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第七章节水理论与技术7.1节水内涵与现状分析7.1.1概述（1）水资源短缺、用水效益不高;（2）我国大部分企业生产工艺比较落后;（3）城市生活用水水平较低。1.我国21世纪水资源保护与可持续利用的总体目标是：积极开发利用水资源和实行全面节约用水，以缓解目前存在的城市和农村严重缺水危机，使水资源的开发利用获得最大的经济、社会和环境效益、满足社会、经济发展对水量和水质日益增长的需求。同时在维护水资源的水温、生物和化学等方面的自然功能以及维护和改善生态环境的前提下，合理充分利用水资源，使得经济建设与水资源保护的同步发展。2.解决水资源短缺的重要途径：解决水资源短缺、缓解水资源供需矛盾的重要途径和唯一出路是在农业、工业、城市生活等方面全方位节约利用水资源，发挥有限水资源的最大效益和潜力。3.节约用水：在合理的生产力布局与生产组织前提下，为最佳实现—定的社会经济目标和社会经济的可持续发展，通过采用多种措施，对有限的水资源进行合理分配与可持续利用(其中也包括节省用水量）4.节约用水、计划开采、合理用水是节约供水的基本措施5.3月22日是世界水日，它的标志牌是由水滴、人手、地球变形而成。6.我国的工业用水包括冷却用水、工艺用水、锅炉用水、洗涤用水、空调用水等，其中冷却用水占总工业用水的60％以上。7.2.1城市用水量定额和指标体系1.城市用水量包括综合生活用水、工业企业生产用水与工作人员生活用水、消防用水和浇洒道路和绿地用水等。其中综合生活用水包括居民生活用水和公共建筑用水。2.合理地制定城市用水定额，是实现城市用水、节水科学管理的基础。3.用水定额要充分体现：科学性、先进性、法规性、经济合理性，一般定期修订间隔3年。7.2.2节水指标种类和计算1.节水指标是用水定额的一种表现形式。指标是标志和标量的统一。2.城市节水评判方法：指标比较法、模型评判法7.2.4城市节水（城市生活用水）措施1．加强宣传教育，提高全民节水意识2．合理调整水价，运用经济杠杆推动节水工作3．推广使用节水器具和设备4．制定用水定额，逐步实行计划管理5．保护城市供水水源，实现城市水资源综合利用7.3工业节水7.3.2工业节水指标体系从工业节水的侧面考核城市节约用水的工作。（1）工业节水指标体系由用水量指标和用水率度指标组成（2）工业节水的水量指标一般由万元工业产值取水量、工业用水定额两种指标组成7.3.3工业节水措施1.调整产品结构，改进生产工艺，建立节水型工业2．强化节水技术，开发节水设备，努力降低节水设施投资3．加强企业用水行政管理，逐步实现节水的法制化4．提高工业生产规模，发挥规模经济效应7.4农业节水1.节水型农业的建立是从根本上解决农业发展过程中水资源的制约，实现水资源良性循环的重要保证。2.农业节水技术：非充分灌溉、渠系防渗、局部灌溉、田间节水与农艺节水7.5污水再生利用7.5.1污水再生利用概述1、解决水危机的主要途径：（1）推行清洁生产，改变生产结构，革新生产工艺及设备，调整用水方式，强化计划用水管理，改革水价政策，提高水的重复利用率，采取多种节水方法，最大限度地节约用水，缓解用水矛盾；（2）远距离跨区调水，以丰补缺，改变水资源分布不均匀的自然状况；（3）推广污水回用。2.再生水：污水经适当处理后达到一定水质标准，满足某种使用要求，可以进行有益使用的水。3.中水：办公楼、宾馆、生活小区等集中排放的污水就地处理后回用与冲洗厕所、洗车、绿地等生活杂用的水。4.优质杂排水：冷却排水、淋雨排水、盥洗水、洗衣排水5.杂排水：优质杂排水+厨房排水7.5.4污水再生处理技术（1）物化法深度处理工艺（2）微孔过滤处理工艺（3）颗粒填料生物接触氧化技术（4）物化与生化相结合（5）膜生物反应器技术1.污水再生处理的生态模式：人工湿地生态系统、地下流湿地处理系统、氧化塘2.对于一个城市或流域，污水利用带来的收益：节约等量新鲜水而节省的水资源费；节水可增加的国家财政收入；节水城市给水设施的建设和运行费；节水城市排水设施的建设和运行费；减少污染带来的水资源财富损失。3.污水利用再生对策一、建立污水再生利用的法律法规体系二、建立集中统一的水管里机构，对水资源、供水、排水和水环境污染进行统一规划和管理三、建立综合协调的、可持续发展的水总体规划四、建立合理的水价格体系五、加强污水再生利用的宣传工作，提高人们的认识六、严格控制工业废水的排放，抓紧工业污染源治理七、严格在河道和流域实施污染物总量控制，以利开展再生水的间接利用第八章水资源保护8.1水资源保护的概念、任务和内容水资源保护：通过行政的、法律的、经济的手段，合理开发、管理和利用水资源，保护水资源的质、量供应，防止水污染、水源枯竭、水流阻塞和水土流失，以满足社会试验经济可持续反战对淡水资源的需求。8.1.2水资源保护的任务和内容1）改革水资源管理体制并加强其能力建设，切实落实与实施水资源的统一管理，有效合理分配；2）提高水污染控制扣污水资源化的水平，保护与水资源有关的生态系统。实现水资源的可持续利用，消除次生的环境问题，保障生活、工业和农业生产的安全供水，建立安全供水的保障体系；3）强化气候变化对水资源的影响及其相关的战略性研究；4）研究与开发与水资源污染控制与修复有关的现代理论、技术体系；5）强化水环境监测，完善水资源管理体制与法律法规，加大执法力度，实现依法治水和管水；8.2.1污染调查水污染调查的内容主要包括污染现状、污染源、污染途径以及污染环境条件。8.2.3水环境质量评价1.水环境质量评价的目的：全面准确地确认水体环境状况，量化水体环境质量级别，为水资源的合理开发利用提供必要的水体质量依据，以确保供水的安全性。2.水环境质量评价的基础：国家及其有关行政部门颁布的不同水体特性、不同使用目的的水环境质量标准。3.水质评价方法：一般统计法、综合指数法、数理统计法8.3水体污染的理论体系8.3.1水污染的含义1.地表水体污染的含义：人类直接或间接的吧物质或能量映入河流、湖泊、水库、海洋等水与，因而污染水体和底泥，使其物理化学性质、生物组成及底质情况恶化，降低了水样的使用价值。2.地下水体污染的含义：1）地下水某些组分的浓度超过水质标准的现象称为地下水污染2）地下水某些组分的浓度达到“不能允许的程度”或“适用性遭到破坏”等现象称为地下水污染3）地下水污染是人类活动引起的，天然条件引起的某些组分的富集和贫化现象不能称为污染4）人为活动或天然形成的，只要浓度超过水质标准都称为污染8.3.2水体污染的特征1.地面水体污染可视性强，易于发现；其循环周期短，易于净化和水质恢复。2.隐蔽性、难以逆转性、延缓性8.3.3水体污染三要素水体污染三要素：污染源、污染物、污染途径1）污染源分：人为污染源（点源、面源、内源）和天然污染源（海水、含盐量高的水质差的地下水）8.3.4污染水体的物化与生化作用1.水体恶化的作用主要表现在以下几个方面：1）有机物分解，DO下降，水体恶臭，水体生态环境和生物多样性破坏。2）水体环境和有机污染负荷改变，污染物质的化学结构改变，毒性改变。3）有毒有害物质积累，在食物链或营养链中高度富集，加剧水体水质、人体健康、生态环境损害。2.主要的水体净化作用：1）稀释作用2）沉淀作用3）吸附作用4）有机物分解8.5.2水资源优化配置是指在流域或特定区域内，遵循有效性、公平性和可持续利用原则，利用各种工程与非工程措施，按照市场经济规律和资源配置原则，通过合理抑制需求、保障有效供给、维护和改善生态环境质量等手段和措施，对各种可利用水源在区域间和各用水部门进行配置。8.5.3水资源保护原则1）可持续发展原则2）公益性用水优先原则3）公平原则4）高效性原则5）效益优先原则第三章水资源质量评价1、水资源质量评价的意义：水资源评价是保证水资源持续发展的前提，是水资源开发利用的基础。2、水资源评价包括水资源数量评价、水资源质量评价、水资源利用评价及综合评价。3、地表水为河川、湖泊、沼泽等水体的总称4、多年平均条件下，水资源量的收支项主要为降水、蒸发和径流。平衡条件下收支是相等的。5、降水、径流和蒸发是决定区域水资源状态的三要素。6、降水分布除了地域变化外，还有年际、季节、形态、质量的变化。7、空气达到饱和的原因是空气温度降至露点温度以下。8、空气冷却是降水的主要条件。9、造成空气冷却的主要原因是气团抬升，气压下降，体积膨胀耗能。10、降雨分：对流雨、地形雨、锋面雨、气旋雨11、降水量以降落在地面上的水层深度计，以毫米为单位；观测仪器有雨量筒和自记雨量计（口径20cm）12、影响径流及其分布的主要因素有气候因素、下垫面条件。13、径流的季节分配主要取决与补给来源的性质及其变化规律。14、河流径流的水情和年内分配主要取决于补给来源。15、径流包括地表径流（形成水源）和地下径流（固体径流）。16、蒸发主要包括水面蒸发和陆面蒸发17、水面蒸发量是反映当地大气蒸发能力的指标。主要受气压、气温、适度、风、辐射等气象因素的综合影响。18、湖泊可自然调节河川径流、提供供水、灌溉、航运以及养殖用水。19、湖泊按成因可分：沟造湖、断层湖、堰塞湖、河迹湖、海迹湖等20、湖泊特点：①水深较大，岸线平直②我国外流区淡水湖为主，内陆区咸水湖、盐湖为主。21、冰川：我国冰川分大陆型和海洋型，（大陆型为主）22、地下水形成的基本条件：岩石的空隙性、空隙中水的存在形式、存在具有储水与给水功能的含水层。23、按空隙特性分3类：松散岩石中的孔隙、坚硬掩饰中的裂隙、可溶岩中的溶隙。24、根据岩石空隙是否充满液态水的状况可划分为包气带和饱水带25、根据岩石的水理性质不同可把岩层划分为含水层和隔水层26、形成含水层的基本条件：①岩层要有容纳重力水的空隙②具有储存和聚集地下水的地质条件（3）具有充足的补给来源27、含水层类型28、地下水分类：上层滞水、潜水、承压水29、地下水补给来源：大气降水、地表水、大气中的水蒸气、包气带和岩石中的水及人工补给等30、地下水的排泄方式：泉、河流、蒸发、人工排泄等31、地下水与地表水双方互为补给源与排泄对象，同时也互相调节32、地下水运动特点：迟缓流速、层流和紊流、非稳定的缓变流运动（流速、流量、水位随时间改变33、达西定律只适用于雷诺数小于1-10时地下水运动34、地表水资源评价中用河流径流量标识地表水资源量，因河流径流量是地表水资源的最主要组成成分35、水资源分区原则；（1）区域地理环境条件的相似性与差异性（2）流域完整性（3）行政与经济区划界限（4）与其他区划尽量协调36、水资源分区方法：根据各地气候条件和地质条件分区、根据天然流域分区、根据行政区分区37、构成河流的两要素：流动的水体和容纳流水的河槽38、径流形成过程可概括为如下的图式：降雨过程→扣除损失→净雨过程→流域汇流→流量过程39、河流径流的等值线图可以反映地表水资源的地区分布特征40、分析天然径流的年际变化可采用变差系数、极值比、丰枯周期等