水循环的总结范文
时间：2024-02-19 18:02:13
导语：如何才能写好一篇水循环的总结，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
【关键词】煤炭企业；循环经济；激励；财税政策
一、财税政策支持煤炭企业发展循环经济的必要性
煤炭是我国的基础能源和重要原料，在未来较长的时期内，煤炭仍将是我国能源安全的基础。煤炭工业是国家发展循环经济的重点行业之一。
生态环境与自然资源是一种共享资源，具有典型的公共物品属性；发展循环经济具有很强的正外部效应，社会收益大于个人收益。因此，需要政府更多、更积极地干预。同时，循环经济产业是一种全新的挑战性产业，该产业的建设周期较长，前期投入多，很多经营是微利甚至不盈利的，资本的趋利性使得私人部门对发展循环经济产业的积极性不高，有的甚至不愿介入，因此需要政府加以引导和支持。政府介入的另一个原因是发展循环经济是涉及到一个行业、地区甚至国家战略发展的长远构想，其短期经济效益可能无法满足某些个体的现阶段局部利益需求，必须通过政府力量从长远利益和全局战略的角度加以引导，甚至在必要时禁止一些对社会有害的行为，进而强制提供生态有益的物品，即优效品（MeritGoods），如禁止或限制排污，提供相关教育等。
由于煤炭工业发展循环经济的外部性和战略性，这就需要政府对其进行支持，财税政策就是重要手段。但目前相关财税政策零散，设计缺乏整体性和系统性。
二、促进煤炭工业发展循环经济的财税框架整体设计
目前，煤炭工业在发展循环经济的过程中，在资金、技术、市场等方面面临问题，一些发展循环经济试点的煤炭企业出现了“循环不经济”的尴尬局面，严重影响了煤炭企业发展循环经济的动力和积极性。因此，需要全面、系统地设计、构建引导煤炭企业发展循环经济的财税政策。
首先，应引导其循环经济项目投资行为。对于煤炭工业循环经济项目，政府可以在企业所得税、资源税方面给予优惠，而且对于特殊重要的、投资数额巨大的国家级煤炭循环经济项目，国家财政可以采取直接投资方式予以支持。
其次，应引导其循环经济技术的研发行为、支持技术研发、示范推广、教育培训。技术的先进、可行性直接决定着循环经济的成败。政府应鼓励单位和个人开展煤炭循环经济的技术研发，在所得税政策和营业税政策方面予以优惠。政府预算投入在煤炭循环经济技术研发、示范推广、教育培训方面也应予以支持。
再次，应引导其产品生产行为，同时引导社会消费行为，倡导绿色生产和消费。对于生产过程中浪费资源、破坏环境的煤炭企业，考虑从资源环境类税、消费税方面给予限制；对于生产中综合利用资源的产品，可以通过增值税政策、政府采购予以支持。
最后，应考虑建立“绿色关税”体系和加强煤炭工业循环经济行政监管。
基于对发展循环经济的正向引导和逆向限制，笔者设计了如图1所示的煤炭工业发展循环经济财税政策框架，以引导煤炭企业的经济行为。
三、促进煤炭企业发展循环经济的税收政策
参照国际惯例，结合我国实际，在调整和优化循环经济税费政策体系中，既要立足我国循环经济政策的目标导向和煤炭工业发展循环经济的现实需要，同时又要考虑我国税制的结构现状和发展方向；既要有利于促进国家循环经济战略的实施，又要符合税制发展的整体要求；既要间接引导与直接激励相结合，又要鼓励性政策与限制性政策相结合。
（一）促进煤炭工业循环经济投资的税收政策
1.企业所得税政策
煤炭工业发展循环经济一般需要巨额设备资金投入，如何降低煤炭企业发展循环经济初期资金投入压力，快速回收投资减轻其负担？在促进煤炭工业循环经济投资上，企业所得税的政策重点可以从煤炭企业循环经济项目的关键设备投资抵税、计提折旧，煤炭企业循环经济相关产品所取得的收入减计纳税等方面给予倾斜。
2.资源税政策
制定鼓励煤炭企业提高煤炭资源回采率、提高煤炭开采伴生资源综合开采利用的资源税税收优惠政策。煤炭企业实际回采率高于设计的回采率，可实施优惠的资源税税率；煤炭开采过程中伴采其他矿产资源的，资源税税率与综合资源回采率、综合资源利用率挂钩。
（二）引导煤炭产品绿色生产和消费的税费政策
税收对绿色生产和消费的调节主要通过产品的价格来体现。上述促进煤炭工业循环经济投资的税收政策虽然也可以最终反映到产品价格上，但其调节的主要着力点还是在煤炭企业的投资行为，其传导政策信号到产品购买者方面需要一个过程，作用不直接。从引导煤炭产品绿色生产和消费的角度考虑，可从以下几个方面进行考虑。
1.增值税
煤炭企业发展循环经济对资源综合利用企业来说，以成本非常低的废渣等废弃物为原料进行生产，产品增值部分所占比例较高，而使用的废弃物又不能取得增值税专用发票，或虽然取得相关数据，但抵扣率低于征收率，在按增值的比例缴纳增值税时，形成高征收低抵扣的状况，与其他非循环利用资源的企业相比要缴纳更高比例的税收。为了鼓励煤炭企业综合开发利用资源，可考虑增值税优惠政策。
2.消费税
我国消费税调整充分体现了国家利用税收手段促进循环经济发展，鼓励发展环境保护型、资源节约型、高附加值产业的政策导向。目前消费税应加以完善：需将目前尚未纳入消费税征收范围且不符合循环经济发展的高耗能产品、资源消耗品等纳入消费税征税范围；现行消费税征收范围应扩大到煤炭产品，逐步调高税率；通过税收手段来调节消费者的消费行为，鼓励广大消费者进行绿色消费、清洁消费。
3.资源税
通过征收资源税以提高煤炭开采成本和煤炭价格，改变我国目前以销售量或自用量来征收资源税的情形，使煤炭资源的开采和利用更具效率。应由现行的以销售量和自用量为计税依据改为以销售收入为计税依据，并适当提高资源税的税率；实行差别税率，与煤炭开采过程中的煤炭回采率挂钩，回采率低的税率高、回采率高的税率低；对乱采滥用、回采率低的开采者采用高税率，课以重税，以示惩罚，引导企业出于利润最大化的目的珍惜与节约资源。
4.环境税
国务院颁布的《节能减排综合性工作方案》中已明确提出要研究建立环境税，财税部门也在积极考虑运用税收手段加强环境保护。按照“谁污染谁缴税”的原则，可以将现行的排污、水污染、大气污染、工业废弃物、城市生活废弃物等收费制度改为征收环境税。同时，对保护环境的煤炭企业，按其对环境资源保护程度进行税收减免。环境税收取得的收入可以作为开发污染防治技术的科学研究经费和煤炭工业生态环保的奖励基金。
5.排污权交易制度
煤炭工业还应逐步开展排污权交易试点，建立排污权交易制度，控制煤炭企业排污，最大限度保护生态环境。煤炭工业可在“总量控制”前提下，实行排污权有偿取得。政府通过招标、拍卖等方式，将排污权有偿出让给排污者，改变目前煤炭企业（主要是焦化企业）随意排污、不顾成本的状况。
（四）调整相关货物进出口的税收政策，建立“绿色关税”体系
“绿色关税”体系在煤炭工业的体现是限制一些煤炭资源产品的出口，特别是继续限制高污染（煤焦）产品出口，改善我国的煤炭资源出口结构，鼓励高附加值的煤炭产品出口，保护国内煤炭资源。应对国内目前不能生产的煤炭工业污染治理设备、环境监测仪器以及环境无害化技术等进口产品，减征进口关税和增值税。
四、促进煤炭企业发展循环经济的财政政策
（一）预算投入政策
工业化国家一般通过预算投资、预算补贴、财政贴息和开发投入等方式来发展循环经济。煤炭企业是高能耗、高污染的企业，煤炭工业循环经济的发展直接影响国家循环经济发展情况。因此需将煤炭工业发展循环经济纳入政府公共预算支持范围。
1.在经常性预算中逐步提高煤炭工业发展循环经济的支出预算
未来政府财政预算改革的基本取向是建立公共财政，预算资金安排要体现公共性、政策性的客观要求。由于煤炭工业循环经济具有鲜明的正外部性，属于社会共同需要的范畴，因此提高煤炭工业循环经济发展的支出预算与公共财政改革是吻合的。支持煤炭工业发展循环经济的经常性预算主要用于：（1）煤炭工业发展循环经济的科技研究与开发；（2）煤炭工业发展循环经济技术示范和推广；（3）煤炭工业发展循环经济教育和培训；（4）煤炭工业发展循环经济管理监督体系建设。
2.在建设性预算中加强财政对煤炭工业循环经济的投资力度
（1）逐步提高投资占预算内投资的比重；（2）更多利用贷款贴息方式；（3）选择一些特殊重要的、投资数额巨大的国家级项目，国家财政可采取直接投资方式予以支持。
3.完善政府间转移支付制度，设立中央对地方煤炭循环经济专项拨款
政府间的转移支付制度是公共财政体系的一个重要内容，是市场经济国家的通行做法。我国由于地区经济发展不平衡，区域间的政府财力相差悬殊，地方财政富裕的东部沿海基本没有大型煤炭企业，而在西部和中部省份，有我国主要的大型煤炭企业，因此这些省份往往是煤炭工业循环经济发展的大省和财政穷省。因此，建议设立中央对地方政府的煤炭循环经济专项拨款。
（二）政府采购政策
篇2
关键词：自然-人工复合水循环；WACM模型；水资源配置；水循环模型；黄河流域
中图分类号：TV211文献标识码：A文章编号：1672-1683（2013）01-0044-06
1研究背景
变化环境是指由人类活动和自然过程相互交织的系统驱动所引起的一系列陆地、大气与水循环的变化[1]。随着人类活动和气候变化，人工因素对自然水循环系统的干扰愈来愈烈，特别是高强度的水资源开发利用，如人类的取水、用水、耗水、排水、调水等行为，对整个水循环过程产生了巨大的影响[2]。
经过几十年的发展和研究，学者们对于流域水文循环的研究越来越深入和细致，特别是从20世纪90年代开始涌现的分布式流域水文模型，如MIKE-SHE模型[3]、VIC模型等[4]，使得研究者可使其与气候模型（GCM“全球气候模式”）结合，开展气候条件变化下的流域水循环研究[5-6]。但是，这类研究重心放在气候变化对于水循环的影响研究方面，而在重点考虑人类活动影响条件下，特别是高强度水资源开发利用条件下的流域水循环研究方面，仍存在着诸多不足和问题。
（1）取用水总量与耗水总量关系不清楚。取用水总量易于观测和计量，方便管理，但无法反应水的资源消耗本质；而耗水总量能体现水资源的真正资源消耗量，但难以核算和管理。取用水总量与耗水总量关系密切，但缺乏成熟明确的量化表达式，仅凭经验来估算耗排水量，不够科学合理。同时，耗水总量管理方法在管理中缺失，致使取用水管理与耗水管理不相协调，取水许可方法受到限制。
（2）地表、地下用水总量与耗水总量关系不清楚。水循环过程中，地表水和地下水转化频繁，地表水与地下水之间的转化关系还未能清晰定量化。如水管理实践中往往将从河道或湖泊附近的取水井抽取的水量归为地下水统计，而实际中水是从河道渗透来的河水，其水源的归类还存在争议。因而地表地下用水总量与耗水总量的关系难以确定。同时，地下水资源的调控中，仅仅从人工地下水取用量的角度研究，人工取用地下水与地下水位的联系尚无考虑，且潜水和承压水也未能区分，由此更加难以确定其耗水关系。
（3）当地水、外调水用水总量与耗水总量关系不清楚。外调水与当地水往往通过共同的取用水设施向用水户供水，在没有明晰当地用水与耗水之间的关系之前，难以确定当地水、外调水用水总量与耗水总量之间的定量关系和转化规律，给总量控制的管理带来不便。
（4）地表水与地下水、当地水与外调水之间循环转化关系不清楚。外调水在输送及使用的过程中都可能与当地地表、地下水产生水量转化，同时当地地表水和地下水之间也在不断的转化。对于上述转化过程，其转化的具体路径、时空分布、变化特征都很难进行定量的描述，各种水源之间的循环转化关系不清楚。
（5）水循环过程中的供-用-耗-排-补-转化关系不清楚。以往常用“供-用-耗-排”来描述供用水的循环转化过程，这种提法主要是从地表水系统出发总结出来的；如果从整个水资源系统来看该提法则不够全面，应该修改为“供-用-耗-排-补-转化”，考虑水的回补与转化过程才更能够反映供用水之后整个水资源系统的变化过程，或者说水循环的变化过程。目前还很难给出水循环过程中供-用-耗-排-补-转化之间的定量关系。
（6）水资源高效利用条件下水的供-用-耗-排-补-转化关系变化。在水资源高效利用条件下，采用节水措施或者节水工艺，取水量减小，输水过程、用水过程也随之发生变化，则必然引起水资源的耗、排、补及转化过程发生改变，但目前还很难对这一过程展开有效的定量化研究。
本文将以“自然-人工”复合作用下的流域水循环机理和模型为基础，对水资源开发利用条件下的流域水循环过程展开研究，提出一种基于水资源配置的流域水循环研究方法，并以黄河流域为例进行实践应用。
2流域水循环研究的科学方法
流域自然-人工复合水循环理论[7]是解决高强度水资源开发利用条件下水循环问题的基础核心。对于上述存在问题，按照科学认知、现场实验、理论探究、解决方法四个步骤，形成一个从水循环机理认知到水循环观测实验，再到流域区域自然-人工复合水循环理论研究，最后利用水资源分配与循环转化模拟模型[8]（Water Allocation and Cycle Model ，即WACM）进行模拟计算。
篇3
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。
参考文献（References）
[1]丹尼尔・科尔.污染与财产权：环境保护的所有权制度比较研究[M].北京：北京大学出版社，2009.[Cole D H. Pollution & Property， Comparing Ownership Institutions for Environmental Rotection [M]. Beijing：Peking University Press，2009.]
[2]钱阔， 陈绍志.自然资源资产化管理[M] .北京：经济管理出版社， 1996. [Qian Kuo， Chen Shaozi. Nature Resouces Capitialization Management[M]. Beijing：Economic Management Press， 1996.]
[3]姜文来.关于自然资源资产化管理的几个问题[J]. 资源科学，2000，22（1）：5-8. [Jiang Wenlai. Several Problems on Natural Resources Capitalization Management[J]. Resources Science， 2000，22（1）， 5-8.]
[4]杨得瑞，李晶，王晓娟，等. 我国水权之路如何走[J].水利发展研究，2014，（1）：11-17. [Yang Derui， Li Jing， Wang Xiaojuan， et al. How to Achive the Goal of Water Resources Property[J]. Water Resouces Development Research， 2014，（1）：11-17.]
[5]王浩，贾仰文，王建华，等. 人类活动影响下的黄河流域水资源演化规律初探[J].自然资源学报，2005，20（2）：157-162. [Wang Hao， Jia Yangwen， Wang Jianhua， et al. Evolution Laws of the Yellow River Basin’s Water Resources Under the Impact of Human Activities [J]. Journal of Nature Resources， 2005，20（2），157-162.]
[6]秦大庸，陆垂裕，刘佳宏，等. 流域“自然-社会”二元水循环理论框架[J].科学通报，2014，59（4-5）：419-427. [Qin Dayong， Lu Chuiyu， Liu Jiahong， et al， Theoretical Framework of Dualistic Naturesocial Water Cycle[J]. Chin Sci Bull， 2014，59（4-5）： 419-427.]
[7]王建华，王浩.社会水循环原理与调控[M].北京：科学出版社，2014. [Wang Jianhua， Wang Hao. Social Water Cycle Principle and Regulation[M]. Beijing： Science Press， 2014.]
[8]桑学锋，周祖昊，秦大庸，等.基于广义ET的水资源与水环境规划研究II：模型[J].水利学报，2009，40（10），1153-1161. [Sang Xufeng， Zhou Zuhao， Qin Dayong， et al. Comprehensive Water Resources and Environment Planning Based on Generalized Evaporationtranspiration Water Consumption Control Ⅱ：Model[J]. Journal of Hydraulic Engineering， 2009，40（10），1153-1161.]
[9]John J W， Ken W S， Chiappetta B. Fundamental Accounting Principles[M]. New York：McGrawHill Higher Education，1999.
[10]刘灿.我国自然资源产权制度构建研究[M].成都：西南财经大学出版社，2009.[Liu Can. Research on the Construction of the Property Right System of the Natural Resources in China[M]. Chengdu：Southwestern University of Finance and Economics Press， 2009.]
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）
篇4
[关键词]学生认知基础；教师指导；知识迁移
[中图分类号]G623[文献标识码]A[文章编号]2095-3712（2013）17-0022-02
[作者简介]麻妍（1984―），女，上海人，本科，上海市青浦区实验中学教师，中学二级。
在新课程体系下，教师既要面向全体学生，也要注重学生之间的个体差异，认清学生的原有基础。学生已有的知识经验是实现有效教学的基础，对学生已有基础的分析是把握教学起点的主要依据。美国著名心理学家奥苏贝尔曾说过：“影响学习的最重要因素是学生已经知道了什么。我们应根据学生的原有知识状况进行教学。”[1]这表明教师了解学生学习现状，把握教学起点，是实施有效教学的前提。
《自然界里的水循环》是一节用概念和科学术语来解释实际问题的理论探究课，通过学习，学生经历了从抽象到具体的思维过程。课例组教师围绕“如何分析学生基础，实施有效教学”的主题对这节课展开观课研究。
一、抛开学生认知基础，为完成工作单而上课
《自然界里的水循环》一课的教学重点和难点在描述自然界中的水循环和设计模拟自然界中雨的形成这两个实验环节。这堂课上，执教教师做了如下指导来突破重难点：
（教师引入课题后，进入模拟雨水形成的实验环节）
师：接下来我们做一个“模拟自然界中雨水形成”的实验。请大家观察后完成学习单1。（学习单1是简单的填空练习）
师：你看到什么现象？
（教师请2位有不同意见的学生把学习单1的答案朗读一遍，并肯定了第1位学生的答案）
师：我们根据这个模拟实验，完成学习单2。
（学生按照教师的要求以小组讨论的形式完成学习单2上的填空练习）
师：为什么往上跑的水蒸气又变成小水珠呢？我们继续讨论完成学习单3和4。
（该练习还是以填空的方式来完成）
生1：因为气温会随着高度的增加而下降，所以当热空气上升至一定高度时，便会冷却，使空气中的水蒸气冷却成小水珠。
师：有不同意见吗？
生2：因为气温会随着高度的增加而上升，所以当热空气上升至一定高度时，便会冷却，使空气中的水蒸气液化成小水珠。
（还有一些学生在下面保持沉默并显出茫然的表情）
听完这堂课，课例组的教师感觉学生整节课都在围绕着学习单忙碌，似乎执教教师在课堂中的指导任务就是为了让学生填写好这份练习。可是使用学习单产生的效果并不显著，学生对水循环中某些环节的理解（如水蒸气变成小水珠过程）还是一知半解。描述自然界中的水循环是这节课的教学重点，而用水的三态变化来解释这个过程是教学关键。六年级的学生虽然在此之前已经学习了水的三态变化知识，但是他们对这部分内容，尤其是液化、凝华、升华等抽象概念还是第一次接触，生活中有关的事例也不多见，所以只通过一节课的初步学习，学生仍然感到陌生。教材设计中又将三态变化的6个概念放在一起教授，学生更容易对概念产生混淆。
因此，教师在做教学指导时，需要做学情分析，了解学生的学习起点和学习障碍，不能用学习单一味代替。学习单的设计也要考虑能否给学生带来思维训练，反映出学生的实际掌握情况。
二、在认知基础上提升学生的知识迁移能力
在观课老师的建议下，执教教师做了如下修改：
（教师引入课题后，首先进入水循环示意图的描述环节并复习水的三态变化，然后进入模拟雨水生成实验）
师：实验中为什么要用到热水？
生：因为热水会冒出水蒸气。
师：为什么要在皿表面上放上冰块？
生：为了让水蒸气液化成水珠。
师：所以液化的条件是？
生：遇冷。
（接着，教师又补充了“模拟雨的形成实验”动画演示，并对该活动进行归纳和总结）
根据师生交流的结果，课例组的老师感觉这一节课上学生对水循环过程有了较为深入的理解和认识。从后测来看，基础知识题的解答准确率达到80%以上，但令老师们意想不到的是，后测中的分析题“荒岛上鲁滨孙如何获取淡水资源”，全错率竟高达45.9%，大家针对这节课再次交流和讨论。后测中的这道思考题是考查学生是否达成学以致用目标的能力分析题。雨水和淡水生成的原理一致，但环境不同。如果缺乏引导，学生很难从表象中找出它们的本质。教师在课堂中需要搭建一座桥梁，利用学生已有的知识基础去“同化”一些新问题，增强学生迁移知识的能力。
三、教学反思
（一）找准学生现有的认知基础是教师课堂指导的前提
教师做教学指导，必须要关注本节课的教学重难点。要突破重难点，必须根据学生的年龄特点来考虑他们现有的认知基础和教学目标之间的差距，以此来确定教学过程中学生可能遇到的困难以及需要铺设的台阶和采取的教学策略。就本节课而言，教学对象是刚入初中的六年级学生，他们正处于感性认识到理性认识的转变阶段，根据已有的生活经验，他们能够对自然界中水呈现的形式产生感官上的认识，但对水循环的理性理解不够。所以，教师在课堂指导中必须围绕水循环变化的本质问题开展由浅入深的教学活动，通过台阶铺设，使他们对水循环现象不仅知其然，更知其所以然。
（二）在学生认知基础上强化知识迁移能力是教师课堂指导的升华
迁移是学生根据已有的认知基础，通过知识之间的内在联系，找到连接点进行知识的转化。[2]根据迁移规律，学生掌握基础知识和基本技能的牢固程度是实现迁移的重要因素之一，先前的学习越扎实就越容易产生迁移。在本节课中，学生通过40分钟的学习，基本掌握了水循环的理论知识。可是，怎样把这些理论应用于生活，解释鲁滨孙获取淡水资源的原理，还需要教师搭建桥梁，引导学生把课本知识和实际问题联系起来，从而使知识实现从“故”到“新”的纵向迁移，达到学以致用的目的。
参考文献：
篇5
水是生命之源，水是支撑地球社会经济系统发展不可替代的资源。但是，由于全球变化、人类活动的负面影响，地球上水的循环在发生变化，许多地区正在发生严重的水的问题与危机，如洪水、干旱和江河水体污染，而成为限制国家河区域可持续发展的关键性因子，水科学问题也成为国际地球科学发展中的一个重要方面。
2001年7月在世界知名海岸水利工程建设的荷兰王国连续举办了两个直接与水科学有关的大型国际科学大会。一个是7月10-13日在荷兰阿姆斯特丹（Amsterdam）由国际地圈生物圈计划（IGBP）、国际人文计划（IHDP）和世界气候研究计划（WCRP）联合举办的“全球变化科学大会(GlobalChangeOpenScienceConference)”。国际地圈生物圈计划（IGBP）是国际著名的全球变化科学研究计划，受到国际地球科学届广泛的关注和参与。在跨入2000后的IGBP首次重要国际学术活动-“全球变化科学大会”云集来自国际的100多个国家的全球变化研究的专家学者、管理者约1600多人。大会主题是：一个变化的地球的挑战（ChallengesofaChangingEarth）。中国派出以科学院为主体的约60多人的代表团，进行学术交流和讨论，其中除了碳循环和土地覆被变化是大会主要议题外，水循环及水资源是大会重要内容之一。
另一个是7月18-27日在荷兰的马丝特里特（Masstricht）举行的第6届国际水文科学大会。(The6thScientificAssemblyoftheInternationalAssociationofHydrologicalScience)。这是一次专门针对国际水文科学进展的回顾和研讨大会，来自国际60多个国家的500名代表出席了大会。第6届国际水文科学大会的主题是：一个干旱地球新的水文学（ANewHydrologyforaThirstyPlanet）。
受国家自然科学基金委员会地球科学部的部分资助，笔者应邀参加这两个大会，并担任第6届国际水文科学大会第二学术研讨会的分会主席。本文是对这两个国际会议中关于水科学研究进展的综述，希望介绍水科学方面一些新的进展，提出我国对国际水科学的贡献和存在的问题与挑战。
二.全球变化与水文科学问题
全球环境变化（简称全球变化）是目前和未来人类和社会发展面临的共同问题。全球变化既包涵全球气候变化又包括了人类活动造成环境变化的影响。了解自然变化和人类活动的影响是国际地球科学发展最为关系的问题。
7月10-13日在荷兰阿姆斯特丹举办的“全球变化科学大会”，内容十分丰富。但都围绕有两大主专题，即：（1）一个不断变化的地球的挑战：对全球变化的科学理解。（2）展望未来：地球系统科学与全球可持续性。大会邀请若干专家学者做报告，在大会研讨中设立一系列专题研讨会和招贴展示论文。
大会专题报告内容有：
·一个不断变化的地球的挑战：对全球变化的科学理解（BerrienMoore）
·土地变化的集中性与复杂性：虚构与现实（B.L.Turner）
·气候变化与海洋生态系统动力学：可持续资源利用的内涵（MichaelJ.Fogarty）
·21世纪中的粮食：全球气候的差异性（MachendraShah）
·人类时期的大气化学（PaulJ.Crutzen）
·火与薄雾：东南亚空气质量的社会与政治因素上的不均性（SimonS.C.）
·海洋和陆地碳动力学（IanR.Noble）
·碳与科学政策的联系：京都的挑战（RobertT.Watson）
·对CO2挑战的工业响应（CharlesNicholson）
2．水与全球变化的关联：世纪资源的挑战？（LeenaSrivaatava）。
·我们会有足够的高质量的水吗？（HartmutGrassl）
·水会满足人们的需要吗？（PeterD.Tyson）
·大坝对渔业的影响：三峡大坝实例研究。Chen-TungArthurChen教授，台湾，国家SunYat-Sen大学，海洋地理和化学学院。
·澳大利亚大陆上的水，碳和氮：气候和土地利用变化的影响（MichaelRaupach）
3．全球生物地球化学：星球新陈代谢系统的理解（PamelaMatson）
·海洋生物地球化学：变化的海洋（DavidM.Karl）
·陆地上碳的过去、现在和未来（RobertJ）
·大气酸雨、臭氧损耗和气候变化的案例分析（OranR.Young）
4．陆地—海洋的交互作用：区域与全球的联系。（RogerHarris）
·生物地球化学的交互作用与反馈（TimJickells）
·沿海地区的全球变化：东南亚的实例研究（LianaTalaue-McManus）
5．气候系统：预报、变化和可变性
·以前和以后的气候变化：我们究竟去何处（ThomasF.Pedersen）
·气候变化的1000年（RaymondS.Bradley）
·正在变化的寒区：高纬区全球变暖的影响（OlegAnisimov）
·耦合气候系统：可变性和可预测性（AntonioJ.Busalacchi）
6．土地利用变化的热点地区和地球系统：区域和全球的联系
·陆地表面与气候有联系吗？北非：撒哈拉沙漠；
·东南亚1：理解变化的亚洲季风系统：大规模植被和土地利用在水循环和气候中的作用
·东南亚2：人类引导的陆地覆盖的变化能对亚洲季风有多大的改变？
·亚马逊河流域和土地利用的变化：未来能平衡吗？
·陆地表面与气候有联系吗？一种综合。
7．模拟和观测地球系统（DavidCarson）
·处理地球系统的复杂性和不确定性（H.J.Schellnhuber）
·监视地球系统的短期不稳定性和长期的趋势：一个空间的挑战（JoseAchache）
·虚拟现实的过去、现在和未来（JohnMitchell）
8．地球系统需要生物多样性吗？（AnneLarigauderie）
·为什么地球系统科学需要海洋生物多样性？（KatherineRichardson）
·生物多样性是如何影响陆地生态系统的过程与功能（SandraDiaz）
9．科技能够补偿星球吗？（MikeBrklacich）
·自然的回归：为什么和怎样进行（JesseH.Ausubel）
·工业变革：生产与消费中的探测系统变化（PierVellinga）
10．面向全球可持续性（HansOpschoor）
·区域和全球可持续性的挑战和障碍（JuliaCarabias）
·转向可持续性的研究系统（WilliamC.Clark）
·可持续性科学起源讨论：什么是可持续性科学？为什么要可持续性科学？（JaneLubcheno）
·可持续科学和气候变化（BertBolin）
·重新概念化自然-社会的交互作用：将环境和发展结合起来理解（RobertW.Kates）
·雅基盆地资源的可利用性、脆弱性和持续性：环境与社会交互作用中不可持续的发展趋势（P.A.Matson）
·人与环境相互作用的脆弱性：尤卡坦南部事例（B.L.Turner）
·各学科间的可持续性科学（RobertW.Corell）
大会专题讨论内容十分丰富，有：A1-全球碳循环；A2-大城市与全球变化；A3-南厄尔尼诺的摆动同过去、未来气候变化的联系；A4-地球系统的演化；A5-生物多样性的全球变化；A6-全球变化与火；A7-海岸区人类活动；B1-食品生产和环境间的平衡；B2-理解土地利用的变化，以致重建、描述或预测土壤覆盖度；B3-冰雪层和全球变化：制度和指标；B4-地球系统分析；B5-陆地生物圈与全球变化；B6-社会转化过程；B7-海洋与气候变化；C1-水资源对环境变化的脆弱性：一种系统方法；C2-把人放入地球系统中：受害者或是破坏者，扰乱者或是解决者?C3-大气和全球变化;C4-全球变化非线性变化和惊讶;C5-生态系统管理可持续发展的展望;C6-科学和政策过程：IPCC;C7-全球变化与山地区。
大会报告集中在水科学问题的主题有：全球变化中的水问题-21世纪资源的挑战，尤其值得提到的是7月12日下午，大会专门针对水循环水资源问题，举行了“环境变化的水资源脆弱性系统分析”学术研讨会。WCRP/GEWEX北美主席、美国地理学会水文专业委员会主席、亚利桑那大学水文水资源系的SorooshSorooshian教授介绍“WCRP/GEWEX和SAHRA计划中水问题的研究：半干旱区流域水文循环与可持续性”。德国的CharlesVorosmarty教授报告了“地球系统科学对全球水评估的贡献”。WolframMauser教授研讨欧洲GLOWA项目的核心“完整的流域管理”经验。JosephAlcamo教授指出全球“水危机区与脆弱性”。JimWallace教授强调“防洪安全与水资源问题”。ClaudiaPahl-Wostl教授研讨“面向社会经济可持续性：水管理部门职能的转变过程挑战”。
三.水文科学与水资源安全
7月18-27日第6届国际水文科学大会在荷兰的马丝特里特（Masstricht）举行。大会对过去水文水资源研究进行总结，对未来水文科学的发展进行展望。会议由4个专题学术大会（Symposium，简写为S）和6个学术研讨会(Workshop，简写为W)组成。会议主要集中在水文科学基础研究和社会经济发展与水资源研究两个方面：
1.水文学基础研究
S4.土壤-植被-大气转化方式和大尺度水文模拟
WS4.高山地区水文过程与冰圈作用
WS2.水文长期变化与气候影响
S3.人类活动对地下水动态的影响
WS6.海岸湿地水文的演化
2.社会经济发展与水资源研究
S1.社会经济发展与水危机
S2.区域水资源管理
WS1.全球变化与洪水预报
WS3.信息技术在可持续水管理的作用
WS5.GIS&RS在土壤侵蚀和水质变化的应用
特别需要指出，由于全球变化、社会经济发展，水资源问题愈来愈突出，给水文科学研究提出新的课题，即变化环境下的水资源形成与演化规律问题。IAHS会议的S1-S2，主要研讨这些国际国家和区域尺度急迫的问题。关于S1和S2的研讨内容题目摘录如下：
S1：水胁迫下的社会经济发展（E.Servat）
水源丰富，资金缺乏，水工业能否继续生存尚未可知。
·健康部门希望从水文学家那儿得到什么?
·河流生态系统的研究和管理中对水文数据的需求。
·多学科综合研究—对水危机的响应。
·食物保障中的水资源及管理。
·洪水控制与城市排水系统管理。
·全球水协作计划
S2区域水资源管理
S2-1过去水管理的经验与教训（A.SchumannM.C.Acreman，M.Marino）：
·可持续发展的度量及其在实际水管理计划中的实现。
·可持续水库发展—津巴布韦实例研究。
·Yamuna河流域的可持续区域水管理：Delhi区域的实例研究。
·Limpopo河：逐步走向可持续发展和一体化的水资源管理。
·中国新疆博斯腾湖流域的水资源可持续性发展管理经验的启示。
·印度干旱地区过去管理实践经验总结。
·水坝功能新探——一个不应忽略的问题。
·Dehli区域水资源管理的一体化进程：问题与展望。
·北尼日利亚半干旱区域的Hadejia河上建坝的影响：对未来管理的建议。
·可持续发展的特征及供水管理模型。
·澳大利亚富营养化进程的现阶段研究。
·城市水计划书——印度班加罗尔的实例研究。
·水资源系统中相对可持续发展实现的框架。
S2-2可持续发展与水资源管理（夏军，D.Rosbjerg，G.Schultz)
·为保护水生态系统的整合水质与水量的数学生态模型的发展。
·欧洲地下水可持续发展管理的指导方针。
·清除河岸异生植被是否为一种有效的水资源管理策略。
·地表水和地下水的联合管理。
·河流管理可视化中的变换系统边界。
·改善环境中被忽视的因子——监控。
·加入风险基金平衡流域经济、社会、环境压力之间的冲突。
·使用风险分析提高水资源系统模型的效率和精度。
·整合水资源管理中的角色分配。
·Volta流域的水资源竞争。
·复杂水环境管理中的空间适应方法。
S2-3水资源管理的方法（R.Davis，S.Walker）
·流域水平上的水资源管理整合模型。
·提高以决策支持系统为基础的模型的精度——水管理中的一种好的建模实践。
·持续性水系统的水力学标准。
·人工神经网络系统实现的河流洪水预报。
·气候变化影响评估中的不确定因子的概率特征。
·研究城市化对区域水资源影响的一种流域水文模型。
·水、氮循环的一种大尺度评估模型——在Elbe河流域的基础研究。
·基于地形学和土壤水文学的湿地重建计划方法的发展。
·英格兰西南部Dartmour地区放牧对水文的影响。
四.21世纪水文科学的发展机遇与展望
传统的水文学研究只考虑水量的自然变化，现代水文循环需要考虑地球生物圈、全球变化以及人类活动等方面的影响。国际地圈生物圈计划（IGBP）代表国际地球学科发展前沿，水文循环的生物圈方面(BiosphereAspectsofHydrologicalCycle，简称BAHC)是IGBP的核心之一。它注重陆面生态-水文过程与空间格局的变化规律和受人类活动影响的关键问题，以科学地解释：植被是如何与水文循环的物理过程相互作用的？改变陆面生态过程的直接原因是什么？是大尺度人类活动改变了陆面覆盖？还是大气中二氧化碳浓度增加的缘故？这些影响变化的水文后果如何？通过这些研究，为认识自然变化和人类活动影响下的土地利用/土地覆被变化与陆地表层生命物质过程，评估人类对生物圈的影响，保护环境和资源可持续利用提供科学的基础依据。
通过7月在荷兰举行的IGBP和IAHS国际学术大会可以清楚看出，变化环境（即全球变化与人类活动影响）下的水文循环研究成为21世纪水科学研究的热点。根据二十一世纪IGBP发展方向，国际上的BAHC研究重点也相应地进行了调整，主要有以下8个方面：
·小尺度水、热、碳通量研究；
·地下过程作用的评价；
·陆地-大气相互作用的参数化；
·区域尺度土地利用与气候的相互作用；
·全球尺度植被与气候的相互作用；
·气候变化和人类活动对流域系统稳定与传输的影响；
·山区水文学与生态学；
·开发全球数据集；
此外，还有两个交叉研究问题：
·设计、优选和实施综合的陆地系统实验；
·情景发展与风险/脆弱性分析。
变化环境下的水文循环及其时空演化规律研究，是国际国内地学领域积极鼓励的创新研究课题。结合土地利用/土地覆被变化与陆地碳循环过程的水循环研究，是一个新的交叉方向。研究的热点问题有：
问题1：全球变化与水文循环问题
它需要研究回答：全球变化对区域水循环规律？过去对气圈-水圈-生物圈的相互联系/作用是如何认识？现在又是如何认识水资源的演变？其规律是什么？
值得指出的是，过去在气候系统与陆地水文循环之间存在一个误区，即长期以来,水文学者把气候看作是静态:一个地区的气候是指某种统计的平衡,WMO规定系列30年的平均作为准平均,用极差/标准差描述气候变异。对陆地水文过程研究方面，认为长序列水文均值是稳定不变的，年径流出现的丰、枯现象，被看作围绕均值的周期变化。水利（水资源）工程设计：要求的水文计算都是以几十年-几百年时间尺度的水文过程稳定不变为前提。未来被看作是过去的重复或外延。例如，水资源的保证率有W75%，W50%等；设计洪水有千年设计和万年校核等。另一方面，在气候/天气过程研究中，长期以来气候学者把陆地水文看作是静态，气候/天气过程研究仅仅到降水为止，较少研究流域水文循环动力机制与反馈作用。例如，天气模式研究中仅设置若干参数代替水文过程变化和空间分布，认为陆面水文-生态的作用也是稳定不变的。例如，许多GCMs对水文循环作用过程考虑相当粗糙,平面无径流联系与循环过程。但是，现在人们业已认识：一个地区的气候/水文循环过程并不处在统计的平衡状态，而是以不同尺度变化（年际、十年际、百年际-千/万年际变化）。决定气候变化因子不仅仅是大气内部的过程，还有大气上边界（太阳行星系统）和下边界（陆地水文-生态、海洋系统）的各种物理化学过程。20世纪科学研究与进展显示：陆面生态系统对大尺度水文循环有十分重要的反馈作用。因此，全球变化对水文水资源的影响是21世纪水文科学研究的前沿问题之一。因此，特别需要大力加强水文学家与大气物理学家的联系与合作，积极开展“全球-陆地-区域-流域尺度水文循环”科学基础的研究。
问题2人类活动对水循环水资源的影响
人类活动对水循环及水资源有那些主要影响？人类活动如何对水的变化规律产生影响？有什么地区、区域特征规律？如何量化人类活动对水循环水资源的变化及影响？这是近代水科学面临的主要科学问题。在IGBP科学大会上，特别强调土地利用/覆被变化与水循环、碳循环的关系。需要研究从“点”-“典型流域“的水循环机理、水文循环与生态系统的相互作用、地表水与地下水交换的相互作用，“大气-土壤-植被”界面过程中的物质与能量转化规律；开拓流域水文循环过程中的非线性机制研究；创新“分布式流域水文循环模型”，量化区域水文循环演化与土地利用/土地覆被影响关系，为认识陆地表层生命物质过程的提供重要的基础科学支撑。
结合中国的实际背景，人类活动影响是惊人的。例如，在中国南方的长江流域，建国后洞庭湖围垦1700余平方公里；鄱阳湖围垦1400余平方公里；荆北所有通江湖泊被堵闭，减少调蓄长江洪水面积约5700余平方公里。建国后，长江中下游地区约有1/3以上湖泊面积被垦殖；损失湖泊面积13000余平方公里，相当于五大淡水湖泊面积总和的1.3倍；损失湖泊容积500亿立方米左右，相当于三峡水库调蓄库容的5.8倍，淮河年径流1.1倍。建国后，中游长江干流河道内的江洲河滩几乎全部被围垦。据不完全统计，围垦面积约1213平方公里；城陵矶至螺山江段河床变迁剧烈，泥沙淤积问题严重。98洪水后，国家提出治理长江32字方针：“封山育林、退耕还林、移民建镇、以工代赈、退田还湖、平垸行洪、加固干堤、疏浚河道”。但是，如何退田还湖？如何平垸行洪？认识人类活动（湖区开发、三峡工程）对水循环关系影响水科学基础问题，都是十分重要又十分现实的问题。
在中国北方，人类活动剧烈。例如，在华北地区，水文循环机理比较复杂，它不仅与陆地表层系统中各种自然地理要素时空分布密切相关，而且与农业开发、都市化等土地利用/土地覆被直接相联。由于社会经济发展，人类活动改变了水循环自然变化的空间格局和过程，加剧了水资源形成与变化的复杂性。过去有关部门在华北水资源方面做了相当的工作。但是，在华北地区究竟缺多少水等基础方面仍分歧较大。有人认为在华北通过自身的节水和提高用水效率可以解决水资源的需求问题；有人认为即使南水北调也不能从根本上解决北方缺水问题。争论问题的科学问题焦点是：在自然变化和人类活动的综合影响下华北地区水循环演化规律是什么？如何科学测算华北地区可供水资源量？华北地区节水的潜力究竟有多大？如何保障华北地区的水资源安全？争论的原因是：自然变化和人类活动加剧情况下的华北地区水循环演变格局与过程机理，有待重新认识；受人类活动影响等变化环境下的华北地区水资源可利用量的测算科学依据不很充分；水资源安全与生态需水、节水潜力、国民经济发展之间的量化关系需要研究。因此，开展自然变化和人类活动影响下的水循环及水资源安全研究，具有十分重要的科学意义和研究价值。
总之，21世纪水科学的挑战问题是：迫切需要回答的科学问题是陆地水循环演化格局、过程与机理，即：
·如何对水、碳和能量在土壤~植被~大气界面交换中的变化进行认识？
·变化环境下的水文循环时空演化有哪些特征规律？如何识别和量化？
·水循环物理过程在不同尺度（宏观/中观/微观）是如何联系、影响与作用的？
·如何评价那些由于土地利用及土地覆被变化而导致的陆面性质的改变，这些变化又影响陆地水循环过程变化和空间格局的变化？
回答上述问题，迫切需要建立认识陆地水循环演化格局的空间信息支撑系统、陆地水循环过程变化的实验研究支撑系统和可定量描述自然变化/人类活动影响的分布式水循环模型等。这需要在充分利用现代科学技术，开展国家水平/国际间的水文科学实验、变化环境下的水文水资源理论创新研究。这是21世纪水科学发展面临的新的机遇与挑战！
致谢：本文系国家自然科学基金委资助项目（49971017）和科学院2000年“百人计划”中有关的国际前沿研究与展望研究内容，得到国家自然科学基金委员会和科学院地理科学与资源所的资助，对此表示衷心的感谢！
参考文献
[1]IGPB,WCRD&IHDP,AbstractVolumeofChallengeofaChangingEarth,GlobalChangeOpeningScienceConference,10-13,July,2001,Amsterdam,Netherland.
[2]The6thScientificAssemblyoftheInternationalAssociationofHydrologicalScience(IAHS),AbstractVolumeofANewHydrologyForaThirstyPlanet,July18-27,2001,Maastricht,Netherland.
[3]TurnerB.L.IIetal.,1995,Land-useandlandcoverchange:Science/Researchplan.IGBPReportNo.35andHDPReportNo.7.StockholmandGeneva.
[4]李秀彬，1996，全球环境变化研究的核心领域-土地利用/覆被变化的国际研究动向。地理学报，51（6）：553-557
[5]黄秉维，1997，论地球系统科学与可持续发展战略基础（1）.地理学报,51(4)
[6]中国科学院地理研究所,1999年,“陆地系统科学与地理综合：黄秉维院士学术思想研讨会文集”，科学出版社。
[7]ChenJ.Q.andJ.Xia,(1999)Facingthechallenge:barrierstosustainablewaterresourcesdevelopmentinChina,HydrologicalScienceJournal44(4),507-516.
[8]XiaJunandK.Tackeuchi(1999),Barrierstosustainablemanagementofwaterquantityandquality,GuesteditorsforSpecialIssue,HydrologicalScienceJournal.44(4),503-505
[9]魏文秋,夏军,现代水文学与水环境科学研究与进展,武汉水利电力大学出版社,1999.4.
[10]夏军，2000年9月，水文学科发展与思考，中国科学基金，第14卷5期,293-297.
[11]Rodda,J.,WhitherWorldWater?WaterResourcesBulletin,Vol.31,No.2,1-7,1995.
[12]Schultz,G.A.,AChangeofParadigminEnvironmentalandWaterSciencesattheTurnoftheCentury?ProceedingsofInternationalConferenceonWaterResources&EnvironmentResearch:Towardsthe21stCentury,Vol.I,Kyoto,Japan,Oct.29-31,1996,1-20。
[13]夏军，水文学研究与进展，水利水电技术，200期专集,1998年6月,4-7.
[14]IUGG,VolumeAandB,XXIIGeneralAssemblyofInternationalUnionofGeodesyandGeophysics,July18-30,Birmingham,U.K，1999.
[15]LiuChangmingetal.,SustainabilityandpossibilitiesforWaterConservationinNorthChinaPlain,ACooperativeProjectoftheCAS,IGBP-BAHC,IGBP-GCTE,IGBP-DIS,IGBP-GAIM,HDPandEARG,ReportNo.4:BiosphericAspectofHydrologicalCycle(BAHC),editedbyBradB.,Karlsruhe,Germany,June,1994,26-30.
篇6
【关键词】 柴油机 冷却水系统 清洗 防腐
柴油机冷却系统的主要功能是用来控制发动机的工作、温度和驱散多余的热能（含系统的散热），系统的好坏对发动机的工作和使用寿命有直接关系，因此，日常检查和清洗及防腐就显得尤为重要。
1 冷却水系统的防腐保护
冷却水必须仔细处理、保存和检测，以避免腐蚀或形成沉淀，从而使热传导效率降低。因此要进行对冷却水处理。
1.1 处理步骤
（1）清理冷却水系统。（2）注满带防腐剂的无离子水或蒸馏水。（3）对冷却水系统和状况进行定期检查。遵守以上规定，会使冷却水引起的故障降至最低。
1.2 冷却水系统的清洁处理
（1）在防腐处理前，必须除去系统中的石灰沉淀层、铁锈和油泥，以改善热传导和确保防腐剂对表面进行保护的均匀性。（2）清洁处理应包括油泥酸洗除锈和清洗水垢。（3）水乳清洁剂和弱碱性清洁剂一样可以用于除油污过程。（4）不得使用含有易燃物的预混合清洁剂，通常采用氨基酸、柠檬酸、酒石酸为主，这些易溶于水，不会散发有害蒸汽，清洁剂不直接使用，要溶于水后再加入系统中。（5）清洗时不必拆卸发动机零件，水在发动机循环才能达到最佳效果。（6）清洁可使不良配合的结合处或有缺陷的垫片部位渗漏更明显，因此在净化过程中应进行检查，在清洁后的24小时要检查系统的含酸量（机油）。
2 未净化的水
（1）建议使用无离子水或蒸馏水作为冷却水，由于硬度较低，这种冷却水还具有相当的腐蚀性，应不断加入防腐剂。（2）如果没有无离子水或蒸馏水，特殊情况下可使用饮用水，但是水的总硬度不得超过90DH。（3）水中不得含有硫化物和氨。绝对不能使用雨水，因为雨水可能已被严重污染。
3 防腐剂
为了防止柴油发动机冷却系统被腐蚀，可以使用各种防腐剂。通常推荐使用亚硝酸，硼酸盐基的防腐剂，不推荐用防腐油处理冷却水，因为这油粘在传热表面是危险的，可以用不加防腐剂的水补充蒸发掉的冷却水，泄露失去的冷却水要用加防腐剂的水来补充。
4 清洗及防腐步骤
4.1 除油污
（1）加满清洁的自来水，原有的水可以放掉，将水加热到60℃在发动机中连续循环，按规定剂量加入除油化学剂在规定周期循环清洁化学制剂。（2）冷却水系统必须在无压力状态下检查并排除任何泄露，放掉系统中的水再加满清洁的自来水，将水循环两小时后放掉。
4.2 酸洗除锈
（1）将干净的自来水加热至70℃～75℃在干净的铁筒中用热水溶解一定剂量的酸，将水加至铁筒一半后加入酸液，充分搅拌，再加满热水搅拌。（2）注意使用防护眼镜和手套。（3）冷却水系统必须在无压力状态下保持水温在70℃～75℃之间不间断的循环。持续处理的时间取决于污染程度，每小时检查一次。例如用PH试纸，溶液中的酸成分不能耗尽，许多除锈都含有色彩指示剂，它能显示出酸溶液的状态，如酸成分已耗尽，就要加入新的酸溶液，这时要用最浓度，酸在水中溶解度是有一定限度的，在例外情况下，如果需要大量溶液，除锈可分为两个阶段进行：1）除锈完成后，用清水冲洗可以使用每吨10公斤苏打干净自来水中和残余的酸。2）让混合液循环30分钟后排出，持续用水清洗至流出来的水成中性（PH值近似7）。
4.3 添加防腐剂
按规定的防腐剂剂量，用热蒸馏水将其溶解，加到系统中至正常水位，发动机至少运行24小时，以确保冷却系统表面形成可靠的保护膜。
5 发动机过热原因及解决方法
5.1 原因分析
（1）冷却系统工作不正常，导致散热能力差；（2）发动机本身有故障，造成做功循环的迟后燃烧，产生的热量过多，使冷却系统无力将产生的过多热量及时散发掉；（3）气缸套外壁沉积过多的水垢，气缸产生的热量不能及时传给冷却水。
5.2 解决方法
（1）检查风扇皮带的松紧度，风扇叶片是否变形或折断。（2）检查散热器外部是否堵塞，内部是否沉积大量水垢或堵塞。如外部堵塞不通风，就用水枪清理；如散热器内部堵塞，应用除垢清洗液清洗或解体清理。（3）查冷却水位及冷却水循环情况，首先要保证冷却水在规定水位，如仍不能解决问题要进一步检查冷却水循环情况。其方法为：将冷却水位保持在发动机散热器回油管刚刚露出位置。使发动机中速运转观察以却水循环情况，若水不循环，说明水路有脏物堵塞或是水泵损坏。要对水路进行清理或修理更换水泵。（4）查节温器工作是否正常，节温器正常工作时。应在70℃开始开启，83℃时完全打开。在完全开启阀门升起高度不少于9MM，可把节温器放入水中加热检查，如果节温器在规定湿度不能打开或开度不够就更换节温器。（5）检查供油或点火时间及气门间隙。供油或点火时间过迟以及气门间隙过小，均可造成发动机做功循环的迟后燃烧，而产生过多的热量。
6 结语
综合以上所述，对冷却水系统检修期间冷却水的检查和清洗及防腐步骤的介绍是在技术规格、设备样本和相关规范的指导下，通过长期从事柴油机工作和实践中总结的，并通过与柴油机安装、调试检验工作人员的总结中得到的宝贵经验。希望通过以上的论述能对从事本行的技术人员有所帮助。
参考文献：
[1]刘璇.国家电网公司多项措施控制系统工资增长[N].中国审计报，2006年.
[2]刘航 摘译.新型冷却控制系统“助力”多相钢生产[N].中国冶金报，2006年.
篇7
关键词：人工水景 水景维护 水景问题
中图分类号：S611文献标识码： A
一、引言
冰霜雪雨，江河湖海，水的万般形态总是众多艺术审美中的点睛之笔。古典园林中“一勺则江河万里”，凡尔赛的阿波罗水池，泰姬陵的十字水渠，水景始终是人工造景的主角，是意境与游赏的中心。
现代景观设计中，水景依然保持着重要的地位。居住区绿地与城市公共绿地的设计，人工水景几乎是必不可少的部分。绝大多数以硬质铺装为主的城市广场也会有适当人工水景出现；或是喷泉，或是水池，似乎水可以在空旷暴晒的花岗岩地面上保留一处清凉。而水景之处，往往成为公共活动的焦点。从更深刻的层面来说，生态公园的定义似乎总与湿地公园伴生，人工湿地更成为景观生态技术的典型代表。
但是，在小规模人工水景方面如广场喷泉，居住区水系等，始终面临维护成本高，维护效果差的种种问题，最终形成的视觉景观与设计初衷大相径庭。
二、水景设计阶段存在的问题
由于部分设计人员对于水景设计的理解过于片面，导致了水景的维护工作变得极其困难。有些设计虽然打着生态和水景可以调节小气候的旗号，但是并不认真落实。导致这种误区以及使后期维护工作变得困难是由多方面原因造成。
从设计角度剖析，水景设计不仅仅需要从视觉美观出发，更需要考量水景是的运行是一个动态的生命体。水景不能只是无生命的人工建造，依赖机械设备，化学药剂来维持自身的活力。水景设计是一项与水的自然生态息息相关的工程技术，需要大量的理性经验，并提出合理的技术方法。好的水景设计需要能够自律运行的水循环净化系统。要清楚水不仅是为游览使用者设计，更是为运营维护者设计。
水景设计必须考虑水源的质量。随着环境问题的日益突出，保持符合标准的水源成为解决水景设备失效的关键。空气中悬浮颗粒使循环水体难以保持清洁，沙尘天气带来的大面积风沙更加剧了这一现象。在一些地区气候反常造成，蒸发量变大，水分流失造成了水中溶解物质的饱和，与沙尘杂质一起，对整个水景机械系统造成了巨大的负担。
同时，水景的最终效果依赖于设计水量得以保持。广泛存在的地下水水位下降更使得绝大多数水景过分依赖人工补给，景观水体内的外加水源完全依赖于基础防渗保持。一旦防渗层的施工与后期维护出现纰漏，所以使得水景的后期效果与设计之初大相径庭。
三、人工水景设计的案例分析
（一） 景观水体的自我生长
人工水体的重大局限在于后期维护成本高，维护效果差。而自然界中的水，却能依赖精妙的循环系统来维持自身生长。
因此在一些需要低维护成本的人造景设计中，在设计之初就应该充分利用水的自然生态的问题。”居住区水景生态规划的总原则应是：Reduce(减少) Reuse(回用) Recycle(循环)，既尽可能节约、回收、循环使用水资源、提高水资源的利用率，减少废水排放和对环境的污染，实现水环境的持续利用和发展”。[1] 一些设计师已经自觉遵循了这一原则，出现了仿照自然界循环模式与辅助技术手段形成的有机人工水体。
以某大学景观水体为例。校园水系如同绝大多数人工景观，没有条件结合到自然循环当中去，这样的水景大多是孤立与天然水系的一潭死水。该校园水体由于缺乏流动和有机物不断沉积，经年累月，水质严重恶化。最初尝试的改善方法是建造爆氧设备、定期清理水面落叶与杂物并清淤。但是这样的措施效果并不明显，水系不断处于略微改善而后再度恶化的循环中。
经过全面规划，该学校重新设计了整个滨水的景观系统，把人工湿地技术与水处理技术结合进来，形成了一个实现自我生长的景观水体，取得了良好的治理效果。
这个水系主要增加了两大类内容。首先是推动水体循环的叠水与水泵，其次是调节水质的人工湿地系统与设备。水体由河道和池塘两部分组成，水循环从池塘水流出口开始，经过砾石过滤进入人工湿地，通过一系列植物生态作用改善水质，再经由人工设备进一步调节水成分，完成水体净化。在这个循环外部，有公共浴室景观区的水处理系统提供水源补给，平衡景观用水的蒸发和渗透。
水景要立足与自身的发展。这个人工循环体系统，通过对水流过程的设计，模仿自然环境完成了水质的净化循环，并且有稳定合理的水源补给。在水质循环的过程中，把技术需要与视觉需要统一于人工湿地景观与叠水。通过这样简单易行的方法达到了良好的景观效果与自律的水景生长。
（二）充分考虑水循环各要素
居住区水景要立足与自身的发展。[2]水体是一个群落的灵魂，部分水的问题不是来自于水本身，而是来自于环境、气候、动植物生长与人类活动。解决水的问题，也要从周围众多要素入手，那是水的源头和去路，影响着水质，水的形态，水体成分的多种改变。
以德国某办公楼为例，该设计从如何利用自然降水出发，使其作为灌溉与景观用水的水源。尽量减少地面的硬质铺装，使自然降水尽可能地渗入到土层中，形成良好的涵养水源，为地下水循环做出贡献。同时屋顶和硬质地面，如主要道路或水泥铺面，利用地面坡度和设置雨水口使自然降水在景观需水处得到收集。对屋顶进行植被覆盖储存部分降水，并经过蒸腾作用回到大气中去。
为使办公楼景观更具自然特色，设计师为屋面雨水收集处，配植桦木林灌丛以此形成半湿润的小生态环境；项目中的水渠，由储存的自然降水补充。而一组水池的设计更是充分利用了自然水源在季节上的不均衡分布，雨水充足时，形成小瀑布景观；雨水不足时，则是镜面池塘，形成动静有致的季节景观。
四、总结
城市公共空间的人工水景在一定程度上起到了美化环境、吸尘、降噪、调节小气候的作用。但是由于一些项目在设计中缺乏对水景工程技术的理解,使其难以达到预期的效果,反而对城市环境和生态造成了破坏。因此,在设计中应遵循生态原则，尽量提高水体的自然净化能力，同时考虑地域气候特色,以合理的设计选择保障水景在运营中的稳定。
篇8
一、研读课程标准，准确领会其真正内涵
《普通高中地理课程标准》（以下简称《标准》）给出的是高中阶段地理课程的宏观框架、必学的内容和学习标准，同时列举了活动建议。课程标准列出的不仅是学习内容，并对每项内容所要达到的要求作了明确的表述，尤其强化对关键性动词（指出、简述、分析、说明等）的理解。教师只有准确领会《标准》的内容与要求，才能在教学中把握正确的方向，提高地理课堂教学效率。
例如，《标准》中“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”。相对于“说出”来说，“说明”更高级，也就是说“说明水循环的地理意义”是重点，讲“过程和主要环节”是为了“说明地理意义”服务的。但是，大多数课堂将重心放在水体介绍、河流补给和水循环过程甚至潜水等问题上，对“说明地理意义”仅花了1～2分钟点一下，显然没有准确领会《标准》的要求。再如，《标准》中“结合实例分析造成地表形态变化的内、外力因素”，也就意味着一定要结合实例对地表形态变化的内、外力因素进行分析，在考试中对这部分内容的考查也应该用一个实例请考生分析。我们在具体教学中，不能仅凭以前经验对课标要求任意删减或拔高。教师只有准确领会《标准》，才能真正意义上构建高效课堂，不断提高学生的学习兴趣和能力。
二、尊重教材，创造性地使用教材，注重知识的迁移
地理教材版本多样，但都是以《标准》为依据，按《标准》要求来撰写和选择的，教材既是学生掌握知识和提高学习能力的主要依据，又是教师教学的主要的载体，教师应该研究教材，宏观上要把握到位，然后再对每节课进行深入的钻研，把每节课都吃透。尊重教材是得以创造之本。“举一反三，注重迁移”的根本是教材。用好了教材中的“一”才能有效引导“反三”，务实了教材的“本”才能有效实现学有所用的“迁移”，但更要清醒地认识到教材不是唯一载体。就教材而讲，教材与舍本逐末的做法同样不可取，教学应是用教材教，而不是教教材，教师要深入挖掘教材的潜在价值，要充分重视教材内容的探索性、启发性和开放性。教材更新往往落后于知识的更新，多关注在我们身边发生的地理事物，在备课时加以补充，使学生及时接收到最新的地理知识和信息。另外，课堂教学中可以不拘泥于教材中的案例与区域，关注地理知识在生产生活中的应用，不断提高学习新知识、运用新知识的意识和能力。
三、夯实基础知识，注重能力培养
牢固掌握地理基础知识，提高地理基本技能是中学地理教学的前提条件和重要目标。相对其他学科而言，夯实基础对地理学科尤为重要，因为地理在很多省份是中考不考科目，必然导致高中生对初中区域地理内容掌握有限。另外，地理学科包括自然和人文两个领域，这使得很多学生找不到有效的学习方法。尤其是自然地理难度较大，加上很多教师不按《标准》一味拔高标准，使大部分文科学生感到地理难学，失去了学习的兴趣和动力。所以在具体教学中地理课堂教学应以《标准》为依据，不仅重视知识点的教学，更应重视知识发生、发展和形成过程。引导学生构建完整的知识框架，提高地理基本技能，增加学生学习的兴趣和信心。
高中地理课程的总体目标是“要求学生初步掌握地理基本知识和基本原理；获得地理基本技能，发展地理思维能力，初步掌握学习和探究地理问题的基本方法”。《考纲》明确要求学生具有的能力主要包括“获取和解读地理信息；调动和运用地理知识；描述和阐释地理事物；论证和探讨地理问题”四项能力。中学地理教学如果只注重知识的灌输，忽视能力的培养，那么学生面对新材料、新情境会不知所措。因此地理教学中要从能力的四项目标出发，围绕培养学生能力为核心，加强问题引领和活动引导，开展多种形式富有成效的训练和培养。
四、注重探究过程，提高学生科学素养
篇9
关键词 碳循环 模型建构 教学活动
中图分类号 G633.9B 文献标志码
1 教材分析
“生态系统的物质循环”是人教版高中生物教材《必修3・稳态与环境》第五章第三节的内容，在《普通高中生物学课程标准（实验）》具体内容标准中，与本节内容相对应的条目是“分析生态系统中的物质循环的基本规律及其应用”。由此可见，学生对本节内容的掌握需达到应用水平。第一部分内容包括物质循环的物质、范围、循环以及特点；第二部分内容包括碳循环的过程、特c及温室效应；第三部分内容包括能量流动和物质循环的区别与联系；第四部分内容是探究“土壤微生物的分解作用”。对第四部分内容，教师可以安排在课后的兴趣小组活动中完成。本节内容是在初中阶段生态系统的知识和高中阶段种群、群落等知识基础上，侧重于宏观方面探讨生态系统的功能；以生态系统的结构、能量流动、光合作用、细胞呼吸等为基础，具有承上启下的作用。教学重点是分析生态系统中的物质循环；教学难点是正确认识物质循环的概念，说明能量流动和物质循环的关系。本节内容主要阐述物质循环是生态系统的重要功能，就理解生命活动的本质和规律而言，具有不可取代的价值，具有独特的地位。这部分知识与目前的低碳生活、环境污染等现实联系紧密，对学生建立环保意识有主要作用。
2 教学目标
2.1 知识目标
理解生态系统物质循环的概念；识记、应用碳循环的过程；比较得出能量流动与物质循环的关系。
2.2 能力目标
以碳循环为例，分析生态系统的物质循环；学习模型的建构；学习探究性实验设计的一般方法和步骤。
2.3 情感、态度与价值观目标
关注碳循环平衡失调与温室效应的关系；培养环境保护意识、低碳生活的意识；在合作过程中，学会交流，尊重他人，强化团队意识。
3 教学过程
3.1 情境导入，激趣课堂
教师播放视频“全球变暖后北极熊疯了”，以北极熊因为太热而剃毛的视频引发学生思考：为什么北极熊要剃毛？全球气候变暖的主要原因是什么？温室效应的主角是谁？温室效应增强与人类哪些活动有关？
学生通过合作总结出：因为气候变暖所以要剃毛；温室效应是全球气候变暖的主要原因；二氧化碳是温室效应的主角；大量化石燃料的燃烧、植被的破坏等人类活动增强温室效应。教师强调：大量化石燃料的燃烧，千百万年积存的碳元素在短时间内释放出来。
教师引导学生讨论：温室效应对生物圈可能造成什么影响？（加快极地和高山冰川的融化，海平面上升，全球气温升高等）在此基础上，教师展示图瓦卢的图片，明确其将成为全球第一个因海平面上升而举国迁移的国家，50年内其将全部消失。
小组合作、讨论：如何缓解温室效应？学习小组通过讨论得出两条措施：减少化石燃料的燃烧，选用替代能源等；保护森林、草原等生态系统，同时大力植物造林等。
通过上述措施可以缓解温室效应，如果要更加深入解决问题，学生必须对二氧化碳在生物群落和无机环境中的相关知识，有更加深入的掌握，从而进入以碳为例的生态系统的物质循环的学习。既然是生态系统的物质循环，那么一定在生态系统的成分之间完成，因为结构和功能密不可分，物质循环是生态系统的功能之一。师生一起回忆生态系统的成分。
3.2 合作分享，自主建构
美国学者爱德加戴尔提出，学习效果要达到50%以上，都是通过团队学习、主动学习和参与式学习等方式获得。教师仅仅做为指导者，把课堂还给学生，使其成为课堂的主人，教师仅是指导，从而给学生充分的“表演空间”。
教师明确了物质循环是在生态系统的各成分之间循环的基础上，组织学生活动，引导学生分组用准备好的材料构建模型，最后各组学生展示结果。学生分成5或6人一组为宜，人数太多容易引起部分学生注意力分散；要明确组长，使其有效带领组员进行有效活动。教师必须在活动时明确任务，使活动真实有效。教师可以预先打印组号和名单，制作好会牌，粘贴在讨论桌上。
活动一：
学生讨论碳究竟是如何进、出无机环境、生产者、消费者、分解者各种生态系统成分的？（以什么形式、通过哪种生命活动、形成哪些产物、这些产物的去向怎样等）。
第一、二组从无机环境的角度来考虑，第三、四组从生产者（比如绿色植物）的角度来考虑，第五、六组从消费者（比如牛）的角度来考虑，第七、八组从分解者（比如蚯蚓或者腐生性的细菌和真菌）的角度来考虑。
各小组依据提示，进行讨论，得出相关结论。小组代表展示小组结论，从而明确每一种生态系统成分在物质循环中的作用。
要突破碳循环，教师应该围绕两个核心问题展开：① 能够利用大气中的二氧化碳的途径有哪些？② 大气中的二氧化碳来源有哪些？为了解决以上两个问题，教师可以把问题细化为以下问题：
碳通过什么生理过程从无机环境进入生物群落？
碳以什么形式从无机环境进入生物群落？
碳在生物群落内部以什么形式传递？通过什么渠道进行传递？
碳通过什么生理过程从生物群落返还无机环境？
碳以什么形式从生物群落进入无机环境？
碳在无机环境与生物群落之间主要是以什么形式进行循环？
教师呈现以上问题，在学生讨论结果的基础上，再用问题串的形式启发学生进一步的思考和总结，引领学生思维的发展。教师也可通过抢答的形式，增强学生的竞争意识。
活动二：
每组准备小白板一块，红黑色马克笔各一支，板擦一块。小白板上放好生产者、消费者、分解者、大气中的CO2库（无机环境）等磁性贴（放在顶端，横排）。
小组活动：用文字和黑色箭头在白板上构建生态系统的碳循环模型，并注明碳元素的转移方向及过程名称。
白板布置如图1所示，学生分组活动，自由安排四个磁性贴的位置。
学生展示白板并解释如此安排的理由，其他小组可以进一步补充完善。师生互动突破碳循环：先看双箭头，“多进一出”为大气中的二氧化碳，“一进多出”为生产者和消费者；再看单箭头“多进一出”为分解者。在碳循环模型构建过程中，教师还要强调化石燃烧的问题以及各级消费者的图解。最后，师生归纳碳循环模型图（图2），并生成板书。
本部分内容并不晦涩难懂，教师可平铺直叙的讲授，甚至让学生自学，也能达成知识目标。但是教师通过探究问题以及活动创设课堂情境，使学生深入思考，让学生动起来，使课堂“活”起来，增强了课堂的有效性。
3.3 依据活动，演绎概念
依据以上学生活动，教师请学生思考回答下列问题：这里的生态系统指的是什么生态系统？这里的物质是指什么？物质在哪两者之间循环？
教师提示：在农田中大量使用DDT有机农药后，为什么会殃及南极的企鹅？学生总结此地球上最大的生态系统是生物圈，从而明确物质循环的特点之一是全球性。因此生态系统的物质循环又叫生物地球化学循环。关于物质，教师应强调：生态系统物质循环的“物质”是指组成生物体的基本元素，而非其组成的化合物；在物质循环过程中，伴随着复杂的物质和能量的转化。通过碳循环的模型建构过程，学生很容易明确物质在生物群落和无机环境之间循环往复，从而明确物质循环的另一个特点是循环性。
在完成以上的三个问题后，生态系统的概念很自然地就由学生演绎成功。这样由学生自主构建知识，依据活动从而演绎概念的方法，避免了教师直接给出概念，靠死记硬背掌握概念的内涵和外延，易遗忘且难以理解其实质的不足。
3.4 依托模型，列表辨析
活动三：在白板上已构建的生态系统碳循环模型上，用红色箭头画出能量流动模型。
学生展示白板，并解释如此安排的理由，其他小组可以进一步补充完善。师生共同总结物质循环与能量流动的关系模型，并列表（表1）完成辨析。
教师需要强调能量流动和物质循环是生态系统动态变化过程的两个方面，生态系统的各种成分，正是通过能量流动和物质循环，才能够紧密的联系在一起，形成一个统一的整体，再次强调结构和功能间的关系。
4 小结
教师由碳循环的特点联系到现实生活中的流行语――低碳生活，播放CCTV公益广告《选择低碳 绿色生活》，引导学生关注社会，关注雾霾，关注环保热点，提高学生的环保意识，对学生进行生态文明建设的教育，让学生从自身做起，明确一些环保措施。
5 课堂拓展
教师要求学生根据所学的碳循环的相关知识，继续探究氮循环、磷循环、硫循环、水循环的相关知识，调查身边造成温室效应、水质富营养化、酸雨等的具体事例，并寻找可行的缓解的方法。学生可选择其一写一份调查报告。
教师提出问题树叶每年都会掉，但是没有看见树叶堆积如山的场面呢？树叶到哪儿去了？是分解者的分解作用，是气候的作用，还是土壤中的化学物质的作用？……究竟是什么在起作用呢？学生可以依据探究实验的一般步骤设计实验，然后进行实验。
6 教学反思
本节内容的学习以活动贯穿课堂。对于教学重点“分析生态系统的物质循环”的突破，以碳循环为例，教师采用“图形分析、模型构建”的方式进行学习。对于教学难点“说明物|循环与能量流动的关系”采用列表辨析法，对于教学难点“正确认识物质循环的概念”，采用依据相关活动，以学生自主演绎、教师点拨的方法，突破难点。
篇10
关键词：水安全 水资源承载力
1．前言
安全是危害或灾害的反义词，它与危害（或灾害）的风险紧密联系。危害（或灾害）的风险愈小，安全度就愈高，反之亦然。水安全问题通常指相对人类社会生存环境和经济发展过程中发生的水的危害问题。例如，水多了（发生洪水灾害，导致人的财产损失，人口死亡问题）、水少了（发生干旱、水资源短缺以及引起的生态环境退化、人类生存环境损失）和水脏了（水污染导致的病害健康问题、人口死亡问题）。
中国是降水时空分配非常不均匀、“水“的问题十分突出的发展中国家。水多了（洪涝灾害）、水少了（干旱、水资源短缺）和水脏了（水污染问题）业已成为制约中国可持续发展最为重要的限制因子，其紧急程度已经危及人类基本环境和生存问题和国家发展利益的安全问题。
在水安全问题研究中，水资源安全问题是最为重要的一个方面[1]。水资源安全通常指水的供需矛盾产生对社会经济发展、人类生存环境的危害问题。20世纪末，不满足可持续水资源利用的模式和环境问题导致严重的水资源安全问题，业已引起国际各国政府的高度重视。2000年3月，在荷兰海牙(Hague)召开了“第二届世界水论坛及部长级会议”。会议主题是：水的安全：从洞察到行动，全世界140多个国家首脑或部长，3000名科学家出席会议。21世纪水安全面临7个主要挑战[23]：
（1）满足基本需求（meeting basic needs）
（2）保护生态（protecting ecosystems）
（3）食品安全（securing the food supply）
（4）水资源共享（sharing water resources）
（5）处理灾害（dealing with hazards）
（6）水的价值(valuing water)
（7）科学管水(governing water wisely)
因此，水资源安全已经成为水资源研究的国家前沿热点，受到世界范围的注目。
水资源安全问题研究主要有：水资源安全的范畴，水资源安全的度量，水资源安全评价和水资源安全保障体系的建设等方面。从学术研究，水资源安全的度量最为关键。核心问题是：回答如何量度水资源安全程度和如何保证水资源安全？我们的观点是：水资源承载力是水资源安全的基本度量。因此，研究水资源承载力对于认识和建设水资源安全保障体系尤为重要。
“承载力” 一词，亦称 “承载能力”（Carrying Capacity），起源于生态学，用以衡量特定区域在某一环境条件下可维持某一物种个体的最大数量[1]。随着人类社会经济发展，全球资源环境问题日趋严重，人们逐渐认识到自然资源是支持地球上生命系统和人类生存发展的物质基础，其量和质是有限的，它们满足人类现在与未来发展需要的能力也是有限的。关于生态承载力的一个较早的概念，是由世界自然保护同盟（IUCN）联合国环境规划署（UNEP）及世界野生生物基金会WWF在其出版的《保护地球》一书中提出的。他们把承载能力定义为一个生态系统所能支持的健康有机体即在维持它的生产力、适应能力和再生能力的容量。后了“承载力”概念得到延伸发展，比较多地用于说明生态系统、环境系统、资源系统承受发展和特定活动能力的限度。因此，生态承载力、环境承载力、资源承载力等诸多概念也相继出现。
1974年，Bishop在《环境管理中的承载力》一书中指出“环境承载力表明在维持一个可以接受的生活水平的前提下，一个区域所能永久地承载的人类活动的强烈程度”[2]；高吉喜（2000）在其关于生态承载力的研究别指出：环境承载力是指在一定生活水平和环境质量要求下，在不超出生态系统弹性限度条件下环境子系统所能承纳的污染物数量以及可支撑的经济规模与相应人口数量[3]。此外，一些学者还从经济、社会、环境、发展等方面对全球承载力进行了探讨（Cohen，J.E.，1995；Sagoff，M，1995；Daly，H.E.，1995，1996）[4][5][6]。然而无论是生态承载力、环境承载力抑或全球（区域）承载力都是一个比较泛化的概念，如何描述和量化，实施和操作性不强，目前的研究还不深入。事实上，在对作为生态环境组成要素的各项自然资源的承载力问题还没有完全解决的时候，是无法对生态环境承载力做更深入的研究的。
相比之下，当前对资源承载力的研究则获得了更多学者的关注。对自然资源承载力的研究主要集中于土地、水和关键矿产资源方面。1949年美国的Allan将土地资源承载力定义为：“在维持一定水平并不引起土地退化的前提下，一个区域能永久地供养人口数量及人类活动水平”。50-70 年代，国外许多学者探讨了土地承载力的计算依据为：在确保不会对土地资源造成不可逆的负面影响的前提下，土地的生产潜力能容纳的最大人口数量。同时，对承载力的研究从静态转向动态，Millington等应用多目标决策分析方法，以各种资源（土地、水、气候、能源等）对人口数量的限制，计算了澳大利亚的土地资源承载力。1986年我国也开始了题为“中国土地资源生产力及人口承载量”的研究，研究者认为土地资源承载力通常是指：一个区域在一定的农业技术条件下，土地用于食物生产所能供养的人口数量；或在一定生产条件下，土地资源生产力所能承载一定生活水平下的人口限度。由此，关于土地和水资源承载力的研究在中国全面展开[7]。
承载力概念的演化与发展是对发展中出现问题的反应与变化结果。在不同的发展阶段，产生了不同的承载力概念和相应的承载力理论。如针对环境问题，人们提出了环境承载力的概念与理论，针对土地资源短缺问题，人们提出了土地资源承载力的概念与理论。而“水资源承载力”一词，则是随着水问题的日益突出由我国学者在80年代末提出来的。水资源承载力是一个国家或地区持续发展过程中各种自然资源承载力的重要组成部分，且往往是水资源紧短和贫水地区支持人口与发展的“瓶颈”，它对一个国家或地区综合发展和发展规模有至关重要的影响。进入90年代以来，在地区和国家社会经济发展中坚持走可持续发展道路已是普遍的共识，而水资源短缺与“水资源安全”问题也已成为影响可持续发展的重要制约因素，作为可持续发展研究和水资源安全战略研究中的一个基础课题，水资源承载力研究已引起学术界的高度关注并成为当前水资源科学中的一个重点和热点研究问题。
转贴于 2． 水资源承载力的定义
水资源承载力最早是源自生态学中的“承载能力”（Carrying Capacity）一词，是自然资源承载力的一部分。近年来，我国不少学者在资源承载力、环境承载力等概念的基础上对水资源承载力的定义进行了更深入的探讨，兹选取几个有代表性的例子列举如下：
（1）在某一历史发展阶段的技术、经济和社会发展水平条件下，水资源对该地区社会经济发展的最大支撑能力[8]。（刘燕华，1999）
（2）某一历史发展阶段，以可预见的技术、经济和社会发展水平为依据，以可持续发展为原则，以维护生态良性循环发展为条件，在水资源得到合理开发利用下，该地区人口增长与经济发展的最大容量[9]。（李令跃，2000）
（3）一个流域、一个地区、一个国家，在不同阶段的社会经济和技术条件下，在水资源合理开发利用的前提下，当地水资源能够维系和支撑的人口、经济和环境规模总量[10]（何希吾，2000）。
（4）一定的区域内，在一定的生活水平和生态环境质量下，天然水资源的可供水量能够支持人口、环境与经济协调发展的能力或限度[2]。（冯尚友，2000）
（5）可理解为某一区域的水资源条件在“自然-人工”二元模式影响下，以可预见的技术、经济、社会发展水平及水资源的动态变化为依据，以可持续发展为原则，以维护生态良性循环发展为条件，经过合理优化配置，对该地区社会经济发展所能提供的最大支撑能力。（惠泱河，2001）
总之，尽管已有的水资源承载力定义在表述上各有不同，但其思路并无本质上的差异，都强调了支撑能力的概念。但是，对水资源 “承载力” 本身的内涵，表达比较宏观。
结合中国科学院知识创新工程有关项目初步研究，作者的观点是：水资源承载力可定义为“在一定的水资源开发利用阶段，满足生态需水的可利用水量能够维系有限发展目标的最大的社会-经济规模”。因此，水资源承载力是一个度量区域社会经济发展受水资源制约的阈值，它通常用满足生态需水的可利用水量与社会经济可持续发展有限目标需求水量的供需平衡退化到临界状态所对应的单位水资源量的人口规模和经济发展规模（如GDP）等指标体系表达。
显然，水资源承载力受水的供、需矛盾双方影响， 它需要从受自然变化和人类活动影响的水循环系统出发，通过“自然生态-社会经济”系统对水的需求和流域能够提供的多少可利用水资源量的“支撑能力”方面加以量度。一种概化的水循环与水资源供需关系如图1所示意。
图1 量化水资源承载力的系统关系示意
核心问题是：在一定的水资源开发利用阶段和生态环境保护目标下，一个流域/区域的可再生利用的水资源量究竟能够支撑多大规模的社会经济系统发展？如何合理管理有限的水资源（开源与节流），维持和改善陆地系统水资源承载能力？
考虑到水资源承载力研究的现实与长远意义，对它的理解和界定，要遵循下列的事实：
·变化环境下（即自然变化和人类活动影响）的水循环是水资源演变和水资源承载力研究的基础。因为一个流域和区域的水资源承载能力大小，直接与该流域和区域的可利用水资源量与质有本质的联系。而区域可利用水资源量又决定于在不但变化的自然环境（包括全球气候变化）和人类活动影响下水文循环规律及其控制的水资源形成规律。
·需要把把它置于水资源的可持续利用概念的框架，建立在生态系统完整、水资源持续供给和水环境长期有容纳量的基础上。生态系统需水是水资源承载力必须要考虑的重要、方面。
·需要从“水循环-自然生态-社会经济”系统耦合机理上综合考虑水资源对地区人口、资源、环境和经济协调发展的支撑能力；
·水资源承载能力度量除了水循环和水资源变化的自然属性影响外，还取决与社会经济持续发展的有限目标。社会经济发展的要求目标不同，相应的承载能力也不一样。
因此，水资源承载能力的大小是随水资源开发阶段、目标和条件不同而变化，是一个动态、变化的概念。它不仅是水文循环、水资源研究的重要方面，而且与社会经济发展、环境系统的耦合研究密切相联，是可持续发展重大的国家需求研究的问题。
3．水资源承载力的度量与计算方法
由图1的系统关系和水资源承载力的定义，可以导出水资源承载力的度量与计算方法。主要过程概述如下：
（1）水资源总量（W）： 它指流域水循环过程中可更新恢复的地表水与地下水资源总量（WL）。流域水循环受自然变化(包括气候变化)和人类活动的影响，可更新恢复的地表水与地下水资源量也在不断变化。另外，除了本地产生的水资源量外，人工跨流域调水（WT）可以增加本流域（或地区）的水资源总量。由于流域水循环降水和径流形成的不确定性，对应不同保证率的水资源量，有流域水资源总量关系
W= WL + WT
（2）生态需水量（We）：生态系统是流域水循环和流域环境系统的基本部分，满足一定环境要求的最小生态需水量（We）首先应该加以估算。它们通常由河道外的生态需水的估算（如天然生态需水、人工生态需水等），和河道内的生态需水估算（如防止河道断流所需的最小径流量等）构成。
（3）可利用水资源量（WS）：流域可利用水资源量是指在经济合理、技术可行和生态环境容许的前提下，通过技术措施可以利用的不重复的一次性水资源量。在概念上，维系生态环境最小的需水量需要扣除，以保证生态环境容许的前提条件。因此，原则上讲，可利用水资源量可以通过流域可更新恢复的地表水与地下水资源总量加上境外调水扣除生态需水量加以估算，即：
WS = aWL + WT – We
式中：a为反映工程技术措施的开发利用系数。
（4）水资源需求总量（WD）: 流域社会经济发展规模水平可以表达为人口数量(P)，国民生产总值(GDP)或净福利(H)等指标。因此，它们对水资源需求包括：人口需水(Wp)，工业需水 (WI)，农业需水(WA) ，环境和其它需水(WM)等。因此，社会经济发展对水资源需求总量（WD）可表达为：
WD = Wp + WI + WA + WM
（5）流域水资源承载力的平衡指数（IWSD）：为了描述水资源的承载力，首先需要定义流域水资源承载力的供需平衡指数（IWSD）即：
很显然，当流域可利用水量小于流域社会经济系统的需水量，即，有，这说明流域可供的水资源量不具备对这样规模的社会经济系统的支撑能力。流域水资源对应的人口及经济规模是不可承载。但是，通过调水增加WS和通过节水减少 WD可提高IWSD。 反过来，当流域可供水量大于等于流域社会经济系统的需水量，即，这说明流域可供的水资源量具备对这样规模的社会经济系统的支撑能力，流域水资源对应的人口及经济规模是可承载，供需为良好状态。
（6）水资源承载力的分量测度：如何量度流域水资源的承载力呢？由定义和上述水资源承载力的供需指数可知，首先需要建立研究对象的“水-社会经济-环境”系统关系。它们的作用是将水资源量支撑的环境、社会经济系统规模（如人口数或人口密度、人均GDP工业产值、农业产值、水环境污染级别等）联系起来。然后，通过一定的水资源开发利用阶段与有限发展目标，分析识别出由供大于需，即 IWSD > 0 可行域退化到IWSD＝0，即系统供需平衡达临界状态的水资源WS=WD所对应的流域人口数（P）和社会经济规模（GDP）等等指标参数。记水资源供需平衡达到临界状态的可供水资源量为， 进一步，可以定义水资源承载力的各个分量，即：
意义是：λ1表明维系现状/目标水平的人口规模所需要最少水资源量WS；λ2维系现状/目标水平的经济规模所需要的最少水资源量WS。
流域的综合水资源承载力（F） 是其分量的集成， 例如，
λ = 人均GDP / WS = (GDP/p )/Ws
（7）单位水资源量承载力的度量：为了达到水资源承载力分量和总量可比性的目的，可以进一步转化水资源承载力分量为某单位水资源量的承载指标参数。例如，当统一转化W0为亿m3的可比单位水资源量，有对应的水资源承载力的各个分量，即：
上述公式中的就是流域系统第i个水资源承载力分量。例如，F1的单位量纲是每亿m3的人口数目，说明该流域每亿m3可利用水资源量能够承载的最大人口数。同理，F2的单位量纲是每亿m3的GDP，它说明该流域每亿m3可供水资源量能够承载的经济发展最大规模的GDP。
同理， 流域的综合水资源承载力（F）是其分量的集成。例如：
F= 人均GDP /亿m3 = (GDP/p )/W0
4．西北干旱区水资源承载力综合研究的关键问题
广义上的西北地区包括新疆、青海、甘肃、宁夏、陕西和内蒙古的西北部，总土地面积为374万km2，占全国的39%，总人口约1亿，占全国的8%。涉及西北内陆河流域（包括新疆的部分外流河流域）、黄河流域、长江流域和澜沧江流域。本文讨论的范围，界定在西北内陆河干旱地区。
西北干旱区水资源承载力综合研究的关键问题有：变化环境的流域水循环模拟研究，生态需水研究，社会经济可持续发展的水资源需求研究，流域水资源承载力的计量，西北干旱区水资源承载力综合。下面重点讨论水循环模拟，生态需水和指标体系问题。
（1）变化环境的流域水循环模拟研究
水文循环是联系地球系统地圈~生物圈~大气圈的纽带，是全球变化三大主题碳循环、水资源和食物纤维中的核心问题之一，它受自然变化和人类活动的影响，决定水资源形成与演变的规律。因此，人类活动经济开发和影响剧烈地区的水循环与水资源安全研究，是21世纪资源环境学科领域一个十分重要的方向性问题。
目前水科学发展的前沿问题突出反映在：水文循环的生物圈方面，自然变化和人类活动影响下的水资源演变规律，水与土地利用土地覆被等社会经济相互作用影响等。因此，水文循环需要考虑地球生物圈、全球变化以及人类活动等方面的影响。国际地圈生物圈计划（IGBP）代表国际地球学科发展前沿，水文循环的生物圈方面 (Biosphere Aspects of Hydrological Cycle，简称BAHC)是IGBP的核心之一。它注重陆面生态-水文过程与空间格局的变化规律和受人类活动影响的关键问题。进入90年代末，变化环境（即全球变化与人类活动影响）下的水文循环研究成为热点。
人类活动对水文过程的影响，集中表现在对下垫面的改变上，改变流域下垫面的地形、地貌、土壤、植被等条件，可概括为土地利用和土地覆被的变化。下垫面条件发生变化了，水文过程的各环节也相应发生变化，如蒸发、入渗、产流的量会加大或减小，水循环的路径和速率也会发生变化，也就是说，利用原来的降水-径流关系不能反映土地利用/土地覆被变化后的流域降水径流形成规律和水文循环过程，分析人类活动（土地利用/土地覆被变化）对流域径流形成规律的影响成为当水资源承载力研究的基础问题。
以河西走廊的黑河流域为例，由于中游引水等人类活动的剧烈影响，已经完全改变了流域中下游水循环关系，造成下游流量减少和断流，产生严重的生态环境问题。为了说明黑河干流的水资源变化，我们将黑河干流上游出流控制水文站（莺落峡站）及下游输水控制水文站（正义峡站）1959年以来的实测流量资料进行了分析比较。根据1959-1998年实测资料统计，黑河莺落峡多年平均流量49.83m3/s，相当于年径流量15.71×108m3，正义峡多年平均流量31.05 m3/s，相当于径流量9.80×108m3，莺落峡流量高于正义峡流量18.78 m3/s，相当于区间多年平均每年损耗水量5.92×108m3。
从两站流量多年变化趋势看，莺落峡站水量历年变化平稳，年际变化不大，甚至还稍有上升。正义峡站水量不仅远远小于莺落峡站，且水量在逐年减少（图2），两站水量年均差值越来越大（图3）。
图2 黑河莺落峡及正义峡历年径流量变化图
图3 莺落峡-正义峡年均流量差值图
造成下游水资源量减少的原因：中游张掖地区人口持续增长，工农业生产迅速发展，用水量急剧增加，导致黑河干流水资源大量损耗，水资源的变化与人类活动的关系密不可分。
因此，深入研究自然变化和人类活动影响下的黑河流域水循环规律，是建立黑河流域水资源承载力模型的重要基础。
（2）生态需水研究
中国西北地区气候干旱、水资源短缺，水已经成为中国西北地区环境与发展最大的限制因子。实际观测与实验研究表明，水对生态环境质量有明显的限制作用，生态系统对水的需求也存在胁迫响应的机制。生态环境需水量是维系生态系统平衡最基本的需用水量，是生态系统安全的一种基本阈值。因此，生态环境需水估算问题成为生态环境建设依据的重要基础。确定不同生态类型的生态需水量，是生态环境建设区域配置的重要内容，是建设生态环境系统的关键。这也是中国工程院咨询项目“西北地区水资源合理配置、生态环境建设和可持续发展问题”中第2课题中的关键问题之一。
20世纪90年代后，随着国际地圈生物圈计划（IGBP）等大的科学计划推动，如水文循环的生物圈方面（BAHC）实施，国际国内对生态环境需水问题十分重视并且已有了一些研究。国家“九五”科技攻关项目有关课题，如“西北地区生态环境保护对策研究”等，利用土地利用/覆被变化的遥感信息对区域生态需水进行初步的估算。中国工程院一期咨询项目《中国可持续发展水资源战略研究》，取得了一批重要的研究成果，所完成9个专题报告中对生态环境用水也做出初步的测算，取得一些进展。但是，目前有关生态需水的研究仍处在初级发展阶段，人们对“生态需水”问题理解还不尽相同。目前，与生态需水有关的概念和定义有多个方面，如“生态需水”、“生态用水”、“生态环境耗水”等。不同人从不同角度看问题有不同的理解与解释。总之，生态环境与水文水资源以及人类生存环境的交叉研究，面临许多挑战，也存在不同的学术观点与看法。
由于目前对“生态需（用）水量”一词，还没有确切的或者得到公认的定义，因此在对它的理解与计算上还存在这样那样的问题。总的来看，多数认为：生态需水量是指在水资源短缺地区为了维系生态系统生物群落基本生存和一定生态环境质量（或生态建设要求）的最小水资源需求量。它包括天然生态保护与人工生态建设所消耗的水量。其内涵：以可持续发展为前提的天然生态保护与人工生态建设的需水，其外延包括地带性植被所用降水和非地带性植被所用的径流。因此，生态需水量可以理解为维系一定生态系统功能所不能被占用的最小水资源需求量，包括天然生态和人工生态，其计算有河道内和河道外之分。基础是自然变化和人类活动影响下的流域水循环规律的认识与模拟。
·河道外的流域上的生态需水的计算
根据补给来源，生态需水首先可以分为降水性生态需水和径流性生态需水。降雨形成径流以及径流运动过程中，地带性植被所在的天然生态系统完全消耗降水量，非地带性植被所在的天然生态系统消耗径流量为主、降水为补充，处于地带性与非地带性的交错过渡带以消耗降水为主、径流为补充。
从生态系统形成的原动力又进一步分为天然生态需水和人工生态需水两大类。从植物生理角度分析生态需水，可以得到天然植被或农作物正常生长时的总腾发量ET。其水分来源有两部分：直接利用的有效降水，以及通过水利工程直接或间接利用的供水。
区域生态需水计算应该以流域为单元，建立变化环境下的流域水循环模型，如图1所示意。然后，充分利用高分辨率的土地利用遥感信息，结合陆面水文生态实验站的校核分析识别确定。对于每个流域，结合其生态特点和水循环特点，确定一级分区为山区、平原绿洲、过度区、荒漠无流区。为了突出人类活动影响，在山区和平原绿洲中进一步区分天然生态系统和人工生态系统，作为二级计算分区。二级计算单元内在以土地利用单元作为三级计算分区， 由遥感信息土地利用图上读取各类生态面积单元。对三级分区的每一项，单独计算其生态需水或经济需水。在计算中考虑了天然植被或人工植被对径流性水资源和降水性水资源的同时利用。国家“85”科技攻关项目中的一种基于水循环概念的流域生态需水计算框图如图6所示意（细节略）。
·河道内的生态需水的计算
河道内的生态需水的计算主要考虑的问题是维系河流湖泊水系的生态平衡的最小水量。主要考虑的方面有：
维持河湖水生生物生存的最小需水量；
维系城市人工生态环境景观的最小需水量；
防止河流泥沙淤积所需最小径流量；
防止河流水污染的最小水量；
防止海水入侵所需维持的河道最小流量；
防止河道断流、湖泊萎缩所需维持的最小径流量
通常需要通过流域水循环模拟、枯水分析后，在给出一定生态环境标准（或要求）下确定上述多个的最小流量组合的阈值（具体方法讨论略）。
（3）水资源承载力评价指标及计算方法
水资源承载力评价指标的建立是水资源承载力研究中的另一个关键问题。核心是用什么指标体系反映“社会-经济-环境”系统的发展规模与质量？目前，借鉴土地资源承载力的概念，采用在水资源可供给量所能维持生产的粮食产量的基础上计算水资源承载力的方法显然将问题过于简化了[10]。
从目前的认识，水资源承载力评价指标的选取有不同的做法。例如，有人从定义出发直接选取可支持人口数量、工农业发展规模等人口和社会经济发展指标作为衡量水资源承载力大小的依据[14]。也有人从水资源可供水量、需水量，可承载人口、社会、经济技术发展水平和规模，水环境容量等方面综合考虑建立水资源承载力评价指标体系，采用层次分析方法进行评价[15]。
本文建议，从水资源承载力的基本概念出发，通过水循环系统模拟，水资源评价、生态需水估算和社会经济对水的需求分析，选取计算参数，主要有：对应不同保证率的水资源量，最小生态需水量，可利用水资源量，水资源需求量（包括人口需水，工业需水，农业需水，环境和其它需水等）；通过流域“社会-经济-环境”系统的实际分析，确定水资源承载力评价指标体系，如水资源承载力的平衡指数（IWSD）等。运用本文提出的量化方法，获得比较具体和实在的水资源承载力的度量结果，如维系现状/目标水平的人口规模所需要最少水资源量，维系现状/目标水平的经济规模所需要的最少水资源量等。
总之，希望概念清楚，基础扎实、评价方法简单、可比性好。这方面研究工作需要在实际中发展和完善。
4．结语
水资源承载力的研究在我国虽然已有诸多研究课题和论述，但总的来说，已有的研究重点主要集中在对水资源承载力的评价与计算等方面，还没有形成水资源承载力研究的成熟的理论和方法。笔者“抛砖引玉”。希望在其概念、新的理论与方法研究方面开展研讨。几点建议如下：
（1）加强学科交叉融合的研究
水资源承载力研究涵盖了从理论到实证，从“水-生态-社会经济”多学科基础问题和可持续发展问题。从变化环境下的水文循环水资源演变规律到流域水文生态、植被耗水机理等微观领域，从水文水资源科学到社会经济科学、规划科学等不同层次、不同学科的研究范围，并以多目标决策分析方法、系统动力学方法、遥感与地理信息系统方法等作为技术手段，因此，迫切需要加强学科交叉融合的研究。
（2）技术方法的创新
目前制约水资源承载力研究的一个重要因素就是数据的获取与分析处理。GIS在支持与水文和水环境有关的地理空间数据的获取、管理、分析、模拟和显示，以解决复杂的水资源、水环境规划和管理问题方面显示了其强大的功能[17]。水资源承载力研究必须突破陈旧的数据获取与分析手段，充分利用现代先进技术，将地面水文观测与空中遥感信息相结合，利用地理信息系统进行数值计算和模拟，并将现有水资源承载力数学模型方法与GIS集成，这是水资源承载力研究取得突破性进展的一个关键所在。
（3）研究领域的拓展
地域分异和空间格局历来是地理学最重要的优势研究领域，水土资源与社会经济活动的空间配置状况对水资源承载力有着极为重要的影响。因此，如何加强水资源承载力密切相关的区域合理配置研究，尤其是区域可持续发展是21世纪地理科学新的挑战。它包括水土资源配置，上、中、下游的城市与产业合理布局，水源保护区区域范围内的人口、产业布局等。将其纳入水资源承载力研究的范畴，不但是水资源承载力研究的一个重要方面-水资源承载力区域差异研究的需要，也必将使水资源承载力研究成果对社会实践具有更明确的指导作用，这是当前水资源承载力研究中极具潜力的一个研究领域。
