝕,影響輸水,粘泥腐敗后產生臭味,使水質變差。因粘泥引起的故障往往與腐蝕和水垢故障同時發生,按照故障的表現形式,可分為粘泥附著型和淤泥堆積型兩類,前者主要發生在管道、池壁、冷卻塔填料上,后者是水中懸浮物在流速低的部位沉積,常發生在水池底部。在換熱器殼程和配水池中二類故障都可能發生。
4.3系統常見問題
循環冷卻水水質產生的問題,使得醫院制冷系統在運營過程中有可能存在以下問題:
(1)管道結垢及腐蝕影響系統機組的傳熱,影響機組的冷量發揮,增加管道水阻。實際運行證明,冷卻水系統污垢系數由0.0001增加到0.00038時,制冷量下降23%。
(2)菌藻滋生不但會形成粘泥垢阻塞管道,而且易產生危害人類健康的細菌。特別對于醫院的中央空調系統,空氣中微生物和細菌的數量和種類較多,所以對于循環冷卻水來說,細菌的處理效果相當重要。
4.4水處理技術現狀和發展趨勢
4.4.1水處理技術現狀
循環冷卻水的處理,可概括為去除懸浮物、污垢(泥垢、黏垢、結垢)、控制腐蝕及微生物等4個方面。目前國內循環冷卻水的處理方法主要有化學法和物理法。
化學法
化學法處理,如使用軟化水降低補水硬度達到控制循環水結垢的目的,向循環水系統中投加水質穩定劑(緩蝕劑、阻垢劑、殺生劑),達到控制循環水結垢、腐蝕及抑制菌藻滋生的目的。
物理法
物理法處理,如磁化、高壓靜電、高頻及射頻場等物理場處理技術。該類技術主要是將電能轉換成磁場、電場及射頻場并將其饋散到被處理介質――水,達到防垢、防腐及殺滅菌藻的目的。
4.4.2水處理技術發展方向
化學法水處理發展方向 隨著國家對水污染、大氣污染、噪聲污染及固體廢棄物等相關環保法律的不斷完善,環保部門對污染物排放標準、循環水處理設施使用的安全性能、環保性能、成本效益等要求不斷提高。綠色緩蝕阻垢劑是本世紀水處理藥劑的發展方向,它立足于開發使用無毒、低毒、生物降解好、易為環境接受的水處理藥劑。但是,化學法處理效果與各種現代化的配套技術密切相關的,如分析檢測、計算機應用等現代化手段。
物理法水處理發展方向
物理法處理具有無污染、運行管理方便、操作簡單等特點。從國內外在大型循環冷卻水上的應用實踐來看,物理法水處理從水質處理效果、系統運行效果、投資成本、運行管理成本及環境保護等多方面分析,具有良好的經濟效益,市場應用前景廣闊。
4.5北京大學第三醫院的中央空調循環冷卻水處理
針對選擇北京大學第三醫院中央空調循環冷卻水系統的運行環境、運行工況、設備管路材質、補水水質等條件,對醫院循環冷卻水系統采用射頻式物理法處理的方法。在醫院冷卻水系統的冷卻水泵出水口位置分別安裝了型號為SYS-200B1.6JZ/D-D的全程水處理器,對冷卻循環水系統的腐蝕、結垢、菌藻等問題進行綜合性處理。
4.6中央空調循環冷卻水的處理效果
2004年開始對該院的中央空調循環冷卻水系統進行監測,結果表明:系統運行穩定可靠;打開換熱設備的端蓋,未發現換熱器內有腐蝕、結垢、粘泥附著等現象。對冷卻循環水的菌藻進行檢測時,未檢出軍團菌,符合《公共場所集中空調通風系統衛生規范》。
5.北京大學第三醫院的中央空調循環冷凍水系統
5.1中央空調循環冷凍水系統特點及存在問題
循環冷凍水系統屬于封閉的循環水系統,水溫一般在7℃-12℃之間,系統水在這種運行工況下,硬度垢不可能生成。主要是由于管網與水中的氧氣反應,生成Fe2O3腐蝕產物,導致系統中的雜質不斷增多,水的色度、濁度升高,出現黃銹水現象,慢慢地加速了管網的腐蝕。所以,冷凍循環水系統存在的主要問題是電化學腐蝕。
5.2中央空調循環冷凍水處理方法
為了解決循環冷凍水系統的腐蝕問題,在循環冷凍水系統中的循環冷凍泵后安裝各安裝了型號為SYS-200B1.6JZ/D-A全程水處理器,用以解決系統腐蝕問題,以防系統產生鐵銹,冷凍水顏色偏黃等。
5.3循環冷凍水系統的處理效果
自2004年開始對該院的中央空調循環冷凍水系統進行監測。結果表明,系統運行穩定,換熱機組的換熱設備的內壁未發現腐蝕現象。
6.北京大學第三醫院的中央空調采暖循環水系統
6.1中央空調采暖循環水系統特點及存在問題
該院采暖循環水的溫度一般
6.2處理方法
根據北京大學第三醫院采暖循環水的特點,對采暖循環水的補充水采用型號SYS-12.0RQ全自動軟水器進行軟化;采用型號為SYS-200B1.0JZ/D-A全程處理器,SYS-100C1.0HG/C水垢凈,對采暖循環水系統進行綜合處理。
6.3處理效果
自2004年開始對該醫院的中央空調采暖循環水系統進行監測。結果表明,系統運行穩定,換熱機組的換熱設備的內壁未發現腐蝕、結垢等現象。
結 論
采用SYS系列射頻式物理法水處理設備對北京大學第三醫院的中央空調循環冷卻水、冷凍水和采暖循環水進行處理后,各循環水系統的運行情況穩定,能較好地解決循環水系統的水質問題,水質指標及系統運行工況符合設計及技術協議要求。并且,在日常運行中該設備操作簡單,不需投加化學藥劑,即可達到很好的處理效果,節省了人力物力,降低了系統的運行成本,并且對環境無污染,是一種經濟可行的環保型水處理方法。
參考文獻:
水循環原理范文6
水資源概況及開發利用分析
（一） 水資源概況
海西州境內河流可分為外流和內陸兩大水系。外流河主要是唐古拉山的長江源頭沱沱河與青海湖的主要補給水源――天峻縣的布哈河。內陸河主要有那棱格勒河、格爾木河、香日德河、巴音河等70余條。
全區(不含唐古拉地區)的現代冰川面積為1854.88 km2，冰川儲量1433.2億m3，冰川年融化水量10億m3，為一些主要河流的初始水源和徑流的重要補給來源。全區擁有地表水資源量121億m3，地下水資源量61.01億m3(地表水地下水之間重復量57.25億m3)，水資源總量為125億m3。單位面積占有水資源量為4.15萬m3 /km2，是全省平均水平（8.62萬m3 / km2）的48.19%。其中，柴達木盆地擁有地表水資源量44.1億m3，地下水資源量38.97億m3(地表水地下水之間重復量31.11億m3),水資源總量為51.96億m3。單位面積占有水資源量為2.01萬m3 /km2，是全省平均水平的23.38%。河流水能資源理論蘊藏量約125萬千瓦，可開發利用的約30萬千瓦。柴達木盆地有大小河流70余條,其中常年有水的40余條。盆地內與地區社會經濟發展密切相關的主要河流有那棱格勒河、格爾木河、香日德河、巴音河、諾木洪河、察汗烏蘇河、夏日哈河、塔塔棱河、魚卡河、都蘭河等10條河流。
（二）開發利用分析
為了進一步說明盆地內各地區水資源情況，將柴達木盆地按工業園區劃分為：格爾木園區（包括那棱格勒河烏圖美仁區、格爾木河格爾木區、柴達木河都蘭區）、德令哈園區、烏蘭園區、大柴旦園區(包括魚卡河大小柴旦區和冷湖、茫崖區)，分述如下。
⒈格爾木園區
⑴ 那棱格勒河烏圖美仁區
那棱格勒河烏圖美仁區有地表水資源量11.83億m3，地下水資源量8.44億m3，地表水與地下水重復量7.21億m3，水資源總量13.06億m3，單位面積占有的水資源量2.26萬m3/km2(面積5.77萬km2)，是全省平均占有水資源量的26.22%。
水質:礦化度600mg/L，總硬度100.9mg/L，pH值8.0，水質偏堿性，水的類型為氯-鈉Ⅲ型(水質較好)。
本區可開發利用水資源總量為5.71億m3(其中地表水4.73億m3,地下水0.98億m3)，已開發利用0.3億m3，尚有可利用量5.41億m3。按盆地現狀萬元工業增加值耗水量114 m3計算(以下同)， 剩余水量可支持新增工業增加值474億元。
⑵ 格爾木河格爾木區
格爾木河格爾木區有地表水資源量9.37億m3，地下水資源量8.38億m3，地表水與地下水重復量6.95億m3，水資源總量10.8億m3，單位面積占有的水資源量2.47萬m3/km2(面積4.37萬km2)，是全省平均占有水資源量的28.65%。
水質:礦化度519.1mg/L，總硬度134.2mg/L，pH值8.4，水質為堿性，水的類型為碳-鈉Ⅲ型(水質較好)。
本區可開發利用水資源總量為7億m3(其中地表水5.87億m3，地下水1.13億m3)，已開發利用3.65億m3，尚有可利用量3.35億m3，剩余水量可支持新增工業增加值294億元。
⑶ 柴達木河都蘭區
柴達木河都蘭區有地表水資源量10.37億m3，地下水資源量9.48億m3，地表水與地下水重復量6.7億m3，水資源總量13.15億m3，單位面積占有的水資源量2.40萬m3/km2(面積5.47萬km2)，是全省平均占有水資源量的27.84%。
水質:礦化度749.41mg/L，總硬度146.4mg/L，pH值8.4，水質偏堿性,水的類型為氯-鈉Ⅲ型(水質較好)。
本區可開發利用水資源總量為6.37億m3(其中地表水4.14億m3，地下水2.23億m3)，已開發利用2.34億m3，尚有可利用量4.03億m3， 剩余水量可支持新增工業增加值353億元。
綜上:格爾木園區水資源總量為37.01m3，可開發利用水資源總量為19.08億m3(其中地表水32.66億m3，地下水4.35億m3)，已開發利用6.286億m3，尚有可利用量12.794億m3， 剩余水量可支持新增工業增加值1122億元。
⒉德令哈園區
德令哈園區按柴達木盆地水資源分區屬巴音河德令哈區。巴音河德令哈區有地表水資源量3.85億m3，地下水資源量3.4億m3，地表水與地下水重復量3.13億m3，水資源總量4.11億m3，單位面積占有的水資源量2.65萬m3/km2(面積1.6萬km2)，是全省平均占有水資源量的30.74%。
水質:礦化度370.3mg/L，總硬度109.6mg/L，pH值8.5，水質偏堿性,水的類型為碳-鈣Ⅱ型(水質較好)。
本區可開發利用水資源總量為3.1億m3(其中地表水2.89億m3，地下水0.21億m3)，已開發利用2.48億m3，尚有可利用量0.62億m3，剩余水量可支持新增工業增加值54億元。
⒊烏蘭園區
烏蘭園區按柴達木盆地水資源分區屬都蘭河希賽區，都蘭河希賽區有地表水資源量1.2億m3，地下水資源量1.06億m3，地表水與地下水重復量0.81億m3，水資源總量1.45億m3，單位面積占有的水資源量2.74萬m3/km2(面積0.53萬km2)，是全省平均占有水資源量的31.79%。
水質:礦化度600mg/L，總硬度173.8mg/L，pH值7.8，水質偏弱堿性(水質較好)。
本區可開發利用水資源總量為0.94億m3(其中地表水0.74億m3，地下水0.2億m3)，已開發利用0.44億m3，尚有可利用量0.5億m3，剩余水量可支持新增工業增加值44億元。
⒋大柴旦園區
⑴ 魚卡河大小柴旦區
魚卡河大小柴旦區有地表水資源量2.87億m3，地下水資源量2.65億m3，地表水與地下水重復量2.01億m3，水資源總量3.51億m3，單位面積占有的水資源量1.88萬m3/km2(面積1.87萬km2)，是全省平均占有水資源量的21.81%。
水質:礦化度209.8mg/L，總硬度53.0mg/L，pH值8.4，水質為堿性,水的類型為碳-鈣Ⅱ型(水質較好)。
本區可開發利用水資源總量為1.66億m3(其中地表水1.15億m3，地下水0.51億m3)，已開發利用0.33億m3，尚有可利用量1.33億m3，剩余水量可支持新增工業增加值116.7億元。
⑵ 冷湖、茫崖荒漠區
冷湖、茫崖荒漠區有地表水資源量4.61億m3，地下水資源量5.57億m3，地表水與地下水重復量4.29億m3，水資源總量5.88億m3，單位面積占有的水資源量0.95萬m3/km2(面積6.22萬km2)，是全省平均占有水資源量的9.07%。
本區可開發利用水資源總量為2.86億m3(其中地表水1.84億m3，地下水1.02億m3)，已開發利用0.17億m3，尚有可利用量2.69億m3，剩余水量可支持新增工業增加值235億元。
以上水資源量數據均采用由中科院完成的“九五”國家重點科技攻關項目《柴達木盆地水資源合理利用與生態環境保護》研究成果；地下水資料采用青海省1/20萬水文地質普查資料成果;現狀用水量按2006年統計資料。
存在的主要問題
（一）水資源擁有量有限，分布條件相對較差
⒈ 水資源可利用量低。由于柴達木盆地特殊的氣候條件，造成干旱少雨，水資源量相對不足。海西的資源開發主要以柴達木盆地為主，柴達木盆地單位面積占有的水資源量為2.01萬m3 /km2，是全省平均水平的23.38%，約為全省平均值的四分之一。盡管柴達木盆地擁有地表水資源量44.1億m3，但盆地內部分地區的地表水由于地形地質條件的限制，未形成集流，僅有少量用于人畜飲水，大部分無法直接開發利用，地表水通過工程措施可以直接開發利用的主要是形成集流的15條河流的河川徑流。柴達木盆地經濟開發區那棱格勒河、格爾木河、巴音河、香日德河、察汗烏蘇河、都蘭河、夏日哈河、魚卡河流域年徑流量約為30億m3，目前年開發利用量已達9.7億m3，占開發區域水資源量的32.3%，已接近國際通用的水資源開發量不能超過其總量的40％的警戒線。
⒉ 水資源在地域和時空上分布不均，河川徑流年際變化大，水資源區域分布與工農業生產布局不相匹配。就地區水資源量而言，海西地區水資源量達125億m3，淡水資源的分布與礦產資源、細土資源的分布不均衡。柴達木盆地52億m3水資源中那棱格勒烏圖美仁區占13億m3，為盆地水資源總量的25%。水資源豐富的唐古拉由于受生態和地理條件的限制無法利用，致使基礎產業集中的東部二縣一市水資源相對緊缺，且農牧業和生態用水量過大，給城市和工業用水預留的空間不足。
⒊ 就整個盆地而言，人均水資源量比較豐富,但在經濟開發地區水資源較為匱乏。柴達木盆地鹽湖資源的開發在海西工業發展中占有重要比重，但鹽湖均分布在盆地底部，是各河流的尾閭。淡水資源以地下水為主,且埋藏深度較深，由于鹽湖周邊淡水資源開采難度和成本大，影響了鹽湖資源開發利用。
（二）工程性缺水與用水效率低下并存
根據海西州“十一五”工業規劃，預測“十一五”末（2010年）格爾木市工業用水將達到2.24億m3(不包括鹽湖采鹵平衡用水量)，德令哈市達到0.7億m3，各地工業用水將呈階梯式增加，但水資源開發過程中的節水灌溉和水源工程建設立項難度大，進展緩慢，制約了工業的發展。德令哈市和格爾木市兩地隨著城市和工業的快速發展，工程性缺水的問題尤為突出，兩地老灌區改造、河道治理、水源工程等項目建設十分緊迫，水資源成為能否保障兩地國民經濟發展的關鍵因素，也是經濟發展的“瓶頸”。
灌溉設施不完善、水源工程建設速度慢、節水意識淡薄也是存在的主要問題。主要表現在境內河流流域面積小、干流較短，且來水絕大部分屬降水補給，降水對河流來水區域性影響很大，由于調蓄設施不足，缺乏控制性調蓄工程，對集中降水產生的徑流不能有效利用，難以實現洪水徑流的資源化。柴達木盆地各類農作物總灌溉面積近50萬畝，灌溉仍沿用漫灌、串灌的落后方式,渠道跑、冒、漏水現象普遍。2006年盆地農作物年引用水量6.26億m3，畝均引用水量達1000 m3以上,遠遠大于用水定額。每立方米水生產糧食不足0.5公斤，水資源有效產出率較低。
（三）水環境保護系統薄弱
柴達木盆地特定的氣候和地質條件，決定了盆地荒漠化脆弱的生態環境。盆地水系封閉，水體自凈能力弱，水環境是維系盆地生態環境的決定性因素。水環境的保護是保障其承載能力的必然需要，更應該放在保護生態環境的突出位置。隨著柴達木循環經濟試驗區的開發建設，社會經濟的快速發展與水環境保護的矛盾突出，迫切需要建立完善的水環境保護系統來解決。
（四）整個柴達木循環經濟試驗區水資源保障和配置規劃尚未編制完成,對重點地區地下水樣勘工作深度不夠
由于水資源分布不均，柴達木各流域及園區水資源開發利用程度、水資源可開采量、生態需水量均存在一定的差異。要對整個循環經濟試驗區水資源進行科學配置和合理利用，首先要有一個完整的可操作性強的水資源保障和配置規劃。另外，由于盆地特殊的地理地質結構，造成盆地內地表水與地下水相互轉換頻繁，對重點地區地下水可利用率、開采規模不詳，需進一步做樣勘工作。
三、實現水資源可持續利用支撐循環經濟建設的對策和措施
（一）充分認識柴達木盆地水資源匱乏、自凈能力弱的現實，以各流域水資源綜合利用規劃和局部地區水資源詳查為依托，制定詳實可行的水資源開發利用配置規劃
⒈ 水資源的合理利用與優化配置是確保柴達木循環經濟試驗區可持續發展的基本支撐，要堅持“以水定產業、以水定項目、以水定發展”的原則。在今后的發展中，要在平衡生態用水的前提下，保證城市和生活用水，優先安排工業用水，節約農業用水。加快產業結構調整，以經濟結構的調整促進用水結構的優化配置，形成低耗水、高效益的產業體系。
⒉ 以水資源配置規劃為依據，全流域水資源優化配置為前提，做好水資源配置規劃及前期工作，年內完成柴達木循環經濟試驗區水資源保障規劃，明年完成試驗區水資源配置規劃。在充分論證、科學選比的基礎上，分步興建必要的調蓄性水利工程。加快主要河流流域水資源配置規劃，抓緊完成那棱格勒河、格爾木河、香日德河、巴音河、察汗烏蘇河、都蘭河、大柴旦地區等七個流域及地區水資源開發利用規劃的修編工作，根據完成的規劃嚴格實行計劃用水。
⒊ 柴達木盆地是一個典型的封閉型盆地，盆地內的地表水和地下水相互轉換頻繁，無論地表水還是地下水的開發利用均在盆地水資源總量之中，且盆地水資源均來源于大氣降水，通過各主要河流水文測站的多年實測和降雨量、蒸發量、徑流系數計算，柴達木盆地水資源總量是明確的，只是年際內有微量變化。
由于盆地特殊的地理條件，盆地內大多數河流出山后在形成地下潛流的同時形成了大小不等的地下水庫，在地下水資源開發中只有與地表水不重復部分的地下水可以開發利用，也就是只有地下水的動儲量可以利用。目前需科學評價地下水允許開采量。
⒋ 在政策、規劃和管理上，要把水資源的供給、配置同整個循環經濟試驗區的發展整體謀劃，統一規劃，統籌兼顧地表水和地下水資源，統籌協調資源、經濟和生態環境的動態關系，追求可持續發展的水資源配置，提高水的分配效率和利用效率，使有限的水資源最大限度地發揮效益。
（二）把節約農業用水作為當務之急，以循環經濟理念為指導，以建設節水型農業為目標，以滿足農牧業合理用水為前提，大力引導農牧民調整種植結構，提高水資源的利用效率
⒈ 灌區節水是解決我州水資源短缺的有效途徑之一，農業要把節水灌溉作為一項革命性措施來抓，重點做好現有灌區的續建配套改造、節水灌溉示范項目建設和開展末級渠系改造試點。目前已按國家水利部的要求，將柴達木盆地13處萬畝以上綠洲灌區打捆按《柴達木盆地綠洲灌區配套與節水改造規劃》上報水利部，并通過了水利部審查批復。項目總投資3.6億元，項目建成后可改善灌溉面積57.15萬畝（含部分林地）。其中黑石山水庫灌區、希賽灌區可研報告已編制完成并通過省級審查，灌區改造項目已列入國家總提規劃。在積極爭取柴達木盆地綠洲灌區配套與節水改造工程建設資金的同時，實施小型灌區節水改造工程。通過灌區節水改造工程的建設，力爭節約2億m3水資源用于高產值、高附加值行業。
⒉ 通過種植產業結構調整，大力發展大棚經濟，提高用水效率和效益。截至2006年底，全州有大棚5567座約2300畝，每畝收入1～3萬元不等，全年用水量在700m3左右，平均按2萬元計算，每立方米水的產值效益達到28.6元。大田作物以糧食作物為例，全州平均畝產為650斤左右，畝均用水達到1300m3，糧食作物按0.75元/斤計算，每立方水的產值效益僅為0.38元，僅占大棚用水效益的1/75，水資源的產出比十分明顯，要通過相關部門的配合和大力支持不斷推進農業種植結構調整。
⒊ 以節水型社會建設和節水型城市建設為契機，著力推進格爾木、德令哈兩市灌區節水工作。我州格爾木市是省級節水型城市建設試點城市，近幾年開展了一些工作，但力度還不夠，要盡快完善節水型城市建設實施方案，從水資源的統一管理、自備水源地關閉、灌區節水等方面著手，全面推進節水型城市建設步伐。德令哈市是我州重點開展節水工作的地區，要以灌區節水為重點，通過工程措施、管理措施、農藝措施、產業結構調整達到優化農業用水和節約水資源的目的，要求年內完成德令哈地區農業節水實施方案，在爭取省上支持的基礎上，州、市兩級財政利用財政資金或平臺資金安排一部分投資，從2008年起，利用5年時間，完成德令哈地區農業節水工程。
（三）加快水源工程建設步伐，提高水資源的供給能力
在充分論證、科學選比的基礎上，分步興建必要的調蓄性水利工程。首先申報建設巴音河蓄集峽、察汗烏蘇河哇沿、都蘭河下灣等三座水庫，在興建以上三座水庫的同時，對魚卡河、沙柳河、夏日哈河、大格勒溝進行水資源配置規劃，并開展四條河流調蓄水庫項目前期工作，爭取到2015年完成以上水庫的建設，從根本上解決以上河流防洪能力低和水資源配置不合理的問題。
（四）加大依法治水力度，強化水資源管理
⒈ 水資源為國家資源，為達到水資源可持續利用，加強水資源統一管理是前提。通過行政、技術、經濟等手段，切實加強對農業、工業、城市和生活用水的統一管理，調整用水結構，改進用水工藝，實行計劃用水，杜絕用水浪費。強化政府的管理職能，完善水政執法隊伍建設，提高水資源管理力度和水資源利用率。嚴格執行水資源開發利用規劃和水資源論證、取水許可制度，把取水許可放到同采礦許可同等重要的位置，各類用水項目申請立項的同時必須及時開展水資源論證工作，未進行水資源論證工作和未辦理取水許可證的項目不予審批立項。同時把是否有用水計量設施和有效的節水措施作為項目立項和辦理取水許可證的重要依據，今后凡是不安裝計量設施和沒有節水措施的單位一律不予辦理取水許可和立項。
⒉ 加強節水型社會建設的組織和宣傳。充分發揮政府的主導作用。要把節水型社會建設列為各級人民政府的一項重要工作目標，建立水資源節約責任制。各級水行政主管部門要加強指導和協調，明確分工和責任，形成全社會推進節水型社會建設的局面。圍繞“大力推行節約用水，全面建設節水型社會”這一主題，開展節水宣傳活動。在“世界水日”、“中國水周”和“全國城市節水宣傳周”期間，集中宣傳水資源的節約保護。要充分利用多種媒體，發揮輿論監督作用，最大限度地調動全民參與節水型社會建設的積極性。
（五）制定合理水價，高效利用水資源
水資源可持續利用是我國經濟社會發展的戰略問題，核心是提高用水效率，把節水放在突出位置。灌溉節水是柴達木循環經濟試驗區節水的重點，調整農業種植結構，發展高附加值城市農業，通過渠系硬化配套、灌區改造等措施提高灌溉水利用系數。加大宣傳力度，提高全民節水意識，適時、適地、適度地提高水價，逐步實施按量計費方式。在進一步提高工業用水重復利用率的同時嚴格執行青海省用水定額標準，禁止超定額用水。建立水價的經濟機制與供求調節機制，以促進節水，提高用水效率，實現水資源的高效配置。不合理的水價是加劇水資源供需矛盾的一個主要原因，因此要建立適應市場經濟的科學合理的水價體系和運行機制，運用經濟杠桿調節水資源供需矛盾，促進計劃用水、節約用水，推動水資源的利用向高效益、高附加值行業轉移。
