社會水循環(huán)理論課件

社會水循環(huán)理論小組成員：李磊12011245022汪超12011245010彭博12011245001

社會水循環(huán)理論小組成員：1

目錄一、社會水循環(huán)的基本內(nèi)容二、社會水循環(huán)影響因素的耦合分析三、社會水循環(huán)研究的熱點問題

四、社會水循環(huán)研究的前沿領域目錄一、社會水循環(huán)的基本內(nèi)容2

工業(yè)革命以來，全球經(jīng)濟總量迅速增加，人類用水規(guī)模和干擾自然水系統(tǒng)的深度得到前所未有的提高，不合理的水資源利用引發(fā)了一系列以水短缺、水污染和水生態(tài)系統(tǒng)退化、并日益成為人類持續(xù)發(fā)展“瓶頸”的諸多水問題；在很多地區(qū)，人類社會經(jīng)濟系統(tǒng)已成為影響水系統(tǒng)演化的主導力量。系統(tǒng)開展社會水循環(huán)研究，建立社會水循環(huán)研究科學體系，已成為解決水資源問題，實現(xiàn)以水資源可持續(xù)利用保障社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的基礎性關(guān)鍵科學命題之一。一、社會水循環(huán)的基本內(nèi)容

一、社會水循環(huán)的基本內(nèi)容

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人類社會為了滿足生活和生產(chǎn)的需求，要從各種天然水體中取用大量的水。這些生活和生產(chǎn)的用水經(jīng)過使用以后成為生活污水和生產(chǎn)廢水。它們被排放出來，最終又流入天然水體。這樣，水在人類社會中也構(gòu)成了一個局部的循環(huán)體系，這就叫做水的社會循環(huán)社會水循環(huán)的定義：社會水循環(huán)的定義：4社會水循環(huán)的基本分類社會水循環(huán)的基本分類廣泛性

復雜巨系統(tǒng)之開放性驅(qū)動機制二元性循環(huán)方向不確定性路徑依賴性社會水循環(huán)的基本特征增值性傳遞性外部性廣泛性復雜巨系統(tǒng)之開放性驅(qū)動機制二元性循環(huán)方向不確定性路徑6取水制水配水供水TEXTADDCOsNTENTS農(nóng)業(yè)耗水工業(yè)耗水生活耗水人工景觀生態(tài)耗水用水廢污水收集處理排水排水社會水循環(huán)的基本要素：

社會水循環(huán)的基本要素包括供（取、配）水、用（耗、回用）水和排（處理）水，并對應為社會水循環(huán)的3個基本過程，即供水過程、用水過程和排水過程。取水供水TEXTADDCOsNTENTS農(nóng)業(yè)耗水用水廢污水7自然因素社會因素社會水循環(huán)的影響因素區(qū)域位置水資源稟賦氣候變化人口經(jīng)濟水平科技水平制度與管理水平水價值與水文化影響因素自然因素社會因素社會水循環(huán)的影響因素區(qū)域位置人口影響因素8社會水循環(huán)影響因素的耦合分析社會水循環(huán)各影響因子之間不僅彼此相關(guān)，而且還有極為緊密的耦合關(guān)聯(lián)作用：如圖1所示區(qū)域位置從總體上框定了社會水循環(huán)的范疇，水資源稟賦也基本決定了社會水循環(huán)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展類別，如是否可以發(fā)展耗水密集型產(chǎn)業(yè)，是否適合布局高污染產(chǎn)業(yè)等等；氣候變化改變地理環(huán)境和自然主循環(huán)，增加社會經(jīng)濟系統(tǒng)的脆弱性，同時人類也相應采取適應性對策來應對或減緩區(qū)域本身及全球氣候變化新增的脆弱性，如改變?nèi)∷⒂盟团潘袨?，將科技全方面全過程地推廣到社會水循環(huán)中。社會水循環(huán)影響因素的耦合分析社會水循環(huán)各影響因子之間不僅彼此9二元水循環(huán)

水在社會經(jīng)濟系統(tǒng)的運動過程與水在自然界中的運動過程一樣也具有循環(huán)性特點社會水循環(huán)通過取用水排水與自然水循環(huán)相聯(lián)系這兩個方面相互矛盾相互依存相互聯(lián)系相互影響構(gòu)成了矛盾著的統(tǒng)一體水循環(huán)的整體即二元水循環(huán)系統(tǒng)其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見圖二元水循環(huán)水在社會經(jīng)濟系統(tǒng)的運動過程與水在自然界10二元水循環(huán)

二元水循環(huán)模式是對“天然-人工”二元力驅(qū)動的水循環(huán)系統(tǒng)的抽象概括,典型的循環(huán)模式見圖2.參與水循環(huán)的水汽來主要源于兩個途徑:隨季風而來的海洋水汽(SCW)和流域內(nèi)的蒸騰蒸發(fā)(ETW).水汽通過凝結(jié)降水(PW)到達地面,分三條路徑回歸大氣或海洋:(1)降水?土壤水(地下水)?植被水?大氣圖1海河流域二元水循環(huán)示意圖水,這條路徑的通量為ETNW;(2)降水?徑流(地下水)?人工取水?排水(或蒸發(fā))?入海(或進入大氣),這條路徑的通量為SW,其中以蒸發(fā)的形式回歸大氣的水量為ETAW,通過下滲回補地下水的水量為IW,以排水的形式入海的水量為drW;(3)降水?徑流?入海,這條路徑的通量為nrW.在半干旱半濕潤流域,降水量PW相對較少,由于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活所需要的社會水循環(huán)通量SW較大,僅由降水性水資源無法支撐流域的可持續(xù)發(fā)展,于是隨著人類干擾程度的加深,出現(xiàn)了地下水超采(GWΔ)和跨流域調(diào)水(TW)兩個新的水源項.同時流域內(nèi)的水汽在季風的作用下會向外耗散,形成一個水汽耗散項LW.在水循環(huán)的水質(zhì)演變方面,由于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活用水的劣變特性,社會水循環(huán)的排水含有大量污染物(WC),使得入海徑流(rW)的水質(zhì)變差.二元水循環(huán)二元水循環(huán)模式是對“天然-人工”二元力11二元水循環(huán)模式圖二元水循環(huán)模式圖12二元水循環(huán)理論研究現(xiàn)狀

到目前為止，國內(nèi)外多數(shù)水資源定量研究與實踐均是基于一元自然驅(qū)動的“實測-還原-建模-調(diào)控靜態(tài)模式”即國內(nèi)外水資源相關(guān)研究大都是建立在自然水循環(huán)的基礎上，人類活動對水循環(huán)的影響通過還原予以扣除但這種研究方法存在以下缺陷，簡單還原不能充分反映人類活動對產(chǎn)匯流過程的影響效用更不能刻畫出具體的影響過程，還原方法的計算精度問題迄今尚未得到完善解決，我國開展的水資源規(guī)劃一直沿用水文要素的年際變化具有隨機性這一假設但在日趨劇烈的人類活動影響下上述系列同一性假設的前提已不復存在因此為了反映水循環(huán)的實際情況，更好地為解決水資源問題服務二元水循環(huán)的研究就顯得尤為重要目前二元水循環(huán)理論的研究還較少，基本處于起步階段為了更好地研究二元水循環(huán)理論應加強實驗室建設，國家基礎數(shù)據(jù)庫整備和計算機模擬系統(tǒng)開發(fā)。二元水循環(huán)理論研究現(xiàn)狀到目前為止，國內(nèi)外多數(shù)水資源定13“自然—社會”二元水循環(huán)耦合規(guī)律研究

該項目擬在分析經(jīng)濟社會發(fā)展與水循環(huán)演變之間相互作用關(guān)系基礎上，辨識經(jīng)濟社會發(fā)展對水循環(huán)產(chǎn)生影響的因子，系統(tǒng)認知社會水循環(huán)的驅(qū)動機理，提出經(jīng)濟社會發(fā)展對自然水循環(huán)的驅(qū)動效應以及水循環(huán)過程的響應機制，構(gòu)建系統(tǒng)的“自然—社會”二元水循環(huán)理論，并以渭河流域為研究實例，研究經(jīng)濟社會發(fā)展條件下“自然—社會”二元水循環(huán)演變趨勢，探討解決流域水資源危機的途徑和方法，為北方缺水流域的水資源綜合管理和經(jīng)濟社會發(fā)展提供重要的科學依據(jù)?！白匀弧鐣倍h(huán)耦合規(guī)律研究該項目擬在分14國內(nèi)外研究進展

國內(nèi)研究現(xiàn)狀

在中國，許多城市將廢水循環(huán)利用作為滿足日益增長水資源需求的一項重要的戰(zhàn)略措施，對于水資源節(jié)約利用、社會經(jīng)濟系統(tǒng)水循環(huán)利用的研究也逐漸開展起來，但仍處于起步階段，研究深度不夠，成果較少。代表成果主要有：陳志愷的“堅持科學發(fā)展觀建設節(jié)水防污型社會研究”，賈紹鳳的“社會經(jīng)濟系統(tǒng)水循環(huán)研究進展”和陳琨的“我國實施水循環(huán)經(jīng)濟模式的途徑”等，這些成果對節(jié)水型社會的建立、社會經(jīng)濟系統(tǒng)水循環(huán)的研究方向、社會經(jīng)濟系統(tǒng)水循環(huán)的評價、水循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展模式進行了研究。國外研究進展

國際上以社會水循環(huán)系統(tǒng)為對象的研究主要集中在近十年，以社會水循環(huán)系統(tǒng)整體為對象的研究尚不多見。Falkemark研究了社會側(cè)支與自然水循環(huán)之間的相互作用；日本“構(gòu)”筑健全的水循環(huán)系統(tǒng)省廳聯(lián)席會”，提出了宏觀（海洋—陸地水分交換與循環(huán)）、中觀（區(qū)域“自然—社會”二元耦合循環(huán)）和微觀（家庭或是商業(yè)建筑等單元的內(nèi)部循環(huán)）3個尺度的水循環(huán)；Merrett就如何構(gòu)建區(qū)域社會水循環(huán)的通量（包括真實水和虛擬水）平衡分析框架方面進行了初步的探索。國內(nèi)外研究進展國內(nèi)研究現(xiàn)狀國外研究進展15社會水循環(huán)理論課件16用水零增長問題社會水循環(huán)研究的熱點問題人水和諧用水配置社會水循環(huán)研究的熱點問題藍水、綠水、虛擬水與糧食安全問題水生態(tài)與水環(huán)境安全問題用水社會水循環(huán)研究的熱點問題人水和諧社會水循環(huán)研究的熱點問題17社會水循環(huán)研究的前沿領域

（1）自然水循環(huán)系統(tǒng)與社會水循環(huán)系統(tǒng)之間的耦合機理及平衡-約束機制研究。（2）經(jīng)濟社會發(fā)展規(guī)律的科學認知