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生态水利在河道治理工程中的应用探讨论文
摘要： 随着社会经济的发展以及可持续发展理念的不断深入，在河道治理上越发多的将生态水利建设融入到工程建设当中，那么，如何在河道治理的过程中既能保证水利工程建设的合理运行还能充分的体现可持续发展原则，这是当前河道治理过程中亟待解决的问题，笔者针对河道治理过程中对于生态水利的运用，且对河道治理的可持续发展进行了相应的探究。
关键词： 生态水利；河道治理；工程；应用
众所周知，对于水资源的利用是人类得以生存的基本因素，随着现阶段我国经济的不断发展，不断的出现水资源与经济发展的矛盾，从而使得水资源在一定程度上造成了破坏。面对这一矛盾，生态水利工程建设就可谓是实现对水资源可持续发展原则的落实，由此可见，在进行河道治理的过程中，从生态的角度着手，增强对于河道的管理力度，积极应用生态水利的渠道对河道进行治理，是实现人类社会经济发展与生态环境的有效统一就的重要步骤。笔者针对生态水利建设中的河道建设中的研究为论点，从而对生态水利建设在河道治理中的应用进行了相应的探究。
1对于生态水利的探讨
河道的生态水利建设如果以“在维持有效的人文应用以及持久的自然景观与可持续发展原则的相融合”为基础，不仅可以对河道的治理形成持久以及安全性的作用，还能在实行治理的过程中，结合当地的水土状况逐渐的实现可持续发展的模式，从对当地的生态环境建设实现有效的维护。
生态水利建设是以生态学的原则为基础进行尊重生态要求以及法则的工程行为。要想实现水利建设的生态化，就要以生态的层面入手，对水利工程的建设进行不断的探究，从而建立起适应当地发展的满足良性循环的体系建设，最终实现自然和人的和谐共处。
在进行河道治理的过程中应用生态水利建设，可以大大的提升治理的效率并且也会发挥出关键的作用，从而为河道的利用制造出较高的收益。现阶段，我国的中小河流域，由于常常受到季风气候的影响，使得季节变化性逐渐的增大，那么在存储量不够的情形下，很容易使得水量蒸发，最终使得水资源的利用无法达到持续供应的目的。要想在河道治理中充分的应用生态建设，那么就要重视堤坝建设的结构、水土工程的'保养以及种植和灌溉的生产活动的影响，只有从各个层面对水源的蒸发量进行控制，才能最大程度的提升水资源的利用率，从而形成高效的经济收益。
在水利工程的建设中充分的发挥生态水利建设，可以满足现阶段的生存环境的多样化，从而逐渐的完成生态建设的和谐化构建。而在现阶段的水利工程建设中依旧会存在诸多的负面效应，不仅加重了环境污染的程度，也会对生态系统的协调发展形成破坏。这时生态水利建设的作用就可以较好的显现出来，对其充分的应用可对工程建设周边的环境实现良好的保护。
2对于河道治理过程中的生态水利建设探讨
在河道治理过程中应用生态水利建设可以使得河道的水生态保持、蓄水以及航运等环节形成良好的运行状态。从古至今间，提起河道的治理，就会想到它所包含的繁杂性和困难性。在实际的河道治理过程中，常常要考虑到各个层面的影响因素，并且使得生态建设实现良好的应用，从而改变水利建设所形成的负面状况。由此可见，在进行河道治理的过程中一定要采取生态水利的建设。在进行水利工程建设时实现生态化，就要充分的考虑可持续发展的原则，积极的协调生态环境和水利建设发展过程中的矛盾，也要对生态环境中水资源的开发不断重视，这样才将生态化的水利工程建设融入到河道的治理过程中。在河道治理的过程中将生态水利建设融入其中可以使得经济效率与生态环境实现良好的结合，最终实现水利建设的应用度最大化，也实现经济利益的最大化。
3在河道治理过程中对于生态水利建设的应用探讨
3.1维持河道蜿蜒特性，实现自然化的河流建设
在进行河道的治理过程中充分的维持河流的蜿蜒特性可以使得河道利用自身的完全程度从而使得需水量增加，在一定程度上可以使得河道的水流更强且水体容量增加，也会使得生物生存空间更为广阔。由此可见，在进行河道的治理过程中保持河道的蜿蜒特性是十分重要的，也是对生态水利建设宗旨的良好体现，且也是河道治理过程中必然的应用手段。只有充分的实现河道的生态化以及河流的自然化才能更好的使得经济与环境的和谐发展和良好统一。
3.2实现现代生态化水网工程的构建
除了实现河道的蜿蜒性，生态水网的构筑也是生态水利建设的重要环节，且要想更高效的实现现代化水网工程生态化的建设就要充分的对现代水资源网络体系进行体现。在进行现代生态化的水网工程就要将河流水系联网作为基础内容，且在工程进行之后，也可以使得对于各类水资源的进行有效的调度，从而逐渐的实现河道水利建设过程中生态环境的改善和逐步恢复。生态化水网的建设是一个具有相当程度复杂性以及庞大性的工程，那么，就要求在进行生态水网建设的过程中要实现各个层面的充分融合和考虑，只有这样才能对河流流域中的生态循环实现有序的运行，所以，生态化水网工程的建设对于生态水利建设中的作用是极其关键的。
3.3利用水生动物种群的作用实现多样性的构建
保证水生动物种群的多样性也是进行生态水利建设中的重要环节，要想实现河流内部的稳定与平衡就要充分的对流域内的物种种类以及数量进行有效的控制和提高，这样才能为河流内部的平衡发展和可持续发展进行良好的控制。例如，可以一定程度上提升鲫、鲢以及螺的数量，通过提升生物物种的数量和种类可以对流域内的垃圾处理以及浮游生物的处理实现重要的作用，运用河流内的生态环境改善手段从而最终实现整个生态的平衡和水体的净化。
3.4通过花卉的种植来提升水利生态系统的利用
要想使得河道建设中不仅具备防洪的作用，还具备美化景观的作用，就要充分的考虑生态水利建设中周围景观的建设，这就可以运用花草的种植来实现水利生态系统的完善，从而将它的利用率最大程度的提高。
4结语
通过笔者对于河道治理过程中生态水利工程运用的相关探究，可以充分的了解生态水利工程建设的重要作用，众所周知，旧式的水利建设模式在一定程度上会大大的增加环境的负担，而且也会对水资源的利用造成相应的影响，那么，要向实现河道治理与经济发展以及可持续发展的重要作用，就要积极的对生态水利工程进行应用，只要这样，才能与可持续发展的原则与社会经济的效益发展相协调，才能实现河道治理过程中的利益最大化，才能实现自然与人类发展的和谐统一。
参考文献
[1]陈勋，李梅凤，黄成业等.河道治理中的生态水利应用探究[J].中华民居，2011，12（11）：389-390.
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[3]朱昌明.生态水利在河道治理工程中的应用[J].黑龙江水利科技，2012，18（11）：200-201.
水利工程建设对生态环境产生的影响分析论文
在日常学习和工作中，许多人都有过写论文的经历，对论文都不陌生吧，论文写作的过程是人们获得直接经验的过程。那么一般论文是怎么写的呢？以下是我精心整理的水利工程建设对生态环境产生的影响分析论文，希望能够帮助到大家。
1 、影响水利工程地的局部气候
1.1 影响局部降水量
水利工程建设对气候的首要影响就是降水量，具体体现在:
(1) 降水量有所增加，主要是因为水库工程建设蓄积大面积的水，在光辐射下增加蒸发量，引起降雨;
(2) 降水区域发生变化，水库的低温效应会影响降雨区域的变化，比如库区及其邻近区的降水量可能减少，而相距一定距离的外围区则会增加; 地势高且迎风面降水增加，背风面减少;
(3) 降水时间发生变化，夏季因水面稳定低于气温，气层稳定，对流变弱而减少降水; 冬天则相反，降水增加。
1.2 影响局部气温
水利工程竣工后，因水库区与空间的接触性质发生变化，由陆地变为水面，使得与空气间的能量交换方式和强度发生改变，进而引起气温变化，水利工程所在地的局部气温会略微升高，主要表现为冬季温度升高，而夏季温度降低，夏季水利工程外围区域降温明显。同时，会降低局部的日温差和年温差。
2 、影响水利工程相关的水文系统
水利工程，特别是大型水利枢纽工程的建设直接改变了相关流域的水文状况，对整个流域差生影响。大多数水库建设于水质较好、水流急、水量较大的流域上游，水闸则建设在渠道、河道，利用闸门来控制水流量及调节水位，关闭闸门可防洪、挡潮、蓄水将上游水位抬升满足上游通航、取水等需要。
开启闸门则可泄洪、排涝、灌溉等，或根据下游用水要求调控水流量。但是，上游水利工程如过度拦截非汛期水流，则会大大减少下游的水流量，降低水位，甚至出现断流，而入海河流会因河水流量变少而淤积泥沙，导致海水倒灌严重影响农业生产。
水文系统变化主要有: 流量稳定性和频率变化; 季节性峰流丧失，流速变缓，急流消失; 水位落差变化较缓; 水量蒸发和下渗出现变化等。
3、 影响相关流域的水质
3.1 积极影响
水利工程的建设对流域的水质有一定的积极影响，主要体现在: 一是库区河道的水流速度变缓，使得浮游生物活动频繁，其产生的 CO2和水中的镁离子、钙离子、钾离子等形成碳酸化合物，沉淀水底，降低水质硬度; 二是河水停留时间较长，可使水中杂物沉降，提高水体清晰度。
3.2 消极影响
因库区内水流速度变小，降低了水体与空气交换速率，使得污染物不易扩撒迁移，最终造成复氧能力降低，水体的自净能力减弱; 水流速度变小使得水体透明度提高，有助于藻类的光合作用，如河水长时间储存，则会导致藻类大量生长而导致水体营养化; 腐烂的植被、有机物会消耗水中大量的氧气，而释放出沼气和 CO2，造成温室效应; 水体含有大量的重金属和有毒物质会造成大量沉积，不能及时得到降解，造成水体次生污染而降低水质。
4 、影响工程所在地的土壤及地质
4.1 影响土壤
水利工程建设还会对库区的土壤造成严重的影响，主要表现为:
(1) 盐碱化，这是库区蓄水后常见的土壤问题。水库的建设，会把下游区域的地水位提升，而地下水的矿化程度较高，抬升到地面后经过蒸发、日照作用，盐碱类物质留存于地表，导致盐碱化，降低了土壤的肥力;
(2) 沼泽化，因水位抬升使得植物根系过于湿润而衰败，当潜水层提升到耕作层，会导致土壤湿度加大而造成包气带破坏，造成土壤沼泽化;
(3) 浸没，水位抬高，土壤被浸没，使得土壤的通气环境变差，造成土壤中微生物活动变弱，肥力降低，影响农作物生长。
4.2 影响地质
水利工程修建在一定程度上改变了地质，会引起地质灾害的发生，主要有:
(1) 地震，因巨大体积的蓄水加大了水压，在此状况下岩层出现断裂，是岩层和地壳原有的地应力平衡被打破，加大了地震发生的可能性;
(2) 滑坡，水库蓄水后使得山坡山地的强度降低，易引发坍塌、山体滑坡等灾害。另外，一些大型水利水利工程需要大量泥土来填充，被挖掘区因受外力影响易发生坍塌和滑坡;
(3) 渗漏，主要是因为对库区周围水文环境的改变，如水库出现污染则会对周边区域及地下水造成污染。
5 、水利工程建设对生态环境的保护对策
要实现水利工程建设和生态环境的和谐统一发展，应积极做好这几点:
(1) 强化生态环境保护，提升环境的承载力。在水利工程设计中应充分遵循因地制宜的原则，将环境承载力为基础，选择最佳区域进行建设;
(2) 在实际建设中，应重视生态环境的保护。在建设的不同阶段，应采取相应的措施保护生态环境。比如: 施工前应明确各方环境保护的责任和义务，并制定严格的限污标准; 施工中，应强化生态环境的监测，对工程所在地的水体、水质、土壤、植被等进行密切监测; 在竣工后，应及时恢复被破坏的植被，保护耕地;
(3) 强化生态环境保护的监管，在建设中应严格按照我国的环境保护相关的法律、制度进行监管，对出现严重破坏生态环境的行为进行严惩。
6、 结语
总而言之，水利工程的建设直接关系到社会经济的发展，但生态环境则关乎人类的生存与生产。因此，必须充分重视水利工程建设给生态环境带来的影响，从设计、建设、使用等阶段采取积极有效的措施确保生态环境的稳定，以实现两者的和谐、健康、可持续发展。
1、建设水利工程的现状
社会经济的发展也扩大了对能源的需求量，因此加快了资源的消耗。水资源是世界上缺乏比较严重的资源，因此人们应该合理的利用水资源，防止出现浪费水资源的情况。目前我国在建设水利工程的过程中，会消耗大量的水资源，面对这一情况来说，应该运用集中化的形式合理的管理水资源，而集中管理水资源的方法就是建设水利工程，可从根本上解决水资源的短缺问题，但是随着建设水利工程的项目不断增多导致了对生态环境破坏愈发严重，因此合理的开发水资源和建设水利工程成为了当前重点探讨的重要问题，应加大对水利工程建设的探讨，寻找可消除建设水利工程对周围环境的影响的解决方法。
2、建设水利工程对周围生态环境的影响
(1)对河流区域的影响。
大型的水利工程建设往往会改变水流方向、水流量等，在进行人力建设的过程中会将钢筋泥土等通入到当地的生态环境中，因此对原来的天然河流产生一定的影响，为河道内的生态平衡带来严重影响，并且天然河道受到严重的损坏，更严重的会影响河内的生物正常生存，如果河流内常年存有泥沙，会使得河道内产生大量的泥沙，河床的高度提升，为两岸带来严重的水患问题。
(2)土壤条件发生变化。
我国北方的半湿润地区是黄色土壤，其主要原因是由于该地区土壤的水分不足，使得土壤的含有的碱性物质增高;南方为红土，其原因是由于降水量大而导致，由于土壤常年受到雨水的侵蚀，进而增加了土壤内的碱性物质。
而在水利工程施工完成嗨皮，促使当地的地下水发生了变化，因此使得该地区的土质的酸碱度发生了变化，对土壤内的含碳量带来一定的影响，使得该地区的农作物减产，当然，如果土壤环境发生了变化，将会影响该地区动物的正常生存，甚至严重的会造成动物死亡。
(3)对生物的影响。
在进行水利工程建设的过程中对生物的影响是不能避免的，随着水位的不断提高使得水流速不断变缓，在水体中的营养物质发生了沉淀，生物原本在10米时就能获得食物，现在需要20米才能获得到，因此这样严重影响了水生物的正常生存，长此以往会造成大量的水生物死亡，甚至会使得水生物出现灭绝的现象。
与此同时，水利工程的建设对陆地生存的生物也会带来严重的影响，由于本区域增加了需水量，使得陆地生物的活动范围不断减小，一些以水生物为食物的陆地生物由于加深的水的深度，加深了觅食的难度，再加上气候条件的严苛，因此对陆地生物的生存环境带来了严峻的挑战。
3、建设水利工程的.措施
水利工程的建设对我国社会经济的发展具有重要的意义，其可通过水利发电来促进我国经济的可持续发展，可通过水利进行存蓄、疏导来应对干旱和洪涝灾害。但是以往兴建水利工程的时打破了原有的生态环境，使得生态环境遭到了严重的破坏，为此应运用合理的解决方法避免产生类似情况。
(1)合理的建设监督机制。
为了能够构建良好的生态环境应在人们努力保护环境的恩同事将监督管理机制有效的引入到其中，对于当前情况来看，应严厉打击在生产过程中不顾生态环境恶化的行为。在建设水利工程前、建设的过程中、建设完成还有，应全方位的进行监督神煞，确保水利工程与生态环境的友好性。
(2)关闭或整改高污染的项目。
在一般情况下建设水利工程的过程中会使得一些高耗能的企业对其进行靠拢，，因此相关单位应将监督管理工作做好，要严格控制高污染量排放的项目，要整改和关停生产超标的企业，并向所有依托水利工程的项目收取环保税务，其中所收取的费用可用于治理该地区的生态环境，使得人们更爱护环境和水资源。
(3)建设河道生态。
水利工程的关键是河道，建设一个大型的水坝应该建设在河道的上方，因此这对生态环节产生不利的影响。所以在建设水利工程的过程中应该加强对河道保护的监视工作，特别是针对与天然河床的保护工作。在开发河道资源的过程中也应将保护责任做好，本着谁受益谁保护的原则，严格打击人为破坏河道的行为，在水利工程建设中应确保河道状况的良好性。
(4)合理的进行工程设计。
为了能够保护生态环境和人们的可持续发展为此，在现代化水利工程建设的过程中应该充分认识到保护生态环境的重要性，可通过项目的设计。施工等相关问题进行探讨和研究引导改变生态环境，可实现生态环境的良性的发展，继而可达到白虎生态环境的目的。与此同时，在水利工程施工建设的过程中，有关管理部门应该通过工程价值、环境评价等出现的相关问题进行探讨和研究，找出相应的解决方案，进而能确保我国保环境保护工作的顺利实施。
4、总结
综上所述，我国在建设水利工程的过程中会对施工周围的生态环境产生一定的影响，因此在现代化建设水利工程的过程中，应实施施工环境评价工程，深入研究和探讨建设水利工程的过程中影响周围环境的影响，运用科学的手段引导受到破坏的环境趋向良性的方向发展，继而可达到保护生态环境的而目的，同时也能减少对周围生态环境的破坏。
根据联合国报告，2007年10件最严重自然灾害中有9件与全球暖化有关，遏制全球暖化已成为人类首要任务。肉食是全球暧化的主因联合国粮食与农业组织FAO报告指出：畜牧业所排放的温室气体占18%,超过全球所有的交通工具的总排放量，肉食是全球暧化的主因。人类活动所产生的一氧化二氮（温室效应为二氧化碳的296倍）有65%来自肉食，产生的甲烷有37%来自肉食（甲烷的温室效应为二氧化碳的23倍）近期一项最重要的信息显示，每吨甲烷造成全球暖化的威力，比二氧化碳高出25倍，这是以100年来分摊计算甲烷暖化作用的平均值。然而，甲烷在大气中只停留10年就几乎侦测不到，20年后更几乎完全消失，因此，将甲烷的温室效应分摊为100年来计算，可说是大大低估了它的影响。由于我们减少温室气体的时间已剩下不到100年，最新的方式是以20年来计算，得出甲烷的温室效应比二氧化碳强72倍。列举例子：澳洲阿得雷德大学的贝瑞?布鲁克教授所详述畜牧业对环境的影响：“根据资料澳洲的养牛业、畜牧业、牛、羊，目前每年约排放三百万吨甲烷。而火力发电厂约排放一亿八千万吨二氧化碳。电厂的全球暖化贡献似乎远多于牛的贡献。然而若仔细想想，甲烷以二十年为期，效力是二氧化碳的七十二倍，再二十年就变成七十二乘以三倍，很容易算出畜牧业在那段时间对全球暖化的影响更甚于火力发电厂，这是澳洲严重忽略的事实。”让地球降温最快的方法大气中的甲烷九至十五年就会消散，但二氧化碳会滞留四十至两百年。因为甲烷比二氧化碳更快消散，暖化气候威力较强，要是没有甲烷，地球会大幅快速降温。美国加州大学柏克莱分校的寇克?史密斯 (Kirk Smith) 博士说：减少甲烷，我们就会有更多时间对抗气候变迁。他也说畜牧业是人为甲烷最大的来源，建议政府课征肉税以减少肉食。因此吃纯素减少甲烷是让地球降温最快的方法，立即见效。肉食造成粮食短缺的危机联合国儿童基金会说，每2.3秒就有一个孩童死于营养不良。但全球有90%大豆和50%谷类及85%玉米都拿去喂养牲畜。越来越多牲畜被繁殖。每天有二万五千人死于饥饿，比战争、艾滋病以及所有疾病丧生者还多。全素饮食者仅耗费肉食者 5 % 的资源，换句话说，原可喂养 20 位素食者的食物，只能喂养 1 位肉食者。肉食造成地表土壤流失的危机畜牧业目前占用地球30%的土地，其中大部分为牧场，也包括占全球可耕地33%的牲畜饲料生产用地；全球20%的牧场因过度放牧、土壤板结和侵蚀而退化；肉畜、乳畜占陆地动物生物总量约20%。据评估，在24项重要的生态系统服务功能中，有15项处于下降趋势，而畜牧业被认定是元凶之一。大量的牛羊踏在土地上，挤掉土里的空气，久而导致沙漠化。肉食造成缺水及水质污染的危机我们的湖泊, 河水混和了一堆极可怕的有毒物质，地下水已经被硝酸盐污染得很严重，而饲养场排出的废水，正是水源污染的最大凶手。据估计，人类 70 % 用水量是用在喂食经济动物。一磅牛肉：需要 2,500 加仑的水；一磅西红柿：需要 29加仑的水；一磅全麦面包：139 加仑的水。同样生产一磅食物，生产牛肉所需的水，为蕃茄的 86 倍，近全麦面包的 18 倍。肉食造成人类健康的危机1983到1989年，在美国康奈尔大学、英国牛津大学、中国疾病预防与控制中心以及中国医学科学院肿瘤研究所等多家中外权威机构精诚合作，在中国24个省市区的69个县开展了三次关于膳食、生活方式和疾病死亡率的流行病学研究。这项研究荣获我国卫生部科技进步一等奖，并被《纽约时报》称为“流行病学研究的巅峰之作”；该项研究的主要领导者T.柯林?坎贝尔教授，发表过350篇论文，荣获包括1998年美国癌症研究所颁发的终身成就奖在内的无数奖励，是世界营养学界的最重要权威之一。《中国健康调查报告》就是他积一生营养学研究心得精心打造的科普杰作，本书的基本立场——以动物性食物为主的膳食会导致慢性疾病的发生，以植物性食物为主的膳食最有利于健康，也最能有效地预防和控制慢性疾病。本书得出了非常明确的结论：动物蛋白（包括甚至尤其是牛奶蛋白）能显著地增加癌症、心脏病、糖尿病、肾结石、骨质疏松症、高血压、多发性硬化病、白内障以及老年痴呆症的患病几率。尤其令人吃惊的是，所有这些疾病都可以通过调整饮食来进行控制和治疗。中国以植物性食物为主的传统饮食习惯，反而是更加“科学”，更加有利健康的。建议：建议：政府应鼓励人民减少吃肉，控制畜牧业规模应纳入政府节能减排规划畜牧业已成为地球变暖的“祸首”，而控制畜牧业膨胀的抑制点就是人类的嘴巴——少吃肉不仅能健康身体，还能为大气“减负”。鼓励人民减少吃肉，控制畜牧业规模应纳入政府节能减排规划，可以像宣传节水一样，令人们树立起“减少肉食，健康人体和大气环境”的观念。
海河流域生态环境用水研究与规划思路郑连生摘 要 海河流域是我国七大江河流域水资源开发利用程度最高的，由此带来的生态环境问题也很突出。水利规划应体现水资源利用的多目标，生产用水、生活用水、环境用水都应兼顾。生态环境用水量是水资源可利用量的组成部分，必须给予合理安排。关键词 海河流域 生态环境用水 水资源海河流域是我国七大江河流域水资源开发程度最高的，又处在干旱半干旱地区，水资源开发利用带来的生态环境问题很突出。河枯湖干、水面大量减少、地下水位大幅度下降、地面沉降、海水入侵、水质日趋恶化、水土流失严重、泥沙淤积、物种减少、旱涝灾害增多等等。人类对自然环境的干扰和作用的强度越来越大，原有的生态平衡被打乱，已经大大超出了海河流域自身生态系统的承受能力。在生态环境脆弱区生态保护的首要任务是生态环境用水应该优先得到安排，力争满足其基本要求，只有这样才能维持生态环境不进一步退化。许多国家对破坏河流生态环境的教训和影响进行了反思，都在逐渐将河流进行回归自然的改造。我国80年代中期就开展了多方面的有关生态环境用水的研究，近些年来一些单位对西北地区生态环境用水和河北省地表水环境用水量估算方法以及北京、苏州、上海等城市生态环境用水等进行了大量的研究，取得了一些成果，为进一步深入研究生态环境用水打下了基础。一、研究生态环境用水的基本思路1．研究生态环境用水量标准作为一个流域或地区，在气候、水文、地质、生物、土壤等综合作用和影响下，形成了一定的自然环境和生态环境承载能力和功能。建立水体生态环境恢复目标，确定其用水量，需要了解动植物区系生态环境历史变化和潜能以及今后的变化趋势。降水、地表水、地下水等水资源情势的变化改变了生物赖以生存的环境，导致生物的区系组成、种类、种群数量、群落结构乃至生态系统发生变化，生物的这种变化趋向于适应新的环境，并与新环境之间达到新的平衡，因此生态环境用水也随之改变，其用水量标准、用水水质、用水形式等都发生了变化。要研究水资源大规模开发前后生态环境变化的情况和原因，提出环境变化之后的生态环境用水量标准和其他要求。2．研究恢复原有生态环境结构和功能的用水生态环境结构和功能与河流、湖泊、水库、湿地、河口以及水生生物资源和受其影响的陆生生物资源紧密相关，要研究解决其用水量、水质、用水形式等。找到生态退化和环境恶化发生的原因，有助于在规划中调整安排生态环境用水，提出改善生态环境的措施。在干旱缺水地区把已经退化的生态系统恢复到原有自然状态�难度很大，往往也不现实。要优先考虑重要水体、重点区域、重点保护的动植物种类等的用水。3．维持生态环境可持续发展的生态环境用水在确立了生态环境规划目标的前提下，来安排不再遭受生态环境破坏并达到生态环境系统自我维持状态所需要的水资源量，只有在满足流域区域社会经济所需水量的同时也满足了生态环境用水，才能保障可持续发展。如果当地满足不了这个总需水要求，就要开辟跨流域调水等开源办法来满足。根据区域生态环境用水量的理论研究成果和生态、环境耗水的定量研究，以及用水量的时空分布要求，提出区域生态环境用水量的计算方法，计算出其用水数量，在水资源规划中，提出解决生态环境用水的措施和方案。二、生态环境用水分类及研究内容1．城市生态环境用水在城市规划和建设中要保护原有的水系，保护生物的多样性，创建一个安全、舒适和优美的景观，需要考虑一个科学合理的生态环境用水量，以满足城市生态功能、景观功能、旅游休闲功能等要求。2．恢复和保持地下水环境的用水超采地下水引起地下水位下降、包气带厚度增加、含水层厚度和储水能力减小、地下水质恶化、地面沉降、海水入侵等一系列的环境水文地质问题。在地下水介质结构、地下水流动系统、地下水水化学场演变的同时，降水、地表水、土壤水、地下水四水转化关系发生变化，带来地表、地下环境变化。在严重超采地下水地区，应考虑恢复地下水环境的用水，研究保持地下水环境所需的最少水量。3．恢复和维护湿地生态环境用水湿地是具有多种功能的生态系统，海河流域湿地类型多、面积大，受人类活动影响很大，生物资源过度利用，湿地区域污染加剧，泥沙淤积加重，特别是水资源的高度利用，使湿地面积减小，功能减弱。要重点研究必须保护的湿地，针对不同湿地，提出最小的生态环境需水量。4．旅游环境用水海河流域是发展水利旅游重点地区之一，在水资源规划中，旅游环境用水要做出必要的安排。根据不同的旅游景观要求，计算出年内不同时期的旅游环境用水量。5．维持和改善河流、湖泊、水库水质用水由于蒸发浓缩，水质恶化，蓄水时间较长，相当一部分水面由于水质变化已不能满足旅游、水上运动、景观的要求等，需要引入、补充水质良好的水。要研究水质与水量关系的数学模型，计算出最小生态环境用水量。需要指出的是，一般不要长时期地用调水、引水来解决被污染河流、湖泊、水库水质问题，特别在干旱半干旱严重缺水地区，应该用综合性水污染防治措施来解决。6．维持和改善入海河口生态环境用水河口地区是具有重大资源潜力和环境效益的河流与海洋交互的湿地生态系统类型区。许多河口地区由于人类活动影响引起了河口淤积，还有些河口入海沙量减少引起海岸侵蚀，河口地区承泄点源污染和面源污染引起河口水域水质污染，河口生态环境退化，生物多样性下降。在对河口功能和效益的评价基础上，分析计算出生态环境需水量、最小入海流量。7．改善滨海盐碱地洗盐压盐用水滨海盐碱地已经大面积改造为稻田，成为生物资源丰富、农业生产力水平较高、农业生态环境优良的人工湿地。这是通过水利工程引水灌溉，经过长时间的洗盐、压盐，使含有大量氯化钠的盐碱地得以改良的结果。所以，下游滨海区域应保障洗盐压盐种植水稻的用水。8．维护生物多样性和生物资源用水生物与环境的不可分割性决定了维护生物多样性和生物资源需要有一定的水环境。要保证不同种类生物对水质、水量、水深、水位、流速等的不同的要求。要研究河流湖泊水库不同区域的生物多样性现状和变化，提出维护生态系统的目标，在满足其水环境的要求下，分析计算出最小用水量。9．水土保持综合治理的生态环境用水大面积的水土保持将改变区域的降水、地表水、土壤水、地下水的转化关系。这是影响区域水资源供需平衡的不可忽视的水量，但这种影响是缓慢和长期的。水土流失综合治理的生态环境用水应重点解决大面积植被建设生态用水，计算生态用水量。三、在水利规划中科学合理安排生态环境用水1．正确处理与协调生产用水、生活用水与生态环境用水的关系水资源既是资源又是环境要素。水资源在流动、存蓄的过程中以及降水、地表水、土壤水、地下水四水转化过程中，均发挥着环境的功能和作用。但是这种功能和作用随着大量的水用于工农业生产和生活，而逐渐减弱，作用变小。在规划中应体现水资源的多目标，生产用水、生活用水、环境用水都应兼顾。在输水、蓄水、用水过程中发挥经济效益的同时，尽可能满足生态环境用水要求，最大限度地发挥环境效益。2．统筹安排优化配置河道内生态环境用水与河道外生态环境用水生态环境用水过程包括两个方面，一是用水过程和转化过程中有环境功能和作用的这部分水量，二是以为生态环境服务为主要目的的用水。在规划中可分河道内和河道外生态环境用水。生态环境用水尽可能地在河道内安排利用，减少河道外生态环境用水，这对于维持河流及其通河湖泊、水库、湿地的自然生态系统，减少用水量，发挥水资源的环境效益意义重大。3．计算不同保证率可利用的生态环境用水量生态环境用水量是水资源可利用量的组成部分，因此计算生态环境用水量按一定保证率分河道内和河道外计算，提出不同水平年的生态环境用水量，预测2010年、2020年、2030年不同保证率、不同水平年的生态环境用水量十分必要。4．规划中重点解决主要河流减少河道断流时间和断流长度所需的生态环境用水量海河流域主要河道中下游一般年份断流时间长达300天左右，这是海河流域环境系统的核心问题，应对主要河系进行系统分析，提出逐步解决减少河道断流时间、减少河道断流长度的措施和办法，并列入规划中。2010年以前重点解决城市河道断流问题，2020年前结合南水北调恢复到70年代初期河流径流状态，2030年使河道断流时间和长度继续得到减少。四、提出解决生态环境用水对策和措施1．提高认识，调整水利规划思路在水利行业内部提高对生态环境的认识，统一在汪恕诚部长提出的海河流域治理的核心问题是生态的认识高度上。2．农业种植结构调整、工业结构调整与用水结构调整相结合在社会、经济、环境协调发展的共识下，特别是农业种植结构由耗水型的粮食生产转变为节水高效型三元种植结构（粮食种植、经济作物、饲料作物）和广泛采用先进的农艺节水栽培管理技术的条件下，生态环境用水有可能调整出来。3．加快城市污水处理这是改善和恢复海河流域生态环境首要的基础工作。4．科学调度管理水资源，充分发挥其综合效益一方面在满足生活、生产用水的过程中发挥环境效益和解决生态环境用水的需求，另一方面注意洪水资源利用和调度，特别在平原区搞好河网建设，利用河道、洼淀、沟渠调蓄雨洪。5．节约用水通过节约用水满足社会、经济发展所需要增加水量中的部分水量，为增加和调剂生态环境用水奠定基础。6．按照规划和协议完成引黄河水的数量，增加东部平原水量采取人工增雨措施，大面积增加有效降雨量。沿海地区增加海水利用量，减少淡水使用量，南水北调要充分考虑安排生态环境用水。参考文献：1.汪恕诚．海河流域治理的核心问题是生态．中国水利报，2001.6.22.汪恕诚．水环境承载能力分析与调控．中国水利报，2001.11.63.刘晓涛．关于城市河流治理若干问题的思考．水问题论坛，2001.34.马小俊译．垦务局改变水务研究重点，美刊《水利工程》1998.7．水利水电快报，第20卷第14期．1999.7．
不如看看地球倾角变化对气候的影响吧，把CO2邪恶说抛到九霄云外去。对策？你能那地球怎么办啊？有的。先把所有水田和沼泽填了，甲烷立马消失不少。第二，把油井都关了，工业立马停顿，热量立马减少。工农业都搞定了，起码也有小小的作用。再不行，就归罪于可怜的CO2……
短期来说是有好处的，但是，气温升高，会导致雪线的上升，以后由高山雪融化下来的水会减少，最后导致雪线高于山的的高度，那么就没有雪山了，就没有这部分水了，对于西北地区来说，这是致命的，因为西北的水源主要来至于雪山雪的融化，其次是地下水，地下水开才过多，会使地面下沉以及地下水位下降，以后开采越来越难。所以西北地区的领导很愁这个问题。 就这样。
主要作用：防洪抗旱/防汛抗旱（最主要）、发电 次要作用：灌溉、供水、航运、 渔业 、旅游. 最主要的防洪抗旱作用的原理是：由于河川径流具有多变性和不重复性,在年与年、季与季以及地区之间来水都不同,且变化很大.导致时而洪水泛滥时而干旱断流,于是水库可以在洪水泛滥的时候将水蓄积起来,在干旱断流的时候把水放出来,从而起到防汛抗旱的作用,这个就叫做调节河流的季节径流量. 其他多数用水部门例如灌溉、发电、供水、航运等都要求比较固定的用水数量和时间,它们的要求经常不能与天然来水情况完全相适应.人们为了解决径流在时间上和空间上的重新分配问题,同样需要水库来调节河流的季节径流量. 兴建水库的弊端 1、 增加库区地质灾害发生的频率及其影响 兴建水库可能会诱发地震,增加库区及附近地区地震发生的频率.山区的水库由于两岸山体下部突然未来长期处于浸泡之中（以前没有水浸）,发生山体滑坡、塌方和泥石流的频率会有所增加（山体滑坡,山体崩塌的原因分析）.这种增加导致水库的安全性无法得到保证,而一旦水库出现安全事故,那么对下游的影响比没有水库要大很多倍,等于是把水蓄起来一下子冲到下游,对下游的损害将是巨大的. 2、造成库区泥沙淤积 由于受水坝的拦截,受水势变缓和库尾地区回水影响,泥沙必然会在水库内尤其是大坝和库尾（回水的影响）淤积.库区泥沙淤积造成水库的实际库容不断减小,好处随年递减.并且直接导致对下游河道的影响. 3、下游土地的土壤盐碱化 不断的灌溉又使地下水位上升,把深层土壤内的盐分带到地表,再加上灌溉水中的盐分和各种化学残留物的高含量,导致了土壤盐碱化. 4、库区及下游的水质恶化 库区水面面积大,大量的水被蒸发,土壤盐碱化使土壤中的盐分及化学残留物增加,从而使地下水受到污染,提高了下游河水的含盐量. 5、下游水环境的改变及影响 由于水质的恶化及水流流速的减慢,使水生植物及藻类到处蔓延,不仅蒸发掉大量河水,还堵塞河道灌渠等等.这些水生植物不仅遍布灌溉渠道,还侵入了主河道.它们阻碍着灌渠的有效运行,需要经常性地采用机械或化学方法清理.这样,又增加了灌溉系统的维护开支. 6、 对下游河道的影响 由于水势和含沙量的变化,还可能改变下游河段的河水流向和冲积程度,造成河床被严重冲刷侵蚀,入河（海）口向陆地方向后退. 7、对疾病传播的影响 由于水流静态化导致下游血吸虫病等流行病的发病率增加,库区也会更容易滋生蚊蝇及其他致病微生物. 8、移民问题和对库区风景、文物的影响 由于水位上升使库区被淹没,需要进行移民（大问题）.并且由于兴建水库导致库区的风景名胜和文物古迹被淹没,需要进行搬迁、复原等. 9、对气候的影响 库区蓄水后,水域面积扩大,水的蒸发量上升,因此会造成附近地区日夜温差缩小,改变库区的气候环境. 10、外交上的影响 在国际河流上兴建的水库,等于重新分配了水资源,间接的影响了水库所在国家与下游国家的关系. 11、价值的损失 淹没文物古迹或造成原有自然景观观赏价值的损失,如果仅就自然景观而言,当然水多了也有对景观加分.峡谷没了,但是高峡出平湖嘛. 12、影响水生生物的生存 水温和水质的变化会影响原先水生生物的生存,需要进行生殖洄游的鱼类如果被水库阻挡更是面临灭绝的危险. 13、对库区陆生生物的影响 淹没土地并非只是造成移民,陆生动物会被驱逐,陆生植物会被淹没.陆生动植物可能会有大批死亡,如果有濒危物种后果更甚.植物被淹还会发酵形成沼气,排入空气会导致大气污染和气候变暖
大坝上游：受水库影响，河流水位明显上升，河流流速较修筑前慢。
下游：受水库的调节作用，河流径流量季节变化较修筑前平缓。
水库的防洪作用
水库是我国防洪广泛采用的工程措施之一。在防洪区上游河道适当位置兴建能调蓄洪水的综合利用水库，利用水库库容拦蓄洪水，削减进入下游河道的洪峰流量，达到减免洪水灾害的目的。水库对洪水的调节作用有两种不同方式，一种起滞洪作用，另一种起蓄洪作用。
(1)滞洪作用
滞洪就是使洪水在水库中暂时停留。当水库的溢洪道上无闸门控制，水库蓄水位与溢洪道堰顶高程平齐时，则水库只能起到暂时滞留洪水的作用。
(2)蓄洪作用
在溢洪道未设闸门情况下，在水库管理运用阶段，如果能在汛期前用水将水库水位降到水库限制水位，且水库限制水位低于溢洪道堰顶高程，则限制水位至溢洪道堰顶高程之间的库容就能起到蓄洪作用。蓄在水库的一部分洪水可在枯水期有计划地用于兴利需要。
当溢洪道设有闸门时，水库就能在更大程度上起到蓄洪作用，水库可以通过改变闸门开启度来调节下泄流量的大小。
由于有闸门控制，所以这类水库防洪限制水位可以高出溢洪道堰顶，并在泄洪过程中随时调节闸门开启度来控制下泄流量，具有滞洪和蓄洪双重作用。
扩展资料：
水库的兴利作用
降落在流域地面上的降水，由地面及地下按不同途径泄入河槽后的水流，称为河川径流。由于河川径流具有多变性和不重复性，在年与年、季与季以及地区之间来水都不同，且变化很大。
大多数用水部门（例如灌溉、发电、供水、航运等）都要求比较固定的用水数量和时间，它们的要求经常不能与天然来水情况完全相适应。
人们为了解决径流在时间上和空间上的重新分配问题，充分开发利用水资源，使之适应用水部门的要求，往往在江河上修建一些水库工程。水库的兴利作用就是进行径流调节，蓄洪补枯，使天然来水能在时间上和空间上较好地满足用水部门的要求。
（1）大坝上游：受水库影响，河流水位明显上升，河流流速较修筑前慢 下游：受水库的调节作用，河流径流量季节变化较修筑前平缓 （2）M 处：三角洲平源①由于受水库蓄水的影响，河流流速减慢，泥沙淤积，上游河床上升；②受水库季节性放水的影响，下游河床受到流水侵蚀作用（下切），河床下降（3）①水库容易引起泥沙淤积，严重影响水库寿命期②引起水库上游泥沙淤积，容易引发洪涝灾害；③容易引起地震等地质灾害，威胁水库安全④上游污染加重，使水库水质变坏。
大坝对流域环境的影响在世界各地修建水坝给江河流域 带来了深刻的变化。一座水库便是一条江河的对立面———江河的实质是它要水流 动水库的实质是要水静止。一条天然的河流是动态的永远变化着的河流侵蚀、淤积 在不断破坏的同时又进行新的建造。而一座水坝永远是静止的它企图把江河纳入控 制之下调节其洪水的季节模式以及减低流速它拦住了入海的沉积物将河谷生命网络 间的联系彻底切断改变了河水的温度和化学成分而且搅乱了河流的侵蚀和沉积地质 过程。尽管大坝的建造者和管理者能够减少对流域环境的破坏但却不能复现自然的 河流。大坝对流域环境的影响主要有两类一是大坝施工所固有的二是由于每一个大 坝的特殊运作模式所造成的。它们主要表现在对流域地质环境、水质、陆地水文条 件、河道形态、生态环境等方面的影响。
你的问题太笼统了，这是关系到流体力学的问题。什么规格的水泵，管道的规格材质，适用地区的海拔压力都会有影响的。建议最好问问厂家或相关地区行业专家的经验值更可靠些！这种问题，往往通过公式计算的结果和实际出入比较大啊~~！
弯头越多扬程的损耗越多，具体损耗要找公式
1 引言 供水系统在人们生活和工业应用当中是必不可少的。随着人们生活水平的提高和现代工业的发展，人们对供水系统的质量和可靠性的要求越来越高。变频恒压供水系统能够很好的满足现代供水系统的要求。在变频恒压供水系统出现以前，有以下供水方式：(1) 单台恒定转速泵的供水系统这种供水方式是水泵从蓄水池中抽水加压直接送往用户，严重影响了城市公用水管管网压力的稳定，水泵整日不停运转。这种系统简单、造价最低，但耗电严重，水压不稳，供水质量极差。(2) 恒定转速泵加水塔（或高位水箱）的供水系统这种供水方式是由水泵先向水塔供水，再由水塔向用户供水。水塔注满水后水泵停止工作，水塔水位低于某一高度时水泵启动，水泵处于断续工作状态中。这种方式比前一种省电，供水压力比较稳定，但基建设备投资大，占地面积大，水压不可调，供水质量差。(3)恒定转速泵加气压罐的供水系统这种供水方式是利用封闭的气压罐代替水塔蓄水，通过检测罐内压力来控制水泵的开与停。当罐中压力降到压力下限时，水泵启动；当罐中压力升到压力上限时，水泵停止。这种方式，设备的成本比水塔要低很多。但是电机起动频繁，易造成电机的损坏，能耗大。变频恒压供水系统不仅克服了过去供水系统的缺点，而且有其自身的优点。此系统采用了先进的s7－200plc和变频器mm440，s7-200具有低廉的价格和强大的指令，可以满足多种多样的小规模的控制要求，变频器mm440具有很高的运行可靠性、功能的多样性和全面而完善的控制功能。这种供水方式不仅提高了供水系统的稳定性和可靠性，而且实现水泵的无级调速，使供水压力能够跟踪系统所需水压，提高了供水质量。同时变频器对水泵采取软启动，启动时冲击电流很小，启动能耗小。2 供水系统的基本特性供水系统的基本特性是水泵在某一转速下扬程h与流量q之间的关系曲线f (q)，前提是供水系统管路中的阀门开度不变。扬程特性所反映的是扬程h与用水流量q之间的关系。由图1的扬程特性表明，流量q越大，扬程h越小。在阀门开度和水泵转速都不变的情况下，流量q的大小主要取决于用户的用水情况。管阻特性是以水泵的转速不变为前提，阀门在某一开度下，扬程h与流量q之间的关系h=f (q)。管阻特性反映了水泵转动的能量用来克服水泵系统的水位及压力差、液体在管道中流动阻力的变化规律。由图1可知，在同一阀门开度下，扬程h越大，流量q也越大，流量q的大小反映了系统的供水能力。扬程特性曲线和管阻特性曲线的交点，称为供水系统的平衡工作点，如图1中a点。在这一点，用户的用水流量和供水系统的供水流量达到平衡状态，供水系统既满足了扬程特性，也符合了管阻特性，系统稳定运行。当用水流量和供水流量达到平衡时，扬程ha稳定，供水系统的压力也保持恒定。 图1 供水系统的基本特性3 变频恒压供水系统的构成及工作原理3.1 系统的构成变频恒压供水系统采用西门子的s7-200 plc作为控制器，变频器mm440是频率调节器，交流接触器和电动机作为执行机构，压力传感器作为控制的反馈元件。s7-200 plc选用内部控制模块cpu224，模拟量2路输入通用模块、模拟量2路输出通用模块和pid模块。cpu224有14路输入/10路输出，对于小型的控制系统而言够用。pid模块使用方便，在软件中只需要配置pid的每个参数。三相交流电与mm440的电源输入口连接，经过变频器变频后的交流电接异步电动机，异步电动机带动水泵转动。s7-200数字输出口输出控制信号到交流接触器，交流接触器两端连接的是工频或变频的三相交流电，主要起接通或断开三相交流电与异步电动机。s7-200的模拟输出口输出控制电压信号给mm440的模拟电压输入口ain1+和ain1-，该控制电压主要调节交流电的频率。压力传感器从供水网络中反馈压力信号，压力信号经过滤波放大后输入给s7-200的模拟输入口。系统的结构如图2所示。 图2 变频恒压供水系统的总体框图3.2 系统的工作原理变频恒压供水系统是由三相异步电动机带动水泵旋转来供水，通过变频器调节输入交流电的频率而调节异步电动机的转速，从而改变水泵的出水流量来调节供水系统的压力。因此，供水系统变频的实质是三相异步电动机的变频调速，通过改变定子供电频率来改变同步转速而实现调速的。异步电机的转速为： 其中： n0为异步电机同步转速；n为异步电机转子转速；f为异步电机的定子输入交流电的频率；s为异步电机的转差率；p为异步电机的极对数。由上式可知，当异步电机的极对数p不变时，电机转子转速n与定子输入交流电频率f成正比。当系统启动，运行在自动模式时，此时手动模式无效。系统按照给定的水压进行设定，plc根据给定的水压自动调节交流电的频率，精确跟踪给定的供水压力。在用水量高峰时期，系统的用水量猛增，扬程降低，供水量不足，供水水压下降，1#电机输入交流电的频率会升高，以提高供水水压。当交流电的频率达到最大频率，供水水压仍然小于设定的水压时，1#电机会自动切换到工频状态下，同时2#电机启动并工作在变频状态。在夜间，系统的用水量递减，扬程升高，供水量过大，2#电机会退出变频状态，1#电机由工频切换到变频状态，并不断调节交流电频率，系统最终要维持供水的设定压力。当系统运行在手动模式时，自动模式无效。在自动模式出现问题或系统在维护期间时，系统才会采用手动模式。用户根据需要，可以从plc的输入开关输入信号，选择1#电机或2#电机运行在工频状态。变频恒压供水系统的功能要求：系统的供水压力能够准确跟踪给定供水压力（稳态误差在5％内）；可以自动进行自动模式/手动模式切换。系统的控制原理框图如图3所示。压力传感器从供水管网反馈电压信号，电压信号经过滤波放大后送到s7-200的模拟输入口，与给定的供水压力信号比较形成压力偏差信号，经过plc（s7-200）pid模块pi调节后发出控制电压信号，送到变频器mm440的模拟输入调节端口。送到变频器mm440的模拟电压信号与连接到变频器mm440的三相交流电的频率一一对应，调节控制电压信号就可以调节三相交流电的频率。系统是以供水管网的供水压力为控制对象而构成的闭环控制系统，其设计是按照两个电机就可以完全满足供水要求。 图3 变频恒压供水系统的控制原理框图4 硬件电路设计4.1 主电路变频恒压供水系统就是利用异步电机拖动水泵的。系统的主电路由电源开关q、熔断器fu、交流接触器km、热继电器kr等组成，采用了一台变频器切换控制两台电机，1#电机和2#电机可以在工频和变频状态下进行切换，交流接触器的通断由s7－200的输出口控制。主电路如图4所示。 图4 系统主电路图4.2 控制电路控制电路主要由plc（s7－200）、变频器mm440等组成，plc外围电路接线图如图5所示。总电源开关为q，sb0为plc的程序启动按钮，与plc的i0.0输入口相连接，当按下sb0时，i0.0为“1”，plc程序启动。k1为系统的自动模式开关，当k1接通时，i0.1为“1”，交流接触器km1闭合，系统自动运行。当变频器的频率达到上限频率时，i0.5为“1”，1#泵和电机切换到工频状态下，2#泵和电机变频启动。当变频器的频率达到下限频率时，i0.6为“1”，2#电机停止运行，1#电机由工频切换到变频状态下。i0.5和i0.6的状态由变频器输入。k2为系统的手动模式开关，当k2接通时，i0.2为“1”，交流接触器km1断开，系统不能自动运行，用户可以根据需要接通k3或k4来选取1#电机或2#电机工频运行。km1为控制1#电机和2#电机在自动模式下运行的交流接触器，km2为控制1#电机在变频下运行的交流接触器，km3为控制1#电机在工频下运行的交流接触器，km4为控制2#电机在变频下运行的交流接触器，km5为控制2#电机在工频下运行的交流接触器。 图5 plc外围接线图5 程序设计5.1 plc程序设计plc程序设计的主要流程如图6所示。合上开关q，按下起动按钮sb0，plc程序复位。当合上开关k1，i0.1为“1”，系统在自动模式下运行，交流接触器km1接通，系统将根据程序跟踪设定供水压力。 图6 主程序流程图当用户用水量递增，变频器达到频率50hz，供水压力还没有达到设定的供水压力时，mm440输出高电平到i0.5。此时，q0.1为“0”， q0.2为“1”，交流接触器km2断开，km3接通，1#电机由变频切换到工频。定时器计时3s，变频器停止，变频器的频率由最高频率50hz逐渐下降，3s后q0.3为“1”，2#电机接到变频器开始变频运行。设置延迟时间主要原因是让变频器的频率下降，软启动静止的2#电机，减小电机启动电流，避免电机烧毁。当用户用水量减小，变频器达到下限频率30hz，供水压力还是高于设定的供水压力时，mm440输出高电平到i0.6。此时，q0.4为“0”，km2断开，2#电机退出变频并逐渐停止。同时q0.1为“1”，q0.2为“0”，交流接触器km2接通，km3断开，1#电机由工频切换到变频。下限频率设定在30hz主要原因：在供水系统中，转速过低时会出现水泵的全扬程小于基本扬程（实际扬程）形成水泵“空转”的现象。在多数情况下，下限频率应定为30hz～35hz。当合上开关k2，系统在手动模式下运行，交流接触器km1断开。用户可以根据需要，合上开关k3，交流接触器km3接通，选择1#电机在工频下运行。合上开关k4，交流接触器km5接通，选择2#电机在工频下运行。5.2 变频器mm440的参数配置变频器mm440主要使用的是模拟输入口ain1+和ain1－，模拟电压信号输入后通过a/d转换器得到数字信号。由plc模拟输出口输出模拟控制电压信号，输入到变频器的模拟口，变频器的频率和控制电压一一对应。系统使用变频器的模拟端口，最高频率应该设置为50hz，最低频率为30hz。mm440的参数配置如附表所示。附表 mm440的参数配置 6 结束语应用西门子plc（s7－200）内部的pid模块和变频器mm440的无极调速控制恒压供水系统，高效节能，调速供水效果突出，抗干扰能力强。同时采用变频器对电机实行软起动，减少了设备损耗，延长了水泵、电机设备的使用寿命。以供水水压为控制对象的闭环控制，稳态误差小，动态响应快，运行稳定。实验效果表明，采用plc（s7－200）和变频器mm440构成的变频恒压供水系统，具有很强的实用性，体现了变频调速恒压供水的技术优势，为供水领域开辟了切实有效的途径。参考文献[1] 李光,谢欢,王直杰. 高压变频器模拟量控制电路及功能设计[j]. 电气传动自动化,2008,38(7):63-68.[2] 彭旭昀. 一种基于变频器pid功能的plc控制恒压供水系统[j]. 机电工程技术,2005,34(10):54-56.[3] 陈新恩,王永祥. 基于s7-200的变频调速恒压供水系统[j]. 制造业电气,2006,25(6):37-39.[4] 朱玉堂. 变频恒压供水系统的研究开发与应用[d]. 杭州:浙江大学,2005.
1 引言 供水系统在人们生活和工业应用当中是必不可少的。随着人们生活水平的提高和现代工业的发展，人们对供水系统的质量和可靠性的要求越来越高。变频能够很好的满足现代供水系统的要求。在变频出现以前，有以下供水方式：(1) 单台恒定转速泵的供水系统这种供水方式是水泵从蓄水池中抽水加压直接送往用户，严重影响了城市公用水管管网压力的稳定，水泵整日不停运转。这种系统简单、造价最低，但耗电严重，水压不稳，供水质量极差。(2) 恒定转速泵加水塔（或高位水箱）的供水系统这种供水方式是由水泵先向水塔供水，再由水塔向用户供水。水塔注满水后水泵停止工作，水塔水位低于某一高度时水泵启动，水泵处于断续工作状态中。这种方式比前一种省电，供水压力比较稳定，但基建设备投资大，占地面积大，水压不可调，供水质量差。(3)恒定转速泵加气压罐的供水系统这种供水方式是利用封闭的气压罐代替水塔蓄水，通过检测罐内压力来控制水泵的开与停。当罐中压力降到压力下限时，水泵启动；当罐中压力升到压力上限时，水泵停止。这种方式，设备的成本比水塔要低很多。但是电机起动频繁，易造成电机的损坏，能耗大。变频不仅克服了过去供水系统的缺点，而且有其自身的优点。此系统采用了先进的s7－200plc和变频器mm440，具有低廉的价格和强大的指令，可以满足多种多样的小规模的控制要求，变频器mm440具有很高的运行可靠性、功能的多样性和全面而完善的控制功能。这种供水方式不仅提高了供水系统的稳定性和可靠性，而且实现水泵的无级调速，使供水压力能够跟踪系统所需水压，提高了供水质量。同时变频器对水泵采取软启动，启动时冲击电流很小，启动能耗小。2 供水系统的基本特性供水系统的基本特性是水泵在某一转速下扬程h与流量q之间的关系曲线f (q)，前提是供水系统管路中的阀门开度不变。扬程特性所反映的是扬程h与用水流量q之间的关系。由图1的扬程特性表明，流量q越大，扬程h越小。在阀门开度和水泵转速都不变的情况下，流量q的大小主要取决于用户的用水情况。管阻特性是以水泵的转速不变为前提，阀门在某一开度下，扬程h与流量q之间的关系h=f (q)。管阻特性反映了水泵转动的能量用来克服水泵系统的水位及压力差、液体在管道中流动阻力的变化规律。由图1可知，在同一阀门开度下，扬程h越大，流量q也越大，流量q的大小反映了系统的供水能力。扬程特性曲线和管阻特性曲线的交点，称为供水系统的平衡工作点，如图1中a点。在这一点，用户的用水流量和供水系统的供水流量达到平衡状态，供水系统既满足了扬程特性，也符合了管阻特性，系统稳定运行。当用水流量和供水流量达到平衡时，扬程ha稳定，供水系统的压力也保持恒定。图1 供水系统的基本特性3 变频恒压供水系统的构成及工作原理3.1 系统的构成变频恒压供水系统采用西门子的plc作为控制器，变频器mm440是频率调节器，和电动机作为执行机构，压力传感器作为控制的反馈元件。plc选用内部控制模块cpu224，模拟量2路输入通用模块、模拟量2路输出通用模块和pid模块。cpu224有14路输入/10路输出，对于小型的控制系统而言够用。pid模块使用方便，在软件中只需要配置pid的每个参数。与mm440的电源输入口连接，经过变频器变频后的交流电接，带动水泵转动。s7-200数字输出口输出控制信号到，两端连接的是工频或变频的，主要起接通或断开与。s7-200的模拟输出口输出控制电压信号给mm440的模拟电压输入口ain1+和ain1-，该控制电压主要调节交流电的频率。压力传感器从供水网络中反馈压力信号，压力信号经过滤波放大后输入给s7-200的模拟输入口。系统的结构如图2所示。图2 变频恒压供水系统的总体框图3.2 系统的工作原理变频恒压供水系统是由三相异步电动机带动水泵旋转来供水，通过变频器调节输入交流电的频率而调节异步电动机的转速，从而改变水泵的出水流量来调节供水系统的压力。因此，供水系统变频的实质是三相异步电动机的变频调速，通过改变定子供电频率来改变同步转速而实现调速的。的转速为：其中： n0为同步转速；n为转子转速；f为异步电机的定子输入交流电的频率；s为异步电机的转差率；p为异步电机的极对数。由上式可知，当异步电机的极对数p不变时，电机转子转速n与定子输入交流电频率f成正比。当系统启动，运行在自动模式时，此时手动模式无效。系统按照给定的水压进行设定，plc根据给定的水压自动调节交流电的频率，精确跟踪给定的供水压力。在用水量高峰时期，系统的用水量猛增，扬程降低，供水量不足，供水水压下降，1#电机输入交流电的频率会升高，以提高供水水压。当交流电的频率达到最大频率，供水水压仍然小于设定的水压时，1#电机会自动切换到工频状态下，同时2#电机启动并工作在变频状态。在夜间，系统的用水量递减，扬程升高，供水量过大，2#电机会退出变频状态，1#电机由工频切换到变频状态，并不断调节交流电频率，系统最终要维持供水的设定压力。当系统运行在手动模式时，自动模式无效。在自动模式出现问题或系统在维护期间时，系统才会采用手动模式。用户根据需要，可以从plc的输入开关输入信号，选择1#电机或2#电机运行在工频状态。变频恒压供水系统的功能要求：系统的供水压力能够准确跟踪给定供水压力（稳态误差在5％内）；可以自动进行自动模式/手动模式切换。系统的控制原理框图如图3所示。压力传感器从供水管网反馈电压信号，电压信号经过滤波放大后送到s7-200的模拟输入口，与给定的供水压力信号比较形成压力偏差信号，经过plc（s7-200）pid模块pi调节后发出控制电压信号，送到变频器mm440的模拟输入调节端口。送到变频器mm440的模拟电压信号与连接到变频器mm440的三相交流电的频率一一对应，调节控制电压信号就可以调节三相交流电的频率。系统是以供水管网的供水压力为控制对象而构成的，其设计是按照两个电机就可以完全满足供水要求。图3 变频恒压供水系统的控制原理框图4 硬件4.1 主电路变频恒压供水系统就是利用异步电机拖动水泵的。系统的主电路由电源开关q、熔断器fu、交流接触器km、kr等组成，采用了一台变频器切换控制两台电机，1#电机和2#电机可以在工频和变频状态下进行切换，交流接触器的通断由s7－200的输出口控制。主电路如图4所示。图4 系统主电路图4.2 控制电路控制电路主要由plc（s7－200）、变频器mm440等组成，plc外围电路接线图如图5所示。总电源开关为q，sb0为plc的程序启动按钮，与plc的i0.0输入口相连接，当按下sb0时，i0.0为“1”，plc程序启动。k1为系统的自动模式开关，当k1接通时，i0.1为“1”，交流接触器km1闭合，系统自动运行。当变频器的频率达到上限频率时，i0.5为“1”，1#泵和电机切换到工频状态下，2#泵和电机变频启动。当变频器的频率达到下限频率时，i0.6为“1”，2#电机停止运行，1#电机由工频切换到变频状态下。i0.5和i0.6的状态由变频器输入。k2为系统的手动模式开关，当k2接通时，i0.2为“1”，交流接触器km1断开，系统不能自动运行，用户可以根据需要接通k3或k4来选取1#电机或2#电机工频运行。km1为控制1#电机和2#电机在自动模式下运行的交流接触器，km2为控制1#电机在变频下运行的交流接触器，km3为控制1#电机在工频下运行的交流接触器，km4为控制2#电机在变频下运行的交流接触器，km5为控制2#电机在工频下运行的交流接触器。图5 plc外围接线图5 程序设计5.1 plc程序设计plc程序设计的主要流程如图6所示。合上开关q，按下起动按钮sb0，plc程序复位。当合上开关k1，i0.1为“1”，系统在自动模式下运行，交流接触器km1接通，系统将根据程序跟踪设定供水压力。图6 主程序流程图当用户用水量递增，变频器达到频率50hz，供水压力还没有达到设定的供水压力时，mm440输出高电平到i0.5。此时，q0.1为“0”， q0.2为“1”，交流接触器km2断开，km3接通，1#电机由变频切换到工频。定时器计时3s，变频器停止，变频器的频率由最高频率50hz逐渐下降，3s后q0.3为“1”，2#电机接到变频器开始变频运行。设置延迟时间主要原因是让变频器的频率下降，软启动静止的2#电机，减小电机启动电流，避免电机烧毁。当用户用水量减小，变频器达到下限频率30hz，供水压力还是高于设定的供水压力时，mm440输出高电平到i0.6。此时，q0.4为“0”，km2断开，2#电机退出变频并逐渐停止。同时q0.1为“1”，q0.2为“0”，交流接触器km2接通，km3断开，1#电机由工频切换到变频。下限频率设定在30hz主要原因：在供水系统中，转速过低时会出现水泵的全扬程小于基本扬程（实际扬程）形成水泵“空转”的现象。在多数情况下，下限频率应定为30hz～35hz。当合上开关k2，系统在手动模式下运行，交流接触器km1断开。用户可以根据需要，合上开关k3，交流接触器km3接通，选择1#电机在工频下运行。合上开关k4，交流接触器km5接通，选择2#电机在工频下运行。5.2 变频器mm440的参数配置变频器mm440主要使用的是模拟输入口ain1+和ain1－，模拟电压信号输入后通过得到数字信号。由plc模拟输出口输出模拟控制电压信号，输入到变频器的模拟口，变频器的频率和控制电压一一对应。系统使用变频器的模拟端口，最高频率应该设置为50hz，最低频率为30hz。mm440的参数配置如附表所示。附表 mm440的参数配置6 结束语应用西门子plc（s7－200）内部的pid模块和变频器mm440的无极调速控制恒压供水系统，高效节能，调速供水效果突出，抗干扰能力强。同时采用变频器对电机实行软起动，减少了设备损耗，延长了水泵、电机设备的使用寿命。以供水水压为控制对象的闭环控制，稳态误差小，动态响应快，运行稳定。实验效果表明，采用plc（s7－200）和变频器mm440构成的变频恒压供水系统，具有很强的实用性，体现了变频调速恒压供水的技术优势，为供水领域开辟了切实有效的途径。参考文献[1] 李光,谢欢,王直杰. 高压变频器模拟量控制电路及功能设计[j]. 电气传动自动化,2008,38(7):63-68.[2] 彭旭昀. 一种基于变频器pid功能的plc控制恒压供水系统[j]. 机电工程技术,2005,34(10):54-56.[3] 陈新恩,王永祥. 基于s7-200的变频调速恒压供水系统[j]. 制造业电气,2006,25(6):37-39.[4] 朱玉堂. 变频恒压供水系统的研究开发与应用[d]. 杭州:浙江大学,2005.
城市化,大多数人集中在城市生活生产.相对的原来的分散居住地减少,会被演替成自然生态群落.做一个简单对比,就知道了,水循环中的蒸发量增加 城市是高度集中的.未城市化的地区,居民地总占地面积是分散而大的.
主要是影响水循坏的经流环节，会减少雨水下渗，从而减弱了地下径流。但是加强了地表经流，城市的雨水很多都依靠地表径流来排除，在降水极为集中的时期，容易出现城市内涝。
城市道路硬化对水循环的影响比较大，城市道路硬化之后，下渗水减少，都通过下水道集中到了河流里，那么地表径流增多，地下径流减少了。城市路面硬化，是指随着经济社会的发展，城市化的建设，铺设的水泥、柏油等不透水的道路。钢筋水泥接受太阳辐射比热小，升温快，这样地表的高温通过辐射传给大气，温度自然高。解决措施：下渗量少——植树种草，增大绿地面积；使用渗水砖，增加雨水的下渗。 地表径流大——完善城市排水系统，整修城市河道，加速雨水的排泄。