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水循环的途径范文1
一、图式表述的结构化思维
在地理教学中的作用
结构化思维是以事物的结构为思维对象，以事物结构的构建为思维过程，通过演绎与归纳、分析与综合等方法，构建整体与个体的排列及相互之间关系的思维方式。结构的构建，可以从多个相对松散的个体要素出发，寻找要素之间的内在联系，通过要素某些共性特征，依据一定的准则进行分类、组合；结构的构建，也可以将认知对象作为一个整体，通过某种分类的准则和策略对认识对象进行层层的分解，拆解出相对独立的分支。结构化思维是对知识整体结构的构建，有利于把握学科本质和学科思想。结构化思维注重结构的横向分类明确、纵向层次分明、整体结构严谨。
结构化思维的图式表述方式，是学习者将认知的思维过程通过简洁的关键词和关系连接，以图式的方式进行可视化表征，将学习者隐性的思维过程显性化，让学习者内在的思维过程可视化。传统的表述对认知对象的理解过程常单纯地依靠文字，因此其表述只能是线性的表达，冗余的文字增加了认知负载，线性的描述则难以直观地呈现认知的层次、结构；结构化思维是以图式的方式表达事物的结构，学习者可以清晰、简明地展示自身的内在思维，在可视化的思维表述过程中进行内在思维的比对、纠正，从而促进师生、生生的思维交互以及知识与思想的交流、传播。
二、结构化思维在地理
知识整体构建的过程与途径
一是基于哲学观念，把握认知对象的本质或认识方法，通过宏观的准则、策略对认知对象的结构进行拆解。
纷繁复杂的地理事物、现象有其各自发生、发展的过程。辩证唯物主义认为，世界的本质是物质，运动是物质存在的形式，是物质固有的属性。自然界中众多的事物、现象，反映的是物质的运动，有着共同的属性特征。以“自然界的水循环”为例，可运用哲学的发展观，从内因和外因两个方面来认识水循环的动力条件；运用哲学的联系观，从直接和间接两个方面理解水循环的地理意义。
课程标准要求“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”，为达成课标的要求，教材首先呈现“相互联系的水体”这一内容，介绍水圈的构成及其特点，即介绍物质的特点，这是学生学习水循环的基础；“水循环的地理意义”强调的是由于水体运动特征而产生的意义。因此，对“自然界的水循环”一节内容的结构可宏观地拆解为“物质”和“运动”两个组成部分，转换成问题则是：“是什么物质”“物质怎样运动”“运动产生什么影响”。
二是基于学科思想方法，建立逻辑主线，初步形成认知的框架体系。
空间观念是地理学的独特思想，空间属性包含了空间位置、空间分布、空间运动、空间联系、空间演变等。“自然界的水循环”一节中，“相互联系的水体”介绍水圈水体的构成和各水体相互转化的关系，其中水圈的各种水体的理化性质的差异与其所处的空间分布有着极大的关联。
“水循环的过程”则揭示水体空间分布的差异引起了水体空间的变化和运动，进而形成的动态循环系统，按其发生的空间领域可分为海上内循环、陆地内循环、海陆间循环；“水循环的意义”的产生着眼于水体的空间变化，通过水体的介质作用实现物质与能量的空间转移、变化，从而形成空间的联系。根据上述认知的宏观策略和逻辑主线，建立本节的逻辑路线，如图1所示。
基于地理学科的空间思想，以地理空间视角认识物质在空间的分布特征、物质运动在空间的演化、运动导致物质与能量空间的转移与变化。这样的认识策略和思维方法，是一种普适性的构建，无论是对于自然地理的大气运动、岩石圈的物质运动等，还是对于人文地理的资源的跨区域调配、人口的迁移等地理现象的认知与解读都有着思维方法上的指导意义。
三是运用地理方法，进一步揭示要素之间的关系，形成递阶的层次分析。
递阶的层次分析过程，是运用学科方法，如分析和综合、归纳和演绎等逻辑思维方法，揭示地理事物和现象发生、发展和演化的过程，理解地理事物和现象的时空分布规律、意义、作用等问题的逻辑推导过程；递阶的层次分析过程，是依据要素的概括程度或统摄水平，理顺要素的上下位关系，形成层次分明的结构体系。依据上述哲学观和学科思想，构建本节的知识与思维结构（如图2）。
水循环的途径范文2
关键词 水资源；水资源资产；资源资产化管理；社会水循环；二元水循环
中图分类号 X196 文献标识码 A 文章编号 1002-2104（2016）01-0083-06 doi：10.3969/j.issn.1002-2104.2016.01.012
自然资源是经济社会发展的物质基础，自然资源的稀缺性决定自然资源具有资产化管理的基础。自然资源的资产化管理是将自然资源按照资产进行运营管理，是发挥市场配置资源决定作用的重要举措，是系统完整的生态文明制度体系的组成部分。十八届三中全会明确提出健全国家自然资源资产管理体制。
水资源是生态环境系统最活跃，影响最广泛的自然资源之一。水资源同时是特殊的自然资源，既是经济发展不可或缺的生产要素，又是生命不可缺少的自然资源，也是生态环境必不可少的基石。然而，我国发生严重水危机，水资源短缺、水环境恶化，严重威胁着人类健康、区域经济社会可持续发展、生态文明建设。这种水危机表面上是经济社会发展与水资源开发、利用与保护之间的矛盾，其根源是我国水资源管理体制的不完善。丹尼尔・科尔认为所有适用于资源环境保护的方法最终都建立在财产权的基础上[1]。就水的财产权而言，我国实行的是国家（全民）所有的制度。
我国水资源归国家所有，国务院代为实施所有权，然而国务院难以行使所有权，在水资源管理中，将此权利赋予国务院水行政主管部门。水资源可以看作是水行政主管部门作为水资源管理人（人）进行管理。国务院水行政主管部门对各省份水行政主管部门具有业务指导关系，相当于将各省份和各流域的水资源所有权委托于地方水行政主管部门和各流域委员会。依次逐级委托，形成多级机制。这种国家（全民）所有权存在一定的问题，且在我国水资源管理中广为体现。一是公共资源管理人的激励问题。各级水资源管理者并不是受利润机制驱使其像管理私有资产一样有效管理。即使各管理者做出不恰当的管理决策，其个人并不会受到经济损失，经济损失将会外部化。二是管理者的短视行为。地方水资源管理者向地方行政首长负责，水资源管理者可能实施比私人所有者更为短视的措施，损害其管理的水资源与水环境。这种情况在地方政府经济发展“锦标赛”的晋升模式下更为显著。
对此，部分学者提出水资源资产化管理的方式应对上述不足[2-4]，以期引入市场机制进行水资源的优化配置与管理。然而，由于相关理论研究的不足，水资源的资产化管理还存在一定的问题。一是资产的私有产权导向与国家所有水资源产权的矛盾；二是资产的经济属性与水资源多重属性（功能）不匹配的问题。此外，由于水资源资产的界定不清楚，大多学者将水资源资产管理作为水资源管理的对立面提出，意欲将所有的水资源都资产化管理，这种管理方式势必危害生态安全，造成水危机。
我国实施了水资源行政许可制度和水资源有偿使用制度，并且结合总量控制和定额管理。就水资源权属而言，我国实行的是混合财产权制度，即国家具有水资源所有权，使用者依法获得水资源使用行政许可之后，并且缴纳一定的水资源费用之后行使水资源的使用权和收益权等。并且，在行政许可制度中利用区域（流域）总量控制区域（流域）水资源的使用量，利用定额管理控制每个企业的行政许可取水量。同时我国还规定，节约的水资源量可以用于水权交易。我国现行的水资源管理制度使得我国水资源具有资产化管理的雏形，但是就如自由市场保护主义所言，“该制度是政府创造、监督并限制市场（主要是水资产市场）交易的制度”。在我国水权交易的实践中，无不体现了“政府创造、监督并限制市场交易”这句自由市场保护主义的担忧[1]。
王喜峰：基于二元水循环理论的水资源资产化管理框架构建
中国人口・资源与环境 2016年 第1期对于以上不足，本文提出若干问题并给予解答，一是水资源资产是什么？二是水资源资产实现路径是什么？三是水资源资产管理的内涵和外延是什么？四是水资源资产管理与水资源管理的关系是什么？五是具体的水资源资产措施是什么？
1 二元水循环理论及其与水资源资产化管理的耦合1.1 二元水循环理论
二元水循环理论是水资源领域的重要理论之一，在我国广为应用并指导解决实际问题[5]。该理论认为自人类社会开始开发利用水资源，单一的自然水循环结构变为“自然-社会”二元的水循环结构，两者相互作用、相互影响[6]。
对于自然水循环，其驱动力是太阳辐射和地球引力，其完整的路径为“降水-产流-蒸发-排泄”。随着经济社会的不断发展，人类活动逐渐成为驱动水循环的另一大因素，有学者将这种驱动社会水循环的因素合称为“社会势”[7]。社会水循环的源动力是用水需求，只有用水需求才能构成循环路径。人类经济社会发展的实际需要，利用设施从自然水体或者直接从雨水进行取水活动，将这部分水资源供给实际经济社会生态环境等实际的用水部门，在生产生活等实际活动中，水资源以成为产品一部分等方式被实际消耗，其他水资源则由入渗和排放回归到自然水体中。在配给机制上，由于经济社会用水需求的驱动，水通量从社会势高的地方向低的地方移动，社会势包括政治势、经济势、政策势等。
现有的基于水资源的调控管理措施也将目光投向了基于社会水循环通量的调控管理，例如基于ET的调控措施等[8]。社会水循环调控管理的目的是保障用水安全、合理分配水资源、提高用水效率和效益等，同时也保证环境用水与经济社会用水的平衡、排污量的平衡以及经济社会取水量和水资源可供给量的平衡。社会水循环的调控环节包括，取水调控、用水调控、排水调控。以上调控环节是基于社会水循环循环路径，且分别对应着最严格水资源管理制度的“三条红线”，即取水红线、用水效率红线、入河排污红线。
1.2 水资源资产定义
水资源的资产化管理指将水资源按照资产进行管理，就资产定义来说，管理者对具有使用价值并且能够带来收益的水资源按照市场机制进行管理。资产是指能给企业目前和未来的经营带来利益，企业（个人）有权支配使用的经济资源[9]。虽然不同的领域对资产的定义有一定的差别，但是其具有共同的特征即：①预期带来经济利益；②为企业拥有或者控制的资源；③企业过去的交易或者事项形成；④能够用货币计量[9]。
现有的水资源资产管理研究大多将水资源资产管理与水资源管理对立，认为水资源资产管理是水资源管理的“纠正”，在隐性中认为所有的水资源都应该按照资产进行管理。水的功能有：健康功能、生物栖息地功能、溶解质和悬移质的载体、生产功能。在人类使用水资源之前，单一的自然水循环机制主要强调水资源的生态环境功能，随着社会水循环的形成，水资源的经济社会功能越来越重要，社会水循环通量能够产生大量收益，这部分水资源在定义上符合水资产的范畴，应该按照资产进行管理。就功能而言，水资源的经济功能只是水资源功能的一部分，将承担其他功能的水资源按照资产进行管理，一是产权的主体缺失，难以有效运行；二是经济驱动对水资源的无尽消费，势必对生态环境造成严重灾难。
除了水资源功能的差异之外，水资源的物品属性差异也导致不能将所有的水资源作为水资源资产进行管理。根据竞争性和排他性的高低，可将水资源分为私人物品、公共池塘物品、俱乐部物品、公共物品（见表1）。作为公共物品的水资源，是人类生存和发展、生存环境的重要组成部分。作为私人物品的水资源是生产生活的重要资源。水资源的公共和私人物品的双重属性决定了用于生产生活的水资源可以作为资产进行管理[10]。
可以看出水资源的资产的概念小于水资源的概念。 水资源资产相对于水资源来说，是能够具体体现水资源经济功能的那部分水资源，并且能够被主体拥有、控制、交换。可以水资源资产是进入生产生活的那部分水资源，这与二元水循环理论中的社会水循环通量是重合的，应用“自然-社会”二元水循环理论对水资源进行资产化管理是可行的。
1.3 社会水循环理论耦合水资源资产化管理的路径
由于水资源资产与社会水循环通量是重合的，社会水循环理论乃至二元水循环理论对于水资源的资产化管理有深刻的借鉴意义。在水资源资产化管理中主要存在水资源资产内涵不明晰、资产监管体系不完善、资产用途管制不到位以及资产产权体制缺失等突出问题。根据社会水循环理论可以有效解决上述问题，这也是社会水循环理论耦合水资源资产化管理的路径。
第一，社会水循环通量的有效界定水资源资产化管理内涵和范围。社会水循环表现形式为水资源在经济社会系统中循环，直接以水资源资产的形式创造经济社会价值，具有非常强烈的经济属性。水资源资产的范畴与社会水循环的通量的范畴重合，利用社会水循环理论对其通量进行界定可以有效界定水资源资产的内涵和范围，避免水资源资产范围过大造成水资源资产化管理与传统水资源管理的“换汤不换药”。
第二，针对社会水循环的循环途径的监管有效完善水资源资产的监管体系。现有的社会水循环循环途径为“取水-给水处理-配水-一次利用-重复利用-污水处理-再生回用-排水”。虽然环节较多，但是其基本循环过程还是“取水-用水-排水”三个环节，针对这三个环节的有效监管，显然要比现有的对流域区域控制断面的监管更加有效果，也更加有针对性。在美国资源能源和环境的政策中，也多是针对微观企业的环境因素通量的进口和出口进行监管。这样做一是节约国家过多的监管投入，可以将投入以立法的形式附属在设备中；二是对监管更有针对性，特别是在水资源资产的监管体系建设中。
第三，社会水循环的相对闭合性有效解决用途管制制度与水的流动性的矛盾的问题。用途管制是国土空间开发中的重要内容，将国土空间分为生产、生活、生态等用途，并且对国土空间的用途进行管制。水资源资产也具有与国土用途管制相似的合理性，但是自然水资源具有流动性和循环性，一个地区的生态用水可能流动到下一个地区作为生产用水。社会水循环具有相对闭合的特征，进入社会系统的水资源要发挥作用完成后返回到的自然系统中。而用途管制中的生产、生活用水就是社会水循环通量的范畴，对水资源资产的严格管理就是保护用于生态的水资源。用途管制也是水资源资产具有稀缺性的基础。
第四，社会水循环通量有效解决水资源资产产权不清晰的问题。水资源产权属于国家所有，我国在对水资源产权进行设定时存在的问题是意图设计制度对绝大部分的水资源进行产权界定。如上述水资源功能较多，真正作用于经济社会的是社会水循环部分，将该部分的使用权、收益权等界定清楚即可对水资源资产进行市场化操作。其他水资源的所有权由国家所有，并且有权利在特殊时期进行配置，如极度干旱和突发污染事件时的水救济等。对社会水循环通量部分的水资源的产权界定就是对水资源资产的产权界定，从根本上解决了市场配置水资源资产的决定性作用的制度问题，又有效保护用于生态的水资源。
2 基于二元水循环理论的水资源资产管理框架的构建2.1 水资源资产管理的内涵与外延
水资源资产为进入到社会水循环的水资源，因此水资源资产管理是水资源管理的重要部分，即为对社会水循环通量部分管理。其管理根据资产的性质可以分为水资源资产的界定管理、交换管理、使用管理、处置管理等，对应于社会水循环的各个环节。
水资源资产管理与传统的水资源管理有一定的不同，在一定程度上弥补传统水资源管理的不足。一是弥补了传统水资源管理处理公共产权与私有产权相容上的不足；二是弥补了取水许可与交易用水兼容上的不足；三是弥补微观水资源配置与水事管制不协调上的不足；四是弥补了私有资本进入公共工程上的不足。可以看出，水资源资产管理是水资源管理的重要部分，同时也是发挥市场配置经济社会用水资源的决定性作用的所在，是弥补水资源管理行政特色过重的所在。
2.2 水资源资产管理与水资源管理的分层
根据上述分析，水资源资产管理是水资源管理的一部分，是对进入社会水循环部分的水资源按照资产的性质进行管理。由于水资源资产可以由市场决定配置，这与传统的水资源管理的行政配置有一定的矛盾。在上述分析的基础上，本文认为可以通过分层管理来有效界定水资源管理中的政府与市场的关系。国家和地方政府在现有水资源管理制度的基础上进行宏观、中观的水资源管理，市场在水资源资产的微观管理中发挥决定性作用。
从宏观层面来说，国家是水资源的所有者，是水资源所有权利的根源，在这个层面对中观层面的水资源进行配置和管理。在宏观层面即可以界定出各中观层面的水资源资产的范围、产权界定、监管制度和用途管制等。除了水资源资产的宏观制度设计之外，国家不参与水资源资产的微观运作。国家的权是按照国家的水资源情况和经济社会发展特点确定各地区的分水（可取水）情况，即宏观的水资源配置。国家的责保证国家战略需要、保障区域的生活用水安全、保障区域环境生态用水安全。国家的利是通过统筹开发利用和保护，使得区域经济、社会、环境健康地、可持续地发展。
从中观层面来说，以宏观层面的配置方案和制度设计为基础，对区域的水资源进行管理。中观层面的水资源管理既包括水资源行政管理，也包括水资源资产管理。这一层面的水资源资产管理主要是地方政府间的水权转换、水生态补偿等，其主体是地方政府。交换的驱动因素不一定只是经济社会因素，也包括行政意志主导的水生态救助等。地方水行政部分主要是对区域的水生态进行有效保护，以及对区域的微观涉水活动进行初始赋权。地方的取水方式、量、质、域等要严格按照国家、流域、上级行政的要求进行，其主要依据是区域的水资源可利用量，即当地水资源量扣除生态环境用水量，以及相关总体和行业规划等。
从微观层面来说，市场是水资源资产管理的决定性因素。在宏观和中观水资源管理的基础上，各具有水资源资产的使用权的所有者按照既定的制度和规范进行市场化运作，水资源资产在市场机制的决定下进入到效率较高的行业，体现不同区域的水资源的稀缺性，同时也为“以水定产、以水定量”提供制度基础。
2.3 根据二元水循环理论的水资源资产的权属分解
考虑到水资源的特殊性，私有化难以推行。在公共产权的基础上，针对以上问题进行制度设计。在取水环节要引入“私有产权”或者类似“私有产权”的水资源资产产权制度。现代的产权制度将产权分为所有权、使用权、占有权、处置权、收益权。在取水环节，可以将所有权归国家所有，使用权（这里主要是取水权）按照一定的原则归相关利益主体所有。也就是说，国家所有的权利主要集中在没有进入社会水循环时的自然水资源，即取水环节之前的所有水资源。一旦经地方政府的许可进入社会水循环领域，微观主体即拥有类似私有产权的权利，即拥有除所有权之外的其他所有权利。
对于取用的水，生产的前过程对应的是用水，生产的中过程对应的是耗水，生产的后过程是排水。对应到产权的属性用水过程对应的是水的使用权，耗水对应的是水的收益权，排水过程对应的水的处置权。耗水过程即是通过用水，将水资源与其他资源结合形成产品（服务），耗去的这部分水资源真正形成了收益，体现了水资源的收益权。这部分权利归权益主体所有。耗水量是行业真正使用的水资源，是区域水资源的绝对减量（虽然部分水资源的耗去没有直接形成收益），对国家所有的水资源形成了减量，在绝对量上具有了外部性。因此对耗水量的计量非常有意义，国家可以据此来制定水资源宏观配置政策和水资源资产产权政策。耗水过程体现了收益权，这部分权益不能用于直接交换。在用途管制和监管时，可以据此进行。
对于排水过程，体现着用水户的处置权。这部分过程要深入体现国家用途管制和监管的权利。对于完全脱离生产过程的废水（脱离一次生产线，进而还可以被其他生产线使用的废水不属于完全脱离生产过程），国家或地方政府对这部分水进行严格用途管制和监管。对于农业而言，排水过程一般是回归自然循环过程，例如回归到河流、湖泊、地下水等，但是这部分水一般含有面源污染物质，国家要进行监管。对于工业而言，一部分废水经过处理再回归水体。这部分水对于自然水循环非常重要，不需要行业间将这部分进行经营。用途管制和监管体制要对这部分水资源资产重点处理。也就是说，完全脱离生产环节的水资源属于国家所有，国家强制企业行业对这部分水资源资产进行优良化处理，不能私自经营。
2.4 根据二元水循环理论的行业水资源资产管理设计
从社会水循环示意图来看（见图1），社会水循环主要存在“供水、用水、排水”3个环节。其中供水分为地表水和地下水，供水对象主要是农业、工业、生活、生态四个部门。社会水循环与自然水循环密切相关，从图中可以看出，人类社会从自然水体中取水（地表、地下），经过自来水厂制水（或者自取水单元制水），向用水单元输水完成供水环节；用水单元配水、直接（间接）用水、或者在用水单元内循环用水，完成用水环节；用水单元排放废水，污水处理厂（或自取水配套污水处理设施）收集、处理、向自然界排放完成排水环节；此外一部分用水单元收集废水、处理形成再生水，并循环利用，形成回用环节。
（1）农业用水。农业部门的用水一般有三种形式：一是来自于农村田间农田水利设施的地表水资源；二是经机井等灌溉措施抽自地下的水资源；三是由大中型取水设施从大中型水体（地表和地下）抽取的水资源经农田水利水系送往各个用户。对于第一种而言，这部分多为雨水的直接（间接）利用范畴，可以作为自然水循环一部分，因此这 部分水资源的资产产权可以直接归为直接利益者。例如，在不影响水循环的基础上，在土地上的使用权和所有权随着土地承包权归土地承包者，集体所有的水塘等的水体，水资源的所有权和使用权归集体所有，其具体使用方式由集体用水组织决定。对于第二种而言，由于地下水的特性，需对该部分取水以进行许可的形式进行管制，其取水方式和取水量由取水权严格界定（地下水资源所有权归国家所有，地方政府按照水资源情况设定取用地下水定额，允许利益者之间使用权交易）。对于第三种，国家设定初始水权，允许利益者内部之间使用权交易，或者与其他行业用水户进行使用权交易。
（2）工业用水。工业用水一般来自三种方式。一是来自城市建设部门的供水（自来水）；二是来自自建的取用地表水设施的供水；三是来自自建的取用地下水设施的供水。这些取水具有取水许可证，并且取水量根据行业用水定额决定。对于第一种方式，各行业企业按照所用水量与行业水价进行缴费。按照行业用水定额进行严格用途管制。对于第二种方式，行业企业严格按照取水许可和行业定额进行取水，对于行业企业扩建可以向农业部门购买地表水取水权，区域内行业总取水要求不能高于交易前的取水量。对于第三种方式，工业行业可以购买农业的地下水取水权，要求与第二种方式一样。
在用途管制方面，工业要划分特殊工业和一般工业。特殊工业包括电力行业（主要是火核电行业）、钢铁、化工、饮料等行业，这些行业用水量较大，万元增加值用水量较一般工业行业较大，对于这些行业，可以考虑鼓励取水权向经营权的转换，即在通过技术更新减少耗水量的前提下，可以将取水权转向用水效率较高的行业。
（3）生活用水。生活用水主要由以下几种方式，一是来自城市建设部门的集中供水；二是来自分散供水。对于第一种而言，可以将取水后的水资源的经营权下放到城市建设部门的供水机构，也可以按照一定的方式引入私有机构加入，吸纳社会资本。对于第二种而言，其方式也有不同，可以分为家庭用的自采用水和（农村）集体自采用水，对于后者要按照用水合作组织的方式发放取水许可证，对于前者根据当地实际情况，逐步向后者转移。这部分用水是我国水法规定保证级别较高的用水，对该部分用水要进行严格的用途管制。
（4）生态环境用水。生态环境用水一部分是不允许开采的水资源，这部分没有进入社会水循环部分，其资产产权归国家所有，属于国家保护。另外一部分为城市建设等部门使用的再生水，用于河道等生态用水，这部分一旦进入自然水体，其资产产权归国家所有，被国家保护。需要说明的是，对于城建部门使用再生水喷洒市内植被等所用的水，一般作为生活用水。
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Framework of Water Resource Capitalization Management Based on
Dualistic Naturesocial Water Cycle Theory
WANG Xifeng1，2
（1.Renmin University of China， School of Environment， Beijing 100872， China；
2.Institute of Quantitative & Technical Economics， Chinese Academy of Social Sciences， Beijing 100732， China）
水循环的途径范文3
对于教材，前面已经研究了汽化和液化、熔解和凝固，学习升华和凝华后，对物态变化知识才有较为全面的了解。因此，这一节教材是物态变化的一个不可或缺的重要内容，教学的重点：对升华和凝华现象的认识，对规律的理解和应用，与地球上水的循环，教学的难点：认识升华和凝华是固态和气态之间的直接变化及水的循环。
二、学情分析
七年级学生，对科学有浓厚的好奇心，在教学中应注意将其不断上升为学习的兴趣和志趣。学生有一定的生活经验，但不一定有正确的认识，因此需要纠正学生对直接经验的片面或错误的认识，建立正确的物理概念。学生已经学习了汽化和液化、熔解和凝固，有了一定的知识基础，但需注意辨析各种物态变化间的区别及研究方法的相似性。
三、教学目标制定
1、知识与技能。知道升华和凝华的概念；知道升华要吸热，凝华要放热；知道生活中的升华和凝华现象并解释现象；了解水循环的成因、途径、类型及其重要性。
2、过程与方法。通过学生自主参与、积极质疑、实验探究和分析论证的过程，训练学生的科学探究能力，根据实验事实分析过程及其原理的思维方法，渗透事物间相互联系和转化的辩证唯物主义观点。
3、情感态度与价值观。在探究升华和凝华现象中，感受成功的喜悦，体会与师生间合作交流的重要性，加深师生间的情感，激发学生对学习科学的浓厚兴趣，培养学生严谨求实的科学态度，通过联系实际，感知升华和凝华是十分重要的物理现象和有广泛的应用，体会水循环的重要性，增强环保意识。
四、教学过程与设计意图
五、设计反思
水循环的途径范文4
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。
5.4水循环经济管理体制及经济机制问题的研究
水循环的途径范文5
[关键词] 水资源 循环经济 再利用 意义
1 前言
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社会经济属性的研究，从社会经济系统的角度广泛开展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。
2 水循环经济的概念与特征
2.1 水循环经济的概念
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，使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，从而实现社会发展的最终可持续性。
2.2 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：
2.2.1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上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，在不降低人民生活质量和经济社会发展能力的前提下，采取综合措施减少用水过程中的损失、消耗和污染，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。
（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。
2.2.2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。水循环经济需要贯彻以下三个基本原则：
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。
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。
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。
2.2.3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。
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，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，是水循环经济发展模式在管理手段上的重要特点。
3 水资源再利用模式
水资源再利用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。水资源再利用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。
3.1节约用水模式。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。
3.2清洁生产模式。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280 t水中，只有14 t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。
3.3污水资源化模式。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。
3.4雨水资源化模式。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110 m3，是全国人均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。
3.5海水淡化模式。我国拥有1万8000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。
4 水资源再利用技术的创新
“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，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。从经济学的角度看，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所需要的投入及预期产出。从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，为水循环经济的发展提供理论指导。
5 水循环经济管理体制及经济机制
长期以来，我国实行水资源分部门管理的体制，水量与水质、地表水与地下水等分割管理，水资源的分割管理导致部门职能交叉、政出多门、推萎扯皮、管理效率低下等诸多弊端。随着社会经济近年来的快速发展，不少地区的水短缺和水污染等水问题日显严重，传统的水资源分割管理模式越来越成为制约水资源可持续利用的障碍。加强水循环经济管理体制和经济机制问题的研究是实践水循环经济工作的突破口，更是实现社会经济可持续发展目标的迫切要求。水循环经济管理体制和经济机制的研究包括循环水权制度的研究、循环水权交易市场的研究、循环水价的研究、水循环经济政府财政和税收的研究、有关循环水的法律法规的建立和完善研究等。
6 结论
我国是一个水资源严重缺乏的国家，迫切需要在包括工业、农业等在内的各个领域引入水与资源可持续利用的概念与技术。通过水循环与资源的回收，不仅可以节约水和资源，减少对环境的依赖，还可以最大限度地减少废水排放，保护环境。因此，建立水循环经济与水资源再利用体系研究是非常有意义的。
参考文献：
[1] 王晓昌,张荔,袁宠林,等.水资源利用与保护[M].北京:高等教育出版社,2008.
水循环的途径范文6
关键词：排水系统；问题；措施
传统观念上的排水系统是以防止雨洪内涝、排除和处理污水、保护城市公共水域水质为目的，认为污水是有害的、应尽快排除到城市下游。这种观念的结果往往是保护了局部的生活环境，而危害了广大流域地区。给水系统和排水系统好比是城市水循环的动脉与静脉，排水系统起到回收城市污水和净化再生，畅通城市水循环的作用。因此，排水系统的定位应从以前的防洪减灾、防污减灾转向污水的资源化，从而恢复健康水循环和良好水环境，维系水资源可持续利用。
1 城市排水系统存在的问题
1.1 建设程序不正确
1.1.1 厂区建设与污水收集系统建设不同步
由于厂区建设难度小，而厂外收集系统的建设难度较大，尤其是老城区排水系统改造难度更大，所以建设单位往往先建污水厂，然后根据道路改造或资金情况逐步建设收集系统。这就造成了厂区建设规模和进厂水水质难以合理确定，投入运行后实际值与设计值相差较大。在我国已建成的城市污水处理厂中，由于上述情况，导致污水厂没有获得应有的投资效益和环境效益。
1.1.2 污水管道未形成系统
对于老城区来说，虽然污水截流干管已经铺设，但由于规划接入的排水系统未进行改造或改造不彻底，所以污水就不能全部进入截流干管，形成不了完整的排水系统。这就出现了以下这种现象，一是，由于部分污水继续排河而使得水体继续受到污染；二是，污水截流干管未充分发挥作用。
对于新建区来讲，虽然按照规划埋设了污水管道，但污水干管未事先埋设，使得已经埋设的污水管道的污水没有出路，不能形成完整的污水收集系统。其后果是：一方面，已埋设的污水管道所收集的污水继续接入雨水管道污染水体；一方面，即使干管再埋设好，但支管改造难度增加，也会造成排水系统混乱。
1.2 排水体制选择不合理
1.2.1 不切实际地选择分流制
分流制有点很多，但对于不发达城市的老城区来说，如道路不改造拓宽，小区不改造建设，即使污水主干管已经形成，那么也无法实施雨、污分流。其结果是：一方面污水还是走雨水管道排河，继续污染水体；一方面污水总干管被闲置，造成投资浪费。
1.2.2 不完全合流制的截流倍数过小
为了防止水体被污染，雨季时污水截流井有一个截流倍数（一般为1～4）。而在实际使用时发现，很多城市的截流井截流倍数很小，有的仅为0～0.5。出现该情况的原因为：污水流量未预测准确，排水管尺寸不够，导致一下雨截流井就溢流入河。
1.3 管材和接口形式不正确
1.3.1 使用管材不当
国家明文规定，为了保证管道接口质量和防止地下水大量渗入，∮
1.3.2 不重视接口形式和质量
有些地方排水管不采用承接式排水管，或对大口径平接口的质量不重视，因而造成地下水大量渗入，这使得进厂污水的有机物浓度偏低，同时还会造成地面沉降而产生事故。
2 城市排水系统的改进措施
2.1 污水收集系统的建设
污水收集系统不仅要与厂区同步建设，而且要使已埋设的污水管道尽快形成系统，以便有效地减轻对城市及周围水体污染，同时为城市污水的集中处理打下基础。在进行具体道路下的污水管道设计时，应尽量使先修道路下的污水管道成为干管，这样有利于后继道路的污水接入，使污水管道尽快形成系统，使排水系统的建设真正与形势发展相适应，与开发步骤相配合。
2.2 排水体制的选择
排水体制应根据当地具体条件经过综合权衡和详细的费用效益分析后确定。在进行选择时，城市规模也是一个需要考虑的重要因素：
（1）大城市的新建区应采用分流制，如降水量很多，则应将老城区的合流制逐步改造成分流制，这样有利于水体环境质量的真正改善。
（2）降雨量很多的中等城市远期宜考虑全面采用分流制，近期可考虑分流制与合流制并存。具体选择应根据城市总体规划和实际情况，经技术经济比较后确定。
（3）许多小城市，由于经济实力弱，未建有完善的排水管网。为了尽快改善污染状况，在这些雨水量不大的地区可采用合流制排水系统。
2.3 管材的选用
管材选用一方面要符合国家有关规定，另一方面要满足使用要求。管径小于800mm的混凝土排水管必须选用承插式排水管以便保证接口施工质量，防止地下水大量渗入，管顶覆土厚度大于2m的承插式排水管不允许用预应力混凝土输水管和自应力混凝土输水管代替，采用UPVC排水管时，应使管顶覆土厚度大于0.8m，在地下水位高的地区还应考虑覆土厚度对管道的抗浮影响。
2.4 排水系统的规划
在进行排水系统规划时，应对整个城市的功能分区、工农业分布、排水管网及污水处理现状等做周密的调查，调查现有的和预测潜在的再生水用户的地理位置及水量与水质的需求，并将结果反映到给排水专业规划中。恰当地确定排水分区、污水净化厂的位置与个数，改变将污水处理厂摆放在城市最下游进行高度集中处理的传统做法。在进行扩建和新建污水处理厂的设计时，要近、远期结合考虑污水回用的需要，选择污水深度处理系统，预留污水深度处理的发展用地，使污水处理、深度处理系统和回用系统的总投资之和为最小。
在进行排水管网的规划时，要把雨水、污水的收集、处理和综合利用结合起来，逐步转变目前的雨、污水合流制或不完全分流制为完全的分流制系统。雨、污水的分流有利于对不同性质的水采用不同方法处理和控制，有利于雨水的收集、贮存、处理和利用，避免洪涝灾害，增加城市可用水资源，同时也有利于减轻城市面源污染。
在规划中还应注意要妥善处理和处置污水处理厂产生的大量污泥，避免产生二次污染，危害社会环境。污泥处置的最终出路应是作为农业肥料，充分利用污泥中富含的N、P、K等营养物质，既可避免污染，又可以创造经济效益。
3 结 语
在新形势下，排水系统被赋予了新的生命，它是水循环中水质与水量的连接点，再生水利用是良好水循环中质与量的桥梁。污水的资源化、污水的再生和利用既提高了水的利用率，又有效地保护了水环境，有利于实现城市水系统的健康、良性循环。
参考文献
[1]汤利华.城市污水处理厂的设计水质探讨[J].安徽建筑工业学院学报（自然科学版），2005，（1）.
