趙振懿,張 影
(1.遼寧省營口水文局, 遼寧 營口 115003;2.遼寧省葫蘆島市水利局, 遼寧 葫蘆島 125000)
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節(jié)水潛力及不同節(jié)水方案的擬定探究
趙振懿1,張 影2
(1.遼寧省營口水文局, 遼寧 營口 115003;2.遼寧省葫蘆島市水利局, 遼寧 葫蘆島 125000)
生活節(jié)水主要從供水管網(wǎng)的更新改造、節(jié)水器具推廣普及和市場調(diào)節(jié)水價等方面減少水資源的浪費和有效利用等方面著手,挖掘節(jié)水潛能。生活節(jié)水潛力包括節(jié)水型器具推廣應用、城鎮(zhèn)、農(nóng)村供水管網(wǎng)更新改造及城鎮(zhèn)廢污水集中處理及中水回用技術推廣等。文章按照節(jié)水型社會建設各項指標,對工業(yè)、農(nóng)業(yè)及生活節(jié)水潛力進行初步分析,制定了各用水戶不同年型及水平的供水方案、用水定額標準等;為水資源安全保護提供以發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟,污水處理再利用等節(jié)水治污手段改善全區(qū)的水環(huán)境。
節(jié)水潛力;節(jié)水方案;節(jié)水措施;節(jié)水指標
1.1 生活節(jié)水潛力
隨著城鎮(zhèn)化建設發(fā)展和人們生活水平的提高,生活用水量將會逐年增加。生活節(jié)水主要從供水管網(wǎng)的更新改造、節(jié)水器具推廣普及和市場調(diào)節(jié)水價等方面減少水資源的浪費和有效利用等方面著手,挖掘節(jié)水潛能。生活節(jié)水潛力包括節(jié)水型器具推廣應用、城鎮(zhèn)、農(nóng)村供水管網(wǎng)更新改造及城鎮(zhèn)廢污水集中處理及中水回用技術推廣等。
1.2 工業(yè)節(jié)水潛力
1.2.1 生產(chǎn)技術和工藝水平的提高
工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)技術和工藝設備越先進,單位產(chǎn)品用水量和耗水量就越低,因此積極引進先進的科學生產(chǎn)技術和工業(yè)設備,以企業(yè)自發(fā)的技術創(chuàng)新可有效減少企業(yè)的用水量和耗水量[1]。
1.2.2 水資源利用效率、降低供水管網(wǎng)漏失率的提高
按照現(xiàn)狀工業(yè)用水水平外延式預測,至2030年工業(yè)用水量要增加4倍多,因此,不斷減少生產(chǎn)過程中各個環(huán)節(jié)的耗水量,提高用水循環(huán)利用水平,降低供水管道漏失率是工業(yè)節(jié)水挖潛的另一渠道。
1.2.3 產(chǎn)業(yè)結構的調(diào)整、企業(yè)管理水平的提高、循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展
目前大部分工業(yè)企業(yè)都集中到經(jīng)濟園區(qū),要大力建設集中園區(qū)的循環(huán)用水、串聯(lián)用水和廢水處理回用系統(tǒng),加快建成循環(huán)型、清潔型、生態(tài)型工業(yè)園區(qū)。通過一定的投入將會涌現(xiàn)一大批節(jié)水型企業(yè),不但可以提高用水效率、降低工業(yè)用水量,同時也減少了大量的廢污水排放,提高水資源和水環(huán)境承載能力。
1.3 農(nóng)業(yè)節(jié)水潛力
1.3.1 高效輸配水技術的全面應用
現(xiàn)狀年農(nóng)業(yè)有效灌溉面積占耕地面積的85.3%以上,但實施工程節(jié)水的灌溉面積僅有3 333 hm2,為此要加快農(nóng)田水利現(xiàn)代化建設和渠道建設及其配套力度。本溪市東區(qū)的土質部分為砂壤土,可以使用渠道混凝土襯砌防滲或低壓管道輸水;西區(qū)土質以黏土、亞黏土為主,則采取黏土和灰土夯實等防滲措施。在灌溉方式上,嚴格禁止漫灌,積極采用輪灌和間灌技術并形成制度,減少輸配水的損失、節(jié)約水資源。
1.3.2 田間節(jié)水技術的推廣
改變農(nóng)田傳統(tǒng)灌溉方式,全面實行節(jié)制灌溉和旱插秧苗技術;旱作物實行溝、畦灌水和薄膜灌水等方式;經(jīng)濟作物和蔬菜種植地區(qū)實施噴灌、微灌技術,是農(nóng)業(yè)節(jié)水挖潛的基礎,抓緊推廣應用旱作物薄膜覆蓋、生物覆蓋,選育抗旱優(yōu)良品種和水肥耦合技術,抑制田間蒸散發(fā)等農(nóng)藝技術是提高水分生產(chǎn)率的關鍵[2]。
1.3.3 農(nóng)業(yè)節(jié)水管理的強化
根據(jù)工業(yè)及農(nóng)業(yè)各項用水節(jié)水潛力分析,通過各項節(jié)水措施的落實才能實現(xiàn)規(guī)劃水平年的節(jié)水目標。擬分期實行“節(jié)水方案一”和“節(jié)水方案二”?!肮?jié)水方案一”即在持續(xù)現(xiàn)狀節(jié)水水平的基礎上,實施基本節(jié)水措施方案,該方案雖然比現(xiàn)狀方案狀態(tài)下減少水資源量,但未來缺水可能還很嚴重,因此“節(jié)水方案一”作為規(guī)劃近期采用(至2015年);在經(jīng)濟、技術可行的條件下必須強化節(jié)水措施、加大節(jié)水投入力度、充分挖掘節(jié)水潛力、提高用水效率,實現(xiàn)規(guī)劃中、后期的節(jié)水目標,所擬定的方案為“節(jié)水方案二”,該方案因作為水資源配置的依據(jù),作為未來強化節(jié)水的推薦方案。
2.1 減少管網(wǎng)漏失、普及節(jié)水型器具
現(xiàn)狀以遼寧本溪市管網(wǎng)漏失率和節(jié)水器具普及率與節(jié)水型社會的規(guī)劃指標差距甚大,必須逐步遏制輸水和用水損耗,不同水平年的規(guī)劃指標見表1。
表1 供水漏失率和節(jié)水型器具普及率規(guī)劃指標 %
2.2 減少用水損耗
生活用水的跑、冒、滴、漏現(xiàn)象嚴重,需要加強對公眾節(jié)水意識的宣傳教育和計劃用水的管理,抑制城鎮(zhèn)生活用水量的過快增長、實現(xiàn)用水水平的適度增加,以滿足生活水平的提高和城鎮(zhèn)化建設的需要。不同水平年城鎮(zhèn)生活用水水平指標見表2。
表2 城鎮(zhèn)生活、建筑與第三產(chǎn)業(yè)用水水平指標表
2.3 加大污水處理與回用力度
生活節(jié)水措施除了通過供水管網(wǎng)的更新改造、推廣使用節(jié)水型器具提高輸水和用水效率抑制用水量外,同時要加快污水處理廠的基礎設施建設,延伸污水管網(wǎng)、擴大廢污水收集范圍,提高污水處理與回用的能力;積極推行學校、居民區(qū)等生活集中區(qū)“中水回用”技術和大型建筑物等集雨示范工程,節(jié)約水資源、緩解供需矛盾。
工業(yè)節(jié)水主要體現(xiàn)在工業(yè)用水過程中的重復利用和產(chǎn)品耗損減少等方面,配合先進的科學技術和管理措施達到節(jié)水目標。
3.1 提高用水重復利用率
未來十多年是工業(yè)發(fā)展增長期,提高用水重復利用效率是工業(yè)節(jié)水的重要環(huán)節(jié),不同水平年規(guī)劃指標見表3。
表3 工業(yè)用水重復利用率規(guī)劃指標
3.2 提高工業(yè)用水水平,降低工業(yè)用水定額
在工業(yè)結構調(diào)整中逐步淘汰高用水企業(yè),應用新技術、新設備和新工藝,發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟、鄰廠串聯(lián)用水,提高水資源利用效率。不同規(guī)劃水平年工業(yè)用水規(guī)劃定額見表4。
表4 工業(yè)用水水平規(guī)劃值表
4.1 提高灌溉水利用效率
加強農(nóng)田水利過程的配套建設、加大防滲設施建設和噴微灌工程的實施力度,提高灌溉水利用率。不同規(guī)劃水平年農(nóng)田灌溉水利用系數(shù)規(guī)劃指標見表5。
表5 農(nóng)田灌溉水利用系數(shù)規(guī)劃指標
4.2 降低灌溉定額
減少農(nóng)田用水消耗、提高灌溉利用率是農(nóng)業(yè)節(jié)水的基礎,要改變過去粗放、深灌用水模式、積極推行田間農(nóng)藝技術和澆灌、濕灌方式,逐步降低灌溉用水水平。
4.3 創(chuàng)建生態(tài)農(nóng)業(yè)
實現(xiàn)農(nóng)田林網(wǎng)化和渠坡植被化,改善田間空氣層的水、熱狀況和光能、通風狀態(tài),維持作物生長環(huán)境。通過涵養(yǎng)水土,防止水土流失,進一步調(diào)節(jié)農(nóng)田內(nèi)部小氣候,達到改善農(nóng)田生態(tài)環(huán)境和減少田間水分蒸發(fā)的效果。
培肥地力,增施有機肥料施用量,是增加土壤有機質含量,改善土壤物理性狀,提高土壤水分調(diào)蓄能力,實現(xiàn)以肥調(diào)水,以水促根,以根抗旱的科學節(jié)水途徑。據(jù)研究,土壤有機質從1%以下提升至1.5%,雨水入滲可增加1倍,蒸發(fā)量減少40%,同時改土培肥可使作物增產(chǎn)45%左右。與農(nóng)業(yè)科技等部門密切配合,不斷發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè),努力推廣農(nóng)業(yè)先進技術,多方挖掘農(nóng)業(yè)節(jié)水潛力,多途徑實現(xiàn)農(nóng)業(yè)節(jié)水。
4.4 節(jié)水量分析
至2030年,P=75%年型現(xiàn)狀方案需水總量8.14億m3。至2030年,第一套節(jié)水方案條件下,P=75%年型社會經(jīng)濟發(fā)展需水總量為7.19億m3,而第二套節(jié)水方案條件下需水總量為5.85億m3。不同節(jié)水力度需水量對比表詳見表6。
表6 不同節(jié)水力度需水量對比表 萬m3
從表6可以看出:至2030年推薦節(jié)水方案二與現(xiàn)狀方案比較,居民生活可節(jié)水789 萬 m3,工業(yè)可節(jié)水11281 萬 m3,農(nóng)業(yè)可節(jié)水8609 萬 m3,建筑、三產(chǎn)可節(jié)水2273 萬 m3。需水量節(jié)水量的對比情況見圖1。
圖1 2030年P=75%年型不同節(jié)水力度的需水量比較圖
建立經(jīng)濟社會發(fā)展與水資源優(yōu)化配置相適應的水資源安全供給保障機制,通過未來20a的治理,至2030年,將本溪市基本建成節(jié)水型社會,達到農(nóng)業(yè)用水負增長、工業(yè)用水微增長、生活用水適度增長的控制目標,提高水資源利用效率,改善生態(tài)環(huán)境。
[1]王長明.城市節(jié)水方向與節(jié)水措施[J].水利規(guī)劃與設計,2006(04):26-28.
[2]張義盼,崔遠來,史偉達.農(nóng)業(yè)灌溉節(jié)水潛力及回歸水利用研究進展[J].節(jié)水灌溉,2009(05):101-105.
1007-7596(2016)10-0033-03
2016-09-25
趙振懿(1988-),男,遼寧蓋州人,助理工程師,從事水文水資源工作;張影(1971-),女,遼寧葫蘆島人,助理工程師。
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