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社会水循环

/social water cycle/
条目作者王建华肖伟华
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王建华

肖伟华

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最后更新 2022-12-23
浏览 181
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使自然界的水分通过人工取用或直接利用的方式进入经济社会系统,在特定经济社会活动中所发生的赋存、运移、转化过程。

英文名称
social water cycle
所属学科
水利工程

社会水循环是由于人类开发利用水资源所形成的,依存于降水、径流、入渗、蒸发自然水文主循环的侧枝循环。包括取水、输水、治水、配水、用水、排水,以及污水收集、处理、再利用等诸多环节,可大致划分为取(供)水、用(耗)水、再生利用、处理排放等四个基本过程。

社会水循环概念提出的时间最早可追溯到20世纪后期。1997年英国学者S.麦立特[注]提出与“hydrological-cycle”(水文循环)相对应的科学术语“hydrosocial-cycle”(社会水循环),并参照城市水循环模型勾勒出社会水循环的简要模型,国际上与社会水循环关联密切的“社会水文学”研究方兴未艾。在中国,王浩等于2002年在《水资源学》一书中提出了“自然-人工”二元水循环基本结构与模式,其中包含了“人工侧枝循环”的概念,2015年出版的《社会水循环原理与调控》对社会水循环做了比较系统的研讨。

社会水循环具有四个基本特性:①侧枝性。社会水循环是依存于自然水文循环的侧枝开路循环过程,其起始端和耗散端均附着于自然主循环。②双源性。社会水循环补给通量,既包括人工取用的径流通量(如地表取水量、地下取水量等),也包括以农田系统为主的有效降水直接利用量。③嵌套性。社会水循环是一个多环嵌套的系统,在取-用-排的大框架下往往嵌套了多级的小循环过程。④演进性。社会水循环与经济社会系统发展关联伴生,其系统结构与通量过程始终处于不断演变和进化当中,系统结构日趋复杂,通量表现为增减有序、动态平衡的基本态势。

社会水循环通量包括实体水通量和虚拟水通量两大类型,其中实体水通量又包括径流性通量和有效降水利用通量,实体水通量在中华人民共和国成立初期为1000亿立方米左右,今已超过6000亿立方米。另外,中国每年农业直接利用有效降水通量已经超过径流性水资源利用量;最大的虚拟水通量是以粮食为载体的,中国由于“北粮南运”导致北方向南方虚拟水净输出量已经超过500亿立方米,远超过南水北调的实体水流通量。

社会水循环实际是供水水源与用户需求之间的通路系统社会水循环系统,要形成从水源到用户的水循环的通路,关键要形成必要的通路机制,可借助电流通路帮助理解。社会水循环的通路机制与两方面有关:一是“社会势”(相当于电路中的电压)的高低,包括区位势、经济势、政策势等;二是阻尼(相当于电路中的电阻)的大小,包括水资源禀赋条件、水资源开发的经济成本和社会成本等。随着人类社会河道外取用水量和有效降水直接利用量的不断增大,社会水循环及其科学调控的研究将会越来越受到重视。

  • 王浩,龙爱华,于福亮,等.社会水循环理论基础探析Ⅰ:定义内涵与动力机制.水利学报,2011,42(4):379-387.
  • 龙爱华,王浩,于福亮,等.社会水循环理论基础探析Ⅱ:科学问题与学科前沿.水利学报,2011,42(5):505-513.

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