第一篇:市公共市政用水节水潜力及措施分析
城市公共市政用水节水潜力及措施分析
——以南京市为例
南京市供水节水管理处
蒋宏
摘要:随着城市生活用水在城市用水中的比重逐渐提高,城市生活节水成为城市节水的重点,其中城市公共市政用水具有很大节水潜力,在对城市公共市政用水现状分析基础上,以南京为例分析了公共市政用水节水潜力,并提出相应的节水措施,以期为相关研究及节水实践提供有益的参考。
关键词:公共市政用水;节约用水;节水潜力;节水措施 中图分类号: TU991.64 Water Saving Potential and Water Saving Measures of Public Building & Municipal water uses
—Take Nanjing as an Example
ZHAO Jinhui1,JIANG Hong2
(1 College of Urban Construction and Safety & Environmental Engineering, Nanjing University of Technology, Nanjing 210009 ,China)
(2.Institute of Nanjing Water Supply and Water Saving management, Nanjing 210096,China)
Abstract:With the rising proportion of domestic water consumption on urban water supply, domestic water conservation has became an important aspect of urban water conservation, public building & municipal water consumption has a high water saving potential.Base on the analyzing of current situation of urban public building & municipal water consumption, taken Nanjing as an example, water saving potential and the corresponding water saving measures of municipal & public building water consumption were analyzed to offer an useful reference for related studies and practices.Keywords:Public building & municipal water uses;Water saving;Water saving potential;Water saving measures
随着我国城市化率的提高,城市规模的不断扩大以及社会经济的快速发展对水资源需求迅猛增加,使得城市成为水资源供需矛盾最为集中的地方。据预测,到21世纪中叶,我国城市人口将增加到9亿左右,城市水资源供需矛盾将会进一步加剧。节水作为缓解城市水资源紧缺和减少水污染的有效措施正日益受到关注。随着近些年城市工业用水水平的提高和工业节水措施的落实,工业用水水平提高很快,一些城市如:北京、南京等工业用水趋于稳定甚至出现了负增长[1],工业用水在城市用水中所占的比重逐步下降,生活用水比重逐步提高,生活节水成为城市节水的重点。变化 1 城市公共市政用水现状及问题
通常将城市用水中除工业用水(包括生产区生活用水)以外的所有用水统称为城市生活用水,公共市政用水是对城市生活用水中除居民家庭用水以
外的公共建筑、市政、环境景观和娱乐用水的统称。1.1 城市公共市政用水的现状
分析我国近些年城市用水(见图1)发现,1990-2003年我国城市人口由1.56亿增加到2.92亿
[2],而城市总用水在1995年后趋于稳定,其中生产
用水量随着城市产业结构调整、节水技术提高、政策等因素影响在1994年出现峰值后呈明显下降趋势,而生活用水量呈线性上升趋势。对南京1995-2005年城市用水变化趋势分析符合相同特征(见图2)。图1 我国城市用水量及用水结构变化 Fig.1 Variation chart of urban water consumption and water consumption structure in china
图2 南京市1995-2005用水结构变化图
Fig.2 Variation chart of Nanjing’s water consumption structure during 1995-2005
分析我国城市生活用水结构发现(见表1)[3],公共市政用水量占城市生活用水量的比例一般在20%-50%之间,在大、小城市与南、北城市之间无明显规律可循,不同城市生活用水结构差别也比较大。总体来讲,商贸服务业比较发达,政治、经济、旅游业集中的城市公共市政用水所占的比重越高。随着城市化进程加快以及第三产业的发展,近些年城市生活用水增加迅速,其中公共市政用水的增长速度远高于居民生活用水增长速度。
表1
我国不同城市生活用水结构
Table 1 Water consumption structure of different cities in china 城市类别 公共市政用水量/城市生活用水量
北方 南方 特大城市 42 38 大城市 45 50 中城市 29 38 小城市 43 21 7.00E+046.00E+045.00E+04公共服务用水)居民家庭用水年/消防及其他公共用水吨4.00E+04万生活用水总量(量3.00E+04水用2.00E+041.00E+04年份0.00E+***005 图3 2002-2005年南京市生活用水结构变化图 Fig.3 Chart of water consumption structure for domestic and public use of Nanjing during 2002-2005
以南京为例,2002-2005年南京市生活用水结构变化见图3,市区2005年人均综合生活用水量为318.06升/人.日,其中人均居民生活用水量为158.14升/人.日,人均公共市政用水量为159.2升/人.日,公共市政用水/城市生活用水比例为50.05%,总体来讲公共市政用水比重较大,是未来生活节水强化的重点。
1.2
城市公共市政用水存在主要问题
1.2.1公共建筑用水浪费较普遍
从目前我国很多城市生活用水情况来看,随着
节水器具的推广和水价改革,居民生活用水量增长
有限,且较注重节约,而公共市政用水增加迅速,浪费现象较普遍。对南京2006年部分公共用水调
查结果见表2。可以看出,几类公共建筑人均日用
水量远高于居民家庭生活用水量,具有很大的节水
潜力。
表2 2006年南京市宾馆、高校、医院用水情况 Table 2 Water consumption of hotel、college and
hospital in Nanjing in 2006 用水 门类 分项名称 定额单位用水单耗
定额
定额节
调查值 值
水能力
(%)宾四、五星级升/床.740-1610018.4馆 三星级宾馆 三星以下宾日 734-1
5600
25.0311-39370
4.1% 教高校(住校米3/月2.4-7.4 5.0 19.8育医 生)有卫生间病 升/床.417-10900 15.0院
无卫生间病
日
516-78
400
23.1注:
1、定额值引用2006年制定的《江苏省城市生活与公共用水定额》。
2、定额节水能力是指超定额用水单位全部达到定额能够节约的水量占现状该类总用水量的百分比。
1.2.2公共市政用水中再生水、雨水资源替代率低
公共市政用水中再生水、雨水替代率低是目前城市公共用水面临的一个问题,城市绿化、道路浇洒及消防等用水在公共市政用水中占了相当的比
重,目前我国大多城市该类用水均直接取用自来
水,而实际上,该部分用水对水质的要求不高,完全具备利用再生水、河、湖水及雨水的条件。具有很大的节水潜力。尤其对南方水资源相对丰富的城市而言,往往对节水的必要性认识不足,再生水、雨水利用率普遍较低,不能全面、科学的看待再生水、雨水利用问题,是影响其利用的一个重要因素。
1.2.3 节水管理有待加强
城市公共市政用水涉及门类多,用水水平差异大,节水管理难度较大,目前仍存在很多有待加强的地方,主要表现在以下几方面,(1)相关法律、法规及政策仍需完善;(2)水平衡测试工作有待加强;(3)节水监督机制尚不够完善。2 城市公共市政用水节水潜力
以南京为例,结合《南京市城市节约用水规划(2006-2020)》、《宁镇扬泰通地区区域供水规划》、《南京市排水“十一五”规划》等专业规划提出的目标对公共市政用水主要方面节水潜力进行分析如下。
2.1 公共建筑节水潜力
城市公共建筑人均用水量远高于居民家庭人均用水量是很多城市公共用水的共同特点,2006年对南京公共建筑用水抽样调查部分结果见表2,若能通过节水措施的实施将各类用水降到《江苏省城市生活与公共用水定额》限值以下,将节约相当的水资源(见表2),仅以高校为例,2006年对南京几所典型高校调查结果表明,住校生人均用水量约为200升/人.日,高于居民生活用水定额,浪费严重。对学生公寓用水装表计量可有效地控制浪费水量。南京2005年共有高等院校在校学生人数约50.4万人,按其中60%学生住学生公寓计,则居住学生公寓的学生为30.24万人。预计安装水表可降低15%的用水量,则南京市高等院校现状用水情况下年节水总量可达331.13万米3。2.2 绿化、道路浇洒等节水潜力
据估算,2005年全市绿化、洗车、道路浇洒、公共厕所用水量约为5000万米
3左右。若部分用水可以再生水、雨水等取而代之,可节约大量的清洁水资源。目前,南京市以城北污水厂为中心试点建设了再生水供水示范工程,对二级出水进行深度处理,在周围设立再生水取水点用于周围喷洒道路、洗车等用途,未来应加大推广力度,逐步进行替代,可节约相当的水资源。2.3 管网漏失控制节水潜力
管网漏失每年浪费了大量的水资源,目前南京市属供水企业供水管网的漏失率在12%左右。参照《南京市城市节约用水规划(2006-2020)》提出的目标,到2010年,管网漏失率控制在10%,到2020
年,管网漏失率控制在9%以下。另据《宁镇扬泰通地区区域供水规划》,2010、2020年南京市市区日供水能力将分别达350.44万米
3/日、562.79万米
3/日,按该数据估算,2010、2020年可分别减少管
网漏失水量2558.2万米
3/年、6162.6万米
3/年。2.4再生水利用节水潜力
南京在城市再生水回用方面也存在着很大的节水潜力,根据《南京市城市节约用水规划(2006-2020)》提出的目标,至2010、2020年,南京全市污水处理率将分别达到达85%、90%以上,另据《宁镇扬泰通地区区域供水规划》提出的供水能力建设目标估算,到2010、2020年南京市区相应的污水处理量将分别达到269.3万米3/日、405.2万米3/日,回用水源丰富,而且随着自来水供水价格的提高,潜在回用水市场也很广阔。以节水规划提出的2010、2015、2020年污水厂的尾水回用率分别达到20%、22%、25%目标计,相应的污水再生利用的规模将分别达到17740万米
3/年、25396万米3/年和37186万米3/年。
南京市目前结合新区建设在江宁大学城建设10万米
3/日的再生水利用工程提供了一个很好的示范,城东污水处理厂20万米3/日的处理能力全部建成后也具备集中回用条件,在此基础上应将集中回用与分散回用相结合,使再生水成为城市供水的重要部分。城市公共市政用水节水措施 3.1加强节水宣传,提高公众节水意识
造成目前人均公共市政用水量高于人均居民家庭用水量的一个主要原因是意识问题,公共市政用水不像家庭用水需使用者直接计量付费,公众多不注重节约。因此,应加强宣传教育,确保宣传的长效性,建立节约用水社会监督机制和网络,树立全社会节水意识,是节水的关键和根本。3.2 加强节水管理体制建设,提高管理水平
为有效提高节水管理水平,要建立一支素质过硬的监督和执法队伍,不断完善节水管理体制,形成完善合理的节水管理程序。水资源管理应尽快完成由“供给管理“向”需求管理“的转变,英国国家河流管理局(The National River Authority, NRA)对英格兰和威尔士实行需水量管理后,取得了明显的节水效果,新水源的开发计划可推迟20年[4]。其中用水定额的制定与实施是一个重要方面,应逐步将计划用水与定额管理相结合并最终过渡到定额管理。根据各单位用水定额标准,以及用水单位近年来的实际用水量等情况,编制用水计划,落实管理措施,结合水平衡测试和节水型单位创建,促使各单位提高节水水平,保证节水措施的有效实施。对于用水浪费严重的单位除采用经济处罚外,应督促其提高用水水平。
进一步加强“三同时、四到位”管理,即建设项目的主体工程与节水措施同时设计、同时施工、同时投入使用;取水用水单位要做到用水计划到位、节水目标到位、节水措施到位、管水制度到位。用水量大的建设项目必须通过节水管理部门审批后相关部门方可批准,在建设项目验收时节水管理部门应参与验收,不合格的项目由节水管理部门责令建设单位限期整改。3.3加强计量,合理确定水价
对绿化、道路浇洒等用水进行计量,逐步以再生水、河水及雨水替代,对于公共建筑、服务及娱乐等用水,改革计价方式,实行分类水价,充分体现不同性质城市用水特征,同时实行累进加价制
度,促使各用水单位加强管理,节约用水。3.4加强再生水及雨水利用工程建设
结合城市建设,做好污水处理与再生利用规划。城市规划、建设、管理部门应树立可持续发展的战略思想,将城市改造和建设中长期规划与节约用水规划、污水处理规划以及非常规水资源利用规
划结合起来,将再生水、雨水作为水资源的组成部分,纳入城市水资源统一规划和管理的范畴。城市大型公共建筑和公共供水管网覆盖范围外的自备水源单位,都应当建立再生水利用系统,鼓励有条件的小区建设中水系统。
再生水及雨水利用的关键之一在于建立和理顺价格机制。就目前而言,随着城市自来水价格的提高,再生水及雨水利用已具有一定的经济性,相关部门应及时制定相应的政策进行引导,建立合理的再生水价格体系,建立多元化投资渠道,促使再 生水、雨水资源利用健康发展。4 结语
城市公共市政用水是目前城市用水浪费比较严重的一个重要方面,具有很大的节水潜力,是未来节水工作的重点之一。但由于城市公共市政用水涉及门类多,用水差异大,节水管理难度较大,未来应从节水意识、节水政策、节水技术等多方面的入手,切实加强城市公共市政用水节水工作,建设可持续发展的节约型城市。
参考文献:
[1] 刘宝勤, 姚治君,高迎春.北京市用水结构变化趋势及驱动力分析.资源科学, 2003, 25(2): 38-43.[2] 陶 涛, 信昆仑, 刘遂庆.城市化进程中水资源供需趋势分析.中国给水排水, 2006, 22(8):8-12.[3] 候捷, 林家宁,武涌等.中国城市节水2010年技术进步发展规划.上海:文汇出版社, 1998.[4] Sheriffetal J.D.Strategic resource development options in England and Wales, J.CIWEM, 1996,10(6): 160-169.
第二篇:关于国有企业节水管理的潜力分析
关于国有企业节水管理的潜力分析
摘 要:对持续建设节水型企业进行长远的规划,是建设节能型企业的一项极为紧迫的任务,也是建设节约型社会的集中体现。这就要求夯实节水管理基础工作,强化用水管理基础工作,将节水技术措施项目放到第一线,增强职工的节水意识。
关键词:国有企业;节水管理;辽河油田;物资公司
中图分类号:F424.1 文献标识码:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2016.08.062
节约用水不仅可以宏观节约水资源,保证国民经济的建设,也可以减少污染源,减轻供水及污水、废水处理基础设施的负担,为城市的硬件载体留下可持续发展的空间,还可以使人们真正认识到计划用水的必要性、节约用水的重要性、浪费水的危害性、破坏水的危险性和缺水的严重性,以此来调动人们保护水资源、维护水事秩序、爱护水环境的积极性,增强人们科学用水、计划用水、节约用水的自觉性,在全社会形成水资源可持续利用的良好环境。为积极应对低油价问题,推动油田深化改革,优化、调整结构,解决深层次矛盾问题,增强企业发展活力,辽河油田本着“先易后难、先急后缓、积极稳妥”的原则,以低成本发展为目标,积极做好企业节水管理工作,推动油田公司的可持续发展。企业节水管理工作取得的成绩
企业紧紧围绕加强管理的长远发展战略,以提高经济效益为中心,强化经营管理。特别是自深化改革以来,辽河油田以低成本发展为目标,鼓励物资公司认真开展节水活动,加大节水宣传力度,积极开展节水技术措施项目,建立完善节水管理考核制度,杜绝水资源浪费现象,努力提高水资源利用率,使公司新鲜水指标呈连续下降趋势。国有企业在节水管理工作方面之所以能够取得这样的成绩,主要原因有以下几点:①制定和完善了水消耗定额,使用水定额达到新鲜水用量的100%;②建立健全了水消耗各项管理制度,做到有章可循、有法可依;③借助经济杠杆作用加大了节水奖罚力度;④通过细化节水管理查找节水管理工作中的薄弱环节,并制定了相应的措施;⑤加强了节水宣传、教育、培训工作,提高了员工节水的积极性;⑥加大了对节水技术措施项目的资金投入,立足于科技节水。企业节水管理工作的潜力
企业节水管理工作虽然取得了一定的成绩,但仍然存在一些不足,有待继续改进。这是企业今后工作的重点。正是从这些不足中,我们看到了企业节水管理工作的潜力。现从以下三方面来分析企业节水管理工作的潜力。
2.1 节水管理基础工作
做好节水管理基础工作是节水工作取得成绩的先决条件。目前,企业节水管理工作中仍存在一些薄弱环节,因此,我们要树立科学发展观,坚持“开源节流并重、节流优先”的节水方针,将提高水资源利用率作为重点,强化过程控制,完善节水企业体制和机制,加大监督力度,改进基础工作,推进技术进步,实现节水增效,以创建节水型企业,并在规定的时间内达到考核标准。
2.2 用水管理基础工作
物资公司虽在用水管理上取得了较好的成绩,但在用水成本的管理上还有一些不足。在今后一段时间内,我们仍然要认真执行“图、表、卡、账”管理办法,控制用水量,减少损耗量;抄表时,做好监抄工作,即由指定人员、用方和供方三方人员共同到场汇抄,认真履行签认手续;及时更换损坏的计量器具,提高抄表的准确率。
2.3 节水技术措施项目
通过近几年的努力,物资公司虽在节水工作上取得了较好的成绩,但在科技节水、合理用水方面仍具有节水的潜力。因此,我们要加大节水技术措施项目的资金投入,将应用科学技术、加强新建项目的“三同时”管理和采用新型节水器具作为节水降耗的重要手段。具体需要从以下几方面入手:①对新建项目实施“三同时”管理,并做好施工验收工作。②加大对水管网、采暖管网的巡回检查力度,及时发现并处理管漏,减少管网漏失量。③优化管网结构,禁止私接乱搭,同时对漏失率较高的水管网进行技术改造,从而降低水损失量。④加强对绿化用水的计量。绿化用水应结合天气、温度、湿度,同时注意合理浇灌,杜绝无表计量。持续长效建设节水型企业
为达到这一目的,必须进行节水管理标准化建设,不断提高水的利用率,减少流失。具体需从以下几方面入手:①健全组织机构。成立以主管副经理为组长,各部门负责人为成员的管理领导小组,同时设立办公室,行使日常管理职能。②实行用水定额管理。企业应根据历年水支出情况核定指标,实现目标管理,并对超出指标的部门予以通报处罚。③加强用水监督。设立监督机构和监督人员,对企业所有单位和部门的用水情况进行监督。对于违章用水者,应根据违章事实和造成的后果追收水费,情节严重的,停止供水,杜绝“跑、冒、滴、漏”现象的发生。④进行标准化建设。管理人员要在每月月底核对水电情况,详细记录每一块总表、分表的数据,同时,定期检查线路、计量表,分析损耗。制作详细的“水表分布网络图”。当线路发生变化时,要及时修改“水表分布网络图”,并注明增减的水表。在每月3日前,要将上月“水明细报表”和修改后的“水表分布网络图”交由管理部门考核评分。对于连续两个月有误差或乱报的部门,要追究其直接负责人的责任,并对相关部门予以通报处罚。结束语
节约用水是国有企业实现科学发展的基础。随着能源消费需求与供给矛盾的日趋突出,节约用水显得越发重要和迫切。因此,我们要以“科学管理,降本增效”为工作思路,以提高经济效益为中心,以诚心诚意为用户服务为宗旨,积极探索节水新途径,及时发现节水管理工作中的问题,并采取相应的措施,制订相应的节水办法,减少水资源的流失,降低供水消耗,控制供水成本的支出,提高整体经济效益,使节水管理工作持续有效发展。
〔编辑:刘晓芳〕
第三篇:基于遥感水分生产率的海河农业节水潜力分析
基于遥感水分生产率的海河农业节水潜力分析
李发鹏 吴炳方 李黔湘 闫娜娜 朱小平
摘要:海河流域是受人类活动影响非常剧烈的流域,水资源供需矛盾十分突出。随着流域人工特性的日益显著,有必要将传统的以供需平衡为核心的水资源管理转向以ET管理为核心的耗水管理。本文完全基于遥感ET和遥感生物量,以水分生产率为控制指标,分析了海河流域农业节水潜力。结果表明:海河流域耕地多年平均水分生产率为1.000kg/m3;平原区水分生产率普遍高于山区水分生产率,且区域间差异相对较小;海河流域农业节水量在低度目标水分生产率下为35.15亿m3,在高度目标水分生产率下为58.06亿m3;具备节水潜力的区域主要位于平原地区,包括零星分布的低产田和面积较大的中产田。
1引言
水资源短缺的压力正随着人口增长而日益加重[1],而且粮食需求也随之越来越迫切。当水资源成为区域发展的限制性因素时,农业应该以单方水粮食产量即水分生差率而不是单位面积土地粮食产量来衡量其产出[2],农业发展必然将以水分生产率(Water Productivity : WP)的增长来缓解其水资源短缺和粮食需求增长的压力[3]。
在本质上,水分生产率是指特定活动中单位用水量的产出[3],但水分生产率的定义并不统一,可以根据不同用水行业如种植业、渔业、林业、工业、生活等定义成用水过程中单方水的产出量或特定环境下的附加值[4]-[7]。对农业而言,水分生产率的基本形式是产量/耗水量,但产量可以是干物质重(总生物量或地上干物质重)也可以是经济产量,耗水量可以是蒸腾蒸发量,也可以是植被腾发量,具体类型可根据实际需求、数据掌握情况进行选择。凡是影响产量和耗水量的因素都会影响到水分生产率的大小,主要包括作物种类、用水方式、灌浆期长短、土壤因素、耕作方式、经济投入等[3]。
农业节水不仅是解决水资源供需矛盾的重要途径,也是维护国家粮食安全、改善区域生态环境的重要途径。农业节水的根本目的是在水资源有限的条件下实现农业生产的效益最大化,本质是提高应用于农业的单方水产出。传统农业节水主要依靠工程措施提高灌溉水利用率,并把因灌溉水利用率提高减少的渠系和田间渗漏量、渠道退水量以及田间排水量统归为节水量。事实上,在采取工程措施前,这些所谓节水量中的一部分并未损失,只是以不同形式被下游或生态环境所利用。因此,传统节水量不是真正意义上的节水量,只有那些通过采取各种措施减少的无效蒸腾蒸发量,才能称为真实节水量,加强ET管理是促进农业真实节水的有效手段。
2模型与数据
2.1计算流程与计算方法
在农业节水潜力计算方面,过去多侧重于单项节水技术的节水效果研究而没有考虑各种节水技术的相互影响,较少从整个区域水资源综合利用加以考虑。因此,本研究紧扣ET管理的精髓,充分利用遥感ET和遥感生物量成果,以农业水分利用效率为控制性指标,估算农业节水潜力,计算流程如图1。
首先,以生物量数据估算农业粮食产量,结合陆面ET确定水分生产率;然后,以水分生产率为依据划分待改善区域,并设定水分生产率改善的目标值;再结合粮食产量,反推得到水分生产率改善后的农业耗水量,进而得到农业节水潜力。
不同于传统的基于可利用水量计算节水潜力的方法,本文基于现状耗水量以水分生产率为衡量标准进行农业节水潜力计算。计算步骤包括1)确定水分生产率临界值,提取具备节水潜力的区域;2)选取水分生产率目标值,确定水分生产率提升幅度;3)比较实际水分生产率与水分生产率目标值之间的差值,利用粮食产量反推得到农业节水潜力,计算公式如下:
2.2数据说明
本文农业节水潜力估算的起始数据为半月尺度陆面ET和半月尺度生物量,均为ETWatch区域蒸散遥感监测业务化运行系统提供。ET数据利用地面观测资料验证表明涡度相关观测数据能量闭合率在0.9以上时,日蒸散结果平均偏差约10%,具备相当的精度[8]。将利用生物量计算得到的河北省小麦粮食产量与农情遥感速报系统结果对比,如图2,本文结果稍高于农情遥感速报结果,这可能与作物生长季、种植面积统计口径不一致有关。
农业节水潜力计算之前,需要首先对耕地进行初步处理,包括1)去除雨养农业区域;2)提取纯度较高的耕地像元。雨养农业的水源是天然降水,耗水量无法控制,节水潜力也就无从谈起。本文依据耗水量与天然降水量的比较,扣除了主要位于山区的雨养农业区;1km分辨率耕地像元代表了1km2面积上所有土地类型,可能混合了几种土地类型,为了消除耕地像元中的非耕地信息,引入基于1:10万土地利用的耕地系数数据,提取纯度高于80%的像元作为纯耕地像元。
3水分生产率
利用2003-2007年物候期实际ET和遥感粮食产量计算得到海河流域耕地上的水分生产率,如图3。海河流域2003-2007年水分生产率分别为0.960kg/m3、0.928 kg/m3、1.065 kg/m3、1.008 kg/m3、1.052 kg/m3,2003-2007年平均水分生产率为1.000 kg/m3。仅在数值上看,海河流域水分生产率较农业灌溉水平较高的地区,如埃及尼罗河三角洲区域(小麦水分生产率平均为1.52kg/m3),还有一定的距离,农业改造尚需长期、持续给予关注。平原区耕地水分生产率明显高于山区水分生产率,一般高出山区水分生产率0.4-0.6。对于平原区,太行山山前平原及北四河下游平原区域的水分生产率相对较高;对于山区,永定河册田水库上下游附近水分生产率相对较高。年际间水分生产率变动不大,2005年水分生产率相对其他年份较高,这可能是与2005年降水、农业投入等有关。
为了进一步分析海河流域水分生产率的分布特点,对2003-2007年多年平均水分生产率的频率分布做了深入分析。图4是不同累积频率处对应的水分生产率数值,横轴是水分生产率累积频率(10%-90%),纵轴是水分生产率。不论旱地或水田,山区与平原区的水分生产率分异非常明显,分布形态差别也较大。在山区,水分生产率在各频率段分布比较均匀,基本呈现线性分布,表明山区耕地受地形、水源、投入、品种等因素影响较大,区域间水分生产率差别比较明显;在平原区,水分生产率在低频率段变化幅度较大,在高频率段变化幅度较小,基本呈现对数函数分布,表明平原区耕作条件、方式、作物品种、水源保证等除少数耕地外,大部分区域的水分生产率差别不大。
海河流域多年平均水分生产率在各累积频率处的水分生产率如表1。就全流域而言,50%和70%累积频率处水分生产率分别为1.100 kg/m3、1.290 kg/m3,参照相关学者的研究,该平均水分生产率可以作为海河流域短、中期节水改造目标[2][9][10]。为了体现水分生产率的区域差异及其可比性,将地形地貌、水资源条件较为一致的水资源三级区作为基本单元,以三级区50%、70%累积频率处水分生产率作为农业节水改造的目标值,将低于该水分生产率的区域视为需要进行节水改造的区域。
4、农业节水潜力
以各三级区内50%(低度)、70%(高度)累积频率处水分生产率作为目标值,计算各频率段水分生产率改善所能带来的农业耗水量降低值,即农业节水潜力。在北京市范围内统计农业节水潜力计算结果可知,如果以累积频率50%处水分生产率作为目标水分生产率,北京市农业节水量为1.68亿m3;如果以累积频率70%处水分生产率作为目标水分生产率,则北京市农业节水量可达5.56亿m3。根据北京市建设节水型社会规划,北京市农业节水量在2010年、2020年和2030年的50%水平年可分别达到1.6亿m3、1.7亿m3和1.7亿m3;海河流域水资源评价结果也显示:北京市2030年仅农业工程节水潜力就达1.13亿m3[11]。本研究在低度目标水分生产率(50%处)下的农业节水量结果与北京市规划情景相一致;在高度目标水分生产率(70%处)下的农业节水量高于规划数据,这主要是由于中低产田的水分生产率改善(21-30%和41-51%)引起的,考虑到所用数据偏于枯水年份,也考虑到农业种植结构调整、农业耕作水平提高等多种节水改造因素,本文结果应该是合理的。
在海河流域范围内统计农业节水潜力计算结果可知,如果以累积频率50%处水分生产率作为目标水分生产率,海河流域农业总节水量可达35.15亿m3。如果以累积频率70%处水分生产率作为目标水分生产率,海河流域农业总节水量可达58.06亿m3。据海河流域水资源评价显示:海河流域农业仅工程措施节水潜力就达20.54亿m3[11]。据马立辉(2006)研究[12],河北省农业节水潜力在2030年可达46.66亿m3。综合考虑到种植结构调整、水资源管理等综合措施,认为本研究所得到的农业节水量是合理的。
不同三级区间农业节水量进行比较可知(图5),平原地区农业节水量总体高于山区农业节水量,海河南系三级区的农业节水量高于海河北系三级区的农业节水量。就平原区而言,徒骇马颊河农业节水量最高,不同水分生产率改造目标下分别可达6.40亿m3、11.54亿m3,大清河淀东平原农业节水量最低,分别仅2.74亿m3、4.45亿m3。就山区而言,永定河册田水库至三家店区间农业节水量最高,分别可达1.94亿m3、2.96亿m3,大清河山区农业节水量最低,分别仅0.12亿m3、0.20亿m3。
分析不同频率下的农业节水量可知,不论在低度目标水分生产率下还是在高度目标水分生产率下,低于累积频率10%处水分生产率的区域农业节水量都最高,其次是水分生产率介于31-40%、41-50%的区域。低于累积频率10%处水分生产率的区域,虽然面积不大(2642km2),但是水分生产率需要提升的幅度很高,因此该区域农业节水量高于其他区域。由于该区域水分生产率非常低,即单位水量的产出非常少,因此该区域亟待进行节水改造。对于水分生产率介于累积频率31-40%和41-50%之间的区域,虽然面积较大(分别为10281 km2、11919 km2),但是水分生产率提升的幅度较小,因此,该区域的农业节水量反而不如低频率区域高。这也在表明这些区域已经有一定的农业节水基础,单位水量的产出已经相对较高,但是相比农业发达地区水分生产率尚有节水改造的需要。
农业节水量的这种分布特点表明,海河流域内农业节水改造的重点区域有两个:一是耗水量大的低产田,主要零星分布于平原区,一般夹杂在地势平坦的平原区,虽然需改造的面积不大,但是节水改造的效果最明显;二是产量相对中等、耗水量相对较高的中产田,这些区域一般均匀分布于平原区,已经具备了一定的粮食生产能力,节水改造的基础较好,面积广大,节水总量比较可观。
5结语
本文紧扣ET耗水管理理念,从遥感ET和遥感生物量数据出发,以水分生产率为控制指标,在区域条件较一致的三级区内部进行水分生产率的比较分析,合理确定水分生产率的目标值,反推得到了水分生产率较低区域的农业节水潜力。通过分析表明:
1)海河流域耕地水分生产率与其他地区相比尚有改善空间;工业、生活等挤占农业用水的态势更迫切要求提高单方水粮食产出即水分生产率;
2)水分生产率在平原区与山区具有明显的差别,平原区水分生产率总体上高于山区水分生产率;平原区农业生产基础较好,水分生产率区域间差异相对较小,山区农业受多种因素影响,水分生产率区域间差异相对较大;
3)农业节水潜力分析表明,海河流域农业节水改造尚需进一步加大力度,农业节水任重道远;节水改造需要注意两类区域:平原区零星低产田与面积较大的中产田。
参考文献
[1] Rijsberman, F.R., 2006.Water scarcity: fact or fiction? Agricultural Water Management.80, 5-22.[2] Sander J.Zwart, Wim G.M.Bastiaanssen.SEBAL for detecting spatial variationn of water productivity and scope for improvement in eight irrigated wheat systems.Agricultural Water Management, 89(2007)287-296.[3] M.H.Ali, M.S.U.Talukder.Increasing water productivity in crop production-a synthesis.Agricultural Water Management, 95(2008)1201-1213.[4] Tuong, T.P., Bouman, B.A.M., Mortimer, M., 2005.More rice, less water—integrated approaches for increasing water productivity in irrigated rice based systems in Asia.Plant Prod.Sci.8(3), 229–239.[5] Zoebl, D., 2006.Is water productivity a useful concept in agricultural water management? Agric.Water Manage.84, 265–273.[6] Wesseling, J.G., Feddes, R.A., 2006.Assessing crop water productivity from field to regional scale.Agric.Water Manage.86, 30–39.[7] Playan, E., Mateos, L., 2006.Modernization and optimization of irrigation systems to increase water productivity.Agric.Water Manage.80, 100–116.[8] 吴炳方, 熊隽, 闫娜娜, 等.基于遥感的区域蒸散量监测方法-ETWatch[J].水科学进展, 2008, 19(5): 671-678.[9] Ximing Cai, Mark W.Rosegrant.World water productivity: Current situation and future options.W.Kijne, R.Barker, D.Molden.Water productivity in agriculture: Limits and opportunities for improvement.CAB International, 2003: 163-178.[10] 段爱旺, 张寄阳.中国灌溉农田粮食作物水分利用效率的研究[J].农业工程学报, 2000, 4: 41-44.[11] 任宪韶 主编.《海河流域水资源评价》.中国水利水电出版社, 2007.[12] 马立辉.河北省农业节水潜力计算方法及应用研究[D].河北农业大学, 2006.
第四篇:关于市政给水排水节能措施的分析
关于市政给水排水节能措施的分析
孟广亮
新疆维泰开发建设集团股份有限公司 新疆 乌鲁木齐 830000
摘要::随着经济的不断发展,城市用水量越来越大,国内部分城市的水资源严重紧缺,对人们的生活、社会的发展造成了极大的影响。为了更好解决水资源严重缺乏的难题,就要通过各种措施进行节水,提高水资源的使用效率,本文主要介绍了在建筑给水排水工程中的几点节能措施。
关键词:市政;给水排水;节能;措施
虽然社会经济的不断发展,工业对水资源的污染越来越严重,使城市的可用水资源越来越紧缺。作为一种不可再生资源,水资源是我们赖以生存的根本。但随着水资源的不断减少,对生活、对经济、对社会都造成极大的影响。因此,必须要通过改善建筑给水排水工程,减少水资源的浪费,提高水资源的利用效率,实现水资源与经济的可持续发展。
1市政给水排水节水的重要性
一般在市政施工中所要求的技术标准比较高,且给排水系统设施需要的用水量大,且用的人数也较多,如果遇到排水管道堵塞或者停水的情况,那么就将对与市政工程的影响也较大,并且市政给排水系统中所需的动力设备较多,且排水管道的竖向分区比较繁琐,容易发生火灾的隐患也较大,就目前来说,市政给排水系统设计面临的重要问题就是:消防系统以及给排水系统设计的合理性,或者消防系统的可靠性、安全性以及在日常运行中的经济性。虽说现代市政给排水系统的整体设计、施工技术趋于成熟,但仍需要注意以下几个方面:在设计应用和研究供水技术时应当运用相对经济、安全和可靠的运行管理方法;及时地应用与研制新型的稳压、减压设备;注意应用自动控制与消防技术;将系统过水能力在排水系统中进行优化,并利用一些技术措施去缓解排水系统的压力等等,而为了能更好地推动和适应市政建设发展,我们就应在给排水系统设计上进行不断的改进和创新。
2市政给水排水节水的主要途径.2.1充分利用市政给水管网压力
充分利用市政府给水管网压力主要体现在两个方面:第一种是采用分区给水方式,第二种则是使用无负压供水设备,这两种措施相辅相成,共同维持着给水系统的节能功能。我国市政给水管网压力一般为0.15~0.3MPa。合理利用市政管网压力,采用分区供水方式,可以减少二次加压能耗。如市政管网压力为0.2 MPa,则3层及以下楼层可采用市政管网直 1
接供水,3层以上采用变频供水设备供水。这样既不浪费市政管网余压又不至于使低楼层管网压力过高,造成能耗及水量浪费。分区给水还可防止超压出流——给水配件前的静水压大于流出水头,其流量大于额定流量的现象。超出额定流量的那部分流量未产生正常的使用效益,是浪费的水量。由于这种水量浪费不易被人们察觉和认识,因此可称之为隐性水量浪费。根据实际经验,分户水表位的工作压力限值为O.15 MPa,静水压力限值为O.25 MPa,压力大于上述限值时,就应采取分区或减压措施。无负压变频供水设备是在变频恒压供水设备上发展起来的,它主要由无负压调节罐(连通真空消除器)、水泵、气压罐、智能控制系统等组成。其工作原理:自来水管网的水直接进入调节罐,罐内的空气排人真空消除器,待水充满后,真空消除器自动关闭。当自来水能够满足用水压力及水量要求时,设备通过旁通止回阀向用水管网直接供水;当自来水管网的压力不能满足用水要求时,系统通过压力传感器(或压力控制器、电接点压力表)给出启泵信号启动水泵运行。水泵供水时,自来水管网的水量大于水泵流量,系统保持正常供水;在用水高峰期,自来水管网水量小于水泵流量时,调节.罐内的水作为补充水源仍能正常供水,同时,空气由真空消除器进入调节罐,消除了自来水管网的负压。用水高峰期过后,系统恢复正常的状态。若自来水管网停水而导致调节罐内的水位不断下降,液位探测器给出水泵停机信号以保护水泵机组。无负压供水不用建水池和屋顶水箱,占地小,节省投资且避免二次污染;有效利用市政水压,不浪费资源。但是设备要与市政管网直接连接,对设备的要求很高。
2.2推广应用新型节水设备
一般来说,新型的节水设备在设计中更加注重节能的因素,节能效果也更好,而具体来看,在推广应用新型节水设备的过程中,首先要注意选用一些优质的管材与阀门。如果选用一些镀锌的钢管,使用过程中经常会出现水质污染、漏水渗水等现象,造成不必要的浪费,而像铜管、不锈钢管、钢塑复合管则能很好的避免这些问题的出现;其次,在卫生器具和配水器具的选择上也要考虑到节水的因素,其节水型器具的使用不仅能够节约一定的水量而且对环境保护也起着非常重要的意义,近年来,在对这些卫生器具和配水器具进行选择的过程中,人们已经出现了侧重和倾斜,越来越注重其节水节能的作用。
2.3充分利用太阳能清洁能源
太阳能等清洁能源由于其资源丰富而且对降低消耗具有非常重要的意义,所以在近年来,其在我国得到了比较广泛的应用,其技术也已相当成熟,而对于市政给排水设计来说,对太阳能资源的利用主要体现在利用太阳能制备生活热水,这种将太阳能资源和给排水设计结合起来的做法,不仅可以减少环境污染,而且更为重要的是可以使传统的能源消耗得到很
2大程度的降低,值得进行大规模的推广,当然,除了太阳能,还有很多清洁能源可以采用,比如地热、风能等,在这里我们只是重点对太阳能这一清洁能源进行一番比较详细的介绍而已。
2.4新型管材使用
一直以来,国内在建筑管道的建设上普遍使用镀锌钢管,但镀锌钢管在使用的过程中极易产生锈蚀、结垢等不良现象出现,对水资源造成了污染,严重浪费水资源。目前,国内大部分的城市都开始明文规定镀锌钢管禁止在建筑管道中使用。如今,对建筑管道建设的使用通常都采用新型的管材,通过使用这些新型的管材,使水资源的传送的过程中受到二次污染,降低了水资源的污染率,提高了水资源的使用效益。目前,在国内建筑材料市场中最常用的新型管材有:PVC-U管、PVC-C管、PE-X管、HDPE管、PP-R管、ABS管、PB管等。
2.5其它节能减排措施
对于市政给排水设计中的节能减排,除了以上几种主要的措施之外,还有很多合理有效的措施可以采用,比如,可以建立对雨水进行回收利用的系统、在热水管道的设计中应尽量使用塑料管材而不是金属管材等等,总之,在以后市政给排水设计中,必须充分体现节能减排的理念,只要是对节能减排有利,我们都可以拿来为我所用,以适应这一未来社会的趋势。
综上所述,在城市市政给水排水工程当中,可以通过各种各样的措施来弥补存在的各种缺陷并且还能够进行各种节能工作,这也是我们现在所必需的,因为随着我国城市规模的不断扩大和城镇人口的不断增加.对供水和排水系统的要求也逐渐提高。城市供水和排水系统需要进一步完善。此外,水资源日益匮乏.城市水污染形势的日趋严重,水环境危机事件时有发生。保障城市居民的可持续用水需求和用水水质的安全可靠,也对城市化进程中的市政给水排水工程提出了新的要求。
参考文献:
[1]黄玉珠.建筑给水排水工程设计标准体系及应用研究[D].华南理工大学,2012.05(16):123-126.[2]李常瑜.浅析建筑给水排水工程与节能[J].给水排水,2008.11(15):246-248.[3]曹建平,刘金辉,李寻,郑志宏.“建筑给水排水工程”课程教学实践与改革[J].东华理工大学学报(社会科学版),2010.12(27):185-187.
第五篇:浅谈农业水利灌溉现状分析及节水措施
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浅谈农业水利灌溉现状分析及节水措施
浅谈农业水利灌溉现状分析及节水措施
摘要:在农业水利中,水利灌溉作为一个重要组成部分,要充分发挥农田水利工程建设的效益,就必须提升节水灌溉能力,实现水资源的合理配置。文章对目前的现状及问题进行了分析,并提出了可行性的节水措施。
关键词:农业水利;水利灌溉;节水灌溉
中图分类号S274.2;文献标识码:A ;文章编号:
0.引言
节水农业技术体系是为了充分利用农用水资源,提高灌溉水的利用率和利用效率,使农作物达到高产高效而采取的技术措施。它是由水资源、工程、农业、管理等环节的节水技术组成的综合技术体系:科学的运用这一技术体系,可有效的提高农用水资源的整体利用率、增加单位面积和总体面积农作物的产量,提高综合效益,促进农业经济的持续稳定发展。
水资源合理开发利用技术体系。农用水资源包括地面水、地下水、土壤水和经过净化处理的可利用废水。它的合理开发利用,需要采取多项工程措施,如地上水和地下水合理开发利用技术、机井测试改造技术和多水源综合利用技术等。灌溉工程节水技术体系。灌溉工程节水技术是节水农业技术体系的核心内容,也是节水效果最显著的技术措施。主要包括低压管道灌溉技术、喷灌技术、微灌技术、渠道防渗技术、膜上灌技术和改进沟畦灌溉技术等。
1.农业水利灌溉模式分析
农业节水技术体系。农业节水技术体系主要包括蓄水保墒耕作技术、适雨种植提高作物抗旱能力的栽培技术、秸秆覆盖或地膜覆盖保墒技术、化学药剂抗早保墒与保水剂应用技术、限额灌溉及节水抗早作物品种选育技术等。节水管理技术体系。主要是建立健全各种管水组织,制定工程管理和经营管理制度,作到计划用水,优化配水,合最新【精品】范文 参考文献
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理征收水费。
1.1渠道防渗技术
渠道是我国农田灌溉的主要输水方式。但传统的土渠输水渗漏损失约占水量的50%~60%,因此,渠道防渗一直是我国发展节水灌溉的主要技术措施。按防渗材料可分为土料压实、三合土护面、砖有衬砌、混凝土衬砌、塑料薄膜防渗和沥青护面防渗等。渠道防渗技术的节水特点是:减少渠系输水过程中的水量渗漏损失,提高渠系水利用系数,提高渠道输水安全保证率,提高渠道抗冲能力,增加输水能力。
1.2喷灌技术
喷灌是喷洒灌溉的简称,它是利用专门的设备(动力机、水泵、管道等)把水加,或利用水的自然落差将有水送到灌溉地段,通过喷洒器(喷头)喷射到空中散成细小的水滴,均匀地散布进行灌溉。喷灌系统,一般包括水源工程、动力机、水泵、各种管道、喷头及控制设备等。喷灌系统分为固定式、半固定式和移动式三种:固定式喷灌系统各组成部分或者都 定不动,或者除喷头外,其它部分固定不动;半固定式喷灌系统除喷和装有喷头的支管可在地面移动外,其余部分固定不动,管片与水栓连接;移动式喷灌系统除水源(塘、井、道等)固定外,动力机、水泵、管道、喷头都可以移动。
2.农业水利灌溉中节水存在的问题
一是节水灌溉新技术、新设备推广力度小,喷、滴灌等高效节水灌溉技术目前也仅局限用于经济作物,只是作为示范工程,有待于在更大范围和更大规模推广。二是灌区和节水灌溉工程都存在不同程度的产权关系不明,管理职责不清,政事企不分,监督激励机制缺乏,管理粗放、调度不灵活等问题。三是受经济利益影响,水资源相对充足地方的农民对搞节水灌溉积极性不高。四是资金投入不够,已建灌溉工程维护资金不足、老化失修,灌溉面积及灌溉效益逐年衰减和降低,新建节水灌溉工程建设资金短缺,特别是配套资金往往不到位,达不到应有的发展规模。五是有些地方在推广先进节水技术过程中不能够因地制宜制定规划,可行性论证不够,存在针对性差的问题,致使有些节水工程不能正常发挥效益。六是节水灌溉工程设备质量参差不齐,设备不配套,标准化、系列化程度差,维修服务跟不上。很多
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工程设备因质量问题或维护维修不及时等原因,导致工程使用寿命短,损坏率高等,影响了节水灌溉技术的推广。
3.加快发展节水灌溉的措施
3.1站在可持续发展的高度,统筹考虑农业节水
目前的农业节水方式,无法根本改善缺水状况。为了抗旱保丰收和增加粮食产量,人们一方面在打更多、更深的井,另一方面节水灌溉省下的水又被用来扩大灌溉面积,并非真正意义上的资源型节水。为此,要站在可持续发展的高度,从更宏观的角度统筹考虑农业节水。因为农业节水不仅仅是一个工程问题、技术问题,而且是一个社会问题、经济问题。它涉及农业种植结构调整、农村家庭联产承包责任制经营方式、产业结构调整、种粮效益和农民的切身利益等诸多方面。这些问题都不是一个部门所能解决的。因此,需要多个部门密切配合,紧密协作,统筹考虑制约农业节水发展的各种因素,针对实际情况,制定出一套完整的切实可行的节水农业技术体系。
3.2合理规划
灌区的地面水利用包括区内拦蓄与区外引水系统,通过分析可以获得多年的可供水资源过程。灌区地下潜水层可视为一个调节水库,其补给量包括降雨补给,渠道、排水沟渗漏补给,区外地下水侧向补给,区内地下水越层补给以及人工回灌等;其消耗量包括蒸发、出流与开采。两种水源统一调度,可按区域均衡法或地下水非稳定流方法进行均衡分析;在一定的开采布局条件下,以确定合理的开采强度,或在一定开采强度下确定地表水对地下水的补给量及相应的补给区域,或根据补给方式和开采强度确定区域内开采布局。在冲积平原或河流的中下游,地下水位较高,外引水源可靠性低时,当然要发展井灌,以井补渠;若地下水严重超采,就要减少用水或统一控制上游引水,修建当地蓄水工程,利用河流水源引水存蓄或回灌地下水。即使在一个灌区内,地面水、地下水的动态规律也不同,或者上游井渠结合,以渠为主,下游井渠结合,以井为主。
3.3建立农业节水补助资金制度,加大农业节水投资力度
现行的农业节水工程投资主要靠集体出资,农民筹资,国家补助建设。工程一次性投资较大,国家补助资金却很少,大部分资金需要
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农民自筹解决。而大部分地方群众还不富裕,很难拿出更多的钱来搞农业节水工程。因此,各级政府要把农业节水工作纳人重要议事日程,形成一种制度,从政策、资金等方面加大扶持力度,从而确立农业节水的重要性,引导全社会都来关心水、爱惜水、保护水。
3.4搞好中低产田节水灌溉
选择适当的节水灌溉技术,因地制宜的制定发展规划,切忌盲目引进,盲目搞不适合当地推广的“样板工程”。中低产田改造已列为今后农业的主攻方向,向中低产田要效益,扩大节水灌溉面积。对盐碱地搞好以水冲盐、以水压碱和土壤改良,研究制定适宜的冲洗定额和节水技术措施。
4.结论
总之,节水农业技术体系是一个综合性很强的体系,它涉及多学科技术领域,其实质是解决农业用水和农作物需水及单位水量产生的粮食产量和价值。这个体系以农业节水为中心,以充分利用有限的水资源,提高水的利用率和利用效率,实现农作物高产高效为目的。
【参考文献】
[1]孟小涛,王春生.浅析农业水利灌溉模式与节水技术措施[J].中国西部科技,2009.6.[2]杨芬,蔚富生,郝志华.山西农业灌溉节水对策探讨[J].山西农业科学,2004,3.[3]金桂国.农业节水灌溉现状与发展对策探讨[J].黑龙江科技信息,2010.9.------------最新【精品】范文