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水科学研究                                      2008 年第  

Water Science Research                              Vol. 2    No.1 

1.2 水资源能值分析 

在地球生物圈系统中,水循环将太阳能转化为地球能,水循环是地球上最主要的物

质循环和能量流动的转化方式之一。大气降水是区域水资源的补给来源,从雨水到水资

源这一转化过程,属于地球生物圈的基本作用之一,其能量流动、转化过程遵循热力学

第一、第二定律。采用H. T. Odum创立的能路符号与图示语言,绘制这一过程的简化能

量系统图

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(图 1)。由图 1 可知,太阳能、雨水、风等可更新资源是环境生产的主要根

本来源,在太阳能、风能作用下部分水的能量通过蒸散发耗散。水资源与生态环境之间

相互作用,可简化成水资源能量转换的主要过程:将水资源作为贮存库独立出来,雨水

是这一过程的基本来源,径流水的能量作为此能量转化系统的输出。这一系统过程存在

能量等级关系,具有低能质的能量(雨水),经系统过程传递与转换而成为较高能质的能

量(水资源)

,而能值和能值转换率可反映不同能量的能质差异。 

阳光

水资源

生态环境

雨水

蒸散发

 

图 1  水资源转换过程能量图 

2 用水效率能值分析方法 

应用能值分析的概念和度量标准,将传统的用水效率分析指标:万元产值用水量(m

3

/

万元)、单位面积灌溉用水量(m

3

/亩)

、人均用水量(L/人.日)转化为量纲统一的能值

指标(sej/万元),以综合比较分析水资源在各部门行业中的利用效率。 

2.1 用水效率能值分析的概念 

 

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