水质工程学讲解.doc
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水质工程学(1)
第1章 水体循环与水的利用
1.1 水的自然循环
1.1.1 水的自然循环
水的循环包括水的自然循环和水的社会循环。
水的自然循环：水由海上蒸发为水蒸气，被风送至大陆，以雨、雪等形式降落到地面后，一部分水再蒸发返回大气，另一部分水渗入地下形成地下水，还有一部分在地表汇集形成河、湖等地面水，地下水和地面水最终又流回海洋，见图1-1。
水的循环的几个基本概念：
1）降水：雨、雪、霰、雹的统称
2）蒸发：地表向空中逸散水分（水变成水汽的过程）
3）径流：降水在地面和地下流动的水流
4）地表径流：降水除消耗外的水量沿地表运动的水流
5）地下径流：降水后下渗到地表以下的一部分水量在地下运动的水流。
1.1.2 我国水资源特点
1.??? 人均占有量少
淡水总量为28124亿m3，在全世界占第6位。
但人均占有量只有2340m3/人年（以12亿人口计），世界平均水准的1/4，占88位。
2.??? 空间分布不均
81％的水资源分布在长江流域及其以南
3.??? 年内及年际变化大
60－80％降水集中在夏季7、8、9月
年际变化差3－6倍（大时）
4.??? 许多地区缺水严重
我国多年水资源总量为2.8万亿m3，可取用的为8000～9500m3，占总量的1/3,现总用水量为5600m3，水资源使用率已达70％。
三北（西北、华北、东北）和沿海（青岛、大连）缺水严重。 如按流域计算人均水资源量见表1-1：
表1-1 水资源流域分布情况
流域名称淮河黄河海河辽河黑龙江人均水资源量（m3/人.年）96174434510602181 北方地区如按省、市计算，人均水资源量见表1-2：
表1-2 北方地区水资源分布情况
省、市名称北京天津河北河南山东山西人均水资源量（m3/人.年）96174434510602181456 5. 水环境污染严重
建国后20～30年，生活不富裕，工业不发达，水资源不紧张。 大量城市污水和工业废水不经处理排入水体，造成水体污染，严重污染的水体不能作为饮用水源，造成水质性缺水。
中国水资源恶化主要废水处理的救灾旧债和心窄新债。中国七大水系中，63.1%的河段水质为Ⅳ类Ⅴ类或劣Ⅴ类，失去作为饮用水水质的功能。
1.2 水的社会循环与利用
1.2.1 水的社会循环
水的社会循环：人类为了生活和生产（工业、农业）需要，由天然水体取水，经适当处理后，供生活和生产使用；用过的水含有大量废弃物，水质已受到了污染，需经适当处理后，再排回天然水体，见图1-2。
从水质工程学方面来看，水的社会循环主要包括给水工程和排水工程两方面:
1。 给水工程：
取水－给水处理－配水
无节制开发和生产的迅速发展，造成了资源的浪费和破坏。
水体污染较重，不能作为供水水源，水质性缺水；污染较轻，需进行处理，水处理费用高。 点源污染：城市污水的处理率约35％。生活获生产用过的水接排入水体造成污染。 面源污染：农田排水对水体造成的污染
2。排水工程：
废水收集（来源于生活、工业和农业）――废水处理――排放或回用
1.2.2 水的利用
1.我国总用水量的构成，见表1-3，1-4。
表1-3 １９９７年我国总用水量的构成
用水种类用水量(亿m3)占总用水量的百分比（%）农业用水4000～420075工业用水112020生活用水6305
∑=5600亿m3
表1-4 2015年我国总用水量构成
用水种类用水量(亿m3)占总用水量的百分比（%）农业用水370052工业用水130018生活用水100015生态用水100015
∑=7000亿m3
2. 水危机：
1） 水危机的标志：水资源短缺和水环境污染
2） 城市水危机：目前许多城市普遍存在资源性缺水；也有的城市水量丰富，由于环境污染造成了水质性缺水， 如安徽合肥 。
3.水的良性循环：
水的良性循环： 对城市污水进行处理，使其排入水体不会造成污染，从而实现水资源的可持续利用。
为缓解水危机。必需从整个流域水的良性循环着眼。
流域内水有不同尺度的社会循环：流域尺度的水循环、城市的水循环、工业区的水循环、工业企业的水循环、建筑 小区的水循环、楼宇的水循环等。
大尺度水的良性循环是以小尺度水的良性循环
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