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水循环的主要动力范文1
一、运用生动直观图像，激发地理学习兴趣
“兴趣是最好的老师”，非智力性因素在教学中越来越受到重视，因为有了兴趣，学习才有动力，学习的积极性和主动性才能大大提高，有利于提高课堂教学效益。地理图像具有形象、直观的特性，在课堂教学中如果能很好地将图、声、像有效结合，则有利于激发学生学习兴趣。
例如，“地球的宇宙环境”课标目标是“了解地球所处的宇宙环境及其对地球的影响，形成科学的宇宙观”。导入新课时，可利用多媒体平台播放“嫦娥二号”探月卫星发射的模拟演示动画，然后点评“嫦娥二号”卫星发射升空是我国探索月球和外层空间的主要方式，以扩展和深化对地球与宇宙的认识。从课堂反馈信息看，当前时事热点用多媒体图像展示，不但能激发学生探究地球宇宙环境的兴趣，而且有利于提高学生的思维和想象能力。
又如，“大气对地面的保温作用”可以采用边讲边板书简图，即“太阳辐射地面辐射大气辐射大气逆辐射保温作用。”通过简图，学生对太阳光热如何保温的演化过程一目了然，记忆犹新。实践发现简图、板图能吸引学生注意力，不断激发地理学习兴趣，学习的激情将会持久。有趣才能乐学，乐学才会高效。
生动形象的图像，可丰富地理知识，使枯燥的教材活龙活现，对呈现的地理事物和现象加深印象，形成地理学习兴趣，学生思维会更加活跃，有利于地理双基的理解和掌握。
二、运用灵活多变图像，突破教学重难疑点
地理教材的许多地理概念、原理与规律等知识，往往是教学中的重点和难点，在教学过程中发现，大部分学生难以理解和掌握。如何化难为易、突破重难点？可借助图像教学以达到化繁为简、化难为易之功效。
例如，课程标准“分析地球运动的地理意义”，从过程与方法“通过分析地球不同纬度地带正午太阳高度变化和昼夜长短变化，进一步提高学生地球空间思维和想象能力。”“正午太阳高度变化和昼夜长短变化”是教学的重难点，同时又是高考常考的知识点。在讲授昼夜长短变化教学时可这样进行：①要求学生与教师一起先画出春、秋分日的光照图，且在赤道、回归线、极圈上用红笔标出昼弧，用蓝笔标出夜弧，明确春、秋分日全球昼夜平分。②画出夏至日的光照图，按照上述要求进行并总结规律（夏至日北半球昼最长夜最短，纬度越高昼越长，北极圈及其以北出现极昼现象，南半球相反）。③学生完成冬至日的光照图，并总结冬至日昼夜长短的变化（冬至日北半球昼最短夜最长，纬度越高夜越长，北极圈及其以北出现极夜现象，南半球相反）。④学生归纳从春分日到秋分日和秋分日到春分日昼夜长短的时间变化规律。⑤教师总结昼夜长短变化规律（昼夜长短的纬度变化规律：太阳直射的半球昼长夜短，且纬度越高昼越长，在纬度高于一定纬度90°-太阳直射点的纬度）的地区出现极昼现象；没有太阳直射的半球则正好相反。昼夜长短的季节变化规律：太阳直射点北移，北半球昼变长、夜变短，北极圈内出现极夜现象的地区就会减少（12月22日～3月21日）或出现极昼现象的地区就会增多（3月21日～6月22日）；太阳直射点南移，北半球昼夜长短变化就相反。春、秋分日全球昼夜平分。赤道上终年昼夜平分。⑥例举2011年高考广东文综卷第40题材料，要求学生完成第一小题“2011年6月8日，三个国家的首都，白昼最长的是 ”。从课堂反馈的信息看，有98%的学生能够理解昼夜长短变化规律，并能运用太阳直射点的移动判断昼夜长短。
又如，“地表水平运动物体的偏向”是高中地理教学的重难点，同时也是高考的热点。课标对偏转产生的原因没有要求，湘教版教材根据课标及学生实际，只讲现象，不讲原因。为了对这一现象更直观地理解和认识，可在黑板上画出南北半球和赤道上水平运动物体的偏转状况，结合学校附近武江河两岸的冲刷与淤积情况进行说明。这样可以直观形象地说明地转偏向力的影响，加深地球自转对地理环境作用的理解。
运用图像教学，能够把抽象的地理概念、原理和规律知识变得形象具体，有利于学生理解和掌握教学重难点知识，提高课堂教学的实效性。
三、运用类型多样图像，提升地理综合能力
高中地理（湘教版）必修教材中大约有333幅图表，包括地图、示意图、坐标图、柱状图、饼状图、等值线图、景观图、关联图、表格等，是教学中不可缺少的信息载体，在地理教学中具有决定性作用。高中地理课程标准“知识与技能”目标的第四条为“掌握阅读、分析、运用地理图表和地理数据的技能”，这些技能的掌握不仅利于学生地理学习，而且对其生活及终身发展都极有裨益，可见，图像在新课程中有着非常重要的地位。
例如，课标中提出“运用示意图，说出水循环的过程和主要环节，说明水循环的地理意义。”水循环这部分内容比较抽象，在处理“水循环的过程和主要环节”教学中，师生一起绘制水循环的过程示意图，讨论水循环的环节；学生合作探讨水循环的发生范围分哪几类？分别说明其主要环节。而在“水循环的地理意义”教学中，结合湘教版第59页示意图、第60页阅读“黄河输沙造陆——水循环改变地形”和教材第二、三、四段文字材料，分组讨论水循环的意义，学生自己归纳并由小组推荐代表发言，教师总结，最后练习巩固。图1为南极大陆和周边海区水循环示意图，读图完成问题。
（1）代表水循环蒸发环节的是：
A.①⑤ B.③④ C.②④ D.③⑤
（2）水循环⑥环节对地理环境的主要影响是：
A.降温减湿 B.形成“U”型谷地
水循环的主要动力范文2
关键词：自然循环；热水锅炉；水动力
锅炉形成自然循环的主要动力是循环回路过程中的运动压头。也就是上升管和下降管之间形成的重位压差造成的一种动能。这个重位压差越大，可以克服管段流动阻力的能量也就越大。也就是我们通常所述的流量和水流越大。锅炉在工作的过程中水循环故障情况时有发生，加强对故障情况的原因分析，对解决问题和做出预防意义重大。
1 自然循环热水锅炉可靠性分析
自然循环热水锅炉可靠性分析过程中具有一定的标准，该标准具体包括三个方面：
1.1 循环流速
Wo-表示循环流速。？籽'-表示的是水行上升管过程中密度情况，这时候应当取锅炉压力基础上的饱和水密度，kg/m3。G-表示为上升管中的水流量情况，也就是水质量流量，单位为kg/h。fss-则表示循环回路中的上升管总截面积情况。
如果循环流速产生的过小，就会直接将管内流动的水传入的热量直接带走，从而增加循环流速的值，强化放热系数，从而造成热量的散失也就越多。这样上升管的管壁冷却效果就越好。由此可见，循环流速应当可以作为锅炉水循环运行可靠性的重要评价指标。
1.2 循环倍率
循环倍率是指，在两相流中，两相介质的总质量与气相介质质量之比。
锅炉在实际运行过程中含有很多个自然循环回路，他们的供水温度和回水温度都是相同的。但是，因为其吸收的热量和温度上升不同，因此锅炉的总循环水量以及供水量的比值就能利用以下内容表示出来。
因为循环倍率K与其所计算的循环回路进出水温度有直接关系：当 K1时，下降管入口水温。因此在热水锅炉中，不管是回路循环倍率，还是全炉循环倍率，都有可能大于1，也有可能小于1。这是热水锅炉自然循环的特点之一。
1.3 回路循环特性分析
循环回路形成的主要特性是在特定的热环境下，管段降压、循环流速二者之间形成的关系。通常情况下的下降管压差方差分析结果如下：
锅炉在运行的过程中，下降管与各管之间的结构特征会不一致，这造成了管结构的受热不均衡。因此，每根管的水动力特性也不相同。上升管的受热情况相对较差时，会使压差的特性曲线发生变化，呈现上升趋势。
2 自然循环热水锅炉水动力可靠性解决措施
由自然循环热水锅炉工作原理可知，自然循环热水锅炉中工质流动的驱动力来自不受热的下降管与受热上升管间的工密度差。回路循环的驱动力可以用下面公式表示：
（？籽xj-？籽ss）Hg=？驻Pxj+？驻Pss式中：
g-为重力加速度，单位为m/s2；？籽xj-为下降管中工质平均密度，单位为kg/m3；？籽ss-为上升管中工质平均密度，单位为kg/m3。
在确定了下降管以及上升管的密度差之后，回路循环高度越高则所所能提供的驱动力就会越大。当驱动力越大的时候就会提升其回路阻力，最终达到提升循环流速大的可能性。与此同时，在回路循环高度不断增加的过程中受热管段的热量也会越来越大，尤其是安装在炉膛顶部的管段，其在循环的过程中循环高度越高其吸收的热量也会随着减少。因此，自然循环热水锅炉回路循环的高度不是越高那么就会变得越来越好，从而应该选择适当的高度避免因为循环高度不够导致驱动力过小问题的出现。
2.1 扩大上升管与下降管之间的截面比
上升管和下降管产生的流速、流量以及截面面积之间存在联系。回路管位置的水流速W可根据下列式子进行计算：
2.2 降低上升管与下降管之间的流动阻力
上升管与下降管之间的流动阻力、阻力系数、工质密度以及工质流速有关。计算公式如下：
当上升管与下降管管段中回路的动力压头情况确定之后，形成的流动阻力系数也就同时确定了。如果这种情况下想要提高循环流速情况，只能以改进回路的结构来实现。
2.3 减小并联上升管的热偏差
自然循环热水锅炉水动力系统中相关的影响因素，不同回路产生并联情况使得上升管组不能达到均匀受热效果。其中受热较少的管段，工质水温就很低，密度也就相对较大，流动阻力系数较大。相同情况下的循环动力压头会比其他的管子循环流速更小，基于这种情况，在对锅炉进行设计时，应当形成独立的循环回路，尽可能的降低并联上升管出现热偏差情况。不过即使各个回路并联管组的结构特性完全一样，受热不均也很难完全避免。
3 结束语
文章针对自然循环热水锅炉水动力不确定因素进行了分析，认为自然循环热水锅炉水动力可靠性和循环流速和倍率有很大的关系，为了能从整体上强化自然循环热水锅炉的水动力的稳定因素，针对其自然循环热水锅炉水动力可靠性提出了相关的建议，从而提升自然循环热水锅炉水动力的确定性。
参考文献
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[2]车得福，闰凯，吉平，等.一种锅炉水动力通用设计和校核的方法：中国，200710017379[P].2007-08-08.
[3]谢金芳.基于管网计算理论的通用锅炉水动力计算系统的研究与应用[D].浙江大学，2011：42-51.
水循环的主要动力范文3
2.描述陆地水体的相互联系，了解河流的主要补给类型及特点，学会判读河流流量过程曲线。
3.掌握世界与我国水资源的空间分布特点；结合水资源危机问题，指出解决水资源危机的措施。
【考点分析】
一、水循环过程及意义
1.水循环过程示意图
注意：外流区域既存在海陆间循环，又存在陆地内循环，而内流区域只存在陆地内循环。
2.水循环的意义
（1）海陆间循环使陆地水得以补充，水资源得以更新，是最重要的水循环类型；内陆循环对陆地水的补充很少，但对内陆地区意义重大；海上内循环是水量最大的水循环类型。
（2）水循环对水圈、大气圈和生物圈之间的热量传输起着重要的调节作用。
（3）水循环过程不断进行着势能和动力的转换，由此产生了流水的搬运、侵蚀和沉积作用，改造着地表形态。
（4）水是一种很好的溶剂，其在和岩石、土壤接触的过程中不断溶解并带走其中的矿物质，从而促进了地球表面各种化学元素的迁移。
总之，水循环是地球表层最为活跃、最为深刻的物质循环之一。
二、河流流量统计图分析方法
1.河流流量过程曲线图的判读
河流流量过程曲线图展示了河流径流的特征和基本规律，其是河水的空间来源和时间变化的总体反映。河流流量过程曲线图是由纵横坐标组成的坐标图，具体判读步骤如下：
（1）识别图中坐标代表的地理事物的名称、单位及该图的表示方法，如代表几个地理事物，各个地理事物是用什么形式来表示的。
（2）以横坐标的时间变化为主线，分析河流水文特征，如流量大小、汛期及流量的季节变化、冰期、断流情况，以及流量的年际变化情况等。
①阅读图中流量过程曲线，依据纵坐标中的流量数据（绝对值或相对值）推断河流全年流量（或多年平均流量）的大小。
②分析图中流量过程曲线的变化幅度，可以确定河流的枯水期、丰水期（或枯水年、丰水年），以及丰水期和枯水期流量的差值大小；河流是否有断流现象，断流出现在哪几个月份；河流流量的季节变化规律（或年际变化规律）。
（3）流量过程曲线反映的主要内容。
①从纵坐标数值了解流量的大小。
②从曲线变化幅度了解水量的季节变化。
③从曲线高值区了解汛期出现的时间及时间长短。
④从曲线低值区了解枯水期出现的时间及时间长短。
（4）据流量过程曲线分析原因。
①流量是由河流的补给水源决定的。
②洪水期出现在夏秋季节、枯水期出现在冬春季节的河流，一般为雨水补给，但地中海气候区河流刚好相反。
③汛期出现在夏季的河流，除有雨水补给外，也可能有冰川融水补给。
④春季和夏季出现两个汛期的河流，除有雨水补给外，还可能有季节性积雪融水补给。
⑤河流在冬季断流可能是河水封冻的缘故，而内流河往往是由于气温低，冰川不融化，没有冰川融水补给所致。
⑥若流量过程曲线变化和缓，则该河流多为地下水补给，也可能是热带雨林气候区或温带海洋性气候区的河流。
2.分析河流流量与沿线地理环境的关系
（1）地区。
以上三幅图分别表示的是：东部季风区，北方河流流量普遍比南方河流流量小；西北地区河流夏季水量丰富，冬季有断流现象；东北地区的河流有两个汛期。
（2）天气。
长江中下游地区6月份受到江淮准静止锋的影响，降水多，河流出现洪峰；7月份受西北太平洋副高影响，降水减少，河流流量减少。华北地区7、8月份受到雨带影响，降水多，河流出现洪峰，而4月份时，雨带还未到达，气温回升快，蒸发旺盛，且工农业需水量增加，河流流量小。
（3）气候（北半球）。
根据各种气候类型的特点可以判断具体区域河流流量的变化规律，如下图所示。
三、河流流向的判断方法
河流流向取决于地势的高低，即河流由地势高的地方流向地势低的地方。河流流向可通过以下几个方面来判定。
1.根据等高线的弯曲方向判断河流流向
如下图所示：画出一条辅助线，垂直于河流，穿越等高线。根据河流特点——河谷比周边低，得出结论：河流流向与等高线弯曲方向相反。
2.根据湖泊或水库上、下游的水位变化曲线判断河流流向
湖泊有蓄洪补枯的功能，其使下游的水量年际变化比上游小，如下图所示。
3.根据城市合理规划图判断河流流向
一般情况下，自来水厂位于河流上游，受污染较小；化工厂一般布局在河流下游，对河流污染相对较大。
4.根据河水对河床冲刷的强弱来判断河流流向
四、利用主要环节，探究生活实例
人们借助水循环示意图，可以探究一些生活中的实例的成因。
1.沼泽地的形成
五、水资源短缺的原因及解决措施
导致水资源短缺的原因有自然原因，也有人为原因，但主要是人为原因。
人口剧增，工农业生产规模扩大，水资源需求量增大控制人口增长，节约用水，提高水资源利用率
水资源浪费严重节约、合理利用，水资源市场化，加强管理
水资源污染严重保护水源、防治污染、净化污水、立法保护[HJ2.5mm]
【考题回放】
（2013年高考山东文综卷）下图示意某流域开发的三个阶段（a）和三条流量变化曲线（b）。读图回答（1）～（2）题。
（1）该流域开发过程中
A.降水量增加
B.蒸发量增加
C.下渗减少
D.地表径流减少
（2）假设该流域三个阶段都经历了相同的一次暴雨过程，在P处形成的流量变化过程与图b中的①②③分别对应的是
A.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ
B.Ⅱ、Ⅰ、Ⅲ
C.Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ
D.Ⅰ、Ⅲ、Ⅱ
答案：（1）C（2）C
解析：该组题考查流域开发对水循环及下游地区河流流量的影响，主要考查考生从材料中提取有用信息的能力，读图、析图能力以及对基础知识的掌握程度。
（1）根据Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ不同时期该流域的开发示意图可以归纳出植被覆盖率减少，居民点增加，因此植物的蒸腾作用减弱，人类用水量增加，蒸发量会减少；降水量增加或减少主要与水汽输送有关，据图中信息无法判断水汽输送量的变化；植被减少导致植被保持水土的作用减弱，使地表径流增加，地表水下渗减少。
（2）经历同样的暴雨过程，但由于植被覆盖率逐渐减少，地表水下渗逐渐减少，使河流径流量变化越来越大，洪峰时间提前，因此Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个阶段对应的流量变化曲线应该是③②①。故答案为C。
【强化训练】
2012年7月21日午后至22日凌晨，北京市遭遇61年来最雨，强降雨持续近16小时。此次特大暴雨致北京约190万人受灾，造成经济损失近百亿元。回答1～2题。
[TPY31.TIF，BP]
1.这次暴雨洪涝发生时，上图中的水循环环节出现异常的主要有（）
A.a，c
B.b，c，d
C.a，b，c，d
D.a，b，c，d，e
2.河流与湖泊具有水源互补的功能，下列四幅图中（箭头表示水源补给方向）正确表示河流汛期的是（）[LL]
B.b
C.cD.d
下图为我国某水库常年平均月水位变化和月入库水量图，读图完成3～5题。
[TPY33.TIF，BP#]
3.该水库所在地区最可能是（）
A.淮河流域
B.太行山区
C.松花江流域
D.青藏高原
4.下列关于该水库所在区域的说法，正确的是（）
A.降水季节变化较小
B.该水库水位随着入库水量的增加而升高
C.6～8月水库水位在持续升高
D.冬春季节水库入库水量多于出库水量
5.该水库5月份达到最低水位，其原因可能是（）
A.5月份入库水量少
B.居民生产生活用水量大
C.工业用水量增加
D.为防洪释放水库蓄水，腾出库容
6.下图表示某河流水文观测站测出的该河流春夏秋冬四季气温、降水量和径流分配状况。该地河流径流量最小的月份出现在（）[LL]
7.该河位于我国（）
A.西北地区
B.西南地区
C.东南地区
D.东北地区
8.对于该河的叙述正确的是（）
A.若M河道为该河主航道，则该河段的水流由东北流向西南
B.若该河段为自西向东流，则N河道将慢慢变浅
C.若河流上游修筑水坝，则河心沙洲的扩大速度将减慢
D.河心沙洲常发育在河流上游水流较快的地方
9.下面是北京某高中地理研究性学习小组围绕北京的水资源搜集的材料和提出的相关问题，请你结合材料回答。
材料一北京市城市中心区与郊外平原区的相关数据比较表（mm）。
年平均降水量转化为径流的总降水量转化为地表径流的降水量转化为地下径流的降水量年平均蒸发量
（1）比较北京城市中心区与郊外平原区年降水量的差异，并说明原因。
材料二近年来，北京市在进行人行道改造过程中，部分采用了质量很好的透水砖，从而代替釉面砖、水泥等不透水的材质，铺设“可呼吸地面”。
（2）铺设“可呼吸地面”之后，下图中四个环节的变化分别是：a（增加/减少）；b（增加/减少）；c（增加/减少）；d（增加/减少）。
（3）铺设“可呼吸地面”的这种做法对城市生态环境的有利影响主要有哪两个方面？
10.读南美局部地区图及相关资料，回答下列问题。
材料一奇基塔湖为阿根廷北部大盐湖，位于科尔多瓦省东北部的洼地内，盐度为175‰。
（1）描述A、B两河河流特征的差异，并分析成因。
（2）B河许多河段出现巨大鹅卵石与细沙共存的现象，简要分析其原因。
参考答案及解析：
1.B暴雨洪涝发生说明c环节降水增加，d表示地表径流增加，降水增加主要是b环节水汽输送量增加造成的。
2.D河流汛期，河流水位高于湖泊水位，从上游来的洪水部分进入湖泊。
3.A由图可知6月份入库水量最大，这说明6月份降水最多，可能为江淮地区。
4.C根据入库水量和水位变化，可以判断出6～8月水库水位在持续升高。
5.D5月份水库水位最低，但入库水量不是最少的，这说明水位低是人为因素所致。结合6月份入库水量判断，最可能为腾出库容，D正确。
6.A图示径流量最小的是冬季的第二个月。注意：冬季的第一个月是12月，第二个月才是1月。
7.D从沙洲面积来看，一年中该沙洲在4月份和8～9月分别出现了面积减小的情况，这说明该河流有两次汛期，应该位于东北地区。
8.C若M河道为该河主航道，受地转偏向力作用，M河道北侧是侵蚀岸，因此该河段的流向为自东向西；若该河段为自西向东流，则N河道将逐渐变深；河心沙洲常发育在河流下游水流较慢的地方；若河流上游修筑水坝，大量泥沙被拦截，则河心沙洲的扩大速度将减慢。
9.（1）城市中心区降水量多于郊外平原区。原因：①城市“热岛效应”使中心区气流上升更加强烈；②城市上空有大量烟尘，凝结核较多。
（2）减少增加增加增加
（3）有利于大气降水下渗，形成地下水；增加城市地面和空气的湿度。
10.（1）A河为外流河，流程短，流域面积小，流速快，流量小，以高山冰雪融水补给为主，夏汛，径流的年际变化小。原因：上游发源于安第斯山，下游为热带沙漠气候；源头距海近且落差大。
水循环的主要动力范文4
【关键词】高中地理;分组学习;应用;必要性
分组学习是新课改后现代课堂教学中倡导的一种有效学习方式。然而，很多教师反对这种教学方法，认为这种教学模式是浪费课堂时间，认为自己讲得多，学生就学得多，殊不知，教师讲得再多，学生缺乏兴趣，无法对所有的知识进行吸收。因此，分组学习是培养学生的合作能力和创新精神的有效方法，并激发学生学习地理的兴趣。
一、高中地理分组学习的开展
高中地理分组学习是指学生分成几个小组，每个小组成员一起讨论，一起交流，一起解决问题的教学形式。在地理课程教学中，根据不同的地理课程内容，开展分组学习活动，在活动中，教师作为教学活动的倡导者和策划者，协助学生完成活动，并对每个学习小组的学习成果进行点评并奖励。鼓励学生就问题互相讨论，解决问题。以“自然界的水循环”为例:(1)教师先划分小组，在每个小组当中选出一个组长。(2)教师开始讲解本节知识。从多媒体的电影情节中引出水的重要性。概述水资源的概念，以及地球主要的水体和所占的比例。提出问题:水资源储量最多的是冰山，为什么人类的生产、生活用水主要是河流、淡水湖泊以及浅层地下的水?让每个小组根据这个问题进行讨论，期间教师给予一定的方法和指导。讨论完毕后让学生回答该问题，展示成果。(3)请两名同学在黑板上画出水循环的示意图，其他同学自行在纸上画，画完后，进行比较是否完整、正确，并思考水循环有哪些主要的环节?然后参考课本的“水循环示意图”，根据对比自己画的示意图进行总结和补充。(4)让学生讨论水循环主要分几类，分别说明每个循环的过程，在此期间，教师走入小组中，根据学生的疑问进行解答，几分钟后，组长派一个代表写出答案，组内其他成员进行补充和修正。(5)教师要求学生参考课本内容，提出“水循环的意义”这个问题，让学生进行小组讨论，讨论之后，各组长派一个小组成员就讨论成果进行发言。(6)最后，教师对本课内容进行总结，并积极评价各小组的表现。
二、高中地理分组学习的必要性
卡耐基说:“一个人事业上的成功，人际关系占了百分之八十五，而专业知识仅占百分之十五。”由此可见，人际关系的重要性，但人际关系往往从人与人之间的交流和合作发展而来。高中地理分组学习主要是根据一个或几个问题进行讨论和交流，这种学习方式调动学生的积极参与性，激发学生学习地理的兴趣和求知欲，提高学生的学习效率，对学生产生深远的影响。这种影响表现如下:(1)培养学生独自解决问题的能力。高中地理课堂分组学习的目的是培养学生的想象力和解决问题的能力，在开展地理学习活动中，学生可以大胆提出对问题的想法和解决问题的方法，并根据别人的解决方式产生新的思路。(2)增强学生的团队精神和合作能力。在高中地理分组学习的过程中，每一个小组就相当于一个团队，团队中的每一个成员需要齐心协力，拧成一股绳，一起解决一个又一个问题，相互竞争，相互鼓励。通过分组合作学习，可以使学生相互配合，以达到培养学生的团队合作精神的目标。(3)提高学生学习地理的积极性。地理课堂分组学习过程中，既有合作也有竞争，不管哪一方面，都极大地刺激学生学习地理的动力和兴趣。因此，分组学习可以提高学生学习地理的积极性。(4)有利于师生之间和学生之间的交流。传统教学都是一对多，交流机会很少，基本都是老师说，学生听。在分组学习中，每个小组自行交流讨论，老师以小组为主，指导小组解决问题，增加了师生和学生之间交流的机会。(5)促进学生全面发展。在高中地理分组学习的过程中，教师经常根据不同的内容进行不同的教学方式，如举办辩论赛，可以培养学生辩论的能力以及竞争能力;布置一个小任务，每个小组根据一个课题做一个PPT，培养学生自主学习能力和合作的能力。因此，分组学习可以全方面培养学生的各种技能。(6)活跃课堂气氛。在传统教学模式中，都是教师传授知识，学生被动接受知识，师生之间没有互动性，导致课堂沉闷，没有活力，学生更不愿意听讲。在分组学习中，教师通过提问的方式吸引学生的注意力，然后引导学生进行小组讨论和思考，每个学生都可以大胆提出自己的想法和见解，同时教师可以了解学生的学习情况和心理活动，并能有针对性地对其教育。
水循环的主要动力范文5
关键词：水循环经济；开发利用；可持续发展；发展模式
水是重要的自然资源，是人类赖以生存和社会发展的必要资源。随着社会经济的发展，“水危机”日益显现，人们对于水资源的开发利用研究也经历了由低级向高级发展的过程。起初人们对水资源的研究仅仅局限于对水资源的开发利用，研究水资源的时空分布规律和运动规律，即着重于水资源自然属性的研究。随着人类的进步和社会的发展，特别是现代科技革命，使人们对水资源的研究产生了一个质的飞跃，逐步从水资源自然属性的研究过渡到水资源的社会经济属性研究，从社会经济系统的角度广泛开展对水资源合理开发利用研究，这些研究领域包括水资源与经济发展关系的研究、水环境安全的研究、水权水价的研究、水资源管理体制的研究等。随着水资源的日益短缺，以水资源的节约使用、清洁生产、水循环利用、污水资源化为核心的水循环经济理论与发展模式的研究逐渐成为当今水资源合理开发利用研究的最新方向。
1水循环经济的概念与特征
1.1水循环经济的概念
关于水循环经济的概念，到目前为止学术界并未明确提出，大多数是在循环经济的概念基础上，从城市或产业的角度提出了一些近似的概念。
陈琨[1]从实施水循环经济的模式方面，提出水资源循环经济应该至少包括两层内涵：一是在用水环节，对于跑、冒、滴、漏、污实现最小量化，最大限度地实现水的净化、回收、循环利用，达到或接近水的零排放；二是尊重自然界水的循环规律，在区域范围内，通过经济、工程技术、立法等手段调整水的时空合理分布和利用，维护水的自然循环系统，使水资源得以永续利用。张钡[2]从社会水循环的角度，提出了水产业循环经济的概念，他认为，水产业的循环经济应是一种在对水资源不断循环利用基础上的经济发展模式，其中污水处理资源化、减量化和无害化，是水产业循环经济的一条重要原则和标志。
正确而又合理的水循环经济定义是水循环经济系统分析、核算与制定水循环经济发展模式的基础。综上所述，在对水循环经济及其应用这一研究过程中，虽然各位学者给水循环经济所下的定义，规定的研究对象、研究范围等都有所不同，然而随着社会的进步和研究成果的大量问世，彼此间的差异将逐步缩小。本文认为，水循环经济首先是一种先进的水资源经济发展模式，它是建立在社会水循环系统分析的基础上，遵循循环经济的思想，按照水资源节约、水环境友好的原则，在人们在生产和生活过程中，在水资源开发利用的各个环节，始终贯穿“减量化、再利用、再循环”的原则，重视采用新技术、新材料、新工艺，并以完善的制度建设、管理体制、运行机制和法律体系为保障，提高水的利用效益和效率，最大限度地减轻和降低污染，来实现社会发展的最终可持续性。
1.2水循环经济的特征
根据水循环经济的定义，通过传统水资源利用模式和水循环经济模式的对比分析可以得出，水循环经济作为一种先进的经济发展模式具有如下特征。
1.2.1发展目标上追求效率、效益和可持续的统一性
水循环经济模式在发展目标追求水资源利用的效率、效益和可持续性三者的统一，要求水资源利用模式必须按这三大目标进行重新构建。
（1）效率特征要求水资源利用注重节水，节水应在不降低人民生活质量和经济社会发展能力的前提下，在先进科学技术的支撑下，采取综合措施减少用水过程中的损失、消耗和污染，提高水的利用效率，高效利用水资源。
（2）效益特征表现在中观上水资源配置的高效益，要构建节水型经济系统和节水型社会系统。例如，非农产业的用水效益大大高于农业，低耗水产业的用水效益高于高耗水产业，经济作物的用水效益高于种植业，这要求通过结构调整优化配置水资源，将水从低效益用途配置到高效益领域，提高单位水资源消耗的经济产出。
（3）可持续性是指水资源利用充分考虑了对生态环境的保护，不以牺牲生态环境为代价，这是水循环经济模式追求的最高目标。可持续性主要体现在宏观层面，要求区域发展与水资源承载能力相适应，塑造持续发展型社会；要求一个流域或地区量水而行，以水定发展，打造与当地资源禀赋相适应的产业结构；要求通过统筹规划、合理布局和精心管理，协调好生活、生产和生态用水的关系，将农业、工业的结构布局和城市人口的发展规模控制在水资源承载能力范围之内。
1.2.2管理环节上追求供水、用水和排水等环节的健康循环
发展水循环经济的最终目的是为人类提供健康的水资源生存环境，水循环经济要求水资源利用的各个环节和途径都应追求健康循环，且贯穿于整个水的社会循环过程中。水循环经济的健康、良性循环特征体现在水资源利用的各个环节中，需要贯彻以下三个基本原则。
（1）输入端的减量化原则（Reduce）。要求在供水环节，减少进入生产和消费流程的水资源量，即用较少的水资源投入满足既定的生产或消费需求，在经济活动的源头就做到节约水资源和减少污染。在生产中，要求采用清洁生产技术、节水技术和节水实践，从而减少生产过程中对水资源的需求量；在生活中，要求人们使用节水器具和采用节水实践来减少对水资源的过度需求，从而达到减少废水排放的目的。
（2）过程控制的再利用原则（Reuse）。为了提高水资源的利用效率，要求从上一工序或过程排出的水资源能够直接为下一工序或过程所用，水资源在生产过程中尽量多次重复利用。在生产中，要求企业采用清洁生产和先进技术，以便于排出的水能够不经任何处理就能为另一用途所用；在生活中，鼓励人们采取措施将生活水重复使用后用于冲厕、灌溉等用途。
（3）输出端的再循环原则（Recycle）。要求生产和消费过程中的污水重新变成可以利用的资源而不是无用的废水。废水资源化通常有两种方式：一是水资源循环利用后形成与原来相同的产品，二是水资源循环利用后形成不同的新产品，废水资源化后形成不同的产品可用于不同的用途。再循环原则要求水资源相关者将失去功能的废水恢复功能，从而可以再利用，以使水资源整个流程实现闭合。
1.2.3利用手段上追求科学技术、经济与行政手段的一体化
先进的科学技术是循环经济的核心竞争力，如果没有先进技术的输入，水循环经济所追求的经济和环境多目标将难以从根本上实现。水循环经济的技术支持体系由五类构成，包括替代技术、减量化技术、再利用技术、污水资源化技术、系统化技术等。
有效的经济政策是水循环经济发展的重要推动力和必要保障。水循环经济发展模式要求应充分发挥市场机制对水资源配置的基础作用，充分利用价格、税收和财政等各种经济手段，包括建立征收水资源税制度、上下游生态补偿制度、污水资源化税收优惠制度等，从而实现符合水循环经济发展要求的3R原则。
法律和法规作为一种强制手段可以有效地推动水循环经济的发展，也是所有发达国家普遍采用的重要手段。从目前法制建设的需要来看，我国在水循环经济立法中存在着很多立法空白，极大地影响了水资源循环利用的顺利进行，迫切需要制定新的法律法规来规范各种水资源利用的行为，例如：建立《节水型社会基本法》、《污水资源化利用管理条例》等法律和制度，是水循环经济发展模式在管理手段上的重要特点。2水循环经济国内外研究进展
在水循环的研究与实践应用方面，近年来许多国家和地区结合自己的实际做了大量的工作。这些国家和地区包括：澳大利亚、美国、加拿大、纳米比亚、日本、欧盟成员国以及西亚、非洲、拉丁美洲等国家。Asano等[3]认为水资源需求的数量和调配的范围随着人类生活与社会生产力的发展而不断扩大，一方面社会生产力的发展需要扩展水资源的调配范围；另一方面社会生产力的发展也提高了调水的经济和技术实力。Metcalf[4]从污水再生的角度系统论述了污水处理、处置和回用的基本原理。Beekman[5]从节水减污的角度系统论述了水体保护、循环利用的基本原理。Lund[6]对调水的成本与风险交易以及对自然、经济的影响进行了分析。Glenn-Marie[7]建立了国家层面水资源循环体系和水实物量核算投入产出表，并用于南部非洲国家（如纳米比亚）的水资源核算，进而分析水资源对各部门经济的影响，提出产业发展政策。
其中，澳大利亚无论在水循环研究方面，还是实践方面，都颇为成功。从1977年开始，澳大利亚有关部门便开始着手再生水项目的可行性研究，为了成功举办2000年悉尼奥运会，澳大利亚政府相继出台了《国家水资源管理战略框架》和《NSW城市和社区循环水利用导则》，并建立了相应的循环水管理机构、管理制度和标准；目前，在澳大利亚大约有500个污水处理厂，其中有一半从事循环水的开发，每年大约有150GL到200GL的废水被循环利用。2004年，在澳大利亚国会资助下，澳大利亚技术科学与工程学院出版了《澳大利亚的水循环研究》报告。这份研究报告介绍了澳大利亚当前水循环利用情况，主要强调生活和工业废水的处理程度和循环利用问题。报告讨论了一系列问题，既有国际的，又有国内的经验，并提出了未来水循环利用和管理的24条建议：水循环的定义、水循环经济的必要性、循环水的水权问题、相关制度和标准的修订和建立、循环水项目的可行性研究、循环水成本与价格方案与操作办法、对污水处理过程的技术创新、循环水项目的投融资方式、国家水资源管理机构改革、公众参与循环水项目的必要性等[8]。
随着水资源的日益紧缺，在中国，许多城市将废水循环利用作为满足日益增长水资源需求的一项重要的战略措施，对于水资源节约利用、社会经济系统水循环利用的研究也逐渐开展起来，但仍处于起步阶段，研究深度不够，成果较少。代表成果主要有：陈志恺[9]的“坚持科学发展观建设节水防污型社会研究”，贾绍凤[10]的“社会经济系统水循环研究进展”和陈琨[1]的“我国实施水循环经济模式的途径”等，这些成果对节水型社会的建立、社会经济系统水循环的研究方向、社会经济系统水循环的评价、水循环经济发展模式进行了研究。在实践方面，废水循环利用主要在以下几方面：农业灌溉，同时改善河流质量；作为工业冷却水；市政用水，如草地和树林；酒店和居民区冲洗厕所；经过处理的废水再利用于城市景观绿化；为了更加明确再生水项目执行的可行性，许多水资源短缺和污染严重的城市，如北京、天津、太原、大连和青岛，已选择部分地方和工业园区作为试点。
综上所述，随着水资源危机逐渐加剧以及人类对可持续发展目标的追求，传统的以“扩大水资源供给”为目的的工程水利管理方式以及对水资源不合理的开发、利用方式已经不能适应可持续发展战略对水资源合理开发利用的要求。传统的单一管理方式逐步向水资源与经济社会协调利用的循环经济方式转变，水资源与社会经济之间关系的研究也逐步由过去的单一水文学向多学科交叉延伸。
3水循环经济研究的新理论支柱
关于水循环经济研究的理论基础呈现出多学科交叉发展，可持续发展理论、物质代谢理论以及产业生态学理论逐步成为该领域研究的主要理论支柱。
3.1可持续发展理论
产业革命以来，人类活动对自然的两重性愈加明显，随着人口问题、资源问题、环境问题——即全球问题的提出，可持续发展成为我国，也成为全世界二十一世纪发展经济的主题。这就要求要将水资源合理开发利用提高到人口、经济、资源和环境共同协调发展的高度来认识。可见，“可持续发展”的思想将推进水资源的开发和管理，并由此构成未来水资源管理的新理论。
首先，可持续发展理论要求水资源利用要关注流域尺度或区域惊尺度的可持续发展。由于水资源与水环境系统以流域尺度为基本单元，可持续发展在协调水环境系统与经济系统的关系时，必须以流域整体思想为指导。恢复和逐步改善流域水资源环境系统的功能，是谋求可持续发展的必由之路。
其次，可持续发展理论要求定量描述并分析水环境系统与经济系统的关系，使得水环境核算研究成为当前水环境经济领域的最前沿课题。水环境核算包括实物量核算与价值量核算，实物核算是建立在水循环定量分析的基础上，用实物单位描述经济系统与水资源的输入输出关系；价值核算集中在水环境价值的内涵、类型及量化方法上，水资源价值核算将为水权、水价、排污权等水环境保护市场机制的形成奠定理论基础。
最后，可持续发展理论要求水资源利用从循环经济的角度考虑。循环经济作为生态效率高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少的经济生产模式，在全球范围受到广泛的重视，是对可持续发展的重要贡献。
3.2物质代谢理论
人类社会发展的实质是物质生产和消费方式在不同时期的动态演进，也是人类对自然世界不断进行改造的历史。早在19世纪中叶，马克思就曾注意到城市迅速发展导致养分循环代谢断裂的问题（MetabolicRift），并且指出人类社会与自然界之间存在着相互制约、相互影响的重要生态关联[11]。但这以后，很少有学者在此基础上进一步提出物质代谢研究的重要思想或分析方法。
直到20世纪60年代，Kneese与Ayres以及Leontief等经济学家重新意识到现代经济社会中物质代谢过程的重要性，明确指出应当尽早开展关于物质流系统的研究，并且基于经济学理论和投入产出方法分别提出了物料平衡分析的初步方法，用以解释经济系统的生产与消费以及外部性问题，从而推动了物质代谢研究开始逐渐应用于识别产业经济结构及其导致的环境影响。1988年Ayres首次提出物质代谢（IndustrialMetabolism，也叫产业代谢）的概念，并且指出所谓物质代谢就是现代经济体系运用劳动力要素将原材料转化为产品与废物的一系列物质过程的集合，这标志着物质代谢研究范畴正式确立并得到广泛认可[12]。
进入20世纪90年代，产业生态学的建立和进一步发展为物质代谢理论和成果应用提供了切实的理论依据，促进了现代物质代谢分析技术的发展与繁荣，使得人们逐渐认识到现有的物质生产和消费模式，即物质社会代谢的结构与组织形式，是导致人类社会与自然生态系统之间尖锐冲突的本质根源。由此，以优化或重组物质代谢过程为目标，从根本上转变现行经济结构使之更加符合自然生态规律，已成为实践可持续发展道路的主流方向之一。同样，水循环经济发展模式的研究也需要分析生产、消费等环节的水资源物质流代谢过程，从根本上提出符合水资源节约、高效的经济发展模式，因此，物质代谢理论成为了水循环经济研究的基础理论之一。
3.3产业生态学理论
产业生态学主要以物质和能量代谢为主要研究内容。其主要采用物质利用强度、物质生产力、循环利用率三种指标分析社会经济的物质代谢效率[13]。以生产部门的水资源为例，物质利用强度通过分析部门水资源消耗强度与其相应的经济产出在整个经济系统中所占比例，识别水资源利用效率；物质生产力则将水资源投入作为生产力要素之一，采用单位水资源的产品或产值指标来衡量水资源生产力水平。水资源利用强度越低、水资源生产力水平越高，说明经济体系对于水资源投入的依赖性越小，系统的封闭性越好；水资源循环利用率则用于表征经济系统内部产生的“废水”或“水污染物”的再循环、再利用程度，循环利用率越高，说明耗散损失进入环境的水污染物越小，经济活动对水资源、水环境的压力就越小，而系统的稳定性也越高。
应当指出，虽然自然生态系统的构成与运行模式为重新组织现代经济生产方式与消费提供了一个参照系，但是到目前为止产业生态学并未提出标准的社会经济发展模式来保证这一战略目标的实现，目前关注的焦点问题主要包括：（1）自然生态系统的资源代谢过程的组织和协调机理如何？对于现代社会的生产和消费以及污染物的循环利用有哪些现实意义？例如，水资源在社会经济系统中的代谢规律如何进行定量描述？如何提高废水循环利用率？（2）自然生态系统中的物质分解和再利用的方式有哪些？它们对发现水循环利用的新途径有哪些启示？例如，如何避免经济系统中污水回收和再利用过程本身也可能导致的环境污染？尽管产业生态学理论尚未发展完善，但是其提出的一系列理论方法为水资源的社会经济系统分析和循环经济发展模式制定提供了重要参考价值，使水资源循环经济按照自然生态系统的组成结构、运行规则重构社会经济系统成为可能和可行。4水循环经济研究新方法与手段
在对水循环与经济发展关系研究的方法上，由于水的流动与循环，水环境系统与水社会经济系统在不同时空尺度下进行能量、物质的交换并交互影响，现代水资源与经济发展关系研究必须从系统的角度出发，研究水环境系统与水社会经济系统的整体行为、演化规律及其相互作用，从区域、流域方面加强水资源循环、定量分析。为此，物质流分析技术（MaterialFlowAnalysis,MFA）与投入产出分析技术（Inputandoutput,I/O）成为了水循环经济研究的主流方法。
4.1物质流分析技术（MFA）
物质流分析是根据工业代谢和社会代谢的概念，依自然环境为经济社会系统提供的物质输入，通过加工、贸易、使用、回收、废弃等过程形成的系统内存储，以及返回到自然环境中的物质输出等环节过程进行各类物质统计。根据物质守恒定律，整个系统中的输入量应等于输出量与存储量之和。物质流分析中，主要衡量的是社会经济系统中的物质投入、产出和物质利用效率，只考虑通过研究系统边界的物质输入/输出流，而对系统内部的物质流动结构不再细化反映。物质流分析提供了关于环境与经济体系运行机制的整体理解，使得决策者能够确定关键问题所在、选择优先控制目标和相应政策方案，从而通过改善整个经济体系的物质代谢效率来解决生态环境问题。因此，物质流分析已成为20世纪90年代以来环境管理和政策制订的重要技术方法，广泛为发达国家和国际组织所采用[14]。
从物质流分析和水循环经济的相互关系来看，物质流分析的调控作用主要体现在以下几个方面：
（1）减少水资源供应总量。在社会经济活动中，需水的多少直接决定水资源的供应量和对生态环境的影响程度，水资源消耗的减少意味着水资源供应的减少，其对整个社会经济和环境的意义是极为重要的。通过物质流分析，可以发现各部门、各环节水资源输入量的多少，进而通过技术和管理手段，不断提高水资源利用率和增加水资源循环利用量。
（2）提高水资源利用效率。水资源利用效率反映了水资源消耗与经济发展之间的关系，其中生产技术和工艺是提高水资源利用效率的核心。通过物质流分析，我们可以分析和掌握水资源消耗和产值之间的关系，并通过技术、工艺改造和更新，减少水资源的消耗定额，达到尽可能少的水资源消耗获得预期经济与环境可持续发展的目的。
（3）增加水资源重复利用量。通过对生产过程的水资源利用的物质流分析，寻求提高水资源的重复利用率的途径，可以增加水资源的循环使用量，延长水资源的使用寿命，减少水资源的初始投入，从而最终减少水资源的投入量。企业内部、产业间的水资源重复利用，中水回用，雨水和污水资源化利用等都是提高水资源重复利用的重要内容和形式。
（4）减少最终水污染排放量。实际上，在社会经济活动中，通过提高水资源利用率、增加水资源循环利用量，不但可能减少水资源投入总量（新鲜水量），同时也可以实现减少污水排放的目的。因此，在发展水循环经济的过程中，可以通过提高水资源利用率和循环利用率，实行节约用水，达到减少水污染物排放的目的。
4.2投入产出分析技术（I/O）
投入产出分析起源于美国经济学家瓦西里•列昂惕夫的“投入产出分析”。列昂惕夫1931年开始研究“投入产出分析”，主要用于研究美国的经济结构，1968年联合国把它推荐为国民经济核算方法，现已在许多国家得到推广和应用。我国于1974年开始编制了部分产品的1973年投入产出表。一些省市和一些大中城市也编制了投入产出表。1988年底完成了国家1987年的投入产出表的编制工作。同时，各省、市、自治区（除、台湾外）也都编制了本地区的1987年投入产出表。这些投入产出表不同程度地为中央和地方各有关部门应用于管理、决策，并取得了显著成效[15]。
投入产出模型应用于资源环境问题的研究开始于20世纪70年代，Leontief和Ford[16]用投入产出模型研究空气污染问题，Carter和Ireri[17]用地区间投入产出模型研究加利福利亚和亚利桑那州的水资源调配问题，Thoss和Wiik[18]用投入产出模型研究水资源管理问题，Hendricks[19]用投入产出模型研究水资源的供需平衡问题，谢梅等人[20]用投入产出模型研究北京的城市水资源系统，陈锡康[21]建立了山西省水资源经济投入产出模型并研究水资源价值问题。
将水资源和环境问题纳入投入产出模型中进行研究，为观察经济活动的水资源消耗强度和水污染物排放强度（即计算水资源消耗系数和水污染物排放系数）提供了前提，同时也为进一步利用投入产出表的消耗系数，将水资源消耗和水污染物排放置于国民经济各部门的普遍联系之中，为水循环经济的物质流分析和价值流核算、循环水价格的制定等提供了良好的分析工具；此外，可以将投入产出模型与计量经济模型相结合，预测社会经济各部门未来水资源消耗量和水污染物产生量、排放量，根据水循环经济发展目标，提出产业结构调整的合理化建议，为水资源可持续发展经济模式的探索奠定了基础。
5水循环经济研究的重点问题
水循环经济研究的目标首先是建立科学的水循环经济理论体系；其次是技术体系适宜，经济保持适度发展；第三是选择合适的水循环经济发展模式；第四是要建立良好的水循环经济管理体制和经济运行机制，这也是今后一个时期水循环经济需研究的重点问题。
5.1水循环经济理论体系构建的研究
水循环经济理论体系的构建是水循环经济走向实践的重要基础，需要从以下几个方面着手：（1）不断地寻求理论创新，建立起符合社会经济规律的水循环经济理论与方法体系，从而更好地指导水循环经济发展的实践；（2）加强对水循环经济发展模式的研究和经济学分析，从而不断提高水循环经济模式的运行效率，促进水循环经济模式的推广；（3）加强对于流域、区域、城市和工业园区等水循环经济发展的长期分析，探索水循环经济发展的内在规律，并逐步试点示范，从而更好地服务于水循环经济发展战略与政策的制订；（4）加强对于水循环经济运行的多角度分析，如市场、价格、技术、规划、法律等，从而不断充实和完善水循环经济的内容体系；（5）加强水循环经济与相关学科的对比与借鉴研究，从而不断推进水循环经济理论的完善与发展。5.2水循环经济发展模式选择问题的研究
水循环经济发展模式的选择体现在水循环体系的各个环节之中，包括供水、生产和生活用水、污水资源化、雨水利用等。其目的很清楚，一是节水，减少对自然水资源的索取，二是减少排放，减少对自然水生态的扰动。水循环经济发展模式在人类实践中早有应用，如节水器具，节水的绿色建筑，还有各种中水的回用等。总体来看，对这些模式的研究和分析还不够深入，没有更好地提炼总结，尤其是从经济学角度的分析还有待加强。由于水循环经济概念出现的时间较短，还难以评价各种模式实施的效果，这也都需要加以系统分析[1]。
（1）节约用水模式研究。长期以来我国农业采用大漫灌的灌溉方式，用水量大，利用率低，浪费严重。可见，我国农业节水潜力相当可观，应大力研究和分析农业节水模式，通过节水灌溉和节水农业相结合的办法实现农业节水。要加强对工业行业节水的经济学研究，通过产业布局的调整和产业结构的调整，达到水资源节约利用和水环境污染控制的目的。在城镇，要加强水的循环利用研究，控城镇生活的用水浪费，减少城市给水管网和用水器具漏水损失，充分发挥节水的潜力。要研究和分析各种节水模式的成本和效益，通过成本和效益的比较，选择最优的节约用水模式。
（2）清洁生产模式研究。近年来，世界上大力推广清洁生产，广泛采用循环利用经过处理的工业废水。由于采取这一措施，20年来，日本和德国的工业用水的数量没有增加。美国钢铁业在每吨钢需要的280t水中，只有14t是注入的新水，其余用的都是循环水。至2000年，我国工业废水的重复利用率已经达到70%以上，但与世界先进水平的90%～95%相比，还有不少的差距。根据我国目前的工业用水效率预计，2020年我国工业的年用水量将由现在的1100亿m3增加到2000亿m3，增加用水量约1倍。这就要求我们必须重视工业用水过程的研究，多角度地选择清洁生产模式，改进工艺和流程，进一步提高多次重复循环用水，提高用水的效率。
（3）污水资源化模式研究。工业废水资源化的观念是对传统工业废水末端治理的革命，是工业废水治理的努力方向；城市生活污水的处理可以考虑变集中处理为分散处理，分散处理的主要场所是居民住宅的屋顶。通过在城市建立中水系统，将生活、生产污水处理之后再次使用，从而节约大量的日常用水。经处理过的回用中水，主要可用于冲厕、体育场馆、高尔夫球场、浇灌花草树木、清洁道路、清洗车辆或基建施工、设备冷却、工业用水及其他可接受其水质标准的用水。我国90%以上的城市水域遭到污染，城市污水（包括生活污水和工业废水）以每年6.5%的速度增加，预计到2020年城市污水产生量将达到600亿t以上。因此，污水资源化应是我国21世纪城市水循环经济的着眼点，需要大力研究污水处理技术水平和污水资源化应用的方向。
（4）雨水资源化模式研究。由于自然和历史的原因，在我国北方地区，尤其是西北黄土高原的部分地区极度缺水。按可利用水资源统计，当地人均可利用水资源占用量只有110m3，是全国可利用水资源占有量720m3的15.3%，是世界人均可利用水资源占有量2970m3的3.7%。目前在我国的西部地区有近1000万人的饮用水极度困难。数百年来，西部地区居民积累了丰富的雨水汇集和利用的经验，使他们得以在这里生存。面对发展的需要，这种传统的集水方式受到了资金短缺的制约。为此，今后需要大力开展对西北地区雨水利用方式、雨水利用投融资方式等方面的研究。
（5）海水淡化模式研究。我国拥有1万8千多公里的海岸线和300多万平方公里的海洋管辖区，海水利用和淡化是解决淡水紧缺问题的有效途径。据测算，中国城市的用水中约80%是工业用水，工业用水中约80%是工业冷却用水。如果能够用海水替代现有工业冷却用淡水总用量的30%，就可以使沿海城市节约近20%的淡水资源，同时减少冷却水对环境的污染。我国的海水淡化起步于20世纪60年代，目前在技术上还不够成熟。今后，需要加强对海水淡化技术、海水对工业设备的腐蚀、海水淡化成本与效益、海水淡化产业化等方面的研究，使海水淡化利用成为我国解决缺水问题的重要选择之一。
5.3水循环经济技术创新问题的研究
“节流”与“开源”是解决水资源短缺的两个主要途径，在水资源供应不断减少的今天，其核心在于水的循环利用，即通过污水资源化、雨水资源化、节约用水等措施，增加水资源的间接供应，尽量减少水的使用量，这样不仅可以减少无效需求，减轻供水压力，还可以相应减少污水排放和污水处理的负担，减少对环境的污染。为此，循环用水可以说是实现水资源可持续利用的重要战略措施。循环用水需要采取工程、技术、经济和管理等各项综合措施，特别需要不断更新的污水处理技术、节水技术与设备的支持。
技术创新是为了实现一定的系统目标，考虑系统内外客观因素的制约，对各种可能得到的技术手段进行分析比较，不断研究和寻找新的最佳方案。对水循环经济的技术创新研究，主要是从事技术科学的学者，要将水循环经济的理念与思路引入水的供应、输送、使用、排放、处理和回用等过程中，通过对循环过程中水资源消耗、水循环利用、污水处理、水污染排放的分析，提出减量化、再使用、再循环的工程流程或技术建议。
例如，在社会经济系统中用水部门与行业中，各用水部门与行业都存在节水技术与相关设备；在污水处理厂，要实现污水的资源化利用，必须不断更新处理设施和技术，以提高污水的处理水平；同样，要实现污水的循环利用，需要对饮用水、循环水的管道系统进行技术改造。从经济学的角度，还需要考虑不同技术项目的成本与效益，如引入新的生产流程与工艺以提高水循环利用效率所需要的投入及预期产出。对于企业和区域社会经济发展来看，还要对比分析采取水循环技术的长期成本和短期成本，从而确定水循环技术的可行性。这些工作，需要根据各地的水资源条件、经济社会发展状况、科学技术水平等因素，对各类循环水的技术和设备进行系统的分类，并提出相关的技术识别评价指标，以为水循环经济的发展提供理论指导。
水循环的主要动力范文6
关键词：锅炉 水垢 危害 预防
一、前言
水垢的形成是一个复杂的物理化学过程，其原因有内因和外因两个方面。水中有钙、镁离子及其他重金属离子存在，这是水垢形成的内因；固态物质从过于饱和的炉水中沉淀析出并粘附在金属受热面上，这是水垢形成的外因。当含有钙、镁等盐类杂质的水进入锅炉后，吸收高温烟气传递热量，钙、镁盐类杂质便会发生化学反应，生成难溶物质析出。
二、锅炉水垢事故的成因
锅炉的水垢包括沉积在锅炉下的泥垢以及受热表面的坚硬水垢，造成水垢的主要因素就是由于水质的原因，由于水质中含有一定的镁盐和钙盐，这些盐类在锅炉内部的温度和压力之下就会发生相应的化学和物理变化，从而形成不同类型的水垢。究其形成的根本原因，长期供给超标的给水是锅炉水垢形成的最主要原因，此外，锅炉的设计、结构以及安装与水垢的形成也有着极为密切的关系。锅炉内水垢的形成时一个较为复杂的化学过程和物理过程，由于锅炉的水中含有较高的钙离子和镁离子以及其他的重金属离子，当这些重金属离子进入锅炉内部之后，就会在高温热的催化下发生一系列的化学反应和物理反应，当锅炉内部的水随着热量的升高不断蒸发至一定的浓度后，这些重金属离子形成的难溶物就会附着在锅炉的内部上，这些难溶物一般会附着在受热情况较高的锅炉金属壁上，因此，这些固体沉淀物的形成厚度就会有所不同，那么，这些固体沉淀物便是我们常说的水垢。
三、水垢的危害
水垢对锅炉安全、经济运行有很大的危害作用。其危害主要有：
3.1、 降低锅炉热效率，浪费大量燃料
锅炉接成水垢后，受热面的传热性能变差，燃料燃烧时所放出的热量不能迅速的传递给炉水，因而大量热量被烟气带走，造成排烟温度升高，增加排烟热损失，使锅炉热效率降低。在这种情况下，要想保住锅炉额定参数，就必须更多地向炉膛投加燃料，并加大鼓风和引风来强化燃料燃烧。其结果是使大量未完全燃烧的物质排出烟囱无形中增加了燃料消耗。
3.2 引起金属过热，强度过低，危及安全
锅炉受热面使用的钢材，一般均为碳素钢，在使用过程中，允许金属壁温在450℃以下。锅炉在正常运行时，金属壁温一般为280℃以下当锅炉受热面无水垢时，金属受热后能很快将热量传递给水，这时两者的温差约为30℃。但如果受热面结生水垢，其两者的温差就大了。如：当工作压力为1.25Mpa的锅炉受热面结有1毫米厚的水垢时（混合水垢），金属壁与炉水温差会达到200℃左右.当水垢是3毫米时，金属壁温将上升到580℃，远远超过了钢材的允许温度。这时钢材的抗拉强度就会降低，锅炉受压元件就会在内压作用下发生过热鼓疱、变形、泄漏、甚至爆炸。实测数据表明，金属壁温是随着水垢厚度增加而增加的，水垢越厚，金属壁温就越高，因而事故发生的机率就越大。
3.3 破坏水循环
锅炉水循环有自然水循环和强迫水循环两种形式。自然水循环是靠上升管和下生管的汽水比重不同产生的压力差而进行的水循环。强迫水循环是依靠水泵的机械动力的作用而迫使循环的。无论是那一种形式的水循环，都是经过设计计算的，也就是说保证有足够的流通截面积。当炉管内壁结生水垢后，使得管内流通面积减少，流动阻力增大，破坏了正常的水循环，使得向火面的金属壁温升高。当管路被水垢堵死后，水循环完全停止，金属壁温则更高，长期下去就会发生爆管事故。
3.4 缩短锅炉的使用寿命
一般锅炉的使用寿命在正常使用条件下，能够连续运行20年左右。但现在大部分使用单位的锅炉没有达到这一寿命，有些锅炉因鼓疱面积过大且变形严重不得不作报废处理；有的虽然可以修复，但因修理费用过高，无价值，也不得不报废。当酸洗方法不当或酸洗频繁，也会影响锅炉的使用寿命。
四、水垢的预防
要保证锅炉不结垢或薄垢运行，就要加强锅炉给水处理，这是保证锅炉安全和经济运行的重要环节。预防水垢生成，通常采用下列方法来预防：
4.1 锅内水处理
此法主要是向炉水中加入化学药品，与炉水中形成水垢的钙、镁盐形成疏松的沉渣，然后用排污的方法将沉渣排出炉外，起到防止（或减少）锅炉结垢的作用。炉内加药水处理一般用于小型低压火管锅炉。定期加药主要靠加药罐进行加药；连续加药则在给水设备前，将药连续加入给水中。对于蒸汽锅炉，最好采用连续加药法，这样可使炉内保持药液的均匀。凡采用锅内水处理的，应加强锅炉排污，使已形成的泥渣、泥垢等排出炉外，收到较好效果。
4.2 锅外水处理
这种方法适用于各种的锅炉。目前锅外水处理效果可靠的有石灰+纯碱软化法，是向已经澄清的水中加入适量的生石灰和纯碱达到软化目的。石灰──纯碱软化法有冷法和热法两种。冷法是在室温下进行，使水中残余硬度降至 1.5～2 毫克当量/升。热法是将水温加热到 20～80℃，使水中残余硬度降至 0.3～0.4 毫克当量/升。因此，应尽量采用热法，以提高软化效果。离子交换软化法主要是依靠钠离子交换器中的交换树脂进行软化处理。
4.3 锅炉的除垢处理―――酸洗
4.3.1 酸洗锅炉应具备的条件：
（1）做模拟实验，确保盐酸对该炉的水垢能有效的清除。
（2）锅炉结生水垢的平均厚度在0.5mm以上，且水垢对受热面的覆盖率在80%以上。
（3）锅炉的铆接，胀接，焊接等部位经检查无泄露，切受压元件无严重腐蚀。
4.3.2 酸洗的前期工作：
（1）根据检查的情况，确定酸洗范围：上下锅筒，各集箱，水冷壁管，和对流管束。
（2）清洗的材质：上下锅筒为20g，对流管束，各集箱和水冷壁管为 20（GB3087-86）。（3）清洗介质：4%～5%的盐酸溶液和 0.3%的“02-缓蚀剂”。
4.3.3 SHL20―――13/A锅炉酸洗除垢的有关计算：
（1）盐酸采用 31%的工业盐酸，欲配置 5%的稀盐酸溶液。
纯盐酸量：12500*5%=625kg
（2）“02―――缓蚀剂”需求量：12500*0.3=37.5kg将此折算为31 的工业盐酸 9.375/31=30.24kg因该盐酸用量应从总盐酸用量2016kg 中提取。故该锅炉酸洗时配制的总酸量需用 31 的工业盐酸为 2016-30.24=1985.76kg“02―――缓蚀剂”溶液为：375+30.24+18.75+18.75=442.74kg配制总酸液冷水的用量为：12500-1985.76-442.74=10071.5kg酸洗水冲洗结束后需用0.2～0.3 的碱液进行中和残留的酸液，每吨水加2～3kgNAOH.ZE 则加入 NAOH 的质量为 3*12.5=37.5kg。
4.4 工艺过程
4.4.1 配制溶液前需对购进的工业盐酸的浓度进行复测，以确定工业盐酸的准确浓度，并与标签上的浓度进行比较。
4.4.2 配制 5%的稀盐酸溶液：根据耐腐蚀容器容积的大小可分批次制取. 所需 31%的工业盐酸 1985.76kg，加入的冷水总量为10071.5kg，并搅拌均匀。
五、结束语
锅炉作为一种特种设备，是企业的核心设备之一，因其高压力、大容量，又具有很大的风险，因此保证其安全运行，就显得尤为重要。 因此对于锅炉的水处理，使用单位不能掉以轻心，应防止锅炉结生较厚的水垢，以避免锅炉事故的发生。
参考文献
[1] 杨善让等著.换热设备污垢与对策[M]. 科学出版社， 2004
