水循環的現象范文
時間：2024-02-19 18:00:16
導語：如何才能寫好一篇水循環的現象，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。
篇1
近些年來,隨著各種高得率漿的快速發展,高得率漿已廣泛用于生產新聞紙、多層紙板、衛生紙,或作為化學漿的部分替代物用于涂布和未涂布印刷紙、書寫紙及其他特種紙等[1-2]。由于環保和經濟的原因,國內外造紙廠逐漸認識到白水封閉循環回用的重要性,隨著白水封閉循環程度的不斷提高,白水中纖維和細小纖維的含量與形態差異必然會對紙機運行和紙張性質產生一定的影響,國內外各研究機構也加強了對白水封閉循環過程的纖維及細小纖維研究[3-5]。
文獻[6]應用循環白水方法研究了高得率漿細小纖維及其對紙張性能的影響。結果表明,高得率漿中細小纖維含量在20%以上;用循環白水比用清水制得的紙張物理強度提高9·3% ~93·4%、光學性能提高1% ~10%。M·Rundlof[7]等人的研究表明,白水中的細小纖維與原料中的細小纖維在種類上有所不同,且兩種細小纖維的表面化學組成也不同,白水中細小纖維的表面吸附有較多的有機抽出物,兩種細小纖維其他的化學組成區別不大。但他們并未對漿料與白水中纖維和細小纖維的形態做系統的分析研究。
近年來隨著測量技術的不斷發展,已經可以用儀器自動快速地測定造紙纖維的各種形態。因此纖維形態的測定在造紙行業的科研和生產中的應用越來越廣泛。本研究使用先進的纖維形態分析儀分析漿料和白水中纖維和細小纖維的形態,并進行了對比,以說明白水中纖維和細小纖維在形態上與漿料中纖維和細小纖維的差別,以及白水在回用過程中對紙張性能的影響。
1 實 驗
1·1 原料及藥品
CTMP漿由華南某漿廠提供(主要為杉木,打漿度為30°SR),陽離子聚丙烯酰胺(CPAM)和陰離子膨潤土以及工廠紙機網下白水都取自湖南某造紙廠。
1·2實驗儀器
DFR-04動態濾水儀,德國BTGMütek公司生產;MorfiCompact纖維形態分析儀,法國Techpap公司生產,如圖1所示。
1·3 實驗方法
1·3·1 動態濾水實驗首先,將1000 mL濃度1%的漿料倒入DFR中,在攪拌速度500 r/min時加入CPAM,過10 s后將攪拌速度提高到750 r/min,再過15 s后將攪拌速度下降到500 r/min,接著加入陰離子膨潤土,再過20 s后打開DFR的出水口收集前150 mL濾液。
1·3·2 纖維形態分析由于對纖維和細小纖維的劃分沒有統一的規定,本實驗規定長度在200μm~10mm,寬度在5~75μm的為纖維;長度小于200μm的為細小纖維。最后分別取一定量DFR上的留著漿料和DFR下的白水以及工廠紙機網下白水到纖維形態分析儀中分析纖維形態。
2 結果與討論
由表1可以得知,動態濾水儀下的白水纖維與工廠紙機網下白水纖維的平均特性基本一致,這是因為實驗用的動態濾水儀濾網的孔徑與紙機上濾網的孔徑一致,且采用的漿料、填料以及各種化學助劑也都相同。從動態濾水儀濾出的白水纖維基本上可以代表工廠紙機網下的白水纖維。
2·1 漿料與白水中纖維的長度與寬度分析纖維長度與寬度是評價紙漿質量的重要指標之一。
漿料與白水中的纖維形態分析如表1所示,漿料纖維的數均長度和重均長度分別為0·607 mm和0·922 mm,而白水纖維的長度要小很多,其數均長度和重均長度分別為0·326 mm和0·372 mm;但兩種纖維的寬度卻相差不大,分別為40·4μm和33·6μm。
從圖2和圖3纖維長度的分布來看,漿料中的纖維長度主要分布在0·20~1·25 mm的范圍內,其中有57·1%的纖維長度在0·20~0·50 mm內;而白水中的纖維長度主要分布在0·20~0·50 mm的范圍內,占總纖維的92·1%。從圖4和圖5纖維寬度的分布來看,兩者的寬度分布基本一致,都主要分布在27~67μm的范圍內。因此,可以得知漿料纖維的數均長度基本是白水纖維的2倍,其重均長度是白水纖維的3倍,但白水中纖維的含量很低,所以,將白水中的纖維回用不會影響最終紙張的強度。
2·2 漿料與白水中纖維卷曲與扭結的分析盤磨機械漿和預熱機械漿等在高濃磨漿過程中,由于熱和高頻脈沖的作用以及磨齒的搓捻等作用,纖維承受了很高的熱應力和機械應力而發生彎曲扭結。
所謂纖維卷曲,是指纖維平直方向的彎曲。在一定程度上,纖維卷曲指數增加,成紙的抗張強度、耐破度、環壓強度下降,而紙的透氣度、松厚度、過濾速度和光散射系數等增加。纖維卷曲指數一般測量統計每根纖維的卷曲狀態來表示纖維卷曲的程度,并按式(1)計算。
式中:Cg———纖維卷曲指數A———纖維末端對末端的直線長度, mmL———纖維的真實長度, mm纖維的扭結是指由于纖維細胞壁受損而產生的生硬的轉折。扭結程度高的纖維在紙張的抗張強度、撕裂強度等性能方面會受到較大的削弱。纖維的扭結率表示發生扭結的纖維數占總纖維數的比值,而纖維的平均扭結角一般測量統計每根纖維扭結角的平均值,并按式(2)計算。
Cl=∑ni=1ΔCin(2)式中:Cl———纖維平均扭結角, (°)Ci———每根纖維的扭結角, (°)n———發生扭結的纖維總數通過對漿料與白水中纖維的測定統計(見表1)可知,漿料纖維的平均扭結角和扭結率都略大于白水纖維的;而漿料與白水中纖維的卷曲指數幾乎相近,從圖6、圖7漿料和白水纖維的卷曲指數分布來看,兩者的卷曲指數分布也基本相同,絕大部分都分布在0~25%。可以得知兩者的卷曲與扭結特性差別不大,所以,白水中的纖維在卷曲與扭結特性方面不會對紙張性能產生影響。
2·3 漿料與白水中纖維的帚化與切斷分析高得率漿在磨漿過程中,纖維吸水潤脹產生細纖維化,并發生分裂帚化、表面分絲起毛,而且由于受到剪切力和纖維之間相互摩擦作用造成纖維橫向斷裂,從而使纖維被切斷。纖維的分絲帚化有利于纖維的結合,提高紙張的強度、緊度和勻度等性能,但纖維的過度切斷會降低紙張的強度,特別是撕裂度。
纖維帚化率可按式(3)計算。纖維的切斷率可按式(4)計算。
纖維帚化率=∑ni=1f∑ni=1(f+F)×100%(3)式中:f———纖維分絲長度, mmF———纖維長度, mmn———纖維總數纖維切斷率=纖維切斷末端總數1/2纖維末端總數×100% (4)從表1可以看出,白水纖維的帚化率為2·694%,要比漿料纖維的高一些;而白水纖維的切斷率為57·9%,比漿料纖維的切斷率60·6%要低一些。
2·4 漿料與白水中細小纖維的分析由于高得率漿生產的固有特點,相當一部分纖維在磨漿過程中變為細小纖維,而細小纖維的含量在造紙過程中的作用很大,不但會影響到紙機的運行過程,比如留著、濾水、白水回收系統、助劑功效、干燥速率等,還會影響到紙張的多種性能,如紙張結構、物理強度性能、光學性能、印刷性能等[8]。
纖維形態分析儀還能分別以長度和面積對細小纖維進行測定統計,如表2所示。當以長度統計時,規定長度小于200μm為細小纖維,測定結果表明漿料中細小纖維的含量為78·1%,而白水中細小纖維含量則達到了95·9%。從圖8和圖9的長度分布來看,兩者的長度分布基本一致且平均長度也幾乎相等。
由于細小纖維的表面積比纖維的大很多,而且細小纖維素分子的葡萄糖基上可游離出大量的羥基,故在抄紙過程中促進了纖維間的氫鍵結合,有利于提高紙張強度。因此,僅僅統計細小纖維的長度及分布是不夠的,最重要的是統計細小纖維的面積及分布。當以面積統計時,漿料細小纖維含量為22·4%,而白水細小纖維含量卻達到了72·8%,從圖10和圖11的面積分布來看,白水細小纖維的面積分布比較集中,在278~3594μm2范圍內的面積均比漿料細小纖維的含量高,而且白水細小纖維的平均面積為984μm2,比漿料細小纖維的大。這可能是由于漿料經過CPAM和膨潤土絮凝后,細小纖維發生了微絮凝作用使得表面積有所增大。白水細小纖維在面積上的特性表明,回用白水中的細小纖維有利于紙張纖維間的結合,有利于提高紙頁強度等性能。
表2 漿料與白水中細小纖維的含量與特性細小纖維含量/%以長度統計以面積統計細小纖維平均長度/μm細小纖維平均面積/μm2漿料78·1 22·4 43 920白水95·9 72·8 44 984圖11 白水細小纖維面積分布圖
3 結 論
利用纖維形態分析儀分析比較了CTMP漿料及其白水中纖維的形態,并得到以下結論。
3·1 漿料纖維的數均長度基本是白水纖維的2倍,其重均長度是白水纖維的3倍,漿料纖維的寬度及其分布與白水纖維的基本一致。
篇2
關鍵詞：地圖；問題；探究式；新課程
教育家施瓦布指出“如果要學生學習科學的方法，那么有什么學習比通過積極地投入到探究的過程中去更好呢？”這句話體現了普通高中地理新課程的理念之一：“重視對地理問題的探究。倡導自主學習、合作學習和探究學習。”
地理課程標準還要求學生“學會閱讀和使用地理圖表”技能。“無圖不成課”，地圖和地理教學始終相伴是地理教學的一大特點。因為地理事物的空間性很強，有動態和靜態、無形和有形、平面和立體、孤立和綜合、分散和集中、具體和抽象等區別，教師常常要在課堂上以最簡煉的筆法通過繪制各種形式的示意圖來進行說明，把復雜的地圖、地理事物、地理現象及其地理過程簡明化。據有關研究表明：在接受知識方面，如果僅僅是聽，獲得的知識能記住30%左右，如果加上繪畫、填圖等操作活動，學生學習的興趣更濃，獲得的知識更加精確，印象更加深刻，對知識的掌握可以上升到70%左右。
在教學中，教師可以利用地圖導入新的素材或將地圖作為載體，構建“地圖―問題”探究式教學模式：即學生在一定的問題情境中，借助老師、同學提供的信息幫助，利用教材的圖像，圍繞問題，收集、加工、處理信息，以類似科學探究的方法，或獨立探索，或協作討論，或在老師指導下，最終通過自主學習、探究學習、合作學習等方式，得出問題結論，獲得新知識。它充分發揮課本圖像的功能和教師的主導作用，注重知識的產生、發展過程，能使學生在解決問題的過程中積極探索，提高自己的思維品質，發展學生的地理思維能力。
運用“地圖―問題”探究式教學，根據學科知識的邏輯聯系，步步設疑，激發學生強烈的求知欲望，將教學內容據圖設計成一系列的“鏈條式”的問題，啟發引導學生用眼、腦、口、手各種器官據圖來學習地理，教學活動以地圖探究貫穿始終。該模式教學基本流程如下：
例如執行新課程標準“運用示意圖，說出水循環的過程和主要環節，說明水循環的地理意義”教學時：要求通過對水循環的學習，學生能夠自己繪制水循環示意簡圖，并能用簡練的語言描述其主要環節和說明水循環的地理意義，達到培養學生讀圖獲取信息能力和增強其運用圖表分析問題的能力。
一、提出問題：創設問題情境，發現、提出問題，結合教學目標并使問題定向
教學內容呈現形式問題化。“學起于思，思源于疑”，創設問題情景，激發學生對地圖的研究興趣，確定探究的切入角度。
例如教學引入：欣賞古詩“黃河之水天上來，奔流到海不復還……”提出問題：“你知道嗎？其實從地理學的角度來看，這千古流傳的佳句，卻隱藏著一個巨大的錯誤，你知道錯在什么地方嗎？違背了地理學中的什么原理？”問題激起學生探究的興趣，通過觀察教材中水循環示意圖，從地理角度給名句找錯，進入水循環相關內容的學習。
二、探索問題：對生成的定向問題，進行自主探究（個體與集體合作學習），分析、解決問題，并掌握科學方法
問題要始終圍繞探究目標，要與地圖信息發生聯系，要較清晰體現各地理要素或事象之間的邏輯關系，從而利于探究過程的推進。課堂上教師學生共同圍繞某一目標開展討論探究式的學習，學生在教師指引下，自行據圖討論分析，或填繪說圖，或圖的變式訓練來探究問題，教師根據學生探究過程不斷出現的問題采取相應的點拔和調控。
例如生活在美麗的桂林漓江邊的學生，從生活實例分析，提出問題“漓江水流入大海后，又通過哪些環節回到漓江”，學生討論分析后在黑板畫出漓江參與的水循環簡圖。
學生探究問題“井水不犯河水”，展開討論引出桂林的地下水、榕湖等陸地水體及生物參與水循環，學生在黑板板圖上補充水循環的環節，理解了海陸間水循環的過程。
學生繼續討論水循環示意圖是否完善，聯系內流河流域，在板圖中補齊環節，培養學生水循環的整體意識和綜合思維能力。學生從局部的水循環來理解陸地間和海陸間的水循環，自主構建水循環的知識，培養學生從整體到局部分析問題的能力。
三、拓展問題：對探索的問題及時反饋，在驗證中得以解決，并進一步拓展問題，使學習的知識系統化
學生應獲取資料和進行必要的觀察，提出解決問題的假設。推斷何種假設能解決問題，提出解決問題的方法。
例如假設真的“黃河之水天上來，奔流到海不復回”，即黃河斷流了會帶來哪些不利影響？原因是什么？學生展開合作討論，教師適時引導學生從自然和人文兩個方面分析應采取什么措施。比較所提措施的合理性和可行性（生態措施、工程措施、氣象措施、生產措施、協調措施等）。學生通過探究活動得出水循環的意義并認識到人類活動可以對水循環的環節產生影響。
四、解決問題
教師采用多種形式訓練學生的各種能力，使學生對所學知識的應用達到深刻理解，實現知識的拓展與遷移。例如課堂教學結束后，及時讀“水循環示意圖”訓練，完成下列要求：
（1）圖示水循環的類型是。
（2）A為水循環中的環節，它對海洋和陸地的作用是。
（3）促使這種水循環運動的能量是能和能。
（4）在B處大量抽取地下水，可能會造成等環境問題。
（5）節約用水；保護水源；控制地下水開采量；跨流域調水；雨季回灌；加強山區植被保護和恢復。
篇3
一、設計合作探究任務，激發學生合作學習
小組合作探究學習之所以得到大力推廣，主要原因在于它有利于學生優勢的發揮，促進學生互補學習，從而達到“雙贏”的目的。在課堂上實施小組合作探究學習，耗時比較長，而一節課只有短短的45分鐘，因而并非所有的任務都適合開展探究學習。因此，教師要篩選任務，優化地理課堂上的任務設計，結合教材內容設計具有價值的合作探究任務，讓學生變得更有針對性、選擇性，從而提高學生的合作激情。
例如：在學習魯教版高中地理“水圈與水循環”一課時，教師設計合作探究任務，激發學生合作學習，取得很好的教學效果。在本節課中，學生將學習三種水循環的方式。針對這部分內容，教師設計合作探究學習任務：請合作探究三種水循環的方式，并展開對比分析。教師要求學生利用圖畫形式輔助表達出水循環的形式，并建立表格，展示水循環的類型、水循環主要環節和對陸地水的意義。針對這個任務，小組學生可以分步驟完成。步驟一：學生結合地理知識，自主嘗試畫出三種水循環的方式。步驟二：小組內合作交流、討論，完善水循環圖示。同時，小組內成員一起討論表格內容，完善表格，初步整理出表格內容。步驟三：教師引導學生展示合作探究成功，并點評。
在這個教學案例中，教師結合教學內容，設計有意義的合作學習任務，并引導學生分步驟完成。如此一來，教師可以掌握學生的合作過程，保證教學進度。
二、注重意識技能培養，提高學生合作能力
在開展小組合作探究學習時，教師還必須注重學生激發學生的合作意識，培養學生的合作技能。以往的教學中，教師往往以“滿堂灌”方式教學，學生合作的機會較少，因而學生的合作學習能力慢慢弱化。當教師設計小組合作探究任務時，很多學生則難以適應，因為習慣性地等待“灌輸”。長期如此，學生的合作學習能力根本沒有得到培養，更談不上提高。隨著新課改的推進，教師要滲透合作技能，培養和發展學生的合作能力。
例如：在學習魯教版高中地理“人口遷移與人口流動”這一課時，教師以合作探究學習營造氛圍，并注重合作方法技能的滲透，取得很好的教學效果。
在設計完合作任務后，為了讓每一位學生都有事可做，形成“利益共同體”，教師引導學生明確分工。如：學生分工合作，分別負責找出人口流動、人口遷移的概念、區別與聯系。觀點提出后，再由一名學生負責整理，并填好表格。針對有些任務，則集體討論，各抒己見，允許不同意見的存在，然后整合觀點，形成清晰的思路。學生經過多次的鍛煉后，慢慢意識到合作才能提高學習效率，從而自身的合作意識不斷強化。如果在學生合作時，出現一些不和諧的現象，如學生“爭吵不休”，各持己見;課堂混亂;不善于傾聽、表達等現象時，教師要及時“干預”，并引導合作。通過滲透合作意識和技能，學生的合作能力不斷提高。
三、展示合作學習成果，促進學生合作交流
篇4
關鍵詞：汽化冷卻煙道 工作原理 漏水原因 合理化建議
中圖分類號：TF341.1 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）03（b）-0041-01
汽化冷卻煙道中的水循環主要有兩種循環方式，（1）自然循環，也就是根據煙道內部不同階段出所儲存的水的質量來控制水的整體流向，形成的水體循環。（2）強制循環，顧名思義，強制循環要通過外力的作用才能實現，其具體工作原理就是利用循環泵來提高水流的速度，在保證水流溫度始終較低的情況下，增強了冷卻效果。
1 汽化冷卻煙道的工作原理
汽化冷卻煙道的工作原理與鍋爐的工作原理相似，也可以將汽化冷卻煙道看做是是余熱鍋爐，但其與鍋爐之間也存在著一定的區別，在工作時間上，汽化冷卻煙道的工作時間具有間歇性的特點，而鍋爐的工作時間則是連續不停頓的。正常情況下，轉爐工作的時間頻率以39min為一個周期，中間還包括了14min左右的吹煉時間，而熱交換只存在與這個過程當中，其他冶煉過程中則不再需要熱交換。在使用壽命上，鍋爐的使用壽命要遠遠大于汽化冷卻煙道的使用壽命，這是由于汽化冷卻煙道在吹煉過程的不同階段所受到的熱負荷變化較大，使得汽化冷卻煙道在溫差較大的影響下，內部結構極易遭到破壞，縮短其使用壽命，同時，汽化冷卻煙道的內部結構和維護手段也要比鍋爐的投入力度更大。
圖1為汽化冷卻煙道水循環的工作原理示意圖，從圖中可以清晰的看到，上升管與下降管對于汽化冷卻煙道中的水流都具有阻礙作用，這是由于汽化冷卻煙道內部存在著一定的壓力造成的。另外，汽化冷卻煙道中上升管與下降管中水的密度差為水循環提供了內在的動力來源，當然，汽化冷卻煙道中也包含了強制水循環部分，強制水循環主要存在于爐口的移動段。如果汽化冷卻煙道內部存在高壓，則會使得水流在上升時的阻力變弱，蒸汽的體積也會隨之減小，大部分的冷卻水就會發揮其作用，增加汽化冷卻煙道的使用壽命。
在水循環的過程當中，使水汽分離，以及為汽化冷卻煙道提供水源的都是汽包，水汽的分離過程受到多方面因素的共同作用，蒸汽的負荷，汽化冷卻煙道內部的壓力以及可供水汽分離的空間的大小都會影響到水汽分離的最終效果。
2 汽化冷卻煙道出現漏水的原因
2.1 管道過度疲勞
汽化冷卻煙道的工作溫度通常是在50～1200℃之間，溫度的變化在3～6次/h之間，汽化冷卻煙道在長期的工作運行當中，受到溫差變化的影響較大，且頻率較高，使得煙道內部由于冷熱變化而產生了極強的交變內應力，汽化冷卻煙道的承受能力極易受到挑戰，一旦超出汽化冷卻煙道的承受范圍，就會出現開裂的現象，導致漏水。
2.2 管道內部溫差較大
當汽化冷卻煙道內部溫度超過1300℃的時候，鍋爐管內壁就會受到高溫氣體的烘烤，正常情況下，水循環過程會將產生在管內的汽泡通過水流帶走，一旦水循環過程受到阻礙，或者上升管中的阻力過大，就會影響到汽泡的排出，汽泡也因此會附著在管壁上，逐漸變大，使管壁直接暴漏在高溫氣體下，發生干燒現象，而汽泡會隨水循環繼續上升，冷卻水會在這個時候補充上來，對管壁形成較大的冷卻沖擊，管理在溫差變化較大的情況下就會出現環狀的裂紋，導致漏水。
2.3 煙道爆炸
汽化冷卻煙道在正常的工作環境下，內部是不存在空氣的，一旦汽化冷卻煙道內部負壓超過了正常值，就會使煙道內部分水循環受阻，將空氣吸入到汽化冷卻煙道內部，煤氣就有了燃燒所需要的介質，煤氣與空氣發生混合后，煙道內的高溫足以使混合氣體燃燒，如果燃燒時產生的熱負荷超出了汽化冷卻煙道所能承受的最大限度，煙道在內部溫度瞬間升高的情況下，極易從內部發生爆發，煙道破損，導致漏水。
3 對于汽化冷卻煙道漏水現象的合理化建議
3.1 提高水體管理水平
首先要對汽化冷卻煙道中水循環過程中的水體質量進行嚴格檢驗，提高水體質量的評判標準，制定定期取樣化驗的管理機制，對水體質量開展實時的監控，另外，還要定期檢查汽化冷卻煙道內壁水垢情況，一旦發現水垢厚度超過規定厚度時，要及時進行煮爐，清除內壁污垢。
3.2 優化排污機制
根據汽化冷卻煙道的使用情況來看，煙道的使用強度通常較大，因此，必須堅持每天對煙道進行沖洗排污，以此保證汽化冷卻煙道內部清潔，這是預防汽化冷卻煙道發生堵塞的最有效手段之一，對于汽化冷卻煙道中的呼吸器，也要定期進行清洗，保證至少一周換水一次。
3.3 確保汽化冷卻系統內部壓力穩定
為了保證汽化冷卻系統中壓力的恒定，必須根據設備的實際使用情況，科學合理地設定出PID參數，水箱加熱用蒸汽，蓄熱器出口蒸汽以及汽包出口蒸汽的調節閥，使汽化冷卻煙道能夠在穩定的壓力環境下進行工作，防止煙道內部因壓力變化過大而發生使用疲勞的想象，影響其正常運行。
3.4 改進爐口微差壓的操作方法
對汽化冷卻煙道內的負壓的有效控制，是避免煙道發生漏水的重要手段。當轉爐處在吹煉階段的時候，轉爐入口處的壓力應超過-18kPa，同時，風機的轉速不得超過1300轉/min。當轉爐處在非吹煉階段時，轉爐入口壓力要高于-5kPa，這樣一來，就能夠有效地控制爐口壓力，避免爆炸的發生。
4 結語
汽化冷卻煙道出現漏水是極其普遍的現象，只要根據設備的實際使用情況，實時地調整現有的管理和檢驗制度，控制好煙道的內部壓力，保證水體的質量，就可以有效地遏制漏水現象的再次發生，提高設備整體的工作效能。
參考文獻
[1] 劉曉景，汪貴明.汽化冷卻煙道漏水原因分析及解決措施[J].甘肅科技，2013（6）：10-11.
篇5
由于我國的地形地貌特征的影響，我國西南地區的巖溶石山分布十分廣泛，這里的氣候條件對于農業生產有一定的幫助，但是這種氣候也對地質條件有一些影響，地質條件帶來的劣勢對農業生產又有一定的制約。由于地表地下巖溶的發育，使得地表附近的淺部巖石出現破碎，從而產生了嚴重的水土流失現象，使得當地的地表水資源十分匱乏。整體來講，我國的西南地區呈現“山多土少、雨多地漏”的特征，缺水干旱是巖溶地區面臨的一個主要問題，這個問題會直接導致農業生產受到影響。對表層巖溶帶地下水進行利用是對巖溶水進行開發利用的一個有效途徑，而且這部分水源也成為當地居民的重要水源之一。從各種地質研究中可以看出，表層巖溶帶地下水的資源量和表層巖溶帶的水文地質結構之間有十分緊密的聯系，因此，在巖溶石山地區要加強對水文地質條件的研究，從而為表層巖溶帶的地下水的開發提供必要的支撐。
1. 洛塔地區的自然地理概況
洛塔位于湖南、湖北、貴州、重慶四省市交界地區，屬于典型的巖溶山區，該地區的氣候為亞熱帶季風型濕潤型，每年的平均氣溫為13.3℃，每年的平均降水量為1649.7mm。巖性為石灰巖，屬可溶性巖石，區域內的巖溶地貌比較豐富，在地表和地下都有巖溶地貌，而且巖溶的形態很多，地表的巖溶大多是洼地、漏斗、石林、石牙等形態，地下的巖溶則主要是溶洞、消水洞、地下河管道等形態，巖溶的發育是經過多次地質構造運動和可溶性巖石在水流作用下緩慢溶蝕而形成。本地區巖溶發育具有多層性。根據巖溶地下水水動力的分布特征，可以將其劃分為三個不同的子系統，分別是表層巖溶帶水文地質子系統、飽氣帶巖溶水文地質子系統、飽水帶巖溶水文地質子系統。
2. 洛塔地區表層巖溶帶水文地質特征
2.1 表?友胰艽?水文地質子系統水循環過程
表層巖溶帶水文地質子系統是巖溶水文地質系統的一個重要部分，在巖溶水文地質系統中，一般會形成一個低昂對獨立的表層巖溶帶泉域，這個區域內的水循環是整個巖溶水文地質水循環過程中的一個重要環節，而且對整個巖溶地區的水循環有重要影響。就洛塔地區的實際情況來看，大氣降雨是區域內表層巖溶帶地下水的主要來源，但是降雨一般首先會落到地面上，形成地面水，在不同的地區，地面水的循環也是不相同的，比如在裸露的巖溶區，降落的雨水具有較高的滲透能力，能夠很快從各種巖溶的縫隙中滲透到地下，形成地下水。經過表層巖溶帶的調蓄之后，有一部分會蒸發到大氣中，還有一部分會繼續通過溶蝕的裂隙或者落水洞進入到下部系統中，還有一部分會排向地表，在排出地表的這部分地下水中，有一部分會匯集到地表河中，另一部分會再次滲透到低位淺表層巖溶區域中。對于覆蓋型巖溶區，當雨水降落之后，一部分雨水會直接形成坡面流，在坡面流中，有一部分會直接滲透到地勢相對較低的淺表層中，再經過水循環，其水循環的過程與裸露的巖溶坡面流中的水循環過程比較類似。
2.2 表層巖溶帶水文地質子系統水循環的基本特征
第一，水循環的補給特征。在水循環中，水的補給是一個重要的因素，對于洛塔地區而言，其水循環中的水的補給一般是通過降雨來完成的，當地的年降水量雖然比較豐富，但是降水的時間分布不夠均勻，在補給過程中，整體呈現一種非連續脈沖式的特征。大氣降雨的補給面積大約在0.05km2～0.15km2，降雨對洛塔巖溶區域的水分進行補給時主要有直接快速補給和間接慢速補給兩種方式，在裸露的區域，雨水的補給會通過一些密集的溶蝕裂隙快速地滲透到地下水中，從而實現快速地補給，在被覆蓋的區域，則一般是間接慢速補給。
第二，徑流特征。根據水動力的類型進行劃分，洛塔巖溶地區的表層巖溶帶水文地質子系統內地下水的徑流主要有兩種形式，一種是匯流狀，一種是散流狀，巖溶地下水的流向總體上與地勢有關，受到地勢條件的控制，具體有三個方面的特征：水力坡度大、徑流途程較短、徑流路徑通暢。
第三，排泄特征。根據調查結果可以看出，巖溶區域內的水流排泄主要
有集中排泄和分散排泄兩種方式，屬于匯流狀水動力條件的地下水一般都會以集中排泄的方式進行配些，而屬于散流狀水動力類型的地下水一般都會以分散的方式排出。
2.3 表層巖溶帶水文地質子系統的調蓄功能
表層巖溶帶所形成的泉域對表層巖溶水有一定的調蓄功能，該功能主要體現在兩個方面：第一，能夠對水分進行積蓄，尤其是能夠對地下水的水量進行調蓄，使得一些降雨能夠及時地滲透補給到地下。第二，帶有濾波功能，主要表現在對水流過程進行調節上，也就是可以通過水文地質子系統內部結構的濾波作用對降雨的脈沖輸入補給形式進行轉換，使其成為連續波狀的排泄形式。表層巖溶帶的調蓄能力和泉域的特征有很大關系，泉域的含水空間、規模、第四系覆蓋層的厚度等，都會對調蓄能力產生影響。一般來講，泉域內表層巖溶帶的含水空間大、泉域規模較大、第四系覆蓋層厚度較大的一些平緩地帶的泉域，其調蓄能力也比較強。比如該區域內向斜西翼趙家灣一帶的S14泉泉域，主要是大型的溶溝，溶槽，而且發育非常完整，其巖溶率大約有35%，泉域面積大約為0.408平方公里，結構也比較松散，具有很好的蓄水能力，這塊區域所處的位置的地勢也比較平緩，也使得該泉域對水量的調蓄能力有了很大的提升。另外，表層巖溶帶泉域的調蓄能力還和表層巖溶帶的汗水結構、水文子系統等有緊密聯系，如果含水空間比較復雜，以細小溶隙為主，植被的覆蓋率較高，則可以使得巖溶水流在經過泉域的時候，有較長的停留時間，能夠形成一個舒緩的波狀輸出。比如S12泉泉域，其含水結構主要是低淺的溶溝、溶縫、溶隙等，植物覆蓋率較高，地勢也比較平緩，所以當水流通過這一帶的時候就能有較長的滯留時間，使得水量一直保持不斷。
3. 表?友胰艽?水文地質結構類型
3.1 表層巖溶帶含水空間結構類型
不同的表層巖溶帶的含水空間形態是不相同的，根據不同的空間形態可以將其劃分為幾種結構，第一，主要是由溶溝、溶槽等構成的含水空間結構，這種結構比較單一；第二，以溶縫、溶管、溶隙、溶孔等構成的含水空間結構，這種結構比較復雜；第三，由小型溶隙網絡為主的含水空間。
3.2 表層巖溶帶水文地質子系統的結構類型
表層巖溶帶水文地質子系統包括幾種不同的形式，分別是巖溶帶、土層、植被三個部分，根據這三種要素在區域內的不同搭配與組合，可以形成不同的結構類型。第一種是一元結構，指的是只含有表層巖溶的地質結構；第二種是二元結構，是兩種形式搭配而成的，比如表層巖溶帶和土層組合而成、表層巖溶帶和植被組合而成；第三種是三元結構，指的是由表層巖溶帶、土層和植被共同構成的。
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【關鍵詞】河湖水系連通；水循環；水系功能；體系構建
1、水系功能
在地球引力與太陽輻射下，水在地球的水圈中不停的運轉構成了海、陸、空的水循環。它把各種的水體連接一起，使其各類水體長期的存在。連通的河、湖水系不僅是水循環的通道，同時水循環也給予了河、湖水系的自然功能[1]。總的來說，河、湖水系的水在不斷的流動和轉化，也在地球引力的作用下，通過河道向干流和大海等流動，其中也有水沙等的搬運與能量的傳遞。河床形態在水沙作用的影響下不斷的自我調整使水體中的污染物的濃度降低起到了水體的自凈作用。同時水中的物種運輸與轉移，是河流生態穩定的保障。此研究查閱相關的文獻和研究成果綜述如下，河、湖水系連通的水系作用包括水資源儲載、物質能量傳遞、河床地貌的塑造和生態維系。
1.1 水資源儲載
眾所周知，水資源載體是河湖水系。它不僅儲備了水資源，同時也實現了水資源的運輸。地表水主要是以水庫蓄水、湖泊、河道徑流等形式存在著。河、湖水系是水資源循環的地表水的重要通道。液態的水在徑流中通過入滲、匯集等輸送到河流、海洋、內陸湖使得不同地區的水資源得到調配。不停息的水循環給予了河、湖水系的水源、水動力并使之成為水資源輸運的載體。水資源的儲載功能是河、湖水系的本質功能，也是河、湖水系其他的功能得以實現的前提條件。
1.2 物質能量的傳遞
流域水循環、能量的平衡依靠河、湖水系來維持。它實現了水資源儲載，同時也傳遞了物質能量；它是信息、能量、物質在陸地、水生態系統之間傳遞的重要通道。物質輸送主要有生物物質、固體物質、溶解物質之間的輸送。河、湖水系間的能量主要有以下三個方面。一為河流物質的輸送提供了能量。二為水體和固體邊界間的作用提供了能量。三水循環的過程中動能、勢能為人類提供了水能資源。
1.3 河床、地貌的塑造
自然條件下河流的作用主要指地球表面的地貌作用。水流的能量是地貌改造、物質輸送能量需求。河、湖水系在水循環中不停的運動形成水動力。河、湖水系通過水流的侵蝕從而改變周邊的地表巖石層。并且可通過搬運和堆積逐漸改變了河道的原有形態。并逐漸形成了河道以及沖積平原同時改變周圍的自然環境。
1.4 生態維系
河、湖水系是形成并維系著生態系統重要因素。通過雨水的沖刷，帶入河流中的各種生物、礦物鹽類為河、湖水系以及近海的周邊的動、植物提供了豐富的營養物質。同時為動、植物的構建提供了合適的棲息地。使得河、湖水系是動、植物生存、繁衍以及生態系統的穩定演化的條件。這包括河流、湖泊、沼澤的水生態系統、濕地生態系統、近海生態系統。
1.5水體的自凈
河、湖水系連通的流速和流量直接的影響移流和紊動擴散的強度。流速、流量越大污染物的濃度稀釋、擴散能力就越強，水汽界面的氣體的交換速度也越大，也就越有利水體自凈。河、湖水系中水生物、微生物也是水體的凈化重要因素。總體來說，河、湖水系有納污排污能力。水流的生物、物理和化學作用使河、湖水系連通的本身也有較強自凈能力。
2、水系連通
人的生存、發展都離不開水。水的載體是河流，同時，河流也是人類的社會活動以及經濟發展的載體。水資源及河、湖水系為人類提供了各種資源以及物質服務。依據人類的生存、社會發展的需求，河、湖水系的連通被賦予了較多的水系連通功能[2]。主要有航運、供水、發電、水文化、凈化環境、水景觀、生態保護、泄洪以及滯洪功能。河、湖水系連通功能是人類社會、經濟系統的支撐能力體現。此文將河、湖水系的連通功能劃分為水資源配置、水生態和環境改善、防洪與除澇。
2.1 水資源配置
地表水資源重要載體是河湖水系[3]，通過對其開發、利用就可以向周邊的區域供水。它是經濟、社會的生活、農業、工業的主要水源。同時也可以通過水庫的儲蓄、跨流域的調水的河、湖水系連通的工程對水資源進行調配，使其供給對象更加廣泛。有力的支撐了經濟、社會的可持續發展。該功能又可以進一步的分為以下5個功能。
（1）水力發電通過河流、水庫間的連接通道引水蓄能發電提高了水電站的發電效率保證了區域的社會經濟發展。
（2）農業灌溉構建灌區和河流之間的渠系把水資源比較豐富地區的水調引以進行農業灌溉保障農業的發展和解決了糧食短缺的問題。
（3）應急供水構建應急的供水通道的水系網絡從水庫、地下水、湖泊等水資源調用水利資源，緩解了用水臨時劇增、地震、供水的工程失效、戰爭原因造成的突發缺水問題。
（4）城市供水構建河、湖和城市間的供水管網絡，調集了水資源較豐富的地區水資源補給了缺水的城市。因此提高了城市供水的保證率解決了城市的缺水問題。
（5）水運交通構建的流域間的水資源網，加強了水資源的流通和輸送并發揮了航運的功效，構建了水上的交通網絡。
2.2 水生態和環境改善
河、湖水系為自然界的動物、植物提供了生存空間。它是人類不可缺少的生活條件。完整、穩定的系統是人、自然和諧的基礎。生態的系統與環境的破壞有時候或許是不可逆的[4]。在目前的經濟社會的快速發展下，受損的河、湖水系的人工的改造以及提高河、湖水系的生態和環境的改善的保護能力是非常重要的。此功能又可以劃分為以下幾點功能。
（1）水質改善構建新的河、湖水系的置換通道加快了水資源的更新的速度同時也縮短了水體的置換時間，也提高了水體的自凈能力和改善了水質。
（2）景觀維護構建了區域和城市的水網，建設了自然和人工結合的城市的水景觀以及休閑、娛樂設施；加強了水循環的的更新能力并改善了居民的生活環境；提升了城市的文化生態底蘊；實現了人和自然的和諧相處。
（3）生態修復調引了水資源對生態相對脆弱區域補水；提高了生態環境的需水保證率；改善了水生態環境、生存空間；修復并保護了連通水域的周邊生態環境。
2.3 防洪與除澇
河、湖水系是陸地上水循環的重要通道。而洪水災害卻是常見的自然現象。河、湖水系是洪澇災害的重要調節系統。它主要包括滯蓄洪水的湖泊、濕地、水庫、行洪河道等。洪澇災害到了一定的時期就會出現。但是天然的河、湖水系連通并不能夠完全的滿足人類的經濟、社會對防洪、除澇的需要。因此人為干預河、湖水系，增強河湖水系的洪澇災害的防御能力直接關系了人類的生命財產安全和經濟社會的正常運行。此功能又可以分為防洪減災、除澇治堿。
（1）防洪減災改變河、湖水系的連通來控制水利工程的建設加強了水系的疏通和排引功效；保證了河、湖蓄泄的能力；提升了區域洪水的防御能力；減少了洪水災害的損失。
（2）除澇治堿改變了的河湖水系的連通增強了城市、農田排澇工程的建設；加強了水系疏通以及排引功效；保證了河湖蓄泄能力；提升了區域澇災防御以及治堿的能力。
參考文獻
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關鍵詞：原理規律；理解；簡單形象；提高效率；效果良好
高中地理學科是研究地理環境以及人類活動與地理環境相互關系的科學。在《普通高中地理課程標準》的課程設計思路中，明確提出“關注人們生產、生活與地理密切相關的領域，突現地理學的學科特點與應用價值，以利于開闊學生的視野，進一步提高學生的科學素養與人文素養”；而地理環境由大氣圈、水圈、巖石圈、生物圈等圈層構成，是地球表層各種自然要素、人文要素有機組合而成的復雜系統。課程內容比較綜合、抽象，只有讓學生牢固掌握地理基本知識，深刻理解地理基本原理的基礎上才會更好地實現課程目標里更高層次的要求。通過對近幾年高考試題的研究，不難發現高考對地理知識的考查越來越多地用簡圖來承載地理信息。地理簡圖對于學生掌握基礎知識，理解基本原理方面有事半功倍之效。本人在教學實踐中深有體會，舉例示之：
一、運用簡圖可以縮小時空跨度，便于發現事物的形成規律，更好地掌握基本知識，理解基本原理，突破重難點
自然地理知識時空跨度比較大，有些既不便于學生課外實踐，也不利于在日常生活中觀察，所以利用簡圖，引領學生推理其形成發展的過程，既可以提高學生參與學習的積極性，又可以加深對地理知識的掌握和對地理原理的理解。
如，水循環過程，該知識與生活聯系密切，且命題頻率也較高，但空間跨度大，不便于直接觀察，運用簡圖可以化大為小，化抽象為具體，順利突破難點。
從圖中可以看出水循環的環節、過程、類型，同時還可以推理水循環的意義，可以說一幅圖承載了所有的知識點，省去了教師很多的語言，使知識脈絡更清晰、形象、直觀，大大提高了學習效率。
通過畫圖，不僅可以使學生輕松掌握熱力環流的形成過程，順利解釋山谷風、海陸風、城郊風等生活現象，還能夠比較高空和近地面的氣壓差異、氣溫差異，解釋風的形成、高空不勝寒等現象，同時對于以后解釋各種天氣系統的特點、各種天氣現象的成因、氣候類型的形成等都有具體的理論依據。
二、運用簡圖，避免死記硬背的枯燥，利于提高學生的學習興趣和基本技能，培養他們的地理思維能力
氣候類型的形成和特點是整個高中階段的重點，也是難點，學生以往在學習這些知識時很是頭疼，如果不理解，死記硬背過也難逃解題失分的命運，如果在學習這塊內容時，結合基本原理，邊回顧知識，邊帶領學生畫出氣候類型的分布圖，會加深學生理解，提高效率，避免了死記硬背的枯燥。
例如，地中海氣候的成因分析。根據圖，學生找到其緯度和氣壓帶、風帶的季節移動可以發現冬季受盛行西風帶控制，夏季受副熱帶高氣壓帶的控制，相應的氣候特征也顯而易見了。
三、運用簡圖，形象表達現實事件，提高運用知識解決實際問題的能力
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火燒云的特點是顏色多、形狀多、變化快，火燒云是指日出或日落時出現的赤色云霞，是大氣變化的現象之一，火燒云屬于低云類，太陽剛剛出來的時候，或者傍晚太陽快要落山的時候，天邊的云彩常常是通紅的一片。
云是大氣中的水蒸氣遇冷液化成的小水滴或凝華成的小冰晶，所混合組成的漂浮在空中的可見聚合物。云是地球上龐大的水循環的有形的結果。
（來源：文章屋網 ）
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【關鍵詞】水循環；社會經濟系統；水資源
1、社會經濟系統水循環概念及其研究意義
社會經濟系統水循環指社會經濟系統對水資源的開發利用及各種人類活動對水循環的影響。水資源管理的管理對象是人類在開發利用水資源過程中影響自然水系統的各種主要行為。社會水循環概念提供了一個將人類在開發利用水資源過程中影響自然水系統的各種主要行為有機綜合在一起的理論框架，并為科學定義水資源管理之概念提供了理論工具。
目前，人類正面臨越來越多主要來自社會經濟系統的水問題，這一客觀形勢正推動水科學領域的一些學者關注水在社會經濟系統中的循環運動過程。開展社會經濟系統水循環研究出于兩個背景：一是社會經濟的發展必須有足夠數量和質量的淡水供給，二是人類開發利用水資源及其它活動對水循環的影響越來越顯著。
有學者中肯地指出： “水文學在其發展過程中，出現了又一次重大轉折，進入了水資源水文學發展階段，從此水文學不僅要研究水在自然界中的循環、平衡和變化，還要擴展到人類社會之中，研究水在開發利用過程中的循環、平衡和變化”。
2、可持續水資源和水資源安全研究
隨著我國經濟快速增長和人口不斷增加，水、土地、能源、礦產等資源不足的矛盾越來越突出，生態建設和環境保護的形勢日益嚴峻。而水資源循環轉化的系統性和水資源在整個生態系統中的紐帶作用，必須對水資源進行綜合管理。水資源綜合管理包括多個方面和層次：水資源的發電、航運、生活、農業、工業和生態等各種用途的綜合管理，強調生態保護前提下的水資源需求管理和優化配置。走可持續發展道路是社會發展的必然。可持續發展形成于20世紀80年代初，最早見于《世界保護戰略》（world conservation strategy），并有眾多定義。[1]其基本思想是，既能滿足當代人的需要，又不對后代人滿足其需要構成危害的發展。[2]它的核心是資源在當代人群之間以及當代人和后代人之間公平合理地分配，前提是每一發展階段保證社會、經濟與環境的協調發展。
水資源的可持續利用和綜合管理已成為國內外與水資源有關的所有機構的共識。聯合國、世界銀行、國際水管理研究所等都在大力推行水資源綜合管理。
水資源安全及淡水供給安全，定義為“以可承受的價格為生活、生產和生態提供足夠安全的水”。近二十年來，隨著工、農業生產的發展，越來越多外源環境污染直接排放、轉換、遷移進入水生態環境，已使我國主要淡水水系的部分流域或近海水域環境出現不同程度的污染失衡現象。水體環境污染物失衡及災害已成為制約社會和國民經濟進一步持續發展的主要因素。水資源安全的實質是水資源的供需平衡。由于很多地區常規水資源量有限而開發程度很高，增加供給的潛力非常有限，因此水資源需求管理成為實現水資源安全的最重要措施之一。[3]
3、水資源社會經濟研究
水資源的經濟研究以水資源的主要社會經濟問題為研究對象，研究經濟學原理在水資源經濟實踐中運用，論述水資源、水經濟、水環境、水文明等各種水問題，由此促進水資源的可持續發展。這個工作在目前中國來講是非常必要的，對解決中國水資源問題具有極強的理論指導性，是未來水資源發展中的指引方向。[4]
3.1水資源管理體制
水資源經濟是國民經濟的重要支柱，只是由于這一支柱長期在國民經濟中處于“隱性”的狀態。隨著經濟的發展，客觀上要求我們探索這一國民經濟的“有形化”問題。這就要求經濟在水資源的管理中發揮真正的作用，通過社會市場化的經濟思路，把使用中嚴重背離水資源“價值規律“的現象加以改正和消除，最終利用市場經濟這一手段完成對水資源的改造，形成水資源的良好經濟脈絡系統。[5]
3.2 水價制度與改革研究
水資源的社會市場經濟是一個龐大的工程，關系到水資源的方方面面，但最核心最直接的還是水價改革問題。這是因為水價改革是一個龐大的系統工程，既涉及到宏觀經濟政策，又涉及到水利的投入、運營管理和工農業生產及人民生活的諸多方面。盡管中國水利在水價改革上遇到諸多問題：全國水價發展不平衡、水價形成機制不盡完善等，但我們仍然在以盡快建立符合社會主義市場經濟要求的水價形成機制和管理機制為目標，進一步解放思想、加大水價改革力度，理順機制，推行科學的水價分類制度，充分發揮經濟杠桿作用，營造良好的水利發展環境，促進水資源的合理開發利用和優化效益。
3.3 水資源利用效率研究
提高水的利用效率，增加地下水道建設，發展城市污水處理廠，開辟第二水源。這里主要是水資源質量的提高，城市的高速發展使生活工業污水量不斷的增加，如何把這些水資源二次利用好的課題越來越突出。現在日本和美國的水資源重復利用率均超過80%，而我國不超過40%，較低的利用率使的本已匱乏的水資源更加緊張。尤其在國家出現大旱情況下，節水及提高重復水資源利用率的話題更是尤為迫切，也更有現實意義。[6]
不斷的提高水資源的數量和質量，最終把水資源的總量搞上去，這是進行水資源經濟體制改革的基本出發點。
3.4 水資源市場配置規律研究
水資源的市場經濟化以社會為主體，不僅是純經濟、純水資源的問題，更是在社會發展中如何提高水資源配置效率和水資源經濟資本化經營效率，緊密的聯系社會，達到合理的水資源可持續開發利用。
4、中國社會經濟水循環研究展望
隨著經濟的發展，水環境問題越來越受到人們的關注，如何使生態保持平衡已成為焦點問題。關于水資源危機和水環境的問題人們正在做出努力尋求解決方案，而所有的行動告訴我們，面對當今水資源多方問題的挑戰，人類必須從實際出發，遵循和利用自然規律和社會規律，轉變實踐活動方式，逐步達到水資源的社會經濟化，以最少的水資源消耗達到最佳的社會經濟效益，最終實現水資源的可持續發展。
【參考文獻】
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關鍵詞：工業熱水鍋爐；結垢；排污；防治對策
中圖分類號：TP23
文獻標識碼：A
文章編號：1672―3198(2009)11―0285―01
0 前言
工業供熱鍋爐在煤礦安全生產中占有十分重要地位，遼源礦業(集團)西安煤業公司擁有鍋爐76蒸噸／22臺，主要用于冬季井口絞車道及候車室送暖風加熱和地面廠房及辦公場所供熱。其中熱水鍋爐10蒸噸／2臺，每年鍋爐停爐后，集團公司鍋爐檢驗所在對鍋爐定期檢驗過程中，都會發現熱水鍋爐出現結垢現象。有的甚至在生產過程中出現水冷壁以及拱管爆管，或鍋爐筒下部過熱鼓包的事故，從而導致鍋爐停爐，影響正常供暖，因此加強鍋爐管理和使用，對保證鍋爐安全生產運行尤為重要。
1 幾起鍋爐事故案例
(1)2006年從集團公司職工總醫院調到二斜井鍋爐房的DZL2.8―0.7／95／70－AⅡ型鍋爐，在總醫院停爐后，檢定發現渣爐筒前底部積結垢鼓包，前部水冷壁結垢，爆管。后管板結垢產生過熱裂紋。調到二斜井鍋爐進行大修后，檢測合格投入運行。
(2)2008年機修DZL2.8―0.7／95／70―AⅡ型鍋爐，檢驗時發現爐筒前底部積渣結垢，后部水冷壁結垢，前部對流上升管上端結垢，管口區積渣；該鍋爐現已更新為6噸節能型熱水鍋爐。
2 熱水鍋爐結垢原因分析
(1)熱水鍋爐結垢原因。熱水鍋爐結垢的主要原因是鍋爐運行時水渣形成水垢，熱水鍋爐爐水不汽化，水中的雜質由于加熱分解，相互反應而生成水渣。爐內水處理的目的和作用主要是讓雜質生成懸浮力強，流動性好的水渣，以利于排出爐外。鍋爐給水水質不良，補水量偏大都會使熱水鍋爐內有大量水渣。水渣生成后，最初以懸浮狀態存在于鍋爐水中，并隨鍋爐水循環。如果它不能及時通過排污管路排出爐外，當在爐內積聚到一個高濃度時，就會結成水垢。而事實證明，鍋爐內水處理的防垢性能，只有水渣在低濃度下起作用。當水渣積到高濃度時就會在鍋爐內受熱面上生成二次水垢，或在循環流速低的部位沉積水渣。水垢和沉積鍋筒底部的水渣對鍋爐危害是很大的，目前熱水鍋爐的水循環設計只考慮水的流速，沒有把水渣的生成運動考慮在內，這無疑留下了很大隱患。由于水質不良、補水量偏大，排污不及時等現象的普遍存在，使水渣問題更為突出，事故不斷，造成嚴重的經濟損失。因此加強管理，提高鍋爐水處理質量，對保證鍋爐安全生產運行具有十分重要意義。
(2)鍋筒底部積渣。鍋爐筒上是熱量集中和主要受熱部件。大量水渣要在這里產生和沉降。如果鍋爐簡前底部水循環流速很小，水渣的重力作用大于動能(爐骨水處理時還要克服電荷作用)就會沉降。找不到出路的水渣在這里沉積下來，在輻射作用下部分固化為二次水垢。要避免這種現象就要給水渣一個動力。讓它升起來找到出路。這個動力我們可以通過回水分配來獲得。
(3)水冷壁結垢。沉降在水冷壁集箱里的水渣會被強制循環的水動力沖向前部，排污口設在循環水入口側不利于排污。當水渣到一定量時使循環通路受阻，集箱內流速增高，部分水渣會泛起進入前部冷壁管，高濃度的水渣在外壁強烈輻射作用下不斷變成二次水垢。熱水鍋爐的排污口應遠離循環水入口處。
(4)上升管結垢。上升管位于鍋爐筒中間，受其上升水的影響鍋爐筒前部水渣很難到達后部下降管排出。這不但導致水渣在前部鍋爐筒底部積存，還增加了上升管沉積。如在鍋爐正常運行時排污，會使上升管流速下降或滯流，破壞水循環，增強水渣滯留和結垢。
(5)后管板裂紋，熱水鍋爐后管板區域水循環弱，易發生水渣停滯濃積，部分水渣附在后管板上或成為水垢。水質不穩定時，脫落的垢塊易卡在附近管間，減弱循環，增加積垢面，導致過熱裂紋。增加該處的循環流速也可通過循環水引射來實現。
(6)排污。熱水鍋爐排污是水渣運動的最后一步，許多結垢事故都是由于排污不當所致。在鍋爐正常運行時，排污時如排不出水渣，還會破壞水循環。正確的排污方法是在鍋爐壓火后，循環系統轉弱時進行，此時不存在破壞水循環問題，也有利于水渣沉降排出；強制循環系統宜在循環泵停止后，水渣沉降較完全時進行。設計水渣的運動就是要讓其務必走完排污這最后一步，盡快從鍋爐消失。有時很難判斷鍋爐內水渣情況，我們通過測鍋爐水的硬度變化來計算鍋內水渣量。
3 防止熱水鍋爐結垢、結渣的對策
(1)在回水分配管底部開一排小孔，將回水引射受輻射熱的前部鍋筒底部，使水渣不能在此處沉積，而隨循環水進人前部下降管到達下集箱沉降排出。改造后試運行兩個取暖周期，未發現鍋筒上積渣結垢。使用效果很好，經濟效益顯著。
(2)將水冷壁集箱后部排污改為前部排污。該爐型無下降管，鍋筒內的水渣只有通過對流管退出，而對流管前升后降的布置，使水渣很難退出。這一優選的新穎結構從這方面看是有缺陷的。建議對隔煙墻進行重新改進，應布置為這樣結構；改變煙氣流程使對流管前后降改為兩側升中間降。這樣處于鍋筒底部的對流下降管為其各部位水渣提供了很好的出路，水渣容易進入下降管集箱沉降排出。
(3)改兩側集箱后部進水為鍋內給水管鉆孔布水，前部鍋筒底部增設下降管。在回水分配管底部開一排小孔引射鍋底，前部引射水冷壁下降管，后部引射后管板，注意引射水不直接沖刷后管板。后管板處鍋水受引射帶動循環流速增加，避免了水渣滯留，防止了鍋爐結垢等問題，解決了水冷壁管結垢，前部鍋底回水受引射動力作用下水渣不能沉積，而是通過下降管到達集箱退出或通過鍋筒后部排污管路排出。
4 結論
熱水鍋爐在運行中，水渣積聚到一定濃度時就會生成二次水垢，在一定的濃度和低流速條件下水渣會沉積，造成水冷壁以及拱管爆管，或鍋爐筒下部過熱鼓包的事故，從而導致鍋爐停爐，影響正常供暖。要解決鍋爐管壁內水垢問題，應給鍋爐內循環水以足夠動力，讓其沿設定的路線運動，在設定的部位沉降，并及時排出水渣，只有正確排污并及時排出水渣，才能確保鍋爐安全運行。
