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水循環(huán)原理范文1
關(guān)鍵詞:水資源;規(guī)劃;給水排水;循環(huán)利用
Abstract:Withthedevelopmentofurbanizationtheurbanwaterdemandiskeepingincreasing,meanwhilewaterpollutionbecomesmoreserious.Nowthere''''smoreandmorewaterresourceorwaterquality-inducedwatershortage,thereforethetraditionalorpresentconceptonurbanwatersupplyanddrainageplanningcouldnotsatisfythedemandtoprotecttheurbanwaterresourceandregionalnaturalwaterenvironment.Inthepaperthenewconceptonurbanwatersupplyanddrainageplanningisproposedsoastosetupthemodernurbanwaterandwaterdrainageplanningconceptandmakethebasisforrealizationofenergy-savingandemission-reductionandtheconstructionofresource-savingandenvironmental-friendlycity.
Keywords:waterresource;planning;watersupplyanddrainage
隨著全球城市化的進(jìn)程,城市需水量日漸增加,水污染狀況有增無(wú)減,水量性缺水也逐漸向資源性與水質(zhì)性缺水轉(zhuǎn)變。本文提出城市流域水資源循環(huán)利用與可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃概念,主要是基于對(duì)目前現(xiàn)行的城市給水排水專業(yè)規(guī)劃在規(guī)劃理念上一種轉(zhuǎn)變的探討。
傳統(tǒng)的或現(xiàn)行的城市給水排水專業(yè)規(guī)劃的基本要求是:如何滿足城市生產(chǎn)與生活用水的需求和保證排水快速安全;而城市流域水資源循環(huán)利用與可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃概念是:除保證城市生產(chǎn)與生活用水的需求和安全外,是將一個(gè)城市或一個(gè)區(qū)域的供水或污水廢水都把它看成是一種資源,而對(duì)這種資源進(jìn)行系統(tǒng)的規(guī)劃,使之合理的進(jìn)行處理與循環(huán)利用,達(dá)到本區(qū)域或本流域的水環(huán)境平衡,保持社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,構(gòu)筑資源節(jié)約型,環(huán)境友好型城市。
1水資源循環(huán)概念
水是循環(huán)性資源,亦是可以再生的資源。根據(jù)其客觀規(guī)律和循環(huán)的方式,我們可以把它分為自然循環(huán)與社會(huì)循環(huán)。
1.1自然水循環(huán)
水在自然界中以固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)三種方式存在,在水圈、大氣圈、巖石圈、生物圈范圍內(nèi)處于往復(fù)不停的循環(huán)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)中。在太陽(yáng)輻射和地心引力的作用下,水從海洋蒸發(fā)變成云(水汽),又以雨、雪等方式降落到地面,部分蒸發(fā),部分滲入地下或匯成地下徑流和地表徑流,最終又回歸大海。水的這種周而復(fù)始的循環(huán)運(yùn)動(dòng)稱為水的自然循環(huán)。
自然水循環(huán)的特點(diǎn):①自然水循環(huán)是一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的、而又錯(cuò)綜復(fù)雜的動(dòng)態(tài)系統(tǒng),不論是大循環(huán)還是小循環(huán),都和氣候、土壤、地質(zhì)地貌和植被條件等自然因素有關(guān)。還受到山塘、水庫(kù)等人為因素影響。水資源的質(zhì)與量及其分布狀況是自然歷史發(fā)展的產(chǎn)物;②在水的自然循環(huán)中,不但存在水量的平衡關(guān)系,而且還存在著水質(zhì)的動(dòng)態(tài)平衡關(guān)系,即水質(zhì)的可再生性。
在大自然循環(huán)條件下,全球的水量循環(huán)是平衡的。據(jù)近期資料報(bào)道,全球的循環(huán)水量為496000Km3。其中,海洋蒸發(fā)水量425000Km3,陸地(包括陸地水面以及土地)蒸發(fā)水量71000Km3;全球水分蒸發(fā)水量496000Km3;海面降雨量385000Km3,陸地降雨量111000Km3,全球水分總降雨水量496000Km3。總降雨水量與總蒸發(fā)水量是平衡的。另外,在海域與陸地水量平衡方面,陸地降雨量比陸地蒸發(fā)量多40000Km3,這部分水量即為入海徑流量。海域水面蒸發(fā)量比海域水面降雨量多40000Km3,所損失的水量由入海徑流量補(bǔ)充,同樣形成水量平衡。
根據(jù)海水、地表水和地下水的儲(chǔ)水量及其循環(huán)水量,我們不難估算出各種水體的水量循環(huán)關(guān)系及其全部交換一次的平均循環(huán)周期時(shí)間。一般情況下,大氣中的儲(chǔ)水以及河流水是交換最為活躍的水體,平均交換周期分別為10d和11d。而冰帽和冰川的平均交換周期最為漫長(zhǎng),達(dá)8000年/次。
1.2社會(huì)水循環(huán)
水的社會(huì)循環(huán)是指在水的自然循環(huán)中,人類(lèi)不斷地利用其中的地下徑流或地表徑流滿足生活與生產(chǎn)活動(dòng)之需。循環(huán)系統(tǒng)主要由給水系統(tǒng)、用水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)3個(gè)子系統(tǒng)組成。給水系統(tǒng)與排水系統(tǒng)好比是一個(gè)城市或區(qū)域的動(dòng)脈和靜脈,兩者不可偏廢任何一方。給水系統(tǒng)中若過(guò)度取水,河流生態(tài)需水量就不能滿足,或者用后的污、廢水不經(jīng)處理或處理不到位都會(huì)影響自然水循環(huán)。
1.3社會(huì)水循環(huán)與自然水循環(huán)的關(guān)系
社會(huì)水循環(huán)是自然水循環(huán)的一個(gè)附加組成部分,對(duì)自然水循環(huán)產(chǎn)生強(qiáng)烈的相互交流作用,不同程度地改變世界上水的循環(huán)運(yùn)動(dòng)。開(kāi)發(fā)利用水資源是人類(lèi)對(duì)水資源時(shí)空分布進(jìn)行干預(yù)的直接方式,在人類(lèi)大興水利帶來(lái)巨大生產(chǎn)效益和能源效益的同時(shí),社會(huì)水循環(huán)對(duì)自然水循環(huán)帶來(lái)的負(fù)面影響也日益顯現(xiàn)出來(lái)。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:①水循環(huán)的途徑被改變(時(shí)空變化),人工水庫(kù)、人工運(yùn)河、大壩、長(zhǎng)距離跨流域引水等水利工程都大規(guī)模地截流水量,改變水循環(huán)的途徑,使下游河段過(guò)水量減少,甚至干涸,導(dǎo)致河流對(duì)地下水補(bǔ)給量銳減。跨流域的調(diào)水,會(huì)加大地表水分支流域,水流的分散性增強(qiáng),有可能影響地表水的更新周期和運(yùn)動(dòng)節(jié)律;②水循環(huán)量發(fā)生變化。人類(lèi)提取的徑流量每年達(dá)到全球可更新水資源量的10%左右,顯著地改變了地表河流的入海量,使得不同層次區(qū)域上水循環(huán)量發(fā)生了顯著的變化。③水質(zhì)的變化,水體經(jīng)過(guò)人類(lèi)用水循環(huán)的干擾后,在水中化學(xué)物質(zhì)的種類(lèi)和數(shù)量上都有了極大的增加。污染源包括未處理的污水、化學(xué)排放物以及農(nóng)田中沖刷的和滲入地下的農(nóng)用化學(xué)品。
2我國(guó)社會(huì)水循環(huán)現(xiàn)狀與傳統(tǒng)城市給排水規(guī)劃觀念的反思
目前,我國(guó)總體上來(lái)看,社會(huì)水循環(huán)仍是一種粗放式、單向流的循環(huán)機(jī)制。即從流域上游或地下水含水層取水,經(jīng)過(guò)用戶一次利用之后,大部分排放至下游水體中。在整個(gè)水循環(huán)過(guò)程中,水只是一次性得到利用,并沒(méi)有形成負(fù)反饋機(jī)制。全國(guó)可開(kāi)采水資源總量的58%已經(jīng)被使用,工農(nóng)業(yè)發(fā)展和生活用水的增長(zhǎng)全部依靠增加水資源的開(kāi)采量來(lái)得到滿足。但是,這些用于農(nóng)業(yè),農(nóng)灌尾水和農(nóng)田徑流挾帶著大量的化肥、農(nóng)藥回歸水體,城市用戶產(chǎn)生的大量污水大部分直接排放,不斷地加大了對(duì)自然水循環(huán)的干擾,從而造成了兩者之間的尖銳矛盾。
據(jù)預(yù)測(cè),全國(guó)可開(kāi)采利用的水資源,不考慮從西南調(diào)水,扣除生態(tài)環(huán)境用水后約為8000~9500X108m3,到2050年,全國(guó)需水量可能達(dá)到7000~8000X108m3,屆時(shí)將接近可開(kāi)采量的極限。到21世紀(jì)中葉,預(yù)計(jì)我國(guó)城市污水仍有較大增長(zhǎng),見(jiàn)表1,其中生活污水增長(zhǎng)量占據(jù)了總增長(zhǎng)量的較大份額。
從表1可以看出,全國(guó)未來(lái)城市污(廢)水排放量將繼續(xù)增加,屆時(shí)城市污水排放的污染物負(fù)荷將對(duì)城市排水設(shè)施提出嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。如果不能達(dá)到污水處理設(shè)施的快速普及和提高處理率、深度及超深度污水處理率、再生回用水應(yīng)用率,未來(lái)水循環(huán)狀況將更加嚴(yán)峻。據(jù)此,傳統(tǒng)的城市給水排水規(guī)劃觀念已不能滿足社會(huì)水循環(huán)的要求,必須從城市流域水資源循環(huán)利用與可持續(xù)發(fā)展的高度來(lái)重新思考城市給排水專業(yè)的規(guī)劃理念。
就傳統(tǒng)的城市給水規(guī)劃而言,給水規(guī)劃是以滿足城市用水量要求,保證供水水質(zhì)為最終目的,常把重點(diǎn)放在尋找水源上。但由于區(qū)域水資源受到污染,或暫時(shí)受到污染,水源水質(zhì)不能滿足城市供水水源的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求,在一時(shí)難以選擇到理想的水源時(shí),許多城市不是如何想辦法治理和防止區(qū)域流域污染,而仍是從源頭、上游取水。總的來(lái)看,城鎮(zhèn)發(fā)展取水用水一直沿用這樣一種線性思維:從近處取水不足時(shí)從上游或周?chē)貐^(qū)調(diào)水,用后排放、廢棄;水資源仍不足時(shí),考慮從更遠(yuǎn)一些的地方去調(diào)水。這種思維方式的流行,促使很多地方建設(shè)的引水工程其規(guī)模越來(lái)越大,距離越來(lái)越遠(yuǎn),而把城市河流變成了天然下水道。這種用水策略越來(lái)越依賴城市內(nèi)陸腹地河流上游地區(qū)水源的可用性。但這種可用性面臨著越來(lái)越大的挑戰(zhàn)。尤其是河流上游地區(qū)的用水增加,而下游地區(qū)可利用水資源量不斷下降,同時(shí)水質(zhì)也在不斷惡化。
這種傳統(tǒng)用水模式的弊端是:①大量的長(zhǎng)距離調(diào)水工程,帶來(lái)日益增長(zhǎng)的巨額費(fèi)用,造成越來(lái)越重的財(cái)政負(fù)擔(dān)和水價(jià)的上漲;②可供用水量會(huì)日益衰減,水質(zhì)安全問(wèn)題難以保證;③河流生命將逐步喪失,景觀和地貌會(huì)加速改變;④城市和地區(qū)之間的沖突和潛在糾紛會(huì)日益增加。
在傳統(tǒng)的排水模式方面,城市排水則是以防止雨洪內(nèi)澇、排除和處理城市污水、保護(hù)城市公共環(huán)境和本區(qū)域流域水質(zhì)為目的,普遍認(rèn)為污水是有害的,應(yīng)盡快排除到城市下游。這種觀念導(dǎo)致的結(jié)果往往是保護(hù)了局部的生活環(huán)境,危害了廣大流域地區(qū)。這種傳統(tǒng)排水模式的弊端是:①對(duì)城市排水規(guī)劃理念的認(rèn)識(shí)不明確,內(nèi)容過(guò)于粗糙,排水規(guī)劃只是簡(jiǎn)單地根據(jù)用地規(guī)劃和城市道路規(guī)劃劃分排水區(qū)域,確定排水體制,大致勾勒出排水主干線和污水處理廠的位置,沒(méi)有進(jìn)行必要的區(qū)域水資源方案論證和綜合協(xié)調(diào),缺乏科學(xué)合理的方案比較;②傳統(tǒng)城市排水規(guī)劃只局限于單一的排放而不具備水資源循環(huán)利用與持續(xù)發(fā)展的觀念,沒(méi)有確立雨水、污水亦是一種資源以及要優(yōu)先利用然后再排放的思想;③局限于本城市或本區(qū)域的排水規(guī)劃,缺乏流域綜合開(kāi)發(fā)與利用的觀念;④城市排水規(guī)劃與市政污水與雨水處理設(shè)施建設(shè)缺乏有效的協(xié)調(diào)和配合;⑤缺少雨水污水資源化利用的技術(shù)配套措施。
總之,在我國(guó)傳統(tǒng)的城市給排水規(guī)劃理念中,比較多地受到“改造自然”、“人定勝天”等思想的影響,沒(méi)有把人類(lèi)作為流域內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)的一部分來(lái)加以研究和考察,片面地強(qiáng)調(diào)滿足人類(lèi)社會(huì)發(fā)展的愿望,以致干擾甚至破壞了流域和區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)和均衡。
3城市可持續(xù)發(fā)展的社會(huì)水循環(huán)理念
其實(shí),在流域的城市群中,大多數(shù)城市都是臨水而建,通過(guò)若干年的建設(shè)與發(fā)展,從城市功能上基本連成一體,一個(gè)城市的下游同時(shí)是另一個(gè)下游城市的上游。作為良好的水環(huán)境并不是局部地域而是整個(gè)流域。
在一座城市中,健康的水循環(huán)是要求城市具有完備的給水排水系統(tǒng),既要有安全、可靠的供水系統(tǒng),為居民提供潔凈的飲用水,又要有污水收集、處理、深度凈化、有效利用與排除系統(tǒng)。
如何建立城市可持續(xù)發(fā)展的社會(huì)水循環(huán)理念,在與傳統(tǒng)的城市排水系統(tǒng)相比,至少在理念上具有以下三個(gè)方面的根本性變化。
3.1系統(tǒng)性理念
系統(tǒng)性本來(lái)是自然界中事物普遍具有的一種特性,以上講的城市給排水工程,從取水、凈化、到使用排放,其實(shí)就是一個(gè)完整的系統(tǒng)工程。如果我們用一種系統(tǒng)的思維模式和觀點(diǎn)去重新審視我們的城市排水系統(tǒng),也許會(huì)使我們更加接近掌握自然界和人類(lèi)社會(huì)發(fā)展的某些客觀規(guī)律,從而為解決目前城市發(fā)展中所面臨的水危機(jī)提供一種更加綜合、可行的策略。而城市流域水資源循環(huán)利用與可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃概念就是將城市水系統(tǒng)作為一個(gè)統(tǒng)一的系統(tǒng),從整體上來(lái)考慮城市需水、用水、再生循環(huán)、排水以及居民生活條件、食品供應(yīng)等方面的問(wèn)題,不再把這些城市發(fā)展所帶來(lái)的問(wèn)題孤立和割裂開(kāi)來(lái),而是系統(tǒng)地考慮城市流域范圍內(nèi)的水資源流、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)流與能量流的合理分配和持續(xù)發(fā)展。
3.2資源的循環(huán)利用理念
自然界中沒(méi)有廢物,各種物質(zhì)應(yīng)該都能得到循環(huán)利用。在城市水系統(tǒng)工程中建立資源循環(huán)型是城市給排水系統(tǒng)的一種新的嘗試和努力。它不是傳統(tǒng)城市給排水概念上的一次性利用后排放的單向流,而是變成一種循環(huán)利用的閉環(huán)系統(tǒng)。即將首次利用之后的污水,收集起來(lái)進(jìn)行處理,從而獲取滿足一定使用功能的再生水。這些再生水又通過(guò)專門(mén)的需配水系統(tǒng),供給城市工業(yè)、市政等用水部門(mén)得到重復(fù)、循環(huán)地利用。
3.3內(nèi)在的可持續(xù)性理念
20世紀(jì),我們不斷地修筑水壩,建設(shè)引水渠道,實(shí)施遠(yuǎn)距離輸水工程,以尋求更多的新水源來(lái)滿足城市擴(kuò)張和人口增長(zhǎng)的需要。使水環(huán)境越來(lái)越退化,水資源越來(lái)越短缺,致使城市發(fā)展對(duì)周?chē)h(huán)境的影響和壓力越來(lái)越大,社會(huì)水循環(huán)已經(jīng)逐漸成為人類(lèi)社會(huì)發(fā)展面臨的一個(gè)沉重負(fù)擔(dān)。可持續(xù)的水資源系統(tǒng),它不僅要滿足現(xiàn)代人的需求,而且要滿足未來(lái)人的生存需求。它是一個(gè)哲學(xué)概念,而不是一個(gè)確切的存在狀態(tài)。城市給排水系統(tǒng)的可持續(xù)性是現(xiàn)代城市用水系統(tǒng)的內(nèi)在特性,是人類(lèi)社會(huì)發(fā)展的必然要求,為社會(huì)用水健康循環(huán)所必需。
根據(jù)城市水資源可持續(xù)發(fā)展的理念,水資源的利用將由過(guò)去的“取水—輸水—用戶—排放”的單向開(kāi)放型流動(dòng),轉(zhuǎn)變?yōu)椤肮?jié)制性取水—輸水—節(jié)約地用水—再生水循環(huán)”的反饋式循環(huán)流程。
4現(xiàn)代城市流域水資源循環(huán)利用與可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃理念
提出城市流域水資源循環(huán)利用與可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃概念,主要是基于對(duì)目前現(xiàn)行的城市給水排水專業(yè)規(guī)劃在規(guī)劃理念上一種轉(zhuǎn)變的探討,是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代城市給排水規(guī)劃概念的關(guān)鍵,城市給排水規(guī)劃由傳統(tǒng)觀念向現(xiàn)念轉(zhuǎn)變可歸納為以下幾個(gè)方面:
①?gòu)娜藢?duì)自然的索取向人與自然的協(xié)調(diào)共生、更有效地利用水資源可再生特性的觀念轉(zhuǎn)變;②從以需定供,向以供定需轉(zhuǎn)變;③從以管理出廠水質(zhì)為主,向管理用戶水質(zhì)轉(zhuǎn)變;④從各自為政、各取所需,向資源共享、流域統(tǒng)籌管理轉(zhuǎn)變;⑤從重常規(guī)處理工藝,向深度強(qiáng)化處理工藝轉(zhuǎn)變;⑥從開(kāi)源與節(jié)流并重,向以節(jié)流為先,治污為本,科學(xué)開(kāi)源,綜合利用轉(zhuǎn)變;⑦從重污水達(dá)標(biāo)排放,向污水資源化利用轉(zhuǎn)變;⑧從只注重終端處理,向既注重終端處理更注重始端管理轉(zhuǎn)變;⑨從單純的雨水防洪排澇,向水資源利用角度強(qiáng)化雨水的管理和利用轉(zhuǎn)變;⑩從傳統(tǒng)管理,向信息化管理,社會(huì)化服務(wù),法制化監(jiān)控,多元化投資轉(zhuǎn)變。
在現(xiàn)代城市供水系統(tǒng)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)中,新的供水規(guī)劃理念是:首先考慮的是任何保護(hù)本區(qū)域的流域水源,科學(xué)分析流域水源的水量與水環(huán)境容量,全面提高水資源使用效率;在缺水城市和地區(qū),要向當(dāng)?shù)卣鸵?guī)劃部門(mén)提出調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)及控制用地規(guī)模,限制大耗水工業(yè)的發(fā)展,提高工業(yè)重復(fù)用水率;對(duì)與城市供水存在一定矛盾的上游農(nóng)業(yè)區(qū)應(yīng)積極發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè),包括調(diào)整種植結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)使之與資源條件相匹配并推行節(jié)水灌溉,為下游城市提供豐裕的水資源環(huán)境;在城市用水規(guī)模預(yù)測(cè)中把工業(yè)節(jié)水指標(biāo)考慮進(jìn)去,并使工業(yè)復(fù)用水率這一主要節(jié)水控制指標(biāo)落到實(shí)處;城市取水規(guī)劃應(yīng)立足于依靠本地區(qū)河流的水資源來(lái)解決,最大限度地控制遠(yuǎn)距離調(diào)水,在保證生態(tài)用水量的情況下控制取水規(guī)模。一般認(rèn)為取水量不超過(guò)徑流量的40%是較為合適的;在缺水嚴(yán)重的地區(qū),在取水量不得已超過(guò)徑流量40%時(shí),必須根據(jù)河流生態(tài)需水的質(zhì)和量要求,利用再生水補(bǔ)給,增加相應(yīng)份額的生態(tài)用水量;上游城市的用水和排水不影響下游城市的用水,實(shí)現(xiàn)水資源共享,每個(gè)城市既需要限制取水的數(shù)量,也要控制排水的數(shù)量和質(zhì)量,不至于污染下游河段,從而保證整條河流的水資源利用是可持續(xù)的。
這種新的供水規(guī)劃理念的特點(diǎn):①以流域?yàn)閱卧乃Y源統(tǒng)籌利用模式。以流域?yàn)閱挝贿M(jìn)行管理符合水資源本身的自然屬性和系統(tǒng)特性,這種新的取水模式強(qiáng)調(diào)在每個(gè)流域內(nèi)的用水立足于本流域解決,流域范疇內(nèi)的用水,做到統(tǒng)籌兼顧上下游城市、人類(lèi)和河流生態(tài)系統(tǒng)的用水,更大程度地體現(xiàn)了流域水資源的公平性和共享性。②水資源的共享與循環(huán)利用。城市用水的主要水源要在本地區(qū)河流流域內(nèi)解決,就要求改變一次性用水的直流模式,在城市流域范疇上實(shí)現(xiàn)水的利用、再生與循環(huán);③經(jīng)濟(jì)、安全的供水系統(tǒng)。本地水資源的可持續(xù)發(fā)展,可以減輕對(duì)外流域水資源的依賴性,相應(yīng)地也就提高了本地用水的可靠程度。同時(shí),新的流域用水模式增強(qiáng)了城市用水的安全性,如果城市實(shí)現(xiàn)污水再生循環(huán)利用,在一定程度上可以減輕突發(fā)性自然災(zāi)害事件所帶來(lái)的危害。
在現(xiàn)代城市排水系統(tǒng)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)中,其功能應(yīng)從以前的防澇減災(zāi)、防污減災(zāi)逐步轉(zhuǎn)向污水和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的再循環(huán),從而恢復(fù)良好的水環(huán)境,促進(jìn)水資源的可持續(xù)利用。從收集、處理、再生和再循環(huán)利用中,既要強(qiáng)調(diào)循環(huán)利用物質(zhì)的數(shù)量,也要重視這些再循環(huán)資源的質(zhì)量問(wèn)題。
隨著社會(huì)的發(fā)展和環(huán)境意識(shí)的增強(qiáng),我國(guó)水污染控制經(jīng)歷了由單一污染源的治理、污水達(dá)標(biāo)排放到區(qū)域綜合防治、總量控制的兩個(gè)階段。但其中廢水處理設(shè)備運(yùn)行率、利用率、污染物去除率大部分不高,很多設(shè)備沒(méi)有發(fā)揮作用。同時(shí)對(duì)城市污水處理廠的重視也不夠,尤其缺乏污水再生、再循環(huán)的理念。
在新的排水規(guī)劃理念中,首先應(yīng)該考慮的是如何保護(hù)本區(qū)域的流域水源,科學(xué)分析流域水源的水環(huán)境容量,根據(jù)地形與地貌,以流域來(lái)劃分排水分區(qū),確定排水體制,制定排放標(biāo)準(zhǔn)以及處理工藝路線,提出節(jié)能減排目標(biāo),提高水資源使用效率。
在進(jìn)行城市總體規(guī)劃時(shí),要及時(shí)編制區(qū)域水資源規(guī)劃。排水規(guī)劃應(yīng)改變以往總是服從于總體規(guī)劃,被動(dòng)地與城市總體布局相配套的工作觀念和工作方式。應(yīng)主動(dòng)探索,為總體規(guī)劃提出與區(qū)域水資源規(guī)劃和排水規(guī)劃密切相關(guān)的合理化建議,例如,為滿足區(qū)域水資源規(guī)劃要求,在作總體規(guī)劃時(shí),明確提出需要保留的天然水系和滿足排水要求的道路設(shè)計(jì)與高程設(shè)計(jì)等;要積極與水利、城市防洪等專業(yè)規(guī)劃配合,合理利用水資源。要樹(shù)立流域觀念,打破行政區(qū)劃,站在全流域的高度來(lái)考慮城市及區(qū)域排水規(guī)劃;
為了適應(yīng)現(xiàn)代排水系統(tǒng)功能的變革,現(xiàn)今的城市排水系統(tǒng)將由污水收集系統(tǒng)、污水處理再生系統(tǒng)、再生水供水系統(tǒng)和優(yōu)質(zhì)處理水排放系統(tǒng)所組成。與傳統(tǒng)的排水系統(tǒng)相比,它增加了污水再生與回用的內(nèi)容,提高了污水處理程度,由污水二級(jí)處理提高到污水深度處理甚至超深度處理,達(dá)到再生水的要求。應(yīng)對(duì)整個(gè)城市的功能分區(qū)、工業(yè)分布、排水管網(wǎng)及污水處理現(xiàn)狀等做周密調(diào)查,調(diào)查現(xiàn)有的和預(yù)測(cè)潛在的再生水用戶的地理位置及水量與水質(zhì)要求,并將這種結(jié)果反應(yīng)到專項(xiàng)規(guī)劃中。將污水處理廠視為再生水廠,改變將污水處理廠擺放在城市最下游進(jìn)行高度集中處理的傳統(tǒng)做法。
在規(guī)劃污水處理廠時(shí)應(yīng)注意:①要近遠(yuǎn)期綜合考慮污水再生回用的需要,選擇污水深度處理系統(tǒng),預(yù)留污水深度處理發(fā)展用地,使污水處理、深度處理系統(tǒng)和回用系統(tǒng)的總投資之和為最小;②污水廠的選址和數(shù)目。按照傳統(tǒng)規(guī)劃方法,污水處理廠廠址要根據(jù)污染物排放量控制目標(biāo)、城市布局、受納水體功能及流量等因素來(lái)選擇,一般盡可能地安放在河系下游、城市郊區(qū)。但是這種系統(tǒng)布局使污水處理廠遠(yuǎn)離再生水用戶,需鋪設(shè)的回用水管網(wǎng)費(fèi)用相應(yīng)增加,不利于污水的資源化。因此,在確定污水處理廠廠址時(shí),還應(yīng)對(duì)再生水用戶進(jìn)行調(diào)查分析,并根據(jù)再生水量的需求,在城市中適當(dāng)位置設(shè)置若干污水處理廠(再生水廠),收集上游和附近區(qū)域的城市污水,根據(jù)回用水質(zhì)要求加以處理之后就近回用,使得整個(gè)城市形成大、中、小,近、遠(yuǎn)期相結(jié)合的污水再生廠布局規(guī)劃。這樣,既有利于污水回用,又減輕了城市排水管網(wǎng)系統(tǒng)的負(fù)擔(dān),易于實(shí)現(xiàn)分期建設(shè),符合我國(guó)國(guó)情。③在處理工藝選擇方面,應(yīng)根據(jù)污水水質(zhì)和再生水用戶水質(zhì)的要求,對(duì)水處理單元進(jìn)行多種組合,通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較來(lái)選擇出經(jīng)濟(jì)可行、技術(shù)先進(jìn)的污水處理流程。在滿足出水水質(zhì)要求各項(xiàng)指標(biāo)前提下進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析,除要考慮費(fèi)用與技術(shù)等因素外,還應(yīng)考慮該方案是否有利于實(shí)現(xiàn)污水再循環(huán),即在原有技術(shù)和經(jīng)濟(jì)分析因子的基礎(chǔ)上,增加“污水與物質(zhì)再循環(huán)適應(yīng)性”的比較因子。
傳統(tǒng)的城市市政管理為了保證城市安全,都習(xí)慣于將雨水當(dāng)作“洪水猛獸”,以“將地面降雨盡快排入城市雨水管道,快速排入河海”為首要原則,忽略了雨水亦是一種寶貴的自然資源這種理念。其實(shí),蓄存、調(diào)節(jié)是涵養(yǎng)地下水、補(bǔ)充地表枯水流量的水文循環(huán)規(guī)律。在現(xiàn)代城市中,除了散布在市區(qū)的公園綠地及天然水體外,整個(gè)市區(qū)幾乎被一張不透水的大網(wǎng)所籠罩,阻隔了雨水向市區(qū)下部土壤的滲透,截?cái)嗔说叵滤畯搅鳎瑖?yán)重影響了城區(qū)雨水的水文循環(huán),造成雨季市區(qū)成災(zāi),枯水期小河干枯的局面。目前,許多國(guó)家都非常重視雨水的收集與利用,在我國(guó)的缺水地區(qū)已開(kāi)始考慮利用雨水,但還沒(méi)有被人們普遍接受。合理地收集、蓄存、調(diào)節(jié)和利用,對(duì)改善市區(qū)的氣候環(huán)境,削減城市流域洪峰,降低城市面污染對(duì)城市流域的影響都是十分有利的。充分利用雨水資源,主要應(yīng)考慮以下內(nèi)容:①要科學(xué)合理地推導(dǎo)適合城市發(fā)展的暴雨強(qiáng)度計(jì)算公式,采取合理的截留滲透措施,加大地下滲入量,減少地表排放量;②選擇適當(dāng)?shù)呐潘畼?biāo)準(zhǔn),在保證城市防洪安全的前提下,采取必要的防洪措施。③提高河道的除澇標(biāo)準(zhǔn),確保雨水排入河道時(shí)不受頂托;④合理規(guī)劃建造城市雨水蓄水和修復(fù)處理設(shè)施,將雨水收集與回用有機(jī)結(jié)合;⑤盡量采用雨污分流排水體制,降低城市流域水體的污染。
5結(jié)束語(yǔ)
城市流域水資源循環(huán)利用與可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃的研究,目的是在傳統(tǒng)的城市給水排水專業(yè)規(guī)劃的基礎(chǔ)之上,提出一些新的城市給水排水規(guī)劃理念。在當(dāng)今人類(lèi)面臨越來(lái)越嚴(yán)重的水危機(jī)情況下,采取更多的城市流域水資源循環(huán)利用的措施,為構(gòu)建“資源節(jié)約型,環(huán)境友好型”城市打下良好基礎(chǔ),讓人類(lèi)和社會(huì)得以更好地可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]王西琴.河流生態(tài)需水理論、方法與應(yīng)用.
[2]任伯幟等.水資源利用與保護(hù).
水循環(huán)原理范文2
關(guān)鍵詞:水資源; 規(guī)劃; 給水排水; 循環(huán)利用
Abstract:With the development of urbanization the urban water demand is keeping increasing, meanwhile water pollution becomes more serious. Now there's more and more water resource or water quality-induced water shortage , therefore the traditional or present concept on urban water supply and drainage planning could not satisfy the demand to protect the urban water resource and regional natural water environment. In the paper the new concept on urban water supply and drainage planning is proposed so as to set up the modern urban water and water drainage planning concept and make the basis for realization of energy-saving and emission-reduction and the construction of resource-saving and environmental-friendly city.
Keywords:water resource; planning; water supply and drainage
中圖分類(lèi)號(hào):TU984.11+3
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào):1008-0422(2008)06-0081-04
隨著全球城市化的進(jìn)程,城市需水量日漸增加,水污染狀況有增無(wú)減,水量性缺水也逐漸向資源性與水質(zhì)性缺水轉(zhuǎn)變。本文提出城市流域水資源循環(huán)利用與可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃概念,主要是基于對(duì)目前現(xiàn)行的城市給水排水專業(yè)規(guī)劃在規(guī)劃理念上一種轉(zhuǎn)變的探討。
傳統(tǒng)的或現(xiàn)行的城市給水排水專業(yè)規(guī)劃的基本要求是:如何滿足城市生產(chǎn)與生活用水的需求和保證排水快速安全;而城市流域水資源循環(huán)利用與可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃概念是:除保證城市生產(chǎn)與生活用水的需求和安全外,是將一個(gè)城市或一個(gè)區(qū)域的供水或污水廢水都把它看成是一種資源,而對(duì)這種資源進(jìn)行系統(tǒng)的規(guī)劃,使之合理的進(jìn)行處理與循環(huán)利用,達(dá)到本區(qū)域或本流域的水環(huán)境平衡,保持社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,構(gòu)筑資源節(jié)約型,環(huán)境友好型城市。
1水資源循環(huán)概念
水是循環(huán)性資源,亦是可以再生的資源。根據(jù)其客觀規(guī)律和循環(huán)的方式,我們可以把它分為自然循環(huán)與社會(huì)循環(huán)。
1.1自然水循環(huán)
水在自然界中以固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)三種方式存在,在水圈、大氣圈、巖石圈、生物圈范圍內(nèi)處于往復(fù)不停的循環(huán)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)中。在太陽(yáng)輻射和地心引力的作用下,水從海洋蒸發(fā)變成云(水汽),又以雨、雪等方式降落到地面,部分蒸發(fā),部分滲入地下或匯成地下徑流和地表徑流,最終又回歸大海。水的這種周而復(fù)始的循環(huán)運(yùn)動(dòng)稱為水的自然循環(huán)。
自然水循環(huán)的特點(diǎn):①自然水循環(huán)是一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的、而又錯(cuò)綜復(fù)雜的動(dòng)態(tài)系統(tǒng),不論是大循環(huán)還是小循環(huán),都和氣候、土壤、地質(zhì)地貌和植被條件等自然因素有關(guān)。還受到山塘、水庫(kù)等人為因素影響。水資源的質(zhì)與量及其分布狀況是自然歷史發(fā)展的產(chǎn)物;②在水的自然循環(huán)中,不但存在水量的平衡關(guān)系,而且還存在著水質(zhì)的動(dòng)態(tài)平衡關(guān)系,即水質(zhì)的可再生性。
在大自然循環(huán)條件下,全球的水量循環(huán)是平衡的。據(jù)近期資料報(bào)道,全球的循環(huán)水量為496000Km3。其中,海洋蒸發(fā)水量425000 Km3,陸地(包括陸地水面以及土地)蒸發(fā)水量71000 Km3;全球水分蒸發(fā)水量496000 Km3;海面降雨量385000 Km3,陸地降雨量111000 Km3,全球水分總降雨水量496000 Km3。總降雨水量與總蒸發(fā)水量是平衡的。另外,在海域與陸地水量平衡方面,陸地降雨量比陸地蒸發(fā)量多40000 Km3,這部分水量即為入海徑流量。海域水面蒸發(fā)量比海域水面降雨量多40000 Km3,所損失的水量由入海徑流量補(bǔ)充,同樣形成水量平衡。
根據(jù)海水、地表水和地下水的儲(chǔ)水量及其循環(huán)水量,我們不難估算出各種水體的水量循環(huán)關(guān)系及其全部交換一次的平均循環(huán)周期時(shí)間。一般情況下,大氣中的儲(chǔ)水以及河流水是交換最為活躍的水體,平均交換周期分別為10d和11d。而冰帽和冰川的平均交換周期最為漫長(zhǎng),達(dá)8000年/次。
1.2社會(huì)水循環(huán)
水的社會(huì)循環(huán)是指在水的自然循環(huán)中,人類(lèi)不斷地利用其中的地下徑流或地表徑流滿足生活與生產(chǎn)活動(dòng)之需。循環(huán)系統(tǒng)主要由給水系統(tǒng)、用水系統(tǒng)、排水系統(tǒng)3個(gè)子系統(tǒng)組成。給水系統(tǒng)與排水系統(tǒng)好比是一個(gè)城市或區(qū)域的動(dòng)脈和靜脈,兩者不可偏廢任何一方。給水系統(tǒng)中若過(guò)度取水,河流生態(tài)需水量就不能滿足,或者用后的污、廢水不經(jīng)處理或處理不到位都會(huì)影響自然水循環(huán)。
1.3社會(huì)水循環(huán)與自然水循環(huán)的關(guān)系
社會(huì)水循環(huán)是自然水循環(huán)的一個(gè)附加組成部分,對(duì)自然水循環(huán)產(chǎn)生強(qiáng)烈的相互交流作用,不同程度地改變世界上水的循環(huán)運(yùn)動(dòng)。開(kāi)發(fā)利用水資源是人類(lèi)對(duì)水資源時(shí)空分布進(jìn)行干預(yù)的直接方式,在人類(lèi)大興水利帶來(lái)巨大生產(chǎn)效益和能源效益的同時(shí),社會(huì)水循環(huán)對(duì)自然水循環(huán)帶來(lái)的負(fù)面影響也日益顯現(xiàn)出來(lái)。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:①水循環(huán)的途徑被改變(時(shí)空變化),人工水庫(kù)、人工運(yùn)河、大壩、長(zhǎng)距離跨流域引水等水利工程都大規(guī)模地截流水量,改變水循環(huán)的途徑,使下游河段過(guò)水量減少,甚至干涸,導(dǎo)致河流對(duì)地下水補(bǔ)給量銳減。跨流域的調(diào)水,會(huì)加大地表水分支流域,水流的分散性增強(qiáng),有可能影響地表水的更新周期和運(yùn)動(dòng)節(jié)律;②水循環(huán)量發(fā)生變化。人類(lèi)提取的徑流量每年達(dá)到全球可更新水資源量的10%左右,顯著地改變了地表河流的入海量,使得不同層次區(qū)域上水循環(huán)量發(fā)生了顯著的變化。③水質(zhì)的變化,水體經(jīng)過(guò)人類(lèi)用水循環(huán)的干擾后,在水中化學(xué)物質(zhì)的種類(lèi)和數(shù)量上都有了極大的增加。污染源包括未處理的污水、化學(xué)排放物以及農(nóng)田中沖刷的和滲入地下的農(nóng)用化學(xué)品。
2我國(guó)社會(huì)水循環(huán)現(xiàn)狀與傳統(tǒng)城市給排水規(guī)劃觀念的反思
目前,我國(guó)總體上來(lái)看,社會(huì)水循環(huán)仍是一種粗放式、單向流的循環(huán)機(jī)制。即從流域上游或地下水含水層取水,經(jīng)過(guò)用戶一次利用之后,大部分排放至下游水體中。在整個(gè)水循環(huán)過(guò)程中,水只是一次性得到利用,并沒(méi)有形成負(fù)反饋機(jī)制。全國(guó)可開(kāi)采水資源總量的58%已經(jīng)被使用,工農(nóng)業(yè)發(fā)展和生活用水的增長(zhǎng)全部依靠增加水資源的開(kāi)采量來(lái)得到滿足。但是,這些用于農(nóng)業(yè),農(nóng)灌尾水和農(nóng)田徑流挾帶著大量的化肥、農(nóng)藥回歸水體,城市用戶產(chǎn)生的大量污水大部分直接排放,不斷地加大了對(duì)自然水循環(huán)的干擾,從而造成了兩者之間的尖銳矛盾。
據(jù)預(yù)測(cè),全國(guó)可開(kāi)采利用的水資源,不考慮從西南調(diào)水,扣除生態(tài)環(huán)境用水后約為8000~9500X108m3,到2050年,全國(guó)需水量可能達(dá)到7000~8000X108m3,屆時(shí)將接近可開(kāi)采量的極限。到21世紀(jì)中葉,預(yù)計(jì)我國(guó)城市污水仍有較大增長(zhǎng),見(jiàn)表1,其中生活污水增長(zhǎng)量占據(jù)了總增長(zhǎng)量的較大份額。
從表1可以看出,全國(guó)未來(lái)城市污(廢)水排放量將繼續(xù)增加,屆時(shí)城市污水排放的污染物負(fù)荷將對(duì)城市排水設(shè)施提出嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。如果不能達(dá)到污水處理設(shè)施的快速普及和提高處理率、深度及超深度污水處理率、再生回用水應(yīng)用率,未來(lái)水循環(huán)狀況將更加嚴(yán)峻。據(jù)此,傳統(tǒng)的城市給水排水規(guī)劃觀念已不能滿足社會(huì)水循環(huán)的要求,必須從城市流域水資源循環(huán)利用與可持續(xù)發(fā)展的高度來(lái)重新思考城市給排水專業(yè)的規(guī)劃理念。
就傳統(tǒng)的城市給水規(guī)劃而言,給水規(guī)劃是以滿足城市用水量要求,保證供水水質(zhì)為最終目的,常把重點(diǎn)放在尋找水源上。但由于區(qū)域水資源受到污染,或暫時(shí)受到污染,水源水質(zhì)不能滿足城市供水水源的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求,在一時(shí)難以選擇到理想的水源時(shí),許多城市不是如何想辦法治理和防止區(qū)域流域污染,而仍是從源頭、上游取水。總的來(lái)看,城鎮(zhèn)發(fā)展取水用水一直沿用這樣一種線性思維:從近處取水不足時(shí)從上游或周?chē)貐^(qū)調(diào)水,用后排放、廢棄;水資源仍不足時(shí),考慮從更遠(yuǎn)一些的地方去調(diào)水。這種思維方式的流行,促使很多地方建設(shè)的引水工程其規(guī)模越來(lái)越大,距離越來(lái)越遠(yuǎn),而把城市河流變成了天然下水道。這種用水策略越來(lái)越依賴城市內(nèi)陸腹地河流上游地區(qū)水源的可用性。但這種可用性面臨著越來(lái)越大的挑戰(zhàn)。尤其是河流上游地區(qū)的用水增加,而下游地區(qū)可利用水資源量不斷下降,同時(shí)水質(zhì)也在不斷惡化。
這種傳統(tǒng)用水模式的弊端是:①大量的長(zhǎng)距離調(diào)水工程,帶來(lái)日益增長(zhǎng)的巨額費(fèi)用,造成越來(lái)越重的財(cái)政負(fù)擔(dān)和水價(jià)的上漲;②可供用水量會(huì)日益衰減,水質(zhì)安全問(wèn)題難以保證;③河流生命將逐步喪失,景觀和地貌會(huì)加速改變;④城市和地區(qū)之間的沖突和潛在糾紛會(huì)日益增加。
在傳統(tǒng)的排水模式方面,城市排水則是以防止雨洪內(nèi)澇、排除和處理城市污水、保護(hù)城市公共環(huán)境和本區(qū)域流域水質(zhì)為目的,普遍認(rèn)為污水是有害的,應(yīng)盡快排除到城市下游。這種觀念導(dǎo)致的結(jié)果往往是保護(hù)了局部的生活環(huán)境,危害了廣大流域地區(qū)。這種傳統(tǒng)排水模式的弊端是:①對(duì)城市排水規(guī)劃理念的認(rèn)識(shí)不明確,內(nèi)容過(guò)于粗糙,排水規(guī)劃只是簡(jiǎn)單地根據(jù)用地規(guī)劃和城市道路規(guī)劃劃分排水區(qū)域,確定排水體制,大致勾勒出排水主干線和污水處理廠的位置,沒(méi)有進(jìn)行必要的區(qū)域水資源方案論證和綜合協(xié)調(diào),缺乏科學(xué)合理的方案比較;②傳統(tǒng)城市排水規(guī)劃只局限于單一的排放而不具備水資源循環(huán)利用與持續(xù)發(fā)展的觀念,沒(méi)有確立雨水、污水亦是一種資源以及要優(yōu)先利用然后再排放的思想;③局限于本城市或本區(qū)域的排水規(guī)劃,缺乏流域綜合開(kāi)發(fā)與利用的觀念;④城市排水規(guī)劃與市政污水與雨水處理設(shè)施建設(shè)缺乏有效的協(xié)調(diào)和配合;⑤缺少雨水污水資源化利用的技術(shù)配套措施。
總之,在我國(guó)傳統(tǒng)的城市給排水規(guī)劃理念中,比較多地受到“改造自然”、“人定勝天”等思想的影響,沒(méi)有把人類(lèi)作為流域內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)的一部分來(lái)加以研究和考察,片面地強(qiáng)調(diào)滿足人類(lèi)社會(huì)發(fā)展的愿望,以致干擾甚至破壞了流域和區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)和均衡。
3城市可持續(xù)發(fā)展的社會(huì)水循環(huán)理念
其實(shí),在流域的城市群中,大多數(shù)城市都是臨水而建,通過(guò)若干年的建設(shè)與發(fā)展,從城市功能上基本連成一體,一個(gè)城市的下游同時(shí)是另一個(gè)下游城市的上游。作為良好的水環(huán)境并不是局部地域而是整個(gè)流域。
在一座城市中,健康的水循環(huán)是要求城市具有完備的給水排水系統(tǒng),既要有安全、可靠的供水系統(tǒng),為居民提供潔凈的飲用水,又要有污水收集、處理、深度凈化、有效利用與排除系統(tǒng)。
如何建立城市可持續(xù)發(fā)展的社會(huì)水循環(huán)理念,在與傳統(tǒng)的城市排水系統(tǒng)相比,至少在理念上具有以下三個(gè)方面的根本性變化。
3.1系統(tǒng)性理念
系統(tǒng)性本來(lái)是自然界中事物普遍具有的一種特性,以上講的城市給排水工程,從取水、凈化、到使用排放,其實(shí)就是一個(gè)完整的系統(tǒng)工程。如果我們用一種系統(tǒng)的思維模式和觀點(diǎn)去重新審視我們的城市排水系統(tǒng),也許會(huì)使我們更加接近掌握自然界和人類(lèi)社會(huì)發(fā)展的某些客觀規(guī)律,從而為解決目前城市發(fā)展中所面臨的水危機(jī)提供一種更加綜合、可行的策略。而城市流域水資源循環(huán)利用與可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃概念就是將城市水系統(tǒng)作為一個(gè)統(tǒng)一的系統(tǒng),從整體上來(lái)考慮城市需水、用水、再生循環(huán)、排水以及居民生活條件、食品供應(yīng)等方面的問(wèn)題,不再把這些城市發(fā)展所帶來(lái)的問(wèn)題孤立和割裂開(kāi)來(lái),而是系統(tǒng)地考慮城市流域范圍內(nèi)的水資源流、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)流與能量流的合理分配和持續(xù)發(fā)展。
3.2資源的循環(huán)利用理念
自然界中沒(méi)有廢物,各種物質(zhì)應(yīng)該都能得到循環(huán)利用。在城市水系統(tǒng)工程中建立資源循環(huán)型是城市給排水系統(tǒng)的一種新的嘗試和努力。它不是傳統(tǒng)城市給排水概念上的一次性利用后排放的單向流,而是變成一種循環(huán)利用的閉環(huán)系統(tǒng)。即將首次利用之后的污水,收集起來(lái)進(jìn)行處理,從而獲取滿足一定使用功能的再生水。這些再生水又通過(guò)專門(mén)的需配水系統(tǒng),供給城市工業(yè)、市政等用水部門(mén)得到重復(fù)、循環(huán)地利用。
3.3內(nèi)在的可持續(xù)性理念
20世紀(jì),我們不斷地修筑水壩,建設(shè)引水渠道,實(shí)施遠(yuǎn)距離輸水工程,以尋求更多的新水源來(lái)滿足城市擴(kuò)張和人口增長(zhǎng)的需要。使水環(huán)境越來(lái)越退化,水資源越來(lái)越短缺,致使城市發(fā)展對(duì)周?chē)h(huán)境的影響和壓力越來(lái)越大,社會(huì)水循環(huán)已經(jīng)逐漸成為人類(lèi)社會(huì)發(fā)展面臨的一個(gè)沉重負(fù)擔(dān)。可持續(xù)的水資源系統(tǒng),它不僅要滿足現(xiàn)代人的需求,而且要滿足未來(lái)人的生存需求。它是一個(gè)哲學(xué)概念,而不是一個(gè)確切的存在狀態(tài)。城市給排水系統(tǒng)的可持續(xù)性是現(xiàn)代城市用水系統(tǒng)的內(nèi)在特性,是人類(lèi)社會(huì)發(fā)展的必然要求,為社會(huì)用水健康循環(huán)所必需。
根據(jù)城市水資源可持續(xù)發(fā)展的理念,水資源的利用將由過(guò)去的“取水―輸水―用戶―排放”的單向開(kāi)放型流動(dòng),轉(zhuǎn)變?yōu)椤肮?jié)制性取水―輸水―節(jié)約地用水―再生水循環(huán)”的反饋式循環(huán)流程。
4現(xiàn)代城市流域水資源循環(huán)利用與可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃理念
提出城市流域水資源循環(huán)利用與可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃概念,主要是基于對(duì)目前現(xiàn)行的城市給水排水專業(yè)規(guī)劃在規(guī)劃理念上一種轉(zhuǎn)變的探討,是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代城市給排水規(guī)劃概念的關(guān)鍵,城市給排水規(guī)劃由傳統(tǒng)觀念向現(xiàn)念轉(zhuǎn)變可歸納為以下幾個(gè)方面:
①?gòu)娜藢?duì)自然的索取向人與自然的協(xié)調(diào)共生、更有效地利用水資源可再生特性的觀念轉(zhuǎn)變;②從以需定供,向以供定需轉(zhuǎn)變;③從以管理出廠水質(zhì)為主,向管理用戶水質(zhì)轉(zhuǎn)變;④從各自為政、各取所需,向資源共享、流域統(tǒng)籌管理轉(zhuǎn)變;⑤從重常規(guī)處理工藝,向深度強(qiáng)化處理工藝轉(zhuǎn)變;⑥從開(kāi)源與節(jié)流并重,向以節(jié)流為先,治污為本,科學(xué)開(kāi)源,綜合利用轉(zhuǎn)變;⑦從重污水達(dá)標(biāo)排放,向污水資源化利用轉(zhuǎn)變;⑧從只注重終端處理,向既注重終端處理更注重始端管理轉(zhuǎn)變;⑨從單純的雨水防洪排澇,向水資源利用角度強(qiáng)化雨水的管理和利用轉(zhuǎn)變;⑩從傳統(tǒng)管理,向信息化管理,社會(huì)化服務(wù),法制化監(jiān)控,多元化投資轉(zhuǎn)變。
在現(xiàn)代城市供水系統(tǒng)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)中,新的供水規(guī)劃理念是:首先考慮的是任何保護(hù)本區(qū)域的流域水源,科學(xué)分析流域水源的水量與水環(huán)境容量,全面提高水資源使用效率;在缺水城市和地區(qū),要向當(dāng)?shù)卣鸵?guī)劃部門(mén)提出調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)及控制用地規(guī)模,限制大耗水工業(yè)的發(fā)展,提高工業(yè)重復(fù)用水率;對(duì)與城市供水存在一定矛盾的上游農(nóng)業(yè)區(qū)應(yīng)積極發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè),包括調(diào)整種植結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)使之與資源條件相匹配并推行節(jié)水灌溉,為下游城市提供豐裕的水資源環(huán)境;在城市用水規(guī)模預(yù)測(cè)中把工業(yè)節(jié)水指標(biāo)考慮進(jìn)去,并使工業(yè)復(fù)用水率這一主要節(jié)水控制指標(biāo)落到實(shí)處;城市取水規(guī)劃應(yīng)立足于依靠本地區(qū)河流的水資源來(lái)解決,最大限度地控制遠(yuǎn)距離調(diào)水,在保證生態(tài)用水量的情況下控制取水規(guī)模。一般認(rèn)為取水量不超過(guò)徑流量的40%是較為合適的;在缺水嚴(yán)重的地區(qū),在取水量不得已超過(guò)徑流量40%時(shí),必須根據(jù)河流生態(tài)需水的質(zhì)和量要求,利用再生水補(bǔ)給,增加相應(yīng)份額的生態(tài)用水量;上游城市的用水和排水不影響下游城市的用水,實(shí)現(xiàn)水資源共享,每個(gè)城市既需要限制取水的數(shù)量,也要控制排水的數(shù)量和質(zhì)量,不至于污染下游河段,從而保證整條河流的水資源利用是可持續(xù)的。
這種新的供水規(guī)劃理念的特點(diǎn):①以流域?yàn)閱卧乃Y源統(tǒng)籌利用模式。以流域?yàn)閱挝贿M(jìn)行管理符合水資源本身的自然屬性和系統(tǒng)特性,這種新的取水模式強(qiáng)調(diào)在每個(gè)流域內(nèi)的用水立足于本流域解決,流域范疇內(nèi)的用水,做到統(tǒng)籌兼顧上下游城市、人類(lèi)和河流生態(tài)系統(tǒng)的用水,更大程度地體現(xiàn)了流域水資源的公平性和共享性。②水資源的共享與循環(huán)利用。城市用水的主要水源要在本地區(qū)河流流域內(nèi)解決,就要求改變一次性用水的直流模式,在城市流域范疇上實(shí)現(xiàn)水的利用、再生與循環(huán);③經(jīng)濟(jì)、安全的供水系統(tǒng)。本地水資源的可持續(xù)發(fā)展,可以減輕對(duì)外流域水資源的依賴性,相應(yīng)地也就提高了本地用水的可靠程度。同時(shí),新的流域用水模式增強(qiáng)了城市用水的安全性,如果城市實(shí)現(xiàn)污水再生循環(huán)利用,在一定程度上可以減輕突發(fā)性自然災(zāi)害事件所帶來(lái)的危害。
在現(xiàn)代城市排水系統(tǒng)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)中,其功能應(yīng)從以前的防澇減災(zāi)、防污減災(zāi)逐步轉(zhuǎn)向污水和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的再循環(huán),從而恢復(fù)良好的水環(huán)境,促進(jìn)水資源的可持續(xù)利用。從收集、處理、再生和再循環(huán)利用中,既要強(qiáng)調(diào)循環(huán)利用物質(zhì)的數(shù)量,也要重視這些再循環(huán)資源的質(zhì)量問(wèn)題。
隨著社會(huì)的發(fā)展和環(huán)境意識(shí)的增強(qiáng),我國(guó)水污染控制經(jīng)歷了由單一污染源的治理、污水達(dá)標(biāo)排放到區(qū)域綜合防治、總量控制的兩個(gè)階段。但其中廢水處理設(shè)備運(yùn)行率、利用率、污染物去除率大部分不高,很多設(shè)備沒(méi)有發(fā)揮作用。同時(shí)對(duì)城市污水處理廠的重視也不夠,尤其缺乏污水再生、再循環(huán)的理念。
在新的排水規(guī)劃理念中,首先應(yīng)該考慮的是如何保護(hù)本區(qū)域的流域水源,科學(xué)分析流域水源的水環(huán)境容量,根據(jù)地形與地貌,以流域來(lái)劃分排水分區(qū),確定排水體制,制定排放標(biāo)準(zhǔn)以及處理工藝路線,提出節(jié)能減排目標(biāo),提高水資源使用效率。
在進(jìn)行城市總體規(guī)劃時(shí),要及時(shí)編制區(qū)域水資源規(guī)劃。排水規(guī)劃應(yīng)改變以往總是服從于總體規(guī)劃,被動(dòng)地與城市總體布局相配套的工作觀念和工作方式。應(yīng)主動(dòng)探索,為總體規(guī)劃提出與區(qū)域水資源規(guī)劃和排水規(guī)劃密切相關(guān)的合理化建議,例如,為滿足區(qū)域水資源規(guī)劃要求,在作總體規(guī)劃時(shí),明確提出需要保留的天然水系和滿足排水要求的道路設(shè)計(jì)與高程設(shè)計(jì)等;要積極與水利、城市防洪等專業(yè)規(guī)劃配合,合理利用水資源。要樹(shù)立流域觀念,打破行政區(qū)劃,站在全流域的高度來(lái)考慮城市及區(qū)域排水規(guī)劃;
為了適應(yīng)現(xiàn)代排水系統(tǒng)功能的變革,現(xiàn)今的城市排水系統(tǒng)將由污水收集系統(tǒng)、污水處理再生系統(tǒng)、再生水供水系統(tǒng)和優(yōu)質(zhì)處理水排放系統(tǒng)所組成。與傳統(tǒng)的排水系統(tǒng)相比,它增加了污水再生與回用的內(nèi)容,提高了污水處理程度,由污水二級(jí)處理提高到污水深度處理甚至超深度處理,達(dá)到再生水的要求。應(yīng)對(duì)整個(gè)城市的功能分區(qū)、工業(yè)分布、排水管網(wǎng)及污水處理現(xiàn)狀等做周密調(diào)查,調(diào)查現(xiàn)有的和預(yù)測(cè)潛在的再生水用戶的地理位置及水量與水質(zhì)要求,并將這種結(jié)果反應(yīng)到專項(xiàng)規(guī)劃中。將污水處理廠視為再生水廠,改變將污水處理廠擺放在城市最下游進(jìn)行高度集中處理的傳統(tǒng)做法。
在規(guī)劃污水處理廠時(shí)應(yīng)注意:①要近遠(yuǎn)期綜合考慮污水再生回用的需要,選擇污水深度處理系統(tǒng),預(yù)留污水深度處理發(fā)展用地,使污水處理、深度處理系統(tǒng)和回用系統(tǒng)的總投資之和為最小;②污水廠的選址和數(shù)目。按照傳統(tǒng)規(guī)劃方法,污水處理廠廠址要根據(jù)污染物排放量控制目標(biāo)、城市布局、受納水體功能及流量等因素來(lái)選擇,一般盡可能地安放在河系下游、城市郊區(qū)。但是這種系統(tǒng)布局使污水處理廠遠(yuǎn)離再生水用戶,需鋪設(shè)的回用水管網(wǎng)費(fèi)用相應(yīng)增加,不利于污水的資源化。因此,在確定污水處理廠廠址時(shí),還應(yīng)對(duì)再生水用戶進(jìn)行調(diào)查分析,并根據(jù)再生水量的需求,在城市中適當(dāng)位置設(shè)置若干污水處理廠(再生水廠),收集上游和附近區(qū)域的城市污水,根據(jù)回用水質(zhì)要求加以處理之后就近回用,使得整個(gè)城市形成大、中、小,近、遠(yuǎn)期相結(jié)合的污水再生廠布局規(guī)劃。這樣,既有利于污水回用,又減輕了城市排水管網(wǎng)系統(tǒng)的負(fù)擔(dān),易于實(shí)現(xiàn)分期建設(shè),符合我國(guó)國(guó)情。③在處理工藝選擇方面,應(yīng)根據(jù)污水水質(zhì)和再生水用戶水質(zhì)的要求,對(duì)水處理單元進(jìn)行多種組合,通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較來(lái)選擇出經(jīng)濟(jì)可行、技術(shù)先進(jìn)的污水處理流程。在滿足出水水質(zhì)要求各項(xiàng)指標(biāo)前提下進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析,除要考慮費(fèi)用與技術(shù)等因素外,還應(yīng)考慮該方案是否有利于實(shí)現(xiàn)污水再循環(huán),即在原有技術(shù)和經(jīng)濟(jì)分析因子的基礎(chǔ)上,增加“污水與物質(zhì)再循環(huán)適應(yīng)性”的比較因子。
傳統(tǒng)的城市市政管理為了保證城市安全,都習(xí)慣于將雨水當(dāng)作“洪水猛獸”,以“將地面降雨盡快排入城市雨水管道,快速排入河海”為首要原則,忽略了雨水亦是一種寶貴的自然資源這種理念。其實(shí),蓄存、調(diào)節(jié)是涵養(yǎng)地下水、補(bǔ)充地表枯水流量的水文循環(huán)規(guī)律。在現(xiàn)代城市中,除了散布在市區(qū)的公園綠地及天然水體外,整個(gè)市區(qū)幾乎被一張不透水的大網(wǎng)所籠罩,阻隔了雨水向市區(qū)下部土壤的滲透,截?cái)嗔说叵滤畯搅鳎瑖?yán)重影響了城區(qū)雨水的水文循環(huán),造成雨季市區(qū)成災(zāi),枯水期小河干枯的局面。目前,許多國(guó)家都非常重視雨水的收集與利用,在我國(guó)的缺水地區(qū)已開(kāi)始考慮利用雨水,但還沒(méi)有被人們普遍接受。合理地收集、蓄存、調(diào)節(jié)和利用,對(duì)改善市區(qū)的氣候環(huán)境,削減城市流域洪峰,降低城市面污染對(duì)城市流域的影響都是十分有利的。充分利用雨水資源,主要應(yīng)考慮以下內(nèi)容:①要科學(xué)合理地推導(dǎo)適合城市發(fā)展的暴雨強(qiáng)度計(jì)算公式,采取合理的截留滲透措施,加大地下滲入量,減少地表排放量;②選擇適當(dāng)?shù)呐潘畼?biāo)準(zhǔn),在保證城市防洪安全的前提下,采取必要的防洪措施。③提高河道的除澇標(biāo)準(zhǔn),確保雨水排入河道時(shí)不受頂托;④合理規(guī)劃建造城市雨水蓄水和修復(fù)處理設(shè)施,將雨水收集與回用有機(jī)結(jié)合;⑤盡量采用雨污分流排水體制,降低城市流域水體的污染。
5結(jié)束語(yǔ)
城市流域水資源循環(huán)利用與可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃的研究,目的是在傳統(tǒng)的城市給水排水專業(yè)規(guī)劃的基礎(chǔ)之上,提出一些新的城市給水排水規(guī)劃理念。在當(dāng)今人類(lèi)面臨越來(lái)越嚴(yán)重的水危機(jī)情況下,采取更多的城市流域水資源循環(huán)利用的措施,為構(gòu)建“資源節(jié)約型,環(huán)境友好型”城市打下良好基礎(chǔ),讓人類(lèi)和社會(huì)得以更好地可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
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水循環(huán)原理范文3
(甘肅省天水市水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院,甘肅天水741000)
作者簡(jiǎn)介:焦亞棟(1981-),男,甘肅康縣人.I程師,主要從事水利水電I程勘測(cè)、設(shè)計(jì)1作。
導(dǎo)讀:水資源是人類(lèi)社會(huì)發(fā)展不可缺少的自然資源,任何生命的繁衍都離不開(kāi)水。水資源短缺已成為世界面臨的嚴(yán)峻問(wèn)題,不僅給我們的生活造成了嚴(yán)重的影響,同時(shí),也制約著我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展。因此,對(duì)水資源的循環(huán)利用非常重要。而美國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家,在經(jīng)濟(jì)、能源以及水資源的保護(hù)等方面,有著先進(jìn)的設(shè)備和理念,筆者就其水資源治理策略做一梳理,以供參考。
一、美國(guó)廢水資源治理策略
美國(guó)廢水排放標(biāo)準(zhǔn)體系的發(fā)展,最早要追溯到1948年,美國(guó)制定了第一個(gè)關(guān)于制藥廢水排放的管理法律——《聯(lián)邦水污染物控制法》,該法律明確授權(quán)聯(lián)邦公共衛(wèi)生局調(diào)查美國(guó)國(guó)內(nèi)各個(gè)污水處理廠的廢水排放情況,并為各污水處理廠提供貸款和咨詢服務(wù)等,其實(shí)際意義在于,該法律是美國(guó)第一次從立法的角度確立水污染防治,引起了國(guó)民對(duì)控制廢水排放的高度重視。
20世紀(jì)60年代,美國(guó)出臺(tái)了《水質(zhì)法》,并相繼發(fā)表《綠皮書(shū)》、《藍(lán)皮書(shū)》、《紅皮書(shū)》、《金皮書(shū)》。首次以水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)作為監(jiān)測(cè)制藥廢水排放的依據(jù),并要求各州要承擔(dān)起防治水污染的責(zé)任,制定并實(shí)施保護(hù)各州水體的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),這一舉措為后來(lái)美國(guó)各州制定完善的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)提供了依據(jù)。
1972年12月美國(guó)頒布了《聯(lián)邦水污染物控制法修正案》,即《清潔水法》,并建立了“國(guó)家消除污染物排放制度”(簡(jiǎn)稱“排放制度”),“排放制度”提出,由美國(guó)環(huán)境保護(hù)署(EPA)或者獲得許可證計(jì)劃批準(zhǔn)的美國(guó)各個(gè)州,為每—個(gè)排污者發(fā)放“允許排放污水許可證”,規(guī)定排污者必須嚴(yán)格遵守排污許可證上制定的各種限定標(biāo)準(zhǔn),否則即算作違法。所有污染物排放到特定水體內(nèi)的點(diǎn)源都必須擁有許可證,實(shí)現(xiàn)了通過(guò)控制污染源向規(guī)定水體排放污染物來(lái)達(dá)到保護(hù)環(huán)境的目的。“排放制度”規(guī)定,美國(guó)環(huán)境管理的重點(diǎn)是,以工業(yè)行業(yè)點(diǎn)源為主要控制目標(biāo)、以污染控制技術(shù)為依據(jù)的排放標(biāo)準(zhǔn)限值和以水質(zhì)為基礎(chǔ)的排放總量限制為基礎(chǔ),考慮不同的行業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)工藝、污染物類(lèi)別及廢水排放等特點(diǎn),通過(guò)不同處理技術(shù)水平制定排放限值。這樣,從技術(shù)和水質(zhì)兩個(gè)層面,大致規(guī)定了幾乎所有污染物類(lèi)別的排放標(biāo)準(zhǔn),為控制污染源提供了有力保障。
1976年美國(guó)環(huán)保署(EPA)公布了制藥工業(yè)4種點(diǎn)源污染物(pH、生化需氧量、化學(xué)需氧量、總懸浮物)的排放標(biāo)準(zhǔn),1982年增發(fā)了標(biāo)準(zhǔn)修訂稿,除上述四項(xiàng)指標(biāo)外,增加了總氰化物指標(biāo),并要求所有污染物的排放均需通過(guò)以下標(biāo)準(zhǔn):
1最佳常規(guī)污染物控制技術(shù)(BCT,Best ConventionalPollutant ControlTechnology)。該技術(shù)指通過(guò)經(jīng)濟(jì)可行性分析,是在對(duì)具有廣泛應(yīng)用推廣價(jià)值的廢水處理技術(shù)水平上建立的,同時(shí)在以BPT為根據(jù)的基礎(chǔ)上再提高。該標(biāo)準(zhǔn)主要控制現(xiàn)有污染源的常規(guī)污染物。
2最佳可得技術(shù)(BAT,BesE Availahle TechnologyEconomically Achievable)。該標(biāo)準(zhǔn)是在經(jīng)濟(jì)上可行的,并代表工業(yè)企業(yè)或其子企業(yè)等現(xiàn)有廢水處理技術(shù)的最優(yōu)秀的結(jié)果。主要控制污染源包括現(xiàn)有源優(yōu)先污染物和非常規(guī)污染物。
3現(xiàn)有源預(yù)處理標(biāo)準(zhǔn)(PSES,Pretreatment Standards ForExisting Soruces)和新源預(yù)處理標(biāo)準(zhǔn)(PSNS,PretreatmentStandards For New Sources)c該標(biāo)準(zhǔn)主要控制優(yōu)先污染物和非常規(guī)污染物。
4最佳可行控制技術(shù)(BPT,Best Practicahle ConuolTechnology Currently Available)。該標(biāo)準(zhǔn)是清潔水法最早制定廢水排放標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)依據(jù),是現(xiàn)在各個(gè)工業(yè)企業(yè)及子行業(yè)等最佳廢水排放處理技術(shù)的平均值。該標(biāo)準(zhǔn)主要控制現(xiàn)有源的常規(guī)污染物和非常規(guī)污染物,也可以控制優(yōu)先污染物,如氰化物等。
5新源排放標(biāo)準(zhǔn)(NSPS,New Source PerformanceStandards)。企業(yè)增加新的制藥設(shè)施,設(shè)計(jì)并安裝最好的和最有效的制藥工業(yè)設(shè)備以及制藥廢水處理系統(tǒng),充分體現(xiàn)在,設(shè)計(jì)及建設(shè)初期就采用最先進(jìn)的生產(chǎn)工藝與最佳的污染處理技術(shù),達(dá)到使污染物減至最少的目標(biāo),相對(duì)于BAT水平,該標(biāo)準(zhǔn)是更高的廢水處理技術(shù)。
1983年,美國(guó)再次修訂稿,提出了對(duì)有毒揮發(fā)性的有機(jī)物排放限值指南,并于1985年了對(duì)有毒揮發(fā)性有機(jī)物的排放限值指南實(shí)施通知;1986、1995年,分別公布了標(biāo)準(zhǔn)的修訂稿,主要修訂的內(nèi)容是對(duì)廢水排放標(biāo)準(zhǔn)值的再次調(diào)整;1998年9月,了美國(guó)制藥工業(yè)企業(yè)點(diǎn)源污染物排放標(biāo)準(zhǔn);在1999年至2004年,EPA盡管對(duì)排放標(biāo)準(zhǔn)又作了一些調(diào)整,但水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)體系沒(méi)有根本性改變。通過(guò)近幾年的發(fā)展,美國(guó)“排放制度”逐漸形成以技術(shù)為基礎(chǔ)的標(biāo)準(zhǔn)水排放限制和以水質(zhì)為基礎(chǔ)的總量水排放限制制度,保障了許可證的實(shí)施與水質(zhì)的維護(hù)。另外,根據(jù)排放污染物的特性對(duì)污染物進(jìn)行了分類(lèi),以《清潔水法》等標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ),針對(duì)每一類(lèi)污染物制定了詳細(xì)的排污限值,使標(biāo)準(zhǔn)更具有操作性與規(guī)范性。并且隨著對(duì)污水排放標(biāo)準(zhǔn)的逐步完善,許可證限值的制定也逐步精確,使許可證上每一個(gè)限制標(biāo)準(zhǔn)都有據(jù)可查。直到現(xiàn)在,該“排放制度”一直被美國(guó)制藥工業(yè)沿用,成效明顯,同時(shí)也為世界各國(guó)所借鑒。
二、日本廢水資源治理策略
日本在借鑒美國(guó)現(xiàn)在“排放制度”的基礎(chǔ)上,于1971年以總理府令第35號(hào)公文頒布了“制定水污染標(biāo)準(zhǔn)的廳令”,并于2008年最新修訂并保障實(shí)施,包括對(duì)有害物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的限值規(guī)定與生活環(huán)境污水項(xiàng)目,強(qiáng)化了水污染防治的實(shí)施力度;世界銀行也于1988年出臺(tái)了《污染預(yù)防與消減手冊(cè)》明確提出了制藥工業(yè)三廢—廢水、廢氣、廢渣的排放標(biāo)準(zhǔn);歐盟在《某些工業(yè)和工業(yè)裝置的有機(jī)溶劑排放限制》中,對(duì)制藥廢水的有機(jī)溶劑排放標(biāo)準(zhǔn)做出了規(guī)定,要求制藥企業(yè)每年上交廢水排放責(zé)任書(shū)及廢水排放相關(guān)數(shù)據(jù),以證明廢水排放達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。
三、結(jié)語(yǔ)
當(dāng)前,水質(zhì)的排放標(biāo)準(zhǔn)是全世界制藥工業(yè)廢水排放環(huán)境監(jiān)測(cè)的根本依據(jù),但據(jù)統(tǒng)計(jì),目前全世界已制定的水質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)中,所涉及的化學(xué)污染物質(zhì)不足全球已知總污染物的0.1%。這就說(shuō)明,通過(guò)嚴(yán)格制定水質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)來(lái)達(dá)到對(duì)環(huán)境進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)的目的雖然可行,但是為了徹底消除或減輕廢水污染,除了利用所熟知的理化檢測(cè)方法之外,利用指示生物對(duì)環(huán)境變化所發(fā)生的反應(yīng)進(jìn)行有效的生物監(jiān)測(cè),也是判斷水污染的方法之一。
生物與環(huán)境之間的作用和反作用,使生物的許多特性打上了環(huán)境的烙印。研究表明,魚(yú)類(lèi)的行為特征在受到含有亞致死劑量的有毒污染物的刺激時(shí),能主動(dòng)回避污染的區(qū)域游向清潔水域;在不受污染的水體中,生物種群數(shù)量多,個(gè)體數(shù)量適中,一旦水體受到污染,會(huì)發(fā)現(xiàn)敏感的指示生物數(shù)量迅速減少甚至消失,而污染種類(lèi)的個(gè)體數(shù)量會(huì)迅速增加,形成優(yōu)勢(shì)種;人們往往通過(guò)觀察各類(lèi)水污染指示生物群在群落中所占的比重,來(lái)判斷水污染的程度,例如:若水中以綠藻與藍(lán)藻居多,黃藻、金藻數(shù)量減少,往往是水體污染的象征,反之亦然。水體的污染可能會(huì)傷害指示生物體內(nèi)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與遺傳物質(zhì),導(dǎo)致機(jī)體變形,形態(tài)發(fā)生改變。這些特性均可以用來(lái)指示制藥水環(huán)境污染的情況,為制藥水污染排放的監(jiān)測(cè)與預(yù)警提供依據(jù)。
水循環(huán)原理范文4
關(guān)鍵詞:循環(huán)經(jīng)濟(jì)型;水資源;節(jié)約利用
水資源是人們生活生產(chǎn)中必不可少的一種資源,是人類(lèi)賴以生存基礎(chǔ)。然而,當(dāng)前水資源卻出現(xiàn)了一系列問(wèn)題,水資源的短缺、水資源的缺乏都給人們正常的生產(chǎn)生活帶來(lái)了一定的困擾。在這種情況下,循環(huán)經(jīng)濟(jì)型水資源的利用就顯得格外重要。
1循環(huán)經(jīng)濟(jì)型水資源節(jié)約利用的概述
所謂的循環(huán)經(jīng)濟(jì)型主要針對(duì)的是對(duì)人經(jīng)濟(jì)行為的一種約束,這是生態(tài)學(xué)給與的基本概念。循環(huán)和高效是循環(huán)經(jīng)濟(jì)型的核心內(nèi)容,低污染和低能耗是其追求的目標(biāo),這也是實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境和諧發(fā)展和社會(huì)效益最大化的重要的舉措。要想實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)型水資源節(jié)約利用,就應(yīng)當(dāng)從實(shí)際的水資源情況和水資源的利用現(xiàn)狀出發(fā),將水資源的節(jié)約利用和循環(huán)經(jīng)濟(jì)有機(jī)的結(jié)合起來(lái),維持生態(tài)環(huán)境與社會(huì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的平衡,使得水資源遭受破壞的面積達(dá)到最小,真正意義上實(shí)現(xiàn)良性循環(huán)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式。
2如何建立循環(huán)經(jīng)濟(jì)型水資源節(jié)約利用模式
2.1在水資源開(kāi)發(fā)環(huán)節(jié)的措施
可直接利用的淡水資源在水資源總量中所占的比例很小,因此,雖然水資源總量是一個(gè)非常龐大的數(shù)目,但是對(duì)于人們?nèi)粘I钏玫牡Y源來(lái)說(shuō)依然不容樂(lè)觀。再加上淡水資源的分布及其不均勻,加劇了水資源的短缺。目前,在我國(guó)經(jīng)常用的水資源開(kāi)發(fā)模式有四大類(lèi):跨流域調(diào)水、雨水收集、海水淡化、微咸水的利用,這四種利用方式有其不同的特點(diǎn)和受眾人群。對(duì)于跨流域調(diào)水來(lái)說(shuō),這一途徑主要是通過(guò)改變河流的流向或者是挖掘河道引水,來(lái)將水資源豐富地區(qū)的水引向水資源匱乏的地區(qū),其中,我國(guó)目前正在實(shí)行的南水北調(diào)工程就是代表工程。雨水收集工程,主要是通過(guò)進(jìn)行各種集雨的裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)雨水的收集再利用,通過(guò)這一方式收集到的雨水主要用于澆灌、洗車(chē)等對(duì)于水質(zhì)量要求不高的用水。海水淡化是靠近海邊的人群得到淡水資源的一種很重要的方式,借助于海水脫鹽的方式進(jìn)而得到淡水資源,滿足其日常生活的需求。最后通過(guò)對(duì)于微咸水的利用,可以減少對(duì)淡水資源的使用量,微咸水的利用一般主要是農(nóng)業(yè)灌溉。這四個(gè)途徑都是水資源開(kāi)發(fā)的重要途徑。
2.2在水資源保護(hù)環(huán)節(jié)的措施
在水資源的保護(hù)環(huán)節(jié),可以通過(guò)兩個(gè)重要的方面來(lái)實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)型。第一是控制水源地的開(kāi)采規(guī)模,在這個(gè)環(huán)節(jié)中主要是農(nóng)業(yè)取水,由于農(nóng)業(yè)取水量一般較大,而且在農(nóng)業(yè)取水的過(guò)程有很大的浪費(fèi),因此,應(yīng)當(dāng)盡力避免浪費(fèi)的現(xiàn)象,對(duì)農(nóng)業(yè)取水加以適當(dāng)?shù)南拗疲挥羞@樣才能實(shí)現(xiàn)水源地的持續(xù)利用。第二就是防治水資源,在這個(gè)環(huán)節(jié)中,應(yīng)當(dāng)建立合適的水資源監(jiān)督立法體系,來(lái)對(duì)污染水資源的企業(yè)或者是個(gè)人進(jìn)行威懾,提升全民保護(hù)水資源的責(zé)任意識(shí),嚴(yán)格的監(jiān)督相關(guān)企業(yè)污染物的排放,杜絕不法企業(yè)排放污染物污染水源現(xiàn)象的發(fā)生,法律的監(jiān)督是避免此現(xiàn)象的重要措施。
2.3在水資源節(jié)約環(huán)節(jié)的措施
水資源的節(jié)約是一個(gè)十分重要的環(huán)節(jié),因?yàn)椋俣嗟乃Y源只要不懂得節(jié)約,終究會(huì)枯竭。生活節(jié)水、工業(yè)節(jié)水和農(nóng)業(yè)灌溉節(jié)水是節(jié)水的重要方式。在生活節(jié)水方面,主要是日常用水的節(jié)約。比如,洗菜水和淘米水可以澆灌花草,洗澡水可以用來(lái)沖洗馬桶,洗澡時(shí)不要一直開(kāi)著水龍頭等,這都是人們?nèi)粘I钪须S手可以做到的。在工業(yè)用水方面,節(jié)水主要是在控制用水的力度方面,工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)當(dāng)盡量使用節(jié)水的設(shè)備以及采用節(jié)水的工藝等。農(nóng)業(yè)灌溉用水方面主要是通過(guò)改變灌溉的方式,比如將漫灌改為滴灌或者是滴灌的方式,通過(guò)這些改變來(lái)實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的節(jié)水。
2.4在水資源的再生方面的措施
水資源再生問(wèn)題是建立循環(huán)經(jīng)濟(jì)型水資源利用的關(guān)鍵所在,通過(guò)對(duì)水資源的再生利用即達(dá)到了水資源的節(jié)約利用又完成了循環(huán)經(jīng)濟(jì)型的創(chuàng)建。對(duì)于污水的處理,從其的性質(zhì)上考慮在處理方式上一般可以分為三級(jí):第一級(jí)是對(duì)污水中的較大的固體懸浮物的過(guò)濾;第二級(jí)的處理是將污水中溶解的有機(jī)物和膠體狀的物質(zhì)進(jìn)行一定的處理;第三極的處理主要是將其中的有毒有害難降解的有機(jī)物和溶解性的有機(jī)物的處理。在這其中用到的處理方法主要包括活性炭的吸附、離子交換法以及電滲析法。污水在經(jīng)過(guò)一系列的處理后,還需要進(jìn)行相關(guān)的檢測(cè),才能再利用,真正到達(dá)再生目的。
3結(jié)語(yǔ)
總而言之,循環(huán)經(jīng)濟(jì)型的水資源利用是解決經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與環(huán)境問(wèn)題矛盾的一個(gè)重要的舉措,節(jié)水措施和節(jié)水工藝使用是達(dá)成循環(huán)經(jīng)濟(jì)型水資源利用的一個(gè)重要的因素,可以有效的促進(jìn)水資源的高效合理運(yùn)用。面對(duì)當(dāng)前緊張的水資源現(xiàn)狀以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式,建立循環(huán)經(jīng)濟(jì)型的水資源利用模式是十分緊迫的,既符合了可持續(xù)發(fā)展的大前提又符合人們的切身利益。
參考文獻(xiàn)
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水循環(huán)原理范文5
【關(guān)鍵詞】醫(yī)院空調(diào) 水處理 循環(huán)水系統(tǒng) 應(yīng)用技術(shù)
【Abstract】hospital central air-conditioning system circulating water system as a hospital an important part of air-conditioning system, its water quality of recycled water will have a direct impact at all sections of the air environment and temperature regulation. This article on the selection of RF-type physical water treatment equipment in Peking University Third Hospital, central air-conditioning cooling water system, circulating chilled water systems and heating circulating water system operation for quantitative analysis, combining features of hospital buildings and the circulation in the installation of different functional types of SYS series of full water processor, comprehensive evaluation of its central air-conditioning cycle of treatment in the hospital's role and application prospects.
1.概 述
1.1研究背景
近年來(lái),國(guó)內(nèi)各大醫(yī)院對(duì)硬件設(shè)施的投入越來(lái)越重視,中央空調(diào)已廣泛應(yīng)用于國(guó)內(nèi)大醫(yī)院的建設(shè)中,為患者和醫(yī)務(wù)人員提供舒適的就醫(yī)環(huán)境和工作環(huán)境。
醫(yī)院中央空調(diào)系統(tǒng)的循環(huán)水系統(tǒng)作為醫(yī)院空調(diào)系統(tǒng)重要的組成部分,其運(yùn)行過(guò)程中未得到及時(shí)恰當(dāng)?shù)奶幚?容易造成管道結(jié)垢或腐蝕,影響系統(tǒng)機(jī)組中的傳熱和機(jī)組的冷量發(fā)揮,特別是循環(huán)冷卻水系統(tǒng),菌藻滋生較嚴(yán)重,容易產(chǎn)生危害人類(lèi)健康的細(xì)菌。因此,對(duì)醫(yī)院循環(huán)水系統(tǒng)的水質(zhì)進(jìn)行系統(tǒng)科學(xué)的研究和處理是十分必要的,且推而廣之,可以用于改善醫(yī)院的空氣環(huán)境,節(jié)約能源,提高醫(yī)院運(yùn)營(yíng)水平。
1.2 研究?jī)?nèi)容
北京大學(xué)第三醫(yī)院在循環(huán)水系統(tǒng)選用了射頻式物理法的水處理設(shè)備,迄今投入使用于外科病房樓、教學(xué)科研樓和正在建設(shè)的門(mén)急診醫(yī)技樓內(nèi)各循環(huán)系統(tǒng)中安裝不同功能類(lèi)型的SYS系列全程水處理器。自2004年至今,我們對(duì)醫(yī)院的中央空調(diào)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)、循環(huán)冷凍水系統(tǒng)和采暖循環(huán)水系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行分析后,綜合評(píng)價(jià)射頻式物理法的水處理設(shè)備在醫(yī)院中的實(shí)際應(yīng)用。
1.3研究目標(biāo)
根據(jù)北京大學(xué)第三醫(yī)院各循環(huán)水系統(tǒng)采用射頻式物理法方法的水處理設(shè)備的運(yùn)行狀況,提出適合醫(yī)院空調(diào)系統(tǒng)的水處理技術(shù)。
2.醫(yī)院中央空調(diào)系統(tǒng)的特點(diǎn)
醫(yī)院中央空調(diào)的作用是為病人及醫(yī)護(hù)人員提供舒適的工作環(huán)境。不同科室對(duì)空氣的溫度、濕度等要求都不相同。醫(yī)院空調(diào)系統(tǒng)主要有如下特點(diǎn):
2.1室內(nèi)空氣的溫度、濕度要求高
溫度不僅影響病人的康復(fù)情況和醫(yī)務(wù)人員的工作,而且對(duì)高精密醫(yī)療設(shè)備的性能也有很大影響。例如中央空調(diào)系統(tǒng)必須為特殊科室提供高質(zhì)量的空氣:
(1)為手術(shù)室提供潔凈、無(wú)菌的手術(shù)空間,適當(dāng)?shù)臏囟取穸燃皻饬魉俣取?/p>
(2)為CT室、B超室、放射科、檢驗(yàn)科等醫(yī)技科室提供恒溫恒濕條件,確保各種儀器的正常運(yùn)行和診斷結(jié)果正確性。
(3)為高級(jí)病房、普通病房提供良好的醫(yī)療環(huán)境,抑制細(xì)菌的繁殖,預(yù)防醫(yī)院交叉感染,使患者和醫(yī)護(hù)人員有一個(gè)良好的心理狀態(tài)。
2.2空調(diào)負(fù)荷的時(shí)變性
空調(diào)系統(tǒng)的實(shí)際負(fù)荷,即末端裝置對(duì)冷/熱量的需求量,與季節(jié)交替、氣溫變化、晝夜輪回、患者數(shù)量變動(dòng)等諸多因素有關(guān),空調(diào)系統(tǒng)的負(fù)荷是隨時(shí)變化的。
2.3空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用高
據(jù)文獻(xiàn)介紹[1~2],中央空調(diào)的能耗占建筑物整體能耗的60%以上,中央空調(diào)作為醫(yī)院的耗電關(guān)鍵設(shè)備,現(xiàn)在各大醫(yī)院的用電量比以前有了大幅度增加。同時(shí)由于空調(diào)系統(tǒng)的負(fù)荷變化的波動(dòng)性大,使得中央空調(diào)的運(yùn)行費(fèi)用急劇增高。據(jù)了解,以前全國(guó)各大醫(yī)院的冷卻水系統(tǒng)采用化學(xué)法處理,即在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中投加不同的水處理藥劑,此種水處理方法不僅對(duì)環(huán)境造成二次污染,而且日常投加大量的水處理藥劑,造成中央空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用較高。
3.研究方法
基于醫(yī)院中央空調(diào)系統(tǒng)的以上特點(diǎn),2004年,對(duì)北京大學(xué)第三醫(yī)院的中央空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)采用射頻式物理法處理的方法,并連續(xù)5年對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況進(jìn)行連續(xù)檢測(cè)。
4.北京大學(xué)第三醫(yī)院的中央空調(diào)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)
4.1循環(huán)水的水質(zhì)特點(diǎn)
冷卻水系統(tǒng)是一個(gè)開(kāi)放式的循環(huán)水系統(tǒng),水溫一般在32℃~37℃。在敞開(kāi)式系統(tǒng)運(yùn)行中,循環(huán)冷卻水的水質(zhì)有如下的共性:
(1)含有大量的懸浮物。由于是開(kāi)放式循環(huán)系統(tǒng),外部環(huán)境中的風(fēng)沙、灰塵、雜質(zhì)和懸浮物等很容易從冷卻塔處進(jìn)入水系統(tǒng)中。
(2)總硬度、堿度、鐵離子以及氯離子等離子的濃度高。由于循環(huán)冷卻水在冷卻塔中的水分蒸發(fā)和飄散,隨著濃縮倍數(shù)的升高,使得水中溶解鹽類(lèi)的濃度和水的濁度不斷增大。
(3)循環(huán)水與空氣接觸,使循環(huán)水中溶解氧的濃度總處于飽和狀態(tài),從而增加了冷卻水的腐蝕性。
(4)大氣中SO2、NO2、H2S和NH3等有害氣體不斷進(jìn)入循環(huán)水中,造成循環(huán)水對(duì)系統(tǒng)中金屬材質(zhì)的腐蝕性增大。
(5)循環(huán)冷卻水在開(kāi)放式系統(tǒng)中循環(huán),由于大氣環(huán)境的富養(yǎng)化、高溫及光合作用,造成菌藻類(lèi)的滋生。
除此而外,北京大學(xué)第三醫(yī)院循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的水質(zhì)還具有以下特點(diǎn):
(1)在高溫高濕季節(jié),水中菌藻滋生嚴(yán)重,極大的影響醫(yī)院空氣的潔凈度。
(2)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)補(bǔ)水水質(zhì)的硬度較高,pH值偏堿性。
4.2系統(tǒng)特點(diǎn)
循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的水質(zhì)特點(diǎn)使得其在循環(huán)過(guò)程中出現(xiàn)以下問(wèn)題:
(1)腐蝕
由于金屬管材組織和表面以及與其接觸的溶液狀態(tài)的不均勻性,表面上會(huì)形成許多微小面積的低電位區(qū)(陽(yáng)極)和高電位區(qū)(陰極),每一對(duì)陽(yáng)極和陰極通過(guò)金屬本體構(gòu)成一個(gè)腐蝕原電池,分別發(fā)生氧化和還原反應(yīng)。
因?yàn)榻饘俦砻娴牟痪鶆蛐允墙^對(duì)的,所以電化學(xué)腐蝕條件普遍存在,只要金屬與含溶解氧的水接觸,上述腐蝕反應(yīng)就會(huì)繼續(xù)進(jìn)行下去。
(2)結(jié)垢
當(dāng)冷卻水循環(huán)使用,濃縮倍數(shù)逐漸升高,或系統(tǒng)流程溫度過(guò)高,冷卻水的水溫跟著升高,則水質(zhì)會(huì)逐漸變化。當(dāng)冷卻水中可溶解物濃度達(dá)到飽和值時(shí),產(chǎn)生水垢。冷卻水中的水垢一般由微溶鹽組成。這些鹽的溶解度很小,容易在溫度高的傳熱部位達(dá)到過(guò)飽和狀態(tài)而結(jié)晶析出,當(dāng)水流速度較小或傳熱面較粗糙時(shí),這些結(jié)晶就容易沉積在傳熱表面上形成水垢。
(3)細(xì)菌和藻類(lèi)
微生物在冷卻水系統(tǒng)中繁殖形成粘泥,使傳熱效率下降,加速金屬腐蝕,影響輸水,粘泥腐敗后產(chǎn)生臭味,使水質(zhì)變差。因粘泥引起的故障往往與腐蝕和水垢故障同時(shí)發(fā)生,按照故障的表現(xiàn)形式,可分為粘泥附著型和淤泥堆積型兩類(lèi),前者主要發(fā)生在管道、池壁、冷卻塔填料上,后者是水中懸浮物在流速低的部位沉積,常發(fā)生在水池底部。在換熱器殼程和配水池中二類(lèi)故障都可能發(fā)生。
4.3系統(tǒng)常見(jiàn)問(wèn)題
循環(huán)冷卻水水質(zhì)產(chǎn)生的問(wèn)題,使得醫(yī)院制冷系統(tǒng)在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中有可能存在以下問(wèn)題:
(1)管道結(jié)垢及腐蝕影響系統(tǒng)機(jī)組的傳熱,影響機(jī)組的冷量發(fā)揮,增加管道水阻。實(shí)際運(yùn)行證明,冷卻水系統(tǒng)污垢系數(shù)由0.0001增加到0.00038時(shí),制冷量下降23%。
(2)菌藻滋生不但會(huì)形成粘泥垢阻塞管道,而且易產(chǎn)生危害人類(lèi)健康的細(xì)菌。特別對(duì)于醫(yī)院的中央空調(diào)系統(tǒng),空氣中微生物和細(xì)菌的數(shù)量和種類(lèi)較多,所以對(duì)于循環(huán)冷卻水來(lái)說(shuō),細(xì)菌的處理效果相當(dāng)重要。
4.4水處理技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)
4.4.1水處理技術(shù)現(xiàn)狀
循環(huán)冷卻水的處理,可概括為去除懸浮物、污垢(泥垢、黏垢、結(jié)垢)、控制腐蝕及微生物等4個(gè)方面。目前國(guó)內(nèi)循環(huán)冷卻水的處理方法主要有化學(xué)法和物理法。
化學(xué)法
化學(xué)法處理,如使用軟化水降低補(bǔ)水硬度達(dá)到控制循環(huán)水結(jié)垢的目的,向循環(huán)水系統(tǒng)中投加水質(zhì)穩(wěn)定劑(緩蝕劑、阻垢劑、殺生劑),達(dá)到控制循環(huán)水結(jié)垢、腐蝕及抑制菌藻滋生的目的。
物理法
物理法處理,如磁化、高壓靜電、高頻及射頻場(chǎng)等物理場(chǎng)處理技術(shù)。該類(lèi)技術(shù)主要是將電能轉(zhuǎn)換成磁場(chǎng)、電場(chǎng)及射頻場(chǎng)并將其饋散到被處理介質(zhì)――水,達(dá)到防垢、防腐及殺滅菌藻的目的。
4.4.2水處理技術(shù)發(fā)展方向
化學(xué)法水處理發(fā)展方向 隨著國(guó)家對(duì)水污染、大氣污染、噪聲污染及固體廢棄物等相關(guān)環(huán)保法律的不斷完善,環(huán)保部門(mén)對(duì)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)、循環(huán)水處理設(shè)施使用的安全性能、環(huán)保性能、成本效益等要求不斷提高。綠色緩蝕阻垢劑是本世紀(jì)水處理藥劑的發(fā)展方向,它立足于開(kāi)發(fā)使用無(wú)毒、低毒、生物降解好、易為環(huán)境接受的水處理藥劑。但是,化學(xué)法處理效果與各種現(xiàn)代化的配套技術(shù)密切相關(guān)的,如分析檢測(cè)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用等現(xiàn)代化手段。
物理法水處理發(fā)展方向
物理法處理具有無(wú)污染、運(yùn)行管理方便、操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。從國(guó)內(nèi)外在大型循環(huán)冷卻水上的應(yīng)用實(shí)踐來(lái)看,物理法水處理從水質(zhì)處理效果、系統(tǒng)運(yùn)行效果、投資成本、運(yùn)行管理成本及環(huán)境保護(hù)等多方面分析,具有良好的經(jīng)濟(jì)效益,市場(chǎng)應(yīng)用前景廣闊。
4.5北京大學(xué)第三醫(yī)院的中央空調(diào)循環(huán)冷卻水處理
針對(duì)選擇北京大學(xué)第三醫(yī)院中央空調(diào)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境、運(yùn)行工況、設(shè)備管路材質(zhì)、補(bǔ)水水質(zhì)等條件,對(duì)醫(yī)院循環(huán)冷卻水系統(tǒng)采用射頻式物理法處理的方法。在醫(yī)院冷卻水系統(tǒng)的冷卻水泵出水口位置分別安裝了型號(hào)為SYS-200B1.6JZ/D-D的全程水處理器,對(duì)冷卻循環(huán)水系統(tǒng)的腐蝕、結(jié)垢、菌藻等問(wèn)題進(jìn)行綜合性處理。
4.6中央空調(diào)循環(huán)冷卻水的處理效果
2004年開(kāi)始對(duì)該院的中央空調(diào)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè),結(jié)果表明:系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠;打開(kāi)換熱設(shè)備的端蓋,未發(fā)現(xiàn)換熱器內(nèi)有腐蝕、結(jié)垢、粘泥附著等現(xiàn)象。對(duì)冷卻循環(huán)水的菌藻進(jìn)行檢測(cè)時(shí),未檢出軍團(tuán)菌,符合《公共場(chǎng)所集中空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)衛(wèi)生規(guī)范》。
5.北京大學(xué)第三醫(yī)院的中央空調(diào)循環(huán)冷凍水系統(tǒng)
5.1中央空調(diào)循環(huán)冷凍水系統(tǒng)特點(diǎn)及存在問(wèn)題
循環(huán)冷凍水系統(tǒng)屬于封閉的循環(huán)水系統(tǒng),水溫一般在7℃-12℃之間,系統(tǒng)水在這種運(yùn)行工況下,硬度垢不可能生成。主要是由于管網(wǎng)與水中的氧氣反應(yīng),生成Fe2O3腐蝕產(chǎn)物,導(dǎo)致系統(tǒng)中的雜質(zhì)不斷增多,水的色度、濁度升高,出現(xiàn)黃銹水現(xiàn)象,慢慢地加速了管網(wǎng)的腐蝕。所以,冷凍循環(huán)水系統(tǒng)存在的主要問(wèn)題是電化學(xué)腐蝕。
5.2中央空調(diào)循環(huán)冷凍水處理方法
為了解決循環(huán)冷凍水系統(tǒng)的腐蝕問(wèn)題,在循環(huán)冷凍水系統(tǒng)中的循環(huán)冷凍泵后安裝各安裝了型號(hào)為SYS-200B1.6JZ/D-A全程水處理器,用以解決系統(tǒng)腐蝕問(wèn)題,以防系統(tǒng)產(chǎn)生鐵銹,冷凍水顏色偏黃等。
5.3循環(huán)冷凍水系統(tǒng)的處理效果
自2004年開(kāi)始對(duì)該院的中央空調(diào)循環(huán)冷凍水系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。結(jié)果表明,系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,換熱機(jī)組的換熱設(shè)備的內(nèi)壁未發(fā)現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象。
6.北京大學(xué)第三醫(yī)院的中央空調(diào)采暖循環(huán)水系統(tǒng)
6.1中央空調(diào)采暖循環(huán)水系統(tǒng)特點(diǎn)及存在問(wèn)題
該院采暖循環(huán)水的溫度一般
6.2處理方法
根據(jù)北京大學(xué)第三醫(yī)院采暖循環(huán)水的特點(diǎn),對(duì)采暖循環(huán)水的補(bǔ)充水采用型號(hào)SYS-12.0RQ全自動(dòng)軟水器進(jìn)行軟化;采用型號(hào)為SYS-200B1.0JZ/D-A全程處理器,SYS-100C1.0HG/C水垢凈,對(duì)采暖循環(huán)水系統(tǒng)進(jìn)行綜合處理。
6.3處理效果
自2004年開(kāi)始對(duì)該醫(yī)院的中央空調(diào)采暖循環(huán)水系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。結(jié)果表明,系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,換熱機(jī)組的換熱設(shè)備的內(nèi)壁未發(fā)現(xiàn)腐蝕、結(jié)垢等現(xiàn)象。
結(jié) 論
采用SYS系列射頻式物理法水處理設(shè)備對(duì)北京大學(xué)第三醫(yī)院的中央空調(diào)循環(huán)冷卻水、冷凍水和采暖循環(huán)水進(jìn)行處理后,各循環(huán)水系統(tǒng)的運(yùn)行情況穩(wěn)定,能較好地解決循環(huán)水系統(tǒng)的水質(zhì)問(wèn)題,水質(zhì)指標(biāo)及系統(tǒng)運(yùn)行工況符合設(shè)計(jì)及技術(shù)協(xié)議要求。并且,在日常運(yùn)行中該設(shè)備操作簡(jiǎn)單,不需投加化學(xué)藥劑,即可達(dá)到很好的處理效果,節(jié)省了人力物力,降低了系統(tǒng)的運(yùn)行成本,并且對(duì)環(huán)境無(wú)污染,是一種經(jīng)濟(jì)可行的環(huán)保型水處理方法。
參考文獻(xiàn):
水循環(huán)原理范文6
水資源概況及開(kāi)發(fā)利用分析
(一) 水資源概況
海西州境內(nèi)河流可分為外流和內(nèi)陸兩大水系。外流河主要是唐古拉山的長(zhǎng)江源頭沱沱河與青海湖的主要補(bǔ)給水源――天峻縣的布哈河。內(nèi)陸河主要有那棱格勒河、格爾木河、香日德河、巴音河等70余條。
全區(qū)(不含唐古拉地區(qū))的現(xiàn)代冰川面積為1854.88 km2,冰川儲(chǔ)量1433.2億m3,冰川年融化水量10億m3,為一些主要河流的初始水源和徑流的重要補(bǔ)給來(lái)源。全區(qū)擁有地表水資源量121億m3,地下水資源量61.01億m3(地表水地下水之間重復(fù)量57.25億m3),水資源總量為125億m3。單位面積占有水資源量為4.15萬(wàn)m3 /km2,是全省平均水平(8.62萬(wàn)m3 / km2)的48.19%。其中,柴達(dá)木盆地?fù)碛械乇硭Y源量44.1億m3,地下水資源量38.97億m3(地表水地下水之間重復(fù)量31.11億m3),水資源總量為51.96億m3。單位面積占有水資源量為2.01萬(wàn)m3 /km2,是全省平均水平的23.38%。河流水能資源理論蘊(yùn)藏量約125萬(wàn)千瓦,可開(kāi)發(fā)利用的約30萬(wàn)千瓦。柴達(dá)木盆地有大小河流70余條,其中常年有水的40余條。盆地內(nèi)與地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展密切相關(guān)的主要河流有那棱格勒河、格爾木河、香日德河、巴音河、諾木洪河、察汗烏蘇河、夏日哈河、塔塔棱河、魚(yú)卡河、都蘭河等10條河流。
(二)開(kāi)發(fā)利用分析
為了進(jìn)一步說(shuō)明盆地內(nèi)各地區(qū)水資源情況,將柴達(dá)木盆地按工業(yè)園區(qū)劃分為:格爾木園區(qū)(包括那棱格勒河烏圖美仁區(qū)、格爾木河格爾木區(qū)、柴達(dá)木河都蘭區(qū))、德令哈園區(qū)、烏蘭園區(qū)、大柴旦園區(qū)(包括魚(yú)卡河大小柴旦區(qū)和冷湖、茫崖區(qū)),分述如下。
⒈格爾木園區(qū)
⑴ 那棱格勒河烏圖美仁區(qū)
那棱格勒河烏圖美仁區(qū)有地表水資源量11.83億m3,地下水資源量8.44億m3,地表水與地下水重復(fù)量7.21億m3,水資源總量13.06億m3,單位面積占有的水資源量2.26萬(wàn)m3/km2(面積5.77萬(wàn)km2),是全省平均占有水資源量的26.22%。
水質(zhì):礦化度600mg/L,總硬度100.9mg/L,pH值8.0,水質(zhì)偏堿性,水的類(lèi)型為氯-鈉Ⅲ型(水質(zhì)較好)。
本區(qū)可開(kāi)發(fā)利用水資源總量為5.71億m3(其中地表水4.73億m3,地下水0.98億m3),已開(kāi)發(fā)利用0.3億m3,尚有可利用量5.41億m3。按盆地現(xiàn)狀萬(wàn)元工業(yè)增加值耗水量114 m3計(jì)算(以下同), 剩余水量可支持新增工業(yè)增加值474億元。
⑵ 格爾木河格爾木區(qū)
格爾木河格爾木區(qū)有地表水資源量9.37億m3,地下水資源量8.38億m3,地表水與地下水重復(fù)量6.95億m3,水資源總量10.8億m3,單位面積占有的水資源量2.47萬(wàn)m3/km2(面積4.37萬(wàn)km2),是全省平均占有水資源量的28.65%。
水質(zhì):礦化度519.1mg/L,總硬度134.2mg/L,pH值8.4,水質(zhì)為堿性,水的類(lèi)型為碳-鈉Ⅲ型(水質(zhì)較好)。
本區(qū)可開(kāi)發(fā)利用水資源總量為7億m3(其中地表水5.87億m3,地下水1.13億m3),已開(kāi)發(fā)利用3.65億m3,尚有可利用量3.35億m3,剩余水量可支持新增工業(yè)增加值294億元。
⑶ 柴達(dá)木河都蘭區(qū)
柴達(dá)木河都蘭區(qū)有地表水資源量10.37億m3,地下水資源量9.48億m3,地表水與地下水重復(fù)量6.7億m3,水資源總量13.15億m3,單位面積占有的水資源量2.40萬(wàn)m3/km2(面積5.47萬(wàn)km2),是全省平均占有水資源量的27.84%。
水質(zhì):礦化度749.41mg/L,總硬度146.4mg/L,pH值8.4,水質(zhì)偏堿性,水的類(lèi)型為氯-鈉Ⅲ型(水質(zhì)較好)。
本區(qū)可開(kāi)發(fā)利用水資源總量為6.37億m3(其中地表水4.14億m3,地下水2.23億m3),已開(kāi)發(fā)利用2.34億m3,尚有可利用量4.03億m3, 剩余水量可支持新增工業(yè)增加值353億元。
綜上:格爾木園區(qū)水資源總量為37.01m3,可開(kāi)發(fā)利用水資源總量為19.08億m3(其中地表水32.66億m3,地下水4.35億m3),已開(kāi)發(fā)利用6.286億m3,尚有可利用量12.794億m3, 剩余水量可支持新增工業(yè)增加值1122億元。
⒉德令哈園區(qū)
德令哈園區(qū)按柴達(dá)木盆地水資源分區(qū)屬巴音河德令哈區(qū)。巴音河德令哈區(qū)有地表水資源量3.85億m3,地下水資源量3.4億m3,地表水與地下水重復(fù)量3.13億m3,水資源總量4.11億m3,單位面積占有的水資源量2.65萬(wàn)m3/km2(面積1.6萬(wàn)km2),是全省平均占有水資源量的30.74%。
水質(zhì):礦化度370.3mg/L,總硬度109.6mg/L,pH值8.5,水質(zhì)偏堿性,水的類(lèi)型為碳-鈣Ⅱ型(水質(zhì)較好)。
本區(qū)可開(kāi)發(fā)利用水資源總量為3.1億m3(其中地表水2.89億m3,地下水0.21億m3),已開(kāi)發(fā)利用2.48億m3,尚有可利用量0.62億m3,剩余水量可支持新增工業(yè)增加值54億元。
⒊烏蘭園區(qū)
烏蘭園區(qū)按柴達(dá)木盆地水資源分區(qū)屬都蘭河希賽區(qū),都蘭河希賽區(qū)有地表水資源量1.2億m3,地下水資源量1.06億m3,地表水與地下水重復(fù)量0.81億m3,水資源總量1.45億m3,單位面積占有的水資源量2.74萬(wàn)m3/km2(面積0.53萬(wàn)km2),是全省平均占有水資源量的31.79%。
水質(zhì):礦化度600mg/L,總硬度173.8mg/L,pH值7.8,水質(zhì)偏弱堿性(水質(zhì)較好)。
本區(qū)可開(kāi)發(fā)利用水資源總量為0.94億m3(其中地表水0.74億m3,地下水0.2億m3),已開(kāi)發(fā)利用0.44億m3,尚有可利用量0.5億m3,剩余水量可支持新增工業(yè)增加值44億元。
⒋大柴旦園區(qū)
⑴ 魚(yú)卡河大小柴旦區(qū)
魚(yú)卡河大小柴旦區(qū)有地表水資源量2.87億m3,地下水資源量2.65億m3,地表水與地下水重復(fù)量2.01億m3,水資源總量3.51億m3,單位面積占有的水資源量1.88萬(wàn)m3/km2(面積1.87萬(wàn)km2),是全省平均占有水資源量的21.81%。
水質(zhì):礦化度209.8mg/L,總硬度53.0mg/L,pH值8.4,水質(zhì)為堿性,水的類(lèi)型為碳-鈣Ⅱ型(水質(zhì)較好)。
本區(qū)可開(kāi)發(fā)利用水資源總量為1.66億m3(其中地表水1.15億m3,地下水0.51億m3),已開(kāi)發(fā)利用0.33億m3,尚有可利用量1.33億m3,剩余水量可支持新增工業(yè)增加值116.7億元。
⑵ 冷湖、茫崖荒漠區(qū)
冷湖、茫崖荒漠區(qū)有地表水資源量4.61億m3,地下水資源量5.57億m3,地表水與地下水重復(fù)量4.29億m3,水資源總量5.88億m3,單位面積占有的水資源量0.95萬(wàn)m3/km2(面積6.22萬(wàn)km2),是全省平均占有水資源量的9.07%。
本區(qū)可開(kāi)發(fā)利用水資源總量為2.86億m3(其中地表水1.84億m3,地下水1.02億m3),已開(kāi)發(fā)利用0.17億m3,尚有可利用量2.69億m3,剩余水量可支持新增工業(yè)增加值235億元。
以上水資源量數(shù)據(jù)均采用由中科院完成的“九五”國(guó)家重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目《柴達(dá)木盆地水資源合理利用與生態(tài)環(huán)境保護(hù)》研究成果;地下水資料采用青海省1/20萬(wàn)水文地質(zhì)普查資料成果;現(xiàn)狀用水量按2006年統(tǒng)計(jì)資料。
存在的主要問(wèn)題
(一)水資源擁有量有限,分布條件相對(duì)較差
⒈ 水資源可利用量低。由于柴達(dá)木盆地特殊的氣候條件,造成干旱少雨,水資源量相對(duì)不足。海西的資源開(kāi)發(fā)主要以柴達(dá)木盆地為主,柴達(dá)木盆地單位面積占有的水資源量為2.01萬(wàn)m3 /km2,是全省平均水平的23.38%,約為全省平均值的四分之一。盡管柴達(dá)木盆地?fù)碛械乇硭Y源量44.1億m3,但盆地內(nèi)部分地區(qū)的地表水由于地形地質(zhì)條件的限制,未形成集流,僅有少量用于人畜飲水,大部分無(wú)法直接開(kāi)發(fā)利用,地表水通過(guò)工程措施可以直接開(kāi)發(fā)利用的主要是形成集流的15條河流的河川徑流。柴達(dá)木盆地經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)那棱格勒河、格爾木河、巴音河、香日德河、察汗烏蘇河、都蘭河、夏日哈河、魚(yú)卡河流域年徑流量約為30億m3,目前年開(kāi)發(fā)利用量已達(dá)9.7億m3,占開(kāi)發(fā)區(qū)域水資源量的32.3%,已接近國(guó)際通用的水資源開(kāi)發(fā)量不能超過(guò)其總量的40%的警戒線。
⒉ 水資源在地域和時(shí)空上分布不均,河川徑流年際變化大,水資源區(qū)域分布與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)布局不相匹配。就地區(qū)水資源量而言,海西地區(qū)水資源量達(dá)125億m3,淡水資源的分布與礦產(chǎn)資源、細(xì)土資源的分布不均衡。柴達(dá)木盆地52億m3水資源中那棱格勒烏圖美仁區(qū)占13億m3,為盆地水資源總量的25%。水資源豐富的唐古拉由于受生態(tài)和地理?xiàng)l件的限制無(wú)法利用,致使基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)集中的東部二縣一市水資源相對(duì)緊缺,且農(nóng)牧業(yè)和生態(tài)用水量過(guò)大,給城市和工業(yè)用水預(yù)留的空間不足。
⒊ 就整個(gè)盆地而言,人均水資源量比較豐富,但在經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)地區(qū)水資源較為匱乏。柴達(dá)木盆地鹽湖資源的開(kāi)發(fā)在海西工業(yè)發(fā)展中占有重要比重,但鹽湖均分布在盆地底部,是各河流的尾閭。淡水資源以地下水為主,且埋藏深度較深,由于鹽湖周邊淡水資源開(kāi)采難度和成本大,影響了鹽湖資源開(kāi)發(fā)利用。
(二)工程性缺水與用水效率低下并存
根據(jù)海西州“十一五”工業(yè)規(guī)劃,預(yù)測(cè)“十一五”末(2010年)格爾木市工業(yè)用水將達(dá)到2.24億m3(不包括鹽湖采鹵平衡用水量),德令哈市達(dá)到0.7億m3,各地工業(yè)用水將呈階梯式增加,但水資源開(kāi)發(fā)過(guò)程中的節(jié)水灌溉和水源工程建設(shè)立項(xiàng)難度大,進(jìn)展緩慢,制約了工業(yè)的發(fā)展。德令哈市和格爾木市兩地隨著城市和工業(yè)的快速發(fā)展,工程性缺水的問(wèn)題尤為突出,兩地老灌區(qū)改造、河道治理、水源工程等項(xiàng)目建設(shè)十分緊迫,水資源成為能否保障兩地國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵因素,也是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的“瓶頸”。
灌溉設(shè)施不完善、水源工程建設(shè)速度慢、節(jié)水意識(shí)淡薄也是存在的主要問(wèn)題。主要表現(xiàn)在境內(nèi)河流流域面積小、干流較短,且來(lái)水絕大部分屬降水補(bǔ)給,降水對(duì)河流來(lái)水區(qū)域性影響很大,由于調(diào)蓄設(shè)施不足,缺乏控制性調(diào)蓄工程,對(duì)集中降水產(chǎn)生的徑流不能有效利用,難以實(shí)現(xiàn)洪水徑流的資源化。柴達(dá)木盆地各類(lèi)農(nóng)作物總灌溉面積近50萬(wàn)畝,灌溉仍沿用漫灌、串灌的落后方式,渠道跑、冒、漏水現(xiàn)象普遍。2006年盆地農(nóng)作物年引用水量6.26億m3,畝均引用水量達(dá)1000 m3以上,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于用水定額。每立方米水生產(chǎn)糧食不足0.5公斤,水資源有效產(chǎn)出率較低。
(三)水環(huán)境保護(hù)系統(tǒng)薄弱
柴達(dá)木盆地特定的氣候和地質(zhì)條件,決定了盆地荒漠化脆弱的生態(tài)環(huán)境。盆地水系封閉,水體自凈能力弱,水環(huán)境是維系盆地生態(tài)環(huán)境的決定性因素。水環(huán)境的保護(hù)是保障其承載能力的必然需要,更應(yīng)該放在保護(hù)生態(tài)環(huán)境的突出位置。隨著柴達(dá)木循環(huán)經(jīng)濟(jì)試驗(yàn)區(qū)的開(kāi)發(fā)建設(shè),社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展與水環(huán)境保護(hù)的矛盾突出,迫切需要建立完善的水環(huán)境保護(hù)系統(tǒng)來(lái)解決。
(四)整個(gè)柴達(dá)木循環(huán)經(jīng)濟(jì)試驗(yàn)區(qū)水資源保障和配置規(guī)劃尚未編制完成,對(duì)重點(diǎn)地區(qū)地下水樣勘工作深度不夠
由于水資源分布不均,柴達(dá)木各流域及園區(qū)水資源開(kāi)發(fā)利用程度、水資源可開(kāi)采量、生態(tài)需水量均存在一定的差異。要對(duì)整個(gè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)試驗(yàn)區(qū)水資源進(jìn)行科學(xué)配置和合理利用,首先要有一個(gè)完整的可操作性強(qiáng)的水資源保障和配置規(guī)劃。另外,由于盆地特殊的地理地質(zhì)結(jié)構(gòu),造成盆地內(nèi)地表水與地下水相互轉(zhuǎn)換頻繁,對(duì)重點(diǎn)地區(qū)地下水可利用率、開(kāi)采規(guī)模不詳,需進(jìn)一步做樣勘工作。
三、實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)利用支撐循環(huán)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的對(duì)策和措施
(一)充分認(rèn)識(shí)柴達(dá)木盆地水資源匱乏、自凈能力弱的現(xiàn)實(shí),以各流域水資源綜合利用規(guī)劃和局部地區(qū)水資源詳查為依托,制定詳實(shí)可行的水資源開(kāi)發(fā)利用配置規(guī)劃
⒈ 水資源的合理利用與優(yōu)化配置是確保柴達(dá)木循環(huán)經(jīng)濟(jì)試驗(yàn)區(qū)可持續(xù)發(fā)展的基本支撐,要堅(jiān)持“以水定產(chǎn)業(yè)、以水定項(xiàng)目、以水定發(fā)展”的原則。在今后的發(fā)展中,要在平衡生態(tài)用水的前提下,保證城市和生活用水,優(yōu)先安排工業(yè)用水,節(jié)約農(nóng)業(yè)用水。加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,以經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的調(diào)整促進(jìn)用水結(jié)構(gòu)的優(yōu)化配置,形成低耗水、高效益的產(chǎn)業(yè)體系。
⒉ 以水資源配置規(guī)劃為依據(jù),全流域水資源優(yōu)化配置為前提,做好水資源配置規(guī)劃及前期工作,年內(nèi)完成柴達(dá)木循環(huán)經(jīng)濟(jì)試驗(yàn)區(qū)水資源保障規(guī)劃,明年完成試驗(yàn)區(qū)水資源配置規(guī)劃。在充分論證、科學(xué)選比的基礎(chǔ)上,分步興建必要的調(diào)蓄性水利工程。加快主要河流流域水資源配置規(guī)劃,抓緊完成那棱格勒河、格爾木河、香日德河、巴音河、察汗烏蘇河、都蘭河、大柴旦地區(qū)等七個(gè)流域及地區(qū)水資源開(kāi)發(fā)利用規(guī)劃的修編工作,根據(jù)完成的規(guī)劃嚴(yán)格實(shí)行計(jì)劃用水。
⒊ 柴達(dá)木盆地是一個(gè)典型的封閉型盆地,盆地內(nèi)的地表水和地下水相互轉(zhuǎn)換頻繁,無(wú)論地表水還是地下水的開(kāi)發(fā)利用均在盆地水資源總量之中,且盆地水資源均來(lái)源于大氣降水,通過(guò)各主要河流水文測(cè)站的多年實(shí)測(cè)和降雨量、蒸發(fā)量、徑流系數(shù)計(jì)算,柴達(dá)木盆地水資源總量是明確的,只是年際內(nèi)有微量變化。
由于盆地特殊的地理?xiàng)l件,盆地內(nèi)大多數(shù)河流出山后在形成地下潛流的同時(shí)形成了大小不等的地下水庫(kù),在地下水資源開(kāi)發(fā)中只有與地表水不重復(fù)部分的地下水可以開(kāi)發(fā)利用,也就是只有地下水的動(dòng)儲(chǔ)量可以利用。目前需科學(xué)評(píng)價(jià)地下水允許開(kāi)采量。
⒋ 在政策、規(guī)劃和管理上,要把水資源的供給、配置同整個(gè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)試驗(yàn)區(qū)的發(fā)展整體謀劃,統(tǒng)一規(guī)劃,統(tǒng)籌兼顧地表水和地下水資源,統(tǒng)籌協(xié)調(diào)資源、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境的動(dòng)態(tài)關(guān)系,追求可持續(xù)發(fā)展的水資源配置,提高水的分配效率和利用效率,使有限的水資源最大限度地發(fā)揮效益。
(二)把節(jié)約農(nóng)業(yè)用水作為當(dāng)務(wù)之急,以循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念為指導(dǎo),以建設(shè)節(jié)水型農(nóng)業(yè)為目標(biāo),以滿足農(nóng)牧業(yè)合理用水為前提,大力引導(dǎo)農(nóng)牧民調(diào)整種植結(jié)構(gòu),提高水資源的利用效率
⒈ 灌區(qū)節(jié)水是解決我州水資源短缺的有效途徑之一,農(nóng)業(yè)要把節(jié)水灌溉作為一項(xiàng)革命性措施來(lái)抓,重點(diǎn)做好現(xiàn)有灌區(qū)的續(xù)建配套改造、節(jié)水灌溉示范項(xiàng)目建設(shè)和開(kāi)展末級(jí)渠系改造試點(diǎn)。目前已按國(guó)家水利部的要求,將柴達(dá)木盆地13處萬(wàn)畝以上綠洲灌區(qū)打捆按《柴達(dá)木盆地綠洲灌區(qū)配套與節(jié)水改造規(guī)劃》上報(bào)水利部,并通過(guò)了水利部審查批復(fù)。項(xiàng)目總投資3.6億元,項(xiàng)目建成后可改善灌溉面積57.15萬(wàn)畝(含部分林地)。其中黑石山水庫(kù)灌區(qū)、希賽灌區(qū)可研報(bào)告已編制完成并通過(guò)省級(jí)審查,灌區(qū)改造項(xiàng)目已列入國(guó)家總提規(guī)劃。在積極爭(zhēng)取柴達(dá)木盆地綠洲灌區(qū)配套與節(jié)水改造工程建設(shè)資金的同時(shí),實(shí)施小型灌區(qū)節(jié)水改造工程。通過(guò)灌區(qū)節(jié)水改造工程的建設(shè),力爭(zhēng)節(jié)約2億m3水資源用于高產(chǎn)值、高附加值行業(yè)。
⒉ 通過(guò)種植產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,大力發(fā)展大棚經(jīng)濟(jì),提高用水效率和效益。截至2006年底,全州有大棚5567座約2300畝,每畝收入1~3萬(wàn)元不等,全年用水量在700m3左右,平均按2萬(wàn)元計(jì)算,每立方米水的產(chǎn)值效益達(dá)到28.6元。大田作物以糧食作物為例,全州平均畝產(chǎn)為650斤左右,畝均用水達(dá)到1300m3,糧食作物按0.75元/斤計(jì)算,每立方水的產(chǎn)值效益僅為0.38元,僅占大棚用水效益的1/75,水資源的產(chǎn)出比十分明顯,要通過(guò)相關(guān)部門(mén)的配合和大力支持不斷推進(jìn)農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整。
⒊ 以節(jié)水型社會(huì)建設(shè)和節(jié)水型城市建設(shè)為契機(jī),著力推進(jìn)格爾木、德令哈兩市灌區(qū)節(jié)水工作。我州格爾木市是省級(jí)節(jié)水型城市建設(shè)試點(diǎn)城市,近幾年開(kāi)展了一些工作,但力度還不夠,要盡快完善節(jié)水型城市建設(shè)實(shí)施方案,從水資源的統(tǒng)一管理、自備水源地關(guān)閉、灌區(qū)節(jié)水等方面著手,全面推進(jìn)節(jié)水型城市建設(shè)步伐。德令哈市是我州重點(diǎn)開(kāi)展節(jié)水工作的地區(qū),要以灌區(qū)節(jié)水為重點(diǎn),通過(guò)工程措施、管理措施、農(nóng)藝措施、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整達(dá)到優(yōu)化農(nóng)業(yè)用水和節(jié)約水資源的目的,要求年內(nèi)完成德令哈地區(qū)農(nóng)業(yè)節(jié)水實(shí)施方案,在爭(zhēng)取省上支持的基礎(chǔ)上,州、市兩級(jí)財(cái)政利用財(cái)政資金或平臺(tái)資金安排一部分投資,從2008年起,利用5年時(shí)間,完成德令哈地區(qū)農(nóng)業(yè)節(jié)水工程。
(三)加快水源工程建設(shè)步伐,提高水資源的供給能力
在充分論證、科學(xué)選比的基礎(chǔ)上,分步興建必要的調(diào)蓄性水利工程。首先申報(bào)建設(shè)巴音河蓄集峽、察汗烏蘇河哇沿、都蘭河下灣等三座水庫(kù),在興建以上三座水庫(kù)的同時(shí),對(duì)魚(yú)卡河、沙柳河、夏日哈河、大格勒溝進(jìn)行水資源配置規(guī)劃,并開(kāi)展四條河流調(diào)蓄水庫(kù)項(xiàng)目前期工作,爭(zhēng)取到2015年完成以上水庫(kù)的建設(shè),從根本上解決以上河流防洪能力低和水資源配置不合理的問(wèn)題。
(四)加大依法治水力度,強(qiáng)化水資源管理
⒈ 水資源為國(guó)家資源,為達(dá)到水資源可持續(xù)利用,加強(qiáng)水資源統(tǒng)一管理是前提。通過(guò)行政、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等手段,切實(shí)加強(qiáng)對(duì)農(nóng)業(yè)、工業(yè)、城市和生活用水的統(tǒng)一管理,調(diào)整用水結(jié)構(gòu),改進(jìn)用水工藝,實(shí)行計(jì)劃用水,杜絕用水浪費(fèi)。強(qiáng)化政府的管理職能,完善水政執(zhí)法隊(duì)伍建設(shè),提高水資源管理力度和水資源利用率。嚴(yán)格執(zhí)行水資源開(kāi)發(fā)利用規(guī)劃和水資源論證、取水許可制度,把取水許可放到同采礦許可同等重要的位置,各類(lèi)用水項(xiàng)目申請(qǐng)立項(xiàng)的同時(shí)必須及時(shí)開(kāi)展水資源論證工作,未進(jìn)行水資源論證工作和未辦理取水許可證的項(xiàng)目不予審批立項(xiàng)。同時(shí)把是否有用水計(jì)量設(shè)施和有效的節(jié)水措施作為項(xiàng)目立項(xiàng)和辦理取水許可證的重要依據(jù),今后凡是不安裝計(jì)量設(shè)施和沒(méi)有節(jié)水措施的單位一律不予辦理取水許可和立項(xiàng)。
⒉ 加強(qiáng)節(jié)水型社會(huì)建設(shè)的組織和宣傳。充分發(fā)揮政府的主導(dǎo)作用。要把節(jié)水型社會(huì)建設(shè)列為各級(jí)人民政府的一項(xiàng)重要工作目標(biāo),建立水資源節(jié)約責(zé)任制。各級(jí)水行政主管部門(mén)要加強(qiáng)指導(dǎo)和協(xié)調(diào),明確分工和責(zé)任,形成全社會(huì)推進(jìn)節(jié)水型社會(huì)建設(shè)的局面。圍繞“大力推行節(jié)約用水,全面建設(shè)節(jié)水型社會(huì)”這一主題,開(kāi)展節(jié)水宣傳活動(dòng)。在“世界水日”、“中國(guó)水周”和“全國(guó)城市節(jié)水宣傳周”期間,集中宣傳水資源的節(jié)約保護(hù)。要充分利用多種媒體,發(fā)揮輿論監(jiān)督作用,最大限度地調(diào)動(dòng)全民參與節(jié)水型社會(huì)建設(shè)的積極性。
(五)制定合理水價(jià),高效利用水資源
水資源可持續(xù)利用是我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的戰(zhàn)略問(wèn)題,核心是提高用水效率,把節(jié)水放在突出位置。灌溉節(jié)水是柴達(dá)木循環(huán)經(jīng)濟(jì)試驗(yàn)區(qū)節(jié)水的重點(diǎn),調(diào)整農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu),發(fā)展高附加值城市農(nóng)業(yè),通過(guò)渠系硬化配套、灌區(qū)改造等措施提高灌溉水利用系數(shù)。加大宣傳力度,提高全民節(jié)水意識(shí),適時(shí)、適地、適度地提高水價(jià),逐步實(shí)施按量計(jì)費(fèi)方式。在進(jìn)一步提高工業(yè)用水重復(fù)利用率的同時(shí)嚴(yán)格執(zhí)行青海省用水定額標(biāo)準(zhǔn),禁止超定額用水。建立水價(jià)的經(jīng)濟(jì)機(jī)制與供求調(diào)節(jié)機(jī)制,以促進(jìn)節(jié)水,提高用水效率,實(shí)現(xiàn)水資源的高效配置。不合理的水價(jià)是加劇水資源供需矛盾的一個(gè)主要原因,因此要建立適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的科學(xué)合理的水價(jià)體系和運(yùn)行機(jī)制,運(yùn)用經(jīng)濟(jì)杠桿調(diào)節(jié)水資源供需矛盾,促進(jìn)計(jì)劃用水、節(jié)約用水,推動(dòng)水資源的利用向高效益、高附加值行業(yè)轉(zhuǎn)移。