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第八章节水

P254-309第8章节水理论与再生水回用

8.1节约用水的内涵和潜力分析

"节约用水"的英文是：

“WaterConservation”，有“水资源保护、守恒与节约”的含义。

我国对于节约用水的内涵有多种不同的解释，具有代表性的定义是：

在合理的生产力布局与生产组织前提下，实现一定的社会经济目标和社会经济的可持续发展，通过采用多种措施，对有限的水资源进行合理分配与可持续利用（其中也包括节省用水量）。

20世纪70-80年代，美国内务部、水资源委员会、土木工程师协会从不同角度解释与说明节约用水。

美国内务部（1978）将节约用水定义为：

有效利用水资源，供水设施与供水系统布局合理，减少需水量;1979年又提出：

减少水的使用量，减少水的浪费与损失，增加水的重复利用和回用。

美国水资源委员会（1978）认为：

节约用水是减少需水量，调整需水时间，改善供水系统管理水平，增加可利用水量。

1983年美国政府对节约

用水的内涵重新给予说明：

“减少需水量，提高水的使用效率并减少水的损失和浪费，为了合理用水改进土地管理技术，增加可供水量”。

2010年城市节水规划将节约用水的涵义概括为:

1）精心管理和保护水资源，使之免受污染。

2）合理开发和利用水资源。

调整用水结构，加强用水规划，改进用水工艺，

建立科学的用水体系。

3）推广用水新工艺和节水新技术，高效地使用水资源。

4）建立保水、产水、用水、排水等方面的相应的法规体系，加强管理力度

和科技投人，扩大节水效果。

其核心意义为：

在合理的生产力布局与生产组织的前提下，通过多种技术

措施和管理手段，对有限的水资源进行合理的分配与优化利用，以满足人类社

会、经济不断发展的需要。

节水型社会注重使用有限的水资源发挥更大的社会经济效益，创造更良好的物质财富和良好的生态效益，即以最小的人力、物力、资金投入以及最少水量来满足人类的生活、社会经济的发展和生态环境的保护。

节水政策包括多个方面，其中制定科学合理的水价和建立水资源价格体系是节水政策的核心内容。

合理的水资源价格，是对水资源进行经济管理的重要手段之一，也是水利工程单位实行商品化经营管理，将水利工程单位办成企业的基本条件。

目前，我国水资源价格的定价太低是最突出的问题，价格不能反映成本和供求关系，也不能反映水资源价值，供水水价核定不含水资源本身的价值。

尽管正在探索合理有效的办法，如:

新水新价、季节差价、行业差价、基本水价与计量水价等，但要使价格真正起到经济管理的杠杆作用仍然步履艰难。

此外，由于水资源功

用繁多，完整的水资源价格体系还没有形成。

正是由于定价太低，价格杠杆动力作用低效或无效，节约用水成为一句空话。

建立合理的、有利于节水的收费制度，引导居民节约用水、科学用水。

提倡生活用水一水多用，积极采用分质供水，改进用水设备。

不断推进工业节水技术改造，改革落后的工艺与设备，采用循环用水与污水再生回用技术措施，建立节水型工业，提高工业用水重复利用率。

推广现代化的农业灌溉方法，建立完善的节水灌溉制度。

逐步走向节水型社会，是解决21世纪水资源短缺的一项长期战略措施。

特别是当人类花费了大量的人力、物力、财力而只能获得少量的可利用水量的时候，节水就变得越来越现实、迫切、有效益。

节水与不同社会发展时期的经济、技术条件以及人门的水资源意识密切相关。

目前，中国的水资源节水潜力主要是农业节水、工业节水和生活节水三个方面。

1·农业节水潜力

我国农业灌溉长期沿袭旧的灌溉制度与方法，采用输水渠系大水漫灌。

现有灌溉水量超过农作物合理灌溉水量的0.5~1.5倍以上，灌溉水的有效利用率仅40%~50%，干旱地区地表渠系利用系数不足0.4。

我国现有喷、滴灌面积仅占全国灌溉面积的1.5%，而美国为40%，前苏联为47%。

灌溉工程的输水损失量是灌溉用水损失的主要部分，绝大部分消耗于渠系渗漏，由于工程、技术、管理等原因，各国各地的损失差异较大。

美国输水损失量约占引水量的22%，日本占39%，巴基斯坦占42%，前苏联占50%，我国引黄地区平均输水损失较高达67%，渠系水利用系数仅0.33。

针对输水渠道无衬砌和工程老化失修的状况，采用渠道防渗措施和管道输水方式，可以减少水量的沿程损失，提高渠系水利用率。

据研究，浆砌防渗可减少水分损失50%~60%，混凝土和塑料膜防渗可减少水分损失67%~74%，管道输水可减少水分损失82%~86%。

华北地区推广低压管道输水，推广面积为200万hm2，约占全国的75%，据1989年统计，该范围内水的有效利用系数在0.9以上，累计节水40亿m3。

改善灌溉方式是农业节水的另一主要途径。

畦灌等常规灌溉方法是在土壤

水分降低到一定程度时，向农田进行人工补水以增加土壤蓄水量，这种方法造

成灌前土壤干燥，灌水时表土水分饱和，使根层土壤水分不能连续保持在适宜状态。

喷灌似自然降水，通过作物向土壤补水，同时可调节空气和土壤的湿度。

滴灌以少量水不断供给，湿润作物根区层土壤，达到节水增产的目的。

根据经验，改变大水漫灌为小畦或长畦分段灌溉，可节省水量20%~25%。

喷灌和滴灌分别比渠灌省水30%~50%和50%~70%。

21世纪，在我国北方地区，大力推广喷灌、滴灌等节水灌溉技术。

按喷灌比渠灌节水40%计算，每10O万hm2农田可节水33.6亿m3。

若同时对灌区进行渠道防渗处理，则北方地区每10O万hm2农田可节水48亿m3，约占目前农田灌溉总用水量的57%。

据估算，全国农业灌溉水科用率若从0.5提高到0.7，可节水1000~120O亿m3，节水潜力可观。

2·工业节水潜力

据统计，1990年我国工业用水量约500亿m3，重复利用率平均50%。

除青岛、大连、北京等城市工业用水重复利用率达70%以上，大量城市在30%~40%。

中小城市更低。

而日本、美国工业用水重复利用率达75%以上。

工业节水潜力涉及到不同地区或城市诸多因素。

如当地的气候、工业结构、工业设备条件、资金投入、经济效益、水价及管理水平等。

由于生产设备陈旧、工艺落后、工业结构中新技术产业比重小，全国大多数城市的工业用水仍存在严重浪费现象。

我国几乎所有工业部门的单位产品耗能平均高于西方国家30%~50%。

每生产1美元国民生产总值所耗费的能源为法国的5倍，美国的2.1倍，巴西的3.8倍，日本的4.4倍。

我国年消耗能量与日本相当，总产值却只有日本的1/6。

因此，工业节水潜力的分析，应根据具体情况，确定科学合理的工业用水定额，并与现状用水进行比较，从而得出一个地区或一个城市各工业部门的节水潜力。

3.城市生活用水节水潜力

城市生活用水水平与城市规模、水源条件、生活环境、生活习惯、经济条件和气候条件等因素有关。

据世界一些主要大城市生活用水量统计，人均日用水量的较低标准为100~200L/（人·d），一般标准为300L/（人·d），最高标准达600L/（人·d）以上。

前苏联居民1975年人均日用水量为437L/（人·d），美国自来水系统1980年人均日用水量为732L/（人·d），日本居民人均日用水量为298L/（人·d）。

现阶段我国城市生活用水的水平较低，1994年对全国535个城市的用水量统计，城市人均生活日用水量为199.4L/（人·d），县、镇人均生活日用水量为50-70L/（人·d）。

由于管理不善和水价不合理，浪费现象严重。

大城市一些高级宾馆人均日用水量高达2000L，北京市大专院校人口不足城区的1%，用水量却占全市生活用水的11%，人均日用水量443L。

据有关部门的分析预测，如采取节水措施，强化推行节水卫生器具;对大型公共设施的中水回用率与生活用水总量的比例适当加以约束;结合新建生活区或开发区包括高科技园区和工业园区的建设，力争同期实施分质供水管道工程以为今后利用中水冲洗厕所、浇酒绿地、冲洗道路及消防留有余地;同时辅之以水价调整，充分发挥经济杠杆作用，提高全社会对水资源价值的认识，将可在现有基础上节约城市生活用水量1/3~1/2。

8.2城市节水

8.2.1城市用水量定额

1·城市用水量组成

城市用水量包括综合生活用水、工业企业生产用水与工作人员生活用水、消防用水和浇洒道路和绿地用水等。

其中综合生活用水包括居民生活用水和公共建筑用水。

居民生活用水量与当地国民经济和社会发展相适应，同时受水资源充沛程度、给水工程发展条件的限制。

工业企业生产用水量与生产工艺密切相关。

工业企业内工作人员的生活用水量，包括淋浴用水量，取决于车间工作条件和卫生特征等。

消防用水量根据城市人口规模、建筑物耐火等级、火灾延续时间等因素综合考虑。

浇洒道路和绿地用水量，决定于城市路面、绿化品种与面积、气候及土壤等条件。

2·城市用水定额的制定

城市用水定额是在一定期限内，一定约束条件下，在一定的范围内以一定核算单元所规定的用水水量限额（数额）。

它是人为规定的一种考核指标或衡量尺度，通常反映这种考核指标的平均先进水平。

用水定额是合理编制用水计划、实现科学管理的基础，其次也为城市制定供水或节水规划提供可靠依据，有利于预测用水量、缓解供需矛盾，有利于促进节水指标体系的进一步完善，有利于节水行政、经济管理决策及节水政策的落实。

城市用水定额可根据城市用水量的组成划分，主要有工业用水定额、居民生活用水定额、综合生活用水定额（包括公共建筑用水定额）、浇洒道路和绿地用水定额等。

在城市用水量中，工业用水往往占有很大的比例，因此，我国对工业用水定额研究较多。

在工业企业范围内制定的工业用水定额，称为企业用水定额，其中以企业实际用水情况及统计资料为基础制定的定额，称为企业用水基础定额;根据相应的用水基础定额，考虑相应条件下水的供需关系与计划节水要求制定的定额，称为企业用水计划定额。

在行业范围内，以同类企业用水基础定额为基础统二制定的工业用水定额，称为行业用水定额。

由于企业用水基础定额和行业用水定额是一种绝对的经济效果指标，因此它们是衡量地区、工业行业与企业用水（节水）水平的主要考核指标，是进行工业用水（节水）情况横向、纵向比较的统一尺度。

（1）用水定额制定的原则用水定额作为一种标准，是经济、技术、科学及管理等社会实践中，对重复性事物和概念通过制定、发布和实施标准达到统一，以获得最佳秩序和社会效益。

由此，用水定额要体现其科学性、先进性、法规性和经济合理性。

所谓科学性，就是对所考察的事物进行实事求是的科学分析、验证并对客观规律作出正确的判断的过程。

随着科学技术的发展，生产与管理过程日趋精密和量化，数据标准的制定离不开现代科学技术知识和数学工具，尤其是数理统计法和计算机技术等。

所谓先进性，它要求结合城市实际情况，从社会的全局和长远利益出发，通过标准化协调各部门某方面的经济活动以谋求最佳的秩序和社会经济利益。

为此，用水定额应体现节水的先进性。

所谓法规性，表现为标准是经有关方面协调一致，经主管部门批准，以特定形式发布并必须严格遵守的一种准则或依据。

所谓经济合理性，是指除涉及安全、卫生和环境保护以及国防尖端技术等直接关系到大众人身安全、健康和国家整体利益外，用水定额一般应以讲求最佳社会经济效益为目标。

对于国家行业标准，要体现最大的社会经济总体效益。

对于企业标准，除主要考虑企业的经济效益外，也应考虑社会的全局利益。

（2）用水定额制定的程序

1）必须从适应目前我国用水与节水管理的体制和需要出发，实行以统一领导、分级管理为原则的定额制订和管理体系，充分发挥主管部门和分管部门的作用。

2）要培训专门的业务人员，进行详细的调查、搜集资料工作。

围绕定额制订的有关问题，了解熟悉各方面的情况，掌握第一手材料。

主要资料包括，现行的关于用水方面的标准、规程、规范和有关技术文件，如国家、部委等国家行业标准和一些相关的地方标准，以及国家关于能源管理、计算、考核的标准等;原有和现行的用水定额标准，同时要调查和了解其他地方的经验和做法，调查一些重点用水单位近几年来生产及用水方面的情