水循環的原理

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水循環的原理范文第1篇

關鍵詞：循環水泵；超功率；詳細分析；處理方案；葉輪切割；再鑒定

中圖分類號：TM623 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）15-0161-02

前期某電站早在建設階段部分設備曾出現過一些技術問題，最終均得到順利解決。筆者近期負責了循環水泵的采購與參與了部分合同執行工作，為此對前期項目曾出現的部分技術問題進行了整理與歸納，以期對后續項目有所借鑒與參考。

電站循環水泵（以下簡稱“循泵”）功能為向凝汽器提供冷卻水，某電站（以下簡稱“P項目”）每臺機組配置兩臺循環水泵，供應商為國外廠家（以下簡稱A），泵型為混流式、混凝土蝸殼循環水泵，齒輪箱與電機分包商也均為國外廠家。

在安裝工作及靜態試驗完成，確認具備啟動條件后，便對該電站第一臺機組2號循泵（002PO）進行了首次性能試驗，數據顯示，在設計入口壓力下，循泵流量與電機功率均比系統要求的設計值高。隨后對該機組1號循泵（001PO）也進行了首次啟動，得到了相同的結果。

該電站建設承包方邀請循泵供貨A廠家現場服務工程師到現場，親自啟動了001PO性能試驗，并更加精確地測量了相應試驗數據，確認此問題真實存在，各方隨即展開了原因分析及落實最終的處理方案。

1 合同中規定的性能參數

原約定的參數見表1。

2 現場測試結果

在首次啟動發現循環水泵存在超功率問題后，為了得到更準確的試驗數據，隨后又分別于6月19日、6月23日兩次啟動了001PO，持續時間分別為5 h與3 h。

在此過程中收集了系統、設備的各項參數，現場泵性能試驗特性曲線如圖1所示。

從上述圖表中的數據可看出，電機的輸入功率為6 950 kW，比電機的額定功率6 500 kW超出7%，比電機的最大消耗功率6 233 kW超過約11.5%，電機穩定電流在710 A左右，比額定電流633 A超出了約12%，流量36.7 m3/s比設計的額定流量32.165 m3/s超出約14%，從上述結果可知，該泵的Q-H性能曲線較大程度上偏離了合同要求的性能曲線，對此展開如下原因分析。

3 原因分析

在確認循環水泵超功率的問題后，根據工作經驗及認真分析，鎖定導致該問題的原因有系統阻力偏低、泵實際轉速偏高與泵幾何尺寸偏大三個，具體描述如下。

3.1 系統阻力偏低

泵工作點為系統阻力曲線與泵性能曲線（流量-揚程）的交點，經過仔細核查，發現循環水泵系統的實際阻力遠遠低于設計阻力，在性能曲線不變的情況下，交點沿著性能曲線向右下方移動，致使泵的揚程降低、流量增大。

3.2 泵實際轉速偏高

經調查發現，泵的設計轉速為160 rpm，但電機和齒輪箱的設計輸入卻為161 rpm，由于實際制造過程中存在一定允許的偏差，在現場測得的循泵實際轉速為161.8 rpm，與設計轉速存在約1.13%的偏差。根據比例定律公式：

Q2/Q1=n2/n1

H2/H1=（n2/n1）2

P2/P1=（n2/n1）3

致使流量、揚程、軸功率都增加，但據計算僅轉速增加不會導致功率的大幅上漲。

3.3 泵葉輪的幾何尺寸偏大

除本文討論的P項目外，廠家A在本次供貨前也曾為其他電站項目（以下簡稱Q項目）提供過循環水泵，二者使用了相同的水力模型。

鑒于Q項目循泵運行良好，A廠家在Q項目原型泵基礎上，考慮一定線性比例因子后設計了P項目循泵，據A廠家反饋該比例因子為1.236；當發現P項目循環水泵的超功率問題后，A廠家經過重新核算，得出上述線性比例因子應為1.212（誤差值為2.4%）。

根據相似定律，流量與線性比例因子的立方成正比，揚程與線性比例因子的平方成正比，而功率與該因子的五次方成正比，目前該比例因子的誤差值為2.4%，則該誤差將導致循泵流量、揚程與功率的顯著增大。

4 解決方案分析

針對前述三種原因，制定如下四種解決方案。

4.1 切割葉輪，減小葉輪直徑

循泵為混流泵，滿足切削定律，相應公式如下：

對循環水泵葉輪進行切割，根據上述公式可知，葉輪直徑減小，其它幾何尺寸不變（忽略出口處葉片寬度的微小變化），可減小泵的流量，降低電機功率，但會使泵的揚程降低。

為達到合同規定的技術性能要求，廠家A計算原循泵葉輪半徑需車削掉51.5 mm，車削后水泵性能曲線將向下平移，可基本與合同要求的特性曲線重合，相關比較見表2。

另外，由于循環水流量增加，根據汽輪機組輸出功率和循環水流量的關系曲線，輸出功率可提高近0.08%（約800 kW），但實際能否增加機組的輸出功率以及增加多少還與凝汽器是否能達到該流量下對應的真空值有關。

綜上，該方法可以達到降低循泵流量與電機功率的目標；但所需工作量較大、實施難度也較大，預計4臺循環水泵全部車削葉輪，以及拆卸、安裝與調試共需5個月以上，無法滿足工程進度。

4.2 更換齒輪箱

不對電機進行更換，僅更換齒輪箱，在電機轉速不變的情況下改變齒輪箱太陽輪和行星輪的轉速比，以降低水泵轉速。

根據比例定律公式，轉速下降，流量、揚程和功率均可得到降低：

為達到合同規定的技術性能要求，廠家A計算轉速需由原來的161.8 rpm降低至155.3 rpm，齒輪箱變比將由原來的1：4.6降低為1：4.8，轉速降低后水泵性能曲線將向下平移，可基本與合同要求的特性曲線重合。

綜上，該方法可以達到降低循泵流量與電機功率的目標，且較葉輪車削，工期短、工作量小；但由于需重新設計、制造齒輪箱，成本較高，且齒輪箱的制造工期較長（約1 a）。

4.3 增加循環水泵系統阻力

由于循環水泵系統的實際阻力遠遠低于設計阻力，則可修改循泵蝸殼和涵道結構，或在凝汽器出水側管路中增加節流孔板，增大系統阻力，從而改變循泵工作點，達到提高揚程與減少流量的目的，但功率會稍有增加。在現有循泵嚴重超功率的情況下，該種方法不可取。

4.4 更換大功率的電機

現有循泵嚴重超功率，可考慮更換更大功率電機，但該種方案所需工期較長（2 a），不滿足工程進度；而且更換的電機功率將達到8 000 kW，成本較高，經濟型較差。

5 最終采取的處理方案

根據前述幾種方案的對比分析，在綜合考慮各種因素后，各方最終決定采用第一種解決方案，且根據計算切削后的性能參數：

Q=126 000 m3/h，H=15 m，P=5 800 kW

可以滿足循環水系統穩定運行工況要求，同時，為保證葉輪切割質量，電站總承包方要求切削后的葉輪要單獨進行動平衡試驗。

5.1 葉輪切削后以及性能試驗結果

確定方案后，在各方的通力合作下，4臺循泵均進行了切削（葉輪直徑從2 879 mm減少到2 776 mm），在動平衡試驗合格后，運至現場進行了回裝，并對1、2號循泵進行了再鑒定性能試驗，試驗結果基本與預期相同，見表3。

5.2 結論及安全性評價

綜上，葉輪切削后，循泵流量、揚程和功率均得到了明顯下降，基本滿足了系統運行要求，雖然軸功率上漲較多，且電機輸入功率（6 550 kW）稍微超過了電機額定功率（6 500 kW），但據測試繞組溫升很低，電機廠家通過分析計算，認為即使在特殊工況下電機輸入功率短時達到6 700 kW，也不會對電機壽命造成影響。

此外，循環水泵由LGD/LGE中壓盤供電，不影響LHA/LHB應急母線的負載，因此不影響應急柴油機的帶載能力，因此供電系統也是安全的。最終，電站營運者經過試驗、計算與分析，也認可了循泵葉輪切削方案，認為最終試驗結果可以保證循泵的長期安全穩定運行。

至此，循環水泵超功率問題得到滿意的處理，同時也為后續其它項目提供了寶貴的經驗。

水循環的原理范文第2篇

[關鍵詞] 循環經濟 水能資源開發 生態環境

我國水能資源豐富。隨著水能資源開發力度日益加大，在傳統開發模式下帶來了一系列經濟發展與生態環境相沖突的問題，嚴重阻礙了水能資源有效開發和經濟可持續發展。因此，在大力開發水能資源時，必須克服傳統開發模式下面臨的問題。本文以循環經濟理念為指導，為有效開發我國豐富的水能資源提供思路。

一、循環經濟與水能資源開發

1.能源的循環經濟，亟待水能資源的開發

經濟快速發展必須有強有力的能源支撐。傳統能源開發采取的是“能源資源――能源產品――能源廢棄物”單向流動的線形經濟發展模式，依賴的是儲藏地下及數量有限的不可再生能源，通過增加能源消耗謀求經濟發展的線形經濟，因此，必須轉變傳統的能源經濟發展模式，將循環經濟納入到能源開發中。而水能資源的開發，可以節約煤炭等有污染不可再生資源，有利于資源的優化配置，符合能源的循環經濟要求。

2.水能資源的開發，亟待循環經濟模式

水能資源的開發將給開發地周圍帶來一系列的問題，這主要是因為在單向流動的線形經濟發展模式下，忽視了水能資源開發對生態環境和經濟發展等造成的影響，因此應積極倡導與環境和諧發展的循環經濟發展模式，在開發過程中充分考慮對周圍生態環境和經濟發展的影響，同時在庫區經濟發展中充分吸收循環經濟理念，把各項經濟活動組織成“資源――產品――再生資源”的反饋式流程，使所有物質和能源在這個經濟循環中得到合理和持久的利用，以把庫區經濟活動對生態環境和經濟可持續發展的影響降低到盡可能小的程度，在積極發展水電能源的同時，促進經濟的可持續發展。

二、循環經濟理論在水能資源開發中的應用

循環經濟理論在水能資源中的運用具體體現在以下方面。

1.建立綠色消費和綠色生產政策體系，鼓勵水能資源的開發

人類的經濟發展模式經歷了從“高消耗、高污染、高消費”到“低消耗、低污染、適度消費”的可持續發展模式。循環經濟是目前最能代表可持續發展的戰略模式，而倡導綠色消費和綠色生產是構建循環經濟的最重要環節。在水能資源開發中要大力宣傳綠色消費和綠色生產；制定統一的綠色消費和綠色生產政策，引導消費者消費綠色產品和生產者生產綠色產品，從而促進產品結構優化；將“優先發展水電”政策落實到實處，轉變能源的生產方式，使能源開發遵循循環經濟的發展模式。

2.建立綠色經濟核算體系，加強水能資源開發的科學決策

綠色經濟核算體系是可持續發展戰略中的重要組成部分，包括綠色會計制度和綠色國民經濟核算體系。在水能資源開發中對環境資源和自然資源的消耗非常大，而在現行的會計核算制度和國民經濟核算體系中，消耗的環境資源和自然資源成本并沒有得到相應完整的體現。因此，應該改革企業和政府現行會計核算制度和國民經濟核算體系，通過建立完整的環境資源和自然資源價格體系，將水能資源開發過程中使用的環境資源和自然資源的真實成本納入到會計核算和國民經濟核算體系中，從而建立一套綠色經濟核算制度，使水能資源開發更能體現出其真實成本和真實效益，從而有利于水能資源開發項目的科學決策。

3.建立與生態環境友好的開發體系，促進水能資源的有效開發

建立生態環境友好的水能資源開發體系，就是要從規劃、勘測、設計、施工、運行管理各個環節，優先考慮生態環境問題，促進水能資源開發利用與生態環境保護協調發展，實現能源的循環經濟。

(1)健全水能資源開發項目的環境影響評價制度。水能資源開發項目對當地的生態環境的影響大而且持久。因此，對水能資源開發項目首先必須健全環境影響評價制度，嚴肅環保法律法規，嚴格環境準入；其次應加強對水能資源開發項目實施后可能造成的環境影響進行分析、預測和評估，編制環境影響報告書，從源頭預防水能資源開發可能對環境造成的生態問題，從而實現水能資源的可持續發展。

(2)量化水能資源開發對生態環境的影響。在對水能資源開發項目進行環境影響評價時，大多是從宏觀定性方面進行研究，在微觀定量方面的研究相對比較少，將項目對環境的影響進行定量研究并納入到經濟評價的更少。這樣不僅忽視了項目對周圍環境產生的影響，而且間接地擴大了項目的效益。因此，應量化水能資源開發對生態環境的影響，在進行可行性研究時應充分考慮項目開發對周圍環境的影響，因地制宜、選擇對生態環境友好的項目。

(3)優化水能資源開發項目的設計方案。據統計在設計階段運用價值工程可降低成本25%～40%，因此在對水能資源開發項目尤其是大型項目進行設計時，應該運用價值工程原理進行方案的決策，在保證項目價值不變或提高的情況下，充分考慮項目對周圍生態環境的影響，在多個備選方案中盡可能選擇對周圍動植物友好的設計方案，從設計角度將項目對周圍生態環境的影響降低到最小。

(4)采取積極的移民安置政策。大型水能資源開發項目將帶來大量的移民及安置問題，妥善解決好這一問題對水能資源的順利開發具有積極的作用。對于移民及安置問題，除了采取傳統的政府安置政策、庫區后期扶持政策等之外，還可以研究采取“投資型”政策，讓移民參與水能資源開發投資，使他們能長期分享水能資源開發的效益，并促使移民和開發商形成利益共同體，將有利于水能資源項目的順利開發。

4.加強水能資源開發項目的運行管理

水能資源開發項目的運行期比較長，一般是幾十年甚至上百年，因此，運行管理就顯得十分重要。

(1)加強大壩安全管理。以當前的技術水平，新建大壩的設計、技術、建造等問題不是十分突出，但是歷史上原有大壩的安全問題以及大壩的管理問題則不容忽視，應盡快從技術、經濟、安全、環境和社會等方面進行綜合研究和權衡，對病險水庫大壩進行綜合管理，采取適當措施對病險水庫大壩加以解決。另外，大壩的軍事安全問題也不容忽視。現今全球恐怖活動頻繁，國內也存在恐怖力量，比如種族沖突、歷史遺留的移民問題等都有可能激化成社會矛盾，對大壩的安全構成潛在的威脅。

(2)加強電站的運行管理。首先，要根據項目用電、用水和生態環境等方面的要求，協調項目各功能之間的關系，研究制定電站優化運行方案，確保水電站和大壩的安全運行；同時要盡可能減輕水電站運行對水庫水生環境的影響，確保下游必要的生態流量和魚類等的基本生存要求，滿足下游航運的基本要求等。其次，要協調項目的效益和運行安全之間的關系，在注重經濟效益的同時更多的關注運行安全問題，重視對項目的技改更新，防止運行管理中的安全隱患。第三，要建立確實可行的安全管理制度。第四，加強水電站防洪管理，包括加強水電站防洪預案的編制，健全水電站安全度汛監管機制等。

5.加強水電站退役問題的研究

當前對水能資源開發項目的前期可行性研究論證時，并沒有太多的從技術和經濟角度考慮大壩退役的問題。從項目全壽命周期的角度考慮，水電站退役是水能資源開發項目周期中必不可少的環節。因此，應該加強對水電站退役問題的研究。

(1)加強延長水電站使用壽命的技術經濟分析。在進行水能資源開發的可行性研究論證時，應該事先從技術上和經濟上考慮延長水電站使用壽命的可能性和可行性，提出項目后期的發展方向。而在項目運行過程中要加強對水能資源開發項目的后評價研究工作，及時發現項目存在的問題，為后期運行管理和大壩退役提供指導。在項目計算期結束時，應該加強延長水電站使用壽命的技術分析和經濟分析，如果使用新的投資來延長使用壽命在技術上不可行或者在經濟上不可行，則需要考慮水電站退役問題。

(2)加強水電站退役后的技術經濟評價。根據水電站拆除程度不同，水電站退役分為部分退役和完全退役兩種。對于完全退役，除了要考慮大壩和輔助設施全部拆除的費用之外，更重要的是考慮大壩拆除后淤沙及水的下泄給下游帶來的影響，同時還要考慮大壩拆除后對庫區生態環境帶來的影響。對于部分退役，則需要考慮大壩的安全問題和維護保養成本等。對究竟采取哪種方式退役，需要進行詳細的可行性研究論證，目的是使水電站的退役不僅技術上可行、經濟上可行，而且水電站的退役對項目周圍生態環境帶來的影響最小。

三、結論

通過以上措施，以循環經濟理論指導我國水能資源的開發，有效消解由于水能資源開發帶來的經濟發展與生態環境之間的矛盾，促進水能資源開發的循環經濟和經濟的可持續發展。

參考文獻

[1]吳季松:新循環經濟學.清華大學出版社，2005

[2](美)P?麥卡利著周紅云等譯:大壩經濟學．中國農業出版社，2001

水循環的原理范文第3篇

一、運用生動直觀圖像，激發地理學習興趣

“興趣是最好的老師”，非智力性因素在教學中越來越受到重視，因為有了興趣，學習才有動力，學習的積極性和主動性才能大大提高，有利于提高課堂教學效益。地理圖像具有形象、直觀的特性，在課堂教學中如果能很好地將圖、聲、像有效結合，則有利于激發學生學習興趣。

例如，“地球的宇宙環境”課標目標是“了解地球所處的宇宙環境及其對地球的影響，形成科學的宇宙觀”。導入新課時，可利用多媒體平臺播放“嫦娥二號”探月衛星發射的模擬演示動畫，然后點評“嫦娥二號”衛星發射升空是我國探索月球和外層空間的主要方式，以擴展和深化對地球與宇宙的認識。從課堂反饋信息看，當前時事熱點用多媒體圖像展示，不但能激發學生探究地球宇宙環境的興趣，而且有利于提高學生的思維和想象能力。

又如，“大氣對地面的保溫作用”可以采用邊講邊板書簡圖，即“太陽輻射地面輻射大氣輻射大氣逆輻射保溫作用。”通過簡圖，學生對太陽光熱如何保溫的演化過程一目了然，記憶猶新。實踐發現簡圖、板圖能吸引學生注意力，不斷激發地理學習興趣，學習的激情將會持久。有趣才能樂學，樂學才會高效。

生動形象的圖像，可豐富地理知識，使枯燥的教材活龍活現，對呈現的地理事物和現象加深印象，形成地理學習興趣，學生思維會更加活躍，有利于地理雙基的理解和掌握。

二、運用靈活多變圖像，突破教學重難疑點

地理教材的許多地理概念、原理與規律等知識，往往是教學中的重點和難點，在教學過程中發現，大部分學生難以理解和掌握。如何化難為易、突破重難點？可借助圖像教學以達到化繁為簡、化難為易之功效。

例如，課程標準“分析地球運動的地理意義”，從過程與方法“通過分析地球不同緯度地帶正午太陽高度變化和晝夜長短變化，進一步提高學生地球空間思維和想象能力。”“正午太陽高度變化和晝夜長短變化”是教學的重難點，同時又是高考常考的知識點。在講授晝夜長短變化教學時可這樣進行：①要求學生與教師一起先畫出春、秋分日的光照圖，且在赤道、回歸線、極圈上用紅筆標出晝弧，用藍筆標出夜弧，明確春、秋分日全球晝夜平分。②畫出夏至日的光照圖，按照上述要求進行并總結規律（夏至日北半球晝最長夜最短，緯度越高晝越長，北極圈及其以北出現極晝現象，南半球相反）。③學生完成冬至日的光照圖，并總結冬至日晝夜長短的變化（冬至日北半球晝最短夜最長，緯度越高夜越長，北極圈及其以北出現極夜現象，南半球相反）。④學生歸納從春分日到秋分日和秋分日到春分日晝夜長短的時間變化規律。⑤教師總結晝夜長短變化規律（晝夜長短的緯度變化規律：太陽直射的半球晝長夜短，且緯度越高晝越長，在緯度高于一定緯度90°-太陽直射點的緯度）的地區出現極晝現象；沒有太陽直射的半球則正好相反。晝夜長短的季節變化規律：太陽直射點北移，北半球晝變長、夜變短，北極圈內出現極夜現象的地區就會減少（12月22日～3月21日）或出現極晝現象的地區就會增多（3月21日～6月22日）；太陽直射點南移，北半球晝夜長短變化就相反。春、秋分日全球晝夜平分。赤道上終年晝夜平分。⑥例舉2011年高考廣東文綜卷第40題材料，要求學生完成第一小題“2011年6月8日，三個國家的首都，白晝最長的是 ”。從課堂反饋的信息看，有98%的學生能夠理解晝夜長短變化規律，并能運用太陽直射點的移動判斷晝夜長短。

又如，“地表水平運動物體的偏向”是高中地理教學的重難點，同時也是高考的熱點。課標對偏轉產生的原因沒有要求，湘教版教材根據課標及學生實際，只講現象，不講原因。為了對這一現象更直觀地理解和認識，可在黑板上畫出南北半球和赤道上水平運動物體的偏轉狀況，結合學校附近武江河兩岸的沖刷與淤積情況進行說明。這樣可以直觀形象地說明地轉偏向力的影響，加深地球自轉對地理環境作用的理解。

運用圖像教學，能夠把抽象的地理概念、原理和規律知識變得形象具體，有利于學生理解和掌握教學重難點知識，提高課堂教學的實效性。

三、運用類型多樣圖像，提升地理綜合能力

高中地理（湘教版）必修教材中大約有333幅圖表，包括地圖、示意圖、坐標圖、柱狀圖、餅狀圖、等值線圖、景觀圖、關聯圖、表格等，是教學中不可缺少的信息載體，在地理教學中具有決定性作用。高中地理課程標準“知識與技能”目標的第四條為“掌握閱讀、分析、運用地理圖表和地理數據的技能”，這些技能的掌握不僅利于學生地理學習，而且對其生活及終身發展都極有裨益，可見，圖像在新課程中有著非常重要的地位。

例如，課標中提出“運用示意圖，說出水循環的過程和主要環節，說明水循環的地理意義。”水循環這部分內容比較抽象，在處理“水循環的過程和主要環節”教學中，師生一起繪制水循環的過程示意圖，討論水循環的環節；學生合作探討水循環的發生范圍分哪幾類？分別說明其主要環節。而在“水循環的地理意義”教學中，結合湘教版第59頁示意圖、第60頁閱讀“黃河輸沙造陸——水循環改變地形”和教材第二、三、四段文字材料，分組討論水循環的意義，學生自己歸納并由小組推薦代表發言，教師總結，最后練習鞏固。圖1為南極大陸和周邊海區水循環示意圖，讀圖完成問題。

（1）代表水循環蒸發環節的是：

A.①⑤ B.③④ C.②④ D.③⑤

（2）水循環⑥環節對地理環境的主要影響是：

A.降溫減濕 B.形成“U”型谷地

水循環的原理范文第4篇

(1)水循環的概念:自然界的水，在水圈、大氣圈、巖石圈、生物圈中通過蒸發、輸送、降水、徑流等各個環節連續運動的過程，叫水循環。

(2)按水循環發生的空間領域可以分為海陸間循環、內陸循環和海上內循環三大類。

1)海陸間循環:是指海洋水與陸地水之間通過一系列過程所進行的相互轉移運動。海陸間循環是最重要的水循環類型，它使陸地水得到補充，使水資源得以再生。

2)內陸循環:陸地與陸地水之間通過一系列過程所進行的相互轉移運動。

3)海上內循環:海洋與海洋水之間通過一系列過程所進行的相互轉移運動。

(3)水循環的意義。

1)將水圈、大氣圈、巖石圈、生物圈四大圈層聯系起來，并在它們之間進行能量交換;

2)水在運動中夾帶溶解物質和泥沙而使物質遷移;

3)使大氣降水、地表水、地下水、土壤水之間相互轉化，使水資源形成不斷更新的統一系統。

2.水平衡原理。

某個地區在某一段時期內，水量收入和支出的差額，等于該地區的儲水變化量。各區域的水平衡方程式:外流區域:P0 =E0 +R0 內流區域:P0 =E0 海洋:P0 =E0 -R0 全球:P0 =E0 (用P0 代表多年平均降水量、E0 代表蒸發量，R0 代表徑流量)

3.海洋水。

(1)海水的鹽度。

1)海水的鹽度。1千克海水中所含溶解的鹽類物質的總量叫海水的鹽度。

2)海洋表層鹽度分布的規律。從南北半球的副熱帶海區分別向兩側的高緯度和低緯度遞減。世界大洋的平均鹽度約為35‰;世界上鹽度的海區在紅海，鹽度超過40‰，世界上鹽度最低的海區在波羅的海，鹽度不超過10‰。3)影響海洋表層鹽度分布的因素。①氣候。南北回歸線附近降水少，蒸發量大于降水量，海洋表層鹽度;赤道附近降水豐沛，降水量大于蒸發量，鹽度稍低。②洋流。暖流的海水鹽度較高，寒流的海水鹽度較低;在同緯度地帶，暖流經過的海區，鹽度偏高，寒流經過的海區，鹽度偏低。

(2)海水的溫度。影響海水溫度的因素和變化規律:

1)太陽輻射的影響，同一海區的水溫隨季節變化而變化;不同的海區水溫隨緯度的高低而有所不同。

2)受洋流的影響，暖流流經的海區較同緯度的海區水溫偏高;寒流流經的海區較同緯度的海區水溫偏低。

3)受深度的影響，同一海區水溫因深度的改變而變化。一般1 000米以上變化幅度較大，1 000米以下水溫變化很小。

(3)洋流。

水循環的原理范文第5篇

關鍵詞 分布式水文模型；水土保持；水文水資源效應

中圖分類號：S157 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）03-0046-01

1 分布式水文模型的研究

由于水體存在流動性、空間變異性的特點，現階段水文模型有兩種，分別是集總式水文模型、分布式水文模型，這兩種水文模型最大的不同是其水體的水利學特征分布是否均勻，根據水利學分布特征的不同，兩種水文模型在概念上有著很大的差別。分布式水文模型是通過水流的偏微分物理方程來展示水體在流域時間、流域空間上的變化規律，考慮到周邊環境、初始條件等數據，采用一種離散化的計算方式，對其進行分析求解。影響水循環的因素有很多，模型參數主要依靠其水體移動介質的物理特性來測量、推算，分布式水文模型可廣泛應用于對流域下墊面的研究。1969年首次由國外學者研究出分布式水文模型，隨著時代和科技的發展，分布式水文模型也越來越受到人們的關注，通過與計算機技術、地理信息系統技術、遙感技術等相關技術的運用，提出了分布式水文模型更多的功能與效用。

2 WEP-L模型基本原理及水資源評價口徑

2.1 WEP-L模型基本原理

WEP-L模型是一種具有物理機制的分布式水文模型，通過參考WEP-L模型就能了解到自然界中水循環的各個要素模擬情況，WEP-L模型的模擬對象包括天然與人工這兩種，其中天然的對象是坡面-河道的主循環過程，人工的對象則是供-用-耗-排的側支循環過程，這兩種模擬對象的耦合關系需要水量平衡、各項循環要素間的水力聯系得以實現。WEP-L模型可由平面、垂直這兩種結構形成，其平面結構由坡面匯流計算出各項高帶高程、坡度、Manning糙率系數等，通過一維運動坡法計算流體的坡面徑流，從其流域最上游開始計算，直到追算至最下游，凡是河道內存在下游條件匯流就可使用一維運動坡法。WEP-L模型垂直結構是按照從上到下的方式，其研究對象包括融雪與冰川層、植被與建筑物截留層、土壤表層、過渡帶層以及深、淺層地下水層等，由于不均勻的土地利用，通過使用馬賽克法計算出每種土地類型平均面積值的地表面水熱通量，可反映出表層土壤含水率、土壤蒸發以及草、作物、樹木根系吸水等情況，為對生態需水中土壤水作用的研究打下了基礎。土壤、水面、植被蒸騰等各項蒸發量在水循環系統各要素模擬中，可參考土壤-植被-大氣通量交換方法進行計算，根據地表徑流的產流模式可分為超滲、蓄滿，其計算方式也要有所區別，例如超滲可采用Green-Ampt模型，蓄滿可采用Richards方程計算。山坡斜面土壤層計算方法可采用壤中流法來計算， 淺層地下水運動主要的計算方法是二維數值法計算，淺層地下水運動與非飽和土壤水、河水呈動態藕合關系，融化積雪的算法主要依靠溫度指數法，為進一步計算出蒸騰蒸發量，可通過WEP-L模型模擬地表面-大氣間能量循環過程，就能得出具體、精確的蒸騰蒸發量。

2.2 水資源評價口徑

水資源有三種評價準則，基于水資源準則的有效性、可控性、可再生性又可分為三種評價口徑，分別代表了狹義、廣義水資源量、國民經濟可利用量。本文從狹義、廣義水資源口徑對水土保持水文水資源效應做出評價。不重復的有效蒸散發量加上狹義水資源總量就可以得出廣義水資源總量，狹義水資源其中包括地表水資源量、不重復的地下水資源量，符合現階段水資源概念。

3 分布式水文模型應用實例研究

3.1 研究實例概況

本文以黃河重點水土流失治理區為例，主要對基于分布式水文模型的水土保持水文水資源效應進行研究，本次研究區位于黃河中游的河龍區間，其中含有三個水資源三級區，分別為河龍區間左岸、吳堡以上右岸、吳堡以下右岸。河龍區黃河干流全長約為725千米，面積約達11萬平方千米，兩岸有眾多細小分支流匯人，黃土極厚，地形龜裂，集中降雨強度大，植被稀疏，嚴重的水土流失地帶，生態環境極其脆弱，其也是黃河一帶重要的產沙區。

3.2 分析方法

通過WEP-L模型模擬河龍區四十五年的水循環過程，并將其下墊面條件與無水土保持措施條件的水循環模擬過程進行對比，可直接反映出水土保持水文水資源效應。具體分析方法如下，首先制定出劃分子流域與基本計算單元，將河龍區分為多個流域、高帶等，每個高帶則看作是一個計算單元。為保證WEP-L模型計算的精確性、有效性，可通過飽和導水系數、Manning糙率、地下水含水層的傳導系數與給水度等進行校正。兩種對比的模擬過程在保證各項參數相等時，Manning糙率會隨著土地利用率而發生變化。

3.3 結果與探討

在河龍區采用有效的水土保持措施，可使植被條件、土壤條件、局部地形與地貌等條件發生改變，這些變化反映出水循環的垂向過程、水平過程、流域水循環各項要素過程，其過程的變化就出現了各種不同的水資源量評價口徑，隨之形成多種水資源量評價口徑。有效的水土保持措施使河龍區增多了局部蒸發量、減少了無效蒸發量、廣義水資源量明顯上升。河龍區采用水土保持措施，有效增加了水資源效應與土地利用率，對保護生態環境起到了積極作用。

4 結束語

綜上所述，水土保持水文水資源效應就是水土保持對水體、流域、水沙等變化產生作用的結果。傳統研究水土保持水文水資源效應的方法有水文法、水保法，但這兩種方法都無法反映出廣義水資源效應，分布式水文模型則可為研究水土保持水文水資源效應提供有力的依據。現階段還沒有找出分布式水文模型計算減沙效應的方法，但值得一提的是，分布式水文模型會是今后水土保持水文水資源效應研究中的重要工具。

參考文獻

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