水循环的实质
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水循环的实质范文第1篇
华北地区是我国政治、经济和文化的中心。华北平原2000年人口4.37亿，占全国34.8%；GDP3.13万亿元，占全国32.3%；农业灌溉面积3.46亿亩，占全国42%。但是，它也是我国水资源供需矛盾十分突出的地区[1-4]。海河流域多年平均水资源总量约为419亿m3，人均水资源占有量仅为335m3，不足全国1/6，世界的1/24。
从自然背景看，华北地区十年九旱，尤其1972、1999、2000年华北大旱，出现了严峻的缺水局面，不得不采取“弃农、压工、保生活”的供水措施。从人文背景看，华北地区尤其是海河流域，人类活动强度之大、水资源开发利用程度之高为举世瞩目。20世纪60年代，大力开展水利工程建设，开发利用地表水资源；70年代后尤其1972年大旱，流域地表水不足，开始争夺地下水。90年代，随着社会经济发展人口的增加，水资源严重不足导致超采地下水、争夺雨水。按照国际标准，合理的水资源开发利用程度一般为40%左右。然而，目前海河流域的水资源开发利用程度已经超过了90%。高强度的水资源开发利用导致该地区水资源供需严重失衡。目前，海河流域河川径流衰减十分严重。地下水亏空接近900亿m3。现状年缺水80多亿m3，主要靠超采地下水和利用不合标准的废污水来解决。
水资源的短缺不仅影响国民经济发展，而且还导致华北地区尤其是海河流域严重的生态环境问题[3]。突出表现在：
1.1山区来水大量减少，水资源量衰减严重
以首都北京市供水水源地的密云、官厅水库为例，官厅水库1955-1984年期间平均来水量11.3亿m3，但到1985-1995年期间平均来水量已衰减到2.7亿m3，仅为前者1/4。两个时期的流域平均降水量却相当（407.5mm）。密云水库来水减少的趋势也十分严重，相比1960-1979年段，1980-1997年的平均来水量已减少了4亿m3。山区水源地来水量的大量减少，给城市和中下游地区的生态环境和社会经济发展带来极大的危害。
1.2地下水过量开采，部分地区已经枯竭
到目前，华北城市化地区地下水超采严重，范围已近9万km2，占平原面积的70%。已分别形成了以北京、石家庄、保定、邢台、邯郸、唐山为中心，总面积达4.1万km2的浅层地下水漏斗区，其中1万km2范围的含水层已疏干；形成了以天津、衡水、沧州、廊坊等多个城市为中心、面积达5.6万km2整体连片的深层地下水漏斗区。地下水枯竭直接威胁华北城市平原地区的安全用水储备，同时引起严重的地面沉降、海水入侵，情况十分危急。
1.3河道断流，功能丧失
目前华北地区多数中下游河道枯竭断流，失去了地下水补给、输沙、排盐等作用。土地退化、湿地萎缩等生态问题十分严重。据统计，总长1万km的河长中，有4000km河道干涸。海河流域内194个万亩以上天然湖泊、洼淀现在大多已经干涸。入海水量由20世纪50年代的年均240亿m3锐减为2001年的10多亿m3。海河流域的生态系统已由开放型向封闭型和内陆型方向转化，造成河口泥沙淤积和盐分积累，河口自然生态遭到破坏，河口海洋生物大量灭绝。
1.4水污染严重
目前，水污染已由20年前的局部河段发展到现在的全流域，由下游蔓延到中上游，由城市扩散到农村，由地表侵入地下。据统计，近年来海河流域的废污水排放量每年高达60亿吨。官厅水库因水质恶化，被迫于1997年开始退出生活供水。流域内每年还引用20多亿m3污水进行灌溉，对浅层地下水、土壤和农作物造成污染。
产生华北地区水生态环境变化有多方面原因，但核心问题是“水”，即在自然和人类活动作用下的华北地区水循环系统发生了“不健全”的问题。例如，华北地区持续干旱引起降水（广义水资源量）的减少；土地利用/覆被变化正在改变“陆-气水循环”的响应关系；城市化过程加速了深层地下水的消耗和水污染问题；流域中众多的水库、排洪工程建设改变了河流自然系统水循环的流路，减少了中下游地下水的补水与蓄水功能；社会经济活动的各种用水行为加剧了人工侧支水循环中的“耗水”强度[17]，人类活动大量超采地下水大大降低了区域水资源的可再生性。
为了缓解华北缺水问题，人们通过各种资源转化技术和管理措施节水、通过跨流域调水增加本地的来水。与自然水循环系统相比较，现代水文水资源学科面对的高强度人类活动作用下的“人工”侧支水循环作用也愈来愈突出。因此，开展变化环境中的华北地区水循环机理研究，认识“不健全”的水循环过程导致华北地区缺水、水生态环境退化的成因，提出可持续发展理念下解决华北水资源安全、改善生态环境的科学对策，是21世纪国家资源环境领域急待解决的重大国家需求中的水科学基础问题[4-6]。
3.华北水资源研究的几点反思
尽管华北水资源已经有了相当的工作，但是目前华北缺水问题还没有真正解决，水生态环境问题愈来愈严重。究其原因，除了华北地区社会经济增长、人口压力大和环境发生了新的变化之外，有许多水循环与生态环境交叉的关键性基础科学问题研究不够。国家在解决华北缺水和遏制严重的生态环境退化措施和对策方面，迫切需要深层次的基础研究的科学依据。这些问题不得不引起人们的反思。
目前，华北水资源研究亟待解决的关键问题有[16-32]：
3.1华北山区来水减少的成因问题
近30年华北山区来水及水资源量严重衰减，其变化究竟是气候影响还是人类活动所为？华北山区人类活动用（耗）水究竟是个什么情况？山区土地利用/覆被变化与流域水循环有什么影响关系？山区业已修建大量的水利工程和水保工程，它们究竟在山区来水大量减少的变化过程中起到什么样的角色？如何认识它们的作用和水源地保护的关系？这些问题过去研究较少，其中内在的原因和机制不太清楚。
3.2华北城市化地区水循环与地下水大漏斗问题
以人类活动为主要特征的华北城市化水循环机理研究十分薄弱，严重滞后城市化经济发展、人口流动面临的集中供水、水污染、地下水大漏斗等带来的城市生态环境问题。华北地区的地下水大漏斗主要集中在城市，这无不与城市持续性超采的用水特性有关。但是，浅层地下水与深层地下水的可再生能力有很大的不同。如何认识城市地区浅层与深层地下水的变化机制？如何认识城市集中供水、补水和浅层与深层地下水的水量水质变化以及它们之间的相互作用关系？如何合理修复城市化地区深层地下水漏斗、防止地下水污染?等是急需研究的问题。
3.3平原农业区大埋深条件下“土壤水-地下水”作用机理
相比80年代，目前华北平原农业区处在与过去不同的大埋深地下水条件，土壤层水资源的作用更加突出。但是，大埋深条件下的“土壤水-地下水”作用机理以及地下水参数的变化问题研究还比较欠缺，直接影响农业节水和水资源评价的基础问题。
3.4对华北地区水生态环境演变过程认识不足
人类活动包括60年代在海河流域建设的大型水利工程对华北持续干旱面临的水生态环境退化过程究竟起到什么样的作用？如何看待防洪、缺水和生态环境保护的矛盾与统一的对策措施问题，存在相当大的争议。
3.5缺乏社会经济转型过程中的“生活-生产-生态用水”规律研究，尤其生态需水研究比较薄弱
关键问题是：华北地区现状条件相适宜的节水型“生活-生产-生态用水”应该是什么样的结构与布局？在社会经济转型过程中华北地区的“生活-生产-生态”的用（耗）水会将发生什么的变化？如何估算华北地区的“生活-生产-生态”的用（耗）水，尤其是华北地区生态需水问题？
3.6华北地区生态环境变化的多维调控阈值与修复目标是个新的问题
华北缺水及其联系的生态环境恶化已是现实。如何从可持续发展的高度和与水相关的生态景观过程与格局，确定有利于地下水补给、控制地面沉降、防止海水入侵的地下水位、河道生态需水等多维调控阈值？如何确定适当的生态修复目标？是过去没有研究的问题。
3.7缺乏定量描述人类活动高强度作用下的流域水循环模型及综合集成系统
在考虑人类活动影响的流域水循环方面，陈家琦最先提出“人工侧支水循环”问题（陈家琦，1986），后来王浩提出“自然-人工”水循环二元模式的概念。但是，到目前为止，描述人类活动高强度作用下流域分布式模型研制，仍然是一个空白。在解决区域缺水与修复生态环境的决策支持问题方面，也缺乏将水循环变化和水生态环境演化耦合的综合集成仿真系统。
3.8针对南水北调工程实施后如何合理调配“地表水-地下水-外调水”的问题，其科学基础研究有待进一步加强。
由于供水系统是由当地的地表水、地下水和外调水以及处理的回用污水等多水源组成，在地表水调节水库不足情况下，如何合理调配各种资源，充分发挥多种水源的综合效益，是迫切需要研究的难题。其科学问题的难点是：解决华北缺水以及生态环境修复决策中合理调配的科学依据和准则是什么？如何将自然科学问题与社会科学问题统一到区域可持续发展层面，提出华北地区经济结构调整等重大决策的支持？
4.问题与挑战
从华北地区水资源安全问题的国家需求的水循环基础科学问题看，最为突出的挑战有下列几个方面：
4.1流域水循环及生态环境变化中的人为影响因素的确定与量化方法
华北地区人口密度大，社会经济发达。1980年以来华北地区的流域产流和地下水补给条件发生了明显变化，导致了华北山区径流明显减少、城市化地区地下水大漏斗问题严重、区域水资源评价还原估算等困难。这些变化的原因是什么？如何识别流域水循环中人工侧支水循环的贡献，科学估算水资源量？如何量化华北地区水生态环境变化中的人类活动的贡献，剖析近五十年海河流域生态环境的演变过程？是揭示海河流域生态环境恶化根本原因的关键。
4.2华北地区社会经济转型中的用水规律
由于华北地区特殊的地位和水资源限制矛盾，其用水结构正在不断发生变化。在经济全球化进程中华北地区经济结构将面临重组与优势产业发展模式新的格局挑战。因此，社会经济转型过程中华北地区的“生活-生产-生态”的用水变化规律尤其是生态需水量估算，成为关键的科学问题。这需要借鉴国外发达国家和发展中国家经验，开展经济学、地理学、生态学与水资源的交叉研究。
4.3流域水循环与生态环境变化的耦合机理
华北地区缺水问题与目前生态环境恶化有直接的关系，涉及到地理、水文、社会经济多个方面。如何将高强度人类活动影响的流域水循环变化过程与所制约的水生态环境变化过程实质地联系？它们的耦合机制是什么？如何建立高强度人类活动影响下的流域水文-生态模型，定量复演变化环境中的流域水循环过程以及水文-生态变化过程？是拟解决的关键问题。
4.4可持续发展与地区经济结构调整的“节水-调水-用水”效益配置
南水北调工程实施后，如何合理调配各种资源，充分发挥多种水源的综合效益，是问题的关键。目前，在多水源如何配置的效益评价问题上有相当多的争议。焦点是：如何确定华北地区未来的经济系统在生态系统中的地位？如何协调华北地区缺水背景下，社会经济发展和修复生态环境之间的用水矛盾问题？如何通过华北地区用水大户的农业经济结构的调整提高农业用水的效益？因此，从可持续发展基本准则出发，在前面四个关键问题（流域水循环、生态演化、社会经济用水以及它们综合集成的系统规律）基础上，进一步研究华北地区未来经济结构调整的“节水-调水-用水”配置的综合效益，是解决国家需求应用问题的关键。
5.展望
长期以来，华北地区高强度的人类活动和社会经济发展与生态环境之间总是存在不可避免的冲突和矛盾，尤其是近50年来。有否二者共享的协调途径呢？从宏观的战略方面，可持续发展的理念为解决这对矛盾提供了准则。生态经济学的价值观为构建有利于华北地区自身环境的经济发展，提供了实现可持续发展模式的可能。为了真正解决华北缺水问题，提出有效的环境修复对策，除了要有新的思路之外，重视日趋严重水的问题的科学基础研究和针对国家重大需求的应用研究十分重要。
在未来的十年内，华北水资源已经与水相关的生态环境修复研究，可望在水循环基础研究、水生态环境演变及社会经济用水研究，和综合集成模拟、调控与修复对策研究三个层面上有所进展，系统关系如图1所示意。
水循环基础层面上，将会注重于：
（1）华北地区干旱及生态演变的气候背景研究
（2）华北典型山区径流变化及环境影响的水循环机理研究
（3）华北典型城市地区水环境变化与地下水可再生性研究
（4）华北典型平原农业区环境变化及水循环机理研究
（5）变化环境中的流域水循环及分布式模型研究。
在水生态环境演变及社会经济用水层面上，将会注重于：
（1）华北地区现代生态环境系统的形成过程与演变机理研究
（2）华北地区社会经济转型下用水规律研究和华北地区生态变化的安全阈值与修复目标研究。
在水资源安全和生态环境修复对策层面上，将会针对南水北调重大工程和北方节水问题，注重于：
（1）水-生态-社会经济复合系统综合集成研究
水循环的实质范文第2篇
测压管水头线，汽水分界面，等压面，直接连接，水膜流态 一、现状及存在的问题
高层建筑在我国近二十年来迅速发展，与之相配套的供暖系统设计和设备技术也不断发展，面对高层建筑管网内静水压力大的问题，目前也有许多方案在应用之中，见参考文献[1]、[2]、[3]、[4]。普遍应用的是在热源处（锅炉房）专门设置换热器或锅炉的办法，使得建筑内高区原有建筑的低区在水力系统上彻底分开，从而使高区、低区的压力完全互不影响。但单独为高区设置锅炉的办法，特别是在原有多层建筑群中建设单幢高层建筑，有时由于于室外管网的增设困难较大，显然造价较高。单独为高区设置表面式换热器的办法，仅在有蒸汽或高温水热源时和能确实满足供水水温的要求，且也需要室外增加相应的高区系统输送管线。通常综合费用也比较高。供热工程设计手册中[1]、[2]推荐了"双水箱分层式系统"，但其严重带气，压力波动较大，当室外回水阀门误关闭时有系统超压隐患，往往不能正常使用。其他通气立管直连方案也有与大气相通，依然有系统的氧腐蚀因素的缺陷。
二、对供暖系统连接问题的分析和解决方案
将双水箱系统的水箱去掉，同时将总回水管引到高于供水干管200mm，并在立管上安装减压循环装置，可得到附图1或附图2。采用水压图分析本文附图或附图2的供暖和空调水系统的循环特征可知，在低区循环水泵运转时，低区管网都有确定的动态水压线。由流体力学关于静压强和的测压管水头线的关系可知立管内水压线水头高度以下是充满水的。高区系统通过安装在总回水立管上的减压循环装置切断静压力后直接连接到低区的回水管上。就可以实现高低区供暖系统的直接连接。
由流体力学知识可知，在下流水立管中静压力的沿管传递的条件是管内的水流连续充满。如果能实现流态的转变，也就能实现压力传递效果的改变，这就可以在立管内低区水压线水头高度以上适当位置安装导流部件结合控制流量来重建立管中的水膜流动状态，再结合供暖系统比较干净且流量稳定的循环的特点，配置确保产管内流态稳定的水膜流动状态，再结合供暖系统比较干净且流量稳定的循环特点，配置确保立管内流态稳定的气体补偿装置就可以实现立管下流水静压力的切断和压力波动的消除。
基于对室内供暖系统内的水流态水压力和供热系统的运行状况的上述分析，1998年我提出了一个能够切断下流水静压力的立管结构方案（发明专利号98109099.0），于2000年2月20日获得发明专利证书。2000年1月我又提出了一个带气循环装置的立管结构方案（实用新型专利号01205626.1和发明专利申请号，01108338.7），在立管内将有静压水流转变为无静压水流，进而实现高低区供暖系统直接连接。
我提出的立管结构方案实质是（1）在立管内加装一个为水流提供流动边界条件的导流部件，所述导流部件与立管内管壁之间形成一轴向通道，所述轴向通道包括中空的螺旋式通道部分或直通道部分，用以导引有压流体管路的水流使立管内下流水流通过部件后能稳定地沿着立管内壁形成左旋水膜运动状态，使立管内的空气和向下流的水的边界处于有序状态，气水的分界面是一个等静压面。（2）该方案还包括有与立管的膜流状态形成部分相通的、用以维持稳定膜流状态的气体补偿装置。采用这个结构方案，强化了立管形成膜流条件，使立管内气芯动态有条件封闭，避免气体混入立管出口以后的工作水流，也有利于防止空气的其它有害影响，为基本消除管内水流所涉系统的氧腐蚀问题和供暖系统的气塞问题提供可能，并确保安全运行。本结构简单耐用，可与系统同寿命。
宜将高层建筑的六～十层（按低区系统的供回水压力可以满足系统直接连接的最高层数确定具体层数）及以下直接划为低区，七层及能上能下可以按散热器的承压能力和系统的热力及不力计算的要求划分高区系统。
这样就可以在高导建筑高区供暖系统需要时采用水泵加压供给高区供暖系统经过高区供暖系统散热后，在总回水产管上安装（减压循环装置）消除加压泵增加的静水压力后再接入低区的回水管网上，从而使高区、低区的压力完全互不影响，实现低区系统和高区系统合用一套室外管网和热源。就可以实现高低区供暖系统的直接连接。
三、带减压循环装置的立管布置要求和工作过程
立管下流水减压循环装置属非标管路流体技术装置，按高区系统的流量优化参数。一套装置由四个部件组成。静压切断装置（部件1）安装于立管顶端下部：气水循环装置（部件2）安装于低区动水压线以下2～25米之间（一般在4～7层）：气水分离装置（部件3）安装于低区动水压线以下1～5米之间（一般在9～12层）：压力限定装置（部件4）安装于低区最大允许工作压力限值（一般为40米左右高）位置上；及相应的循环管路控制了立管内动水压力线以上的水流为膜流状态，变有压水流为受控无压水流。系统布置示意见附图1和附图2。附图1采用的是立式气水循环装置。，附图3有用的卧式气水循环装置。
减压循环装置的工作过程是：工人时，供暖系统高区回水在进入立管下流水静压切断装置部件1后，在策略和导游装置引发的离心惯性力作用下，即可形成左旋水膜流态，沿下流过程旋转渐减弱至稳定，直至不压线高度处，变为满管流态。处于水膜流态的立管中便形成位于轴线的空气（柱）芯。下流到气水循环装置部件2内的工作水流，由于断面突然扩大，流速骤减，使得深含携带于工作水流中的空气随即得以浮升到气水循环装置部件2上部的环流状空间。在立管满流段即筒内水压力和气水循环管的综合作用下，该空间气体由集气管与集气管中的水一起上升到气水分离装置部分3内进行气水分离，分离出的水沿不循环管复回到气水循环装置部件2下部，形成了水的循环回路；在分离装置部分3中分离出来的气体经气循环管与静压切断装置1与立管中心气芯联能，形成了工作水流中所含气体的气循环回路。这便是本减压装置配入系统后的一般工作情况。
若系统内偶然的压力变化，超过U型水封管4的不封工作压力，其出口可排水卸压或吸入空气，否则水封管将保持封闭状
态。由于立管两端均与系统相联，使立管中的气体在U型水封密闭埋处于封闭状态，其中仅有部分溶含携带于水流中的气体参与自气水循环装置、气水分离器，再复回立管的气水循环装置之中。在此循环中，原溶解携带于系统工作水流中的气体也会被收集封闭于立管气芯之中，成为立管中气芯的一人动态组成部分。只要系统持续工作，这种立管内气芯的封闭状态就会被维持。显然，因系统工作水流携带气体导致的气塞现象困扰正常供暖工作的情况将会因此而消除。同时，由于气体长期被封闭，其氧气必然会被耗尽，立管中气芯便会呈现惰性组分状态，这将为配装本例立管的系统创造无氧蚀工作状况提供条件。
四、减压循环装置优点和技术参数
配置本专利技术装置的优点：
（1）直接使用低区（冷）热源热媒，充分利用热媒参数，不须设费用较高的高区换热器。通常造价可降低十多万元。
（2）不需为高区单独设置热源，使用动力源系统简化，使高压区和低压区可以共享热力储备，降低可观投资，提高了运行可靠性。
（3）系统与大气实现了有条件封闭，确保无气体混入工作水流，本装置不会带来系统的"气塞"及"氧腐蚀"问题，减小了维护工作量。
（4）比"双水箱"系统节省了建筑面积和水箱，也没有了水箱的维护工作量。高区总回水立管管戏至少也小一号，通水能力得到合理利用。
（5）高区系统的总回水立管最高点为高区的定压点。通常高区可用普通铸铁散热器，高区循环泵运行时对原有低区系统压力无影响，原有低区管网的老旧设施均可使用。
减压循环装置按高区加压泵的流量不大于下表推荐流量选定型号
减压循环装置技术参数表
水循环的实质范文第3篇
关键词：建筑；给排；节能减排；措施
中图分类号：TE08文献标识码： A
引言
水资源是我国的紧缺型资源，导致水资源的短缺问题出现的因素是很多的，比如建筑内部的不合理用水，特别是近年来建筑内部用水规模的扩大，加大了国家建设与水资源利用的矛盾。就建筑工程来说，这就需要我们确保建筑给排水工程中用水效率的提升，也就离不开必要的节水技术。我们可以通过减少建筑用水量，提高建筑用水的使用率，防止水资源泄漏等环节来实现建筑建设水资源的有效应用。
一、建筑给水排水常见水资源浪费的几种形式
1、超压出流造成浪费
卫生器具给水额定流量是给水配件出口在单位时间内流出的规定出水量。流出水头是保证给水配件流出额定流量阀前所需要的最小静水压力。若给水配件阀前压力大于流出水头,给水配件在单位时间内的出水量就会超过额定流量,称之为超压出流。该流量与额定流量的差值称为超压出流量。给水配件超压出流不但会破坏给水系统中水量的正常分配，还会因超压出流量未产生使用效益而成为无效用水量。这部分浪费的水量不易被人们察觉和认识,所以至今未引起足够的重视。生活给水系统进行竖向分区后仍然存在着部分卫生器具配水点水压偏大的情况,容易造成超压出流的现象,而这一点常常被设计人员所忽视。
2、管道、阀门及其它给水配件等泄漏造成浪费
“跑、冒、滴、漏”现象在给水排水工程中时有发生。例如给水管道常在管子接缝处及法兰、阀门连接处往外冒水,水池、水箱中的浮球阀损坏直接导致大量水从溢流管流出,造成水的浪费。如果漏水的管道埋在地下，不能及时的被发现和修理就会造成更大的水资源浪费。
3、卫生器具和配水器具造成浪费
部分老式的卫生器具和配水器具由于本身设计的不合理，也会浪费大量的水。如老式的高水位蹲式大便器的冲洗水箱,一次冲洗水量竟高达12L/s,这造成极大的水资源浪费;特别是在公共卫生间的冲水系统、市政公共厕所的冲水系统的选择方面,若选择不当则会造成更大的水资源浪费。
4、中水综合利用率不高造成浪费
中水是指各种污、废水经相应的处理后达到符合规定标准的水质,可在生活、市政、环境等范围内杂用的非饮用水。由于认识的不足及相关政策尚存在的问题,目前中水利用未得到有效实施导致这部分水资源的浪费。
二、建筑给排水设计中采取的节水措施
建筑给排水在整个建筑质量的测评中占有相当分量，能源紧缺、能耗大不仅大大制约我国经济的发展，也将对人民生活构成威胁。对于建筑给排水专业在节能中的作用及普遍存在问题，在社会还没有得到相应的重视，建筑节能一些规定、法规文件中鲜见这部分内容。身为建筑给水排水工程专业的设计人员，应更清醒地认识到本专业在建筑节能节中的重要性，真正把节能节水放在更重要的位置，设计过程中应积极采取节水措施。
1、节水设备的选取
（1）选择优质的管材、阀门及其它给水配件防止泄漏
管道老化生锈、阀门的质量低劣等也是水资源浪费的主要原因。由于镀锌钢管容易生锈会造成水质污染,使用时不合格的水就要放掉,而且使用时间一长，接头处因锈蚀也容易渗水漏水。因此建议使用新型管材如铝塑复合管、钢塑复合管、不锈钢管、铜管、PP-R管、PE管、PVC-U管等,这些新型管材就能很好的解决此类浪费问题。阀门是关断水流最常用的工具,阀门的类型及质量的好坏同样影响用水的质量。总的来说,截止阀比闸阀关得严密,闸阀比蝶阀关得严密。
（2）配水器具和卫生器具选用节水型
配水器具和卫生器具的节水性能影响整个建筑的节水性能，如，普通型的淋浴喷头喷水量为20L/min，而节水型喷头喷水量为9L/min，节水量超过50%。所以，配水器具和卫生器具的选用除了要考虑产品质量和价格因素外，还应该重点考虑节水性能。建筑节水的一项有效措施就是采用节水型的配水器具和卫生器具。
2、水表及刷卡系统节水措施
用水设备安装水表等计量装置，是节水的重要措施。在建筑给水系统入户管道及建筑内部的主要用水点设置水表，并将其纳入监控系统可有效的监督并控制用户用水量，避免浪费现象的产生。设计者应根据业主、物业管理等的要求选择合适的质量好的水表；企业单位、事业单位、学校的公共浴室、淋浴等应建立刷卡用水系统。这些地方人口密集，日均耗水量极大，需采取一定的经济手段来减少水资源的浪费。
3、热水循环系统节水措施
热水循环系统是一种能稳定提供热水和热源的装置，以热水循环泵为动力，采用热水不断循环的方式输送热水。优点：在家庭或酒店使用热水循环系统，可保证热水管中都是热水，从而避免放掉冷水的浪费行为；建筑内采用该系统，具有水压低、比热大、不可压缩性，因此具有安全性、泄漏量小、输送动力消耗低、热利用率高的优势。
4、控制超压出流节水措施
现行的相关规范规定了入户支管和给水配件的最大压力，但是这个值只考虑了防止给水配件损坏的最大承压力，没有考虑超压出流的情况，因此规范中给出的压力限值较大，设计时容易出现超压出流的情况，导致水资源浪费。所以，规范中水系统的压力应该结合超压出流的情况进行修正。
《建筑给水排水设计规范》中指出：高层建筑的生活给水系统要进行竖向分区；各个分区的卫生器具最低配水点的静水压宜小于0.45MPa，特殊情况下宜小于0.55MPa。但是，卫生器具的最佳使用水压为0.2-0.3mPa，很容易出现超压出流现象。相关数据显示，配水点静水压力超过0.35mPa时水龙头出水量会出现明显的上升，因此，如果卫生器具的最低配水点静水压力超出0.35MPa，要采取减压措施。
5、水泵运行节水措施
变速水泵具有节能、高效的特点，应用在无调节水箱的供水方式中可避免最不利情况计算中的水电浪费现象，有利于发展的可持续性。随着各种监测仪表、新型感温材料和水泵自控技术的出现，热水供应系统中运行循环水泵可采用变扬程变流量的自动控制系统。在最远配水点安装感温元件或在配水龙头处安装指示器，及时传递信号到循环水泵的控制系统，可以及时改变水泵的运行参数，一般可节省20%-40%的电量。
6、水处理循环系统节水措施
社会的发展提高了住宅小区的建设标准，“绿色生态”是未来住宅小区的发展新方向。建设小区雨水收集系统后，利用雨水处理系统共同处理水景循环水和收集的雨水。雨水处理系统采用先进的膜法生物处理系统，结合膜的高效分离技术和生物降解作用处理污水，将处理后的水用于绿化喷灌、冲洗汽车、小区的水景等。
7、建筑消防节水措施
建筑消防节水措施应为建筑给水排水设计、技术人员所重视。目前建筑消防正处于――以消火栓给水系统为主向、以自动喷水灭火系统为主，临时高压消防给水系统向稳高压消防给水系统发展、卤代烷灭火系统向系统替代和卤代烷替代物替代的转折期。常规灭火设施的发展有：阀后控制，不易堵塞的第三代减压稳压室内消火栓的问世，有具有水流状态可调、水量可调、水带方向可理顺、后座力小等功能的多功能轻型消防水枪的研制成功，有射程远、流量大适用于大空间和室外堆场的消火炮的实际应用。
喷淋系统确认了快速响应早期抑制喷头的喷水灭火系统可用于高架仓库、自动喷水，联用系统可用于汽车库可燃液体火灾、重复启闭预作用系统可用于防水渍损失，防二次复燃的三种新的喷水灭火系统使自动喷水灭火系统在应用范围得到进一步的扩大，使用效果得到更可靠的保证。喷头是自动喷水灭火系统的关键组件，自动喷水灭火系统的发展史实质上是喷头的发展史。在近阶段，喷头向快递响应、大水滴、雾化和低压方向发展，其成果是快速响应喷头、快应响应早期抑制喷头、水雾喷头、雾化喷头和低压洒水喷头的应用。稳高压消防给水系统是比高压消防给水系统更具现实性，比临时高压消防给水系统更可靠的消防给水系统。目前稳高压消防给水系统已有室内稳高压、室内外稳高压和局部稳压设施三种型式。稳高压消防给水系统的主要组件稳压泵和稳压罐的选用和配套技术也均已完善，为消防灭火提供有效的保证。
8、积极开发利用新能源
太阳能作为人类可以利用的最丰富的能源，取之不尽、用之不竭。且其本身是一种清洁能源，不会造成污染。采用太阳能作为热源是节能的必要途径。太阳能热水器是将太阳能转化为热能，从而达到给水增温的功效。太阳能热水器是由全玻璃真空集热管、储水箱、支架和相关附件组成。由真空集热管将太阳能转换为热能，因为集热管向光一面温度高，背光一面温度低，使得管内水产生温差效应，根据热水上浮冷水下沉的原理，使水产生微循环，提供热水。优点：太阳能热水器使用安全、方便，避免了煤气热水器、电热水器的漏气漏电现象，且只要有太阳光照射，每分钟都有热水，无需等待；节能、环保，无需消耗煤、电，直接能源来自太阳，且不会产生污染物。
结束语
在建筑能耗中建筑给排水能耗不可小觑，虽然就建筑节能来说给排水有一定的局限性，但这些困难应该更能刺激我们这些设计人员迎难而上的决心，激发我们参与节能事业的热情，同时也鼓舞我们不断通过学习来丰富自身的学识，进而建设出更多更好更环保的绿色节能建筑，从而对于国家的绿色节能号召进行更积极的响应。
参考文献
[1]马疆.建筑给排水工程施工中的节能减排措施研究[J].改革与开放，2011，（4）：139-139.
水循环的实质范文第4篇
随着人民生活水平的逐步提高，生态环境意识的进一步觉醒，绿化设计将成为现代室内设计不可或缺的重要组成部分。然而什么是绿色设计?在公众乃至业界的理解却不尽相同。我们有必要从现在起对绿色室内设计有一个全面的认识。
一、“绿色室内设计”的提出
随着环保、节能、低碳和可持续发展意识的日益普及，人们对”绿色”的渴求已迅速渗透到各个领域，发展与人们的生活密切相关的绿色室内环境更是其重要内容之一。于是，绿色设计便被提到亟待解决的议题上来。不少设计师转向更深层次上探索室内设计与人类可持续发展的关系，力图通过设计活动，在”人一社会一环境”之间建立起一种协调发展的机制。这种尝试性的设计创新。标志着室内设计发展的一次重大转变，于是”绿色设计”的概念应运而生，成为当今室内设计发展的主要趋势之一。
二、“绿色室内设计”的概念及内定
绿色设计从本质上来讲是宏观的战略概念。绿色室内设计是指能给人们提供一个环保、节能、安全、健康、方便、舒适的室内生活空间的设计，如室内布局、空间尺度、装饰材科、照明条件、色彩配置等都可以满足居住者生理、心理、卫生等方面的要求，并且能充分利用能源、极大减少污染等等。
“绿色设计”，其核心就是符合生态环境良性循环的设计系统。室内设计仅作为微观的绿色设计之一，如何才能做到真正的“绿色室内”，不是简单的使用环保的材料、用点所谓的“绿色建材”就能达到的，它涉及到设计的理念和思想、室内空间与气氛的营造、各种材料的选择及搭配、通风和温控、采光与照明等多方面的因素。
首先应从空间的概念进行实质的分析。任何一个空间都是三维的，而室内设计的基本着眼点永远是在期间生活、工作、活动的人。因此，室内设计的空间概念应该是四维的，而不是简单的二维的界面概念。空间和功能是室内设计的前提，室内空问是建筑空间的延续和发展，同时也是对空间组合的再分配。空间的尺度和均衡关系是室内设计需考虑的首要因素。而功能决定了空间，不同功能的空间有着相应的比例关系，处理好这些关系是室内设计的第一步。
材料与室内设计的关系密不可分。不同的材料可以代表不同的时代特征；不同的材料可以造就不同的空间样式；不同的材料可以营造不同的装饰风格；材料甚至可以左右设计的流行时尚；作为绿色设计的战略目标，在现阶段也只有从材料寻求突破。
材料的环保概念包括两个层面的含义：第一是材料自身的环保性，即材料的内部构成物质不存在危害环境的成分；第二是材料的再生性，即材料能否循环使用的性质。
在室内环境种尽量采用自然光源，合理的考虑室内环境的通风和温控，尽量利用小环境中的自然物理环境，同时处理不同光环境下的室内空间，根据人的不同活动方式和生活习惯，有针对性进行采光和照明设计。尽量减少大面积隔断，这样一来既节约了成本又增加了室内空间，且室内空间的通风更好，增加室内的清新空气。
色彩的搭配要合理，不同的色彩搭配能产生不同的空间氛围，给人不一样的愉悦感，不要使人产生烦燥、疲劳等感觉，色彩运用的主次要分明，不要使人眼花缭乱。
二、“绿色室内设计”实施的原则
室内“绿色设计”有别于以往形形的各种设计思潮，更不同于以”人”的需求为目的而凌驾于环境之上的传统室内设计理念和模式。其设计原则可遵循以下三点：
提倡适度消费原则。
在商品经济中，通过室内装饰而创造的人工环境是一种消费，而且是人类居住消费中的重要内容。尽管室内”绿色设计”把创造舒适优美的人居环境作为目标，但与以往不同的是，室内”绿色设计”倡导适度消费思想。倡导节约型的生活方式，不赞成室内装饰中的豪华和奢侈铺张。这体现了一种新的生态观、文化观和价值观。
注重生态美学原则。
生态美学是美学的一个新发展，其在传统审美内容中增加了生态因素。生态美学是一种和谐有机的美。在室内环境创造中，它强调自然生态美，欣赏质朴、简洁而不刻意雕凿；它同时强调人类在遵循生态规律和美的法则前提下，运用科技手段加工改造自然，创造人工生态美，它欣赏人工创造出的室内绿色景观和与自然的融合，它所带给人们的不是一时的视觉震惊而是持久的精神愉悦。因此，生态美更是一种意境层次的美。例如：Eduardo Arroyo最新设计的一个项目――位于埃斯科里亚尔住宅就是其中其一。他对别墅周围的自然环境给予了最大限度的尊重，尽量保持了原始森林及周边环境的原貌，设计的叛逆往往会成为创意的源泉。
倡导节约和循环利用。
室内”绿色设计”强调在室内环境的建造、使用和更新过程中，对常规能源与不可再生资源的节约和回收利用，对可再生资源也要尽量低消耗使用。在室内生态设计中实行资源的循环利用，这是现代建筑能得以持续发展的基本手段，也是室内”绿色设计“的基本特征。
三、室内绿化的功能及作用
室内设计的基本目的一方面要达到使用功能，合理提高室内环境的物质水准，美化室内环境；另一方面又有净化空气和调节室内小气候陶冶情趣的作用，使人从精神上得到满足，提高室内空间的生理和心理环境质量。
室内绿化是达到室内设计基本目的重要手段，其功能作用表现在以下几个方面。
1、分隔空间的作用。
空间的分隔与联系是室内设计的重要内容。以绿化分隔空间的范围是十分广泛的，如在两厅室之间、厅室与走道之间以及在某些大的厅室内需要分隔成小空间的，如办公室、餐厅、旅店大堂、展厅，此外在某些空间或场地的交界线，如室内外之间、室内地坪高差交界处等，都可用绿化进行分隔。某些有空间分隔作用的围栏，如柱廊之间的围栏、临水建筑的防护栏、多层围廊的围栏等，也均可以结合绿化加以分隔。
对于重要的部位，如正对出入口，起到屏风作用的绿化，还须作重点处理，分隔的方式大都采用地面分隔方式，如有条件，也可采用悬垂植物由上而下进行空问分隔。
2、联系引导空间的作用。
联系室内外的方法是很多的。如通过铺地由室外延伸到室内，或利用墙面、天棚或踏步的延伸，也都可以起到联系的作用。但是相比之下，都没有利用绿化更鲜明、更亲切、更自然、更惹人注目和喜爱。
绿化在室内的连续布置，从一个空间延伸到另一个空间，特别在空间的转折、过渡、改变方向之处，更能发挥出整体效果。绿化布置的连续和延伸，如果有意识地强化其突
出、醒目的效果，那么，通过视线的吸引，就起到了暗示和引导作用。方法一致。作用各异，在设计时应予以细心区别。
3、突出空间的重点作用。
在大门入口处、楼梯进出口处、交通中心或转折处、走道尽端等，既是交通的要害和关节点，也是空间中的起始点、转折点、中心点、终结点等的重要视觉中心位置，是必须引起人们注意的位置，因此，常放置特别醒目的、更富有装饰效果的、甚至名贵的植物或花卉，使起到强化空间、重点突出的作用。
布置在交通中心或尽端靠墙位置的，也常成为厅室的趣味中心而加以特别装点。这里应说明的是，位于交通路线的一切陈设，包括绿化在内，必需以不妨碍交通和紧急疏散时不致成为绊脚石，并按空间大小形状选择相应的植物。如放在狭窄的过道边的植物，不宜选择低矮、枝叶向外扩展的植物，否则，既妨碍交通又会损伤植物，因此应选择与空间更为协调的修长植物。
4、装饰美化居室的作用。
根据室内环境状况进行绿色植物布置，这种布置所充当的是桥梁作用，它将个别的、局部的装饰组织起来，以取得总，体的美化效果。经过植物布置，室内装饰将更为生动。居室中的色彩常常左右着人们对环境的感受，倘若室内没有枝叶花卉的自然色彩，即使地面、墙壁和家具的色泽再漂亮。仍然缺乏生机。所以，室内观叶植物对室内的绿化装饰作用不可低估。
5、改善室内生活环境的作用。
室内观叶植物枝叶有滞留尘埃、吸收生活废气、释放和补充对人体有益的氧气、减轻噪音等作用。同时，现代建筑装饰多采用各种对人们有害的涂料，而室内观叶植物具有较强的吸收和吸附这种有害物质的能力，可减轻人为造成的环境污染。
四、“绿色室内设计”的实施
1. 存在的问题
目前设计的价值概念尚未在社会完全确立，知识产权得不到应有的保护，设计市场尚未完全建立，表现于设计中的普遍的简单的抄袭现象和以施工代设计的所谓“免费设计”运行模式。在具体的实施方面，能源的浪费问题一直以来都是最容易做到而又最难做到的一点。小到随手关灯、随手关水龙头；大到设备选型、定制标准。贪大求全、讲排场、莫虚荣、喜炫耀成为滥用能源的病根。另外，由于业主与设计者单方或双方的艺术修养达不到应有的水准造成的过度装修的问题，将追求美观悦目空间效果的装修愿望理解为表象豪华的社会观念，无法从总体上把握空间扭转的创造，过度装修纯粹是材料的堆积，无论从哪个角度来讲都是有违于绿色设计观念的。还有一个就是缺少人性的关爱，设计的本质在于对人性的关爱，也是绿色设计的基本出发点。室内设计中的见物不见人和以偏概全的手法是对人性关爱的漠视。体现在对老龄人群、残疾人群、特殊职业人群生活环境的设计，也体现在设计者专业技能基本素养的缺失。
2. 绿色室内设计的手法
将室外的元素引人到室内，使室内更加自然化；尽可能将阳光引入室内，发挥阳光杀菌抗霉的作用，同时也节约了能源；在室内设计用运用自然造型艺术，即有生命的造型艺术：室内绿化盆栽、盆景、捅花等，在卧室应尽可能少摆些绿色植物，因为有些植物夜问排出的气体含有有害成分。严重影响健康；避免居室用光不当而造成不良的视觉刺激，强烈的眩光同样会造成光污染。
用绘画、书法等艺术手段在室内创造出山水、自然景观，如风景壁画、植物花卉、云天水色、墨宝匾额等，既有把大自然引进室内的效果，又产生浓郁的诗情画意，增加了室内艺术氛围。
在室内设计中强调自然材质肌理的应用，让使用者感知自然材质，回归乡土和自然。设计师对表层选材和处理十分重视，强调素材的肌理，并暗示其功能性来形成一种突破，大胆地原封不动地表露水泥表面、木材质地、金属等材质，凿意显示装饰素材的肌理和本来面目。
节能问题始终是个重要的课题：利用自然能源；减少能源的消耗；开发新的自然能源和乡土材质等。室内设计师回顾历史，从漫长的历史长河中惊奇的发现可以借鉴传统建筑的构建方式来探索解决能源问题，如”黄土窑洞”的穴居形式、”构术为巢”的巢居形式等将再度成为室内以及建筑设计的研究和设计疗向。
环保设计的另一个方面就是色彩的搭配和组合，恰当的颜色选用和搭配可以起到健康和装饰的双重功效。
五、“绿色室内设计”的展望
按照人工环境与自然环境融会的程度来区室内的发展可分为三个阶段：以界面装饰为空间形象特征的第一阶段，开放的室内形态与自然保持最大限度的交融，贯穿于过去的渔猎采集和农耕时期；以空间设汁作为整体形象表现的第二阶段，自我运行的人工环境系统造就了封闭的室内，形态，体现于日前的工业化时期；以科技为先导真正实现室内绿色设计的第二三阶段，在满足人类物质与精神需求高度同意的空间形态下，实现诗意柄居的再度开放，成为未来的发展方向。
绿色室内的发展需要全社会的一致行动。首先应该在社会观念上形成共识，建立相应的道德价值观和”绿色”的美学观；其次应在业内围绕着”绿色”的室内理念进行全面的考虑，作为一种基本的设计方针贯穿到设计与施工的各个环节。另外我们不应该只注意到硬件的设计，忽视了弹性件的破坏、恶化和减少，甚至忘掉了软件(隐形)的部分，即忘记了室内设计的目的而造成建筑装饰中对生态平衡的问接性破坏，避免脱离经济基础的高消费，高标准和单一模式。
1. 真正敞开自己、融人大自然
在人类漫长的发展历程中，只是在工业化之后我们的室内环境才趋向于封闭。正是因为封闭才产生了诸多的环境问题，环境因素成为人类生存利益的主体，打破封闭使室内再次走向开放，摆脱人工气候的控制，创造融会于自然环境的建筑内部空间，成为绿色室内设计的关键因索。
2，建立良性循环的生态系统
自然环境本身就是一个生态循环的系统，建立与地球生态系统相适应，能够良性循环的室内生态系统，这是室内环境绿色设计的基本点。
现在生态建筑方面已有初步的成果，如德国的生态建筑一德国国会大厦太阳能穹顶与自然通风系统。建筑是室内环境的载体，只有伴随着生态建筑的发展，绿色室内设汁才能得到更好的发展。而要实现绿色室内设计，首先要在三个方面实现室内环境系统的技术改造：空间的形式、朝向、采光、通风等方面的优化：太阳能开发与智能系统利用；自然循环的可再生天然材料。再如即将展现在世人面前的上海世博会，绿色、低碳成为了这次盛会的设计理念。其中最为吸引人眼球的日本馆同样采取了2008北京奥运会“水立方”的膜结构，在白天尽量采用自然光，从而降低室内照明的使用。同时透明的膜结构能收集屋顶的雨水，通过水循环的力式来减低室内由于参观者众多而产生的温。
3. 营造与“绿色”相符的室内环境氛围
水循环的实质范文第5篇
水文学(Hydrology)是地球科学的一个重要分支，它研究地球上水的起源、存在、分布、循环和运动等变化规律，并运用这些规律为人类服务的知识体系[1]。自从科学界公认水圈、岩石圈和大气圈都从地圈中分离出来，并作为地球的独立圈存在后，水文科学的形成就有了其基础和地位[23]。
人类进入20世纪末，由于社会经济发展，人与自然的冲突加大，生态环境问题愈来愈突出，如湿地的退化、河道断流、入海水量减少、水体污染加剧等等。近20年来，生态学家们愈来愈意识到水文过程对生态系统功能的重要影响。但是，缺乏了解水文过程与生态系统植物群落变化与相互制约的内在联系。同样，过去水文学家关心最多的是洪水与干旱的成因、工程水文的实际的设计应用等。但是，随着生态与环境问题的重视与提出，愈来愈多的水文学家开始关注与水相关的生态问题，例如流速如何影响河道内的植物生长？河川径流的情势与滨岸生境生态过程之间是如何相互作用与联系的？由于水文循环联系地球系统地圈~生物圈~大气圈的纽带作用，水文循环过程的变化与其相关的生态环境的变化交叉研究与社会需求，产生了新的学科生长点，即生态水文学(Eco-hydrology)。
生态水文学是20世纪80年代以后逐步发展的一门新兴交叉学科[1-20]。它重点研究陆地表层系统生态格局与生态过程变化的水文学机理，揭示陆生环境和水生环境植物与水的相互作用关系，回答与水循环过程相关的生态环境变化的成因与调控。利用生态水文学原理可以积极地用来保护和改善自然景观，正确指导生态环境脆弱地区的生态环境建设与水资源管理。
生态水文学的提出与发展大致在20世纪70年代以后。早期的生态水文学主要定义在生态湿地系统范畴。例如，1996年Wassen等学者专门撰文[44]，认为“生态水文学是一门应用性的交叉学科，旨在更好地了解水文因素如何决定湿地生态系统的自然发育，特别在自然保护和更新方面有重要价值”。
1971年，联合国教科文组织（UNESCO）正式启动人类生物圈（MAB）计划，水生生态系统研究成为该计划中的一个重要项目。第一阶段的会议于1986年在法国图卢兹召开，主要讨论了土地利用对水生生态系统的影响。会议期间，确定了一个具有决定性意义的主题：陆地生态系统和水生生态系统之间的过渡带，对生物化学循环和景观镶嵌体具有重要的调控作用。因此，过渡带的研究被推荐为UNESCO未来生态系统工作的重点。它是生态水文学发展的雏形阶段。
1988年，UNESCO组织了过渡带研究的国际专题研讨会。期间，国际应用系统分析协会和匈牙利科学研究院筹划了水陆过渡带功能方面的合作研究项目，试图通过对生态过程的充分理解，确定过渡带恢复或重建的管理思想。
1996年9月在法国召开了“小流域生态水文学过程”研讨会。会议共收到30篇论文，研究集中在小尺度上，内容主要包括土壤和大气相互作用的模拟，径流产生过程和水流路径、水量和水文生物地球化学行为等。在这次会议中，还讨论了分区和尺度的影响问题，分析了气候变化对水文行为和数量的影响。1997联合国教科文组织出版了“小流域生态水文学过程”会议文集。
联合国教科文组织（UNESCO）国际水文计划（IHP）是由世界各个国家政府组织参加、在国际上有重要影响的水科学及其相关的水资源和环境科学的大型国际研究计划。从1965-1974联合国科教文组织实施国际水文十年（IHD）计划后，IHP已经执行了五个阶段，其中：第一阶段（IHP-I，1976-1980）着重人类活动影响，水资源与自然环境之间关系的研究；第二阶段（IHP-II，1981-1985）着重于把研究领域扩大到各个特定的地理、气候区域，并向着综合利用水资源的水问题方向发展；第三阶段（IHP-III，1986-1990）定名为“为经济、社会发展合理管理水资源的水文学和科学基础”，除继续把水文科学作为重点外，把计划内容扩大到合理管理水资源；第四阶段（IHP-IV，1991-1995）研究计划重点是“大气-土壤-植被”之间的水循环关系，全球气候变化对陆地水文过程的影响。
IHP第五阶段（IHP-V，1996-2001）方向是“脆弱环境中的水文水资源开发”，由三个模块、八个主题和31个计划项目组成。模块1的资源过程与管理研究中主题2是“地表生态过程”。生态水文学是IHP计划的核心内容[14-19]。之后，生态水文学得到了迅速发展。从1996年到2002年，联合国教科文组织国际水文计划召开了一系列生态水文学研讨会。
1997年国际水文计划出版了专集：生态水文学—水生资源可持续利用的新范例。文集指出生态水文学主要是为了研究水循环过程、机制与生物、非生物之间的相互关系。水生环境的水量、水质和某些过程，不仅受气候因素的控制，而且在很大程度上受生物因素的影响。因此，生态学和水文学知识的综合，被认为是一个研究水和生物关系的合适的新工具。这本书首次提出了新的、具有挑战性的概念——生态水文学，建立淡水资源可持续发展的基础。图1表明了生态水文学与以往生态学和水文学思维的不同方式：
1998年5月在波兰召开了UNESCOIHP-V2.3-2.4工作组会议。同年，出版了会议文集，主要包括以下4个方面的内容：1）介绍了生态水文学的框架和研究领域；2）提出了当前存在的缺点和未来发展路线；3）宣传生态水文学的概念，认为河流生态系统是受水文过程控制的“超有机体”。确定生态水文学研究的目标为：（a）比较和评价现有的水文和生态过程相互关系的信息；（b）评论预测的潜力、确定未来研究最重要的方向；（c）识别与水文过程相关联的环境问题层次；（d）定量生物因素、非生物因素之间的联系以及它们在水中的沉积物质、营养物质和污染物质运输、转化中的作用，以确定从区域到流域尺度上的转移路径；（e）以可持续发展为目标，建立可操作性的程序交互平台以及科学家、政策制定者和决策者之间新的思维方式。这一出版物为生态水文学的研究提供了指导作用。
1999年9月8日至22日，IHP-V组织了生态水文学研究进展方面的会议，在不同科学团体之间交流了生态水文学的研究成果。会议为来自24国家的不同领域的年轻科学家提供了辩论的机会。在生态水文学和水资源管理方面，科学家交换了基础性研究和应用研究的最新观点。基于研究过程中得到的数据和知识，科学家讨论和提议了生态水文解决环境问题的潜在办法。2000年出版了生态水文学研究进展文集。
需要指出，IHP-V中生态水文计划的核心目标旨在从流域观点、从河流系统与自然社会经济的联系中，理解生物和物理过程的整体性，以提高水资源的管理水平。专家们认为，当今世界范围的水资源问题已经受到来自全球气候变化和人类自身经济开发活动的巨大影响与挑战。在面对不断变化环境的水资源管理中，生态水文学的研究方法和思想将是最好的、可持续的方法。这一范例认为，流域就好像一个超有机体，它具有反抗压力的抗性和弹性特征，是面对变化环境下水资源可持续管理的最有效的一个工具。
1999年，为倡导生态水文学方面的科学研究，国际知名的英国水文研究所正式改名为“生态水文学研究中心”。
同年，英国谢菲尔德大学（SheffieldUniversity）自然地理系AndrewJ．Baird博士和德比大学（DerbyUniversity）自然地理系高级讲师、美国国家大气研究中心项目科学家RobertL．Wilby博士共同编著出版了《生态水文学》。它是综述有关陆生环境和水生环境植物与水分关系问题方面的第一本书，阐述和探讨了各种环境植物与水分相互作用问题。该书对于水文学家、生态学家、自然保护学家以及研究生态系统、植物生活和水文过程的其他学者有很大的参考价值。中国科学院寒区旱区环境工程研究所赵文智和王根绪博士翻译出版了该书的中文全文[44]。
目前，在生态水文学或水文生态学的研究领域，活跃着一大批科学团体，使得这一领域的研究有了很大的发展。在联合国教科文组织国际水文计划（UNESCOIHP）-V(2.3/2.4)的支持下，由MaciejZalewski组织出版了一系列“生态水文学”专集，是一个里程碑。以后“生态工程杂志（EEJ）”杂志、“水文科学杂志（HSJ）”都出版了“生态水文学”专刊。以Zalewski为特约主编致力于生态水文学研究的新期刊。国际水文科学协会（IAHS）也专门由Acreman博士主编了“水文生态学”有关专集。
进入21世纪后，国际水文计划（IHP）实施2002-2007年新的第六阶段计划，方向确定为“水的相互作用：来自风险和社会挑战的体系”。主要的不同点是需要考虑下面若干方面新的研究与挑战的问题，即：地表水与地下水、水文循环的大气与陆地部分、淡水与咸水、全球化的流域与河流尺度、质与量、水体和生态系统、科学与政治、水与文化。它由五个主题组成：主题1、全球变化与水资源；主题2、流域地表水与地下水动力学集成；主题3、陆地生境水文学；主题4、水与社会；主题5、水教育与培训。其中主题3的陆地生境水文学仍然是生态水文学核心内容。
总之，生态水文学是现代水文科学与生态科学交叉中发展的一个亮点，它以生态过程和生态格局的水文学机制为研究核心，以植物与水分关系为基础理论，将尺度问题贯穿于整个研究之中，研究对象涉及旱地、湿地、森林、草地、山地、湖泊、河流等。因此，生态水文学的发展对我国生态环境建设，将会有重要的促进和推动作用。
2.国内外生态需水研究的问题
生态需水（Ecologicalwaterrequirements）是生态水文学中的一个重要的研究课题。凡是联系到与水相关的生态系统自然发育、气候变化和人类活动干预下的生态系统退化等问题，都需要回答维系生态系统所需求的水或者河川径流等问题。在国际上提出生态需水的概念与研究生态需水的理论与方法，已经有了一段历史。在我国，生态水文学的研究刚刚起步，生态需水理论与方法还有待于发展与完善。
早在20世纪四十年代，随着水库的建设和水资源开发利用程度的提高，美国的资源管理部门开始注意和关心渔场的减少问题。美国鱼类和野生动物保护协会对河道内流量与鱼类生长繁殖、产量的进行了许多研究，提出了河流最小环境(或生物)流量的概念，已有学者撰文强调了河川径流作为生态因子的重要性。
在20世纪70年代后，澳大利亚、南非、法国和加拿大等国家针对河流生态系统，比较系统都开展了关于鱼类生长繁殖、产量与河流流量关系的研究。以大马哈鱼的河流生境（habitat）需水为例，加拿大哥伦比亚大学（UBC）有关学者通过大量的实地调查，分别获得了维系大马哈鱼到淡水河流繁衍所必需的河流生境的基本生态需水基本数据，其中包括适宜的流速和水深等。进一步，他们绘制了大马哈鱼繁衍所必需的河流生境质量的高低与基本生态需水（流速和水深）之间的曲线关系。
为了保护水生生物或生境，通常是基于河流物理形态、鱼类和无脊椎动物确定最小或最佳的生态需水流量。但是，这一流量仅仅考虑了渔业的流量需求或者湿地对水的需求，并没有体现生态系统的完整性。国外学者G.E.,Petts认为，在河流管理中生态的需要与河流流量变化特征相联系应该至少考虑3个方面，即：（1）纵向的连接；（2）洪泛平原的流量；（3）维持河道的流量，包括最小的和最适宜的流量。基流流量的自然频率和持续时间也应加以考虑，无论何时，都要尽可能地保持生态可接受的流量变化。
Gleick提出了基本生态需水量的概念（basicecologicalwaterrequirement），其概念实质是生态建设（恢复）用水[10]。Falkenmark区分了绿色水（greenwater）和蓝色水的概念，指出从“蓝色”水的社会利用部门转向利用“绿色”水的生态系统中来，这种“绿色”水储存在土壤中用于蒸发或合成植物有机体。事实上，“绿色”水就是生态需水的概念，这种“绿色”水的概念适用于水生生态系统和陆地生态系统。
直到20世纪90年代，随着国际水文计划等大的项目推进，研究的对象开始打破过去局限于所关心的物种（如鱼类）或某一单一目标的情景，人们才开始考虑维持河流系统完整性的生态流量需求，提高对河流生态系统保护的有效性。但是，由于在西方发达国家，并没有中国西部如此生态问题的多样性和复杂性，因此，他们对生态需水的研究主要集中在维系自然生态系统平衡的方面，比较少考虑高强度人类活动大量挤占生态需水的现实问题。
中国是一个降水时间空间分布非常不均匀、人口压力大的发展中国家。人口、资源与环境的矛盾比较突出。就中国西部地区而论，20世纪90年代以前的水资源规划与配置管理中，很少涉及生态环境建设与生态需水问题。水资源可持续利用与合理配置是从国家“九五”攻关项目开始，提出的“生态需水”是一个新生事物。在中国，由于生态水文学基础研究起步比较晚，大家对于“生态需水”概念的理解也不尽相同。许多国内文献书籍、研究报告出现有“生态需水”、“生态用水”和“生态耗水”多个名词。有人认为它们的概念与涵义是不同的，但是有人认为它们都是指一回事（见文献[22]、[26-46]）。
1989年，中国科学院地理研究所汤奇成较早提出生态用水问题[45]。他认为“为了保证塔里木盆地各绿洲的存在和发展，必须要保护各绿洲的生态环境，而生态环境的保护也离不开水，这部分水可统称为生态用水”。1995年[46]，他认为“对生态环境用水很少或根本没有安排，这种情况必须彻底加以改变，否则干旱区绿洲外的环境将日益恶化；应该在水资源总量中专门划出一部分作为生态环境用水，另一部分为国民经济各部门的用水，包括工、农业及城市生活用水等”。以后许多专家学者对生态需水、生态用水和生态耗水等，提出不同的观点、定义和研讨，丰富了生态需水的理论与学术研究。
2001年，由钱正英、张光斗主编正式出版了的中国工程院重大咨询项目研究成果“中国可持续发展水资源战略研究”[27]。提出我国水资源的总战略必须以水资源的可持续利用支持经济的可持续发展；建议从防洪减灾、农业用水、城市和工业用水、生态环境建设等8个方面实行战略性改变，在中国大地上真正展开一场提高用水效率的革命。在该报告中，对生态用水做的定义是：“从广义上说，维持全球生物地理生态系统水分平衡所需用的水，包括水热平衡、水沙平衡、水盐平衡等，都是生态环境用水；狭义的生态环境用水是指为维护生态环境不再恶化并逐步改善所需要消耗的水资源总量。”。
在学术研讨方面，潘启民等把生态用水理解为生态需水量（状态值）和生态耗水量（动态概念）两个概念[47]。严登华等把河流水可划分为生态水、资源水和灾害水[30]。王芳等通过她的博士论文研究探讨了生态需水理论问题[38-39]，将生态需水概念界定为：为维护生态系统稳定，天然生态保护与人工生态建设所消耗的水量。将生态需水划分为可控（非地带性）与不可控（地带性）生态需水和天然与人工生态需水。刘昌明强调要在研究水循环和水量转化规律的基础上确定生态需水的理论内涵，提出陆地系统中的水可分解为资源水、灾害水、生态水和环境水。生态需水研究面临许多新的挑战。
笔者们参加了中国工程院重大咨询项目“西北地区水资源配置、生态环境建设和可持续发展战略研究”。有几个不同的观点：（1）我们理解的国际水文计划（IHP）研究意义上的生态需水，是指以水文循环为纽带、从维系生态系统自身生存和生态功能角度，相对一定生态环境品质目标下客观需求的水。例如，为了维系河流某鱼类的生境，需要必须的基本水文特征值保证（如一定的河川基流、一定的水流速度、水深要求等），生态系统对水资源需求的大小需要通过科学实验与观察获得，并不是人们主观要给出什么样的水资源配置。水的配置是针对水资源管理、不同水的用户即用水而言。因此，就应该有生态耗水和用水的概念，它们与生态需水有区别也有联系。（2）中国工程院重大咨询项目中所指的“生态需水”不同之处，在于为水资源的合理配置服务、为生态建设（林草，河道生态功能要求）服务的生态需水。所以，国际上提出的生态需水概念需要讨论与扩展。通过讨论，有比较一致的看法是：
生态需水是指维系一定环境功能状况或目标（现状、恢复或发展）下客观需求的水资源量。进一步，对中国西部生态环境建设研究工作的目标，生态需水可以理解为维系一定生态功能的环境目标（例如维系现状生态系统不再退化、恢复某个时期的生态景观、或者具体目标如黑河水必须要到东居延海等）下科学意义下生态系统需求的水资源。它是生态环境建设重要的科学依据。
生态耗水是指现状多个水资源用户（生产、生活和生态）或者未来水资源配置（生产、生活和生态）后，生态系统实际消耗的水量。它需要通过该区域社会经济与生态耗水的平衡计算确定。生产、生活耗水过大，必然挤占生态耗水。
因此，生态需水与生态耗水是有不同的含义，既有联系又有区别。例如，在黄河上游地区，自然降水条件下一般能够满足天然植被蒸散发对水的需求（降水P大于蒸散发E），因此，生态需水估计的数量比较小。但是，由于人的行为通过水土保持等措施建设林地，耗用（减少）了输送到河流下游的水资源量。人们往往称这部分耗用（减少）的实际水量为生态耗水量。所以，在黄河上游地区生态需水量与生态耗水量是有不同的。
相比之下，在西北内陆地区河流的下游，由于内陆地区河流的下游降水非常少，为维系胡杨林生态系统生存，估计的生态需水将完全占用河川径流量。维系胡杨林生态系统的生态环境用水也完全取决与能够提供给下游的河川径流量。在某种意义下，维系胡杨林生态系统的生态需水量也就是生态耗水量。
因此，生态需水与生态耗水的概念在西部地区既有联系又有区别。通过生态需水的估算，能够提供维系一定的生态系统与环境功能所不应该被人所挤占的水资源量基本的信息，它是西部地区水资源可持续利用与生态环境建设的基础，它也是估计在一定的目的、生态环境建设目标或配置条件下，生态环境耗水大小的基础。通过对生态需水和生态耗水的估计，能够分析人对生态需水挤占的程度，决策生态环境建设对生态环境用水的合理配置。
3.中国西部地区生态需水研究的挑战
水是干旱区的关键生态因子,植被的组成和结构由水密切控制,同时在各种尺度上对水产生重要的反馈作用。因此，在干旱区，研究生态学和水文学的相互关系，研究生态需水问题，对干旱区生态建设的模式和生态恢复至关重要。一方面，干旱区水文过程对植被生理特征和格局成因产生影响，同时植被对水土流失具有控制作用。
生态需水的实质是生态系统结构、功能和水分之间相互关系问题。生态需水是生态水文学研究的重要内容之一，只有建立在流域水循环基础上通过生态水文学理论的指导，生态需水量的确定才会更合理。目前在生态需水估算方面，面临许多挑战的问题。主要有：
3.1干旱区植被对缺水的适应机制研究
研究表明，干旱区的某些植物具有水分补偿能力，即利用冬季（低强度）降水补偿夏季干旱用水，冬季干旱就以夏季降水来补偿，这大概是灌木在这种环境中得以与一年生植物竞争的一种手段。另外，在干旱区，植物为了适应荒漠环境，具有许多生理结构上的变化。国外学者Ewenari把荒漠植物分为两类：一类是随水变植物，这类植物对极端干旱具有许多生理上的适应性；但大多数植物属于恒水植物，这些植物对干旱有许多适应机制。不同植物的水分利用效率的、对水分亏缺的生理响应机制等研究，将为植被建设和恢复提供理论支持。
3.2植被格局成因的控制性因素研究
干旱区植被最显著的特点就是低覆盖度。研究表明，如果干燥度系列从P/Etp>1（降水量与潜在蒸发量的比值）降到<0.3，就会发现潜在植被从全面覆盖而经一系列破碎的植被冠层到植被处于斑块状分布状态。近期研究表明，在黑河下游，随着上游来水的减少，不同景观类型的面积、数目和优势植被发生了很大的变化。在干旱区，胡杨、柽柳的空间分布普遍呈紧缩分布现象，当干旱程度有所减缓时，植被在空间上的分布相对较为分散。在防止土壤侵蚀的人工植被建设方面，由于只考虑植被盖度和高度，忽视了斑块格局及其配置方式。所以出现了北方人工植被土壤旱化、稳定性低的问题。以上说明了水分动态影响植被的分布格局，但这种分布格局如何响应水文过程的变化，它的生态学意义何在？植被的这种自然分布格局能否指导干旱区植被恢复等均有待研究。在今后的研究中，应加强植被类型、格局的生态水文学和生态需水研究。
3.3植被格局对水土流失、土壤侵蚀的定量化研究
在干旱地区，植被多呈斑块状分布，这种分布对改变水分径流的路径、减缓水蚀，提高斑块内的土壤水分含量等都具有重要意义。尽管对植被斑块的丛生状况有所认识，近来理论方面的研究和模拟方面的研究也有助于了解这一过程，但对这种现象的生态机制却知之甚少。这种缀块分布格局如何影响径流？这种格局的生态学意义何在，都是值得探讨的问题。另外，应加强大时空尺度上的植被格局和水文过程的关系研究。
分析干旱植物在水分胁迫下的群落组成结构、分布格局与演变过程，始终是干旱区生态水文科学研究的重要领域，迄今为止，关于这方面的研究未能取得突破性进展，尤其是群落演变的生态机理仍然处于未知阶段。近年来，关于干旱区植物分布如何影响径流和水分分布，以及如何调节干旱区侵蚀等问题的研究受到广泛重视，同时，大尺度“土壤—植被—大气”传输相互作用以及干旱区植被随气候变化的演化也是目前生态学家和水文学家共同感兴趣的话题。
3.14区域生态需水估算方法研究
我国的生态水文学基础研究刚刚起步。尽管在一些方面已经取得令人鼓舞的成果，如陈亚宁在新疆塔里木下游生态需水方面新的研究等，但总的看，目前处在初期发展阶段，没有比较成熟的估算方法，还存在这样或那样的问题，需要多途径比较与发展。
现行的区域生态需水估算方法主要思路是：依据不同气候带与降水等条件，开展自然生态系统分区，确定生态需水计算的不同类别的生态-水文参数；利用遥感提供中国西部区域土地利用信息，确定生态需水计算的不同类别的范围；通过不同植被类型的蒸散发计算、流域降水-径流计算确定河道外生态需水（地带性和非地带性的生态需水）以及河道内生态需水；最后利用水资源分区的水量收支平衡控制，估算生态需水或生态耗水总量。
由于对于生态需水概念理解的不同，实际中生态需水估算的方法就有不同或者差异。例如，按维护现状生态系统不再退化的理解，就会有一套基于2000年的遥感图，依生态分区，分类以及用总水量平衡核算的核算方法。按生态建设目标（过去，现状和未来），又有不同数量的估算方法。
客观说，基于生态水文学的研究思路是估算生态需水的基本途径，它从成因观点估算流域的生态需水，有比较好的理论依据。但是，由于西部地区生态环境问题的复杂性，特别是缺乏必要的生态水文过程与空间变化的资料，由点的植被蒸发扩展到面的植被耗水机理的尺度问题等，导致目前估算有一定困难与结果的差异。现行的水量平衡方法估算生态耗水，能够从宏观总量上给予控制，但是生态需水的精度取决于水资源平衡中其它耗水部门估算的正确与否。因此，在区域生态需水估算方法不成熟的情况下，鼓励多种途径方法的相互比较和佐证，可能比一种方法为好，这也是新生事物学科发展所需要的。如何在有限水文水资源资料和生态监测资料条件下，获得更为客观与科学的生态需水估计，的确是一个重要的挑战性任务与课题。
4.结语
生态水文学是一种对环境有利、经济可行和社会可接受的有效方式。由于生态退化等问题的出现，生态水文学成为国际研究的热点问题之一。本文回顾了生态水文学的发展历程，讨论了生态需水研究明亮的问题与挑战。它们作为生态环境建设的基础与学科发展，有如下几点认识与建议：
（1）优先、重点保护原则：在西北地区，由于水资源匮乏，不可能保护所有的生态系统，只能优先保护控制性生态系统，满足控制性生态系统对水分的需求。在此基础上，进一步形成保护干旱区生态系统的网络结构。干旱区流域下游荒漠绿洲是外来径流作用的产物，绿洲景观结构及组成类型的空间分布严格受河流廊道影响。因此，若把河流两岸乔灌木林和河岸灌丛草甸视作河流廊道的构成要素，则荒漠绿洲的高级生物组成实质就是河流廊道。在干旱区河流廊道不仅具有传输能量与养分的功能，而且是绿洲生物流的载体和传导源，为维持整个流域生态系统的稳定发展奠定了坚实的基础。所以干旱区河流廊道就是控制性的生态系统，生态需水应该优先得到满足。
（2）以生态水文学为基础研究生态需水问题：生态水文学是生态学和水文学的交叉学科，它所关心的是水文过程对生态系统配置、结构和动态的影响，以及生物过程对水循环要素的影响。水文循环深刻地影响着全球生态系统的结构和演变，包括自然界中一系列的物理过程、化学过程和生物过程，是其它物质循环的基础。因此，确定某一生态系统需水时，只有以水文过程为基础，结合生态系统的特性需求，才能较为合理地计算生态需水量。这也是今后生态需水理论与实践研究重要的发展方向。
水循环的实质范文第6篇
关键词：农业科技旅游园区；生态循环；蟹岛
在发达国家，农业科技旅游园区已经具有相当规模，并且走上了规范化发展的轨道。由于城市建设导致耕地不断减少，农业的发展以追求高科技和高产量为主，从20世纪80年代起，新加坡政府开始重点建设现代的农业科技园，不仅承担了城市公园的作用，而且也实现了农业高产等目标。经过多年的发展，我们国家在农业科技旅游的发展上也取得了不少的成绩，也形成了一定的模式。
1 生态循环农业科技旅游园区的内涵
1.1 生态循环农业科技旅游园区的概念
生态循环农业是在传统农业的基础上，融入可持续发展、循环经济和生态工程等思想，以自然资源的节约、生态环境的保护、经济收益的提高为目的，以生产过程的无害化、废弃物利用的资源化、资源投入的减量化为手段，实现经济效益、社会效益、环境效益的全面提高。[1]
生态循环农业科技旅游园区是以生态循环农业为基础，依据可持续发展思想、循环经济理论和生态工程方法，运用现代科技，将农业、畜牧业、能源、水资源、旅游业在内的不同的主体连接起来，形成“生产-消费-分解”的循环闭系统，通过资源的互为利用，提高了资源的使用率，减少了整个系统向内的资源输入和向外废物排放。[2]
1.2 生态循环农业科技旅游园区发展模式
通过对生态循环农业科技旅游园区情况分析，可以发现尽管各个地方由于自然条件或生产目的不同，具体地方的发展具体形式有些许不同，但总体上还是形成了一个共同的发展模式。
农业科技园区实现了两个系统的生态循环多功能联动。首先是农业、科技与旅游大系统的复合型循环互动。该模式的实质就是以科技发展农业，以农业带动旅游，以旅游创建品牌，以品牌致富农民，利用循环经济理论，实现农业由单向式资源利用向循环梯级利用，通过科技运用和旅游开发，拓展和延伸农业产业链条，推进农业生产清洁化、农村废弃物资源化，不仅实现了生态保护与农村发展的“双赢”，还带动了农村经济持续发展。其次是生态农业子系统的循环，多功能联动的生态循环模式既是农业发展新的理念和策略，更是一种可持续发展的增长方式。通过科技的助推，实现了农业生态子系统中物质和能源的良性循环利用。
图1 多功能联动的生态循环农业科技旅游园区
2 模式分析
2.1 经济范畴
科技、农业与旅游三者结合使得园区实现了盈利双渠道，不仅强化了农业与旅游的附加值，提高了双方的收入，而且降低了风险。高科技产品、绿色产品与旅游商品的叠加，产生了一定的溢价效果，园区销售的绿色农产品的价格远远高于市场价格，给园区带来了较高的经济收益。现场采摘和消费降低了农产品储存和运输的成本，农产品的促销成本也得到降低。系统构建的子系统中，生态链上一环节的“废物”成为了下一环节的原料，减少了“废物”处理成本，又减少了原料投入成本，而子系统间“代谢”和“共生关系”形成的物质循环，也降低了生产成本。
2.2 社会范畴
农业科技旅游园区取得成功间接的反映了其一定程度上满足了社会的需要，具有一定的社会价值。
首先，农业科技旅游园区的产生给国民，尤其是城市居民，提供了旅游休闲的好去处。城市居民面对日益紧张的生活压力和城市砖瓦林立的生活环境，与大自然近距离接触的休闲方式，较好的满足了他们心理和生活的需求。农业、科普、体验等系列元素的结合，使得亲子游、科普游等旅游产品兴盛，打造了园区和游客双赢的局面。
其次，现代高新技术在农业产业以及生态循环中的运用起到了科技示范和科普教育的作用。农产品的高科技种植和培养，物质资源、水资源、可再生能源等生态循环的科技运用，不仅给农业生产者提供了参照，其在旅游上的延伸，为生态循环经济起到了推广的作用。
此外，农业、科技与旅游的多功能联动，带动了新农村建设，农民收入、农民素养、农民生活水平等得到提高，农村环境得到改善，农村文化得到挖掘，传统的农业生产方式得到改变。
2.3 环境范畴
多功能联动的生态循环农业科技旅游园区实现了生产过程的无害化、废弃物利用的资源化、资源投入的减量化，减少了生产经营对环境的影响。首先，生产过程的无害化是生态型园区必不可少的环节，园区生产过程产生的有害物质若不妥善处理，就会对自然环境造成严重污染，而生产过程的无害化处理不仅避免了自然环境的破坏，而且还减少了有害物质处理的成本。其次，废弃物利用的资源化是生态循环的重要手段，减少了向循环系统之外废弃物的排放，实现了资源再循环。此外，废弃物利用等减少了生产投入端的自然资源输入，实现了资源利用的减量化。这种模式的构建使得系统内各子系统之间的以及子系统本身实现了闭环式流程，通过不间断地经济循环、物质循环、能源循环等，所有的原料和能源实现了充分利用，从而使生产经营活动对自然环境的影响降至最低。通过多功能联动的循环利用，有效地利用资源和保护环境，实现生产和消费“污染排放最小化、废物资源化和无害化”。
3 北京蟹岛模式
3.1 蟹岛基本情况
蟹岛隶属北京市朝阳区金盏乡，是一家大型的知名的生态循环农业科技旅游园区。蟹岛占地3180亩，其中：农业用地2，700亩，水面350亩，旅游度假用地130亩。[3]蟹岛以生态农业为轴心，将种植、水产养殖、畜禽养殖、沼气能源、水资源利用、旅游开发等产业构建成为多功能联动的循环闭系统，实现种养系统、沼气系统、水资源系统的循环利用，成为一个环保、高效、和谐的生态循环农业科技旅游园区。[4]蟹岛开辟了一条“以园（农业）养店（旅游），以店（旅游）促园（园）”的经营模式，在布局上采用了“前店后园”的方式，“店”包括住宿区、娱乐区、餐饮区和购物区，是游客消费的场所，“园”包括种植区、养殖区、再生能源区，不仅塑造了绿色的旅游环境，提供了消费产品，而且为生态循环提供了技术支持。
图2 蟹岛多功能联动的生态循环系统[5]
3.2 蟹岛多功能联动的生态循环模式
蟹岛生态循环模式是以农业为表，以旅游为里，以科技为魂，实现多功能联动。
3.2.1 种养循环系统
在种养循环系统中，种植农作物产生的有机农产品以及养殖产生的鸡鸭鱼肉等不仅供旅游系统消费，而且也实现了种养系统的内部循环。种植与养殖互为原料，实现循环。如以稻蟹为主体的种养系统中，蟹岛每亩水稻投入600只蟹，水稻为蟹遮阴，为其提供了一个天然的遮阴场，蟹不仅可以代替人工进行土壤和水稻根部的疏松，而且可以充当天然的农药和肥料，有效地促进水稻的生长，实现水稻科学增产，水稻收割后，晒干的稻草铺于温室大棚上，用于保温防寒，稻谷经过加工后，大米供旅游者食用，稻壳、稻糠酿制成酒，酒糟喂猪，猪肉也供旅游者食用，猪粪进入沼气循环系统，产生有机肥，温室大棚种植的蔬菜水果以及花卉苗圃等，不仅可以供旅游者食用，而且可以开展采摘、旅游观赏等旅游体验活动。
3.2.2 沼气循环系统
在沼气循环系统中，蟹岛将种植系统产生的农作物秸秆、养殖系统产生的畜禽粪便，以及旅游系统产生的人粪尿、可利用的垃圾等装入沼气池后，经过高温发酵，产生沼气、沼液和沼渣。沼气用于园区生产、生活用能及发电，沼液和沼渣部分用作农作物肥料，这种有机肥料，即保证了农作物的增长，而且也替换了农药和化肥，实现了真正的无公害，部分用作养殖饲料，减少了饲料用粮。沼气技术带动了蟹岛农业与旅游的发展，实现了从污染负效益变为资源正能量。
图3 蟹岛沼气循环利用图[6]
3.2.3 水资源循环系统
在水资源循环系统中，蟹岛一方面充分利用地下温泉水资源，从源头节约资源，另一方面大力发展污水处理技术，蟹岛污水处理厂日污水处理量为2，000立方米，能够对园区内旅游系统和种养系统产生的污水进行无害化处理，实现水资源的循环利用，真正实现节水节电。
蟹岛通过园区挖井，引入地下温泉水，地下温泉出水温度65℃，先供冬季采暖以及游泳池和洗浴中心使用。水温降至40℃左右时，通过管道输送，一部分用于温室大棚和沼气池，代替电能实现加热、增温，一部分用于蟹宫。当水温降至20℃左右时，用于鱼塘养鱼和农田灌溉。污水处理厂则对系统产生的生活及农业污水进行无害化处理并实现资源化循环利用。处理后的水通过氧化塘中的水生植物和微生物，实现进一步的生物进化，然后通过沙床再次过滤，沙滤后的水引入种养系统，用于灌溉农田、菜地、养殖鱼塘和饲养家畜家禽。
图4 蟹岛水资源循环系统
3.3 效益分析
由于蟹岛采取了多功能联动的生态循环模式，借助“以园养店、以店促园”的“前店后园”的经营方式，通过种、养互动，以污水处理、沼气循环为纽带，以农产品加工、旅游开发为动力，实现农业、科技、旅游协调发展，取得了良好的经济效益、生态效益和社会效益。
3.3.1 经济效益
实施农业科技旅游多功能联动的生态模式后，蟹岛的年产值和利润都有大幅度的增长，与1998年建设初期相比，增长幅度惊人。蟹岛良好的经济效益呈现两个特色：
一是旅游产业作为盈利主体，农业与科技、旅游相结合为其创造了较好的经济效益。
以住宿、娱乐、餐饮、购物为一体的“前店”（旅游度假中心）是蟹岛利润中心，旅游业产值在蟹岛总产值中的平均份额达到一半以上，是蟹岛的主要盈利产业。科技丰富旅游体验、旅游带动农产品销售这一发展的模式大大地提升了蟹岛的经济效益。
二是多功能联动的循环系统成为蟹岛获利的主要原因，蟹岛高年产值和高利润的主要原因来自于蟹岛自身循环系统的建立。
一方面是系统内部循环，实现了废弃物循环利用，极大地节约资源，降低了成本，提高了蟹岛获利水平。蟹岛沼气池年产沼气7.3万立方米，若将这些沼气全部作为炊事燃料，每日可节省煤气20罐，一年可节省燃料费近100万元。沼肥方面，如果将蟹岛现有的2700亩农用地全部用沼肥代替常规化肥，按现今每亩使用常规化肥的费用约为250元/年计算，则可节省60余万元的支出。[7]此外，水循环系统的利用，使得水资源利用效率非常高，有效的降低了成本。地下温泉水的使用节约了电费，而污水处理大大的降低了水资源的消耗。种养系统互为原料的循环体统，不仅降低了原料采购费，同时也省去了废弃物品处理的费用。
另一方面，系统生态循环提高了园区的品质，促进了农产品质量的提升和游客旅游体验的满意度，给蟹岛带来了良好的经济效益。首先，与常规农产品相比，用沼肥这一有机肥料种植的农产品的价格比其高一倍以上。其次，循环系统的再次开发不仅丰富了游客的旅游活动，而且也给蟹岛带来了额外的经济效益，氧化塘娱乐项目的开发1年可以实现200-300万元的收入。[8]
3.3.2 社会效益
首先，蟹岛多功能联动的生态循环农业科技旅游的发展，不仅开辟出一条农业产业化持续发展之路，而且很好地协调了农业生产、旅游与环境保护之间的平衡关系，为中国休闲农业和循环经济的发展进行了积极的探索，也为当代社会的可持续发展寻求到一条极具参考意义的有效途径。尤其是在物质循环、再生能源循环、水资源循环等方面的利用，开拓了一条循环再利用、能源多级优化的新途径，对社会具有很大的推广价值。
其次，蟹岛的成功使得其成为北京市朝阳区的纳税大户之一，而且为当地解决了部分剩余劳动力的就业，同时也从社会上吸收了大量的劳动力。
此外，蟹岛为北京城区市民提供了假日休闲、娱乐场所的同时，通过观光与体验，使人们对生态农业和环境保护有了更深的认识，实现了科普教育的功能。
3.3.3 环境效益
蟹岛多功能联动的生态循环模式不仅解决了蟹岛产生的可能对周围环境造成影响的废弃物的排放，如畜禽和人的粪便、生活污水和垃圾等，而且变废为宝，取得了良好的生态效益，同时资源利用率也大大提高了。
蟹岛每天产生的粪便、生活污水和垃圾若不进行处理，势必对环境造成极大的压力，沼气池和污水处理系统的投入使用，将蟹岛每天所排的废弃物全部进行资源化利用，每年可大量减少向环境排放COD 。蟹岛不仅实现了自身污染物的零排放，而且还每年消纳了北京市区大量的粪污。农业和旅游业排放出的废弃物经过沼气池发酵，为种植业提供了大量的优质有机肥，改善了土壤的理化性质。更为重要的是通过农业废弃物的循环利用，实现了化肥、农药的零投入，减少了由此带来的农业污染，提高了农产品的品质。沼气、太阳能、地热等可再生能源的利用使蟹岛每年节约大量燃煤和电力，减少了SO2的排放，大大改善了园区村的空气污染程度。
4 总结
多功能联动的生态循环园区模式的产生改变了传统观光农业经济效益低、循环利用差、环境污染重等缺点，不仅给农业园带来了较高的经济效益，而且创造了极高的社会效益和环境效益。但是，该模式的发展也遇到了一些瓶颈。农业旅游创新不足、农业科技投入成本高、农业季节性强等问题，限制了农业科技旅游园区的发展，如何由表及里地解决这些问题是该模式可持续发展的重点。
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水循环的实质范文第7篇
锅炉的正常运行
一、概述
锅炉的正常运行是指运行中的监视与调整，对蒸汽锅炉而言，其主要任务是：
①保持锅炉蒸发量在额定值之内，满足用户对汽量的要求，切忌超负荷运行；
②保持正常的气压和气温；
③均衡进水，并保持锅炉的正常水位；
④保持蒸汽品质符合规定；
⑤保持燃烧良好，提高锅炉热效率，并符合环保要求；
⑥保证锅炉机组安全运行。
锅炉运行工具是指锅炉运行时的工作状况，它是通过一系列有关运行参数来反映的。这些参数有称为工作参数，如蒸汽压力、蒸发量、蒸发温度、锅筒水位；烟气、空气、水的温度和压力；燃料耗量以及烟气成分。
引起锅炉运行工况的主要因素有：锅炉负荷、燃料性质、给水温度、过量空气系数等。锅炉正常运行时，必须控制水位、气压、气温在一定的范围内，以适应锅炉设备的自身安全及热用户的要求。
如果锅炉负荷增大，燃料量需增加。负荷降低，燃料量也减少。锅炉负荷与燃料耗量接近成正比关系。负荷增高后，炉膛总辐射吸热量增大，但小于负荷的增加量，既增加后续的对流受热面的吸收热量，同时增高排烟温度，造成锅炉热效率的降低。由于对流过热器吸收热量多，出口蒸汽温度也升高，省煤器出口水温和空气预热器热风温度也升高。反之，则结果相反。
当进水温度降低时，蒸发量降低，因此必须增加燃料供入量。当然水温变化对锅炉运行的安全性和经济性的有影响。给水温变化频率高，对省煤器和锅筒的安全有一定的威胁。
燃料性质对工况的影响，主要是发热量及成分的变化。若发热量降低，会使蒸发量减少，炉膛出口烟气量降低。燃气成分的变化对燃烧影响比较复杂，特别是天然气锅炉在该烧液化石油气－空气混合时，应注意火焰的特性是否变化比较大，要合理调节气量、风量及混合比例。
过量空气系数对锅炉运行工况影响也比较大。过量空气系数的增大，主要是漏风引起的。如过量空气增多，炉膛温度降低，辐射换热降低，对流换热量增加，还增大了排烟量，提高排烟热损失，降低锅炉热效率。同时，鼓风机或引风机的耗电量也随之增大。过量气系数是通过测定各部位的烟气成分来确定的。如采用燃烧效率分析仪，还可测得烟气中一氧化碳的含量，判断燃烧是否充分，来指引燃料与配比调节。
二、蒸汽锅炉的运行
蒸汽锅炉的正常运行中，在操作上最重要的是保证水位稳定，维持锅炉的气压、气温。
在一定范围内，这就需要经常调节燃烧。气压和气温是保证蒸汽质量额锅炉的安全、经济运行的重要参数。运行人员要随时注意工况的变化，做出及时、正确的调整。通过各种监测及时发现运行中的异常现象，预防各种事故，并能正确处理事故。对锅炉运行状态的不断监视，充分掌握运行规律，保证锅炉的安全、经济运行。
（1）
水位的控制
维持锅筒内水位的高低是锅炉安全运行的最重要条件，在运行过程中应随时注视和调节锅炉的水位。水位的变化会引起气压、气温的波动。水位太高时会使蒸汽大量带走，降低蒸汽品质，影响产品质量，并会在蒸汽管道内发生水击现象，甚至会发生满水事故。有蒸汽过热器时，则蒸汽中的盐碱物质会附着在过热器中，甚至烧坏过热器。水位过低则容易发生缺水事故，甚至引发严重缺水事故，造成被迫停炉。为此，必须坚强对水位的监视和控制。
负荷的变化，炉内燃烧工况的变化，必须导致蒸发量的变化，要维持锅炉的正常水位，就必须及时调节给水量，以适应蒸发量的变化。锅炉的给水方式和时间要适当，锅炉在运行中应尽可能做到均匀的给水，避免水位过低时大量给水，水位过高时又大量排污。因此，蒸汽负荷或水位降低时，就应及时开大给水阀；蒸汽耗量减少或水位上升时，要及时关小给水调节阀，尽量做到勤给水、少给水，以保持水位在正常水位线附近轻微波动。
锅炉的正常水位一般在水表中间。在运行中应随负荷的大小进行调整，负荷低时应稍高于正常水位，以免当负荷增大时造成低水位；负荷高时要稍低于正常水位，以免负荷降低时造成形成高水位。一般来说，上下波动低范围不宜超过40㎜。
在负荷变化较大时，可能出现“虚假水位”。因此当负荷突然增大很多时，蒸发量不能很快跟上，造成气压下降，锅筒内的汽水两相压力不平衡而出现水位先上升再下降的现象；反之，当负荷突然降低很多时，水位会出现先下降在上升的现象。因此，在监视和调整水位时，要注意判断这种暂时的假水位，以免误操作。
（2）气压的控制
锅炉运行时，应保持气压稳定，锅炉的气压不能低于规定的工作压力，否则不能保证用气系统的需要；同时也不能超过规定的最高许可压力，不然将造成安全阀开启排气而浪费能源，在安全阀发生故障意外时将导致超压事故。
锅炉气压的变化，实际上反映的是蒸发量与蒸汽负荷之间的平衡关系。锅炉运行时，蒸汽不断进入锅筒的蒸汽空间，另一方面蒸汽又不断离开锅筒，送向外界用户。当产生的蒸汽量多余外界需求时，锅炉的气压就会上升；反之，锅炉的气压就会下降。因此，控制锅炉的气压实质上是对蒸发量的调节。而蒸发量的大小，决定于运行人员对炉内燃烧的操作调整。
当负荷增大气压下降时，应根据锅炉的实际水位高低情况进行调整。如果水位高，应先减少给水量或暂停给水，再增加燃料量和风量，加强燃烧，提高蒸发量满足外界负荷需要，使气压和水位稳定在规定范围内。然后再按正常情况调节燃烧及给水量。当水位低时，应先增加燃料及风量，在加强燃烧的同时逐渐增加给水量，保持气压和水位正常。
当负荷减少而气压升高，如果锅炉内的实际水位高，应先减少燃烧量和送风量，减弱燃烧，在适当减少给水量或暂停给水，使气压和水位稳定在规定范围内。然后，再按照正常情况调整燃烧及给水。如果锅炉内的实际水位低，应首先增加给水量，待水位恢复正常后，在根据气压变化和负荷需要情况，适当调节燃烧及给水量。
（3）气温的控制
蒸汽温度在运行中应该控制在一定范围内。对于无法热器的锅炉蒸汽温度的变化，主要反映在锅炉蒸汽压力值的变化和饱和蒸汽的温度上。对于过热器的锅炉，过热蒸汽的温度变化，主要取决于过热器烟气侧的放热情况和蒸汽侧的吸热情况。
蒸汽温度变化的原因，主要与烟气侧的放热情况有关。经过过热器的烟气温度升高、烟气量增大或烟气流速加快，都会使过热蒸汽温度上升。蒸汽温度变化也与锅炉水位的高低有关。水位高时，饱和蒸汽夹带水分多，过热气温温度下降。水位低时，蒸汽夹带水分少，使过热蒸汽温度上升。小型锅炉的过热蒸汽温度一般可通过调节燃料量和送风量，靠改变燃烧工况加以调节。大容量锅炉的过热蒸汽温度，一般是用减温器来调节。
三、热水锅炉的运行
（1）运行温度控制
水温是热水锅炉运行中应严格监视和控制的。如果水温过高会引起锅炉中的水汽化，而大量的锅水汽化会造成超压以至发生爆炸事故。热水锅炉的出水温度应比运行压力下相应饱和温低20℃。同一台锅炉各路回水温度偏差不得超过10℃。节能器出水温度应比运行压力相应的饱和温度低20℃。
并列运行的热水锅炉的出水温度也应随时加以控制调节，使其保持一致。具体方法是，在供负荷不很紧张的情况下，可采取减弱燃烧的方法使出水温度较高的锅炉水温相应降低；在供热负荷较紧张的情况下，则宜采用开大出水温度较高锅炉的回水阀门来降低出水温度。
（2）运行压力的控制
正常运行时，热水锅炉的压力应是恒定的，压力值在供热系统设计时已经确定，一般不需调整。
热水锅炉的压力不准超过或低于允许的压力值，否则会影响热水锅炉供热系统的正常运行，严重时会酿成锅炉事故。因此，热水锅炉运行时应随时监视与调整锅炉本体介质压力、回水压力水泵进出水压力，并使其保持稳定，一旦发现波动压力较大，应及时查找原因，并正确予处理。
正常运行时，锅炉本体上的压力表示值总是大于回水包上的压力值，且二者的差应当是稳定的。若二者差值不变而数值下降，说明系统中水量在减少，应增大补水后，压力仍不恢复正常，则表明系统严重漏水，应立即采取措施。若锅炉压力不变，回水管的压力上升，表明系统有短路现象，即系统水未经用户或甩掉部分用户直接进入回水管，应检查改正。
（3）运行中其他注意事项
热水锅炉的运行中还要经常注意以下几点。
1）经常排气
运行过程中随着水温的升高，不断有气体析出。如果集气安装不合理或充水时放气不彻底，都会使管道内积聚空气形成气塞，影响水的正常循环和供热效果，因此必须经常开放气阀排气。
2）防止气化
为了避免气化，应使炉膛放出的热量及时被循环水带走。运行中除了严格控制温度与压力外，还应使锅炉各部位的循环水流量均匀。这要求操作人员密切注视锅炉和各循环回路的温度及压力的变化，发现异常，及时查找原因。
3）合理分配水量
要经常通过阀门开度来合理分配通到各循环网路的水量，并监视各系统网路的回水温度。
4）停电保护
强制循环的热水锅炉在突然停电时，锅水循环立即停止，很容易因气化而发生严重事故。此时必须迅速熄火，使炉温很快下降，同时应将锅炉与系统之间的阀门切断。如有备用电源，则应立即启动，确保系统的水循环不断。
5）减少失水
热水供暖系统的补水量应控制在水量的1‰以下。发现漏水应及时修理，同时要加强对放排水装置的管理。
锅炉停炉与保养
一、锅炉停炉
锅炉停炉可分为正常停炉和紧急停炉。
《1》正常停炉是以为负荷较少、用热期结束及检修原因，有计划的进行停炉。它按照停炉时间的长短又分为长期停炉和暂时停炉两种。暂时停炉是锅炉短时间减少负荷或用汽单位和设备短时间暂停用汽，当负荷加或用户恢复用汽时，停用锅炉能以最快的速度恢复正常运行，提供蒸汽。用热周期结束或因检修需要，锅炉停用几个月基至几年，称为长期停炉。
对于全自动锅炉来说，正常停炉操作极其简单。当负荷减小，蒸汽压力上升至设定上限值时，既能自动切断燃料的供应，停止燃烧，程序转到后吹扫期。当后吹扫期接近完成时，风门会到低火位置，鼓风机停止运转，程序控制器断电停止转动。直至蒸汽压力下降至下限设定值时，在开始下一个工作循环。有的锅炉水冷度小，不设后吹扫期停止燃烧，为一个工作循环的结束。其目的是减少热损失和避免吹扫带人炉膛的冷风引起耐火材料等的损失。以上停炉是在变工况时锅炉在自动控制下的运行。这也可称为暂时停炉的运行情况。
如果需要长期停炉，其操作步骤如下：
（1）
逐渐降低锅炉负荷，直到低火状态。
（2）
手动关闭燃料供应阀，停止燃烧，程序进入后吹扫，直至后吹扫结束，程序停止如烧重油，在停止燃烧前应进入扫线阶段，用蒸汽或轻油管吹扫干净；停用时间长一般用蒸汽吹扫。
（3）
停止送气，关闭蒸汽阀。有过热气的锅炉，应开启过热器出口集箱疏水阀30～50min，以冷去过热器，同时关闭连续排污阀。但不可使用锅炉快速冷去。
（4）
气压下降不能太快，在降到大气压之前，应对锅炉加以监视。
（5）
蒸汽压力降低到0.15MPa时，水位控制器关闭，并将锅炉水位维持在正常的低水位处，以便锅炉下次能够自动点火
（6）
关闭锅炉烟道出口挡板，直至停炉4～6h之后逐渐开启；有旁通烟道的锅炉，应打开旁通烟道加速冷去。
在锅炉停炉18～24h后，当炉水温度降低至80℃时，才能将炉水全部放出。为使放水工作顺利进行，应打开锅炉的空气阀或抬起一个安全阀。如果是两台或两台以上并联运行，活力放水后，必须将蒸汽、给水好排污等管路用堵板全部隔断，这时才能到炉内进行工作。
《2》
紧急停炉是锅炉在运行中发生事故时采取的措施，以防事故扩大危急人生和设备安全，它也称为事故停炉或保护性停炉。
在全自动锅炉中设置了保护系统，它包括蒸汽压力、水位、油压、油温、燃气压力和燃烧器前风压等超越设定的极限值，或者在正常燃烧时突然停火。若遇上上述情况保护系统就会起作用，自动切断燃料的供应，停止锅炉运行。有的锅炉还设有后吹扫环节，待后吹扫结束，整个锅炉停止运行。这种保护性停炉属于全自动锅炉控制的一部分，只要锅炉自控系处于正常的技术状态，就不会发生重大事故，因为所有参数中的一项到达极限的会立即停炉，对锅炉及其系统进行保护
如果不是全自动锅炉或自动锅炉中难以消除的故障，这时操作人员应注意以下情况，发现异常应紧急停炉：
（1）
水位表已经看不到水位，经冲洗仍然不见水位；
（2）
锅炉漏水，以最大量给水，水位仍继续下降，表上看不到水位；
（3）
确保锅炉水位已超过最高可见水位（满水；
（4）
给水泵和给水位调节系统失效或损坏，使锅炉无法上水；
（5）
水位表全部损坏或安全阀的失效；
（6）
锅炉气压超过工作压力，采取措施后仍继续上升；
（7）
锅炉受压元件损坏，危及设备和人生安全。
紧急停炉操作的注意事项有：
遇水急冷而产生应力，造成重大事故；
（2）不是因严重缺水紧急停炉的，仍可向锅炉上水，
以维持正常水位。
二、锅炉的停炉保养
锅炉停炉后的保养，主要是为了防止锅炉的腐蚀。因为锅炉停炉后，炉内湿度很大切通风不良，若长期处于这种状态，空气中的氧就能与湿的受热面金属接触，在内表产生一层黄褐色的铁锈；另外，受热面的烟气在停炉后的湿环境里，积灰也会对金属产生腐蚀。一般来说，停炉时腐蚀比运行中的腐蚀更为严重。因此做好停炉保养工作，对防止和缓解腐蚀，延长锅炉的使用寿命具有重要意义。
锅炉停炉用期间，造成锅炉腐蚀的主要原因是金属面的潮湿和空气的存在。因此，只要保持金属面干燥或与空气隔离，就能有效的防腐。根据停炉时间的长短，常用的停炉方法保养有压力保养、干法保养、湿法保养和充气保养。
（1）压力保养
压力保养使用与停炉不到一周、热备用的火炉。主要防止空气的进入，使炉内不含氧。具体方法是在锅炉停炉过程终止之前使汽水系统灌满水，然后关闭所有挡板和炉门，将锅炉封闭起来，使冷去极为缓慢。保持炉内余压为0.05-0.1Mpa，维持炉内温度稍高于100℃.维持炉内压力和温度是定期利用相邻锅炉的蒸汽加热炉水，或本炉间断火加热。
（2）干法保养
干法保养是指在炉内及炉膛内放置干燥剂的方法，其目的是保持炉内无水分。使用于长期停用的锅炉或季节使用的供热锅炉。
停炉后把锅水放干净，清除受热面上的泥垢、铁锈和烟灰，关闭蒸汽管道（热水炉应关闭进、出口循环水管）、给水管上的阀门及排污管道上的阀门，并保证与其运行中的锅炉完全隔绝。打开人孔、手孔使锅炉，集箱自然干燥；如果锅炉房潮湿，最好利用炉内余热或用木柴维持微火将锅炉本体、炉墙及烟道烘干。锅炉烘干并冷去后，即可将准备好的放在敞口托盘内的干燥剂放在锅筒及集箱内，然后将人孔、手孔、炉门等关闭严密，防止空气进入。
常用的干燥剂是吸湿能力很强的无水氯化钙（生石灰）或硅胶（应先放在120-140℃下进行干燥）。干燥剂的放入量可按锅炉的容积来计算。一般情况下，无水氯化钙按1.5～2㎏M3放置；生石灰2-3㎏M3放置；硅胶按1.5-3㎏M3放置。由于干燥剂吸潮后体积要膨胀，因此干燥剂在托盘内的高度不宜超过盘高的一半。记录下干燥剂的数量及位置。
炉内放入干燥剂约一周后，应打开锅筒进行第一次检查，看干燥剂是否已经吸湿而失效。如果发现氯化钙或生石灰由块状变成粉状，硅胶的颜色发生变化，说明已潮解失效，应跟换（生石灰）或烘干（无水氯化钙和硅胶加热到105-110℃）后继续使用。以后每隔1-2个月检查一次。
用干法保养的锅炉，要十分注意与锅筒相通的各部位的严密性。锅炉在投入运行前
，必须将盘内盛装的干燥剂取出，并清扫干净。
（3）湿法保养
湿法保养是在汽水系统中灌注碱性溶液利用碱性溶液与金属作用生成的氧化物保护膜来防止金属的腐蚀
，湿法保养使用与停炉不超过一个月的锅炉。
锅炉停炉后采用湿法保养，应放净锅水，清除锅内各处水垢、水渣，清除受热面外侧的灰垢。然后关闭各处人孔、手孔、阀门，加入软化水至最低水位（热水锅炉应充满锅筒），用水泵把配置好的碱性防腐液注入锅内。开启给水阀向锅炉内进水，直至汽水系统全部进满为止。关闭给水阀用水泵使锅水循环，使碱液与锅水混合均匀并在各处受热面系统内均匀分布。在整过保养期间要定期微火烘炉，保持外部受热面干燥；定期开泵使锅水循环，并使各处溶液浓度一致；还要定期测定水的碱度，如果碱度降低则漏应当补充碱液。
锅炉点火运行前应将炉内所有溶液放出，备有储液池的，可放入池内以备在用，防腐液放出后，用清洁的水清洗。如果需要及升炉，可放掉一半再补充软水，但这样做应该在运行中增加排污次数，防止汽水共腾。
碱性防腐液配置的方法有以下常用的三种：
①碱液法
所用的碱为工业用氢氧化钠或磷酸三钠或二者混合使用。在软化合格的水中每吨锅水加氢氧化钠5㎏，或磷酸三钠10㎏；或用氢氧化钠6㎏与磷酸三钠1.5㎏的混合液用泵送入锅内，确认无空气，保持锅水的PH为10-12。此法可用于相对较长时间的停炉。
②混合液保护法
混合液由氢氧化钠、磷酸盐（P2O5）与亚硫酸钠三种化学药品混合而成，其配比是每吨锅水中加氢氧化钠1㎏、磷酸盐0.1㎏、亚硫酸钠0.25㎏。此法适用于容易排净污水的锅炉。
③氨液法
将氨水（NH4OH）配置成浓度为0.8-1.0g/L的稀氨液打入锅内并定期（每隔十天左右）使氨液循环，其浓度经常保持不变有利于钝化膜的形成。由于氨对铜有腐蚀作用，所有用此法时必须把与氨液有可能接触的铜部分拆除或加以隔离
（4）充气保养
锅炉在清处水垢、烟灰并使受热面干燥之后，从锅炉最高部位将氮气或氨气冲如锅内，迫使密度较大的空气从锅炉排出，同时维持锅内一定压力（一般为0.05-0.1MPa）。氮气无腐蚀性切性质稳定，可以防止锅炉受热面金属的腐蚀；氨气及可清除氧气，又因其成碱性，有利于防止腐蚀。因此，这种保养效果较好。充气保养要求锅炉汽水系统具有良好的严密性，保养中需要强监督。
目前，一种新的锅炉保养方法已被采取和推广，这就是气相缓蚀法。它采取一种TH-901保护剂（缓蚀剂），放入需要长期停用的锅炉内，通过保护剂挥发的气体在锅内金属表面上形成一层保护膜，以达到防腐的目的。TH-901保护剂的使用方法是：将要长期停用的锅炉趁热排净锅水，打开人孔、手孔，锅炉完全封闭。锅内积水较多时，要适当加大保护剂的用量。锅炉重新启动时，不必清除保护剂，只须拿出托盘即可。
第三节
锅炉的日常检查与保养
锅炉长期运行是依靠锅炉及其系统各部件始终处于正常而良好的技术状态。由于锅炉经过一段时间运行后，锅炉设备、安全附件、自动控制的器件及附属设备等，会产生磨损、泄漏、腐蚀、烧坏及其它损坏现象，如不及时保养就不能保证锅炉的安全，可靠运行。因此，要认真做好日常的检查、维护与保养，使其延长使用寿命，保持良好的技术性能。
一、锅炉的日常检查
为确保锅炉在运行时总能处于正常状态，操作人员必须经常进行有规律性的检查检查项目，下表可供参考。
锅炉日常检查表
检查与操作项目
每日
每周
说
明
1
蒸汽压力或热温度等主要参数
维持在正常的设计值范围内
2
锅炉水位
给水控制性能测试
极限低水位切断测试
确定水位正常波动范围
切断水泵电源，使其继续正常蒸发。使水位慢慢降低，密切注意控制开关合上的时间与水位作比较，接通给水泵电源，使其水位回到锅炉正常水位状态；用秒表记录给水泵开启与停止所需要的时间，以便获得水泵的流量；如果给水泵开启与停止时有水击现象，说明泵产生故障、止回阀故障、冷凝温度问题或吸水侧发生问题。
切断给水泵电源，用炉底排污法使水下降至极低水位，确认燃烧器能按正常程序停止。然后操作员用手动复位，接通给水泵电源，使燃烧器重新启动。
建必适当刻有操作水位及极低水位的标记。
3
水处理系统基本要素有三项
…加药或软水处理作水样分析
…表面或炉底排污
…限制锅水内物质和消防氧气
按“低压锅炉水质标准”
按锅炉水质化验结果
按“低压锅炉水质标准”
4
排烟温度
排烟温度是重要的能源控制参数之一，首先要记录新锅炉时的排烟温度，经运行排烟温度会日益升高，耗能逐渐增加，也就是说烟灰和水垢也逐渐增厚，为此需要制定洗炉的排烟温度。当然燃烧不良也会直接影响排烟温度的升高。
5
燃量及燃烧
…燃料的种类、品质（包括粘度、发热值等）以及燃料的储存
…适合燃烧器良好的燃料压力，温度范围以及运行中实际压力、温度值
…炉膛火焰及烟气分析
…燃烧器自控功能燃烧器开关
…燃烧器大小负荷或比例调节
…熄火保护装置
…打开燃烧器控制箱检查
燃料的种类及品质直接影响燃烧好坏及所选择的压力，温度的参数。
压力、温度参数值的变化显示过滤器或燃料管的堵塞、油泵磨损或泄漏。
燃烧火焰状况和烟气分析结果，直接分析了解燃烧的好坏和能源的消耗多少（过量空气系数）
燃烧器开关的各种参数值与起始调校相比较其变化值；燃烧器程序操作是否正常；燃烧器点火着火是否成功、引火质量如何风门与燃料调节阀是否顺滑；预吹扫风门是否顺滑；燃烧器关闭时是否严密。
燃烧器大小负荷风门是否跟踪,比例调节伺服电机是否顺滑。
取出熄火保护装置的火焰探头测试灵敏度；
检查控制箱内各继电器接触器触点是否良好与电线是否固紧良好。
6
检查渗漏、振动、噪音等异常状态
锅炉在运行时不允许有任何泄漏，臂如：手孔垫圈、人孔垫圈、管道的丝扣或配件、泵的压盖以及法兰垫圈等的泄漏，在产生泄漏修理时应有一定的时间限制和程序，并作记录。另外还应检查安全阀、截止阀是否有泄漏。这个检查一般3个月或6个月一次。锅炉在运行产生的振动也应该检查其原因，并予以排除。
7
控制箱上的指示灯与报警
指示灯、报警点也应逐点检查。
8
烟气渗漏、与高温部位
锅炉的烟道漏气成高温部位油漆变色或脱落，应堵漏、修补重新刷油漆。
9
膨胀水箱水位
水循环的实质范文第8篇
关键词：建筑设计；节能设计；生态节能；酒店设计
Abstract: This article by starting with an example, to analyze eco-energy saving hotel design concept, put forward its eco-energy saving design principles and design techniques can be taken, making the eco-energy saving design is closely related to regional culture from the embodiment.
Keywords: architectural design; energy-saving design; ecological energy saving; hotel design
中图分类号：TU2文献标识码： A 文章编号：
项目概况
此项目位于海南省三亚市兴隆小区，地理位置优越，前临凤凰路背靠一座青峦山脊，占尽都市的便利及郊区的自然风光。此项目总占地面积20012.588平方米，酒店建筑面积42730平方米，其中地上部分约为37330平方米，地下部分约为5400平方米，是一座超五星级酒店，酒店拥有397间豪华客房，其中有2间是超豪华总统套房。 1个豪华露天大宴会厅，1个室内会议厅和1个中餐厅，1个西餐厅，建筑层数为地上25层，地下1层，总高度为98.75m。
生态节能酒店构思
传统的度假酒店建筑设计往往只注重建筑的位置、功能以及形态，而忽略它们与能源、资源及其使用过程中的能耗．废弃物的回收利用等关系。而生态型度假酒店的设计是在适当的时间，适当的条件下利用适当的技术，发展保护环境、节约资源的物质空间。根据各地不同的地形、地貌和生态环境系统，考虑节能节水，方便美观，适用等因素，为人们提供一个良好的生活环境，营造良好的建筑生态系统，将建筑设计成为和谐、良性循环的人工生态系统。比如利用太阳能等可再生能源；注重自然通风、自然采光与遮荫；为改善微气候采用多种绿化方式；水的循环利用、垃圾分类、处理以及充分利用建筑废弃物等。随着时间变化，人们对生态度假酒店的理解和衡量标准是不断发展的，但其基本的原则是基于建筑在人类与自然界之间的中介地位。另外，人们所追求的是能在酒店室内具有良好的光线通透性，而且能保持一年四季恒温恒湿，造就四季常青的自然生态环境，使人感觉舒适，温馨惬意，神清气爽，为人类提供一个回归自然的空间。
生态节能酒店设计手法
从以上所分析的目前住户对酒店生态节能的要求，作为设计人员可以从以下几方面着手构思而设计：
3.1酒店设计上考虑到自然生态环境的保护
对自然环境的保护与尊重是生态节能酒店存在的根本，其生态之理念在于体现一种人类与环境共生的意识。作为设计师首先正确地认识到建筑作品仅仅是环境中的一份子，恰当处理建筑与环境的关系。这种设计理念在酒店设计手法上，首先体现在设计建筑物的朝向、定位，布局时，应当充分考虑利用地形地势、场地气候条件以及对植被的影响等；尽可能多地降低能耗、提高效率，减少建筑物对自然界造成的危害；在设计中应尽量考虑利用可再生的能源，如太阳能、利用墙壁、屋顶绿化隔热，利用落叶树木调整日照，利用地下井水为建筑降温等。尽可能利用当地技术、材料，以降低建造成本；结合气候条件，运用对应风土特色的环境技术，尽可能使用无污染、易降解、可再生的环境材料；对建筑废弃物进行无害化处理减少CO及其他大气污染物的排放等；适度开发土地资源，节约建筑用地；绿化布置与周边绿化体系形成系统化网络化关系；考虑建筑本身对周围环境的热、光、水、视线等方面的影响，如建筑室外使用透水性铺装以减少光污染等。
3.2设计上考虑使用者角度
生态节能酒店在注重环保的同时还应给使用者以足够的关心，也就是说大致应体现在如下几个方面：尽可能利用自然方法创造优良的温度湿度环境、声环境、光环境，在尽量减少能耗的同时保证甚至提高舒适性、全面考虑使用者人机尺度，包括对残疾人士的关心；提高安全性与便利性；增强防灾能力；使用对人体健康无害的材料；减少VOC(挥发性有机化合物)的使用；有效抑制危害人体健康的有害辐射，如电波，气体等除异处理。
3.3创造使用者与自然界的沟通
生态节能酒店应当是使用者与自然环境的桥梁，设计上应尽可能多地将自然元素引入到用户身边，这也是生态原则的一个重要体现。建筑不再是隔绝人类与自然环境的厚重屏障，它将给人们提供一种崭新的生活。建筑中充满空气气息、充盈着柔和的日光而非各种荧光灯管。通过在酒店设计过程中引入自然元素，为用户与自然环境的沟通创造条件是生态度假酒店追求的另一个主要目标。主要体现在以下几个方面：（1）考虑度假酒店合理的朝向与形式，尽可能增加自然采光系数，建立建筑物内外高品质的自然采光系统；（2）留有适当的可开扣位置．以充分利用自然通风．创造良好的通风对流环境，建立自然空气循环系统，大进深建筑中设置风塔等设施；（3）改善小气候，建立立体的多层次绿化系统，设置水循环利用系统，引入水池，喷水等亲水设施降低环境温度；（4）最后，要营造开敞的空间环境，使使用者能更加方便地接近自然环境。
3.4通过地域性体现文化生态理念
从广义的生态节能概念考虑，其不仅包括自然环境．也包括人工环境和人类的历史文化环境。建筑与地方历史文化的和谐一致，即文化生态，也是度假酒店生态设计的内容之一。文化生态节能涉及的是建筑与地方文化的关系，即对地方历史文化的尊重。一方面，度假酒店是一个地区文化的窗口，它要充分体现出本地文化。这样才能使历史环境及地区的文脉得到进一步的加强和保护而不是被破坏和削弱；另一方面，度假酒店所处的地域文化环境也为酒店增加了当地传统文化特色，使酒店成为与地域文化环境相结合的独一无二的建筑，而这种独特性正是现代度假酒店的一种重要的发展方向。在酒店建筑设计中，主要通过以下手法实现：一是采用传统建筑形式，这里所指采取传统建筑形式并不是让新建的酒店建筑模仿其周围的历史建筑，而是在利用传统建筑形式的基础上，有一定的创新以适应现代功能和结构：二是将历史符号抽象简化并加以提炼，吸取旧建筑形式的艺术特征和精神实质．城市建筑融入新形式之中并加以表现，形成经过提炼、抽象和升华了的新语言并最终创造出与老形式具有同样视觉效应的新形式，以此体现文化的延续；三是与传统文化形成反差，恰当运用对比的手法，使新旧界面更为生动，相得益彰，有时候新建筑不必处处延续既有建筑的母题，以对比的方式反而可以强调既有建筑。
生态节能酒店设计实践
本酒店项目先进环保理念独树一帜，不仅是国内罕见的低碳环保主题，也是三亚第一家绿色环保酒店。独具匠心的空间设计，时尚优雅的装饰风格，整个设计都围绕着生态、环保的主题来设计，中西文化结合配以园林水景花园烘托出浪漫的度假酒店，设计师倡导“生态、环保”理念使用到每个部位。本项目尽可能对自然光线和自然通风加以利用，减少对电力照明和空调的使用。在公共区域、走廊和餐厅，每一处可以开窗的地方都被充分利用，引入自然通风。宴会厅拥有充足的自然采光，会议室，餐厅都配有通透又宽大的落地窗和独立花园。
花园式屋顶平台全部为种类繁多的热带园林植物所覆盖，作为建筑的一层天然屏障帮助减少热负荷，起到极好的降温作用。天阁楼”客房区域，所有房间均可看到山景或水景，点缀着热带植物的阳台和自然通风的走廊亦是其中亮点。室内设计摩登别致，超大阳台与户外空间自然衔接。整个酒店的太阳能设施有近1000平方米。酒店80%的热水供应都是通过太阳能来实现的，最大化利用太阳能系统意味着减少天然气的使用，相应的二氧化碳排放量也会减少，全年下来二氧化碳的排放量平均能减少153吨。
图1使用者与自然界的沟通设计
结语
随着消费者生活方式的逐步合理化，节约资源与生态化和高品质化等概念结合在了一起。在这样的文化中，生态节能型设计在酒店建设中得以充分的体现，而在技术生态与文化生态的共同要求下，酒店的地域性表达应成为重中之重。
参考文献：
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[2] 张颖 ．建筑节能在酒店设计中的应用实践[J]．中国高新技术企业，2011，27（07）：31~33．