時間:2024-02-21 14:45:44
序論:寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇水循環的方法范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創作。
關鍵詞:地圖;問題;探究式;新課程
教育家施瓦布指出“如果要學生學習科學的方法,那么有什么學習比通過積極地投入到探究的過程中去更好呢?”這句話體現了普通高中地理新課程的理念之一:“重視對地理問題的探究。倡導自主學習、合作學習和探究學習?!?/p>
地理課程標準還要求學生“學會閱讀和使用地理圖表”技能。“無圖不成課”,地圖和地理教學始終相伴是地理教學的一大特點。因為地理事物的空間性很強,有動態和靜態、無形和有形、平面和立體、孤立和綜合、分散和集中、具體和抽象等區別,教師常常要在課堂上以最簡煉的筆法通過繪制各種形式的示意圖來進行說明,把復雜的地圖、地理事物、地理現象及其地理過程簡明化。據有關研究表明:在接受知識方面,如果僅僅是聽,獲得的知識能記住30%左右,如果加上繪畫、填圖等操作活動,學生學習的興趣更濃,獲得的知識更加精確,印象更加深刻,對知識的掌握可以上升到70%左右。
在教學中,教師可以利用地圖導入新的素材或將地圖作為載體,構建“地圖―問題”探究式教學模式:即學生在一定的問題情境中,借助老師、同學提供的信息幫助,利用教材的圖像,圍繞問題,收集、加工、處理信息,以類似科學探究的方法,或獨立探索,或協作討論,或在老師指導下,最終通過自主學習、探究學習、合作學習等方式,得出問題結論,獲得新知識。它充分發揮課本圖像的功能和教師的主導作用,注重知識的產生、發展過程,能使學生在解決問題的過程中積極探索,提高自己的思維品質,發展學生的地理思維能力。
運用“地圖―問題”探究式教學,根據學科知識的邏輯聯系,步步設疑,激發學生強烈的求知欲望,將教學內容據圖設計成一系列的“鏈條式”的問題,啟發引導學生用眼、腦、口、手各種器官據圖來學習地理,教學活動以地圖探究貫穿始終。該模式教學基本流程如下:
例如執行新課程標準“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”教學時:要求通過對水循環的學習,學生能夠自己繪制水循環示意簡圖,并能用簡練的語言描述其主要環節和說明水循環的地理意義,達到培養學生讀圖獲取信息能力和增強其運用圖表分析問題的能力。
一、提出問題:創設問題情境,發現、提出問題,結合教學目標并使問題定向
教學內容呈現形式問題化?!皩W起于思,思源于疑”,創設問題情景,激發學生對地圖的研究興趣,確定探究的切入角度。
例如教學引入:欣賞古詩“黃河之水天上來,奔流到海不復還……”提出問題:“你知道嗎?其實從地理學的角度來看,這千古流傳的佳句,卻隱藏著一個巨大的錯誤,你知道錯在什么地方嗎?違背了地理學中的什么原理?”問題激起學生探究的興趣,通過觀察教材中水循環示意圖,從地理角度給名句找錯,進入水循環相關內容的學習。
二、探索問題:對生成的定向問題,進行自主探究(個體與集體合作學習),分析、解決問題,并掌握科學方法
問題要始終圍繞探究目標,要與地圖信息發生聯系,要較清晰體現各地理要素或事象之間的邏輯關系,從而利于探究過程的推進。課堂上教師學生共同圍繞某一目標開展討論探究式的學習,學生在教師指引下,自行據圖討論分析,或填繪說圖,或圖的變式訓練來探究問題,教師根據學生探究過程不斷出現的問題采取相應的點拔和調控。
例如生活在美麗的桂林漓江邊的學生,從生活實例分析,提出問題“漓江水流入大海后,又通過哪些環節回到漓江”,學生討論分析后在黑板畫出漓江參與的水循環簡圖。
學生探究問題“井水不犯河水”,展開討論引出桂林的地下水、榕湖等陸地水體及生物參與水循環,學生在黑板板圖上補充水循環的環節,理解了海陸間水循環的過程。
學生繼續討論水循環示意圖是否完善,聯系內流河流域,在板圖中補齊環節,培養學生水循環的整體意識和綜合思維能力。學生從局部的水循環來理解陸地間和海陸間的水循環,自主構建水循環的知識,培養學生從整體到局部分析問題的能力。
三、拓展問題:對探索的問題及時反饋,在驗證中得以解決,并進一步拓展問題,使學習的知識系統化
學生應獲取資料和進行必要的觀察,提出解決問題的假設。推斷何種假設能解決問題,提出解決問題的方法。
例如假設真的“黃河之水天上來,奔流到海不復回”,即黃河斷流了會帶來哪些不利影響?原因是什么?學生展開合作討論,教師適時引導學生從自然和人文兩個方面分析應采取什么措施。比較所提措施的合理性和可行性(生態措施、工程措施、氣象措施、生產措施、協調措施等)。學生通過探究活動得出水循環的意義并認識到人類活動可以對水循環的環節產生影響。
四、解決問題
教師采用多種形式訓練學生的各種能力,使學生對所學知識的應用達到深刻理解,實現知識的拓展與遷移。例如課堂教學結束后,及時讀“水循環示意圖”訓練,完成下列要求:
(1)圖示水循環的類型是。
(2)A為水循環中的環節,它對海洋和陸地的作用是。
(3)促使這種水循環運動的能量是能和能。
(4)在B處大量抽取地下水,可能會造成等環境問題。
(5)節約用水;保護水源;控制地下水開采量;跨流域調水;雨季回灌;加強山區植被保護和恢復。
教學本質到底是什么?現代不少教育學家認為“教學是師生雙方共同活動,由教師的教與學生的學組合起來的共同活動過程”,進而認為教學的本質是“對話”、“交流”、“溝通”,教學是一種學習的活動,本質上是學而不是教。在新課程背景下,教學本質更是以教師指導下的學生主動學習為基礎,以新型師生關系為紐帶,通過教師、學生與教學目標、教學資源、教學媒體的交互作用而使學生在知識能力、情感態度、創新精神等方面都得到主動發展的一種有組織、有計劃的育人活動。由此可知,新教學的本質在于育人,即引導學生主動地學習,使之在知識能力、情感態度、創新精神等方面都得到主動發展,成為具有鮮明個性的人。但目前不少課堂教學中,知識是“死”的,是客觀存在的,教學設計往往側重于發揮教師的主導作用,學生是課堂的旁觀者,沒有積極參與,沒有自己的經歷和體驗,通過“別人”(教師或書本)陳述話語獲得知識,這樣獲得的知識是機械的,學生不懂得應用。學生的思維能力、學習積極性、主動性都未激發出來。還有一種情況,對于新課改,一些教師過多沉浸于新的教學形式、教學手段的變革中,但卻忽略了教學的真正本質與意義。如果失去本質,僅有形式,豈不等于無源之水、無本之木?曾聽過這樣一節課,上課教師花費了大量時間制作多媒體課件,準備了十幾張卡片,并采用小組合作、探究發現、活動教學等多種新型的教學形式,一節課熱熱鬧鬧,但是最基本的教學目標卻不清晰,尚未落實。這種現象在當今課堂中并不少見,看似熱熱鬧鬧,但卻忽略了教學本質,這是很值得警醒的。
二、探尋、理解學習意義,為學生創造有意義的學習經歷
“學者,覺也”(《禮記·王制》)、“學而不思則罔,思而不學則殆”(《論語·為政》)、“學莫貴于自得”(程頤)、“思之自得者真,習之純熟者妙”(明代學者王廷相),分別是古圣先賢對于學習的真義、原則、方法、功能的經典性表述。要實現意義學習,首先要激發學生興趣和需要。人本主義學習理論認為:“所有學生都有學習動機,而如何使所有學生的學習動機,專注于為他所設定的學科,顯然是教學成敗的關鍵所在?!币虼私處熢诮虒W生學習知識之前,必須設身處地從學生的立場出發,提出并嘗試回答這樣的問題:“我們為什么要學習?”只有學生認為,學習是有意義和價值的,所學知識正符合他們的成長需要,且有能力學習,有能力達到教師對他們的期望程度,他們才會自愿讀書求知,不會因失敗而退縮,不會不敢于嘗試。所以不管是哪種學習,都希望學習不是一個痛苦的過程,而是快樂、有意義的:學習應該既能貼近社會生活,符合學生能力水平,又能從中感受快樂、有所收獲。然而有的學生深感學習痛苦、不知學習的意義何在,作為教師就很有必要思考怎樣學習才是有意義的。
國家新課程培訓中心曾對北京市和海南省的中學生就有關學習意義進行問卷調查。對學生的想法進行分類,并適度提煉,發現對學生來說有意義的學習至少包括三個要素:有趣、有效、有用。學生學習中對這三個要素的追求符合學習心理發展規律,同時也與教學本質一致。怎樣讓教學變得“有趣、有效、有用”,在課堂上回歸教學本質,讓學生積極參與學習,為學生創造有意義的學習經歷,下面以“水循環”一課為例略作探討。
三、“有趣、有效、有用”的課堂教學策略——以“水循環”為例
“水循環”一課嘗試回歸教學本質,可很好體現學習意義和地理學科應用性,是一節“活”課。對學生而言,在這節課中他們可以感受到自己是主體,因為老師要求學生運用示意圖,說出水循環的過程和主要環節,說明水循環的地理意義。所有教學環節都需要學生自己觀察、探索和思考才能完成,教學始終在觸動“我”、給我“看”、讓我“做”、看“我”的、檢驗“我”等過程中進行。創設的情境和帶思考性的設問也使學生進一步產生濃厚的學習興趣和探究欲望。
1.解讀課標要求,確定教學目標
本節課課程標準要求:“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”。對課標的解讀可分四步,先對兩個關鍵詞做解析:“過程”即事物發展所經過的程序、階段;“環節”即相互關聯的諸多事物之一。然后將課標分解成如下學習目標。描述水循環的過程;掌握水循環各環節的特點及其相互關系;理解水循環的地理意義;運用水循環知識解釋地理現象,提出解決地理問題的方法。
2.落實學習目標,緊抓“過程”和“動態”
從地理環境整體性和差異性角度分析水循環動態過程,可設計獨具匠心的四個層層遞進的教學環節,培養和考查學生地理觀察能力、地理關聯思維能力及文字表達能力。
首先呈現一幅立體的水循環大環境圖(圖1)。引導學生觀察并思考以下問題,如水體的種類、水的三態,然后要求學生觀察水循環環節,讓學生對水循環有直觀感知,并在大腦中留下海陸空水循環宏觀畫面。其二,在學生對水循環環節和水循環過程有一定了解的基礎上,進一步要求學生讀水循環示意圖(圖2),思考并回答以下問題:“海上內循環、海陸間循環、陸地內循環彼此之間是怎樣關聯的?為什么把海陸間循環叫作大循環,是因為它的循環水量大還是范圍大?抑或其它原因?”此處值得借鑒的是讓學生認識到水循環過程是一個整體,再從幾個設問找出三者的差異性,加強學生對三種類型水循環關聯性的認識。其三,讓學生歸納出水循環的主要環節,并分析每個環節的主要影響因素。其四,讓學生嘗試簡單描述水的循環過程,并寫在學案上。同時要求學生參看書本描述,糾正學生表述口語化的錯誤。
3.拓寬思維空間,培養地理能力
在學生歸納出水循環的主要環節后,要求學生思考并分析每個環節的影響因素,充分體現地理環境各要素的內在聯系,進一步拓展學生地理思維,讓學生真正把知識連貫起來,學會分析各地理要素的關聯性。學生也可以得出結論:水循環是動態的,影響因素是動態的,影響因素的變化會導致水循環環節的變化,從而影響水循環。
在講述水循環地理意義這一環節時,可出示大量與水循環相關的地理景觀圖片,讓學生先直接感受水循環造成很多地理現象和地理景觀。同時也讓學生從理性的認識過渡到現實世界,并要求學生學會用所學知識去解釋其地理現象的成因,用文字歸納水循環的地理意義。這一環節不僅測試學生歸納能力,也提醒學生透過地理現象看本質,并指導其學會用地理語言描述地理特征。
4.重視教學評價,凸顯地理學科價值
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??梢钥闯觯琖EP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??筛鶕饔虿煌貐^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??赏ㄟ^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
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?,F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.
[2]劉佳嘉.變化環境下渭河流域水循環分布式模擬與演變規律研究[D].中國水利水電科學研究院,2013.
[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.
【關鍵詞】自然循環;熱水鍋爐;回路分析;水動力
鍋爐是一種承壓的特種設備,以水為介質,產生熱能。鍋爐本身存在著一個能量的轉換與動態的循環,這就需要對鍋爐的汽相、液相循環進行計算,以保證鍋爐的正常運行。現在,鍋爐的水力計算,已經不用手工,基本采用計算機,輸入數據后,就可以得出結果。因為鍋爐的水力計算公式多、繁雜、且高次公式也多。
一、自然循環鍋爐水動力的計算前的方法和步驟。
自然循環鍋爐的水循環計算方法和步驟:(1)確定循環流量或流速,循環倍率,循環回路的各種壓差,以及可靠性指標;(2)計算時的受熱狀況、工質流速、壓差等參數為管組或回路的平均值,但在進行安全性校驗時,需按條件最差的管子進行;(3)鍋爐在通常的負荷變化范圍內對水循環特性影響不大,通常只對額定參數進行計算;(4)對結構特性和受熱狀況基本相同的回路,可選其中一個回路進行計算。
二、自然循環鍋爐的水動力基本方程的建立及形式
(1)壓差法:從鍋爐液位面到下集箱中心高度之間,計算的上升管壓差與下降管壓差相等。方程式為:,式中,――鍋爐液位面到下集箱的中心高度;、――分別為上升管和下降管中工質的平均密度;、――分別為上升管和下降管中工質流動阻力。
(2)運動壓頭法:循環回路中產生的水循環動力,在穩定流動時,用于克服回路中工質流動的總阻力。方程式為:
(3)有效壓頭法:循環回路中運動壓頭克服上升管得流動阻力后剩余的部分水循環動力,在穩定流動時,用于克服回路中下降管的流動阻力。方程式為:
三、標準方法的水動力計算的簡要步驟
標準方法的水動力計算的簡要步驟:(1)鍋爐的形式確定結構特性與數據模型。(2)各循環回路阻力計算;(3)各受熱面吸熱量分配;(4)各回路水循環計算,得出水循環回路特性曲線;(5)循環回路中最低、最高水速的計算;(6)回路中受熱最弱、最強管各段吸熱量計算:平均工況下管組兩端壓差確定;受熱最弱管中兩端壓差計算;受熱最強管中兩端壓差計算;受熱最弱管中工作點時水速的確定;熱最強管中工作點時水速的確定;過冷沸騰的校驗;
四、采用水動力回路分析法和標準方法的結果比較分析
1、采用標準方法計算時,各組水冷壁管等效為一根上升管,相當于各水冷壁管的工況相同,多根下降管則等效為一根下降根,相當于每根下降管的工況相同;而采用水動力回路分析法計算時,則完全按照各單管的實際工況計算;
2、采用水動力回路分析法計算時,考慮了集箱中摩擦阻力對流量的影響;
3、由于水動力回路分析法是對各受熱面中的各單管進行水動力計算,因此,可以在計算中準確地考慮受熱面沿寬度和高度方向的吸熱量不均勻分布;
4、在計算對流管束回路時,標準方法是通過上升管組與下降管組的橫截面積比來確定上升管和下降管的數量,然后把上升管組和下降管組分別等效為單管計算;而水動力回路分析方法是根據煙氣沖刷形式分配每根單管的吸熱量,通過數值方法直接求解水動力回路分析方程組,得到對流管束各單管的工質流速,并可確定下降管的數量及位置;
5、采用水動力回路分析法和標準方法計算的各受熱面回路平均工質流量或流速是一致的,但通過水動力回路分析法計算結果可知,對于各個受熱面管最低工質流速與單管最高工質流速的相對偏差較大。
五、目前鍋爐水動力計算的方式及發展:
目前,鍋爐水動力的計算都采用計算機軟件進行計算,非常簡單。適合進行多種爐型的寬廣壓力范圍內鍋爐水動力計算。主要有以下幾個方面的特點:
1、模型通用性強:可以進行對自然循環、超臨界鍋爐、蒸汽、熱水等各種型式的鍋爐進行水循環動力計算。
2、軟件適用范圍廣:能夠進行不同用途(電站鍋爐和工業鍋爐)、多種爐型(前后墻對沖、四角切圓、“W”型火焰、塔式、循環流化床等)、各種壓力范圍(超臨界和亞臨界)和各種循環方式(直流和自然循環)的鍋爐水動力計算。并適用于鍋爐的各種負荷工況。
3、可靠性強、準確性高:軟件的計算結果可以細化到每個管屏的每一根管子,給出其進出口參數(包括壓力、溫度、焓、干度)以及管內壓力降(包括總壓降、重位壓降、摩擦壓降、局部壓降、加速壓降)。經過各大鍋爐廠的多個工程實例驗證,取得了滿意的結果。
4、軟件使用方便:軟件界面友好,操作方便。水動力計算軟件安裝過程非常簡便迅速。輸入數據以Access文件保存,輸出數據以Excel文件保存,文件的打開和保存方便。
5、程序可拓展性強:實驗測量手段和數值模擬技術的不斷提高有力地推動軟件計算朝著更加精細準確的方向發展,有必要將最新的研究成果應用于工程計算。本軟件采用面向對象的編程方式,可以非常方便地對軟件中所使用的熱負荷分布形式、阻力特性和傳熱特性公式等進行及時更新。同時,由于軟件通用性強,可處理任意布置方式的汽水連接系統,其應用范圍將更加廣闊,目前已拓展到氣化爐的水動力計算中。
六、結束語
我國目前都依照JB/T8659-1997《熱水鍋爐水動力計算方法》(簡稱為標準方法)進行熱水鍋爐的水動力計算,標準方法是將鍋爐受熱面劃分成若干個管組,然后根據各個管組的平均吸熱量及幾何特性等參數通過圖解法求出各管組的水動力工作點。此方法不僅計算過程繁瑣,不能準確確定每根單管的工質流量,而且存在著圖解法所固有的計算誤差。為此,提出了一種可以直接計算自然循環熱水鍋爐各循環回路中每根單管水動力特性的自然循環熱水鍋爐水動力數值計算新方法。
參考文獻:
水在自然界中有著各種各樣的存在形態――云、雨、霧、露、霜、雪、冰雹、水蒸氣……即水在自然界同時以液態、固態和氣態存在著,而且三態之間不停地進行轉化。正是因為水在通常環境條件下氣態、液態、固態易于轉化的特性及地球上的水分布廣泛,貯量巨大,成為水循,環的物質基礎,加之地球上太陽輻射的強度不均勻,以及晝夜溫度的變化促成了水在自然界不斷經歷著三種狀態及空間的循環變化,
其實水循環中物態變化與我們的生活是密切相關的,因為它促成了自然界中天氣的變化,在各種天氣現象中,同學們最熟悉和關注的。恐怕是云、霧、雨、露、霜、雪、冰雹等現象了,因為這些現象直接影響到人們的生產、交通和日常生活,那么,它們產生的原因和物理過程又是怎樣的呢?
要弄清這些問題,首先要從云說起,在白天氣溫較高,大海、湖泊、河流、土壤和植物中的水蒸發后,致使空氣中含有大量的水蒸氣,這種看不見的氣體,雖然在大氣中占的比例很小,但卻是造成天氣變化中一個必要的“角色”,當這些水蒸氣上升到較冷的高空以后,一部分液化成為小水滴,一部分凝華成小冰晶,這些大量的小水滴和小冰晶就共同組成了天空中的云,
再說雨、霧、露、冰雹、雪和霜,
雨:當天空的云越聚越多、越聚越厚的時候,云中的小水滴或小冰晶,隨著氣流的急速升降而上下運動,其中大水滴吞并了小水滴,壯大了自己,吞并的結果是很快增大到空氣再也承托不住它的狀態,這時,它便會從高空掉下來,在下落的過程中,冰晶吸熱熔化成水滴,與原來的水滴一起落到地面,這就是我們經??梢钥吹降挠?,
霧:在夜間,地面附近的空氣溫度較低,如果空氣中含有的水蒸氣較多,空氣中又有較多的浮塵,氣溫足夠低時,水蒸氣遇冷便會液化成小水珠附在浮塵上,和浮塵一起漂浮在空氣中,這就是霧,霧會使地面附近的能見度降低,從而容易引發交通事故,所以霧較濃的時候,我們要關閉高速公路以及機場,
露:天氣較熱時,空氣比較濕潤,當夜間溫度下降時,地面附近空氣中的水蒸氣便會向植物的莖、葉表面放熱,液化成小水滴并附著在它們的表面,這就是露,
冰雹:冰雹和雨、雪一樣都是從云里掉下來的,不過下冰雹的云是一種發展十分強盛的積雨云,它和一般的云有些不同,這種云上升運動特別劇烈,常升高到幾千米甚至一、二萬米,且云層也特別厚,人們常把它叫做積雨云,在積雨云中,空氣的上升氣流挾帶著大量的水汽,急速地上升到高空。然后又很快地變冷,這時水汽立即凝華成小冰晶,又從高空掉下來,經過一層溫度在0℃以下但還沒有凍結的冷水層,于是冷水便在冰晶上凝固,成為一層不透明的冰,這樣,小冰晶變成了較大的“雪珠”,由于雪珠比一般的冰晶重,一旦上升氣流較弱時,便馬上下落,且表面開始熔化;如果這時它又遇到強烈的上升氣流,又會使上述物理過程重新循環,如此在雪珠外面,不斷地裹上一層層“冰衣”,直到上升氣流再也承托不住它的時候,雪球便掉了下來,這就是我們常見的冰雹,
雪:當水蒸氣上升到很冷的高空時,氣溫降到0℃以下,云中的水蒸氣便會凝華成為成六角形的冰花。冰花不斷地聚集在一起,當其所受重力足夠大時,形成雪片或者雪團降落下來,這就是雪,
霜:深秋和初冬季節,由于晚上溫度很低,有時可降到0℃以下。這時地面附近空氣中的水蒸氣在地面或植物的莖、葉上放熱,凝華成小冰晶,這就是霜,霜是一種白色的冰晶,多形成于夜間,少數情況下,在日落以前太陽斜照的時候就開始形成,通常,日出后不久霜就升華了,但是在天氣嚴寒的時候或者在背陰的地方,霜也能終日不消,它常會使農作物遭受凍害,
地球上的水圈就是如此在太陽輻射和地球引力的推動下不斷地發生著豐富的物態變化和不停地運動著,促成了全球范圍內水的大循環,由此把各種水體連接起來,使得各種水體能夠長期存在,水循環是一個多環節的自然過程,全球性的水循環涉及蒸發、大氣水分輸送、地表水和地下水循環以及多種形式的水量貯蓄,海洋和陸地之間的水交換是這個循環的主線,意義最重大,在太陽能的作用下,海洋表面的水蒸發到大氣中形成水汽,水汽隨大氣環流運動,一部分進入陸地上空,在一定條件下形成雨雪等降水;大氣降水到達地面后轉化為地下水、土壤水和地表徑流,地下徑流和地表徑流最終又回到海洋,由此形成淡水的動態循環,這部分水容易被人類社會所利用,具有重要的經濟價值,這正是我們平時所說的水資源,
當前人們已經把水循環看作為一個動態有序的系統,水循環對于人類社會及生產活動有著重要的意義,正是由于水循環的存在,使人類賴以生存的水資源得到不斷的更新,成為一種再生資源,從而可以永久使用,使各個地區的氣溫、濕度等不斷得到調整,此外,人類的活動也在一定的空間和一定尺度上影響著水循環,比如目前“人工增雨”已經成為人類向天空這個天然大水庫索要水源以緩解旱情、解決淡水資源緊缺的重要手段和方法,研究水循環與人類的相互作用和相互關系,對于合理開發水資源,管理水資源,進而改造大自然具有深遠的意義,不過,人類活動也不斷改變著自然環境,越來越強烈地影響水循環的過程,人類構筑水庫,開鑿運河、渠道、河網,以及大量開發利用地下水等,改變了水的原來徑流路線,引起水的分布和水的運動狀況的變化,農業的發展,森林的破壞,引起蒸發、徑流、下滲等過程的變化,城市和工礦區的大氣污染和熱島效應也可改變本地區的水循環狀況,我國水資源的總量不少,但人均、畝均水資源量很少,我國水資源總量為28124億立方米,其中河川、徑流27115億立方米,少于巴西、前蘇聯、加拿大,居世界第四位,但我國人均水量只有2350立方米,只有世界人均占有水量的27%,根據149個國家按1990年人口統計的人均占有水量由多到少排列,中國排在第110位,可見我國也是一個嚴重缺水的國家,水是人類生命的資源,是動、植物的好朋友,但據專家統計:地球在2100年,地殼上的水將會給人類用光!可目前仍有很多人不留意水是多么的珍貴,我們應該警告這些人:不應該把寶貴的水資源白白地浪費掉,應該依
據水的物態變化規律和循環特點,努力建立節水型社會,有效地利用生命之水,滋潤綠色的生命,滋潤人類共同的家園!
讀完此文,請同學們牛刀小試一下:
1、大氣中的水蒸氣主要來自地球表面,江河湖海中的水,潮濕的土壤,動、植物中的水分,時刻被
到空氣中變成氣態,寒冷地區的冰雪,雖然溫度遠低于0℃,但也在緩慢地______這些水蒸氣進入大氣后,成云致雨,有的______變為霜,有的______形成露,然后又返回地面,滲入土壤或流入江河湖海,
2、液態的水??梢訽_____為固態的冰,也可以______為氣態的水蒸氣:氣態的水蒸氣可以
為液態的霧、雨、露,也可以______為固態的冰晶、雪、霜;而固態的冰、雪、霜可以為液態的水,也可以______為氣態的水蒸氣,因此雨、露、霜、雪是水循環過程中的產物,
3、如圖是大自然中水循環現象的示意圖,江、河、湖、海以及大地表層中的水不斷地蒸發變成水蒸氣,當含有很多水蒸氣的空氣升入高空時,水蒸氣的溫度降低凝成小水滴或凝成小冰晶,這就是云,在一定條件下,云中的小水滴和小冰晶越來越大,就會下落,在下落過程中。小冰晶又變成小水滴,與原來的水滴一起落到地面,這就形成了雨,
(1)請依次寫出上文劃線處涉及到的物態變化的名稱______、______、______;
(2)上面三種物態變化中,屬于吸熱的是:______;
4,下面關于云、露、霧、霜形成的敘述中,正確的是( ),
A、云是水蒸氣升入高空時,溫度降低凝結成小水滴和凝華成小冰晶而形成的
B、霧是浮在浮塵上的空氣液化形成的
C、露是云中的小冰晶熔化形成的小水滴
D、霜是空氣中的水蒸氣先液化為小水珠,而后又凝固成小冰晶
5、冬天,小剛的奶奶早晨將洗好的衣服拿到室外晾曬,小剛發現晾曬的衣服在冒熱氣;中午,他放學回來,發現這些衣服變硬了;傍晚,奶奶將衣服收到室內,小剛發現衣服干了:過了一會兒,一小部分沒干的地方又濕了;第二早晨,小剛又發現本來濕的又干了,討論一下上述情景中有哪些物理現象?
6,我國屬于缺水國家,節約用水應從我做起,請你寫出日常生活中的兩項節水措施,
1超壓出流造成的損失
建筑給排水工程中,給水配件的超壓出流會對給水系統中的水量正常分配造成一定程度的破壞,使用水工況受到影響,并且超壓出流所排出的水量也沒能產生應有的效益,而形成水資源的浪費。一般情況下,因超壓出流而造成的水量損失,不會被使用者發現和重視,屬于隱性的資源浪費。雖然,目前在建筑工程的施工中,大多都會采用節水龍頭,此類型的設備能夠做到一定程度的減壓節流,可是如果給水系統的設計不夠合理,還是不能有效的解決超壓出流的現象。我國目前正處于基礎設施建設的大規模發展進程中,如果這樣的浪費在不同建筑設施中都有輕重不一的存在,則累積起來也是一項非常重大的損失。
2管路和閥門泄露造成的損失
管路和冷門的泄露,是日常生活中非常常見的浪費現象,經??梢园l現在道路兩旁的輸水管路的連接處或者閥門井處出現程度不一的泄露,而以此推斷在深埋入地下的輸水管路中一定也大量存在這樣的現象。分析其原因主要為管路年久失修沒能及時進行更換和維修,或者直接就是由于閥門或其它部件的質量存在問題所導致,使大量的水資源白白消失。在日常的生活中,有很多群眾會反映用水配件的損壞問題,其中較多的情況如浮球閥等配件的損壞,由于此配件的質量低下使其在使用中不能良好的發揮其功能,造成于配水系統的溢流管處的大量水流失,根據有關資料顯示,存在滲滴的出水頭每日大約會造成水資源浪費達到75升左右,損失之大使人痛心。
二、建筑給排水節水措施
1合理選擇熱水循環方式
導致熱水干管循環造成損失的因素很多,如施工方法不當與管理不善及工程設計本身就存在問題等。針對熱水循環的設計階段,選擇怎樣的熱水循環方式是左右冷水量大小的重要因素,在當前的通行規范中,主要有三種方式可以選擇,包括干管循環和立、干管循環及支管、立管、干管循環。通過觀察和分析可以得出結論,在其中造成水資源損失最為嚴重的形式為干管循環,怎樣改善干管循環的浪費程度已經是當前非常重要的研究課題,并且根據這一問題,已經采取了一些措施和進行了一些嘗試。還是以我市某服裝廠的職工浴室為例,自察覺到循環系統的浪費情況之后,廠管理人員積極的采取了對浴室水循環系統的改造工程,在循環系統中,增加了回水管的設置,通過專門人員的分析和計算,平均每月可以取得減少水資源損失45m3的顯著成果。通過目前的考證可以得知,以支管、立管、干管循環的方式進行熱水循環是最為節約的方式,可以卻會造成很大程度的成本增加,在實際的操作中,還沒有條件做到使全部的熱水供應系統采用這種設計。但是對于多層建筑結構定時熱水供應來說,如果選擇立管、干管循環的方式,還是相對來說容易做到的,并且對水資源的節約也有很明顯的效果。所以,基于以上的考慮,應該在進行集中熱水循環系統的設計施工時,盡量優先選擇立管、干管循環的方式,如有條件則更應該選擇支管循環的方式。
2嚴格控制超壓出流
為了達到對隱形水資源損失的最大控制程度和有效利用不資源的目的,應該嚴格控制超壓出流的現象,其中最為有效的方法應該是對系統配水點的壓力進行合理控制,具體來說可以從以下方面進行考慮:
(1)科學分區。在國家的有關現行規范中有明確的規定,高層建筑供水系統的分區,要以材料性質、設備性能、管理維護和建筑層數等條件與外部給水管網的壓力相結合進行合理的確定,居民樓和賓館等設施在豎向分區的最低配水處的靜水壓力應該保持在300--350kpa,而辦公樓應該保持在350--450kpa。在實際的工程施工中,一定要依據建筑的層數和高度與設備性能及外部供水壓力等情況進行優化設計來確定最優的給水分區壓力值。
(2)以水箱供水做為主要供水方式。應該考慮當市政管網無法達到供水能力時,選擇以水箱的方式進行供水,具體的措施為;水泵至水箱及水池水泵供水方式。此方式的主要優勢為水壓平穩并且供水相對可靠,能夠因各個配水位置的壓力變化不大而更加有利于水量的節約。
(3)增加減壓裝置。通常來說,浴盆的出水部件的標準為6—10M,而其它各位置部件的流出頭不能高于6M,所以當入戶水壓達到10M而最小水壓處達到6M時就能夠達到居民的使用標準。如果大于以上標準,則造成超壓出流。針對這一情況,應該考慮于入戶管位及水表之前進行減壓裝置如節流塞等設備的安裝,而達到控制超壓出流的目的。
3合理設計水表設置及加強部件的質量管理
(1)增加居民供水系統中的水表裝置。水表是進行用水分析及水量平衡檢測的重要工具,所謂水量平衡檢測就是用水部門對本部門的供水系統進行檢測,依據出、入水量的平衡關系來進行計算和分析的過程。當前,在有關的節水條例中,對用水分析和水量平衡檢測都有非常明確的規定。如果在居民生活小區中適當增加入戶水表,并與水量平衡分析相結合,能夠非常明確的對系統中的漏水情況進行發現和排查。從而達到盡快發現問題,迅速采取措施,最大程度減少漏水現象的目的,相信會對節水工作起到積極的作用。
(2)嚴格控制供水部件的質量。如果水表等計量設備的質量低下,數值偏差過大就會對供水單位及用水戶的利益造成破壞,更為嚴重的是,還會對造成很多節水措施不能收集有效依據的后果,從而使水資源的使用情況和浪費程度不能做到充分掌握,使節水措施的制定缺少了科學的數據參考。而通過對一些主要城市的調查資料的了解可以得知,居民生活小區中因閥門的質量不能達標或是長時間得不到更換和維修等原因,使閥門損壞而無法正常關閉的情況大約達到全部用戶的65%以上,隨著全社會對建筑節水工作的重視程度不斷提高,和用水價格的上浮使居民對準確計量水量的要求提高等情況,就更加應該重視對于建筑給排水系統施工的配件質量的控制和管理,相信國家有關技術監督部門一定會在最短的時間內,作出有關的質量管理規定和控制手段。作為建筑單位,應該嚴格掌握采購途徑,選用正規廠家產品,發現供水配件不能達到要求標準,要堅決拒絕使用。同時政府部門也要積極進行節水配件的推廣和群眾節水意識的培養。
三、建筑給排水系統的節能措施
節能是經濟建設中的一個重要環節,在建筑給排水系統的設計和施工中,應該隨時將節能理念貫徹其中??傮w說來,建筑設施熱水供應系統能夠利用的節能方法有以下幾種:
(1)控制使用溫度,由于熱水于供水管路和供水裝置中的熱量流失同配水點所要求的水溫為正比,如果適當的將使用溫度降低,則可以起到良好的節能效果。
(2)減少熱水的損耗,應該在保證正常使用的基礎上,控制熱水的流量,充分利用高效的保溫材料來使熱流失減少,使換熱器的導熱能力提升,善于進行新型能源的開發和利用。
(3)太陽能的使用,應該得到充分的重視,太陽能是一種安全無污染并且取之不盡的自然能源,應該大量的使其作用于熱水供應系統。其中最為常用的加熱方式有真空管式和熱管式兩種。在太陽能熱水供應系統的設計施工中有以下一些注意事項,包括嚴寒地帶需要進行安全可靠的防凍處理;集熱器的使用要依據建筑工程的實際情況綜合抗寒要求和抗熱沖擊性能要求及承壓能力要求等進行選擇;集熱運行要根據實際情況結合串、并聯的措施來達到使水流平衡的目的;在一些特殊情況下,可以選擇適當的輔助加熱方法。進行太陽能熱水系統的設計應與建筑設計同時運行,使管路走向與管井的設計與建筑設計充分溶合。設計施工時要事先進行集熱器安裝與維護的通道和平臺的預留。正確評估其荷載和安全驗算。向結構建筑施工隊伍提供集熱器的準確參數,使建筑結構施工過程中,能夠合理的進行預埋件及各種預留孔洞的設置。