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水循環特征范文1
關鍵詞：變化環境；地下水資源；地下水環境；綜述；進展
中圖分類號：P343.6；P334.92 文獻標志碼：A 文章編號：16721683（2014）06001804
地下水是水循環重要組成部分，地下水的蒸發、補給、排泄、越流、橫向流動等使得地下水資源不斷得到更新。降水落到地面，一部分形成地表徑流，通過地表水體入?；蛟俅位貧w到大氣中；另一部分通過包氣帶滲入地下，形成地下水徑流，又通過蒸發、地下水開發、補給地表水等形式離開地下。
自19世紀以來，工業化排出大量“溫室氣體”使全球地表平均溫度升高，降水、蒸發等氣候要素也發生變化，進而影響地下水污染物運移的動力條件。同時，人類活動（包括土地利用方式的改變、大量取用地表水和地下水等）也在強烈地改變流域水循環的各個環節。可見變化環境下流域水循環演變是全球氣候變化和強烈人類活動共同作用的結果，具有“自然人工”二元驅動力的模式，是一種“二元”水循環過程[1]。變化的環境直接或間接作用于地下水循環機制，不但影響地下水資源情勢，而且改變污染物作用于水體的機制，使得水環境情勢發生變化。鑒于地下水的重要性，分析人類活動和氣候變化對地下水資源和水環境的影響，是未來制定地下水資源和水環境政策的重要依據，對于應對未來水危機有著重要的意義。
1 變化環境的內涵
過去20多年來，對由自然和人為因素引起的地球系統功能的全球尺度變化研究不斷深化。水循環和生物地球化學循環等的變化是全球變化的一部分，同時水循環和生物地球化學循環也受到來自大尺度的地球環境的影響。一般來說，變化環境下驅動水循環演變的因子可以分為自然環境影響和人類活動兩大類[2]；自然環境影響因子主要包括：氣候變化[1]，太陽黑子活動[3]，自然變化[4]等；人類活動包括農業活動[5]、工業化和城市化[6]等導致的下墊面變化和覆被變化，以及水利工程和取用水[7]等導致的水循環變化。一般將氣候變化和人類活動統稱為變化環境[8]。水循環伴生過程是水循環的一系列伴隨過程，如水生態和水環境過程等[9]。
2 相關研究進展
2.1 變化環境下水循環及伴生過程演變研究進展
在對水循環的研究中，水文模型是一個重要且有用的工具。隨著水文相關研究的不斷深入，水文模型得到不斷發展，從降雨徑流“黑箱”模型（以Sherman單位線法為代表[9]）發展到概念集總式“灰箱”模型（以美國Stanford模型[8]，日本TANK[10]模型），再發展到基于物理機制的分布式“白箱”模型（以SHE模型為代表[11]）。
基于物理機制和偏微分方程的分布式水文模型可以計算、模擬和分析具有時空變異性的各水循環要素，為變化環境下水循環演變分析和其伴生過程模擬及分析提供了強大平臺支持[12]。例如，Ktie等[13]將區域氣候模式與水文模型耦合用于研究河川徑流對氣候變化的響應；Tome等[14]將簡單的降水―潛在蒸發關系與生態水文模型結合，辨別出氣候變化和人類活動對河川徑流的不同影響；Barnett等[15]將“指紋算法”與氣候水文模型相結合，在美國中西部地區的水資源演變歸因分析中進行應用，得出該地區水資源演變的60%為氣候變化驅動；Scibek等[16]利用區域氣候模式、分布式水文模型和地下水模型，分析了氣候變化下的地下水和地表水相互作用；Huang[17]應用分布式生態水文動力學SWIM模型模擬了大尺度流域對土地利用變化的響應，而且在水循環模擬的基礎上又模擬了地下水氮負荷和氮濃度，得出優化的農業土地利用和管理是減少氮負荷和改善流域水質的必要條件；Ocampo 等[18]在澳大利亞西部的Susannah Brook以農業活動為主的流域，在調查水文過程與生物地球化學過程關系的基礎上，分析了坡度以及高地與河岸地區淺層地下水對氮循環的影響，并在此基礎上建立了耦合水文過程與生物地球化學過程的“統一智能模型”。
2.2 變化環境對地下水循環的影響
費宇紅[19]通過對京津以南的河北平原近50年來地下水循環進行研究，認為淺層地下水和深層地下水的嚴重超采改變了地下水流的方向，從自西向東的自然狀態轉變為向各地地下水位漏斗中心匯流的狀態。張文華對石羊河流域地下水的動態影響因素進行了主成分回歸分析，認為人類活動對地下水動態的影響在67%左右，氣候變化對地下水動態影響在37%左右。張冠儒[20]采用動態建模與正交試驗相結合的方法對寶雞峽灌區的地下水位進行研究，認為灌溉量和蒸發量是影響地下水位動態的主要影響因素；韓業珍[21]在同一地區采用灰色關聯度方法研究了地下水位動態變化，認為黃土臺塬區和渭河階地區地下水動態的影響因素從大到小依次為蒸發、降水、地表水灌溉、地下水開采。林嵐[22]對松嫩盆地降雨入滲補給量變化進行了研究，定量評價了氣候變化和土地利用變化情景下降雨入滲補給的變化?？梢娫谧兓h境下，地下水循環發生了嚴重的變化，人類活動和氣候變化在一些地區對地下水循環有著巨大的影響，并且同一因素在不同地區的影響程度呈現不一致的特征。
2.3 變化環境對地下水環境的影響
韓冬梅[23]認為忻州盆地第四系地下水滲流場的改變使得含水層地球化學作用發生改變造成一系列的地下水資源、水環境問題。郎超[24]在喀斯特地區研究了“三水”運輸化學特征，發現包括三氮在內的一些具有人類活動影響的特征的物質是主要污染物，提示了人類活動對喀斯特地區地下水環境的重要影響。葉玉玲[25]對膠州灣周邊地區地下水文以及地球化學特征進行了分析，認為地下水向膠州灣輸送的營養鹽以硝態氮為主，氨氮和磷的量較小，并且這些營養鹽主要來自農業面源活動。章光新[26]等運用統計和相關性分析、離子比例系數和Piper三角圖示法研究了氣候變化和高強度人類活動下的松嫩平原地下水化學特征與演變規律，認為風化溶濾、蒸發濃縮、陽離子交換和人為混合等過程是影響地下水水質化學特征的主要機制。可以看出，氣候變化和人類生產生活已成為地下水環境改變的主要原因，并且由于農業活動中大量營養元素的施用，已對地下水環境造成嚴重的影響，對該領域的研究對于緩解地下水環境危機有著重要意義。
近年來，國外研究多以地下水流模型和地下水溶質運移模型模擬變化環境以及管理控制情景下的地下水環境變化。Zhang等[27]通過建立地下水流模型（MODFLOW）和地下水溶質運移模型（MT3DMS），模擬了6種土地利用情景下的英國Sherwood沙地的地下水氮污染濃度，據估算，到2025年，由于森林面積增大，總氮污染負荷減少了35%，并且在最嚴格氮污染損失的情景下，地下水總氮濃度達到50 mg/L（合10 N mg/L左右），已高于歐洲飲用水標準。Gunter等[28]通過建立MODFLOW和MT3DMS模型研究了河道與地下水系統的水動力變化情景下的含水層的氮污染情況。Miroslav等[29]利用MT3DMS模型模擬了捷克Elbe河床底泥對地下水的污染，預測未來10～20年內該地區地下水質沒有大的風險。
3 不足及難點
目前，我國對地下水循環和水環境的研究大多處在調查、實驗和相關性分析階段，難以準確地揭示變化環境下地下水循環和水環境的演變機制，而模型模擬研究還在探索之中，在區域上多集中在灌區為主的小區域，大尺度的地下水水循環（地下水資源）演變研究較缺乏。
大流域（區域）地下水流模型在補給量的確定上存在一定的難度。在變化環境影響下，各種補給量發生了復雜變化，對補給的精細計算超過當前的計算能力和研究水平，因此影響了大尺度流域（區域）地下水流模擬的精度。由于地下水污染物運移模型是根據地下水流模型補給量和濃度來估算地下水污染物負荷。因此確定補給量的困難也影響著大尺度地下水污染物運移模型的精度。
另外，地下水污染負荷研究尚待完善，主要是土壤水運動以及土壤水營養鹽運移機制復雜多變。應用包氣帶和飽和帶污染物運移耦合模擬雖然有嘗試，但開發較難，并且不適合大流域。實驗估算法在點尺度上較精確，但大尺度流域影響因素眾多，布置大量實驗點不太現實。物料平衡法較為簡單，但是由于源匯項多并且復雜多變，影響因素眾多，不確定性相對較大。
4 發展趨勢與展望
（1）基于水循環模擬的地下水資源與水環境研究。地下水資源和水環境是水循環系統及其伴生過程的一個重要部分。水循環模擬，特別是“二元”水循環及其伴生過程模擬，是基于物理機制的過程模擬，其對于綜合模擬水資源系統和水環境系統有著強大的支撐作用。應用水循環模擬平臺，模擬變化環境對水循環影響，進而分析地下水資源和水環境的情勢，將是重要的研究趨勢。
第二，關于作用機理的研究。在基于水循環模擬的研究中，由于系統的復雜性和參數的不確定性和參數處理的粗略性，部分模擬結果失真。但是參數問題是表象，機理研究不足才是本質。雖然含水層污染物運移機制研究已取得很大進展，但是只是集中在小尺度范圍，而難以應用到流域（區域）尺度中。因此，在對變化環境下地下水資源和水環境演變過程中，要在作用機制和參數處理上特別是大尺度機制上進行深入的研究。
第三，地下水綜合模擬框架的開發。研究變化環境下地下水資源和水環境演變涉及到水循環及其伴生過程模擬的各個方面，其模型應用中需要用到其他模型的模擬結果，涉及到系統間的數據和參數交換。因此需要構建地下水綜合模擬框架，涉及到對水循環及其伴生過程的各系統的作用機制和耦合機制的研究，也涉及到不同尺度模擬之間的數據交換研究。
參考文獻（References）：
[1] 賈仰文，高輝，牛存穩，等.氣候變化對黃河源區徑流過程的影響[J].水利學報，2008，39（1）：5258.（JIA Yangwen，GAO Hui，NIU Cunwen，et al.Impact of climate change on runoff processes in headwater area of the Yellow River [J].Journal of Hydroelectric Engineering，2008，39（1）：5258.（in Chinese））
[2] 王喜峰，李瑋，牛存穩，等.寒區水循環與寒區水資源演變[J].南水北調與水利科技，2011，9（3）：8891.（WANG Xifeng，LI Wei，NIU Cunwen，et al.Review of researches in water circulation and water resources evolution in cold area [J].SouthtoNorth Water Diversion and Water Science & Technology，2011，9（3）：8891.（in Chinese））
[3] 黃勝.長江上游干流區徑流變化規律及預測研究[D].成都：四川大學，2006.（Huang Sheng.Upper Yangtze River annual runoff analysis and its forecast [D].Chengdu：Sihuan University，2006.（in Chinese））
[4] 李，江志紅，劉新春，等.阿克蘇河徑流變化與北大西洋濤動的關系[J].地理學報，2008，63（5）：491501.（LI Hongjun，JIANG Zhihong，LIU Xinchun，et al.The relationship between the North Atlantic Oscillation and runoff variation of Aksu River in Xinjiang，China [J].ACTA GEOGRAPHICA SINICA，2008，63（5）：491501.（in Chinese））
[5] Zheng Jie， Li Guangyong， Han Zhenzhong.Hydrological cycle simulation of an irrigation district based on a SWAT model [J].Mathematical and Computer Modelling，2010，51（11）：13121318.
[6] 史培軍，袁藝，陳晉.深圳市土地利用變化對流域徑流的影響[J].生態學報，2001，21（7）：10411050.（SHI PeiJun，YUAN Yi，CHEN Jin，The effect of land use on runoff in Shenzhen City of China [J].ACTA ECOLOGICA SINICA，2001，21（7）：10411050.（in Chinese））
[7] 仇亞琴，周祖昊，賈仰文，等.三川河流域水資源演變個例研究[J].水科學進展，2006，17（6）：865872.（QIU Yaqin，ZHOU Zuhao，JIA Yangwen，et al.A case study on the evolutionary law of water resources in Sanchuan river basin [J].ADVANCES IN WATER SCIENCE，2006，17（6）：865872.（in Chinese））
[8] Crawford，N H Linsley，R K.Digital simulation in hydrology：Stanford watershed model IV[R].Tech.Rep.No.39，Stanford University，1966.
[9] Sherman L K.Stream flow from rainfall by the unit graph method[J].Eng.NewsRec，1932（108）：501505.
[10] Sugawara.Tank model and its application to Bird Creek，Wollombi Brook，Bikin River，Kitsu River，Sanga River and Nam Mune [R].Research Note，National Research Center for Disaster Prevention，11：164.
[11] Abbott M B，Bathurst J C，Cunge J A，et al.An introduction to the European hydrological system Système hydrologique Européen，SHE；1.History and philosophy of a physically based distributed modeling system [J].Journal of Hydrology，87：4559.
[12] 王喜峰，周祖昊，賈仰文.水資源演變研究現狀及進展[J].水電能源科學，2010，28（8）：2023.（WANG Xifeng，ZHOU Zuhao，JIA Yangwen.Water resources evolution research status and progress.Water Resources and Power，2010，28（8）：2023.（in Chinese））
[13] Kite G W，U Haberlandt.Atomospheric model data for macroscale hydrology [J].Journal of hydrology，1997，217：303313.
[14] Mark D Tomer，Keith E Schilling.A simple approach to distinguish landuse and climatechange effects on watershed hydrology[J].Journal of Hydrology，2009，376：2433.
[15] Tim P Bainett，David W Pierce，Hugo G Hindalgo，et al.Humaninduced changes in the hydrology of western united states [J].Science，2008，319：10801083.
[16] Jacek S，Allen D M.Groundwatersurface water interaction under scenarios of climate change using a highresolution transient groundwater model[J].Journal of Hydrology，2007，333：165181.
[17] HUANG Shaochun，Cornelia Hesse，Valentina Krysanova，et al.From Meso to Macroscale dynamic water quality modeling for the assessment of land use change scenarios [J].Ecological Modelling，2009，220：25432558.
[18] Ocampo C J，Sivapalan M，Oldham C E.Field exploration of coupled hydrological and biogeochemical catchment responses and a unifying perceptual model[J].Advances in Water Resources，2006，29（2）：161180.
[19] 費宇紅.京津以南河北平原地下水演變與涵養研究[D].南京：河海大學，2006.（FEI Yuhong，Evolution and conservation of groundwater in Hebei Plain to the South of Beijing and Tianjin [D].Nanjing：Hohai University，2006.（in Chinese））
[20] 張冠儒，魏曉妹.基于變化環境的地下水動態敏感性分析方法研究[J].西北農林科技大學學報，2011.（ZHANG Guanru，WEI Xiaomei.Methods study on sensitivity analysis of groundwater dynamics based on the changing environment[J].Journal of Northwest A &F University（Nat .Sci.Ed.），2011，39（2）：223228.（in Chinese））
[21] 韓業珍.基于變化環境的灌區地下水動態時空變異規律研究[D].楊凌：西北農林科技大學，2010.（HAN Yezhen.Study on spatial and temporal variability of groundwater regime under variation environment in irrigation area [D].Yanglin：Northwest A&F University，2010.（in Chinese））
[22] 林嵐.環境變化條件下松嫩盆地降水入滲補給量變化研究[D].長春：吉林大學，2008.（LIN Lan，Study on changes of rainfall infiltration recharge under condition of variable environment in Songnei Basin [D].Changchun：Jilin University，2008.（in Chinese））
[23] 韓冬梅.忻州盆地第四系地下水流動系統分析與水化學場演化模擬[D].北京：中國地質大學，2007.（HAN Dongmei，Analysis of groundwater flow system and modeling of hydrogeochemical evolution in Xinzhou Basin，China [D].Beijing：China University of Geosciences，2007.（in Chinese））
[24] 郎超.喀斯特地下水文系統物質循環的地球化學特征[D].北京：中國科學院研究生院，2005.（Lang Yunchao，Geochemical characteristics of cycling of substances in Karstic ground water system：A case study from Guiyang and Zunyi Cities，China [D].Beijing：Graduate School of the Chinese Academy of Sciences，2005.（in Chinese））
[25] 葉玉玲.膠州灣周邊地下水文地球化學特征及營養鹽輸送[D].青島：中國海洋大學，2006.（YE Yuling，Groundwater hydrogeochemical characteristics and nutrients discharge into Jiaozhou Bay from Ambient Areas [D].Qingdao：Ocean University of China，2006.（in Chinese））
[26] 章光新，鄧偉，何巖，等.中國東北松嫩平原地下水水化學特征與演變規律[J].水科學進展，2006，17（1）：2027.（ZHANG Guangxin， DENG Wei，HE Yan，et al.Hydrochemical characteristics and evolution laws of groundwater in Songnen Plain，Northeast China [J].ADVANCES IN WATER SCIENCE，2006，17（1）：2027.（in Chinese））
[27] Zhang H，Hiscock K M.Modelling the effect of forest cover in mitigating nitrate contamination of groundwater：A case study of the Sherwood Sandstone aquifer in the East Midlands，UK [J].Journal Hydrology，2011，399（3）：212225.
水循環特征范文2
1.1水循環經濟的概念
關于水循環經濟的概念，到目前為止學術界并未明確提出，大多數是在循環經濟的概念基礎上，從城市或產業的角度提出了一些近似的概念。
陳琨[1]從實施水循環經濟的模式方面，提出水資源循環經濟應該至少包括兩層內涵：一是在用水環節，對于跑、冒、滴、漏、污實現最小量化，最大限度地實現水的凈化、回收、循環利用，達到或接近水的零排放；二是尊重自然界水的循環規律，在區域范圍內，通過經濟、工程技術、立法等手段調整水的時空合理分布和利用，維護水的自然循環系統，使水資源得以永續利用。張鋇[2]從社會水循環的角度，提出了水產業循環經濟的概念，他認為，水產業的循環經濟應是一種在對水資源不斷循環利用基礎上的經濟發展模式，其中污水處理資源化、減量化和無害化，是水產業循環經濟的一條重要原則和標志。
正確而又合理的水循環經濟定義是水循環經濟系統分析、核算與制定水循環經濟發展模式的基礎。綜上所述，在對水循環經濟及其應用這一研究過程中，雖然各位學者給水循環經濟所下的定義，規定的研究對象、研究范圍等都有所不同，然而隨著社會的進步和研究成果的大量問世，彼此間的差異將逐步縮小。本文認為，水循環經濟首先是一種先進的水資源經濟發展模式，它是建立在社會水循環系統分析的基礎上，遵循循環經濟的思想，按照水資源節約、水環境友好的原則，在人們在生產和生活過程中，在水資源開發利用的各個環節，始終貫穿“減量化、再利用、再循環”的原則，重視采用新技術、新材料、新工藝，并以完善的制度建設、管理體制、運行機制和法律體系為保障，提高水的利用效益和效率，最大限度地減輕和降低污染，來實現社會發展的最終可持續性。
1.2水循環經濟的特征
根據水循環經濟的定義，通過傳統水資源利用模式和水循環經濟模式的對比分析可以得出，水循環經濟作為一種先進的經濟發展模式具有如下特征。
1.2.1發展目標上追求效率、效益和可持續的統一性
水循環經濟模式在發展目標追求水資源利用的效率、效益和可持續性三者的統一，要求水資源利用模式必須按這三大目標進行重新構建。
（1）效率特征要求水資源利用注重節水，節水應在不降低人民生活質量和經濟社會發展能力的前提下，在先進科學技術的支撐下，采取綜合措施減少用水過程中的損失、消耗和污染，提高水的利用效率，高效利用水資源。
（2）效益特征表現在中觀上水資源配置的高效益，要構建節水型經濟系統和節水型社會系統。例如，非農產業的用水效益大大高于農業，低耗水產業的用水效益高于高耗水產業，經濟作物的用水效益高于種植業，這要求通過結構調整優化配置水資源，將水從低效益用途配置到高效益領域，提高單位水資源消耗的經濟產出。
（3）可持續性是指水資源利用充分考慮了對生態環境的保護，不以犧牲生態環境為代價，這是水循環經濟模式追求的最高目標?？沙掷m性主要體現在宏觀層面，要求區域發展與水資源承載能力相適應，塑造持續發展型社會；要求一個流域或地區量水而行，以水定發展，打造與當地資源稟賦相適應的產業結構；要求通過統籌規劃、合理布局和精心管理，協調好生活、生產和生態用水的關系，將農業、工業的結構布局和城市人口的發展規?？刂圃谒Y源承載能力范圍之內。
1.2.2管理環節上追求供水、用水和排水等環節的健康循環
發展水循環經濟的最終目的是為人類提供健康的水資源生存環境，水循環經濟要求水資源利用的各個環節和途徑都應追求健康循環，且貫穿于整個水的社會循環過程中。水循環經濟的健康、良性循環特征體現在水資源利用的各個環節中，需要貫徹以下三個基本原則。
（1）輸入端的減量化原則（Reduce）。要求在供水環節，減少進入生產和消費流程的水資源量，即用較少的水資源投入滿足既定的生產或消費需求，在經濟活動的源頭就做到節約水資源和減少污染。在生產中，要求采用清潔生產技術、節水技術和節水實踐，從而減少生產過程中對水資源的需求量；在生活中，要求人們使用節水器具和采用節水實踐來減少對水資源的過度需求，從而達到減少廢水排放的目的。
（2）過程控制的再利用原則（Reuse）。為了提高水資源的利用效率，要求從上一工序或過程排出的水資源能夠直接為下一工序或過程所用，水資源在生產過程中盡量多次重復利用。在生產中，要求企業采用清潔生產和先進技術，以便于排出的水能夠不經任何處理就能為另一用途所用；在生活中，鼓勵人們采取措施將生活水重復使用后用于沖廁、灌溉等用途。
（3）輸出端的再循環原則（Recycle）。要求生產和消費過程中的污水重新變成可以利用的資源而不是無用的廢水。廢水資源化通常有兩種方式：一是水資源循環利用后形成與原來相同的產品，二是水資源循環利用后形成不同的新產品，廢水資源化后形成不同的產品可用于不同的用途。再循環原則要求水資源相關者將失去功能的廢水恢復功能，從而可以再利用，以使水資源整個流程實現閉合。
1.2.3利用手段上追求科學技術、經濟與行政手段的一體化
先進的科學技術是循環經濟的核心競爭力，如果沒有先進技術的輸入，水循環經濟所追求的經濟和環境多目標將難以從根本上實現。水循環經濟的技術支持體系由五類構成，包括替代技術、減量化技術、再利用技術、污水資源化技術、系統化技術等。
有效的經濟政策是水循環經濟發展的重要推動力和必要保障。水循環經濟發展模式要求應充分發揮市場機制對水資源配置的基礎作用，充分利用價格、稅收和財政等各種經濟手段，包括建立征收水資源稅制度、上下游生態補償制度、污水資源化稅收優惠制度等，從而實現符合水循環經濟發展要求的3R原則。
法律和法規作為一種強制手段可以有效地推動水循環經濟的發展，也是所有發達國家普遍采用的重要手段。從目前法制建設的需要來看，我國在水循環經濟立法中存在著很多立法空白，極大地影響了水資源循環利用的順利進行，迫切需要制定新的法律法規來規范各種水資源利用的行為，例如：建立《節水型社會基本法》、《污水資源化利用管理條例》等法律和制度，是水循環經濟發展模式在管理手段上的重要特點。2水循環經濟國內外研究進展
在水循環的研究與實踐應用方面，近年來許多國家和地區結合自己的實際做了大量的工作。這些國家和地區包括：澳大利亞、美國、加拿大、納米比亞、日本、歐盟成員國以及西亞、非洲、拉丁美洲等國家。Asano等[3]認為水資源需求的數量和調配的范圍隨著人類生活與社會生產力的發展而不斷擴大，一方面社會生產力的發展需要擴展水資源的調配范圍；另一方面社會生產力的發展也提高了調水的經濟和技術實力。Metcalf[4]從污水再生的角度系統論述了污水處理、處置和回用的基本原理。Beekman[5]從節水減污的角度系統論述了水體保護、循環利用的基本原理。Lund[6]對調水的成本與風險交易以及對自然、經濟的影響進行了分析。Glenn-Marie[7]建立了國家層面水資源循環體系和水實物量核算投入產出表，并用于南部非洲國家（如納米比亞）的水資源核算，進而分析水資源對各部門經濟的影響，提出產業發展政策。
其中，澳大利亞無論在水循環研究方面，還是實踐方面，都頗為成功。從1977年開始，澳大利亞有關部門便開始著手再生水項目的可行性研究，為了成功舉辦2000年悉尼奧運會，澳大利亞政府相繼出臺了《國家水資源管理戰略框架》和《NSW城市和社區循環水利用導則》，并建立了相應的循環水管理機構、管理制度和標準；目前，在澳大利亞大約有500個污水處理廠，其中有一半從事循環水的開發，每年大約有150GL到200GL的廢水被循環利用。2004年，在澳大利亞國會資助下，澳大利亞技術科學與工程學院出版了《澳大利亞的水循環研究》報告。這份研究報告介紹了澳大利亞當前水循環利用情況，主要強調生活和工業廢水的處理程度和循環利用問題。報告討論了一系列問題，既有國際的，又有國內的經驗，并提出了未來水循環利用和管理的24條建議：水循環的定義、水循環經濟的必要性、循環水的水權問題、相關制度和標準的修訂和建立、循環水項目的可行性研究、循環水成本與價格方案與操作辦法、對污水處理過程的技術創新、循環水項目的投融資方式、國家水資源管理機構改革、公眾參與循環水項目的必要性等[8]。
隨著水資源的日益緊缺，在中國，許多城市將廢水循環利用作為滿足日益增長水資源需求的一項重要的戰略措施，對于水資源節約利用、社會經濟系統水循環利用的研究也逐漸開展起來，但仍處于起步階段，研究深度不夠，成果較少。代表成果主要有：陳志愷[9]的“堅持科學發展觀建設節水防污型社會研究”，賈紹鳳[10]的“社會經濟系統水循環研究進展”和陳琨[1]的“我國實施水循環經濟模式的途徑”等，這些成果對節水型社會的建立、社會經濟系統水循環的研究方向、社會經濟系統水循環的評價、水循環經濟發展模式進行了研究。在實踐方面，廢水循環利用主要在以下幾方面：農業灌溉，同時改善河流質量；作為工業冷卻水；市政用水，如草地和樹林；酒店和居民區沖洗廁所；經過處理的廢水再利用于城市景觀綠化；為了更加明確再生水項目執行的可行性，許多水資源短缺和污染嚴重的城市，如北京、天津、太原、大連和青島，已選擇部分地方和工業園區作為試點。
綜上所述，隨著水資源危機逐漸加劇以及人類對可持續發展目標的追求，傳統的以“擴大水資源供給”為目的的工程水利管理方式以及對水資源不合理的開發、利用方式已經不能適應可持續發展戰略對水資源合理開發利用的要求。傳統的單一管理方式逐步向水資源與經濟社會協調利用的循環經濟方式轉變，水資源與社會經濟之間關系的研究也逐步由過去的單一水文學向多學科交叉延伸。
3水循環經濟研究的新理論支柱
關于水循環經濟研究的理論基礎呈現出多學科交叉發展，可持續發展理論、物質代謝理論以及產業生態學理論逐步成為該領域研究的主要理論支柱。
3.1可持續發展理論
產業革命以來，人類活動對自然的兩重性愈加明顯，隨著人口問題、資源問題、環境問題——即全球問題的提出，可持續發展成為我國，也成為全世界二十一世紀發展經濟的主題。這就要求要將水資源合理開發利用提高到人口、經濟、資源和環境共同協調發展的高度來認識?？梢?，“可持續發展”的思想將推進水資源的開發和管理，并由此構成未來水資源管理的新理論。
首先，可持續發展理論要求水資源利用要關注流域尺度或區域驚尺度的可持續發展。由于水資源與水環境系統以流域尺度為基本單元，可持續發展在協調水環境系統與經濟系統的關系時，必須以流域整體思想為指導?；謴秃椭鸩礁纳屏饔蛩Y源環境系統的功能，是謀求可持續發展的必由之路。
其次，可持續發展理論要求定量描述并分析水環境系統與經濟系統的關系，使得水環境核算研究成為當前水環境經濟領域的最前沿課題。水環境核算包括實物量核算與價值量核算，實物核算是建立在水循環定量分析的基礎上，用實物單位描述經濟系統與水資源的輸入輸出關系；價值核算集中在水環境價值的內涵、類型及量化方法上，水資源價值核算將為水權、水價、排污權等水環境保護市場機制的形成奠定理論基礎。
最后，可持續發展理論要求水資源利用從循環經濟的角度考慮。循環經濟作為生態效率高、經濟效益好、資源消耗低、環境污染少的經濟生產模式，在全球范圍受到廣泛的重視，是對可持續發展的重要貢獻。
3.2物質代謝理論
人類社會發展的實質是物質生產和消費方式在不同時期的動態演進，也是人類對自然世界不斷進行改造的歷史。早在19世紀中葉，馬克思就曾注意到城市迅速發展導致養分循環代謝斷裂的問題（MetabolicRift），并且指出人類社會與自然界之間存在著相互制約、相互影響的重要生態關聯[11]。但這以后，很少有學者在此基礎上進一步提出物質代謝研究的重要思想或分析方法。
直到20世紀60年代，Kneese與Ayres以及Leontief等經濟學家重新意識到現代經濟社會中物質代謝過程的重要性，明確指出應當盡早開展關于物質流系統的研究，并且基于經濟學理論和投入產出方法分別提出了物料平衡分析的初步方法，用以解釋經濟系統的生產與消費以及外部性問題，從而推動了物質代謝研究開始逐漸應用于識別產業經濟結構及其導致的環境影響。1988年Ayres首次提出物質代謝（IndustrialMetabolism，也叫產業代謝）的概念，并且指出所謂物質代謝就是現代經濟體系運用勞動力要素將原材料轉化為產品與廢物的一系列物質過程的集合，這標志著物質代謝研究范疇正式確立并得到廣泛認可[12]。
進入20世紀90年代，產業生態學的建立和進一步發展為物質代謝理論和成果應用提供了切實的理論依據，促進了現代物質代謝分析技術的發展與繁榮，使得人們逐漸認識到現有的物質生產和消費模式，即物質社會代謝的結構與組織形式，是導致人類社會與自然生態系統之間尖銳沖突的本質根源。由此，以優化或重組物質代謝過程為目標，從根本上轉變現行經濟結構使之更加符合自然生態規律，已成為實踐可持續發展道路的主流方向之一。同樣，水循環經濟發展模式的研究也需要分析生產、消費等環節的水資源物質流代謝過程，從根本上提出符合水資源節約、高效的經濟發展模式，因此，物質代謝理論成為了水循環經濟研究的基礎理論之一。
3.3產業生態學理論
產業生態學主要以物質和能量代謝為主要研究內容。其主要采用物質利用強度、物質生產力、循環利用率三種指標分析社會經濟的物質代謝效率[13]。以生產部門的水資源為例，物質利用強度通過分析部門水資源消耗強度與其相應的經濟產出在整個經濟系統中所占比例，識別水資源利用效率；物質生產力則將水資源投入作為生產力要素之一，采用單位水資源的產品或產值指標來衡量水資源生產力水平。水資源利用強度越低、水資源生產力水平越高，說明經濟體系對于水資源投入的依賴性越小，系統的封閉性越好；水資源循環利用率則用于表征經濟系統內部產生的“廢水”或“水污染物”的再循環、再利用程度，循環利用率越高，說明耗散損失進入環境的水污染物越小，經濟活動對水資源、水環境的壓力就越小，而系統的穩定性也越高。
應當指出，雖然自然生態系統的構成與運行模式為重新組織現代經濟生產方式與消費提供了一個參照系，但是到目前為止產業生態學并未提出標準的社會經濟發展模式來保證這一戰略目標的實現，目前關注的焦點問題主要包括：（1）自然生態系統的資源代謝過程的組織和協調機理如何？對于現代社會的生產和消費以及污染物的循環利用有哪些現實意義？例如，水資源在社會經濟系統中的代謝規律如何進行定量描述？如何提高廢水循環利用率？（2）自然生態系統中的物質分解和再利用的方式有哪些？它們對發現水循環利用的新途徑有哪些啟示？例如，如何避免經濟系統中污水回收和再利用過程本身也可能導致的環境污染？盡管產業生態學理論尚未發展完善，但是其提出的一系列理論方法為水資源的社會經濟系統分析和循環經濟發展模式制定提供了重要參考價值，使水資源循環經濟按照自然生態系統的組成結構、運行規則重構社會經濟系統成為可能和可行。4水循環經濟研究新方法與手段
在對水循環與經濟發展關系研究的方法上，由于水的流動與循環，水環境系統與水社會經濟系統在不同時空尺度下進行能量、物質的交換并交互影響，現代水資源與經濟發展關系研究必須從系統的角度出發，研究水環境系統與水社會經濟系統的整體行為、演化規律及其相互作用，從區域、流域方面加強水資源循環、定量分析。為此，物質流分析技術（MaterialFlowAnalysis,MFA）與投入產出分析技術（Inputandoutput,I/O）成為了水循環經濟研究的主流方法。
4.1物質流分析技術（MFA）
物質流分析是根據工業代謝和社會代謝的概念，依自然環境為經濟社會系統提供的物質輸入，通過加工、貿易、使用、回收、廢棄等過程形成的系統內存儲，以及返回到自然環境中的物質輸出等環節過程進行各類物質統計。根據物質守恒定律，整個系統中的輸入量應等于輸出量與存儲量之和。物質流分析中，主要衡量的是社會經濟系統中的物質投入、產出和物質利用效率，只考慮通過研究系統邊界的物質輸入/輸出流，而對系統內部的物質流動結構不再細化反映。物質流分析提供了關于環境與經濟體系運行機制的整體理解，使得決策者能夠確定關鍵問題所在、選擇優先控制目標和相應政策方案，從而通過改善整個經濟體系的物質代謝效率來解決生態環境問題。因此，物質流分析已成為20世紀90年代以來環境管理和政策制訂的重要技術方法，廣泛為發達國家和國際組織所采用[14]。
從物質流分析和水循環經濟的相互關系來看，物質流分析的調控作用主要體現在以下幾個方面：
（1）減少水資源供應總量。在社會經濟活動中，需水的多少直接決定水資源的供應量和對生態環境的影響程度，水資源消耗的減少意味著水資源供應的減少，其對整個社會經濟和環境的意義是極為重要的。通過物質流分析，可以發現各部門、各環節水資源輸入量的多少，進而通過技術和管理手段，不斷提高水資源利用率和增加水資源循環利用量。
（2）提高水資源利用效率。水資源利用效率反映了水資源消耗與經濟發展之間的關系，其中生產技術和工藝是提高水資源利用效率的核心。通過物質流分析，我們可以分析和掌握水資源消耗和產值之間的關系，并通過技術、工藝改造和更新，減少水資源的消耗定額，達到盡可能少的水資源消耗獲得預期經濟與環境可持續發展的目的。
（3）增加水資源重復利用量。通過對生產過程的水資源利用的物質流分析，尋求提高水資源的重復利用率的途徑，可以增加水資源的循環使用量，延長水資源的使用壽命，減少水資源的初始投入，從而最終減少水資源的投入量。企業內部、產業間的水資源重復利用，中水回用，雨水和污水資源化利用等都是提高水資源重復利用的重要內容和形式。
（4）減少最終水污染排放量。實際上，在社會經濟活動中，通過提高水資源利用率、增加水資源循環利用量，不但可能減少水資源投入總量（新鮮水量），同時也可以實現減少污水排放的目的。因此，在發展水循環經濟的過程中，可以通過提高水資源利用率和循環利用率，實行節約用水，達到減少水污染物排放的目的。
4.2投入產出分析技術（I/O）
投入產出分析起源于美國經濟學家瓦西里•列昂惕夫的“投入產出分析”。列昂惕夫1931年開始研究“投入產出分析”，主要用于研究美國的經濟結構，1968年聯合國把它推薦為國民經濟核算方法，現已在許多國家得到推廣和應用。我國于1974年開始編制了部分產品的1973年投入產出表。一些省市和一些大中城市也編制了投入產出表。1988年底完成了國家1987年的投入產出表的編制工作。同時，各省、市、自治區（除、臺灣外）也都編制了本地區的1987年投入產出表。這些投入產出表不同程度地為中央和地方各有關部門應用于管理、決策，并取得了顯著成效[15]。
投入產出模型應用于資源環境問題的研究開始于20世紀70年代，Leontief和Ford[16]用投入產出模型研究空氣污染問題，Carter和Ireri[17]用地區間投入產出模型研究加利福利亞和亞利桑那州的水資源調配問題，Thoss和Wiik[18]用投入產出模型研究水資源管理問題，Hendricks[19]用投入產出模型研究水資源的供需平衡問題，謝梅等人[20]用投入產出模型研究北京的城市水資源系統，陳錫康[21]建立了山西省水資源經濟投入產出模型并研究水資源價值問題。
將水資源和環境問題納入投入產出模型中進行研究，為觀察經濟活動的水資源消耗強度和水污染物排放強度（即計算水資源消耗系數和水污染物排放系數）提供了前提，同時也為進一步利用投入產出表的消耗系數，將水資源消耗和水污染物排放置于國民經濟各部門的普遍聯系之中，為水循環經濟的物質流分析和價值流核算、循環水價格的制定等提供了良好的分析工具；此外，可以將投入產出模型與計量經濟模型相結合，預測社會經濟各部門未來水資源消耗量和水污染物產生量、排放量，根據水循環經濟發展目標，提出產業結構調整的合理化建議，為水資源可持續發展經濟模式的探索奠定了基礎。
5水循環經濟研究的重點問題
水循環經濟研究的目標首先是建立科學的水循環經濟理論體系；其次是技術體系適宜，經濟保持適度發展；第三是選擇合適的水循環經濟發展模式；第四是要建立良好的水循環經濟管理體制和經濟運行機制，這也是今后一個時期水循環經濟需研究的重點問題。
5.1水循環經濟理論體系構建的研究
水循環經濟理論體系的構建是水循環經濟走向實踐的重要基礎，需要從以下幾個方面著手：（1）不斷地尋求理論創新，建立起符合社會經濟規律的水循環經濟理論與方法體系，從而更好地指導水循環經濟發展的實踐；（2）加強對水循環經濟發展模式的研究和經濟學分析，從而不斷提高水循環經濟模式的運行效率，促進水循環經濟模式的推廣；（3）加強對于流域、區域、城市和工業園區等水循環經濟發展的長期分析，探索水循環經濟發展的內在規律，并逐步試點示范，從而更好地服務于水循環經濟發展戰略與政策的制訂；（4）加強對于水循環經濟運行的多角度分析，如市場、價格、技術、規劃、法律等，從而不斷充實和完善水循環經濟的內容體系；（5）加強水循環經濟與相關學科的對比與借鑒研究，從而不斷推進水循環經濟理論的完善與發展。
5.2水循環經濟發展模式選擇問題的研究
水循環經濟發展模式的選擇體現在水循環體系的各個環節之中，包括供水、生產和生活用水、污水資源化、雨水利用等。其目的很清楚，一是節水，減少對自然水資源的索取，二是減少排放，減少對自然水生態的擾動。水循環經濟發展模式在人類實踐中早有應用，如節水器具，節水的綠色建筑，還有各種中水的回用等?？傮w來看，對這些模式的研究和分析還不夠深入，沒有更好地提煉總結，尤其是從經濟學角度的分析還有待加強。由于水循環經濟概念出現的時間較短，還難以評價各種模式實施的效果，這也都需要加以系統分析[1]。
（1）節約用水模式研究。長期以來我國農業采用大漫灌的灌溉方式，用水量大，利用率低，浪費嚴重?？梢?，我國農業節水潛力相當可觀，應大力研究和分析農業節水模式，通過節水灌溉和節水農業相結合的辦法實現農業節水。要加強對工業行業節水的經濟學研究，通過產業布局的調整和產業結構的調整，達到水資源節約利用和水環境污染控制的目的。在城鎮，要加強水的循環利用研究，控城鎮生活的用水浪費，減少城市給水管網和用水器具漏水損失，充分發揮節水的潛力。要研究和分析各種節水模式的成本和效益，通過成本和效益的比較，選擇最優的節約用水模式。
（2）清潔生產模式研究。近年來，世界上大力推廣清潔生產，廣泛采用循環利用經過處理的工業廢水。由于采取這一措施，20年來，日本和德國的工業用水的數量沒有增加。美國鋼鐵業在每噸鋼需要的280t水中，只有14t是注入的新水，其余用的都是循環水。至2000年，我國工業廢水的重復利用率已經達到70%以上，但與世界先進水平的90%～95%相比，還有不少的差距。根據我國目前的工業用水效率預計，2020年我國工業的年用水量將由現在的1100億m3增加到2000億m3，增加用水量約1倍。這就要求我們必須重視工業用水過程的研究，多角度地選擇清潔生產模式，改進工藝和流程，進一步提高多次重復循環用水，提高用水的效率。
（3）污水資源化模式研究。工業廢水資源化的觀念是對傳統工業廢水末端治理的革命，是工業廢水治理的努力方向；城市生活污水的處理可以考慮變集中處理為分散處理，分散處理的主要場所是居民住宅的屋頂。通過在城市建立中水系統，將生活、生產污水處理之后再次使用，從而節約大量的日常用水。經處理過的回用中水，主要可用于沖廁、體育場館、高爾夫球場、澆灌花草樹木、清潔道路、清洗車輛或基建施工、設備冷卻、工業用水及其他可接受其水質標準的用水。我國90%以上的城市水域遭到污染，城市污水（包括生活污水和工業廢水）以每年6.5%的速度增加，預計到2020年城市污水產生量將達到600億t以上。因此，污水資源化應是我國21世紀城市水循環經濟的著眼點，需要大力研究污水處理技術水平和污水資源化應用的方向。
（4）雨水資源化模式研究。由于自然和歷史的原因，在我國北方地區，尤其是西北黃土高原的部分地區極度缺水。按可利用水資源統計，當地人均可利用水資源占用量只有110m3，是全國可利用水資源占有量720m3的15.3%，是世界人均可利用水資源占有量2970m3的3.7%。目前在我國的西部地區有近1000萬人的飲用水極度困難。數百年來，西部地區居民積累了豐富的雨水匯集和利用的經驗，使他們得以在這里生存。面對發展的需要，這種傳統的集水方式受到了資金短缺的制約。為此，今后需要大力開展對西北地區雨水利用方式、雨水利用投融資方式等方面的研究。
（5）海水淡化模式研究。我國擁有1萬8千多公里的海岸線和300多萬平方公里的海洋管轄區，海水利用和淡化是解決淡水緊缺問題的有效途徑。據測算，中國城市的用水中約80%是工業用水，工業用水中約80%是工業冷卻用水。如果能夠用海水替代現有工業冷卻用淡水總用量的30%，就可以使沿海城市節約近20%的淡水資源，同時減少冷卻水對環境的污染。我國的海水淡化起步于20世紀60年代，目前在技術上還不夠成熟。今后，需要加強對海水淡化技術、海水對工業設備的腐蝕、海水淡化成本與效益、海水淡化產業化等方面的研究，使海水淡化利用成為我國解決缺水問題的重要選擇之一。
5.3水循環經濟技術創新問題的研究
“節流”與“開源”是解決水資源短缺的兩個主要途徑，在水資源供應不斷減少的今天，其核心在于水的循環利用，即通過污水資源化、雨水資源化、節約用水等措施，增加水資源的間接供應，盡量減少水的使用量，這樣不僅可以減少無效需求，減輕供水壓力，還可以相應減少污水排放和污水處理的負擔，減少對環境的污染。為此，循環用水可以說是實現水資源可持續利用的重要戰略措施。循環用水需要采取工程、技術、經濟和管理等各項綜合措施，特別需要不斷更新的污水處理技術、節水技術與設備的支持。
技術創新是為了實現一定的系統目標，考慮系統內外客觀因素的制約，對各種可能得到的技術手段進行分析比較，不斷研究和尋找新的最佳方案。對水循環經濟的技術創新研究，主要是從事技術科學的學者，要將水循環經濟的理念與思路引入水的供應、輸送、使用、排放、處理和回用等過程中，通過對循環過程中水資源消耗、水循環利用、污水處理、水污染排放的分析，提出減量化、再使用、再循環的工程流程或技術建議。
例如，在社會經濟系統中用水部門與行業中，各用水部門與行業都存在節水技術與相關設備；在污水處理廠，要實現污水的資源化利用，必須不斷更新處理設施和技術，以提高污水的處理水平；同樣，要實現污水的循環利用，需要對飲用水、循環水的管道系統進行技術改造。從經濟學的角度，還需要考慮不同技術項目的成本與效益，如引入新的生產流程與工藝以提高水循環利用效率所需要的投入及預期產出。對于企業和區域社會經濟發展來看，還要對比分析采取水循環技術的長期成本和短期成本，從而確定水循環技術的可行性。這些工作，需要根據各地的水資源條件、經濟社會發展狀況、科學技術水平等因素，對各類循環水的技術和設備進行系統的分類，并提出相關的技術識別評價指標，以為水循環經濟的發展提供理論指導。
5.4水循環經濟管理體制及經濟機制問題的研究
水循環特征范文3
教學本質到底是什么？現代不少教育學家認為“教學是師生雙方共同活動，由教師的教與學生的學組合起來的共同活動過程”，進而認為教學的本質是“對話”、“交流”、“溝通”，教學是一種學習的活動，本質上是學而不是教。在新課程背景下，教學本質更是以教師指導下的學生主動學習為基礎，以新型師生關系為紐帶，通過教師、學生與教學目標、教學資源、教學媒體的交互作用而使學生在知識能力、情感態度、創新精神等方面都得到主動發展的一種有組織、有計劃的育人活動。由此可知，新教學的本質在于育人，即引導學生主動地學習，使之在知識能力、情感態度、創新精神等方面都得到主動發展，成為具有鮮明個性的人。但目前不少課堂教學中，知識是“死”的，是客觀存在的，教學設計往往側重于發揮教師的主導作用，學生是課堂的旁觀者，沒有積極參與，沒有自己的經歷和體驗，通過“別人”（教師或書本）陳述話語獲得知識，這樣獲得的知識是機械的，學生不懂得應用。學生的思維能力、學習積極性、主動性都未激發出來。還有一種情況，對于新課改，一些教師過多沉浸于新的教學形式、教學手段的變革中，但卻忽略了教學的真正本質與意義。如果失去本質，僅有形式，豈不等于無源之水、無本之木？曾聽過這樣一節課，上課教師花費了大量時間制作多媒體課件，準備了十幾張卡片，并采用小組合作、探究發現、活動教學等多種新型的教學形式，一節課熱熱鬧鬧，但是最基本的教學目標卻不清晰，尚未落實。這種現象在當今課堂中并不少見，看似熱熱鬧鬧，但卻忽略了教學本質，這是很值得警醒的。
二、探尋、理解學習意義，為學生創造有意義的學習經歷
“學者，覺也”（《禮記·王制》）、“學而不思則罔，思而不學則殆”（《論語·為政》）、“學莫貴于自得”（程頤）、“思之自得者真，習之純熟者妙”（明代學者王廷相），分別是古圣先賢對于學習的真義、原則、方法、功能的經典性表述。要實現意義學習，首先要激發學生興趣和需要。人本主義學習理論認為：“所有學生都有學習動機，而如何使所有學生的學習動機，專注于為他所設定的學科，顯然是教學成敗的關鍵所在?！币虼私處熢诮虒W生學習知識之前，必須設身處地從學生的立場出發，提出并嘗試回答這樣的問題：“我們為什么要學習？”只有學生認為，學習是有意義和價值的，所學知識正符合他們的成長需要，且有能力學習，有能力達到教師對他們的期望程度，他們才會自愿讀書求知，不會因失敗而退縮，不會不敢于嘗試。所以不管是哪種學習，都希望學習不是一個痛苦的過程，而是快樂、有意義的：學習應該既能貼近社會生活，符合學生能力水平，又能從中感受快樂、有所收獲。然而有的學生深感學習痛苦、不知學習的意義何在，作為教師就很有必要思考怎樣學習才是有意義的。
國家新課程培訓中心曾對北京市和海南省的中學生就有關學習意義進行問卷調查。對學生的想法進行分類，并適度提煉，發現對學生來說有意義的學習至少包括三個要素：有趣、有效、有用。學生學習中對這三個要素的追求符合學習心理發展規律，同時也與教學本質一致。怎樣讓教學變得“有趣、有效、有用”，在課堂上回歸教學本質，讓學生積極參與學習，為學生創造有意義的學習經歷，下面以“水循環”一課為例略作探討。
三、“有趣、有效、有用”的課堂教學策略——以“水循環”為例
“水循環”一課嘗試回歸教學本質，可很好體現學習意義和地理學科應用性，是一節“活”課。對學生而言，在這節課中他們可以感受到自己是主體，因為老師要求學生運用示意圖，說出水循環的過程和主要環節，說明水循環的地理意義。所有教學環節都需要學生自己觀察、探索和思考才能完成，教學始終在觸動“我”、給我“看”、讓我“做”、看“我”的、檢驗“我”等過程中進行。創設的情境和帶思考性的設問也使學生進一步產生濃厚的學習興趣和探究欲望。
1.解讀課標要求，確定教學目標
本節課課程標準要求：“運用示意圖，說出水循環的過程和主要環節，說明水循環的地理意義”。對課標的解讀可分四步，先對兩個關鍵詞做解析：“過程”即事物發展所經過的程序、階段；“環節”即相互關聯的諸多事物之一。然后將課標分解成如下學習目標。描述水循環的過程；掌握水循環各環節的特點及其相互關系；理解水循環的地理意義；運用水循環知識解釋地理現象，提出解決地理問題的方法。
2.落實學習目標，緊抓“過程”和“動態”
從地理環境整體性和差異性角度分析水循環動態過程，可設計獨具匠心的四個層層遞進的教學環節，培養和考查學生地理觀察能力、地理關聯思維能力及文字表達能力。
首先呈現一幅立體的水循環大環境圖（圖1）。引導學生觀察并思考以下問題，如水體的種類、水的三態，然后要求學生觀察水循環環節，讓學生對水循環有直觀感知，并在大腦中留下海陸空水循環宏觀畫面。其二，在學生對水循環環節和水循環過程有一定了解的基礎上，進一步要求學生讀水循環示意圖（圖2），思考并回答以下問題：“海上內循環、海陸間循環、陸地內循環彼此之間是怎樣關聯的？為什么把海陸間循環叫作大循環，是因為它的循環水量大還是范圍大？抑或其它原因？”此處值得借鑒的是讓學生認識到水循環過程是一個整體，再從幾個設問找出三者的差異性，加強學生對三種類型水循環關聯性的認識。其三，讓學生歸納出水循環的主要環節，并分析每個環節的主要影響因素。其四，讓學生嘗試簡單描述水的循環過程，并寫在學案上。同時要求學生參看書本描述，糾正學生表述口語化的錯誤。
3.拓寬思維空間，培養地理能力
在學生歸納出水循環的主要環節后，要求學生思考并分析每個環節的影響因素，充分體現地理環境各要素的內在聯系，進一步拓展學生地理思維，讓學生真正把知識連貫起來，學會分析各地理要素的關聯性。學生也可以得出結論：水循環是動態的，影響因素是動態的，影響因素的變化會導致水循環環節的變化，從而影響水循環。
在講述水循環地理意義這一環節時，可出示大量與水循環相關的地理景觀圖片，讓學生先直接感受水循環造成很多地理現象和地理景觀。同時也讓學生從理性的認識過渡到現實世界，并要求學生學會用所學知識去解釋其地理現象的成因，用文字歸納水循環的地理意義。這一環節不僅測試學生歸納能力，也提醒學生透過地理現象看本質，并指導其學會用地理語言描述地理特征。
4.重視教學評價，凸顯地理學科價值
水循環特征范文4
大規模的水壩建設使得水庫對河川徑流的調節能力日益加大，有些流域的水庫調節庫容接近或超過河川的多年平均徑流量，以至造成水壩下游河流水量的減少，甚至干枯。這將造成下游河床的萎縮，對河流生態系統造成毀滅性的災害。同時，水壩的建設造成水流連續性、河床連續性、生態連續性的破壞，并在上游造成大面積的淹沒，大量移民又要造成許多新的環境問題。
河流的防洪標準不斷提高，河流兩岸的堤防越來越高，使得河流兩岸的洪泛區域與河流的水循環分離，河流兩岸的濕地消失，地下水得不到河流的補充，使得兩岸廣闊洪泛平原的生態狀況日益惡化。
大量興建的水資源開發工程造成流域水資源的過度開發利用，結果是流域地下水位下降、地表河流和湖泊萎縮、植枯，生態環境惡化。在近海地區由于地下水的降低，海水入侵地下水，造成地下水的污染。
概括來說，大量水利工程的建設對流域水循環的影響最大，主要表現是：
流域水循環的短路化，流域水循環的速度加快，降雨產匯流的速度加快，流域降雨很快匯入河道，泄入大海。
流域水循環的絕緣化，洪水只在大堤的范圍內流動，不再泛濫。河流兩岸的廣大洪泛區不再受到洪水的侵擾，但是也失去了洪水對地下水的補充和清洗。流域的水循環與河流的水循環絕緣化。
流域生態系統的孤立化，流域的水綠生態網絡被切斷、阻隔，流域內的生物群落被局限在某一固定區域，不能自由移動，捕食和不能正常進行，造成生物群落的退化和滅絕。
近年來，對于保護生物多樣性和流域社會可持續發展的認識不斷被接受，提出了對遭受破壞的生態系統進行修復的新課題，許多國家提出恢復流域的自然特征，恢復多自然特征的河流，我國的一些流域也先后提出了生態修復的目標，在這樣的大潮流的推動下，出現了許多生態水力學的研究課題，比較引人注目的成果有：
湖泊水生態系統的修復。目前我國人口密集區的大多數湖泊出現了由于污染造成的湖泊富營養化現象，即由于磷、氮類營養鹽大量進入湖泊造成湖泊內藻類的異常增殖，水體生產力提高，水質惡化。對湖泊的治理除了控制污染源之外，最有效而可行的措施就是修復湖泊的生態系統。在我國的洱海、滇池、太湖都在開展生態修復的試點工程。如湖濱帶的生態修復、湖周濕地的生態修復等。湖流對營養鹽的輸送、湖流對湖泊內泥沙的輸移、湖流對底泥污染物釋放量的影響、以及綜合各類研究成果建立的水域富營養化模型等都成為生態水力學中的熱門課題。中國水利水電科學研究院、中國環境科學研究院率先開展了這一領域的研究，目前類似的課題已經有很多。已有三維的富營養化模型，包括流場、溫度、太陽輻射、光合作用、營養鹽、浮游植物、浮游動物、大型水生動植物在內的諸多物理、化學和生態參數。
恢復河流自然特征的研究。傳統水力學的研究，比較注重河流輸水的經濟性，結果造成河流斷面的均一化、河流渠道化，河流自然特征逐漸消失，河流生物多樣性減少。目前，在恢復河流自然特征的研究中，創造河床的灘——潭交互結構、近岸的洄流結構、創造適合特種生物生存和繁殖的流場等方面的研究也方興未艾。
以河流生態系統優化為目標的水利工程調度研究。以往的水利工程調度大多只考慮水資源優化、水能經濟優化等目標，沒有將下游的水環境和生態環境優化作為調度目標，結果往往是達到了經濟優化的目標，損壞了下游的生態環境。近年來結合下游河流環境、生態需水量的研究，提出了以下游生態環境優化為目標的水庫調度研究，增加了水庫的生態環境調度功能，有條件的地方將水庫的改善生態環境放在首位，被稱為生態型水庫。
洪水資源化的研究。傳統水利認為洪水只是一種災害，近來逐漸認識到洪水不僅是災害，還是一個生態過程，通過洪水泛濫補充地下水、恢復濕地、清洗河流、改良土壤等，因此不能完全消滅洪水。這方面的研究有，有控制的人工洪水調度、與溢流堰結合的堤防設計、利用洪水的地下水回灌等。
濕地修復技術研究。濕地的恢復需要適當的水流條件，不同的濕地植物群落，需要相應的水深、流速、水溫等。在濕地恢復過程中要注意流場的控制，以滿足濕地生態修復的要求。
植物群落對水中營養鹽降解的機理研究。水中的營養鹽在進入水生植物系統后，經過沉降、微生物分解、根系吸收等環節，使水體內營養鹽的濃度降低，達到凈化目的。上述過程，與流場關系密切，如水深、流速、水體滯留時間等。目前多是通過現場的實地實驗確定各種參數，試圖建立數學模型。
水循環特征范文5
國內外城市及住宅區水循環利用現狀
1. 國外住宅區水循環利用現狀：國外對住宅區水循環利用非常重視，德國、美國、新加坡等國家在此方面都有豐富的成功經驗。德國是歐洲開展雨水利用最好的國家，在城市的很多公共場所設有專門的雨水收集系統。很多小街巷都是以石塊鋪砌，留有縫隙，供雨水下滲，利用公共雨水管收集雨水，處理后達到雜用水水質標準，用于街區公寓的廁所沖洗和景觀用水，大大節省了自來水的用量。此外德國還專門制定了有關雨水利用的法律法規，新建小區若無雨水利用措施，政府將征收雨水排放設施費和雨水排放費。美國也制定了相應的法律法規，對雨水利用給予重點支持。如科羅拉多州、佛羅里達州就曾分別制定了《雨水利用條例》，其中規定，新開發區的暴雨、洪水、洪峰流量不能超過開發前的水平，所有新開發區必須要實行強制的“就地滯洪蓄水”。新加坡水資源匱乏，生活用水很大程度上依賴于經過深度處理和凈化的雨水和海水。在新加坡雨水利用的建設成本低，雨水經過深度處理作為飲用水的成本是海水淡化的三分之一。所以，新加坡在雨水收集及利用上具有很高的成效。
2. 國內住宅區水循環利用現狀：在國內，對雨水利用率比較高的城市和地區有北京、香港、臺灣等。近幾年隨著可持續概念的提出以及房地產行業的發展，很多城市開始重視節能減排，房地產行業也更加注重生態住宅的開發。但是小面積的利用雨水成效小，而且成本很高，雨水利用更應該上升到城市建設的層面上。在我國大部分城市中，道路的鋪裝一般都是透水性比較差柏油路和水泥路，雨水大多通過道路的下水道流向城市外的河流。很多地方甚至因為鋪裝的透水性較差，造成大面積積水，加重雨天城市交通擁堵。
處理水源
1. 生活廢水：對于小區內的生活廢水最好根據實際情況分別進行處理。例如，可以考慮將廚房廢水管道與衛生間的沖廁管道設為一個排污管道，該廢水因為污染物較多，所以可以考慮一起進行特定物理處理法。通過物理或機械作用去除廢水中不溶解的懸浮固體及油品，通過過濾、沉淀、離心分離、上浮等多道程序，最后達到中水水質一般標準。另外，人們的洗澡水、洗衣廢水以及洗漱廢水可以匯集到一個污水管道，因為該污水所含的化學物質較多，所以可以通過化學法進行水質處理，加入化學物質，通過化學反應，改變廢水中污染物的化學性質或物理性質，使之發生化學或物理狀態的變化，進而從水中除去。最后達到中水水質一般標準。
處理后的生活廢水如果已經達到了中水水質的一般標準，可以將其用于建設觀賞水景、澆灌小區內綠地、沖刷路面，或供小區居民洗車和沖洗馬桶，這樣不但節約了大量自來水，還可以為居民節省大量水費。
2. 雨水：雨水經收集后，既可直接用于小區雜用水、環境景觀用水和冷卻循環用水等，也可以將其簡單處理后下滲或回灌地下，補充地下水。在降雨量少而且不均勻的地區，如果雨水直接利用的經濟效益不高，可以考慮選擇雨水間接利用方案。
雨水的水質比一般回收水的水質要好很多，根據試驗研究顯示，雨水的pH值較低（平均約在5.6左右），在雨水收集過程中，降雨所帶入了許多收集面污染物或泥砂，而一般的污染物（如樹葉等）可經由篩網篩除，泥砂可經由沉淀及過濾的處理加以去除。此階段的雨水可以直接用于景觀用水，可作為植物噴灑澆灌。如果進一步將水質進行深度處理，還可以達到人們的生活用水的水質標準。
3. 實踐案例：大連大有恬園住宅小區在設計和建設過程中，綜合考慮了小區生態環境保護、資源利用和建筑節能等諸多方面因素，初步實現了住宅內外物質能源系統良性循環，無廢、無污染。小區建設了中水人工循環利用系統、地表水半自然循環利用系統和地下水自然循環利用系統，全面利用包括污水、雨水、地表涵養水等可利用水資源，開發形成了大有恬園獨創的生態住宅水循環利用系統。建設的自用污水處理站，使小區生活污水實現中水回用、污水零排放，每年可節省自來水30～40%，充分體現了資源節約環境友好的建設理念。大有恬園的節能、節水、節地，污水零排放，被譽為“大有恬園”模式。
結 語
如今，全世界都在提倡節能減排，努力建設綠色建筑、生態建筑。其根本目的是通過組織建筑內外空間中的各種物態因素，使物質、能源在建筑生態系統內部有秩序地循環轉換，獲得一種高效、低耗、無廢、無污、生態平衡的建筑環境。也就是說在建筑的全壽命周期內，最大限度地節約資源（節能、節地、節水、節材），保護環境和減少污染。這就對水循環利用提出更高的要求。對我國而言，充分借鑒發達國家生態住宅區的水循環利用經驗，結合我國國情，進一步加強水循環的技術研究，提高水循環利用率，既能緩解水資源的供需矛盾，又能減少洪澇災害。
（作者單位：大連理工大學建筑與藝術學院）
基金資助：
遼寧省社會科學規劃基金項目（L12CJY037）
水循環特征范文6
讀我國南方某低山丘陵區某小流域水循環示意圖，完成1～2題。
1. 由于人類某種活動，使蒸騰作用顯著減弱時，可能直接導致該區域（ ）
A. 降水增加 B. 地表徑流變化增大
C. 水汽輸送量增加 D. 地下徑流增加
2. 若要增加該區域的年降水量，則下列措施中目前可行性較差的是（ ）
A. 封山育林 B. 退耕還林
C. 增加水汽輸送量 D. 修建小型水庫
讀我國重點缺水地區分布示意圖，回答3～4題。
3. 對各地區缺水原因分析不正確的是（ ）
A. ①地降水量小，農業用水量大
B. ②地生產用水量大，水污染嚴重
C. ③地降水量小，近海養殖用水量大
D. ④地降水變率大，生產用水量大
4. 解決③地缺水最有效的措施是（ ）
A. 增加人工降雨 B. 修建梯田
C. 大力開采地下水 D. 跨流域調水
圖a示意某流域水系分布，圖b為該流域內一次局地暴雨前后甲、乙兩水文站觀測到的河流流量變化曲線。讀圖，完成5～6題。
a b
5. 此次局地暴雨可能出現在圖a中的（ ）
A. ①地 B. ②地 C. ③地 D. ④地
6. 乙水文站洪峰流量峰值小于甲水文站，主要是因為甲、乙水文站之間（ ）
A. 河道淤積 B. 河谷變寬
C. 湖泊分流 D. 湖水補給量減小
下圖為樹枝狀排水系統示意圖，讀圖完成7～9題。
7. 圖中等高線由高到低的排列順序，正確的是（ ）
A. 1―2―3―4―5―6―7
B. 7―6―5―4―3―2―1
C. 1―3―2―7―4―5―6
D. 7―1―6―2―5―3―4
8. 圖示樹枝狀排水系統，利用的地理原理是（ ）
A. 加快地表徑流 B. 減緩地表徑流
C. 增加下滲 D. 減緩下滲
9. 該排水系統比較適宜的地區是（ ）
A. 高山地區
B. 植被茂密的地區
C. 坡度較大的地區
D. 坡度較緩且降水較為集中的地區
下圖中甲、乙分別是M、N河流上的水文站。據圖完成10題。
10. 觀測發現，M、N河流的徑流量有明顯的季節變化，則下列敘述正確的是（ ）
A. 防洪任務最重的月份是7月
B. 引起甲、乙兩水文站下游自然植被差異的主要原因是緯度變化
C. 大陸沿岸有暖流經過
D. 大陸沿岸常年受極地東風帶影響
二、非選擇題（共40分）
11. 下面左圖為某地地形剖面示意圖，右圖為該地沿海某流域地下水等水位線分布示意圖。讀圖，回答下列問題。
（1）判斷圖示水循環的類型，并說明與C海區的漁業資源豐富有關的水循環環節。
（2）在B處大量抽取地下水，可能造成的不利影響是什么？
（3）判斷A環節的名稱，說明它對海洋和陸地的作用。
（4）與10年前相比，右圖中河流的地下水水位發生了什么變化？分析該地的氣候可能出現的變化趨勢以及該變化所產生的地理意義。
12. 根據材料和圖，結合所學知識，回答下列問題。
材料 中新網2012年2月20日電，目前我國遭受地面沉降災害的城市超過50個，最嚴重的是長江三角洲地區、華北地區和汾渭谷地。據專家研究目前地面沉降的主要人為原因有三大方面：（1）地下資源開采，如地下水、煤炭等資源的開采；（2）城市地下空間開發，如地鐵、地下停車場的建設等；（3）地表大面積荷載增加，如地表出現了大量密集建筑群、橋梁等交通設施及運輸荷載的影響等。
中國31個省級行政區（不包括港澳臺地區）水資源綜合壓力等級分布圖
備注：1～5表示水資源綜合壓力等級，數值越大說明水資源的綜合壓力越大（供水壓力越大）
（1）試簡要分析地面沉降可能帶來的危害及其防御的主要措施。
（2）A、B兩地區成為我國水資源綜合壓力最大地區，其主要原因有何不同？結合兩地的地理環境特征，分別提出緩解水資源壓力的措施。
13. 分析材料，回答下列問題。
材料一 新華網西寧2011年7月19日電 來自青海省衛星遙感中心的衛星遙感監測顯示，中國最大的內陸咸水湖――青海湖的水體面積及水位已連續6年呈遞增趨勢。監測顯示的青海湖水體面積為4321.07平方公里，水位為3193.8米。與2005年相比，青海湖水體面積擴大了70.82平方公里，水位上升了0.35米。專家分析指出，在中國政府和群眾的努力之下，青海湖的生態環境呈現了持續良性循環的發展態勢。
材料二 青海湖流域圖。
（1）青海湖參與的水循環類型是 ，試分析布塔河的水文特征。
