小型气象站工作原理_小型气象站系统设计
1.通讯基站系统防雷设计方案浅析:基站防雷
2.关于高尔夫球场排水系统的论文怎么写?
3.水再用的原因
4.跪求:基于DSP技术的节能减排系统设计的文献
最初的风光互补发电系统,就是将风力机和光伏组件进行简单的组合,因为缺乏详细的数学计算模型,同时系统只用于保证率低的用户,导致使用寿命不长。
近几年随着风光互补发电系统应用范围的不断扩大,保证率和经济性要求的提高,国外相继开发出一些模拟风力、光伏及其互补发电系统性能的大型工具软件包。通过模拟不同系统配置的性能和供电成本可以得出最佳的系统配置。其中colorado state university和national renewable energy laboratory合作开发了hybrid2应用软件。 hybrid2本身是一个很出色的软件,它对一个风光互补系统进行非常精确的模拟运行,根据输入的互补发电系统结构、负载特性以及安装地点的风速、太阳辐射数据获得一年8760小时的模拟运行结果。但是hybrid2只是一个功能强大的仿真软件,本身不具备优化设计的功能,并且价格昂贵,需要的专业性较强。
在国外对于风光互补发电系统的设计主要有两种方法进行功率的确定:一是功率匹配的方法,即在不同辐射和风速下对应的光伏阵列的功率和风机的功率和大于负载功率,主要用于系统的优化控制;另一是能量匹配的方法,即在不同辐射和风速下对应的光伏阵列的发电量和风机的发电量的和大于等于负载的耗电量,主要用于系统功率设计。
目前国内进行风光互补发电系统研究的大学,主要有中科院电工研究所、内蒙古大学、内蒙古农业大学、合肥工业大学等。各科研单位主要在以下几个方面进行研究:风光互补发电系统的优化匹配计算、系统控制等。目前中科院电工研究所的生物遗传算法的优化匹配和内蒙古大学新能源研究中推出来的小型户用风光互补发电系统匹配的计算即设计,在匹配计算方面有着领先的地位,而合肥工业大学智能控制在互补发电系统的应用也处在前沿水平。
据国内有关资料报道,目前运行的风光互补发电系统有:西藏纳曲乡离格村风光互补发电站、用于气象站的风能太阳能混合发电站、太阳能风能无线电话离转台电源系统、内蒙微型风光互补发电系统等。
通讯基站系统防雷设计方案浅析:基站防雷
简介:深圳市浩文科技有限公司(ShenzhenHowoTechnologyLtd.)成立于2011年1月,自成立之日起,一直致力于测试测量系统组建、试验设备的设计与研发,公司位于深圳市宝安区。2012年9月、深圳市浩文科技有限公司与深圳市非凡软件有限公司正式合并,并确定以深圳市浩文科技有限公司为新的公司名。深圳市非凡软件有限公司旗下之网络软件、数据库软件、网络平台、软件源代码等宝贵及相关软件开发人员并入深圳市浩文科技有限公司。深圳浩文科技有限公司主要产品介绍:汽车卫星定位行驶记录系统;RMS温度压力集系统;转速扭矩集系统;拉、压力系统;IPMS智能生产管理系统;自助式体检系统;小型气象站;高低温试验箱;空调高低压试验箱;温湿度复合盐雾试验箱;太阳能车载便携式电源;电源分配盒;工装设计制造;机械加工件等
法定代表人:王世彪
成立时间:2011-01-04
注册资本:50万人民币
工商注册号:440301105145330
企业类型:有限责任公司
公司地址:深圳市宝安区福永街道桥头社区宝安大道6317号D1103
关于高尔夫球场排水系统的论文怎么写?
摘 要:现今社会是信息的时代,也是通信行业迅速发展的时代,全球各地都离不开通信行业。通讯基站也遍布到世界的各个角落。目前,因为人类的人口剧增,加之经济和工业的发展导致地球气候多变,极端气候也越来越多。其中雷击灾害天气对通讯基站的影响最为严重。随着科学技术的发展,通讯基站已经从大规模化过度为集成化、小型化。通讯基站设备属于微电子设备,所以通讯基站是否能正常进行运作是关系到移动通信的重要前提条件,正是因为此原因,结合可续技术手段,通讯基站的抗雷电和抗电子干扰能力越来越高。通讯基站在进行建设的同时已经安装了一些避雷装置,虽然已经做了预防措施,但是基站还是会因为雷击而造成通讯中断,从而给工作和生活带来很多不便甚至造成损失,那么,如何做好通讯基站的综合防雷工作,保障通讯系统安全稳定的运行是我们首要考虑的问题。
关键字:通讯基站;防雷设计;辐射;雷电袭击
中图分类号:TN92 文献标识码:A
通讯基站防雷工作是一项综合性强,系统性高的雷电防护工程,通讯基站系统防雷设计主要是从基站的构成特点、地理环境、系统设备工程界面等方面进行全面考虑。通讯基站主要构成部分为供电电源设施以及通信信号传输、基站系统设备。供电电源设施与通信信号传输设备之间的各个设备紧密连接,共同构成基站通讯系统。从防雷的角度来看,这些设备引入雷电的危害形式是多种多言过的。这些危害性是组要包括接雷击、感应雷击、电磁脉冲辐射、雷电过电压侵入和雷击高电压反击。如说,某一设备遭受到雷电的袭击,就一定会导致相应程度的破坏,同时也会直接或间接的影响到与其相连接的其他设备,进而影响通讯设备的正常运作。
根据通讯基站遭受雷击的不同情况,我们将通讯基站的组成概括为基站铁塔、基站店里、信号传输和基站机房,本文将对通信基站的整体防护进行分析,详细分析每一组成部分中各设备设施的具体提防雷设计和措施,并应用这些措施对通讯基站进行防雷方案的具体设计。
一、雷电对通讯基站的危害
雷电是一种自然现象,是大自然中强大的脉冲放电过程,雷电入侵移动通信基站所造成的破坏是多渠道的,破坏力是巨大的主要有通过接地系统危害、通过信号传输危害、通过基站电力传输危害和通过铁塔天线部分危害。雷电有天空中不同带电云层之间、带电云层和建筑物之间等等。经过总结分析,我们一般情况下将雷电放电对通讯基站系统设备可能产生的危害形式主要划分为——直接雷击影响、感应雷击、雷电过电压侵入和高电压反击。下面我们进行详细分析。
1直接雷击影响
在雷暴活动的区域内,雷云直接通过人体、建筑物或设备等对地放电所产生的电击现象,称之为直接雷击。此时雷电的主要破坏力在于电流特性而不在于放电产生的高电位,我们可由基站天线和机房遭受直击雷的情况看出它对基站的危害。当雷电发生时并击中基站机柜或基站机房时,强大的雷电电流就能迅速将电能转换为热能,雷电流的高温热能能够引发机房等建筑物发生大火燃烧,甚至还会致使金属柜融化发生爆炸事故。在雷电流流过的通道上,物体水分受热迅速汽化,进而发生剧烈膨胀,因此会产生强大的冲击性机械力,因而可使机房建筑物结构断裂破坏,导致人员和设备破坏。基站天线也是雷击的主要破坏点,天线大多设置在机房的房顶之上,也有一少部分安装字铁塔上,从防雷的角度来看,基站天线就成为了在周围环境中十分突出的雷击目标。
2感应雷击
在发生闪电的过程中,雷电的活动区域内几乎会同时出现三种物理现象——静电感应、电磁感应、电磁脉冲辐射。其中静电感应和电磁感应两种物理现象是造成感应雷击的主要危害形式。感应雷击与直接雷击相比,其猛烈程度相对较小,但发生几率高很多。
3雷电过电压侵入
基站机房建筑物不处于雷暴活动区域内时或者处于雷暴活动区域内,但机房设备已受到防直击雷的避雷装置的保护与屏蔽时,仍然会遭受到雷电危害。其原因可能是其原因可能是在电力电缆、同轴电缆或金属管道上未用防止雷电过电压侵入的措施。
例如雷电过电压通过电力电缆对基站所造成的危害,直接雷和感应雷都可能是只是电力电缆产生过电压。这种过电压可沿着电力电缆从远处雷区或防雷保护区域之外传来,并侵入设备内部,使交、直流电源和整流器损坏。由于雷电过电压波沿电力电缆传播的距离远,扩散面大,特别是当地并无雷电活动,工作人员毫无准备的情况下,突发雷电现象,雷电过电压侵入造成的损失也比较严重。据统计,在电子设备遭受的雷击事故中,雷电过电压沿电源线侵入设备而造成的雷击故障,大约要占80﹪。
4高电压反击
在雷电频繁发生的活动区域当中,当雷电闪击到基站的接闪装置上时,及时接闪装置的接地系统十分良好,但也会因为雷电流幅值较大,波头陡度高致使雷电流流过是是接地引下线和接地装置的电位聚升到成百上千伏。如果基站的接地引下线与各种金属管道或用电设备的工作地线间的绝缘距离未达到安全要求,则可能造成引下线与各种金属管道或用电设备的工作地线之间放电。从而使这些金属管道或用电设备的工作地线上引入反击电流,造成工作人员和设备雷击事故。
通过上述情况来看,通讯基站的防雷既要做到能防直击雷,又要能防感应雷,既要防止高电压雷电波从金属线缆输入,又要防止高电压的反击。
二、防雷的设计方案
在机房的内部直流工作地、保护接地、安全接地接到一个总接地汇集线上;一级电源避雷器接地、二级电源避雷器接地、光缆加强芯以及金属防护层接地应该独立接入另外一个总接地汇集线上,同时考虑选择合理的接地导线以及接地线的布局。外部防雷设计:
建筑物年预计雷击次数应按下式确定:
N = k Ng Ae,
其中N是建筑物预计雷击次数(次/a),k 是校正系数,在一般情况下取1(位于旷野孤立的建筑物取2,金属屋面的砖木结构建筑物取1.7,位于河边、湖边、山坡下或山地中土壤电阻率较小处、地下水露头处、土山顶部、山谷风口等处的建筑物,以及特别潮湿的建筑物取1.5);Ng 为建筑物所处地区雷击大地的年平均密度[次/(km2·a)];Ae为与建筑物截收相同雷击次数的等效面积(km2)。
雷击大地的年平均密度应按下式确定:
Ng = 0.024Td 1.3
Td代表年平均雷暴日,一般都是根据当地气象台和气象站资料来确定(d/a)。由上述公式算得基站的年预计雷击次数,以及属于第几类防雷建筑物。
在接闪器的设计上,首先在铁塔上安装避雷针对建筑物进行直接雷保护,避雷针的高度以及保护范围可以根据建筑物防雷规范《GB50057-94》中的要求计算得出,避雷针可用铁塔作引下线,因铁塔已良好接地,所以,只需在安装避雷针时保证避雷针与铁塔有良好的电气连接,并将铁塔分别在四个角上与建筑物混凝土内的钢筋相连即可,同时还要做好防腐处理。
基站天线架设在屋顶的建筑物还应该在屋顶女儿墙上敷设避雷带,材料为热镀锌圆钢,直径12mm。如果还不能完全保护建筑物,需利用建筑物屋顶的钢筋作为避雷网,对建筑物以及机房等进行保护。机房建筑物避雷网可用建筑物内的钢筋作引下线,同时建筑物内的钢筋也起到了均压环的作用
结语
在通信遍布全球的这个时代,为了保证通信行业的迅猛发展,也保障人们日常生活、工作和学习的便利以及企业的经济利益,对移动通讯基站系统防雷设计要做到全面、严密,做好通讯基站系统防雷的工作,保障通讯系统正常、稳定、安全的运行是首要考虑的问题,也是防止雷电给我们生活带来巨大损失的有效途径,希望在不久的将来会有更加完善的防雷设计方案来保障通讯基站的正常运作。
参考文献
[1]刘磊.完善移动通信基站的防雷保护措施[J].山东师范大学学报(自然科学版),2010(02).
[2]倪荣祥.微波通讯基站系统防雷设计方案[J].中国科技博览,2010(31).
水再用的原因
一、前言
高尔夫球场是普达项目的一个重要组成部分,是为满足高端人群进行社交、、运动、旅游等需求的场所。高尔夫球场全部由草坪覆盖,并且对草坪的质量要求十分苛刻,草坪的生长情况是球场的质量的关键。
高尔夫球场种植的草皮对水分的要求很高。草坪草的含水量一般在75 %~90 % ,草坪草的含水量下降会引起草坪草萎蔫,水量下降到60%时,就可能会导致草坪亡。但水分过多又会导致土壤通气状况变差,从而引起草皮生长不良,诱发病害,甚至导致植物窒息死亡。在雨季,如果过多的降雨不能及时排出草坪表面和根系层,会导致场地积水,根系受淹。因此,优良的灌溉系统和排水系统是草坪整体质量的保证,相关人员需要根据草坪草的需求和环境条件,进行科学灌溉和排水。
二、灌溉系统
1、灌溉系统规划
规划区高尔夫球场草坪灌溉用水取自高处中水回用池,供水方式为重力流供水。
2、草坪灌溉要求
高尔夫球场草坪是所有球类运动场草坪中规模最大、管理最精细、艺术品位最高的草坪。不同与一般的景观园林灌溉,由于高尔夫球场自身的特殊性,如球场内的草坪种类、面积大小、使用要求、地形条件、气候条件、场地因素等,决定了高尔夫球场灌溉的特殊性:
第一,球场草坪灌溉面积大,需水量多。一个标准的高尔夫球场约为60~100hm2,而整个球场大部分为草坪覆盖,这就要求高尔夫球场草坪灌溉系统不仅能满足灌溉用水量,而且要具备综合管理灌溉设备的能力。
第二,球场内不同区域的草坪需水量不同。高尔夫球场内的果岭、发球台、球道、高草区内种植的草坪草种、坪床土壤类型不尽相同,而且打球者对其使用要求也不同。因此,不同区域的草坪草在灌溉量、灌溉时间上均不相同,尤其对于果岭,灌溉管理要求更为精细。这决定了要实施精确灌溉,灌溉系统必须结合不同草种和使用情况区域化灌溉。
第三,灌水周期性。高尔夫球场草坪面积大,灌溉并不是一次完成的,需要经过严格的计算,制定合理的灌溉制度进行随机循环、轮流灌溉。
第四,灌溉的景观效果。不同于一般的园林灌溉,高尔夫球场景色优美,草坪灌溉不仅要满足草坪草的需水、保持喷洒效果,最重要的是灌溉设备在使用和维护时不能破坏草皮,影响景观效果。
3、微灌技术
微灌技术是一种相对最为省水的灌溉方式,是一种新型的节水灌溉技术,包括滴灌、微喷灌、渗灌等,它是通过低压管道和滴头或其它灌水器,以持续、均匀和受控的方式向作物根系输送所需水分(及养分)。微灌技术具有显著的节水(微灌一般比地面灌溉节水30-50%,比喷灌节水15-20%)、节能和增产效果,对土壤、地形和作物种类适应性强,并易于实现自动控制,具有诱人的推广应用前景。
(1)滴灌技术
滴灌技术利用管道将水通过直径约10mm毛管上的孔口或滴头送到作物根部进行局部灌溉。具有显著的节水、增产效果。它是目前干旱区水地区最有效的一种节水灌溉方式,其中水的利用率可达95%。滴灌技术是一种低水头灌溉,它适合大面积长期种植的高秆作物,如果园、葡萄园的灌溉,也适合蔬菜、花卉等经济作物、大面积农作物以及温室大棚的灌溉;在干旱缺水的地方亦可用于大田作物灌溉,还可用于高扬程抽水灌区及地形起伏较大地区的灌溉,同时在透水性强、保水性差的砂质土壤和咸水地区也有一定的发展前进。
(2)微喷灌技术
微喷灌是通过低压管道系统,以小的的流量将水喷洒到土壤表面进行灌溉的一种灌水方法。微喷灌技术具有喷水流量小,工作压力低,配套功率低,喷水高度低、喷水直径小、水滴细小、喷洒均匀、受风的影响很小,设备轻巧、移动方便、管件齐全、装卸简单以及适用于分散地块和一家一户使用等特点。
微喷灌工程是一种新型的灌水工程。它在投资、使用方面具有一定的优越性,因此它的发展前景十分广阔。随着科学技术和社会经济的发展,世界各地的微喷灌技术和其工程发展十分迅速。
(3)渗灌技术
渗灌是继喷灌、滴灌之后,一种新型的有效地下灌溉技术,是在满足植物生理生长需求的条件下,将以往对土地的灌溉转变为对植物根系直接进行灌溉。目前国内有低压渗灌和重力渗灌两种方式。
许多国内外从事节水灌溉研究的学者认为:地下灌溉不仅机理上、技术上、经济上,而且在生态环境保护、水保护和高效利用等方面具有发展前途的灌溉技术。
渗灌技术可适用于不同区域、各种地形及土壤的多种作物的灌溉。具有大幅度节水、节能、改善作物生长环境,控制病虫害,实现增产、增效的作用;渗灌技术是农业节水灌溉中最先进的灌溉技术之一,它的适应性强,应用范围广;渗灌可以用于盐碱地,因为渗灌系统减少了田间供水量,不产生深层渗漏,可以防止盐碱地上常发生的水分大量渗漏导致盐分上升的现象。
4、自动监测及控制
传统草坪管理和灌溉专家是依靠自己经验判断来决定灌溉制度。现在可以通过气象站的监测仪器提供准确的气象资料,如降雨、温度、湿度、日照等,及时的将这些气象信息传输给计算机中央控制系统或管理人员,使他们能够相应调整程序和灌溉制度。
自动控制和计算机技术使人们能够通过复杂的系统可以控制多个场地,并能使用户能够节省时间,能够根据植物的具体需求使灌溉更有效、更精确和均匀,用户能够显著的节省用水、用工和成本,并使球场草坪和植物更为茁壮生长。自动控制便于均匀灌溉大面积草坪,而且在最适宜的时间进行,即晚上无人打球时灌溉。在晚上灌溉最为有效是因为风和日光造成的蒸发较午间要低。另外,自动系统更便于根据每个不同区域来制定制度。一个典型的高尔夫球场有多种微型气候区,从平坦球道、果岭,到障碍区和周边长草地域,再到俱乐部和停车场。高尔夫球场中央控制系统能够让管理员根据每个区域的不同需要最低水量灌溉。
现有的球场灌溉自动控制器和中央控制系统都具备的一些节水功能,其中包括:
(1)启动时间
控制器允许根据植物的个性需求,设定更短、更精确的运行时间。这样可以让草坪和植物更好地吸收水分;减少径流和深层渗漏浪费。地表径流是水源浪费的一种常见问题,即灌溉强度高于植物和土壤的吸收速度,在有坡度或粘土会使在重力作用下沿坡面径流流失。坡地草坪由于地面径流而入渗到根系水量不够,经常会出现干斑现象。而灌溉中央控制系统可以根据“间歇灌溉”减少地面径流。
(2)灌水时间长度
高尔夫球场喷灌一天的灌水量,只要能满足当天植物的耗水需要就行,或者说,刚好足够补充当天的蒸散量ET值。
(3)水量预算调节
允许用户根据环境的需要方便的调节系统和程序的灌溉量。譬如,在雨季,用户可以将其控制器上“水量预算”的设置调整为高峰水量的85%,从而节省15%的用水。
(4)降雨延迟
允许用户在不需要灌溉时(通常是雨季)将灌水时间延迟,而在适当的时间再自动启动。
(5)降雨监测
在灌溉计算机中央控制系统中,有一个雨量监测功能。该功能不仅可以实现降雨暂停和延时,同时可以根据降雨量判断降雨量是不是满足草坪根系储存水量,如果够了,就延时24小时或48小时等,根据你需要延时不同时间;如果降雨不够那灌溉系统就会自动启动程序,完成补充降雨量不够水量。该功能尤其适合南方多雨地区,节水效果非常明显。
(6)间歇灌溉
按照土壤入渗率和地形坡度设置间歇灌溉,将过去传统一次灌溉过程变为多次灌溉,少量多次,减少地表径流、水土流失和浪费。在高尔夫球场上没有多少平地,该功能是有效灌溉坡地的手段。通过灌溉中控系统就能实现间歇灌溉功能。
三、排水系统
1、高尔夫球场排水系统的特点
(1)高尔夫球作为一种运动,球场内的草坪不仅要维持一定的景观功能,更重要的是要满足比赛要求。球场就需要用高标准的排水设计来保持一个优良的环境,保证球场硬件设备的完好。因此高尔夫球场排水系统在设置地表排水系统排除天然降雨的同时,还要设置地下排水系统以维持草坪正常使用功能,以保证草坪的质量、耐久性、减少草坪的养护成本以及保证比赛的正常进行。
(2)高尔夫球场占地面积较大,一个标准的高尔夫场占地面积一般为60~100hm2, 高尔夫球场草坪排水系统设计与地表起伏的景观设计相吻合,通过地形起伏,将较大的汇水区变成小的汇水区,这使得排水的汇水区域分散化、面积小型化。由于高尔夫球场内各果岭、沙坑大小,球道长度均不同,因此汇水面积差异较大。
(3)高尔夫球场草坪的地表排水系统与城市街道雨水排水系统相似。但不同的是,城市街道为水泥硬表面,降雨后全部产生地表径流,几乎没有下渗雨水。而整个高尔夫球场地面均坪所覆盖,并且由于造景和安全性需要, 设计者对球场内地形进行了人为的改造, 使得球场内的地势高低起伏,这对雨水的地面径流影响很大,包括影响着地面径流系数和设计排水量。
2、高尔夫球场排水系统规划
高尔夫球场草坪排出的水分一部分为降雨或灌溉水入渗形成的饱和土壤水,一部分为降雨量形成的地面径流。为了及时排除这两部分水,相应的高尔夫球场草坪排水系统划分为地表排水系统和地下排水系统。
高尔夫球场地表排水主要通过地面造型排水和管道排水两种方式。地面造型排水就是通过地面造型设计,使降雨时来不及下渗的水分沿地表自然流出草坪绿地,汇集到球场内的湖、排水沟、或雨水井中。地面造型排水的目的就是为了分散地面径流,从而减少降雨径流对地表的冲刷。管道排水就是地表汇流与雨水井、地下水排水管道相结合的排水系统。它可以缩短汇水流程,将较大的汇水区域分隔成较小的汇水区。
普达项目高尔夫球场地表排水用地面造型排水和管道排水相结合的方式,地下排水用管道排水。通过合理设置地面造型和排水口及时将场地内雨水排出。雨水经管道收集后排入人工湖作为景观补水。
此外,考虑到球场用水和景观的需要,高尔夫球场草坪排水系统的排水口的设置也比较特殊。高尔夫球场用水量很大,球场内水体的设置不仅是一种造景的手段,而且是球场喷灌系统的水源之一。因此,高尔夫球场草坪排水系统的排水口一部分设在场内湖泊处,一部分与场地排水口相结合排出场外,这样有利于水分的循环使用,达到节水的目的。设在湖泊处的排水口,为了防止淤泥堵塞出水口不能深入到湖底,也不能高于湖面影响景观。与场地排水口相结合部分也应考虑到球场周围地区的排水系统的排水能力。
3、管道排水原则
(1)就近排水原则,将多余水向就近容泄区排走,以免造成草坪积水,同时减少排水管内的水流量。
(2)排水管走向根据地形由高到低,排水管段坡度在地形满足的情况下应尽量大一些,保证排水管内水流顺畅。
(3)排水管段不应通过雨水井完全串联在一起,否则会在增大下游管段的流量,而且连接两个雨水井的管段不宜太长,否则在管段中需要布置检查井。
(4)布设排水管道时,尽量分片布置,减少出水口数量,以免对球场景观造成不良影响。
(5)管线尽可能直,但不允许穿过果岭或沙坑底部。
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水是人类发展不可缺少的自然,是人类和一切生物赖以生存的物质基础。当今世界,水不足和污染构成的水源危机成为任何一个国家在政策、经济和技术上所面临的复杂问题和社会经济发展的主要制约因素。1992年1月联合国在冰岛举行了水和环境国际会议,呼吁寻找新的途径,对淡水作出评价、发展和管理。1993年,世界银行提出了有关水的新课题。粮农组织最近成立了一个关于水和持续农业发展的国际项目(LAP-WASAD),这些信息表明,水问题已引起全世界的关注。
人类对水的开发利用分两大类:一类是从水取走所需的水量,满足人民生活和工农业生产的需要后,数量有所消耗,质量有所变化,在另外地点回归水源。另一类是取用水能(水力发电)、发展水运、水产和水上游乐,维持生态平衡等,这种利用不需要从水源引走水量,但是需要河流、湖泊、河口保持一定的水位、流量和水质。本节所讨论的水利用情况主要是第一类用水形式。
3、水的重要作用
1) 调节气候。水是大气的重要成分。虽然大气中仅含全球水量的百万分之一,然而,大气和水之间的循环相互作用,确定了地球水循环运动,形成支持生物的气候。大气中的水帮助调节全球能量平衡,水循环运动起着不同地区的能量传输作用。
2) 水磨塑造地球表面的形态。流动的水开创和推动土地地貌的形成,重排地表景观以及三角洲形成等。水是形成土壤的关键因素,也在岩石的物理风化中起着重要作用。
3)水具有物质运输的功能。水可以输送多种多样材料和营养物质。水输送物质的形式有两种:溶解的矿物质和整体物质。大气中的各种颗粒物质可以沉降到水体,然后由水输送。从这一方面可以看到,水可以把环境污染物输送、扩散到更远、更广泛的区域。
4) 水是一切生物必不可少的物质。生命的形成离不开水,水是生物的主体,生物体内含水量占体重的60~80%,甚至90%以上。水是生命原生质的组成部分,并参与细胞的新陈代谢,还是生物体内外生物化学发生的介质。因此,一切生命都离不开水。水与生物以各种方式相互作用。在一个区域范围内,水是决定植被群落和生产力的关键因素之—,还可以决定动物群落的类型、动物行为等。
5) 水是人类赖以生存和生产的最基本的物质基础。水与人类的关系非常密切,不论是生活或是生产活动都离不开水这一宝贵的自然,水既是人体的重要组成,又是人体新陈代谢的介质,人体的水含量占体重的2/3,维持人类正常的生理代谢,每天每人至少需要2~3L水。工业生产、农田灌溉、城市生活都需要消耗大量的水。但是,随着人口和经济活动的加剧,全球的水循环已大大偏离了它的自然状态,水的流动已发生了显著的变化。人口迅速增长,加快了对水的消耗,工农业生产发展严重污染了水体,森林破坏改变了蒸发和径流方向等,这些人类活动造成了水的严重破坏,使世界面临着水危机。
1、世界水概况
世界各地自然条件不同,降水和径流相差也很大。年降水量以大洋洲(不包括澳大利亚)的诸岛最多;其次是南美洲,那里大部分地区位于赤道气候区内,水循环十分活跃,降水量和径流量均为全球平均值的两倍以上。欧洲、亚洲和北美洲与世界平均水平相接近,而非洲大陆是世界上最为干燥地区之一,虽然其降水量与世界平均值相接近,但由于沙漠面积大,蒸发强烈,径流量仅为151mm。相比之下大洋洲的澳大利亚最为干燥,与降水量761mm相对其径流量仅为39mm,这是由于澳大利亚的有2/3地区为荒漠、半荒漠所致
2、世界水的供给与利用
通常人们将全球陆地入海径流总量作为理论上的水总量,即全球水总量为47000km3,而这一水数量在全球分布又是不均匀的,各国水丰缺程度相差很大。人类在早期对水的开发利用,主要是在农业、航运、水产养殖等方面,而用于工业和城市生活的水量很少,直到本世纪初,工业和城市生活用水仍只占总用水量的12%左右。随着世界人口的高速增长以及工农业生产的发展,水的消耗量越来越大。世界用水量逐年增长,1900~15年间,每年以3~5%的速度递增,即每20年左右增长一倍。到2000年,世界总用水量将达到6000亿m3,占世界总径流量的15%。
随着人类文明的进步,对水的需要量越来越大,1985年用水量为1950年的3.5倍。其中农业用水占总水量的比例由1950年的78.2%下降到1985年的61. %5;而工业用水与城市用水占总用水量的比例由1950年的22.7%,增加到1985年的34.6%。但可供人类使用的水却不会增加;甚至会因人为的污染等因素而使其质量变差,可利用数量减少。加之,世界淡水的分布极不均匀,人们居住的地理位置与水的分布又不相称,使水的供应与需求之间的矛盾很大,尤其是在工业和人口集中的城市,这个矛盾更加突出。据统计,近40年来,全世界农业用水量仅增加了2倍、工业用水增加了7倍,而生活用水增加的更多。
3、水危机产生的原因
从总的水储量和循环量来看,地球上的水是丰富的,如能妥善保护与利用,可以供应200亿人的使用。但由于消耗量不断的增长和可利用水域的污染等原因,造成可利用水的短缺和危机,主要有以下几个方面的原因:
1) 自然条件影响:地球上淡水在时间和空间上的极不均匀分布,并受到气候变化的影响,致使许多国家或地区的可用水量甚缺。例如我国长江、珠江、浙、闽、台及西南诸河流域的水量占总水量的81.0%,而这些地区的耕地仅占全国的35.9%;而华北和西北地处于干早或半干旱气候区,其降雨和径流都很少,季节性缺水很严重。北非和南撒哈拉地区、阿拉伯半岛、伊朗南部、巴基斯坦和西印度是年降雨长期平均变化最大的区域,其变化幅度超过40%。美国西南部、墨西哥西北部、非洲西南部、巴西最东端以及智利部分地区也是如此。因此,世界许多地区会出现区域性的供水危机。
1、概况:我国江河众多,流域面积在100km2以上的河流有5万多条,1000km2以上的约有1500多条。但受气候和地形的影响,河流分布很不均匀,绝大部分河流分布在我国东部湿润、多雨的季风区,西北内陆气候干燥、少雨,河流很少。
我国有1 km2以上的湖泊2300多个,总面积7187 km2,约占国土面积的0.8%;湖水总储量约为7088亿m3,其中淡水量占32%。
我国还有丰富的冰川,共有冰川43000余条,集中分布在西部地区。总面积58700km2,占亚洲冰川总量的一半以上,总贮量约52000亿m3。
我国平均年降水量为61889亿m3,平均降水深648.4mm,年均河川径流量27115亿m3,合径流深284.1mm。河川径流主要靠降水补给,由冰川补给的只有500亿m3左右。我国年平均地下水为8287.6亿m3。
根据分析计算,我国地表水和地下水的量分别为27115和8288亿m3,扣除二者间的重复量7279亿m3后,则我国多年平均水总量28124亿m3。
2、我国水特点
我国水的时空分布特点,可通过降水、蒸发、径流等水平衡要素的分布反映如下:
1) 水总量较丰富,人均和地均拥有量少
我国多年平均年水总量为28124亿m3,其中河川径流约占94%,低于巴西、前苏联、加拿大、美国和印度尼西亚,约占全球径流总量的5.8%,居世界第6位。平均径流深为284mm,为世界平均值的90%,居世界第7位。可见,我国的水量还是比较丰富的。然而,我国人口众多,按12亿人口计算,平均每人每年占有的河川径流量2260m3,不足世界平均值的1/4,分别是美国人均占有量的1/6,前苏联的1/8,巴西的1/19和加拿大的1/58。我国地域辽阔,平均每公顷耕地的河川径流占有量约28320m3,为世界平均值的80%。所以,人我国水量与需要不适应的矛盾十分突出,以占世界7的耕地和6%的淡水养活着世界上22%的人口。
随着人口的增长,城市化、工业化以及灌溉对水的需求日益增加,21世纪将出现许多用水紧缺问题。在可供淡水有限的情况下,应积极取措施保护宝贵的。一般取以下几种措施。
1、提高水的利用效率,开辟第二水源
这是目前解决水紧张的重要途径,主要方法有:
1) 降低工业用水量,提高水的重复利用率
降低工业用水量的主要途径是改革生产用水工艺,争取少用水,提高循环用水率。如炼钢厂用氧气转炉代替老式平炉,不但提高了钢的质量,而且用水量降低了86~90%。
现在世界上许多工业发达的国家都把提高工业重复用水率作为解决城市用水困难的主要手段。有的国家还辅设了专门供工业循环用水的管道,效果很好。我国近几年来,对水的重复利用也逐步开展起来。在一些水源特别紧张的城市,水的重复利用率已达到较高水平,如大连市为79.5%,青岛为77.3%,太原为83.8%,但整体水平还比较低,平均工业用水重复利用率仅为20~30%。
如果把全国工业用水的平均重复利用率从目前的20%提高到40%。每天可节水1300万t,相应地节省供水工程投资26亿元,节水量和经济效益都是相当可观的。
提高工业用水重复利用率,不仅是合理利用水的重要措施,而且减少了工业废水量,减轻了废水处理量和对水体的污染。
2) 实行科学灌溉,减少农业用水浪费
全世界用水的70%为农业灌溉用水,但其利用率很低,浪费严重。据估计,全世界有37%的灌溉水用于作物生长,其余63%都被浪费掉了。因此,改革灌溉方法是提高用水效率的最大潜力所在。
渠道渗漏是世界各国在发展灌溉事业时遇到的共同问题。据国际灌溉排水委员会的统计,灌溉水渗漏损失量一般为15~30%,高的甚至达到50~60%。我国渗漏损失一般为40~50%,高的甚至达到70~80%。由于大部分灌区的渠道没有防渗措施,我国南方长江、珠江、东南沿海等地渠道水利用系数平均为0.6,其它各片为0.5。估计全国渠道渗漏损失的水量可达到1700多亿m3。因此,防渗渠道和暗管输水等工程技术的应用可以得到明显的节水效果。
灌溉方式的改进,是农业节水的重要途径。60年代在以色列发展起来的滴灌系统,可将水直接送到紧靠植物根部的地方,以使蒸发和渗漏水量减到最小。当前,国外灌溉节水技术的发展趋向是用完整的灌溉排水管道系统,它具有能源消耗少,输水快,配水均匀、水量损失小,不影响机耕等优点。此外,一些国家还研究了新的灌溉技术,如涌流灌溉、水平畦田灌溉、用自动升降竖管等。内布拉斯加农业和自然研究所设计了一种灌溉计算机程序,利用各小型气象站收集来的数据计算各地区生长的不同作物的蒸发蒸腾率,指导农民调整灌溉日期。自动灌溉技术,利用计算机控制流量、监测渗漏、调节不同风速和土壤湿度条件下的用水量,并使肥料用量最佳化。我国最新的研究表明,覆盖滴灌对水的利用效率更高,是适合干旱半干旱地区的新型灌溉技术。
3) 回收利用城市污水、开辟第二水源
回收和重新使用废水,使其变为可用的是另一种提高水使用效率的方法。在东京,城市水回收中心通过水处理厂慢沙过滤回收废水,氯化消毒后用于冲洗高层建筑的厕所。北京也曾修建过类似的“中水道”系统。
2、调节水源流量,增加可靠供水
前述水紧张的第一个原因是自然条件的影响,如气候、地理位置,淡水分布不均匀等问题。人们试图通过调节水源流量、开发新水源的方式加以解决。
1) 建造水库: 建造水库调节流量,可以将丰水期多余水量储存在库内,补充枯水期的流量不足。不仅可以提高水源供水能力,还可以为防洪、发电、发展水产等多种用途服务。目前,各国在江河上建造的库容超过1亿m3的水库共有1350个,总蓄水量达到4100km3。
然而,在很多工业发达国家,随着建库地址的选择日益困难,增加新蓄水设施的成本迅速提高,水库发展的速度明显减慢了。发展中国家的水库建造仍处于全盛时期。在建库时,还必须研究对流域和水库周围生态系统的影响,否则会引起不良后果。
2) 跨流域调水: 跨流域调水是一项耗资昂贵的增加供水工程,是从丰水流域向缺水流域调节。由于其耗资大、对环境破坏严重,许多国家已不再进行大规模的流域间调水。巴基斯坦的西水东调工程和澳大利亚的雪山河调水工程以及我国近年来相继完成的引黄济青、引滦入津和引滦入唐等工程都是从丰水流域向缺水流域供水的大工程,我国的南水北调工程也已开始动工。
3) 地下蓄水: 目前,已有20多个国家在积极筹划人工补充地下水。在美国,加利福尼亚的地方水利机构每年将25亿m3左右的水贮存地下。到1980年,该州已有3450万m3的水贮存在两个水利工程项目的示范区内;其单位成本平均至少比新建地表水水库低35~40%。美国国会于年秋通过立法,批准西部17个州兴建蓄水层回灌示范工程。在荷兰,实现人工补给地下水后,解决了枯水季节的供水问题,每年增加含水层储量200~300万m3。
4) 海水淡化: 海水淡化可解决海滨城市的淡水紧缺问题。目前,世界海水淡化的总能力为2.7km3/a,不到全球用水量的1‰。沙特阿拉伯、伊朗等国家海水淡化设备能力占世界的60%,在沙特阿拉伯还建造了世界上最大的淡化海水管道引水工程。
5) 拖移冰山: 此工程在近期内还不可能实现,仍处于阶段。据估计,南极的一小块浮冰就可获得10亿m3的淡水,可供400万人一年的用量。
6) 恢复河、湖水质: 用综合防治水污染的方法恢复河湖水质。即用系统分析的方法,研究水体自净、污水处理规模、污水处理效率与水质目标及其费用之间的相互关系,应用水质模拟预测及评价技术,寻求优化治理方案,制订水污染控制规划。用这种方法治理的河流,如美国的特拉华河、英国的泰晤士河、加拿大的圣约翰河等水质都得到恢复,增加了淡水供应。
7) 合理利用地下水: 地下水是极重要的水之一,其储量仅次于极地冰川,比河水、湖水和大气水分的总和还多。但由于其补给速度慢,过量开将引起许多问题。在开发利用地下水时,应取以下保护措施:
(1) 加强地下水源勘察工作,掌握水文地质资料,全面规划,合理布局,统一考虑地表水和地下水的综合利用,避免过量开和滥用水源;
(2) 取人工补给的方法,但必须注意防止地下水的污染;
(3) 立监测网,随时了解地下水的动态和水质变化情况,以便及时取防治措施。
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水是人类发展不可缺少的自然,是人类和一切生物赖以生存的物质基础。当今世界,水不足和污染构成的水源危机成为任何一个国家在政策、经济和技术上所面临的复杂问题和社会经济发展的主要制约因素。1992年1月联合国在冰岛举行了水和环境国际会议,呼吁寻找新的途径,对淡水作出评价、发展和管理。1993年,世界银行提出了有关水的新课题。粮农组织最近成立了一个关于水和持续农业发展的国际项目(LAP-WASAD),这些信息表明,水问题已引起全世界的关注。
人类对水的开发利用分两大类:一类是从水取走所需的水量,满足人民生活和工农业生产的需要后,数量有所消耗,质量有所变化,在另外地点回归水源。另一类是取用水能(水力发电)、发展水运、水产和水上游乐,维持生态平衡等,这种利用不需要从水源引走水量,但是需要河流、湖泊、河口保持一定的水位、流量和水质。本节所讨论的水利用情况主要是第一类用水形式。
3、水的重要作用
1) 调节气候。水是大气的重要成分。虽然大气中仅含全球水量的百万分之一,然而,大气和水之间的循环相互作用,确定了地球水循环运动,形成支持生物的气候。大气中的水帮助调节全球能量平衡,水循环运动起着不同地区的能量传输作用。
2) 水磨塑造地球表面的形态。流动的水开创和推动土地地貌的形成,重排地表景观以及三角洲形成等。水是形成土壤的关键因素,也在岩石的物理风化中起着重要作用。
3)水具有物质运输的功能。水可以输送多种多样材料和营养物质。水输送物质的形式有两种:溶解的矿物质和整体物质。大气中的各种颗粒物质可以沉降到水体,然后由水输送。从这一方面可以看到,水可以把环境污染物输送、扩散到更远、更广泛的区域。
4) 水是一切生物必不可少的物质。生命的形成离不开水,水是生物的主体,生物体内含水量占体重的60~80%,甚至90%以上。水是生命原生质的组成部分,并参与细胞的新陈代谢,还是生物体内外生物化学发生的介质。因此,一切生命都离不开水。水与生物以各种方式相互作用。在一个区域范围内,水是决定植被群落和生产力的关键因素之—,还可以决定动物群落的类型、动物行为等。
5) 水是人类赖以生存和生产的最基本的物质基础。水与人类的关系非常密切,不论是生活或是生产活动都离不开水这一宝贵的自然,水既是人体的重要组成,又是人体新陈代谢的介质,人体的水含量占体重的2/3,维持人类正常的生理代谢,每天每人至少需要2~3L水。工业生产、农田灌溉、城市生活都需要消耗大量的水。但是,随着人口和经济活动的加剧,全球的水循环已大大偏离了它的自然状态,水的流动已发生了显著的变化。人口迅速增长,加快了对水的消耗,工农业生产发展严重污染了水体,森林破坏改变了蒸发和径流方向等,这些人类活动造成了水的严重破坏,使世界面临着水危机。
1、世界水概况
世界各地自然条件不同,降水和径流相差也很大。年降水量以大洋洲(不包括澳大利亚)的诸岛最多;其次是南美洲,那里大部分地区位于赤道气候区内,水循环十分活跃,降水量和径流量均为全球平均值的两倍以上。欧洲、亚洲和北美洲与世界平均水平相接近,而非洲大陆是世界上最为干燥地区之一,虽然其降水量与世界平均值相接近,但由于沙漠面积大,蒸发强烈,径流量仅为151mm。相比之下大洋洲的澳大利亚最为干燥,与降水量761mm相对其径流量仅为39mm,这是由于澳大利亚的有2/3地区为荒漠、半荒漠所致
2、世界水的供给与利用
通常人们将全球陆地入海径流总量作为理论上的水总量,即全球水总量为47000km3,而这一水数量在全球分布又是不均匀的,各国水丰缺程度相差很大。人类在早期对水的开发利用,主要是在农业、航运、水产养殖等方面,而用于工业和城市生活的水量很少,直到本世纪初,工业和城市生活用水仍只占总用水量的12%左右。随着世界人口的高速增长以及工农业生产的发展,水的消耗量越来越大。世界用水量逐年增长,1900~15年间,每年以3~5%的速度递增,即每20年左右增长一倍。到2000年,世界总用水量将达到6000亿m3,占世界总径流量的15%。
随着人类文明的进步,对水的需要量越来越大,1985年用水量为1950年的3.5倍。其中农业用水占总水量的比例由1950年的78.2%下降到1985年的61. %5;而工业用水与城市用水占总用水量的比例由1950年的22.7%,增加到1985年的34.6%。但可供人类使用的水却不会增加;甚至会因人为的污染等因素而使其质量变差,可利用数量减少。加之,世界淡水的分布极不均匀,人们居住的地理位置与水的分布又不相称,使水的供应与需求之间的矛盾很大,尤其是在工业和人口集中的城市,这个矛盾更加突出。据统计,近40年来,全世界农业用水量仅增加了2倍、工业用水增加了7倍,而生活用水增加的更多。
3、水危机产生的原因
从总的水储量和循环量来看,地球上的水是丰富的,如能妥善保护与利用,可以供应200亿人的使用。但由于消耗量不断的增长和可利用水域的污染等原因,造成可利用水的短缺和危机,主要有以下几个方面的原因:
1) 自然条件影响:地球上淡水在时间和空间上的极不均匀分布,并受到气候变化的影响,致使许多国家或地区的可用水量甚缺。例如我国长江、珠江、浙、闽、台及西南诸河流域的水量占总水量的81.0%,而这些地区的耕地仅占全国的35.9%;而华北和西北地处于干早或半干旱气候区,其降雨和径流都很少,季节性缺水很严重。北非和南撒哈拉地区、阿拉伯半岛、伊朗南部、巴基斯坦和西印度是年降雨长期平均变化最大的区域,其变化幅度超过40%。美国西南部、墨西哥西北部、非洲西南部、巴西最东端以及智利部分地区也是如此。因此,世界许多地区会出现区域性的供水危机。
1、概况:我国江河众多,流域面积在100km2以上的河流有5万多条,1000km2以上的约有1500多条。但受气候和地形的影响,河流分布很不均匀,绝大部分河流分布在我国东部湿润、多雨的季风区,西北内陆气候干燥、少雨,河流很少。
我国有1 km2以上的湖泊2300多个,总面积7187 km2,约占国土面积的0.8%;湖水总储量约为7088亿m3,其中淡水量占32%。
我国还有丰富的冰川,共有冰川43000余条,集中分布在西部地区。总面积58700km2,占亚洲冰川总量的一半以上,总贮量约52000亿m3。
我国平均年降水量为61889亿m3,平均降水深648.4mm,年均河川径流量27115亿m3,合径流深284.1mm。河川径流主要靠降水补给,由冰川补给的只有500亿m3左右。我国年平均地下水为8287.6亿m3。
根据分析计算,我国地表水和地下水的量分别为27115和8288亿m3,扣除二者间的重复量7279亿m3后,则我国多年平均水总量28124亿m3。
2、我国水特点
我国水的时空分布特点,可通过降水、蒸发、径流等水平衡要素的分布反映如下:
1) 水总量较丰富,人均和地均拥有量少
我国多年平均年水总量为28124亿m3,其中河川径流约占94%,低于巴西、前苏联、加拿大、美国和印度尼西亚,约占全球径流总量的5.8%,居世界第6位。平均径流深为284mm,为世界平均值的90%,居世界第7位。可见,我国的水量还是比较丰富的。然而,我国人口众多,按12亿人口计算,平均每人每年占有的河川径流量2260m3,不足世界平均值的1/4,分别是美国人均占有量的1/6,前苏联的1/8,巴西的1/19和加拿大的1/58。我国地域辽阔,平均每公顷耕地的河川径流占有量约28320m3,为世界平均值的80%。所以,人我国水量与需要不适应的矛盾十分突出,以占世界7的耕地和6%的淡水养活着世界上22%的人口。
随着人口的增长,城市化、工业化以及灌溉对水的需求日益增加,21世纪将出现许多用水紧缺问题。在可供淡水有限的情况下,应积极取措施保护宝贵的。一般取以下几种措施。
1、提高水的利用效率,开辟第二水源
这是目前解决水紧张的重要途径,主要方法有:
1) 降低工业用水量,提高水的重复利用率
降低工业用水量的主要途径是改革生产用水工艺,争取少用水,提高循环用水率。如炼钢厂用氧气转炉代替老式平炉,不但提高了钢的质量,而且用水量降低了86~90%。
现在世界上许多工业发达的国家都把提高工业重复用水率作为解决城市用水困难的主要手段。有的国家还辅设了专门供工业循环用水的管道,效果很好。我国近几年来,对水的重复利用也逐步开展起来。在一些水源特别紧张的城市,水的重复利用率已达到较高水平,如大连市为79.5%,青岛为77.3%,太原为83.8%,但整体水平还比较低,平均工业用水重复利用率仅为20~30%。
如果把全国工业用水的平均重复利用率从目前的20%提高到40%。每天可节水1300万t,相应地节省供水工程投资26亿元,节水量和经济效益都是相当可观的。
提高工业用水重复利用率,不仅是合理利用水的重要措施,而且减少了工业废水量,减轻了废水处理量和对水体的污染。
2) 实行科学灌溉,减少农业用水浪费
全世界用水的70%为农业灌溉用水,但其利用率很低,浪费严重。据估计,全世界有37%的灌溉水用于作物生长,其余63%都被浪费掉了。因此,改革灌溉方法是提高用水效率的最大潜力所在。
渠道渗漏是世界各国在发展灌溉事业时遇到的共同问题。据国际灌溉排水委员会的统计,灌溉水渗漏损失量一般为15~30%,高的甚至达到50~60%。我国渗漏损失一般为40~50%,高的甚至达到70~80%。由于大部分灌区的渠道没有防渗措施,我国南方长江、珠江、东南沿海等地渠道水利用系数平均为0.6,其它各片为0.5。估计全国渠道渗漏损失的水量可达到1700多亿m3。因此,防渗渠道和暗管输水等工程技术的应用可以得到明显的节水效果。
灌溉方式的改进,是农业节水的重要途径。60年代在以色列发展起来的滴灌系统,可将水直接送到紧靠植物根部的地方,以使蒸发和渗漏水量减到最小。当前,国外灌溉节水技术的发展趋向是用完整的灌溉排水管道系统,它具有能源消耗少,输水快,配水均匀、水量损失小,不影响机耕等优点。此外,一些国家还研究了新的灌溉技术,如涌流灌溉、水平畦田灌溉、用自动升降竖管等。内布拉斯加农业和自然研究所设计了一种灌溉计算机程序,利用各小型气象站收集来的数据计算各地区生长的不同作物的蒸发蒸腾率,指导农民调整灌溉日期。自动灌溉技术,利用计算机控制流量、监测渗漏、调节不同风速和土壤湿度条件下的用水量,并使肥料用量最佳化。我国最新的研究表明,覆盖滴灌对水的利用效率更高,是适合干旱半干旱地区的新型灌溉技术。
3) 回收利用城市污水、开辟第二水源
回收和重新使用废水,使其变为可用的是另一种提高水使用效率的方法。在东京,城市水回收中心通过水处理厂慢沙过滤回收废水,氯化消毒后用于冲洗高层建筑的厕所。北京也曾修建过类似的“中水道”系统。
2、调节水源流量,增加可靠供水
前述水紧张的第一个原因是自然条件的影响,如气候、地理位置,淡水分布不均匀等问题。人们试图通过调节水源流量、开发新水源的方式加以解决。
1) 建造水库: 建造水库调节流量,可以将丰水期多余水量储存在库内,补充枯水期的流量不足。不仅可以提高水源供水能力,还可以为防洪、发电、发展水产等多种用途服务。目前,各国在江河上建造的库容超过1亿m3的水库共有1350个,总蓄水量达到4100km3。
然而,在很多工业发达国家,随着建库地址的选择日益困难,增加新蓄水设施的成本迅速提高,水库发展的速度明显减慢了。发展中国家的水库建造仍处于全盛时期。在建库时,还必须研究对流域和水库周围生态系统的影响,否则会引起不良后果。
2) 跨流域调水: 跨流域调水是一项耗资昂贵的增加供水工程,是从丰水流域向缺水流域调节。由于其耗资大、对环境破坏严重,许多国家已不再进行大规模的流域间调水。巴基斯坦的西水东调工程和澳大利亚的雪山河调水工程以及我国近年来相继完成的引黄济青、引滦入津和引滦入唐等工程都是从丰水流域向缺水流域供水的大工程,我国的南水北调工程也已开始动工。
3) 地下蓄水: 目前,已有20多个国家在积极筹划人工补充地下水。在美国,加利福尼亚的地方水利机构每年将25亿m3左右的水贮存地下。到1980年,该州已有3450万m3的水贮存在两个水利工程项目的示范区内;其单位成本平均至少比新建地表水水库低35~40%。美国国会于年秋通过立法,批准西部17个州兴建蓄水层回灌示范工程。在荷兰,实现人工补给地下水后,解决了枯水季节的供水问题,每年增加含水层储量200~300万m3。
4) 海水淡化: 海水淡化可解决海滨城市的淡水紧缺问题。目前,世界海水淡化的总能力为2.7km3/a,不到全球用水量的1‰。沙特阿拉伯、伊朗等国家海水淡化设备能力占世界的60%,在沙特阿拉伯还建造了世界上最大的淡化海水管道引水工程。
5) 拖移冰山: 此工程在近期内还不可能实现,仍处于阶段。据估计,南极的一小块浮冰就可获得10亿m3的淡水,可供400万人一年的用量。
6) 恢复河、湖水质: 用综合防治水污染的方法恢复河湖水质。即用系统分析的方法,研究水体自净、污水处理规模、污水处理效率与水质目标及其费用之间的相互关系,应用水质模拟预测及评价技术,寻求优化治理方案,制订水污染控制规划。用这种方法治理的河流,如美国的特拉华河、英国的泰晤士河、加拿大的圣约翰河等水质都得到恢复,增加了淡水供应。
7) 合理利用地下水: 地下水是极重要的水之一,其储量仅次于极地冰川,比河水、湖水和大气水分的总和还多。但由于其补给速度慢,过量开将引起许多问题。在开发利用地下水时,应取以下保护措施:
(1) 加强地下水源勘察工作,掌握水文地质资料,全面规划,合理布局,统一考虑地表水和地下水的综合利用,避免过量开和滥用水源;
(2) 取人工补给的方法,但必须注意防止地下水的污染;
(3) 立监测网,随时了解地下水的动态和水质变化情况,以便及时取防治措施
16回答者: 上帝让我死吧 - 助理 4-27 20:28
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