水循環特征
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水循環特征范文第1篇
二、知能構建（圖1）
三、圖表剖析
1.水循環示意圖（圖2）
該圖關鍵點：①水之所以循環，其內因是水的固、液、氣三相變化，外因是太陽能和重力能。②在三種水循環類型中，海陸間循環包括的環節多，涉及范圍大，下墊面復雜（包括海洋和陸地），因而又被稱為大循環，是水循環最重要的類型；海上內循環攜帶的水量最多，大約是海陸間水循環的10倍；陸上內循環補充陸地水的量很少。③外流區域，既有海陸間大循環，又有陸上內循環；在內流區域，主要是陸上內循環。④水循環使陸地水資源不斷更新，促使地表物質遷移和能量交換，影響全球的氣候和生態，塑造地表形態，即水循環具有平衡更新、遷移交換、聯系調節、影響塑造的作用。⑤水是循環的，但一個區域的水資源是有限的， 其循環更新的速度也是有限的， 因此一個區域的水資源并不是“取之不盡，用之不竭”的。
2.陸地水體相互關系圖（圖3）
從圖中看，陸地上的水體主要有大氣降水、冰川、積雪、湖泊水、河流水、地下水。陸地上水體的相互關系是指陸地水體之間的運動轉化及其水源補給關系。從水源補給看，大氣降水（雨水）是陸地各類水體最主要的補給來源。當降水歷時長、強度小，地表起伏小，土質疏松，植被覆蓋率高時，大氣降水有利于轉化為地下水。
冰川對河流及其它陸地水體的補給是單向的；而河流水、湖泊水及地下水之間具有雙向補給關系，如圖4所示。但有些河流水與地下水之間并不存在雙向補給關系，如黃河下游及長江荊江段因其為“地上河”，只存在河流水補給地下水的情況。
3.河流流量過程曲線圖
河流流量過程曲線圖是高考試題中經常出現的圖型，橫坐標代表時間（月份），縱坐標代表河流徑流量。根據河流流量過程曲線反映的主要內容，如流量大小及季節變化、汛期出現的時間和長短、枯水期出現的時間和長短等綜合分析，可得知：圖5河流徑流量隨雨量變化，補給類型主要為大氣降水，降水是河流最重要、最普遍的補給形式，在我國以東部季風區最為典型。圖6河流春汛與氣溫有關，為季節性積雪融水補給，此類河流在我國主要分布在東北地區。圖7河流徑流量與氣溫有關，為冰雪融水（冰川和永久性積雪融水）補給，在我國主要分布在西北和青藏高原地區。圖8河流徑流量全年穩定，為地下水或湖泊水補給；湖泊水對河流水往往有調蓄作用，地下水對河流水的補給較普遍、穩定。
四、技巧點撥
1.人類活動對水循環影響的分析
①對地表徑流的改變（最主要的影響方式）：人類引河湖水灌溉、修建水庫、跨流域調水、填河改陸、圍湖造田等一系列針對河流、湖泊的活動，極大改變了地表徑流的自然分布狀態；②影響地下徑流：人類開發利用地下水、改變下滲以及局部地區的地下工程建設都不可避免地影響地下徑流，例如城市建設中通過增加綠地面積、鋪設滲水磚、建設雨水花園等措施來控制雨洪和利用雨水；③影響局部地區大氣降水，如人工降雨；④影響蒸發，如植樹造林、修建水庫可增加局部地區的水汽供應量，地膜覆蓋可減少農田的水分蒸發。
2.河流水文特征的描述及分析
掌握河流的水文特征要把握“五大特征（流量、水位、汛期、含沙量、結冰期）和五大成因（地形、氣候、植被、土壤、人類活動）”。
①流量，大小主要取決于河流的補給量與流域面積的大小，變化主要取決于補給方式。②汛期（水位），包括豐水期、枯水期的時間、汛期長短等，主要與補給方式和河道特征有關。河流流量相同的情況下，河道的寬窄、深淺影響水位的高低。③含沙量，與流域內植被狀況、地形坡度、地面物質結構及降水強度等有關。一般來說，坡度越大、物質越疏松、植被覆蓋越差、降水強度越大，河流含沙量就越大。④結冰期，用有或無、長或短來描述，取決于冬季氣溫的高低。冬季氣溫在0℃以下、從低緯流向高緯的河段，可能發生凌汛。
同時還要注意幾點：一是水文特征與水系特征的區別，水系特征主要包括河流的源地、流向、長度、落差、支流（多少、形狀）、流域面積、河道特征（寬窄、深淺、曲直）等；二是季節變化和年際變化的區別，如我國西部地區的河流流量季節變化大，但年際變化小；三是分析徑流變化的原因時注意時間限制條件，幾十年和幾年的變化原因可能不同，“幾十年”還可能有氣候變化的原因。
3.水資源問題的分析
①水資源利用的突出問題。即水資源短缺問題，應從“供求”關系分析，如圖9所示。
②水資源持續利用的措施。從兩方面分析：一是開源措施（合理開發和提取地下水；修筑水庫，調節水資源的季節分配；開渠引水，調節水資源的空間分布；海水淡化、人工增雨等），二是節流措施（加強宣傳教育，提高節水意識；改進農業灌溉措施；提高工業用水的效率等）。
五、典題精練
（2016年全國Ⅲ卷）圖10所示山地為甲、乙兩條河流的分水嶺，由透水和不透水巖層相間構成。在生態文明建設過程中，該山地被破壞的森林植被得以恢復，隨之河流徑流量發生了變化，河流徑流的年內波動也減緩了。據此完成1～3題。
（1）森林植被遭破壞后，河流徑流量年內波動強烈，是由于：
A.降水更多轉化為地下水
B.降水更多轉化為坡面徑流
C.降水變率增大
D.河道淤積
（2）森林植被恢復后，該山地的：
①降水量增加 ②坡面徑流增加 ③蒸發（騰）量增加 ④地下徑流增加
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
（3）如果降水最終主要轉化為河流徑流，那么森林植被恢復后，甲、乙兩條河流徑流量發生的變化是：
A.甲增加，乙減少，總量增加
B.甲減少，乙增加，總量增加
C.甲增加，乙減少，總量減少
D.甲減少，乙增加，總量減少
解析：該題組以近年來的熱點話題“生態文明建設”為背景，考查人類活動對水循環的影響，進而考查對河流水文特征的影響。理解植被覆蓋率的高低對水循環環節（下滲、蒸發、地表徑流等）的影響是正確解答該題的關鍵。森林植被破壞后，蒸發和蒸騰減弱，下滲減少，地下徑流減少，坡面上的地表徑流增加，則河流徑流量增大。森林植被恢復后，則相反。圖中由于透水巖層向乙河傾斜，森林植被恢復后，雨水下滲到透水巖層后，隨傾斜巖層匯入乙河，乙河徑流量增加。參考答案分別為B、C、D。
【拓展深化】該題組涉及的知識點“植被在水循環中的作用”及“人類活動對水循環的影響”是高頻考點，需熟練掌握。
水循環特征范文第2篇
關鍵詞：流域 水循環 水文 分布式 模型 WEP
一、分布式流域水循環模擬的意義與作用
地球環境變化和人類活動的影響改變了水的自然循環規律， 加劇了我國水資源的供需矛盾，許多地區出現了水環境與水生態惡化的嚴重局勢。地表水、地下水及人工側支循環水等各類水資源轉化頻繁，狹義的水資源概念與傳統的水資源評價方法已顯不適。
20世紀80年代中期以來，隨著計算機技術、地理信息系統和遙感技術的發展，從水循環過程的物理機制入手并考慮水文變量的空間變異性問題，即分布式流域水文（水循環）模型或稱“白箱”模型的研究在國內外受到廣泛重視，涌現出許多分布式或半分布式模型，如SHE模型、IHDM模型及TOPMODEL模型等（參見文獻1）。另外，全球大循環（GCM）研究對陸地地表過程模擬提出了越來越高的要求，土壤-植物-大氣連續體（SPAC）研究受到重視，出現了各類SVATS（土壤-植物-大氣通量交換方案）模型，從另一方面加強了水循環的研究。本文使用“流域水循環模擬”而不是“流域水文模擬”，意在強調需要將流域水循環系統的所有要素過程聯系起來研究而不僅僅是產匯流模擬。
分布式流域水循環模擬能夠回答水在時空間上如何移動和轉化、什么樣的工程與管理措施才能減少無效耗水以及人與生態如何分水等問題，而且其模型參數具有物理意義、可根據測量和下墊面條件進行推算。因此，基于物理機制的分布式流域水循環模型的研究與開發具有重要意義，在以下幾個方面具有不可替代的作用：（1）預測未來環境變化下的流域水資源演變趨勢，（2）分析人類活動的影響與各類對策的效果，（3）借助各類遙測技術在缺乏地面觀測資料流域進行水文分析與預測，（4）為流域水資源評價與配置、洪水預報調度、水環境評價、水土流失監督治理及水生態環境分析等各專業應用提供強力支持。
二、WEP模型的開發與驗證
本文作者從1995年起從事分布式流域水循環模擬研究，開發了網格分布式流域水循環模型WEP (Water and Energy transfer Process) 模型（參見文獻2至4）。該模型以長方形或正方形網格為計算單元，便于使用GIS和衛星遙感數據，并具有物理概念強、計算精度高和速度快等特點，已在日本谷田川等多個流域得到驗證，正在日本戰略性創造研究推進事業項目(CREST)“都市生態圈、大氣圈和水圈中的水量能量交換”課題中使用，并正在我國的幾個流域進行驗證中。WEP模型2002年10月獲日本國著作權登錄，并可從互聯網上下載，詳見pwri.go.jp/team/suiri/yata-r/index_e.html。雖然WEP模型還包括水質模擬模塊，受篇幅所限，這里僅就WEP模型的水循環模擬部分的開發與驗證情況做簡要介紹。
1．1 WEP模型的開發 為提高計算效率，WEP模型對非飽和土壤水運動的模擬采取了比SHE模型簡化的算法，但強化了對植物生態耗水與熱輸送過程的模擬，對水熱輸送各過程的描述大都是基于物理概念。
（1）模型結構。各網格單元的鉛直方向結構如圖-1（a）所示。從上到下包括植被或建筑物截留層、地表洼地儲留層、土壤表層、過渡帶層、淺層地下水層和深層地下水層等。狀態變量包括植被截留量、洼地儲留量、土壤含水率、地表溫度、過渡帶層儲水量、地下水位及河道水位等。主要參數包括植被最大截留深、土壤滲透系數、土壤水分吸力特征曲線參數、地下水透水系數和產水系數、河床的透水系數及坡面和河道的糙率等。為考慮網格內土地利用的不均勻性，采用了“馬賽克”法即把網格內的土地歸成數類，分別計算各類土地類型的地表面水熱通量，取其面積平均值為網格單元的地表面水熱通量。土地利用首先分為水域、裸地－植被域、不透水域三大類。裸地－植被域又分為裸地、草地與耕地、樹木3類、不透水域分為都市地表面與都市建筑物。另外，為反映表層土壤的含水率隨深度的變化和便于描述土壤蒸發、草或作物根系吸水和樹木根系吸水，將裸地－植被域的表層土壤分割成3層。
（a）
（b）
圖-1 WEP模型的結構：（a）網格單元內的鉛直方向結構，（b）平面結構
WEP模型的平面結構如圖-1(b)所示。首先，為追跡計算坡面徑流，根據流域數字高程（DEM）及數字化實際河道等，設定網格單元的匯流方向（落水線）。然后，將坡面徑流沿著落水線用1維運動波法由流域的最上游端追跡計算至最下游端。關于各支流及干流的河道匯流計算，視有無下游邊界條件采用1維運動波法或動力波法由上游端至下游端追跡計算。地下水流動采用多層模型進行數值解析，并考慮其與地表水、土壤水及河道水的水量交換。
(2) 水循環過程的模擬。蒸發蒸騰包括植被截留蒸發、土壤蒸發、水面蒸發和植被蒸騰等。WEP模型按照土壤-植被-大氣通量交換方法(SVATS)、采用Penman-Monteith公式詳細計算了蒸發蒸騰。由于蒸發蒸騰過程和能量交換過程客觀上融為一體，地表附近的輻射、潛熱、顯熱、熱傳導及地表溫度的計算不可缺少。為減輕計算負擔，熱傳導及地表溫度的計算采用了強制復原法(FRM)。GREEN-AMPT入滲模型物理概念明確，所用參數可由土壤物理特性推出，并已得到大量應用驗證，因此，WEP模型采用GREEN-AMPT鉛直一維入滲模型模擬降雨入滲及超滲坡面徑流。GREEN-AMPT模型僅適用于降雨入滲過程。而非降雨期的表層土壤(通常是非飽和狀態)水分量的再分配將影響到降雨入滲時的初期水分量、土壤和植被的蒸發蒸騰和對淺層地下水的補給等，為減輕計算負擔，WEP模型將表層土壤分成數層，按照非飽和狀態的達西定律和連續方程進行計算。 在山地丘陵等地形起伏地區，同時考慮坡向壤中徑流及土壤滲透系數的各向變異性。地下水流動采用多層模型進行數值解析。淺層地下水運動按照BOUSINESSQ方程進行二維數值計算，源項包括表層土壤的降雨補給、地下水取水、深層滲漏及地下水溢出(或來自河流的補給)等。在河流下部及周圍，河流水和地下水的相互補給量根據其水位差與河床材料的特性等按達西定律計算。為考慮包氣帶層過厚可能造成的地下水補給滯后問題，在表層土壤與淺層地下水之間設一過渡層，用儲流函數法處理。另外，WEP還考慮了雨水人工儲留滲透設施的模擬、防災調節池的計算及水田的模型化等。
2．2 WEP模型的驗證
WEP模型先后在日本東京的多摩川中部流域（578 km2）、千葉縣海老川流域（27 km2）及茨城縣谷田川流域（166 km2）得到驗證和應用。其中，海老川流域是高度都市化的流域，谷田川流域是農地與人工林地為主的自然流域，多摩川中部流域是半都市化半自然的流域。WEP模型的模擬結果示例見圖－2至4。可以看出，WEP模型不僅對流量，而且對地下水位及土壤水分等均有良好的模擬結果。驗證后的WEP模型曾用來分析都市化對東京都水熱收支及水熱通量的空間分布的影響，評價雨水人工儲留滲透設施和防災調節池對流域水循環的改善作用，研究水田的維持河川枯水流量及滯洪效果等（參見文獻2至4）。
WEP模型具有較高的計算效率。以谷田川流域的計算為例，共有16661個計算網格單元，計算時段步長采用1小時，在CPU為1.4GHZ的微機上，一年的計算時間約為3小時。
圖－2 WEP模型的流量模擬結果示例（谷田川流域）
圖－3 WEP模型的地下水位模擬結果示例（海老川流域）
圖－4 WEP模型的土壤水分模擬結果示例（海老川流域）
轉貼于 三、分布式流域水循環模擬面臨的難題與對策 分布式流域水循環模擬在我國推廣應用所面臨的主要難題有：（1）水文變量及參數的空間變異性與尺度問題。我國流域尺度大、人類活動影響深。可根據流域不同地區的地形地貌特點，分區選取不同的計算網格步長，然后根據網格內土壤等參數的概率分布規律考慮其空間變異性對產匯流的影響。（2）水循環的動力學機制的描述和計算量大之間的矛盾。水循環的許多過程如降雨時的入滲和地表徑流過程變化快，描述這些過程常需要日以下的時間步長。如果所有過程所有時期均采用很短的時間步長，計算量將很大。因此，采用變時間步長，即針對不同過程及同一過程的不同時期采用不同的時間步長，將是緩解矛盾的對策之一。（3）下包氣帶過厚滯后了降雨對淺層地下水的補給問題。我國許多地區特別是干旱半干旱地區的淺層地下水位往往很深，和地表之間存在很厚的包氣帶，滯后了降雨對淺層地下水的補給。可通過典型調查和觀測，采取滯后曲線法、儲留函數法等方法來解決。（4）資料收集難與數據不足問題。分布式水循環模擬需要大量的基礎數據。雖然我國的水文氣象觀測、地質調查與資料整編等基礎工作開展較早、質量較高，但目前仍存在資料收集難與數據不足問題。
四、結束語 分布式流域水循環模擬和GIS、DEM和各類遙測技術相結合，解決水資源評價、洪水預報調度、水土流失、水污染以及水生態等各種生產實際問題，近年來已成為跨學科的國際研究前沿。國際水文學會（IAHS）2002年將“觀測資料缺乏流域的預測（PUBs）”提議為下一個國際水文十年研究計劃。歐美國家已開發出分布式流域水循環模擬與流域水資源管理、污染物運移或土壤侵蝕流失計算等耦合的應用系統，如美國USGS 的MMS 系統、歐洲的SHETRAN模型等。因此，加快開發適應我國自然地理特征與氣候特點的各類基于GIS的耦合式應用系統顯得十分重要。此外，考慮到我國流域尺度大、人類活動影響深、環境復雜多變的實際情況，雖然傳統的以率定參數為本的集總式水文模型無法客觀地描述產匯流機制和預測人類活動帶來的影響，但完全按數學物理方程模擬又受計算量的限制和尺度問題的困擾，因此基于物理概念和變時空步長的分布式流域水循環模型將是未來的發展方向。
參考文獻 [1] Singh V.P. and D.A Woolhiser， Mathematical modeling of watershed hydrology，Journal of Hydrologic Engineering， ASCE， Aug.，2002，Vol.7， No.4， 270-292
[2] Jia Yangwen， Guangheng Ni， Yoshihisa Kawahara and Tadashi Suetsugi， Development of WEP Model and Its Application to an Urban Watershed， Hydrological Processes， May， 2001， Vol.15， 2175-2194
水循環特征范文第3篇
（一）農業水資源的概念
隨著水資源供需矛盾日益加劇和用水主體的競爭性，水資源日益成為關注的焦點之一。總體來看，可以將水資源歸納為廣義和狹義兩大類。廣義水資源是指地球上一切形態的水，包括海洋水、陸地水、地表水、地下水等，即一切潛在的經人類控制并可供人類利用或可能利用的水。狹義水資源則是指在社會經濟技術可行條件下實際可開發利用的水資源，規范定義為“在可預見的時期內，在流域水循環中能夠維持生態環境和人類社會所利用的淡水良性循環的前提下，通過經濟合理、技術可行的工程措施在當地水資源中可直接或間接利用的地表水、地下水和土壤水。”由于狹義水是與人類經濟社會直接相關并具有真正價值的那一部分水資源，因此它是本文關注的重點。
根據國民經濟主要行業進行統計，水資源分為農業、工業、生活和生態用水四大類。農業水資源的供給源于自然水和農業灌溉水。自然水主要來源于降水和土壤潮濕；農業灌溉水是指通過渠道、揚水站等農田水利設施從湖泊中獲取的水資源。自然水與農業灌溉水共同并相互替代地在農業生產中發揮重要作用。考慮到自然水的供給難以控制，很難對其做出可行的量化分析。
因此，本研究對可控程度較大的灌溉水資源進行專門的效率評價。另一方面，從經濟學角度來看，自然水作為非市場產品，可以被認為是外生的，而灌溉水的供給需要一定的物質投入，盡管灌溉水價很低，但有一定成本，其可以被視為農業生產函數中的一個主要投入變量。按照部門內主要行業分類，農業水資源的需求包括種植業灌溉用水和林、牧、漁業用水。種植業灌溉用水主要指種植糧食作物和其它經濟作物的水田或水澆地灌溉所用的水資源，一般占到農業用水總量的80%左右，是農業用水的主體。考慮到新疆典型的灌溉農業的特征，以及數據的可得性和研究對象的統一性，本研究中所提及的“農業水資源”專指用于種植業灌溉的狹義水資源。
（二）農業水資源的特性
1.農業水資源的自然特性
首先，農業水資源具有循環流動性，農業水資源在循環中形成一種動態資源。農業水資源的流動性，使得農業用水可以通過建設各種引、調、蓄等水利工程匯集與積蓄，為農業生產提供了重要的基本條件。同時，通過農業水資源利用和循環，將肥料、養分以及有機物分解和循環到農田、河道、湖泊等，不斷為農業生產提供各種物質供應。其次，農業水資源具有利害兩重性。農業水量過多易造成泛濫，農業水量過少容易形成干旱等自然災害。
2.農業水資源的經濟特性
首先，農業水資源具有不可替代性和可再生性。從開發利用來看，農業水資源可以憑借自然界的水循環得到補充，可以重復利用，其經濟收益可以隨著時間坐標無限延續。但是，水資源作為生產的載體，一旦使用和管理不當，會極大地影響農業水資源再生。其次，不可替代性和儲量的有限性決定了農業水資源的稀缺性。常年缺水區域需要采取調水、節水、循環用水等方式解決水資源的短缺，要付出巨大的經濟代價。最后，農業水資源具有波動性。這反映在農業水資源時空分布差異較大。
二、農業水資源的循環結構與過程
按照二元水循環理論，由于綠洲區強烈的人類活動完全改變了天然水循環過程，也改變了區域水資源的形成、轉變和消耗過程。農業是人類發展的基礎產業，其本質是通過生產糧食及工業原料滿足人類生存和發展的需要。隨著農業灌溉制度和耕作方式的發展，農業的循環環節不斷增加，循環路徑不斷延長，農業水循環系統也發生了改變，但其本質仍然是由從獲取水源到農作物生產環節中消耗水源以及作物通過土壤滲回補地下水的水循環過程。
農業水循環是社會水循環的一個分支，包含“供（取）水——用（耗）水——排水（處理）——回歸”五個環節。總體而言，供（取）水系統是農業水循環的始端和將自然水循環引入農業生產系統的“牽引機”，集中體現在通過工程與非工程措施，根據各個區域農業水資源的需求，將大氣降水資源、地表水資源、地下水資源以及土壤水資源配置給各個區域。用（耗）水系統是農業水循環的核心，是農業生產系統“同化”攫取水的各種價值及使水資源價值流不斷耗散的一整套流程。它集中體現在農業生產環節中，農作物利用所分配的水資源，通過光合作用將輻射能轉換為化學能，最后形成碳水化合物的用（耗）水過程。排水系統是農業水循環的“匯”及與自然水循環的聯結節點，發揮“異化”社會經濟系統廢污水重要作用。它集中體現在將多余水量排出農業系統的過程。回歸系統是伴隨農業生產系統水循環通量和人類環境衛生需求而產生的循環環節，成為構建良性的農業水循環的關鍵。它集中體現在將農業系統排出的水回歸到自然水循環系統中。從具體過程來看，如下圖所示。
由以上分析可知，農業水循環具有明顯的同化過程和異化過程，即人類從自然水循環系統中將水“提取”到農業生產系統中，“同化”水的經濟屬性、社會屬性、環境屬性甚至生態屬性，為人類謀福利；同時，“異化”農業生產系統的“垃圾”，排出廢污水到自然水循環系統。總體而言，農業用水過程實質是一個由自然水資源到農業生產中水資源循環構成的一個“自然——人工”復合水循環大系統，涉及水文循環過程、水資源配置過程以及區域經濟結構的合理調控過程等相關內容，因而農業水循環過程是一個以水為媒介的綜合體。由于其涉及的內容較多，各部分循環過程的機理也不同。
三、農業水資源的轉化與利用解析
根據農業水循環的過程，由農業水循環中水資源轉化的通量可見，農業水循環的供（取）水過程，主要體現在將已有的自然水資源轉化到農業生產環節中；農業水循環的用（耗）水過程，集中體現在將生產環節中的農業水資源轉化農產品的最大產出。農業水循環的排水（處理）和回歸是將農業生產中多余水量轉化到自然水循環系統中。
根據農業水資源的的轉化過程，從水源到農作物用水，農業水資源的利用主要包括了供（取）水過程和用（耗）水過程，即農業水資源的配置環節和生產環節。農業水資源的高效利用是根據各個區域的供水條件和農作物的需水規律，采用水利工程、農業技術、管理等措施，最大限度地減少農業水資源的配置和農產品生產中的損失，在有效保障生態環境的前提下，最大限度地使自然水資源轉化效率和農產品產量的轉化效率達到理想狀態，提高農業水資源的配置效率和生產效率，提高農業水資源的利用效率。
從這種意義上來說，農業水資源利用效率（utilization efficiency of agricultural water resource）反映了農業水資源高效利用的水平。農水資源利用效率越高，說明農業水資源的配置較為合理，農業水資源價值得到了很好的實現，因此農業水資源利用的水平也就越高。
根據農業水資源利用效率的體現或實現途徑，農業水資源的利用效率包含兩個層次：一是農業水資源配置效率，二是農業水資源生產效率。
農業水資源配置效率（allocation efficiency of agricultural water resource）基于供需的角度，根據現有的配置能力，將不同生產單位、不同區域或不同行業之間分配有限的稀缺水資源而達到的效率，這種效率使水資源有效地配置于最適宜的使用方面和方向上。
水循環特征范文第4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
[1]史曉亮.基于SWAT模型的灤河流域分布式水文模擬與干旱評價方法研究[D].中國科學院研究生院（東北地理與農業生態研究所），2013.
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[3]董雯.人類活動和氣候變化對水文水資源的影響研究[D].新疆大學，2010.
水循環特征范文第5篇
關鍵詞：Re-flow節水系統；大學生；營銷策略；創新創業
基金項目：2015年國家級大學生創新創業計劃訓練項目；國家財政專項資金資助
一、Re-Flow節水系統
Re-Flow節水系統是ReFlow公司在淡水資源寶貴，大型水循環系統造價高的大背景下于2015年推出的一項名為G2RSystem（簡稱Re-Flow）的家用水循環系統，它可以將生活中用于泡澡、洗手、洗衣等各種清潔用途的用水進行回收，存儲于馬桶水箱或儲水設施中實現重復利用。Re-Flow家用水回收系統安裝簡單，可方便放置于浴室，由一個連接頭回收泡澡或洗衣時的清潔廢水并將廢水存儲至系統的超大水箱中，過過濾等處理后回流到馬桶水箱等儲水設施中，可用于沖洗馬桶、植被澆水及洗車等用途，該系統看似簡單，但可以在解決日常家庭中耗時、耗力、浪費空間等問題的同時節約30%的家用淡水消耗，是一項比較劃算的長遠投資。
二、Re-Flow節水項目的可行性分析
Re-flow節水項目的可行性可以從兩個方面進行闡述：一、Re-Flow家用水循環系統是在淡水資源短缺制約社會可持續發展，大型水回收處理裝置造價昂貴的環境下，在家庭基本生活經驗的基礎上應運而生的一種家用節水裝置。因此，該節水項目符合社會發展的規律，能夠迎合大眾的消費需求。二、對于作為實踐經驗有限，主要以市場調查、環境分析、理論分析為主的大學生創業群體而言，Re-Flow家用水循環系統對于社會經驗不足的大學生具有很強的實際操作性，適合大學生創業群體創業。因此，中國大學生引進美國Re-flow創新節水項目，在為全球的可持續發展添一份力量的同時，促進大學生創業群體的提高與發展具有一定的現實意義，該項目是切實可行的。
三、Re-Flow節水項目的營銷策略分析
企業在多樣的市場中不可能對所有的顧客提品和服務，公司需要根據自身經營范圍選擇進入最有經濟價值的細分市場，有效的目標營銷需要三個步驟：一是選定不同需求和偏好的顧客群，同時分析他們的特征。二是選擇一個或多個即將要進入的細分市場，三是針對具體的目標市場，逐步建立和傳播公司具有特色的市場供應品。
（一）市場細分與目標市場的選擇
一般來說，水循環處理系統主要分為工業水循環處理系統和家用水循環處理系統。工業水循環處理系統是對工業部門中循環利用的冷卻水進行降溫和水質處理的設備，主要的消費對象是各個工業企業。家用水循環處理系統是由一個連接頭來回收泡澡或洗手、洗衣時多出的清潔廢水，然后存儲在系統的超大水箱中，經過過濾等處理后回流至馬桶水箱等儲水設施中，可以用于沖洗馬桶，花園澆水及洗車等用途，主要的消費對象是居家生活的大眾消費者。
居家生活的大眾消費群體按照工薪的收入水平來劃分，被分為藍領、白領、金領。藍領工薪階層的消費者收入水平不高，家庭負擔較重，月收入剛好滿足正常的生活需求。購買家庭水循環處理設備的可能性不大；金領工薪階層的消費者收入水平偏高，但生活節奏較快，無空閑來購買家用水循環處理設備的可能性比較大；白領工薪階層的消費者收入水平一般，家庭負擔不是很重，購買家用水循環處理設備的可能性大。
家用水循環處理系統在中國擁有著巨大消費市場。全國現有固定人口有135404萬人（2010年，最近人口普查），流動人口9749―19498萬，城市人口占38996―48745萬，合計約有近5836萬個家庭將成為準客戶。這些準客戶大部分是大、中城市的一些居家生活的白領工薪階層的消費者。因此，鎖定的目標市場是大、中城市的一些居家生活的白領工薪階層的消費者。
（二）Re-Flow系統的4PS策略
1.產品策略
作為營銷組合中最基本同時最重要的要素，可以直接或間接地影響到其他要素的管理。依據目標市場的需求，Re-Flow作為一款耐用品，具有較高的使用年限與價值，相較于陶瓷衛浴產品的笨重與昂貴，Re-Flow更加輕便，并且解決了傳統收集廢水繁瑣、費時、占地的缺點。新產品的出現與生產要符合科技的未來潮流、符合消費者的現時心理、銷售量與成本的關系等。其次，新產品構思篩選后，只有具有更加明確具體的產品概念才可以配合打開銷路，并使之在消費者眼中形成一種潛在的產品形象。在節約資源成為一種時尚的當下，節水設施的潛在市場十分巨大，調查問卷作為幫助企業建立吸引力最強的產品概念的利器，將結果分析后將“再利用”作為產品亮點概念，來樹立產品形象。亦如汰漬洗衣粉的出生，首先將產品概念做好，給消費者留下印象，再打開產品銷路。
2.營銷渠道策略
Re-Flow系統作為一款節水衛浴產品，其價格的變動幅度無論大小都不會對消費人群造成太大的影響。而在具體營銷過程中，預計分三階段：
（1）創業初期（水平渠道系統）。在創業初期，因資金、人力、生產技術、營銷資源不足，無力單獨開發市場機會，基于此，應該通過與兩家以上的企業橫向聯合，共同開拓新的銷售機會的渠道系統。這也與混合捆綁銷售的定價策略相協調。
（2）創業中期（通路“直銷”）。繞過中間環節，直接供貨給零售終端，并非直接向最終消費者銷售。通過直接控制零售終端，從而提高市場的輻射力和控制力。企業一方面通過授權，嚴格界定銷售區域和范圍；另一方面通過銷售隊伍，加強對市場終端的服務與控制。這樣既可以避免市場價格混亂、竄貨現象，又可牢牢控制終端網絡，從而贏得市場。
（3）創業后期（基于互聯網的分銷渠道）。企業創業后期，由于建立了公司的產品品牌，與消費者之間的信任度日漸提升，加上當今社會互聯網的迅猛發展，本公司會應用互聯網提品和服務。這樣，數以百萬的消費者通過互聯網搜索與本公司直接聯系，進行電子化購買。
3.價格策略
家用水循環處理系統大規模的生產銷售還處于規劃階段，對于產品的價格策略設想如下：
（1）創業初期（混合捆綁）。處于創業初期，公司知名度比較低，消費者對公司的產品的信任度比較低，公司將推出馬桶、浴缸和家用水循環處理系統混合捆綁，顧客可以捆綁購買，也可以分開購買。
（2）創業中期（撇脂定價）。創業中期，家用水循環處理設備在市場上有足夠的購買者，需求缺乏彈性。基于此，把家用水循環處理設備定價定得較高些，使消費者產生高檔的印象。高價使得需求減少一些，產量減少一些，單位成本增加一些，但不致抵消高價帶來的利益。這不僅有利于生產成本的回收，而且有利于企業品牌的建立。
（3）創業后期（滲透定價）。隨著企業的經營發展，企業的生產成本和經營費用，會隨著生產經營規模的擴大而下降。所以本公司會將家用水循環處理設備的價格定得相對較低，以吸引大量顧客、提高市場占有率。
4.促銷策略
成功的市場營銷活動，不僅需要制定適當的價格、選擇合適的分銷渠道向市場提供令消M者滿意的產品，而且需要采取適當的方式進行促銷，正確制定并合理運用促銷策略是企業在市場競爭中贏得競爭優勢的必要保證。為了加強對于水循環系統信息的傳遞以強化消費者對產品的認知，從而激發消費者的購買欲望、誘導消費、擴大銷售。一般采取的方式有：
（1）線上推廣。主要通過互聯網廣告與廣播等方式實現，通過與百度、搜狗、谷歌等搜索引擎合作，將廣告投放至搜索結果頁面排序前幾位，使消費者能第一時間關注到我們的產品；通過與地市級廣播電視臺合作，大量廣播本公司產品的廣告提高產品的知名度。
（2）線下推廣。實體店作為目前衛浴等節水產品的一大銷售渠道，采用柜臺推銷的方式，即通過與各大商超合作，將產品投放至各個商場，在商場內設立品牌柜臺，由品牌營業員進行推銷。其次，會議推銷，廣泛參加各種此類產品的交易會、展覽會，使產品得到集中推銷，來收獲良好的產品推廣效果。
（3）公共關系。企業形象作為目前消費者購買產品時的關注焦點之一，是消費者在無形之中對比不同品牌產品的標尺，因此，在銷售的同時提高企業形象至關重要。通過贊助資源保護事業，贊助部分水資源短缺的地區，免費安裝本公司的家用水循環處理設備，響應國家的節水號召，塑造企業品牌的良好形象。
綜上所述，中國大學生通過引進美國的Re-Flow節水項目，并對美國Re-Flow公司創新節水項目進行中國市場調查分析了解，制定了符合中國消費市場的營銷策劃方案，這大大提升了大學生將理論知識應用于實踐的能力，從而促進大學生進行自主創新創業。與此同時，該項目的進行積極的響應了國家對創新性人才的培養政策，對于大學生創新創業具有一定的指導意義。
參考文獻：
[1]科特勒.凱勒著.梅清豪譯.《營銷管理》[M].上海：上海人民出版社，2006.
[2]吳建安.《市場營銷學》（第四版），2013.
作者簡介：
林秋萍（1993- ），女，山東省莒南縣，德州學院工商管理本科學生；
韓鑫（1995- ），女，山東省青島市，德州學院工商管理本科學生；
杜雪（1994- ），女，山東省商河縣，德州學院工商管理本科學生；
