水循环的方法精品(七篇)

序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇水循环的方法范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。

篇(1)

关键词：地图；问题；探究式；新课程

教育家施瓦布指出“如果要学生学习科学的方法，那么有什么学习比通过积极地投入到探究的过程中去更好呢？”这句话体现了普通高中地理新课程的理念之一：“重视对地理问题的探究。倡导自主学习、合作学习和探究学习。”

地理课程标准还要求学生“学会阅读和使用地理图表”技能。“无图不成课”，地图和地理教学始终相伴是地理教学的一大特点。因为地理事物的空间性很强，有动态和静态、无形和有形、平面和立体、孤立和综合、分散和集中、具体和抽象等区别，教师常常要在课堂上以最简炼的笔法通过绘制各种形式的示意图来进行说明，把复杂的地图、地理事物、地理现象及其地理过程简明化。据有关研究表明：在接受知识方面，如果仅仅是听，获得的知识能记住30%左右，如果加上绘画、填图等操作活动，学生学习的兴趣更浓，获得的知识更加精确，印象更加深刻，对知识的掌握可以上升到70%左右。

在教学中，教师可以利用地图导入新的素材或将地图作为载体，构建“地图―问题”探究式教学模式：即学生在一定的问题情境中，借助老师、同学提供的信息帮助，利用教材的图像，围绕问题，收集、加工、处理信息，以类似科学探究的方法，或独立探索，或协作讨论，或在老师指导下，最终通过自主学习、探究学习、合作学习等方式，得出问题结论，获得新知识。它充分发挥课本图像的功能和教师的主导作用，注重知识的产生、发展过程，能使学生在解决问题的过程中积极探索，提高自己的思维品质，发展学生的地理思维能力。

运用“地图―问题”探究式教学，根据学科知识的逻辑联系，步步设疑，激发学生强烈的求知欲望，将教学内容据图设计成一系列的“链条式”的问题，启发引导学生用眼、脑、口、手各种器官据图来学习地理，教学活动以地图探究贯穿始终。该模式教学基本流程如下：

例如执行新课程标准“运用示意图，说出水循环的过程和主要环节，说明水循环的地理意义”教学时：要求通过对水循环的学习，学生能够自己绘制水循环示意简图，并能用简练的语言描述其主要环节和说明水循环的地理意义，达到培养学生读图获取信息能力和增强其运用图表分析问题的能力。

一、提出问题：创设问题情境，发现、提出问题，结合教学目标并使问题定向

教学内容呈现形式问题化。“学起于思，思源于疑”，创设问题情景，激发学生对地图的研究兴趣，确定探究的切入角度。

例如教学引入：欣赏古诗“黄河之水天上来，奔流到海不复还……”提出问题：“你知道吗？其实从地理学的角度来看，这千古流传的佳句，却隐藏着一个巨大的错误，你知道错在什么地方吗？违背了地理学中的什么原理？”问题激起学生探究的兴趣，通过观察教材中水循环示意图，从地理角度给名句找错，进入水循环相关内容的学习。

二、探索问题：对生成的定向问题，进行自主探究（个体与集体合作学习），分析、解决问题，并掌握科学方法

问题要始终围绕探究目标，要与地图信息发生联系，要较清晰体现各地理要素或事象之间的逻辑关系，从而利于探究过程的推进。课堂上教师学生共同围绕某一目标开展讨论探究式的学习，学生在教师指引下，自行据图讨论分析，或填绘说图，或图的变式训练来探究问题，教师根据学生探究过程不断出现的问题采取相应的点拔和调控。

例如生活在美丽的桂林漓江边的学生，从生活实例分析，提出问题“漓江水流入大海后，又通过哪些环节回到漓江”，学生讨论分析后在黑板画出漓江参与的水循环简图。

学生探究问题“井水不犯河水”，展开讨论引出桂林的地下水、榕湖等陆地水体及生物参与水循环，学生在黑板板图上补充水循环的环节，理解了海陆间水循环的过程。

学生继续讨论水循环示意图是否完善，联系内流河流域，在板图中补齐环节，培养学生水循环的整体意识和综合思维能力。学生从局部的水循环来理解陆地间和海陆间的水循环，自主构建水循环的知识，培养学生从整体到局部分析问题的能力。

三、拓展问题：对探索的问题及时反馈，在验证中得以解决，并进一步拓展问题，使学习的知识系统化

学生应获取资料和进行必要的观察，提出解决问题的假设。推断何种假设能解决问题，提出解决问题的方法。

例如假设真的“黄河之水天上来，奔流到海不复回”，即黄河断流了会带来哪些不利影响？原因是什么？学生展开合作讨论，教师适时引导学生从自然和人文两个方面分析应采取什么措施。比较所提措施的合理性和可行性（生态措施、工程措施、气象措施、生产措施、协调措施等）。学生通过探究活动得出水循环的意义并认识到人类活动可以对水循环的环节产生影响。

四、解决问题

教师采用多种形式训练学生的各种能力，使学生对所学知识的应用达到深刻理解，实现知识的拓展与迁移。例如课堂教学结束后，及时读“水循环示意图”训练，完成下列要求：

（1）图示水循环的类型是。

（2）A为水循环中的环节，它对海洋和陆地的作用是。

（3）促使这种水循环运动的能量是能和能。

（4）在B处大量抽取地下水，可能会造成等环境问题。

（5）节约用水；保护水源；控制地下水开采量；跨流域调水；雨季回灌；加强山区植被保护和恢复。

篇(2)

教学本质到底是什么？现代不少教育学家认为“教学是师生双方共同活动，由教师的教与学生的学组合起来的共同活动过程”，进而认为教学的本质是“对话”、“交流”、“沟通”，教学是一种学习的活动，本质上是学而不是教。在新课程背景下，教学本质更是以教师指导下的学生主动学习为基础，以新型师生关系为纽带，通过教师、学生与教学目标、教学资源、教学媒体的交互作用而使学生在知识能力、情感态度、创新精神等方面都得到主动发展的一种有组织、有计划的育人活动。由此可知，新教学的本质在于育人，即引导学生主动地学习，使之在知识能力、情感态度、创新精神等方面都得到主动发展，成为具有鲜明个性的人。但目前不少课堂教学中，知识是“死”的，是客观存在的，教学设计往往侧重于发挥教师的主导作用，学生是课堂的旁观者，没有积极参与，没有自己的经历和体验，通过“别人”（教师或书本）陈述话语获得知识，这样获得的知识是机械的，学生不懂得应用。学生的思维能力、学习积极性、主动性都未激发出来。还有一种情况，对于新课改，一些教师过多沉浸于新的教学形式、教学手段的变革中，但却忽略了教学的真正本质与意义。如果失去本质，仅有形式，岂不等于无源之水、无本之木？曾听过这样一节课，上课教师花费了大量时间制作多媒体课件，准备了十几张卡片，并采用小组合作、探究发现、活动教学等多种新型的教学形式，一节课热热闹闹，但是最基本的教学目标却不清晰，尚未落实。这种现象在当今课堂中并不少见，看似热热闹闹，但却忽略了教学本质，这是很值得警醒的。

二、探寻、理解学习意义，为学生创造有意义的学习经历

“学者，觉也”（《礼记·王制》）、“学而不思则罔，思而不学则殆”（《论语·为政》）、“学莫贵于自得”（程颐）、“思之自得者真，习之纯熟者妙”（明代学者王廷相），分别是古圣先贤对于学习的真义、原则、方法、功能的经典性表述。要实现意义学习，首先要激发学生兴趣和需要。人本主义学习理论认为：“所有学生都有学习动机，而如何使所有学生的学习动机，专注于为他所设定的学科，显然是教学成败的关键所在。”因此教师在教导学生学习知识之前，必须设身处地从学生的立场出发，提出并尝试回答这样的问题：“我们为什么要学习？”只有学生认为，学习是有意义和价值的，所学知识正符合他们的成长需要，且有能力学习，有能力达到教师对他们的期望程度，他们才会自愿读书求知，不会因失败而退缩，不会不敢于尝试。所以不管是哪种学习，都希望学习不是一个痛苦的过程，而是快乐、有意义的：学习应该既能贴近社会生活，符合学生能力水平，又能从中感受快乐、有所收获。然而有的学生深感学习痛苦、不知学习的意义何在，作为教师就很有必要思考怎样学习才是有意义的。

国家新课程培训中心曾对北京市和海南省的中学生就有关学习意义进行问卷调查。对学生的想法进行分类，并适度提炼，发现对学生来说有意义的学习至少包括三个要素：有趣、有效、有用。学生学习中对这三个要素的追求符合学习心理发展规律，同时也与教学本质一致。怎样让教学变得“有趣、有效、有用”，在课堂上回归教学本质，让学生积极参与学习，为学生创造有意义的学习经历，下面以“水循环”一课为例略作探讨。

三、“有趣、有效、有用”的课堂教学策略——以“水循环”为例

“水循环”一课尝试回归教学本质，可很好体现学习意义和地理学科应用性，是一节“活”课。对学生而言，在这节课中他们可以感受到自己是主体，因为老师要求学生运用示意图，说出水循环的过程和主要环节，说明水循环的地理意义。所有教学环节都需要学生自己观察、探索和思考才能完成，教学始终在触动“我”、给我“看”、让我“做”、看“我”的、检验“我”等过程中进行。创设的情境和带思考性的设问也使学生进一步产生浓厚的学习兴趣和探究欲望。

1.解读课标要求，确定教学目标

本节课课程标准要求：“运用示意图，说出水循环的过程和主要环节，说明水循环的地理意义”。对课标的解读可分四步，先对两个关键词做解析：“过程”即事物发展所经过的程序、阶段；“环节”即相互关联的诸多事物之一。然后将课标分解成如下学习目标。描述水循环的过程；掌握水循环各环节的特点及其相互关系；理解水循环的地理意义；运用水循环知识解释地理现象，提出解决地理问题的方法。

2.落实学习目标，紧抓“过程”和“动态”

从地理环境整体性和差异性角度分析水循环动态过程，可设计独具匠心的四个层层递进的教学环节，培养和考查学生地理观察能力、地理关联思维能力及文字表达能力。

首先呈现一幅立体的水循环大环境图（图1）。引导学生观察并思考以下问题，如水体的种类、水的三态，然后要求学生观察水循环环节，让学生对水循环有直观感知，并在大脑中留下海陆空水循环宏观画面。其二，在学生对水循环环节和水循环过程有一定了解的基础上，进一步要求学生读水循环示意图（图2），思考并回答以下问题：“海上内循环、海陆间循环、陆地内循环彼此之间是怎样关联的？为什么把海陆间循环叫作大循环，是因为它的循环水量大还是范围大？抑或其它原因？”此处值得借鉴的是让学生认识到水循环过程是一个整体，再从几个设问找出三者的差异性，加强学生对三种类型水循环关联性的认识。其三，让学生归纳出水循环的主要环节，并分析每个环节的主要影响因素。其四，让学生尝试简单描述水的循环过程，并写在学案上。同时要求学生参看书本描述，纠正学生表述口语化的错误。

3.拓宽思维空间，培养地理能力

在学生归纳出水循环的主要环节后，要求学生思考并分析每个环节的影响因素，充分体现地理环境各要素的内在联系，进一步拓展学生地理思维，让学生真正把知识连贯起来，学会分析各地理要素的关联性。学生也可以得出结论：水循环是动态的，影响因素是动态的，影响因素的变化会导致水循环环节的变化，从而影响水循环。

在讲述水循环地理意义这一环节时，可出示大量与水循环相关的地理景观图片，让学生先直接感受水循环造成很多地理现象和地理景观。同时也让学生从理性的认识过渡到现实世界，并要求学生学会用所学知识去解释其地理现象的成因，用文字归纳水循环的地理意义。这一环节不仅测试学生归纳能力，也提醒学生透过地理现象看本质，并指导其学会用地理语言描述地理特征。

4.重视教学评价，凸显地理学科价值

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关键词：流域 水循环 水文 分布式 模型 WEP

一、分布式流域水循环模拟的意义与作用

地球环境变化和人类活动的影响改变了水的自然循环规律， 加剧了我国水资源的供需矛盾，许多地区出现了水环境与水生态恶化的严重局势。地表水、地下水及人工侧支循环水等各类水资源转化频繁，狭义的水资源概念与传统的水资源评价方法已显不适。

20世纪80年代中期以来，随着计算机技术、地理信息系统和遥感技术的发展，从水循环过程的物理机制入手并考虑水文变量的空间变异性问题，即分布式流域水文（水循环）模型或称“白箱”模型的研究在国内外受到广泛重视，涌现出许多分布式或半分布式模型，如SHE模型、IHDM模型及TOPMODEL模型等（参见文献1）。另外，全球大循环（GCM）研究对陆地地表过程模拟提出了越来越高的要求，土壤-植物-大气连续体（SPAC）研究受到重视，出现了各类SVATS（土壤-植物-大气通量交换方案）模型，从另一方面加强了水循环的研究。本文使用“流域水循环模拟”而不是“流域水文模拟”，意在强调需要将流域水循环系统的所有要素过程联系起来研究而不仅仅是产汇流模拟。

分布式流域水循环模拟能够回答水在时空间上如何移动和转化、什么样的工程与管理措施才能减少无效耗水以及人与生态如何分水等问题，而且其模型参数具有物理意义、可根据测量和下垫面条件进行推算。因此，基于物理机制的分布式流域水循环模型的研究与开发具有重要意义，在以下几个方面具有不可替代的作用：（1）预测未来环境变化下的流域水资源演变趋势，（2）分析人类活动的影响与各类对策的效果，（3）借助各类遥测技术在缺乏地面观测资料流域进行水文分析与预测，（4）为流域水资源评价与配置、洪水预报调度、水环境评价、水土流失监督治理及水生态环境分析等各专业应用提供强力支持。

二、WEP模型的开发与验证

本文作者从1995年起从事分布式流域水循环模拟研究，开发了网格分布式流域水循环模型WEP (Water and Energy transfer Process) 模型（参见文献2至4）。该模型以长方形或正方形网格为计算单元，便于使用GIS和卫星遥感数据，并具有物理概念强、计算精度高和速度快等特点，已在日本谷田川等多个流域得到验证，正在日本战略性创造研究推进事业项目(CREST)“都市生态圈、大气圈和水圈中的水量能量交换”课题中使用，并正在我国的几个流域进行验证中。WEP模型2002年10月获日本国著作权登录，并可从互联网上下载，详见pwri.go.jp/team/suiri/yata-r/index_e.html。虽然WEP模型还包括水质模拟模块，受篇幅所限，这里仅就WEP模型的水循环模拟部分的开发与验证情况做简要介绍。

1．1 WEP模型的开发 为提高计算效率，WEP模型对非饱和土壤水运动的模拟采取了比SHE模型简化的算法，但强化了对植物生态耗水与热输送过程的模拟，对水热输送各过程的描述大都是基于物理概念。

（1）模型结构。各网格单元的铅直方向结构如图-1（a）所示。从上到下包括植被或建筑物截留层、地表洼地储留层、土壤表层、过渡带层、浅层地下水层和深层地下水层等。状态变量包括植被截留量、洼地储留量、土壤含水率、地表温度、过渡带层储水量、地下水位及河道水位等。主要参数包括植被最大截留深、土壤渗透系数、土壤水分吸力特征曲线参数、地下水透水系数和产水系数、河床的透水系数及坡面和河道的糙率等。为考虑网格内土地利用的不均匀性，采用了“马赛克”法即把网格内的土地归成数类，分别计算各类土地类型的地表面水热通量，取其面积平均值为网格单元的地表面水热通量。土地利用首先分为水域、裸地－植被域、不透水域三大类。裸地－植被域又分为裸地、草地与耕地、树木3类、不透水域分为都市地表面与都市建筑物。另外，为反映表层土壤的含水率随深度的变化和便于描述土壤蒸发、草或作物根系吸水和树木根系吸水，将裸地－植被域的表层土壤分割成3层。

（a）

（b）

图-1　WEP模型的结构：（a）网格单元内的铅直方向结构，（b）平面结构

WEP模型的平面结构如图-1(b)所示。首先，为追迹计算坡面径流，根据流域数字高程（DEM）及数字化实际河道等，设定网格单元的汇流方向（落水线）。然后，将坡面径流沿着落水线用1维运动波法由流域的最上游端追迹计算至最下游端。关于各支流及干流的河道汇流计算，视有无下游边界条件采用1维运动波法或动力波法由上游端至下游端追迹计算。地下水流动采用多层模型进行数值解析，并考虑其与地表水、土壤水及河道水的水量交换。

(2) 水循环过程的模拟。蒸发蒸腾包括植被截留蒸发、土壤蒸发、水面蒸发和植被蒸腾等。WEP模型按照土壤-植被-大气通量交换方法(SVATS)、采用Penman-Monteith公式详细计算了蒸发蒸腾。由于蒸发蒸腾过程和能量交换过程客观上融为一体，地表附近的辐射、潜热、显热、热传导及地表温度的计算不可缺少。为减轻计算负担，热传导及地表温度的计算采用了强制复原法(FRM)。GREEN-AMPT入渗模型物理概念明确，所用参数可由土壤物理特性推出，并已得到大量应用验证，因此，WEP模型采用GREEN-AMPT铅直一维入渗模型模拟降雨入渗及超渗坡面径流。GREEN-AMPT模型仅适用于降雨入渗过程。而非降雨期的表层土壤(通常是非饱和状态)水分量的再分配将影响到降雨入渗时的初期水分量、土壤和植被的蒸发蒸腾和对浅层地下水的补给等，为减轻计算负担，WEP模型将表层土壤分成数层，按照非饱和状态的达西定律和连续方程进行计算。 在山地丘陵等地形起伏地区，同时考虑坡向壤中径流及土壤渗透系数的各向变异性。地下水流动采用多层模型进行数值解析。浅层地下水运动按照BOUSINESSQ方程进行二维数值计算，源项包括表层土壤的降雨补给、地下水取水、深层渗漏及地下水溢出(或来自河流的补给)等。在河流下部及周围，河流水和地下水的相互补给量根据其水位差与河床材料的特性等按达西定律计算。为考虑包气带层过厚可能造成的地下水补给滞后问题，在表层土壤与浅层地下水之间设一过渡层，用储流函数法处理。另外，WEP还考虑了雨水人工储留渗透设施的模拟、防灾调节池的计算及水田的模型化等。

2．2 WEP模型的验证

WEP模型先后在日本东京的多摩川中部流域（578 km2）、千叶县海老川流域（27 km2）及茨城县谷田川流域（166 km2）得到验证和应用。其中，海老川流域是高度都市化的流域，谷田川流域是农地与人工林地为主的自然流域，多摩川中部流域是半都市化半自然的流域。WEP模型的模拟结果示例见图－2至4。可以看出，WEP模型不仅对流量，而且对地下水位及土壤水分等均有良好的模拟结果。验证后的WEP模型曾用来分析都市化对东京都水热收支及水热通量的空间分布的影响，评价雨水人工储留渗透设施和防灾调节池对流域水循环的改善作用，研究水田的维持河川枯水流量及滞洪效果等（参见文献2至4）。

WEP模型具有较高的计算效率。以谷田川流域的计算为例，共有16661个计算网格单元，计算时段步长采用1小时，在CPU为1.4GHZ的微机上，一年的计算时间约为3小时。

图－2 WEP模型的流量模拟结果示例（谷田川流域）

图－3 WEP模型的地下水位模拟结果示例（海老川流域）

图－4 WEP模型的土壤水分模拟结果示例（海老川流域）

转贴于 三、分布式流域水循环模拟面临的难题与对策 分布式流域水循环模拟在我国推广应用所面临的主要难题有：（1）水文变量及参数的空间变异性与尺度问题。我国流域尺度大、人类活动影响深。可根据流域不同地区的地形地貌特点，分区选取不同的计算网格步长，然后根据网格内土壤等参数的概率分布规律考虑其空间变异性对产汇流的影响。（2）水循环的动力学机制的描述和计算量大之间的矛盾。水循环的许多过程如降雨时的入渗和地表径流过程变化快，描述这些过程常需要日以下的时间步长。如果所有过程所有时期均采用很短的时间步长，计算量将很大。因此，采用变时间步长，即针对不同过程及同一过程的不同时期采用不同的时间步长，将是缓解矛盾的对策之一。（3）下包气带过厚滞后了降雨对浅层地下水的补给问题。我国许多地区特别是干旱半干旱地区的浅层地下水位往往很深，和地表之间存在很厚的包气带，滞后了降雨对浅层地下水的补给。可通过典型调查和观测，采取滞后曲线法、储留函数法等方法来解决。（4）资料收集难与数据不足问题。分布式水循环模拟需要大量的基础数据。虽然我国的水文气象观测、地质调查与资料整编等基础工作开展较早、质量较高，但目前仍存在资料收集难与数据不足问题。

四、结束语 分布式流域水循环模拟和GIS、DEM和各类遥测技术相结合，解决水资源评价、洪水预报调度、水土流失、水污染以及水生态等各种生产实际问题，近年来已成为跨学科的国际研究前沿。国际水文学会（IAHS）2002年将“观测资料缺乏流域的预测（PUBs）”提议为下一个国际水文十年研究计划。欧美国家已开发出分布式流域水循环模拟与流域水资源管理、污染物运移或土壤侵蚀流失计算等耦合的应用系统，如美国USGS 的MMS 系统、欧洲的SHETRAN模型等。因此，加快开发适应我国自然地理特征与气候特点的各类基于GIS的耦合式应用系统显得十分重要。此外，考虑到我国流域尺度大、人类活动影响深、环境复杂多变的实际情况，虽然传统的以率定参数为本的集总式水文模型无法客观地描述产汇流机制和预测人类活动带来的影响，但完全按数学物理方程模拟又受计算量的限制和尺度问题的困扰，因此基于物理概念和变时空步长的分布式流域水循环模型将是未来的发展方向。

参考文献 [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

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关键词 分布式水文模型；水土保持；水文水资源效应

中图分类号：S157 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）03-0046-01

1 分布式水文模型的研究

由于水体存在流动性、空间变异性的特点，现阶段水文模型有两种，分别是集总式水文模型、分布式水文模型，这两种水文模型最大的不同是其水体的水利学特征分布是否均匀，根据水利学分布特征的不同，两种水文模型在概念上有着很大的差别。分布式水文模型是通过水流的偏微分物理方程来展示水体在流域时间、流域空间上的变化规律，考虑到周边环境、初始条件等数据，采用一种离散化的计算方式，对其进行分析求解。影响水循环的因素有很多，模型参数主要依靠其水体移动介质的物理特性来测量、推算，分布式水文模型可广泛应用于对流域下垫面的研究。1969年首次由国外学者研究出分布式水文模型，随着时代和科技的发展，分布式水文模型也越来越受到人们的关注，通过与计算机技术、地理信息系统技术、遥感技术等相关技术的运用，提出了分布式水文模型更多的功能与效用。

2 WEP-L模型基本原理及水资源评价口径

2.1 WEP-L模型基本原理

WEP-L模型是一种具有物理机制的分布式水文模型，通过参考WEP-L模型就能了解到自然界中水循环的各个要素模拟情况，WEP-L模型的模拟对象包括天然与人工这两种，其中天然的对象是坡面-河道的主循环过程，人工的对象则是供-用-耗-排的侧支循环过程，这两种模拟对象的耦合关系需要水量平衡、各项循环要素间的水力联系得以实现。WEP-L模型可由平面、垂直这两种结构形成，其平面结构由坡面汇流计算出各项高带高程、坡度、Manning糙率系数等，通过一维运动坡法计算流体的坡面径流，从其流域最上游开始计算，直到追算至最下游，凡是河道内存在下游条件汇流就可使用一维运动坡法。WEP-L模型垂直结构是按照从上到下的方式，其研究对象包括融雪与冰川层、植被与建筑物截留层、土壤表层、过渡带层以及深、浅层地下水层等，由于不均匀的土地利用，通过使用马赛克法计算出每种土地类型平均面积值的地表面水热通量，可反映出表层土壤含水率、土壤蒸发以及草、作物、树木根系吸水等情况，为对生态需水中土壤水作用的研究打下了基础。土壤、水面、植被蒸腾等各项蒸发量在水循环系统各要素模拟中，可参考土壤-植被-大气通量交换方法进行计算，根据地表径流的产流模式可分为超渗、蓄满，其计算方式也要有所区别，例如超渗可采用Green-Ampt模型，蓄满可采用Richards方程计算。山坡斜面土壤层计算方法可采用壤中流法来计算， 浅层地下水运动主要的计算方法是二维数值法计算，浅层地下水运动与非饱和土壤水、河水呈动态藕合关系，融化积雪的算法主要依靠温度指数法，为进一步计算出蒸腾蒸发量，可通过WEP-L模型模拟地表面-大气间能量循环过程，就能得出具体、精确的蒸腾蒸发量。

2.2 水资源评价口径

水资源有三种评价准则，基于水资源准则的有效性、可控性、可再生性又可分为三种评价口径，分别代表了狭义、广义水资源量、国民经济可利用量。本文从狭义、广义水资源口径对水土保持水文水资源效应做出评价。不重复的有效蒸散发量加上狭义水资源总量就可以得出广义水资源总量，狭义水资源其中包括地表水资源量、不重复的地下水资源量，符合现阶段水资源概念。

3 分布式水文模型应用实例研究

3.1 研究实例概况

本文以黄河重点水土流失治理区为例，主要对基于分布式水文模型的水土保持水文水资源效应进行研究，本次研究区位于黄河中游的河龙区间，其中含有三个水资源三级区，分别为河龙区间左岸、吴堡以上右岸、吴堡以下右岸。河龙区黄河干流全长约为725千米，面积约达11万平方千米，两岸有众多细小分支流汇人，黄土极厚，地形龟裂，集中降雨强度大，植被稀疏，严重的水土流失地带，生态环境极其脆弱，其也是黄河一带重要的产沙区。

3.2 分析方法

通过WEP-L模型模拟河龙区四十五年的水循环过程，并将其下垫面条件与无水土保持措施条件的水循环模拟过程进行对比，可直接反映出水土保持水文水资源效应。具体分析方法如下，首先制定出划分子流域与基本计算单元，将河龙区分为多个流域、高带等，每个高带则看作是一个计算单元。为保证WEP-L模型计算的精确性、有效性，可通过饱和导水系数、Manning糙率、地下水含水层的传导系数与给水度等进行校正。两种对比的模拟过程在保证各项参数相等时，Manning糙率会随着土地利用率而发生变化。

3.3 结果与探讨

在河龙区采用有效的水土保持措施，可使植被条件、土壤条件、局部地形与地貌等条件发生改变，这些变化反映出水循环的垂向过程、水平过程、流域水循环各项要素过程，其过程的变化就出现了各种不同的水资源量评价口径，随之形成多种水资源量评价口径。有效的水土保持措施使河龙区增多了局部蒸发量、减少了无效蒸发量、广义水资源量明显上升。河龙区采用水土保持措施，有效增加了水资源效应与土地利用率，对保护生态环境起到了积极作用。

4 结束语

综上所述，水土保持水文水资源效应就是水土保持对水体、流域、水沙等变化产生作用的结果。传统研究水土保持水文水资源效应的方法有水文法、水保法，但这两种方法都无法反映出广义水资源效应，分布式水文模型则可为研究水土保持水文水资源效应提供有力的依据。现阶段还没有找出分布式水文模型计算减沙效应的方法，但值得一提的是，分布式水文模型会是今后水土保持水文水资源效应研究中的重要工具。

参考文献

[1]史晓亮.基于SWAT模型的滦河流域分布式水文模拟与干旱评价方法研究[D].中国科学院研究生院（东北地理与农业生态研究所），2013.

[2]刘佳嘉.变化环境下渭河流域水循环分布式模拟与演变规律研究[D].中国水利水电科学研究院，2013.

[3]董雯.人类活动和气候变化对水文水资源的影响研究[D].新疆大学，2010.

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【关键词】自然循环；热水锅炉；回路分析；水动力

锅炉是一种承压的特种设备，以水为介质，产生热能。锅炉本身存在着一个能量的转换与动态的循环，这就需要对锅炉的汽相、液相循环进行计算，以保证锅炉的正常运行。现在，锅炉的水力计算，已经不用手工，基本采用计算机，输入数据后，就可以得出结果。因为锅炉的水力计算公式多、繁杂、且高次公式也多。

一、自然循环锅炉水动力的计算前的方法和步骤。

自然循环锅炉的水循环计算方法和步骤：（1）确定循环流量或流速，循环倍率，循环回路的各种压差，以及可靠性指标；（2）计算时的受热状况、工质流速、压差等参数为管组或回路的平均值，但在进行安全性校验时，需按条件最差的管子进行；（3）锅炉在通常的负荷变化范围内对水循环特性影响不大，通常只对额定参数进行计算；（4）对结构特性和受热状况基本相同的回路，可选其中一个回路进行计算。

二、自然循环锅炉的水动力基本方程的建立及形式

（1）压差法：从锅炉液位面到下集箱中心高度之间，计算的上升管压差与下降管压差相等。方程式为：，式中，――锅炉液位面到下集箱的中心高度；、――分别为上升管和下降管中工质的平均密度；、――分别为上升管和下降管中工质流动阻力。

（2）运动压头法：循环回路中产生的水循环动力，在稳定流动时，用于克服回路中工质流动的总阻力。方程式为：

（3）有效压头法：循环回路中运动压头克服上升管得流动阻力后剩余的部分水循环动力，在稳定流动时，用于克服回路中下降管的流动阻力。方程式为：

三、标准方法的水动力计算的简要步骤

标准方法的水动力计算的简要步骤：（1）锅炉的形式确定结构特性与数据模型。（2）各循环回路阻力计算；（3）各受热面吸热量分配；（4）各回路水循环计算，得出水循环回路特性曲线；（5）循环回路中最低、最高水速的计算；（6）回路中受热最弱、最强管各段吸热量计算：平均工况下管组两端压差确定；受热最弱管中两端压差计算；受热最强管中两端压差计算；受热最弱管中工作点时水速的确定；热最强管中工作点时水速的确定；过冷沸腾的校验；

四、采用水动力回路分析法和标准方法的结果比较分析

1、采用标准方法计算时，各组水冷壁管等效为一根上升管，相当于各水冷壁管的工况相同，多根下降管则等效为一根下降根，相当于每根下降管的工况相同；而采用水动力回路分析法计算时，则完全按照各单管的实际工况计算；

2、采用水动力回路分析法计算时，考虑了集箱中摩擦阻力对流量的影响；

3、由于水动力回路分析法是对各受热面中的各单管进行水动力计算，因此，可以在计算中准确地考虑受热面沿宽度和高度方向的吸热量不均匀分布；

4、在计算对流管束回路时，标准方法是通过上升管组与下降管组的横截面积比来确定上升管和下降管的数量，然后把上升管组和下降管组分别等效为单管计算；而水动力回路分析方法是根据烟气冲刷形式分配每根单管的吸热量，通过数值方法直接求解水动力回路分析方程组，得到对流管束各单管的工质流速，并可确定下降管的数量及位置；

5、采用水动力回路分析法和标准方法计算的各受热面回路平均工质流量或流速是一致的，但通过水动力回路分析法计算结果可知，对于各个受热面管最低工质流速与单管最高工质流速的相对偏差较大。

五、目前锅炉水动力计算的方式及发展：

目前，锅炉水动力的计算都采用计算机软件进行计算，非常简单。适合进行多种炉型的宽广压力范围内锅炉水动力计算。主要有以下几个方面的特点：

1、模型通用性强：可以进行对自然循环、超临界锅炉、蒸汽、热水等各种型式的锅炉进行水循环动力计算。

2、软件适用范围广：能够进行不同用途（电站锅炉和工业锅炉）、多种炉型（前后墙对冲、四角切圆、“W”型火焰、塔式、循环流化床等）、各种压力范围（超临界和亚临界）和各种循环方式（直流和自然循环）的锅炉水动力计算。并适用于锅炉的各种负荷工况。

3、可靠性强、准确性高：软件的计算结果可以细化到每个管屏的每一根管子，给出其进出口参数（包括压力、温度、焓、干度）以及管内压力降（包括总压降、重位压降、摩擦压降、局部压降、加速压降）。经过各大锅炉厂的多个工程实例验证，取得了满意的结果。

4、软件使用方便：软件界面友好，操作方便。水动力计算软件安装过程非常简便迅速。输入数据以Access文件保存，输出数据以Excel文件保存，文件的打开和保存方便。

5、程序可拓展性强：实验测量手段和数值模拟技术的不断提高有力地推动软件计算朝着更加精细准确的方向发展，有必要将最新的研究成果应用于工程计算。本软件采用面向对象的编程方式，可以非常方便地对软件中所使用的热负荷分布形式、阻力特性和传热特性公式等进行及时更新。同时，由于软件通用性强，可处理任意布置方式的汽水连接系统，其应用范围将更加广阔，目前已拓展到气化炉的水动力计算中。

六、结束语

我国目前都依照JB/T8659-1997《热水锅炉水动力计算方法》（简称为标准方法）进行热水锅炉的水动力计算，标准方法是将锅炉受热面划分成若干个管组，然后根据各个管组的平均吸热量及几何特性等参数通过图解法求出各管组的水动力工作点。此方法不仅计算过程繁琐，不能准确确定每根单管的工质流量，而且存在着图解法所固有的计算误差。为此，提出了一种可以直接计算自然循环热水锅炉各循环回路中每根单管水动力特性的自然循环热水锅炉水动力数值计算新方法。

参考文献：

篇(6)

水在自然界中有着各种各样的存在形态――云、雨、雾、露、霜、雪、冰雹、水蒸气……即水在自然界同时以液态、固态和气态存在着，而且三态之间不停地进行转化。正是因为水在通常环境条件下气态、液态、固态易于转化的特性及地球上的水分布广泛，贮量巨大，成为水循，环的物质基础，加之地球上太阳辐射的强度不均匀，以及昼夜温度的变化促成了水在自然界不断经历着三种状态及空间的循环变化，

其实水循环中物态变化与我们的生活是密切相关的，因为它促成了自然界中天气的变化，在各种天气现象中，同学们最熟悉和关注的。恐怕是云、雾、雨、露、霜、雪、冰雹等现象了，因为这些现象直接影响到人们的生产、交通和日常生活，那么，它们产生的原因和物理过程又是怎样的呢?

要弄清这些问题，首先要从云说起，在白天气温较高，大海、湖泊、河流、土壤和植物中的水蒸发后，致使空气中含有大量的水蒸气，这种看不见的气体，虽然在大气中占的比例很小，但却是造成天气变化中一个必要的“角色”，当这些水蒸气上升到较冷的高空以后，一部分液化成为小水滴，一部分凝华成小冰晶，这些大量的小水滴和小冰晶就共同组成了天空中的云，

再说雨、雾、露、冰雹、雪和霜，

雨：当天空的云越聚越多、越聚越厚的时候，云中的小水滴或小冰晶，随着气流的急速升降而上下运动，其中大水滴吞并了小水滴，壮大了自己，吞并的结果是很快增大到空气再也承托不住它的状态，这时，它便会从高空掉下来，在下落的过程中，冰晶吸热熔化成水滴，与原来的水滴一起落到地面，这就是我们经常可以看到的雨，

雾：在夜间，地面附近的空气温度较低，如果空气中含有的水蒸气较多，空气中又有较多的浮尘，气温足够低时，水蒸气遇冷便会液化成小水珠附在浮尘上，和浮尘一起漂浮在空气中，这就是雾，雾会使地面附近的能见度降低，从而容易引发交通事故，所以雾较浓的时候，我们要关闭高速公路以及机场，

露：天气较热时，空气比较湿润，当夜间温度下降时，地面附近空气中的水蒸气便会向植物的茎、叶表面放热，液化成小水滴并附着在它们的表面，这就是露，

冰雹：冰雹和雨、雪一样都是从云里掉下来的，不过下冰雹的云是一种发展十分强盛的积雨云，它和一般的云有些不同，这种云上升运动特别剧烈，常升高到几千米甚至一、二万米，且云层也特别厚，人们常把它叫做积雨云，在积雨云中，空气的上升气流挟带着大量的水汽，急速地上升到高空。然后又很快地变冷，这时水汽立即凝华成小冰晶，又从高空掉下来，经过一层温度在0℃以下但还没有冻结的冷水层，于是冷水便在冰晶上凝固，成为一层不透明的冰，这样，小冰晶变成了较大的“雪珠”，由于雪珠比一般的冰晶重，一旦上升气流较弱时，便马上下落，且表面开始熔化；如果这时它又遇到强烈的上升气流，又会使上述物理过程重新循环，如此在雪珠外面，不断地裹上一层层“冰衣”，直到上升气流再也承托不住它的时候，雪球便掉了下来，这就是我们常见的冰雹，

雪：当水蒸气上升到很冷的高空时，气温降到0℃以下，云中的水蒸气便会凝华成为成六角形的冰花。冰花不断地聚集在一起，当其所受重力足够大时，形成雪片或者雪团降落下来，这就是雪，

霜：深秋和初冬季节，由于晚上温度很低，有时可降到0℃以下。这时地面附近空气中的水蒸气在地面或植物的茎、叶上放热，凝华成小冰晶，这就是霜，霜是一种白色的冰晶，多形成于夜间，少数情况下，在日落以前太阳斜照的时候就开始形成，通常，日出后不久霜就升华了，但是在天气严寒的时候或者在背阴的地方，霜也能终日不消，它常会使农作物遭受冻害，

地球上的水圈就是如此在太阳辐射和地球引力的推动下不断地发生着丰富的物态变化和不停地运动着，促成了全球范围内水的大循环，由此把各种水体连接起来，使得各种水体能够长期存在，水循环是一个多环节的自然过程，全球性的水循环涉及蒸发、大气水分输送、地表水和地下水循环以及多种形式的水量贮蓄，海洋和陆地之间的水交换是这个循环的主线，意义最重大，在太阳能的作用下，海洋表面的水蒸发到大气中形成水汽，水汽随大气环流运动，一部分进入陆地上空，在一定条件下形成雨雪等降水；大气降水到达地面后转化为地下水、土壤水和地表径流，地下径流和地表径流最终又回到海洋，由此形成淡水的动态循环，这部分水容易被人类社会所利用，具有重要的经济价值，这正是我们平时所说的水资源，

当前人们已经把水循环看作为一个动态有序的系统，水循环对于人类社会及生产活动有着重要的意义，正是由于水循环的存在，使人类赖以生存的水资源得到不断的更新，成为一种再生资源，从而可以永久使用，使各个地区的气温、湿度等不断得到调整，此外，人类的活动也在一定的空间和一定尺度上影响着水循环，比如目前“人工增雨”已经成为人类向天空这个天然大水库索要水源以缓解旱情、解决淡水资源紧缺的重要手段和方法，研究水循环与人类的相互作用和相互关系，对于合理开发水资源，管理水资源，进而改造大自然具有深远的意义，不过，人类活动也不断改变着自然环境，越来越强烈地影响水循环的过程，人类构筑水库，开凿运河、渠道、河网，以及大量开发利用地下水等，改变了水的原来径流路线，引起水的分布和水的运动状况的变化，农业的发展，森林的破坏，引起蒸发、径流、下渗等过程的变化，城市和工矿区的大气污染和热岛效应也可改变本地区的水循环状况，我国水资源的总量不少，但人均、亩均水资源量很少，我国水资源总量为28124亿立方米，其中河川、径流27115亿立方米，少于巴西、前苏联、加拿大，居世界第四位，但我国人均水量只有2350立方米，只有世界人均占有水量的27％，根据149个国家按1990年人口统计的人均占有水量由多到少排列，中国排在第110位，可见我国也是一个严重缺水的国家，水是人类生命的资源，是动、植物的好朋友，但据专家统计：地球在2100年，地壳上的水将会给人类用光!可目前仍有很多人不留意水是多么的珍贵，我们应该警告这些人：不应该把宝贵的水资源白白地浪费掉，应该依

据水的物态变化规律和循环特点，努力建立节水型社会，有效地利用生命之水，滋润绿色的生命，滋润人类共同的家园!

读完此文，请同学们牛刀小试一下：

1、大气中的水蒸气主要来自地球表面，江河湖海中的水，潮湿的土壤，动、植物中的水分，时刻被

到空气中变成气态，寒冷地区的冰雪，虽然温度远低于0℃，但也在缓慢地______这些水蒸气进入大气后，成云致雨，有的______变为霜，有的______形成露，然后又返回地面，渗入土壤或流入江河湖海，

2、液态的水。可以______为固态的冰，也可以______为气态的水蒸气：气态的水蒸气可以

为液态的雾、雨、露，也可以______为固态的冰晶、雪、霜；而固态的冰、雪、霜可以为液态的水，也可以______为气态的水蒸气，因此雨、露、霜、雪是水循环过程中的产物，

3、如图是大自然中水循环现象的示意图，江、河、湖、海以及大地表层中的水不断地蒸发变成水蒸气，当含有很多水蒸气的空气升入高空时，水蒸气的温度降低凝成小水滴或凝成小冰晶，这就是云，在一定条件下，云中的小水滴和小冰晶越来越大，就会下落，在下落过程中。小冰晶又变成小水滴，与原来的水滴一起落到地面，这就形成了雨，

(1)请依次写出上文划线处涉及到的物态变化的名称______、______、______；

(2)上面三种物态变化中，属于吸热的是：______；

4，下面关于云、露、雾、霜形成的叙述中，正确的是(　)，

A、云是水蒸气升入高空时，温度降低凝结成小水滴和凝华成小冰晶而形成的

B、雾是浮在浮尘上的空气液化形成的

C、露是云中的小冰晶熔化形成的小水滴

D、霜是空气中的水蒸气先液化为小水珠，而后又凝固成小冰晶

5、冬天，小刚的奶奶早晨将洗好的衣服拿到室外晾晒，小刚发现晾晒的衣服在冒热气；中午，他放学回来，发现这些衣服变硬了；傍晚，奶奶将衣服收到室内，小刚发现衣服干了：过了一会儿，一小部分没干的地方又湿了；第二早晨，小刚又发现本来湿的又干了，讨论一下上述情景中有哪些物理现象?

6，我国属于缺水国家，节约用水应从我做起，请你写出日常生活中的两项节水措施，

篇(7)

1超压出流造成的损失

建筑给排水工程中，给水配件的超压出流会对给水系统中的水量正常分配造成一定程度的破坏，使用水工况受到影响，并且超压出流所排出的水量也没能产生应有的效益，而形成水资源的浪费。一般情况下，因超压出流而造成的水量损失，不会被使用者发现和重视，属于隐性的资源浪费。虽然，目前在建筑工程的施工中，大多都会采用节水龙头，此类型的设备能够做到一定程度的减压节流，可是如果给水系统的设计不够合理，还是不能有效的解决超压出流的现象。我国目前正处于基础设施建设的大规模发展进程中，如果这样的浪费在不同建筑设施中都有轻重不一的存在，则累积起来也是一项非常重大的损失。

2管路和阀门泄露造成的损失

管路和冷门的泄露，是日常生活中非常常见的浪费现象，经常可以发现在道路两旁的输水管路的连接处或者阀门井处出现程度不一的泄露，而以此推断在深埋入地下的输水管路中一定也大量存在这样的现象。分析其原因主要为管路年久失修没能及时进行更换和维修，或者直接就是由于阀门或其它部件的质量存在问题所导致，使大量的水资源白白消失。在日常的生活中，有很多群众会反映用水配件的损坏问题，其中较多的情况如浮球阀等配件的损坏，由于此配件的质量低下使其在使用中不能良好的发挥其功能，造成于配水系统的溢流管处的大量水流失，根据有关资料显示，存在渗滴的出水头每日大约会造成水资源浪费达到75升左右，损失之大使人痛心。

二、建筑给排水节水措施

1合理选择热水循环方式

导致热水干管循环造成损失的因素很多，如施工方法不当与管理不善及工程设计本身就存在问题等。针对热水循环的设计阶段，选择怎样的热水循环方式是左右冷水量大小的重要因素，在当前的通行规范中，主要有三种方式可以选择，包括干管循环和立、干管循环及支管、立管、干管循环。通过观察和分析可以得出结论，在其中造成水资源损失最为严重的形式为干管循环，怎样改善干管循环的浪费程度已经是当前非常重要的研究课题，并且根据这一问题，已经采取了一些措施和进行了一些尝试。还是以我市某服装厂的职工浴室为例，自察觉到循环系统的浪费情况之后，厂管理人员积极的采取了对浴室水循环系统的改造工程，在循环系统中，增加了回水管的设置，通过专门人员的分析和计算，平均每月可以取得减少水资源损失45m3的显著成果。通过目前的考证可以得知，以支管、立管、干管循环的方式进行热水循环是最为节约的方式，可以却会造成很大程度的成本增加，在实际的操作中，还没有条件做到使全部的热水供应系统采用这种设计。但是对于多层建筑结构定时热水供应来说，如果选择立管、干管循环的方式，还是相对来说容易做到的，并且对水资源的节约也有很明显的效果。所以，基于以上的考虑，应该在进行集中热水循环系统的设计施工时，尽量优先选择立管、干管循环的方式，如有条件则更应该选择支管循环的方式。

2严格控制超压出流

为了达到对隐形水资源损失的最大控制程度和有效利用不资源的目的，应该严格控制超压出流的现象，其中最为有效的方法应该是对系统配水点的压力进行合理控制，具体来说可以从以下方面进行考虑：

（1）科学分区。在国家的有关现行规范中有明确的规定，高层建筑供水系统的分区，要以材料性质、设备性能、管理维护和建筑层数等条件与外部给水管网的压力相结合进行合理的确定，居民楼和宾馆等设施在竖向分区的最低配水处的静水压力应该保持在300--350kpa，而办公楼应该保持在350--450kpa。在实际的工程施工中，一定要依据建筑的层数和高度与设备性能及外部供水压力等情况进行优化设计来确定最优的给水分区压力值。

（2）以水箱供水做为主要供水方式。应该考虑当市政管网无法达到供水能力时，选择以水箱的方式进行供水，具体的措施为；水泵至水箱及水池水泵供水方式。此方式的主要优势为水压平稳并且供水相对可靠，能够因各个配水位置的压力变化不大而更加有利于水量的节约。

（3）增加减压装置。通常来说，浴盆的出水部件的标准为6—10M，而其它各位置部件的流出头不能高于6M，所以当入户水压达到10M而最小水压处达到6M时就能够达到居民的使用标准。如果大于以上标准，则造成超压出流。针对这一情况，应该考虑于入户管位及水表之前进行减压装置如节流塞等设备的安装，而达到控制超压出流的目的。

3合理设计水表设置及加强部件的质量管理

（1）增加居民供水系统中的水表装置。水表是进行用水分析及水量平衡检测的重要工具，所谓水量平衡检测就是用水部门对本部门的供水系统进行检测，依据出、入水量的平衡关系来进行计算和分析的过程。当前，在有关的节水条例中，对用水分析和水量平衡检测都有非常明确的规定。如果在居民生活小区中适当增加入户水表，并与水量平衡分析相结合，能够非常明确的对系统中的漏水情况进行发现和排查。从而达到尽快发现问题，迅速采取措施，最大程度减少漏水现象的目的，相信会对节水工作起到积极的作用。

（2）严格控制供水部件的质量。如果水表等计量设备的质量低下，数值偏差过大就会对供水单位及用水户的利益造成破坏，更为严重的是，还会对造成很多节水措施不能收集有效依据的后果，从而使水资源的使用情况和浪费程度不能做到充分掌握，使节水措施的制定缺少了科学的数据参考。而通过对一些主要城市的调查资料的了解可以得知，居民生活小区中因阀门的质量不能达标或是长时间得不到更换和维修等原因，使阀门损坏而无法正常关闭的情况大约达到全部用户的65%以上，随着全社会对建筑节水工作的重视程度不断提高，和用水价格的上浮使居民对准确计量水量的要求提高等情况，就更加应该重视对于建筑给排水系统施工的配件质量的控制和管理，相信国家有关技术监督部门一定会在最短的时间内，作出有关的质量管理规定和控制手段。作为建筑单位，应该严格掌握采购途径，选用正规厂家产品，发现供水配件不能达到要求标准，要坚决拒绝使用。同时政府部门也要积极进行节水配件的推广和群众节水意识的培养。

三、建筑给排水系统的节能措施

节能是经济建设中的一个重要环节，在建筑给排水系统的设计和施工中，应该随时将节能理念贯彻其中。总体说来，建筑设施热水供应系统能够利用的节能方法有以下几种：

（1）控制使用温度，由于热水于供水管路和供水装置中的热量流失同配水点所要求的水温为正比，如果适当的将使用温度降低，则可以起到良好的节能效果。

（2）减少热水的损耗，应该在保证正常使用的基础上，控制热水的流量，充分利用高效的保温材料来使热流失减少，使换热器的导热能力提升，善于进行新型能源的开发和利用。

（3）太阳能的使用，应该得到充分的重视，太阳能是一种安全无污染并且取之不尽的自然能源，应该大量的使其作用于热水供应系统。其中最为常用的加热方式有真空管式和热管式两种。在太阳能热水供应系统的设计施工中有以下一些注意事项，包括严寒地带需要进行安全可靠的防冻处理；集热器的使用要依据建筑工程的实际情况综合抗寒要求和抗热冲击性能要求及承压能力要求等进行选择；集热运行要根据实际情况结合串、并联的措施来达到使水流平衡的目的；在一些特殊情况下，可以选择适当的辅助加热方法。进行太阳能热水系统的设计应与建筑设计同时运行，使管路走向与管井的设计与建筑设计充分溶合。设计施工时要事先进行集热器安装与维护的通道和平台的预留。正确评估其荷载和安全验算。向结构建筑施工队伍提供集热器的准确参数，使建筑结构施工过程中，能够合理的进行预埋件及各种预留孔洞的设置。