水利文化論文范文

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水利文化論文

篇1

當(dāng)代山水畫大家孔仲起先生,以善于表現(xiàn)“云水”,尤其是江海潮水而翹楚于當(dāng)代畫壇,其藝術(shù)具有相當(dāng)?shù)母叨扰c深度。

山水畫直接面向自然取景,是“法自然”的,如清代畫家梅清所謂“筆師心,心師目,目師華山”。而自然界的水又分為江河湖海、飛瀑溪泉及水口等多種形式。依存條件不同,水的形態(tài)千變?nèi)f化,不盡相同,所以對描繪者而言須要理解和使用多種不同的表現(xiàn)方法。如宋代著名山水畫家、繪畫理論大家郭熙在其著作《林泉高致》中所說:“水,活物也。其形欲靜深,欲柔滑,欲,欲回環(huán),欲肥膩,欲噴薄,欲激射,欲多泉,欲遠流,欲瀑布插天,欲濺撲入地,欲魚釣怡怡,欲草木欣欣,欲挾煙云而秀媚,欲照溪谷而光輝,此水之活體也。”因為水的靈動與形制的不規(guī)則性,在山水畫創(chuàng)作中,水的表現(xiàn)往往有相當(dāng)?shù)碾y度。所以郭熙又說:“近世畫工,……畫水則波不過三五波,此不淳熟之病也?!奔词故窃谏剿嫀p峰時期的有宋一代,對于水的表現(xiàn)尚且如此難以把握,可見畫水之不易。

而在種種“水“之中,海水、潮水因其難以捉摸的動態(tài)和激揚特征,又是最難表現(xiàn)的。宋代山水畫理論家韓拙就在《山水純?nèi)?#8226;論水》中提到:“夫海水者,風(fēng)波浩蕩,巨浪翻卷,山水中少用也?!边@其中的“少用”,主要是指廣闊如江海之水者、靈動之如海潮之水者,在創(chuàng)作中難以表現(xiàn)。

孔仲起說:“我愛行云流水,愛其生氣流動,無慮無塞,無礙無際。所謂云行雨施、海闊天空?!彼终f:“大海開闊,海納百川,具有廣闊胸襟的含義。海水千變?nèi)f化,驚濤駭浪,起伏不定,洶涌澎湃,給人以無窮的想象的余地,給人以積極向上的啟迪……”通過這些語言可以看到,孔仲起先生筆下的云水,已不僅僅局限于形態(tài)上的描摹,而更在于注重精神氣質(zhì)上的把握。他主張“作畫貴在氣質(zhì),而氣質(zhì)并不抽象,首先要具備人類普遍的感情、達觀的氣度、開闊的胸襟,面對美好事物的靈敏性和表達欲?!毕Mㄟ^畫家筆底山水畫的描繪,“追求自我意識,民族意識和空間意識。從自我本真到民族本土到世間宇宙,由小及大、天人合一的意識,追求往復(fù)天地、回歸自然的意識完善。”他這樣做是為了表現(xiàn)以前少有人表現(xiàn)的大江大海的云水形象,也是為了達到個人修養(yǎng)與氣質(zhì)的圓滿與完善,表現(xiàn)新時代的精神面貌,進而給人以大氣磅礴的陶冶,為歷史留下當(dāng)代作風(fēng),當(dāng)代氣質(zhì)。

海水的難以表現(xiàn),孔仲起是有深刻的認識的。他自己曾說:“千百年來畫山水的,山畫了許多,畫水的卻很少。畫水也停留在高山流水,畫江河、大海的比較少,一種講法,江河大海比較難畫,畫家故意避開,揚長避短?!北局@種知難而上的精神,在對于“云水”的描繪中,孔仲起尤其專于描繪江海潮水,而且善作山水巨制。江海潮水的神與態(tài),于孔仲起的山水畫中得到了淋漓盡致的表現(xiàn)。如他的《大江東去》、《觀水》、《云煙海天》、《驚濤拍岸》等一系列的作品,或關(guān)山萬重,江河如練,或危峰聳峙,洪波涌起,或白浪滔天,噴珠濺玉。對于中國繪畫的新題材開掘和雄壯美學(xué)意蘊的拓展,具有重要意義。

自古至今,歷代大畫家在山水畫創(chuàng)作中無不重視“云水”的表現(xiàn),并形成了一套行之有效的表現(xiàn)云水的技法與理論,發(fā)展至今,稱為“云水法”??字倨鹣壬鶎W⒂谔剿鞯慕@顺北憩F(xiàn)手法,是山水畫傳統(tǒng)中“云水法”的一個重要內(nèi)容,并且在筆墨技巧和美學(xué)內(nèi)涵上進行了卓有成效的發(fā)揚與拓展?!吧綗o水則不靈”,“云水法”與樹法、石法作為山水畫表現(xiàn)手段的三個基本的組成部分之一,是伴隨著山水畫的確立而出現(xiàn)的。最早的卷軸畫作品之一的東晉顧愷之的《洛神賦圖》(摹本)還處于“水不容泛”的階段。及至隋代展子虔的《游春圖》中,以極細的線條勾水波,開始有起伏蕩漾之勢。至唐代二李,山水畫確立,畫家也開始掌握了水的描繪技法。

馬遠居杭州,坐擁錢塘江與西湖,所以他所表現(xiàn)的水,無疑主要應(yīng)該來自于這兩處。這一點與孔仲起先生可以說有相同之處。不同的是,孔仲起先生筆下“水”的取形與靈感,更多的來自于錢塘江,來自于聞名天下錢江潮水。通過觀察我們可以看到,馬遠的《水圖》的12幅作品之中多數(shù)還是用筆細膩、以線為主的描繪方式。其中《云舒浪卷》、《層波迭浪》兩楨描繪有水的波浪起伏之勢,但是也依托于平面的水波。并無孔仲起繪畫中浪花飛濺、潮水奔騰神態(tài)描繪。所以在對海水、潮水奔騰激越氣勢與神采的描繪上,孔仲起筆下的水,多以高遠手法取景,將潮頭浪尖拉于目前,往往整幅畫面以浪潮作為主要表現(xiàn)對象,以粗短的“線條”或者“方點”寫浪花飛濺,輔助于濕筆淡墨渲染的云霧,大浪大潮,波濤洶涌,噴薄激射,如他在2000年所作的《驚濤拍岸》,2001年作的《大江東去》以及《沖浪千年傳》、《回頭潮》等一系列描繪錢江潮水的作品,描繪有“驚濤拍岸卷起千堆雪”壯美意境;而畫開闊的水面,他則多以平遠法取景,以關(guān)山萬重襯托大湖大海,,遼闊無涯,如1999年做《觀水》、《祖國萬歲》圖巨幅,平遠構(gòu)圖,一反古人畫水細鉤線描之法,以墨法畫關(guān)山萬重迭嶂,云海蒼茫茫茫,大河源遠流長,奔騰入海的勢態(tài),有“黃河之水天上來”開闊胸懷。相比較于馬遠的《水圖》,孔仲起筆下的水無疑是“變又過之”的典型。宋代韓拙在《山水純?nèi)?#8226;論水》中總結(jié)說:“凡畫水者故宜天高地闊為佳也”,孔仲起的這一類作品可以說是深契此道。

篇2

1.1水溫?zé)o論是好氧菌、厭氧菌還是兼性菌都有最合適的溫度范圍。溫度影響著微生物酶的活性。由于3個蒸氨系統(tǒng)的換熱器受廢水含油、循環(huán)冷卻水溫度等各方面的影響,存在著調(diào)節(jié)池進水水溫有時偏高的現(xiàn)象,夏季有時持續(xù)高達45℃左右。冬天溫度對系統(tǒng)的影響相對較小,即使調(diào)節(jié)池進水水溫高,經(jīng)過添加稀釋水,好氧池與環(huán)境換熱,消泡水的噴灑后好氧池溫度也能維持在36~38℃。但是夏季時,由于環(huán)境溫度高,好氧池內(nèi)的溶解氧自身帶入了大量的熱量,導(dǎo)致好氧池內(nèi)溫度比厭氧池、缺氧池溫度高2~4℃,這種情況下若調(diào)節(jié)池進水水溫偏高,將導(dǎo)致污泥活性急劇惡化。

1.2污泥中毒2012年9月4日開始二沉池出水COD、氨氮指標持續(xù)上漲,污泥性狀持續(xù)惡化,見表2。觀察污泥沉降比時發(fā)現(xiàn)上清液特別渾濁,泥水分離效果極差,并且好氧池泡沫呈現(xiàn)藍色。經(jīng)分析可能是由于混合煤氣水封水中含有有毒物質(zhì),造成了污泥中毒。采取了措施后污泥活性、出水指標逐步恢復(fù)正常。

1.3污泥老化2013年5月7日開始,二沉池出水COD指標又一次出現(xiàn)上漲,二沉池泥水分離效果較差,見表3。觀察污泥沉降比,與污泥中毒時的現(xiàn)象不相同,上清液比較清澈,但是沉降比數(shù)值較高,達到了65%,污泥比較密實,檢測污泥濃度約為7000mg/L左右。經(jīng)分析此次出水指標上漲的原因是污泥出現(xiàn)了老化現(xiàn)象,剩余污泥排泥不及時。污泥老化的主要原因有2方面:一方面主要是調(diào)節(jié)池進水水溫高,導(dǎo)致好氧池溫度達到了42℃,超出了好氧菌生長的極限,抑制了污泥的活性;另一方面是由于一系統(tǒng)蒸氨換熱器出現(xiàn)泄漏,一系統(tǒng)蒸氨停產(chǎn)檢修,只能進二、三系統(tǒng)的蒸氨廢水,進水負荷降低,同時剩余污泥排放量偏少,污泥濃度相對過高,兩者共同導(dǎo)致食微比出現(xiàn)嚴重不足,污泥活性降低。

2改進措施

2.1穩(wěn)定進水水質(zhì)和水量進水的水質(zhì)、水量波動對系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定運行影響極大。正常情況下,3個系統(tǒng)蒸氨廢水全部進入調(diào)節(jié)池進行均和,混合后的水質(zhì)在進水指標范圍內(nèi)。當(dāng)一系統(tǒng)蒸氨廢水停產(chǎn)檢修時,進水COD負荷降低,容易造成污泥老化,必須適當(dāng)調(diào)整二、三系統(tǒng)溶劑脫酚操作,提高出水含酚濃度,保障進水COD負荷。當(dāng)進水水質(zhì)的氰化物、氨氮等指標波動較大時,應(yīng)及時將進水切換至事故池,緩慢泵送至調(diào)節(jié)池,最大限度減少水質(zhì)波動對微生物造成的沖擊。

2.2選擇高效的預(yù)處理混凝劑系統(tǒng)運行初期,氣浮除油選用硫酸鋁作為氣浮混凝劑,運行一段時間發(fā)現(xiàn)藥劑投加量非常大,但是產(chǎn)生的絮體小,混凝沉淀效果差。改進措施是重新根據(jù)廢水溫度、pH等指標選擇高效混凝劑,采用了硫酸亞鐵作為混凝劑,聚丙烯酰胺作為助凝劑,提高了絮凝沉淀效果。硫酸亞鐵除了起到絮凝作用,還能使原水中的硫化物和氰化物生成硫化亞鐵沉淀、普魯士蘭沉淀,降低有害物質(zhì)對微生物的危害。

2.3嚴格控制工藝參數(shù)1)溫度。在冬季低溫時期,可適當(dāng)提高蒸氨廢水進調(diào)節(jié)池的溫度,進水水溫不超過45℃,整體工藝流程的前后溫差在5℃內(nèi)可保證生化系統(tǒng)的運行。在夏季,可以采取定期清洗蒸氨換熱器等措施來嚴格控制進水水溫在38℃以內(nèi)。只有保證進水水溫在控制范圍內(nèi),才能保障生化系統(tǒng)各個單元的水溫在合理范圍。2)好氧池溶解氧。好氧池溶解氧高有利于酚、氰等有機物的降解和硝化反應(yīng)進行,但過高會造成污泥自身的氧化分解;溶解氧不夠會降低硝化反應(yīng)效率。溶解氧的調(diào)節(jié)主要依據(jù)好氧池內(nèi)污泥濃度、污泥性質(zhì)和進水中有機物含量來調(diào)量??刂坪醚醭貎?nèi)溶解氧在2~4mg/L。3)好氧池堿度。硝化反應(yīng)消耗堿度,前置反硝化雖然可以補充一些堿度,但仍然需要額外補充堿度。我廠向好氧池投加液體氫氧化鈉。加堿量應(yīng)根據(jù)好氧池出水堿度、出水氨氮的變化來確定,一般控制出水堿度在200~250mg/L,既保證了出水指標,又節(jié)約了水處理成本,實踐表明,堿耗費用占生化處理藥劑費用的一半以上。至于碳氮比、有毒有害物質(zhì)濃度因素主要體現(xiàn)在進水水質(zhì)控制方面。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)出水指標上漲、污泥性狀變化,有污泥老化或者污泥中毒傾向時,應(yīng)立即分析哪些工藝參數(shù)超出了正常的控制范圍,然后結(jié)合污泥體積指數(shù)、污泥沉降比、污泥濃度指標,對系統(tǒng)進行及時的調(diào)整;其次是適當(dāng)增加稀釋水量,減少有害物質(zhì)濃度,必要時可以添加甲醇、葡萄糖等額外碳源,使污泥活性在短時間內(nèi)得到恢復(fù)。

2.4工藝優(yōu)化和升級改造倍增組合式焦化酚氰處理工藝原設(shè)計是將回用水作為消泡水、離心機濾清液返回至混合液回流渠,在實際運行過程中發(fā)現(xiàn)容易形成惡性循環(huán),抑制污泥活性,因此對上述兩處進行了工藝優(yōu)化和升級改造。1)消泡水由回用水更換為循環(huán)水排污水。改造前,消泡水使用高效沉淀池出水,高效沉淀池經(jīng)過一段時間的運行,由于產(chǎn)泥速度過快,造成出水區(qū)嚴重漂泥,出水水質(zhì)較差,作為消泡水循環(huán)使用,造成難降解有機物在好氧池內(nèi)不斷積累,污泥活性受到抑制,出水COD指標持續(xù)升高。將消泡水進行更換,引入循環(huán)水排污水,更換后出水COD降低,由改造前的400~500mg/L降低至270~280mg/L,效果明顯。2)離心機濾清液回流改造。改造前離心機濾清液是回流至混合液回流渠,進入了生化系統(tǒng)。當(dāng)離心效果好時,濾清液相對清澈,濾清液含COD100~200mg/L左右,對生化系統(tǒng)影響相對減小;但離心效果差時,濾清液特別渾濁,此時出水COD在500~600mg/L,甚至更高,對生化系統(tǒng)的影響特別大,形成了惡性循環(huán),污泥活性受到抑制,造成二沉池出水COD持續(xù)偏高,進而造成物化階段加藥量增加、產(chǎn)泥量增加,離心機超負荷運轉(zhuǎn),導(dǎo)致離心機離心效果差和離心機維修費用增加。為了徹底解除濾清液對生化系統(tǒng)的抑制作用,對濾清液系統(tǒng)進行了改造,將濾清液回流至高效氧化池的入口,使其不進入生化系統(tǒng),當(dāng)濾清液效果好時,濾清液可以對二沉池出水進行稀釋;當(dāng)濾清液效果差時,即含泥量較多時,進入高效沉淀池后經(jīng)過絮凝沉淀也可以得到進一步的處理。

3結(jié)論

篇3

1.1絡(luò)合萃取法

以有機叔胺為萃取劑,首先有機叔胺與硫酸反應(yīng)生成離子締合體,再與水相中的帶磺酸基團的陰離子結(jié)合,進入有機相,萃取完成后,加入稀堿液進行反萃,實現(xiàn)有機物的回收和萃取劑的重復(fù)利用。常用的絡(luò)合萃取劑體系為三辛烷基叔胺(N235)-正辛醇-煤油。該方法具有良好的選擇性,處理快速高效,可回收廢水中的部分產(chǎn)品來降低綜合成本,但在萃取過程中,有機溶劑會溶解和夾帶到水相中,在增大運行成本的同時會帶來二次污染。

1.2液膜分離法

液膜分離法綜合了固體膜分離和溶劑萃取的優(yōu)點,在表面活性劑存在條件下,萃取劑形成油包水的液滴,水相中的污染物透過膜層進入萃取相,分層后萃取相破乳得到濃縮液并回收萃取劑。該方法處理過程簡單,處理成本低且不會產(chǎn)生二次污染,但如何選取適宜的表面活性劑和載體,找到適合處理DSD酸氧化廢水的乳狀液膜體系,包括尋找高效的破乳手段等,都還未見成熟的應(yīng)用實例。

1.3高級氧化法

氧化法可使化合物結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變,降低色度、CODCr和TOC濃度,提高m(BOD5)/m(CODCr)值,高級氧化技術(shù)(AOP)可在水溶液中產(chǎn)生以羥基自由基為主的強氧化自由基,快速分解難降解污染物,提高廢水的可生化性。主要包括Fenton試劑氧化法、臭氧氧化法、濕式氧化法和光催化氧化法[8-11]。該方法是處理工業(yè)廢水的常用方法,通過強氧化作用將有機物轉(zhuǎn)化為CO2和H2O,但處理成本過高,消耗量大,且往往需要與其它處理方法聯(lián)用才能達到最佳的處理效果。

1.4樹脂吸附法

隨著新型樹脂材料的出現(xiàn),樹脂吸附被廣泛應(yīng)用于各類廢水的處理中,相對早期的活性炭吸附,樹脂吸附選擇性強,物化穩(wěn)定性好,解吸再生較為容易,尤其是大孔吸附樹脂,比表面積大,極易再生]。該方法可回收一部分產(chǎn)品,部分實現(xiàn)了資源回收,樹脂經(jīng)脫附劑再生后可重復(fù)使用,但由于DSD酸氧化廢水CODCr濃度高,設(shè)備投資較大,樹脂再生頻繁,處理費用高,不利于工業(yè)化的實現(xiàn)。

1.5蒸發(fā)-干燥-焚燒法

通過多效蒸發(fā)的方法將氧化廢水濃縮、冷析、壓濾回收部分DNS酸,濾液經(jīng)噴霧干燥和焚燒,將廢水中的有機物轉(zhuǎn)化為無機物,并得到副產(chǎn)品硫酸鈉。該方法雖然能大規(guī)模有效地處理DSD酸廢水,但處理能耗高,焚燒尾氣需再經(jīng)過復(fù)雜處理后方可排放,且投資大,處理費用高。

2展望

篇4

乳化油,油滴粒徑較小,一般<10μm,由于其粒徑小、分散均勻和性質(zhì)穩(wěn)定,是石油污水污染物中最難處理的物質(zhì)。其中乳化油混合液的油水難以分離,會使土壤、地表水乃至地下水遭到嚴重污染,破壞環(huán)境,從而危害人體健康和影響生態(tài)平衡,故處理乳化石油污水迫在眉睫。

2乳化石油污水處理技術(shù)

近幾十年來,乳化石油污水處理技術(shù)研究逐漸變?yōu)榻裹c,化學(xué)法、物化法和生物法等新的處理技術(shù)和工藝大量涌現(xiàn)。

2.1化學(xué)法

化學(xué)法是指通過添加一定量的能與污水中某種污染物發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)藥劑以輔助物理法達到更高的污水處理效果的方法[3]。主要用于處理污水中不能單獨通過物理法或生物法去除的物質(zhì),特別石油污水中的乳化油。2.1.1絮凝絮凝指通過向污水中投加絮凝劑,破壞水中穩(wěn)態(tài)的膠體顆粒,膠粒之間不斷發(fā)生碰撞而聚集起來形成絮狀物質(zhì),使其水中分離出去。其優(yōu)點有適用范圍廣、熱穩(wěn)定性強和處理效果好等。戴彩麗等實驗得出采用0.5mg/L的CE-3090和90mg/L的硫酸鋁,處理后的污水含油質(zhì)量濃度4.7mg/L,懸浮物質(zhì)量濃度0.21mg/L,滿足油田污水回注的標準要求[4]。Zeng等使用聚丙烯酞胺陰離子(A-PAM)復(fù)合絮凝劑和聚合硅酸鋅(PZSS)處理含油污水,懸浮固體值小于5mg/L,油去除率高達99%,達到回注水的排放要求,但是此法會導(dǎo)致后續(xù)處理困難、藥劑的投加量大和價格昂貴等問題的出現(xiàn),從而影響了此法在實際使用中的推廣[5]。2.1.2氧化法氧化法主要有光催化氧化法、濕式氧化法和臭氧氧化法等。針對不同成分的乳化石油污水,可以選擇不同的氧化方法,使之更為安全、經(jīng)濟和有效。王亞軍試驗分別利用O3和ClO2氧化,從而去除水中石油類污染物,O3去除效果較好,對水中有機物的去除率可達到90%以上(堿性條件下),ClO2平均去除率達到50%[6]。鄒華牛等在煉油循環(huán)水中投加二氧化氯,現(xiàn)場對其進行了殺菌火藻、減緩腐蝕和除垢等試驗研究。得出二氧化氯的加藥量約lmg/L,24h后殺菌率達100%,可以有效地控制水中微生物的數(shù)量;并能減少在熱交換設(shè)備上的形成粘泥,達到除垢的效果,此時緩蝕劑也發(fā)揮作用,當(dāng)腐蝕速率進一步減小到0.1mm/a以下時,循環(huán)水的出水濁度小于10mg/L[7]。

2.2物理法

2.2.1氣浮法氣浮法是指水中懸浮的油粒粘附在注入水中的微小空氣泡,使其密度變小而上浮,形成浮渣層而被分離開來。目前該方法已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于處理石油化工污水、油田污水、食品油生產(chǎn)污水等,此工藝較為成熟,但是一般只能使污水中的懸浮物分離出來,不能有效去除水中的溶解物質(zhì)和膠體,故需進行后續(xù)處理。氣浮法是處理乳化油污水最有效的工藝之一,經(jīng)氣浮后,水中油的質(zhì)量濃度小于30mg/L,對微生物不再有毒害作用[9]。2.2.2吸附吸附是指廢水中的污染物附著在固體物質(zhì)的表面,利用其多孔性去除廢水中的COD、色度和臭味等。劉春英等發(fā)現(xiàn)蛇紋石-Ni(NO3)2-H2O2吸附-催化氧化體系對石油類含量低于10mg·L-1,COD值≤800mg·L-1的污水進行處理可達到外排水標準。吸附-催化劑采用1~3mm蛇紋石載體,在25%Ni(NO3)2溶液中浸漬24h,120℃烘干2h,450℃固化4h。體系氧化劑采用污水中濃度為300mg·L-1的H2O2,在pH=5.0±0.5的酸度條件下,可使污水的COD值降至100mg·L-1以下[10]。2.2.3膜分離用于處理含油污水的膜分離技術(shù)主要包括微濾、超濾、反滲透和膜集成等。這些膜分離技術(shù)均是利用材料的多孔結(jié)構(gòu),篩分出溶液中不同大小的組分,將一定粒徑的顆粒雜質(zhì)和尺寸較大的物質(zhì)在物理截留和壓力驅(qū)動的作用下去除??低炔捎贸瑸V法對處理合成膠乳廢水進行了試驗研究。該結(jié)果表明:超濾法處理膠乳廢水效果較好,其污染物去除率可達80%以上,改善了該廢水的可生化性[11]。Yu等采用聚亞乙烯基氟化物膜(預(yù)涂無機納米級礬土)的方法來處理含油污水。試驗結(jié)果表明,出水中的固體顆粒平均直徑<2μm,油含量<1mg/L,懸浮固體含量<1mg/L,滿足了回注標準,進一步試驗得出加入納米級的礬土顆粒還能夠減緩膜污染[12]。

2.3生物法

2.3.1活性污泥法活性污泥法是一種活性污泥通過曝氣或者機械攪拌均勻分布于曝氣池內(nèi),利用懸浮生長在活性污泥中的微生物氧化分解污水中有機物質(zhì)的生物處理技術(shù)。其中SBR工藝是改進傳統(tǒng)活性污泥法形成的一種新型和高效的廢水處理技術(shù),在一定條件下是一種處理乳化石油污水的可行性方法[14]。2.3.2生物膜法生物膜法處理污水是使污水與生物膜充分混合接觸,交換固液兩相中的物質(zhì),污水中的有機物被生物膜內(nèi)微生物分解和利用,微生物得以生長與繁殖,同時污水得到凈化。吳芳云采用生物接觸氧化工藝對煉油廠的外排污水進行深度處理,此工藝可以有效去除污水中COD、氨氮的含量。但是經(jīng)過生物接觸氧化處理后,污水由于微生物的腐蝕作用和硝化反應(yīng)作用,其腐蝕速率不降反升。由此可知,回用生物接觸氧化法處理后的污水時,應(yīng)該考慮投加殺菌劑或采用其他殺菌方法,與此同時加入緩蝕劑,用以控制腐蝕速率[15]。胡保安采用曝氣生物濾池(BAF)法對某石化企業(yè)經(jīng)純氧曝氣處理后的二級出水進行了中試規(guī)模的試驗研究,得出處理后的水質(zhì)能達到回用水的標準要求[16]。陳洪斌采用懸浮填料生物接觸氧化法對煉油廢水進行深度處理取得較好的效果[17]。劉景明采用活性炭曝氣生物濾池對二級生化后的綜合化工廢水進行深度處理,也取得較好效果[18]。2.3.3氧化溝氧化溝是一種延時曝氣法的特殊形式,一般采用橢圓形廊道,在溝槽中設(shè)有機械曝氣和推流器等。氧化溝工藝是活性污泥法的改進和發(fā)展,相比活性污泥法具有很多優(yōu)點:工藝流程簡單,占地省;處理效果好,可達到脫氮除磷效果;操作管理簡便,設(shè)備少等。燕山、廣州石化采取了氧化溝工藝進行處理。2.3.4膜生物反應(yīng)器(MBR)MBR技術(shù)于20世紀60年代開始應(yīng)用于污水處理領(lǐng)域,經(jīng)美國和日本等專家學(xué)者的不斷開發(fā)和研究,該技術(shù)逐漸成為廢水處理領(lǐng)域的主流處理技術(shù)之一[19,20]。國內(nèi)環(huán)保專家們對MBR的應(yīng)用研究始于20世紀90年代初,目前全國已有數(shù)百套MBR系統(tǒng)應(yīng)用于各種廢水處理[21-23]。與傳統(tǒng)工藝相比,MBR具有如下明顯的優(yōu)點:占地面積小、污染物去除率高、污泥濃度高、泥齡長且產(chǎn)泥量少、出水水質(zhì)好且方便回收利用、抗沖擊能力強和控制比較靈活等。

3MBR處理乳化石油污水的研究

MBR用于處理乳化石油污水具有操作簡單、效果良好、無相變、能耗低和化學(xué)添加劑使用量少等優(yōu)點,在處理乳化石油污水的研究中得到了越來越廣泛的重視。GrytaM等采用PVDF膜,通過超濾和膜蒸餾組合技術(shù)處理含油污水,結(jié)果表明該工藝對TOC截留率達到99.5%[24]。BilstadT等利用超濾膜處理油水,滲透液中油濃度為2mg/L[25]。Muller采用a-Al2O3陶瓷膜和改性聚丙腈膜處理含油污水,滲透液中TOC含量小于6×10-6[26]。XU等利用聚合非對稱膜處理含油污水,油截留率大于99%,TOC截留率為83.1%~92.7%[27]。王細鳳等用不同孔徑的炭膜處理含油污水,研究了跨膜壓差、料液濃度等因素對膜滲透通量的影響,并選擇幾種不同的清洗劑用來恢復(fù)膜通量,將其效果進行了比較研究[28]。張國勝等系統(tǒng)地研究了陶瓷超濾膜處理冷軋乳化液,考察了操作條件(壓差、溫度、膜面流速和料液濃度等)對膜通量的影響,以及高頻反沖和強化傳質(zhì)對降低操作能耗和延遲膜的污染的影響[29]。李紅劍等研究了纖維素中空纖維非對稱超濾膜處理含油污水,其對油截留率達到98%以上,通量下降率則小于10%,而用0.1mol/L的氫氧化鈉溶液和純水物理清洗后的纖維素膜的通量恢復(fù)率高,且重復(fù)清洗穩(wěn)定性好[30]。Patel等采用多室厭氧固定膜反應(yīng)器工藝來處理未中和的酸性石油化工廢水,當(dāng)有機負荷為20.4kg/(m3·d)時,污水的COD去除率達95%。并進一步通過分析有機負荷和溫度對反應(yīng)的影響,研究上升流厭氧固定膜反應(yīng)器[31,32]。韓志勇等對SIDMBR處理乳化石油污水最佳工藝條件進行了室內(nèi)試驗研究,得出在最佳工藝條件下乳化石油污水中的COD、氨氮和石油去除率分別達到94.4%、93.7%和99.2%[33]。

4結(jié)語

篇5

信息化建設(shè)缺乏必要的規(guī)劃主要體現(xiàn)在信息化管理雖然已廣為人們所熟知,然而在水利水電企業(yè)的具體管理建設(shè)活動中,相關(guān)的負責(zé)人尚未明確自身的信息化需求。這主要是由于企業(yè)缺乏必要的專業(yè)性復(fù)合人才,無法針對企業(yè)自身的發(fā)展特點與經(jīng)濟形勢來明確信息化建設(shè)管理的目標與方針。此外,水利水電企業(yè)在一些與信息化建設(shè)密切相關(guān)的方面也缺乏必要的規(guī)劃與重視。

二、水利水電企業(yè)強化信息化管理的具體策略

(一)有效樹立起信息化管理新理念,培養(yǎng)新思維

針對當(dāng)前水利水電企業(yè)在管理上出現(xiàn)的思維僵化問題,相關(guān)負責(zé)人應(yīng)當(dāng)有效建立起信息化管理的新理念,培養(yǎng)新思維。這就要求企業(yè)負責(zé)人首先應(yīng)當(dāng)破除傳統(tǒng)觀念的限制和束縛,充分認識到在新形勢下現(xiàn)代化企業(yè)建立經(jīng)營管理新模式的必要性。在此基礎(chǔ)上,企業(yè)負責(zé)人可進行一系列的市場調(diào)研活動,以分析研究信息化管理對促進企業(yè)發(fā)展壯大的重要性。著力培養(yǎng)新思維,關(guān)鍵是要采用自上而下的方式來進行思想觀念上的更新?lián)Q代。首先,以企業(yè)管理層為重心的管理者應(yīng)當(dāng)積極主動地去了解與掌握信息化管理的相關(guān)理念與主要管理模式,從觀念上轉(zhuǎn)變自身對傳統(tǒng)管理模式的一味推崇與對信息化管理模式的若干偏見,從而在領(lǐng)導(dǎo)層中形成嶄新的經(jīng)營管理理念。其次,企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者應(yīng)當(dāng)向下逐漸推行信息化管理方針,要求全企業(yè)學(xué)習(xí)信息化管理的相關(guān)理念,幫助企業(yè)職工著力轉(zhuǎn)變自身的認識與看法,從而在全企業(yè)范圍內(nèi)形成一種革新自我思維,謀求管理發(fā)展新方式的良好氛圍,進而確保信息化管理新理念深入人心[2]。

(二)調(diào)整企業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)職能特點,確保信息化管理實際效用

針對當(dāng)前水利水電企業(yè)在管理上出現(xiàn)的信息化推行效果不理想的問題,企業(yè)管理者應(yīng)當(dāng)著力從調(diào)整企業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)職能特點方面著手。由于水利水電企業(yè)內(nèi)部繁雜的部門系統(tǒng)與各異的職能要求使得信息化管理在實際推行過程中面臨重重阻礙,這就要求企業(yè)管理者要對企業(yè)內(nèi)部系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)職能進行合理地調(diào)整與改造,以確保各部門能夠順利推行信息化管理方針。具體來說,針對數(shù)據(jù)信息技術(shù)應(yīng)用性較差的部門與業(yè)務(wù)系統(tǒng),管理者可適當(dāng)增設(shè)相應(yīng)的技術(shù)團隊,加大該部門或業(yè)務(wù)系統(tǒng)在信息技術(shù)上的使用頻率,從而將其納入統(tǒng)一的信息化數(shù)據(jù)管理體系之中。

(三)合理規(guī)劃信息化管理建設(shè)的方針政策

針對當(dāng)前水利水電企業(yè)在管理上出現(xiàn)的信息化建設(shè)缺乏合理規(guī)劃問題,企業(yè)管理為確保能夠制定出符合企業(yè)自身發(fā)展?fàn)顩r與市場經(jīng)濟發(fā)展規(guī)律的信息化管理建設(shè)方針,首要應(yīng)當(dāng)引起大批專業(yè)的復(fù)合型人才,通過人才聚合的優(yōu)勢特點,對本企業(yè)的經(jīng)營管理模式與未來發(fā)展趨勢進行全方面地研究分析,進而幫助企業(yè)管理者對企業(yè)自身在新時期的信息化需求有一個全面而清晰的認識,進而能夠制定出較為準確、客觀的信息化管理建設(shè)發(fā)展方案。

三、結(jié)語

篇6

水利水電的開發(fā)速度越來越快,根據(jù)規(guī)劃環(huán)評的實況,我國相關(guān)部門應(yīng)對水利水電開發(fā)提出制度約束,通過構(gòu)建制度形成環(huán)境評價的體系,用于規(guī)劃環(huán)評的實踐中,科學(xué)保護水利水電中的生態(tài)環(huán)境,確保水利水電所處生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展,優(yōu)化環(huán)境評價。

2規(guī)劃環(huán)評技術(shù)在水利水電開發(fā)中的應(yīng)用

根據(jù)水利水電開發(fā)與規(guī)劃環(huán)評技術(shù)的關(guān)系,分析規(guī)劃環(huán)評技術(shù)的實際應(yīng)用,體現(xiàn)技術(shù)性的環(huán)境保護,由此確保環(huán)境保護下水利水電的順利開發(fā)。具體分析如下:

2.1環(huán)境評價環(huán)境評價技術(shù)能夠提高規(guī)劃環(huán)評的應(yīng)用效率,滿足水利水電開發(fā)的基礎(chǔ)應(yīng)用。環(huán)境評價技術(shù)可以根據(jù)水利水電項目的基本情況,劃分評價的范圍,在此基礎(chǔ)上確定評價對象,深入研究水利水電項目中的多個差別,由此確保環(huán)境評價技術(shù)更加適用于水利水電項目的開發(fā)。水利水電開發(fā)中的環(huán)境評價技術(shù),主要包括數(shù)學(xué)模型和情景分析等,利用系統(tǒng)的評價方式,得出水利水電開發(fā)的環(huán)境依據(jù),避免水利水電開發(fā)偏離環(huán)境保護的要求。

2.2區(qū)域分析不同區(qū)域的水利水電項目,對環(huán)境存在不同的影響。水利水電項目屬于國家基礎(chǔ)建設(shè),呈現(xiàn)區(qū)域性建設(shè),增加了規(guī)劃環(huán)評技術(shù)的應(yīng)用壓力。為優(yōu)化水利水電的開發(fā),需在環(huán)境評價技術(shù)中引進區(qū)域分析,根據(jù)規(guī)劃環(huán)評的以往經(jīng)驗,完善區(qū)域性的環(huán)評分析。區(qū)域分析決定了水利水電項目中的環(huán)境規(guī)劃,同時明確環(huán)境在區(qū)域中的表現(xiàn)特征,能夠降低水利水電項目中環(huán)境規(guī)劃的難度,有利于提高環(huán)境的穩(wěn)定度。環(huán)境評價技術(shù)中的區(qū)域分析,歸屬于一類基礎(chǔ)性的措施,可以為水利水電開發(fā)的規(guī)劃環(huán)評提供技術(shù)性的保障。

2.3政策評價政策評價是規(guī)劃環(huán)評技術(shù)的核心,輔助環(huán)境評價技術(shù)進行決策。政策評價具有一定的實用性,其可以發(fā)現(xiàn)環(huán)境評價技術(shù)中的差異點,全面反饋水利水電開發(fā)中環(huán)境因素之間的關(guān)系,同時滲透到政策評價中。政策評價在水利水電開發(fā)規(guī)劃環(huán)評中,可以分為三個階段,如:(1)政策分析,利用價值觀念分析水利水電中的環(huán)境現(xiàn)狀,實行多維度劃分,進而實現(xiàn)多個層次的政策解析;(2)政策預(yù)測,利用定性的分析,得出政策中的環(huán)評信息,通過判斷環(huán)境評價技術(shù)前后的政策形態(tài),估計環(huán)評的價值;(3)政策評估,利用實踐規(guī)劃出水利水電項目中的環(huán)評價值,評估環(huán)境評價技術(shù)在項目開發(fā)中是否具備效益和效率保障。

2.險預(yù)測規(guī)劃環(huán)評技術(shù)在水利水電開發(fā)中,可以經(jīng)過一系列的動態(tài)行為,找出開發(fā)過程中引發(fā)環(huán)境破壞的因素或潛在因素,并預(yù)測可能出現(xiàn)的風(fēng)險[2]。環(huán)境評價技術(shù)能夠根據(jù)水利水電開發(fā)中的環(huán)境風(fēng)險,估計此類風(fēng)險引發(fā)的損失,包括經(jīng)濟損失和生態(tài)損失,而且風(fēng)險預(yù)測具有一定的決策優(yōu)勢,預(yù)先評估風(fēng)險損失,有利于控制開發(fā)中的環(huán)境破壞,充分控制開發(fā)行為,保護生態(tài)環(huán)境。

3結(jié)語

篇7

關(guān)鍵字:水文水資源;信息化管理;建設(shè)

中圖分類號:P641.8文獻標識碼:A 文章編號:

1.水文水資源信息化是水管理現(xiàn)代化的基礎(chǔ)

世界上各個國家尤其是發(fā)達的國家中,信息技術(shù)逐漸被應(yīng)用在陸地及海洋水文測報、水利計劃編制和優(yōu)化、水利工程建設(shè)及經(jīng)管、防汛抗旱預(yù)警和指揮、水資源優(yōu)化配備和調(diào)度各個方面。

1.1推進水文水資源信息化是實踐新時期治水思路的關(guān)鍵所在

1.2推進水文水資源信息化是提高防汛決策指揮水平的重要手段

水情、工情信息是防汛策略編制的根據(jù)和決策的根本,采用先進的信息科技方法,能夠在很大程度上提升雨情、水情、工情、災(zāi)情信息監(jiān)測和傳輸?shù)臅r效性和準確性,提高預(yù)測、預(yù)報的速度和精度,降低災(zāi)害損失。

1.3推進水文水資源信息化是提高水文科技含量和管理水平的需要

水文是傳統(tǒng)的基礎(chǔ)性行業(yè),科學(xué)技術(shù)革新和經(jīng)管的創(chuàng)新工作是非常巨大的,經(jīng)過推動水文水資源信息化建設(shè),能夠創(chuàng)建完善的信息、查詢快捷、滿足不同需要的管理系統(tǒng),改善管理手段,增加科技含量,提高服務(wù)水平,促使科學(xué)技術(shù)上的革新和經(jīng)管創(chuàng)新。

1.4推進水文水資源信息化是水文職能轉(zhuǎn)變的基礎(chǔ)

通過組建水文系統(tǒng)信息網(wǎng),可以實現(xiàn)水文系統(tǒng)內(nèi)部信息資源的共享,進行數(shù)據(jù)、語音、視頻的網(wǎng)上傳輸,非機密文件和資料的網(wǎng)上交換等,最大限度地提高工作效率。通過互聯(lián)網(wǎng)站,可以向各級政府機關(guān)與社會各界提供一定范圍的服務(wù),進一步擴大水文的影響和社會知名度。

1.5推進水文水資源信息化是實現(xiàn)水利信息化和水利現(xiàn)代化的前提

水文現(xiàn)代化,就是運用現(xiàn)代先進的科學(xué)技術(shù)和管理手段,加強水資源、水環(huán)境的監(jiān)測建設(shè),水資源信息系統(tǒng)的監(jiān)測管理,充分發(fā)揮水資源多功能作用,不斷提高水資源利用效率,改善環(huán)境與生態(tài),實現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用,保障經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。

1.6推進水文水資源信息化是國民經(jīng)濟和社會信息化的必然要求

水文部門為保障經(jīng)濟社會發(fā)展,要向各級政府、相關(guān)行業(yè)及社會各方面及時提供大量的決策信息。水文行業(yè)必須加快信息化建設(shè)步伐,在國民經(jīng)濟和社會信息化建設(shè)中發(fā)揮應(yīng)有的作用。

2.水文水資源信息化現(xiàn)狀

水文水資源信息化起步于70年代末,主要是引進和推廣通信、電子、計算機技術(shù)的應(yīng)用。近幾年開始開發(fā)和應(yīng)用遙測、遙感和計算機網(wǎng)絡(luò)等先進技術(shù),已經(jīng)在防汛抗旱和水利建設(shè)中發(fā)揮了重要作用。

2.1水文資料整編與存儲

70年代以來,水文系統(tǒng)開始運用TQ—16型計算機、VAX小型機及微機進行水文數(shù)據(jù)整編和存儲。目前,已發(fā)展到采用客戶機/服務(wù)器模式進行數(shù)據(jù)處理,并初步建成了國家水文數(shù)據(jù)庫,研究開發(fā)了一批信息服務(wù)及洪水預(yù)報調(diào)度等軟件系統(tǒng)。

2.2水文遙測系統(tǒng)

我省建立了信陽、潢川、駐馬店三個分中心,實現(xiàn)了部分水文信息的自動采集和傳輸,初步改變了傳統(tǒng)水文的觀測方式。

2.3大型水庫洪水預(yù)報調(diào)度系統(tǒng)

河南省目前已有10多座大型水庫,應(yīng)用遙測技術(shù),通過計算機控制,實現(xiàn)了從雨情水情信息的采集、傳輸、接收、處理、監(jiān)視到聯(lián)機洪水預(yù)報,提高了洪水預(yù)報和水庫調(diào)度的科學(xué)化程度。

3.水文水資源信息化建設(shè)的思路

水文水資源信息化建設(shè)的目標:利用現(xiàn)代信息技術(shù)的實時監(jiān)控技術(shù)、計算機技術(shù)、通信技術(shù)、3S技術(shù)等,建設(shè)專用廣域網(wǎng)絡(luò),建立通用數(shù)據(jù)庫,開發(fā)各類專業(yè)系統(tǒng)(如防汛水情信息接收處理系統(tǒng)、水文預(yù)報決策支持系統(tǒng)、水質(zhì)信息采集處理系統(tǒng)、水資源監(jiān)測管理系統(tǒng)、水文綜合信息系統(tǒng)等),進一步提高信息采集、傳輸、處理的時效性和自動化水平,為防汛抗旱決策及水資源開發(fā)利用、節(jié)約、保護和優(yōu)化配置提供高科技手段,為水利現(xiàn)代化提供信息保障。

3.1數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是水文水資源信息化的基礎(chǔ)。

我們要緊緊抓住國家防汛指揮系統(tǒng)建設(shè)的大好機遇,努力按照“基層測站至國家防總的信息傳輸時間不超過30分鐘”的要求,力爭改變過去傳統(tǒng)的水文測報方式和運行模式。水位觀測、雨量觀測要逐步采用自記遠傳水位計和固態(tài)存儲遙測雨量計等進行觀測。

3.2信息傳輸網(wǎng)絡(luò)

建立依托郵電公網(wǎng)為基礎(chǔ)的水文水資源信息傳輸網(wǎng)絡(luò),使自動采集的水文水資源基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通過端站和分中心,進入省水文計算機網(wǎng)絡(luò),要保證信息的可靠性、準確性、及時性和唯一性。同時還應(yīng)該滿足防汛指揮、水資源管理及配置、水質(zhì)及水土保持監(jiān)測等對通信網(wǎng)功能的要求。如數(shù)據(jù)、圖像、聲音、視頻等。提高實時水文信息的處理精度和速度。

3.3數(shù)據(jù)存儲、處理及檢索服務(wù)系統(tǒng)

水文水資源信息通過自動采集或信息化處理后,其數(shù)據(jù)和信息量將是海量的,其存儲主要依賴于分布式存儲系統(tǒng),各種數(shù)據(jù)庫都需要以字段編碼的形式按一定的表結(jié)構(gòu)有效地組織起來,形成水文水資源信息數(shù)據(jù)庫。

3.4洪水預(yù)報決策支持系統(tǒng)

通過衛(wèi)星獲取高質(zhì)量的影像,配合遙感(RS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)、全球定位系統(tǒng)(GPS)平臺,建立洪水預(yù)報信息的自動分析處理、預(yù)報參數(shù)的過濾計算、預(yù)報方案的優(yōu)選比較、專家經(jīng)驗的整合參考、預(yù)報成果的綜合分析、洪澇災(zāi)害的初步分析預(yù)測、預(yù)報結(jié)果的綜合輸出及檢驗分析等洪水預(yù)報決策支持系統(tǒng),以提高洪水預(yù)報的精度和預(yù)見期。

3.5蓄滯洪區(qū)洪水演進系統(tǒng)

由于3S和數(shù)字高程模型(DEM)技術(shù)的日漸成熟,傳統(tǒng)的洪水演進技術(shù)正在向兩個方向發(fā)展:一個是在二維數(shù)字化地形圖上疊加各種水文要素、經(jīng)濟社會及生態(tài)信息,借助數(shù)字高程模型(DEM)和遙感影像圖形成三維可視化模型,進行三維量測和分析模擬。另一個是直接建立三維數(shù)字模型,綜合地表達流域水文要素和各種地理實體的空間分布。

3.6枯水期徑流預(yù)報系統(tǒng)

目前,美國國家氣象局組織開發(fā)的“河流水情預(yù)報系統(tǒng)”,可以提供中長期(旬、月、季節(jié))的水情概率預(yù)報,能夠較好地服務(wù)于水資源的管理。應(yīng)積極借鑒國內(nèi)外先進經(jīng)驗,大力氣開展我省枯水期的徑流預(yù)報研究,并將其作為水資源綜合管理的重要內(nèi)容進行建設(shè)。

3.7地下水觀測管理系統(tǒng)

地表水與地下水有著極其密切的關(guān)系,為實現(xiàn)水資源的優(yōu)化配置和科學(xué)調(diào)度,對地表水和地下水必須統(tǒng)一考慮,通過構(gòu)造地下水水流測試模型,對區(qū)域水量平衡進行分析。

3.8水質(zhì)監(jiān)控系統(tǒng)

在河南省主要河道控制站和重要的入河排污口設(shè)置水質(zhì)監(jiān)測斷面,對各斷面水質(zhì)狀況進行實時監(jiān)測,并建立實時監(jiān)測數(shù)據(jù)庫。為用水戶特別是為城市居民用水的引水口作出水質(zhì)預(yù)警預(yù)報。

3.9墑情監(jiān)測服務(wù)系統(tǒng)

墑情監(jiān)測預(yù)測系統(tǒng)的建設(shè)目標是利用遙感、水文、氣象、農(nóng)業(yè)等信息,采用多種方法,進行合理選擇,通過綜合判斷,估算各類干旱指數(shù)及其綜合指數(shù),形成標準化的墑情監(jiān)測預(yù)測業(yè)務(wù)流程,建成業(yè)務(wù)運行系統(tǒng),以圖表和統(tǒng)計數(shù)據(jù)的形式按日、旬、月、季等不同時段輸出,反映旱情實況和未來短期旱情發(fā)展變化的信息,進行全省及地方的旱情監(jiān)測預(yù)測,為指導(dǎo)抗旱、水利建設(shè)、水資源調(diào)配、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等提供科學(xué)依據(jù)和決策支持。

3.10水文水資源管理系統(tǒng)

水文水資源管理系統(tǒng)是集水文行政管理、人事管理、業(yè)務(wù)管理、網(wǎng)站管理、科技管理、設(shè)施設(shè)備管理和財務(wù)管理為一體的綜合管理系統(tǒng),以提高整個水文行業(yè)的管理決策水平。

4.實現(xiàn)水文水資源信息化的措施

水文水資源信息化建設(shè)是一項技術(shù)含量高、涉及面廣的新工作。水文水資源信息化是水利信息化的基礎(chǔ),水文的地位決定了水文水資源信息化的發(fā)展。實現(xiàn)水文水資源信息化,必須緊緊依靠各級水文行政主管部門,采取強有力的措施,發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢,加快建設(shè)步伐。

4.1科學(xué)規(guī)劃是實現(xiàn)水文水資源信息化的基礎(chǔ)

水文水資源信息化涉及水文工作的方方面面,必須遵循“三統(tǒng)一”的原則,即:統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標準、統(tǒng)一實施。在建設(shè)過程中,要先急后緩,急用優(yōu)先,逐步建設(shè),形成體系。

4.2增加投入是實現(xiàn)水文水資源信息化的保證

水文水資源信息化科技含量高,資金投入大。水文是以社會效益為主的基礎(chǔ)行業(yè),水文水資源信息化建設(shè)的資金來源應(yīng)以省級財政投入為主,也應(yīng)當(dāng)納入各級水利信息化的基本建設(shè)計劃,逐年投入,分步建設(shè),逐步完善。

4.3培養(yǎng)人才是實現(xiàn)水文水資源信息化的關(guān)鍵

信息化是涵蓋了當(dāng)代建設(shè)整個局面的戰(zhàn)略措施,實現(xiàn)水文水資源信息化,人才是根本。要針對水文水資源信息化的嚴峻匱乏問題,確立有效可行的人才培養(yǎng)計劃是需要解決的事情。

參考文獻:

篇8

[關(guān)鍵詞]RO(反滲透);ED(電滲析);混床;離子交換樹脂

1RO、ED等膜法水處理的問題

反滲透(RO)、電滲析(ED)等膜法主要適用于高含鹽量的水。

國外及國內(nèi)山東省某企業(yè)的資料表明,從一次投資費用和運行費用總費用看,離子交換法低于反滲透(RO)、電滲析(ED)法;離子交換法的酸堿廢水的處理比反滲透(RO)、電滲析(ED)法排出的濃鹽水好處理,因此,所謂反滲透(RO)、電滲析(ED)法避免了使用酸堿,但是另外會有濃鹽水對環(huán)境的污染,且不易處理。

2除鹽系統(tǒng)的RO、ED等膜法直接加混床的問題

除鹽系統(tǒng)混床的混合與出水顯酸性的問題。

試驗表明,混床出水最好、陽床—陰床串聯(lián)其次、陰床—陽床串聯(lián)最差。

補給水處理混床在兩種樹脂的交叉污染嚴重得多等較惡劣的條件下,其出水水質(zhì)基本都能合格,主要原因是因為該混床的進水是經(jīng)過“陽床—除碳器--陰床”組成的一級除鹽后的水,其水質(zhì)很好,只含幾十μg/L的SiO2和Na+,pH值為中性(7左右),電導(dǎo)率≦5μs/cm。

此時的離子交換反應(yīng)即使在上層為強堿陰樹脂、下層為強酸陽樹脂的極端情況下也能進行:

上層強堿陰樹脂的離子交換為:

NaHSiO3+ROH=RHSiO3+NaOH(1)

反應(yīng)(1)較難進行,有部分NaHSiO3會泄漏到下層與RH發(fā)生離子交換反應(yīng)。

下層的強酸陽樹脂的離子交換為:

NaOH+RH=RNa+H2O(2)

NaHSiO3+RH=RNa+H2SiO3(3)

反應(yīng)(2)很容易進行,所以,混床出水的水質(zhì)應(yīng)該較好;但是,反應(yīng)(3)生成H2SiO3,使得混床出水呈微酸性,pH值在6.0--6.5之間,SiO2≦20μg/L,電導(dǎo)率≦0.3μs/cm。

交叉污染生成的RCl、RNa樹脂與進水中的NaHSiO3的離子交換反應(yīng),由于是動態(tài)離子交換反應(yīng),所以,雖然NaHSiO3濃度很低、HSiO3-的離子選擇性差,但是NaHSiO3+RCl=RHSiO3+NaCl也能部分進行,生成的NaCl與下層陽離子交換樹脂RH發(fā)生離子交換反應(yīng)產(chǎn)生HCl,會影響混床的出水的pH值。

將取自運行混床且已再生好的D001MB強酸陽樹脂(RH)和D201MB強堿陰樹脂(ROH)以1∶2的體積比,按下層為D201MB強堿陰樹脂、上層為D001MB強酸陽樹脂和下層為D001MB強酸陽樹脂、上層為D201MB強堿陰樹脂分別裝入2個有機玻璃交換柱中,并并聯(lián)到陰床出水口,投入運行,測定出水pH、DD、SiO2與Na+。測試結(jié)果如表2-1。

注:1.上層為RH、下層為ROH。2.上層為ROH、下層為RH。

但是,如果沒有前面的陽床—除碳器—陰床的一級除鹽,當(dāng)預(yù)處理(包括RO(反滲透)等)來的水達不到一級除鹽水水質(zhì)要求而直接進入混床時,由于上層主要是強堿陰樹脂(ROH),基本不與中性水發(fā)生離子交換反應(yīng),而直接進入下層的主要是強酸陽樹脂(RH),則發(fā)生如下離子交換反應(yīng):

Ca(Mg、Na)Cl(SO4、NO3、SiO3)+RH=RNa(Ca、Mg)+HCl(H2SO4、HNO3、H2SiO3)

生成的HCl(H2SO4、HNO3、H2SiO3)會使出水電導(dǎo)率、SiO2和Na+大大提高、pH值大大下降,嚴重惡化出水水質(zhì)。尤其當(dāng)除鹽系統(tǒng)運行半年以上,樹脂發(fā)生污染后更為嚴重。

因此,反滲透直接加混床的水處理方法要慎重。如要采用反滲透直接加混床的水處理方法,必須采取措施,保證混床的陽樹脂和陰樹脂每次都能充分混合。

3凝結(jié)水處理系統(tǒng)的問題

3.1雙塔、三塔混床系統(tǒng)

都是在陽再生塔中分離二種樹脂,由于沉降速度大的強堿陰樹脂和沉降速度小的強酸陽樹脂總會在二種樹脂交叉層互相混雜,因此,總是分離不凈,再生時發(fā)生交叉污染。從而降低二種樹脂的再生度,惡化混床出水水質(zhì)。

3.2三層床混床系統(tǒng)

三層混床主要是由強堿陰樹脂、惰性樹脂和強酸陽樹脂組成。由于對三種樹脂的密度和顆粒大小有一定的要求,所以樹脂在反洗、沉降后,能清晰地分為三層。

當(dāng)在體內(nèi)再生時,中間排水裝置位于反洗后惰性樹脂層的中間,惰性樹脂成為緩沖層,可避免酸和陰樹脂或堿和陽樹脂接觸,從而消除了交叉污染。

在體外再生時,惰性樹脂層可防止輸送陰樹脂過程中將陽樹脂帶走,也可避免交叉污染。普通凝結(jié)水處理混床的出水Na+為1.5~2.8μg/L,氫電導(dǎo)率為0.11~0.15μs/cm(25℃);三層混床的出水Na+為0.1~0.2μg/L,氫電導(dǎo)率為0.08~0.10μs/cm(25℃)。三層混床的周期制水量比普通混床增加25%~38%。

由于惰性樹脂易吸附油等雜質(zhì),密度發(fā)生變化,惰性樹脂污染后就起不到將二種樹脂隔離的作用,同樣也會發(fā)生交叉污染。

3.3T塔混床系統(tǒng)

在體外再生系統(tǒng)中,當(dāng)混床的失效樹脂在陽再生分離塔中反洗分層時,在陰、陽樹脂分界面處有一層混脂層。將上層的陰樹脂輸送到陰樹脂再生塔,將中間的混脂輸送到空塔,陽樹脂則留在陽再生分離塔,這樣,可使陰樹脂輸送時不攜帶陽樹脂、陽再生塔中的陽樹脂層也不殘留陰樹脂,保證陰、陽樹脂得到良好的分離,減少再生時的交叉污染。

采用中間抽出法的凝結(jié)水處理混床的出水電導(dǎo)率為0.07~0.09μs/cm(25℃)。

這種將雙塔、三塔混床系統(tǒng)中陽再生塔中會給再生和運行帶來麻煩的二種樹脂交叉層取出的方法,是解決交叉污染的好方法。但是,由于陽再生塔直徑較大,存在二個問題:一是在輸送強堿陰樹脂時不可能完全水平輸送,因此,塔體周圍的強堿陰樹脂不易輸送干凈,可能會殘留到下面的強酸陽樹脂中,仍然導(dǎo)致交叉污染;二是如反洗分層的反洗速度太大,部分強堿陰樹脂會沖出去,如反洗分層的反洗速度太小,部分強堿陰樹脂會夾雜在強酸陽樹脂中,也會導(dǎo)致交叉污染。

3.4高塔分離法(Funsep法)

該設(shè)備由樹脂分離塔、陰再生塔、陽再生塔組成。高塔是該系統(tǒng)的專門分離樹脂的設(shè)備,其特點是上部直徑擴大為錐體,從而可以保證下面的陽樹脂可以充分膨脹,而陰樹脂在上面不會被沖出,保證兩種樹脂可以得到很好的分層。

通過反洗分層分離后的樹脂,首先將陰樹脂從分離塔的陰樹脂排出口送出(陰樹脂排出口高出陰、陽樹脂的混脂層,以保證陰樹脂在輸送過程中不帶走陽樹脂),然后,將陽樹脂從分離塔底部送出(在分離塔底部裝有樹脂層高控制報警點裝置,將混脂留在分離塔內(nèi))。這樣可以使兩種樹脂得到很好的分離,將再生時的交叉污染降到最小。

高塔分離法可使陰、陽樹脂得到較徹底的分離,美國U.SFilter/Permtek公司提供的資料認為,此系統(tǒng)可使陰樹脂在陽樹脂層中的含量和陽樹脂在陰樹脂中的含量小于0.1%,其混床出水水質(zhì)良好(見表3-1和表3-2)。

高塔分離法將交叉污染降到最小程度,但還是要注意混床內(nèi)的樹脂的混合問題。混床最好還是設(shè)再混合裝置。

3.5錐體分離法(Conesep法)

采用錐體分離法的原理也同樣是將強酸陽樹脂和強堿陰樹脂徹底分離,而將混層樹脂留在交接面混層樹脂隔離塔中,減少交叉污染。

該技術(shù)關(guān)鍵是用電導(dǎo)率儀表指示出二種樹脂的分離界面。

錐體分離法將交叉污染降到最小程度,但還是要注意混床內(nèi)的樹脂的混合問題?;齑沧詈眠€是設(shè)再混合裝置。

3.6三室床法

三室床的三室合并在一個床內(nèi),上、下室為第一級、第二級陽樹脂室,中室為陽樹脂室。三室床從根本上消除了混床兩種樹脂的分離困難和混合不易的問題,從而也就解決了交叉污染的問題。

當(dāng)三室床采用體外再生時,先將上室陽樹脂輸送到再生塔,清洗干凈后,再將下室陽樹脂送到再生塔,采用順流再生方式,使位于上部的下室陽樹脂得到最好的再生。陰樹脂則在陰再生塔中再生。這樣,可完全避免交叉污染。

國外某電廠采用三室床,在凝汽器無泄漏或少有泄漏(凝結(jié)水含鈉量小于20μg/L)時,三室床出水含鈉量為0.1μg/L,氫電導(dǎo)率為0.064μs/cm(25℃)。

3.7單床法

采用陽床、陰床串聯(lián)運行(還可再串聯(lián)一臺陽床)代替凝結(jié)水處理混床,也從根本上消除了混床兩種樹脂的分離困難和混合不易的問題,從而也就解決了交叉污染的問題。德國某電廠采用單床運行,效果很好。與混床比較,單床具有以下優(yōu)點。

(1)再生劑用量小。

(2)再生次數(shù)少。單床的比制水量為31400m3/m3·R;而混床的比制水量只有12000m3/m3·R.

(3)再生操作簡單。

(4)出水水質(zhì)與混床相近。

(5)單獨再生,沒有交叉污染。也沒有混合不好的問題。

單床的缺點是系統(tǒng)復(fù)雜、投資較高、阻力比較大。

綜合上述分析可見,凝結(jié)水處理混床系統(tǒng)中,樹脂的分離采用“高塔分離法(Funsep法)”“錐體分離法(Conesep法)”最好,但是混床的混合問題應(yīng)盡量設(shè)計有二次混合裝置。如有足夠的投資和土地,則采用陽床、陰床、陽床串聯(lián)運行,可以將混床的樹脂分離、混合的矛盾較徹底地克服。

4粉末樹脂過濾器的問題

粉末樹脂過濾器用于凝結(jié)水處理可去除凝結(jié)水中鐵等腐蝕產(chǎn)物,有利于凝結(jié)水的凈化,但是基本不能除鹽,和銨型混床(RNH4/ROH)一樣,只能將純凈水更加凈化。

對粉末樹脂過濾器幾種概念的分析:

(1)所謂“交換速度快”。粉末狀樹脂的表面積大,易接近,當(dāng)然離子交換速度快;但是,數(shù)量少,失效也快,僅能工作幾個小時。而離子交換樹脂混床可運行數(shù)天、甚至數(shù)星期。

(2)所謂“交換容量大”。粉末狀樹脂的表面積大,且是干的,而離子交換樹脂含水分50%左右,因此,粉末狀樹脂比離子交換樹脂的交換容量大是應(yīng)該的。

(4)所謂“可在高溫下運行”。這是一次性使用,可不考慮粉末樹脂的使用壽命。離子交換樹脂如一次性使用也可滿足要求。

(5)所謂“出水水質(zhì)好”。粉末狀樹脂的表面積大,當(dāng)然離子交換速度快,出水水質(zhì)好,但是它僅能維持4小時左右。

(6)所謂“無再生設(shè)備,投資低”。實際上凝結(jié)水處理混床樹脂也可不要再生設(shè)備,請離子交換樹脂生產(chǎn)廠家再生,將一次投資降下來。

(7)所謂“可去除腐蝕產(chǎn)物”。凝結(jié)水處理混床樹脂也能去除腐蝕產(chǎn)物。

篇9

湖南省益陽市計算機網(wǎng)絡(luò)初具規(guī)模。完成了對市水利局機關(guān)、局直屬單位的綜合布線,配備了網(wǎng)絡(luò)交換機和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器,開通了基于Internet-intranet的局域網(wǎng),不僅能通過專線上聯(lián)湖南省防汛抗旱指揮部內(nèi)網(wǎng),而且能通過租用中國聯(lián)通2M光纖出口接入互聯(lián)網(wǎng)。

信息資源建設(shè)初見成效。已建成大東口、明山電排、茅草街船閘等防汛重點區(qū)域的水情自動測報系統(tǒng)。全市工情信息數(shù)據(jù)庫錄入任務(wù)已完成過半。

建成防汛會商大屏幕投影室、電子水情顯示屏。按省定標準建設(shè)了網(wǎng)絡(luò)中心機房,添置了較為先進的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,建成了現(xiàn)代化的防汛會商室。

公眾服務(wù)信息系統(tǒng)初步建成。由市防汛辦負責(zé)實施的市局信息網(wǎng)站建設(shè)工作基本完成,水利信息網(wǎng)站現(xiàn)已開通。

組織開發(fā)了“益陽防汛”應(yīng)用軟件,實現(xiàn)全市防汛重要點位雨情、水情自動匯總、累計貯存、分析比較。

各區(qū)縣(市)信息化建設(shè)也取得很大的成績。如南縣組建縣局域網(wǎng)、購置了電子水情顯示屏、雨量自動測報儀、電子投影儀等現(xiàn)代設(shè)備。自主開發(fā)了南縣防汛指揮系統(tǒng)軟件、電子投影儀等現(xiàn)代設(shè)備。自主開發(fā)了南縣防汛指揮系統(tǒng)軟件,能通過撥號方式接入南縣本地氣象臺、長委的網(wǎng)絡(luò)獲取信息。

二、加快信息化建設(shè)的對策與建議

1.進一步加大投入

由于水利行業(yè)戰(zhàn)線長、信息量大,相當(dāng)多的信息源分布在窮鄉(xiāng)僻壤,信息的采集有相當(dāng)難度,因而水利信息資源的開發(fā),要求有足夠的資金投入。所以要加大信息化建設(shè)投入,進一步完善信息化投入機制,充分利用“工程措施與非工程措施相結(jié)合”“防洪保安建設(shè)”等途徑,加強信息化建設(shè),逐年投入,逐步積累。

2.認真做好規(guī)劃

規(guī)劃工作是水利信息化工作的基礎(chǔ),極其重要。鑒于規(guī)劃工作一直是益陽市信息化工作中的一個薄弱環(huán)節(jié),應(yīng)將編制信息化規(guī)劃作為頭等大事來抓。要按照《全國水利發(fā)展“十五”計劃和到2010年遠景規(guī)劃》和水利部的統(tǒng)一要求,結(jié)合益陽的本地實際情況,加強深層次的調(diào)查分析研究,綜合考慮,長遠規(guī)劃,科學(xué)地編制好信息化規(guī)劃,杜絕低水平開發(fā)和重復(fù)建設(shè)。

3.加強人才培訓(xùn)

人才是信息化工作的關(guān)鍵。水利信息系統(tǒng)龐大復(fù)雜、技術(shù)含量高,其建設(shè)、使用、維護維修、安全保護需要一批高素質(zhì)的精通信息技術(shù)和掌握現(xiàn)代水利知識的技術(shù)人員。因而要采取多種形式提高信息化隊伍的綜合素質(zhì),如組織熟悉計算機應(yīng)用的水利技術(shù)人員進行傳感微電子技術(shù)、3S技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)字模擬技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)等方面的培訓(xùn)和進修深造。培養(yǎng)一大批能夠跟蹤國際先進水平、掌握信息系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)技術(shù)、精通信息系統(tǒng)管理、熟悉水利專業(yè)知識的高素質(zhì)人才,滿足水利信息化和管理的需要。

篇10

論文關(guān)鍵詞:水資源;水環(huán)境;規(guī)劃;可利用量;承載力;短缺;合理配置

2002年,水利部和國家發(fā)展與改革委員會頒發(fā)了<關(guān)于開展全國水資源綜合規(guī)劃編制工作的通知>,隨后又陸續(xù)了指導(dǎo)水資源綜合規(guī)劃的若干技術(shù)文件。這些文件對于指導(dǎo)水資源綜合規(guī)劃的順利開展具有重要意義。由于新時期國家治水思路和理念的改變,文件中出現(xiàn)了部分新名詞術(shù)語,部分原有名詞術(shù)語(或計算方法)也賦予了新的內(nèi)涵。在水資源綜合規(guī)劃的技術(shù)文件中,有一部分名詞術(shù)語比較模糊。本文根據(jù)國內(nèi)專家、學(xué)者的最新研究成果和水資源綜合規(guī)劃技術(shù)文件的規(guī)定,對他們的內(nèi)涵進行分析,對現(xiàn)行的確定方法提出個人看法,對需要深入研究的問題提出建議。

一、水資源

到目前為止,什么是水資源還沒有一個公認的非常嚴謹?shù)奈淖置枋觥?lt;大不列顛百科全書>中水資源定義為:自然界一切形態(tài)(液態(tài)固態(tài)和氣態(tài))的水都算水資源。直到1963年英國國會通過的<水資源法>中,改寫為“具有足夠數(shù)量的可用資源”。即自然界中水的特定部分。1988年聯(lián)合國教科文組織(IINEScO)和世界氣象組織(WMO)定義水資源是“作為資源的水應(yīng)當(dāng)是可供利用或可能被利用。具有足夠數(shù)量和可用質(zhì)量,并且可適合對某地為水資源需求而能長期供應(yīng)的水源”。

在我國,對水資源的理解也不盡相同。1991年<水科學(xué)進展>編輯部組織了一次筆談,就水資源的定義和內(nèi)涵進行了討論。最后認為:水資源是水體中的特有部分,即由大氣降水補給,具有一定數(shù)量和可供人類生產(chǎn)、生活直接利用,且年復(fù)一年的循環(huán)再生的淡水。

從上述文字表述可以看出水資源具有如下特征:水資源包含在水體之中,并且是水體的一部分;而水體中的其他部分,在特定的條件下還可以轉(zhuǎn)化為水資源;水資源如果保護不好也可能轉(zhuǎn)化為無法利用的水體,而危及社會的安全。根據(jù)自然資源的定義及綜合以上各家的觀點,水資源是能夠被人類開發(fā)利用并給人類帶來福利、舒適或價值的各種形態(tài)的天然水體。

因此,不是所有降水都是水資源,只有其中能夠被人類開發(fā)利用的部分才稱之為水資源。對于特定區(qū)域而言,降水總量是可以獲得的,但是這些天然降水中到底有多少是人類可以利用的——即該地區(qū)到底有多少水資源值得深入探討和研究。

二、水資源可利用量

關(guān)于水資源可利用量有很多種定義和解釋,下面介紹幾種:

<全國水資源綜合規(guī)劃技術(shù)細則>中規(guī)定水資源可利用量l2是指在可以預(yù)見的時期內(nèi),在統(tǒng)籌考慮生活、生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境用水的基礎(chǔ)上,通過經(jīng)濟合理、技術(shù)可行的措施在當(dāng)?shù)厮Y源中可資一次性利用的最大水量。雷志棟等認為,水資源可利用量是指經(jīng)濟合理,技術(shù)可行和生態(tài)環(huán)境允許的前提下。通過各種措施所能控制引用的不重復(fù)的一次性水量。胡振鵬等認為,水資源可利用量是指針對不同設(shè)計水平年,在一定的來水頻率下,考慮對水量、水質(zhì)的需求,天然儲水體和水利工程設(shè)施可以為人類生活、社會經(jīng)濟活動提供的水量。翁文斌等認為],水資源可利用量是指在流域水循環(huán)過程中的水文條件不發(fā)生明顯改變的前提下,從流域地表或地下允許開發(fā)的一次性水資源量。夏自強等認為,水資源可利用量是從可持續(xù)發(fā)展的原則出發(fā),在扣除維持生態(tài)環(huán)境用水和水資源總量中部分不能或難以控制的水資源量后,人類可以利用的最大水量。

分析上述定義,理論上比較清晰完善,但實際分析計算時很難操作。水資源可利用量確定要考慮的條件有生態(tài)與環(huán)境需水量、技術(shù)上論證可行、經(jīng)濟上分析可行。從這3個方面來分析,內(nèi)涵和外延都很大,很難具體操作。

同時,水資源可利用量的影響因素有經(jīng)濟社會發(fā)展水平、科學(xué)技術(shù)進步情況、水污染狀況、生態(tài)與環(huán)境狀況、天然來水狀況、以及技術(shù)經(jīng)濟因素等。由于這些因素是動態(tài)的,隨時間變化的,導(dǎo)致水資源可利用量也是動態(tài)的;同時這些因素如何影響水資源的可利用量,尤其是水與生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的關(guān)系,受認識水平限制,現(xiàn)階段較難量化。

三、水資源和水環(huán)境承載力

承載力是一個起源于古希臘時代的古老概念,在生態(tài)學(xué)中一般被定義為“某一生境所能支持的某一物種的最大數(shù)量”,它包含著極限思想,并有2個層次的含義:第一是所承受的力來自于某一生境以外的某一物種;第二是某一生境自身不遭受破壞,因為生境一旦破壞,再重新修復(fù)是不可能的。

關(guān)于水資源承載力和水環(huán)境承載力研究成果較多,目前普遍接受的定義如下:

水資源承載能力是指在一定的時期和技術(shù)水平下,當(dāng)水管理和社會經(jīng)濟達到優(yōu)化時,區(qū)域水生態(tài)系統(tǒng)自身所能承載的最大可持續(xù)人均綜合效用水平或最大可持續(xù)發(fā)展水平。水環(huán)境承載力是指某一區(qū)域、某一時期、某種狀態(tài)下的水環(huán)境條件對該區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展和生活需求的支持閾值。

從上述概念出發(fā),水資源承載能力、水環(huán)境承載能力的承載體可以是人口總量,生物總量,也可以是經(jīng)濟總量。這個概念有4個層次的內(nèi)涵。一是生態(tài)內(nèi)涵,它表現(xiàn)為這些承載力具有極限含義,它所承載的綜合效用具有生態(tài)上的極限,對其開發(fā)利用應(yīng)以不超過這個極限為前提。二是技術(shù)內(nèi)涵,這些承載力并非一個純粹客觀的概念,而是與人類作用有關(guān),具有主觀性的一面。它與特定的技術(shù)水平有關(guān),隨著不同時期總體技術(shù)與生產(chǎn)力水平的提高,這些承載力具有跳躍性,表現(xiàn)為時間上的技術(shù)動態(tài)性。三是社會經(jīng)濟內(nèi)涵,通過社會經(jīng)濟系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,社會經(jīng)濟容量或規(guī)模會有所不同,從而提高水資源和水環(huán)境的承載力。四是時空內(nèi)涵,表現(xiàn)為水資源承載的綜合效用及其約束因素具有區(qū)域性;不同的時空尺度,相同水資源和環(huán)境條件的承載力是不同的。

水資源綜合規(guī)劃技術(shù)細則中提到了水資源承載力和水環(huán)境承載力這2個專業(yè)術(shù)語,但是關(guān)于這2個參數(shù)如何確定沒有提出相應(yīng)的方法,因此該參數(shù)的確定方法值得研究探討。

四、生活和生產(chǎn)需水的預(yù)測方法

目前用于需水預(yù)測方法較多,如定額法、趨勢法、彈性系數(shù)法、人均綜合用水量法等。分析這些方法,各有特點。

定額法需要確定每一行業(yè)不同水平年的用水定額、發(fā)展規(guī)模、以及水的利用系數(shù)。要在需水預(yù)測之前先要預(yù)測這些參數(shù),由于這些變量較多,其影響因素更多,這些參數(shù)的預(yù)測比需水的預(yù)測更復(fù)雜,從而導(dǎo)致預(yù)測結(jié)果誤差較大。我國以前若干個五年計劃的需水預(yù)測成果已經(jīng)證明了這一點。趨勢法、彈性系數(shù)法需要較多的歷史資料,受歷史資料的可收集性限制,這些方法應(yīng)用起來有一定難度。另外發(fā)達國家用水的經(jīng)驗表明:用水量與人口、發(fā)展規(guī)模之間的關(guān)系不是單一的遞增或遞減關(guān)系,不同國家或地區(qū)之間有所差別,不同發(fā)展階段有所差別,不同產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)有所差別。因此利用這些方法進行需水預(yù)測也有一定困難。

人均綜合用水量法主要應(yīng)用于城市需水量的預(yù)測。由于城市的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜,要想弄清楚每一個行業(yè)的用水定額及其發(fā)展規(guī)模難度較大,因此為簡化計算,采用人均綜合用水量法來進行需水預(yù)測。但是這一方法也有其局限性,因為人口不是區(qū)域消耗水資源的唯一指標,尤其是現(xiàn)在隨著現(xiàn)代化程度的提高,經(jīng)濟社會發(fā)展對水資源的需求越來越多,而對人力資源的需求越來越少。因此到底用哪一種方法進行需水預(yù)測能夠得出一個可以接受、誤差較小的成果是一個值得研究和探索的問題。

五、生態(tài)環(huán)境需水量

生態(tài)環(huán)境需水是指為維持生態(tài)和環(huán)境功能和進行生態(tài)環(huán)境建設(shè)所需要的最小需水量。實際上,生態(tài)需水與環(huán)境需水兩者之間存在著交叉和重合的部分,生態(tài)需水主要側(cè)重在生物維持其自身發(fā)展及保護生物多樣性方面,環(huán)境需水則主要體現(xiàn)在環(huán)境改善方面。

楊愛民、鄭紅星、王浩、劉昌明等認為“:生態(tài)需水應(yīng)該包括環(huán)境需水,所以也稱為生態(tài)環(huán)境需水。生態(tài)需水是指在一定的生態(tài)保護、恢復(fù)或建設(shè)目標下,在特定的時空范圍內(nèi),其生態(tài)系統(tǒng)維持良好的穩(wěn)定狀態(tài)時所需要的水量(包括:地表水、地下水和土壤水)。鑒于現(xiàn)在對生態(tài)環(huán)境認識的不斷深入,前述界定中的“在一定的生態(tài)保護、恢復(fù)或建設(shè)目標下”的“建設(shè)”二字應(yīng)該去掉。生態(tài)環(huán)境需水量是目前國內(nèi)外研究的重點,基本理論和方法也較多,其中大多建立在多學(xué)科交叉研究的基礎(chǔ)上,現(xiàn)階段可操作方法主要是基于水文學(xué)基礎(chǔ)的幾個方法,如最枯10月法、Tennant法等。最枯10月法:我國在《制定地方水污染排放標準的技術(shù)原則和方法》(GB3839--83)中規(guī)定:一般河流采用近10a最枯月平均流量或90%保證率最枯月平均流量作為設(shè)計水文條件。該方法原來用于計算污染物允許排放量,而現(xiàn)階段把它作為生態(tài)環(huán)境需水量。實際操作上該方法有其局限性,主要表現(xiàn)為部分季節(jié)性河流、現(xiàn)階段斷流河道的生態(tài)與環(huán)境需水量為零,其允許污染物排放量為零(設(shè)計水文條件為零)。

Tennant法似:是以預(yù)先確定的年平均流量的百分數(shù)作為生態(tài)環(huán)境需水量。Tennant提出,以年平均流量的10%作為水生生物生長低限,以年平均流量的30%作為水生生物生長的滿意流量。Montana以年平均流量的10%作為最小生態(tài)需水量,最佳范圍為年平均流量的60%一100%。該方法適合于大江大河等較大流域,而沒有考慮河流流量的年內(nèi)變化和年際變化,因而有其局限性。此外還有日均流量法、Texas法、N6PRP法、Basiclfow法、月年保證率法、最小月年徑流法、ABF法、FDCA法、40%準則等。這些方法計算方便,基本上是經(jīng)驗值,各有其實用性。

因此,分析總結(jié)前人的成果,提出適應(yīng)不同對象的水文、生態(tài)、環(huán)境等條件的生態(tài)環(huán)境需水量估算方法具有重要意義。

六、水資源短缺

水資源短缺是一個貌似簡單但又存在許多異議的概念。目前國際上通用的判別標準是以人均水資源量進行缺水程度劃分。但是這個劃分標準下面隱藏著許多問題。首先人口不是區(qū)域消耗水資源的唯一指標,尤其是現(xiàn)在隨著現(xiàn)代化程度的提高,經(jīng)濟社會發(fā)展對水資源的需求越來越多,而對人力資源的需求越來越少。其次生態(tài)需水與人口沒有直接關(guān)系,用人口作為評價標準也不合適。因此,對于水資源短缺的辨識采用單一的標準或指標是很難概括的。

實際上,水資源短缺是一個相對的概念,具體對于一定區(qū)域來說,它所描述的是一定經(jīng)濟技術(shù)條件下,區(qū)域可供水資源量和水質(zhì)的時空分布不能滿足現(xiàn)實標準下的區(qū)域人口、社會經(jīng)濟、生態(tài)與環(huán)境等系統(tǒng)對水資源需求時的狀態(tài)。因此對缺水的界定應(yīng)當(dāng)拓展到水資源系統(tǒng)承載的主客體兩個方面同時考察。

在水資源系統(tǒng)承載主體方面,人類社會已經(jīng)從最早的逐水而居,發(fā)展到現(xiàn)在的資源水利、可持續(xù)水利等理性思索,水資源系統(tǒng)的外延不斷被拓展,內(nèi)涵不斷被豐富。同時人們對水資源開發(fā)利用的范圍應(yīng)由最初單一的地表水系統(tǒng)拓展到地下水、大氣水、海水、劣質(zhì)水(包括污水、微咸水和咸水)等多個系統(tǒng),水資源系統(tǒng)承載主體多元化特征日益突出。

水資源系統(tǒng)承載的客體是隨著社會的發(fā)展而更替改變,在無人類活動干擾作用下,天然水資源系統(tǒng)在其循環(huán)過程中滋養(yǎng)了豐富多樣的天然生態(tài)系統(tǒng)。自從人類社會行為作用于水資源系統(tǒng)伊始,水資源系統(tǒng)承載客體的純自然屬性便開始發(fā)生改變,水循環(huán)系統(tǒng)的社會驅(qū)動力持續(xù)加大,農(nóng)業(yè)和工業(yè)經(jīng)濟系統(tǒng)的需水量和取水量不斷上升,水資源系統(tǒng)承載的客體逐漸演繹成生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)和社會經(jīng)濟系統(tǒng)。其社會經(jīng)濟功能得到充分體現(xiàn)。由于水資源系統(tǒng)承載客的多元化,水資源利用過程中就存在著競爭與分配的問題從水資源系統(tǒng)承載的主體和客體的關(guān)系來分析,不簡單地將水資源供需平衡的認為不缺水、不平衡的認為水。且不說水資源系統(tǒng)與生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的關(guān)系目前尚未清楚,就是科學(xué)合理地確定一定社會經(jīng)濟系統(tǒng)需水量及其節(jié)水潛力也存在一定的難度,更有社會經(jīng)濟系統(tǒng)的產(chǎn)結(jié)構(gòu)問題。

因此,對于特定的區(qū)域和范圍,如何科學(xué)合理地界定其水資源是否短缺值得研究和探討。

七、水資源合理配置

配置是指配備、安排。資源配置是指生產(chǎn)性資產(chǎn)在不同用途之間的分配;資源分配之所以成為問題,一方面是由于社會的資源供應(yīng)有限,而人類欲望通常又無限,另方面是由于既定資源具有多種不同可供選擇的用途。

水資源合理配置是指在流域或特定的區(qū)域范圍內(nèi)遵循高效、公平和可持續(xù)性原則,通過各種工程與非工程措施,考慮市場經(jīng)濟規(guī)律和資源配置準則,通過合理抑制需求、有效增加供水、積極保護生態(tài)環(huán)境等手段和措施對多種可利用的水源在區(qū)域間和各用水部門間進行的調(diào)配。

通過以上概念界定可以看出,水資源配置問題提出的前提是水資源有限性而導(dǎo)致的供需不平衡矛盾以及不同用途之間的分配矛盾,關(guān)注的重點是多種水源在區(qū)域間和各用水部門間的分配。實際上,水資源區(qū)別于其他自然資源的重要特征之一是它的時程上分布的不均勻性,因此水資源合理配置不僅體現(xiàn)在空間上,同時也體現(xiàn)在時間上;不僅體現(xiàn)在某一水源上,同時也以現(xiàn)在多種水資源的聯(lián)合配置上。

因此,研究和探討水資源合理配置的技術(shù)和方法,對于緩解水資源供需矛盾、科學(xué)高效地利用水資源具有重要意義。

八、水資源配置的一般原則

前面已經(jīng)敘及水資源配置問題提出的前提是水資源的相對短缺,即資源有限而需求持續(xù)增加導(dǎo)致的供需失衡。當(dāng)水資源有限,不能滿足所有用戶的用水需求時就存在著分配水量的優(yōu)先順序問題。

從水資源方面分析,它具有流動性、隨機性、易污染型、利害兩重性等不同于其他自然資源的特有屬性。在用水戶屬性上分析,從平面位置上,它們分布在河流的上下游、左右岸甚至跨流域;從用水時間上,他們可以是現(xiàn)在的用水戶,也可以是將來的用水戶;從用水戶的性質(zhì)上,他們可以是人口、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生態(tài)環(huán)境等;從用水的主體上,它們可以是自然人、社會法人、社會組織、社會公眾(如生態(tài)環(huán)境用水)等。這些屬性決定了水資源分配方式較其他自然資源的分配方式更復(fù)雜。