水資源論證中生活建設項目用水合理性分析

李冬梅,魯云龍,許春生

(吉林省水文水資源局通化分局,吉林通化134000)

生活建設項目的取用水合理性分析在區域水資源規劃、配置及相關產品政策分析、用水水平評判、節水潛力分析等方面與工業類建設項目有類似之處,本文僅介紹其有別于工業類建設項目的部分。生活建設項目一般為集中式供水項目,即自來水廠。統一供給居民生活用水、工業用水、公共設施用水及其他用水。在水資源論證中常見的是城市自來水廠項目,其取用水合理性應根據城市的地理位置、水資源狀況、城市性質和規模、產業結構、國民經濟發展和居民生活水平、工業回用水率等因素確定。

1 城市生活用水概述

城市生活用水分為兩大類:居民住宅用水和城市公共用水。居民住宅用水為居民家庭的日常生活用水,包括居民的飲用、烹調、洗滌、清潔、沖廁、洗澡等用水。公共用水包括賓館、飯店、醫院、科研機構、學校、機關、辦公樓、商業、娛樂場所、公共浴室等公共設施用水量,以及交通設施用水、倉儲用水、市政設施用水、澆灑道路用水、綠化用水、消防用水、特殊用水(軍營、軍事設施、監獄等)等用水量,包括工礦企業和大型公共設施自備水源的生活用水量。但不包括補充域區河道、湖泊、池塘以及保持景觀和水體自凈能力的用水,該項目用水歸為環境用水。環境用水一般為河道內用水,不進入供水管網系統,一般單獨計算。

1.1 城市生活用水的組成和特點

根據有關調查資料,我國城鎮居民生活用水中沖廁用水所占比重最大,約占家庭總用水量的30%,其次為洗澡、烹飪(含飲用、洗碗)用水,各約占20%,洗衣用水超過10%,其他為清潔用水等。城鎮公共用水包羅萬象,機關、學校、醫院是主要的用水大戶,也是節水工作的重點對象。

城鎮生活用水有如下特點:

1)用水量增長較快。其增長率大于工業用水增長率。

2)用水量時程變化較大。季節、溫度變化對用水量影響較大。由于城鎮居民每日在工作單位、住宅分別滯留,使得其供水小時變化系數較大。除節假日用水有增加外,日變化系數波動較小。

3)供水保證率要求高:一般要求95%以上。

4)對水質要求高:一般均為自來水或自備水(地下水)。

5)水量浪費嚴重:節水意識差,“跑冒滴漏”現象普遍可見,尤其是公共設施用水管理不善。

6)生活污水水質污染程度小于工業廢水,但污水排放量呈逐年增長。

1.2 影響因素

在水源及供水設施能力基本滿足城鎮用水需求的情況下,影響城鎮生活用水的主要因素有:

1)氣候、氣溫變化。夏天比冬天用水量大,氣溫較高時用水量也較大。

2)用水習慣。南方居民一般用水比北方居民多,缺水地區居民普遍的節水意識也高一些,用水量也較少。

3)經濟狀況和水費給付辦法。經濟狀況較好的單位和居民較少考慮水費的因素,設分戶水表計量比設總表計量用水要省。

4)房屋衛生設施(器具)及用水設備的完善程度。除了便器、洗滌盆、沐浴設備外,還包括家用洗衣機、洗碗機等,這在相當程度上影響用水量。

5)供水水壓、水質。水壓高會造成漏耗水的增加,水壓不足,用水受限制,用水量會減少;水質不好,會使使用者產生厭惡感,導致用水量減少。

6)城市性質和規模。省會城市、旅游城鎮公共用水量大于一般城鎮的公共用水量,城鎮規模越大,流動人口越多,公共用水量越大。

7)節水意識和節水水平。一般認為城鎮浪費的水量占總供水量的10%以上,節水工作開展較好較深入的城鎮人們的節水意識較高,浪費的水量也較少。

1.3 發展趨勢

1)隨著城鎮化進程的發展,城鎮數量、規模、人口均將持續增長,城鎮生活的用水量的增長將會持續下去。

2)由于近年居民住房衛生設施條件的逐步改善和生活水平的提高,居民住宅用水量的增長速度和幅度較大,但在未來其增長會趨于平緩。

3)隨著第三工業特別是商貿服務業的發展,公共建設的用水量會較快增長。

4)因城市市政建設發展較快,用于公共衛生、澆灑道路、園林綠化用水量亦將增長。

5)節水型城市的建設工作將深入開展,用水浪費嚴重的現象會得到遏制。

6)隨著城鎮生活用水量的增長,生活污水排放量也同步增長,污水處理設施的建設投資和運行費用亦將隨之增加。

2 生活用水考核評價指標

目前對生活用水考核評價,尚無統一的考核評價指標。但GBJ 15—88《建筑給水排水設計規范》(1997年版)、BJ 13—88《室外給水設計 規范》(1997年版)、GB 50282—98《城市給水工程規劃規范》等規范中的有關生活用水計算規定能給建設項目生活用水合理性分析指標選擇計算提供參考。例如對居民生活用水,可選擇人均生活日用新水量,排水量,自來水供水率,供水保證率,月內人均超計劃用水量,水質指標合格率等計算指標。

3 生活用水合理性分析

根據項目業主提供的資料情況,用水合理性采用不同分析方法:一是項目業主未提供詳細的需水量預測依據,在論證時,要采用單位人口綜合用水量預測法、分析預測法、年遞增率法等至少兩種方法進行需水量預測。二是項目業主提供了需水量預測依據,主要論證采用的預測指標是否符合有關規劃,用水預測指標是否合理。

在論證時應注意以下幾個方面:

(1)生活用水不同于工業、農業用水,不能片面認為用水指標越低越合理。隨著城市化進程的加快、居民生活水平的提高,居民家庭生活用水、城市公共用水應該呈現一定的合理的增長。

(2)在確定預測用水指標時,對有關規范確定的選用指標,要結合當地的水資源狀況、現狀用水情況、用水習慣、用水歷史變化等合理確定。

(3)自來水廠項目對城市來說,大都是在原有供水系統的基礎上新增供水,所以在用水合理性論證中必須對現狀供水情況作深入的調查分析。調查包括評價區域內供水量、供水途徑、用水人口數量、用水定額等相關情況。

4 節水措施

4.1 降低供水企業的內部損耗

自來水的生產及供應的節水主要從兩個方面著手:一是生產環節,二是取水、輸水環節。全國各類城市供水企業中,只有很少供水企業能達到管網損失率小于7.8%～8.5%的奮斗目標。如果考慮到原水取水平均的損耗為2%左右,生產自用水按消耗最小值4%計,再考慮到配水管網損耗在20%左右,從原水到售水的綜合損耗高達26%或以上。城鎮供水企業節水的推進如能順利實施,其產生的成果將是巨大的。

目前,相當部分的水廠生產自用水(加藥系統溶藥用水及濾池反沖洗水)沒有回收,其中濾池反沖洗用水量是水廠自用水的主要組成部分,可調節范圍較大,是水廠節水的主要對象。目前水廠普遍采用兩種濾池沖洗方式,并高速水流反沖洗和氣水反沖洗,根據計算可知:氣水反沖洗方式的耗水量比單獨水沖洗方式可節水約46%。水廠生產用水節約的另一個主要途徑是濾池反沖洗用水的回收與利用。濾池反沖洗水中所含的污染物主要是砂粒等大顆粒的無機雜質和少量細菌,常用的回收措施是設立回收管道及水池,在反沖洗水經過一定的沉淀停留時間后,用于廠區內外的綠化、澆灑、洗車或消防等;當濾池反沖洗用水量較大時,可考慮利用回收清水作為濾池的反沖洗用水,循環利用。按濾池反沖洗用水量占水廠自用水大部分可以回收利用,按50%的保守回收率估計,沖洗水的27%是可回用的,即回用量占水廠自用水的13%。以上兩項合計為水廠自用水量的36%,依據水廠自用水量占供水量的8%的平均水平估計,水廠自用水的節水潛力約為供水量的3%。

4.2 減少供水管網的損耗水量

長期以來,我國供水行業的管網漏失率一直居高不下,部分城市高達20%以上。如果再計入過去一直由用戶承擔的部分,漏失水量更加驚人。城市供水企業近年在廣大用戶的強烈要求下開始實行抄表到戶,原先由用戶承擔的單元表后的地下管道、室內立管和水箱的漏損立即轉由供水企業承擔。根據對某市數棟居民樓的調查,單元總水表與住戶分水表之間的差額最少為7%,戶表與原單元表之間的漏損率一般為15%～25%,該部分損失后都將算在自來水公司的管網漏失中。

1)對城市管網,應加強管網的維修管理和漏水監測,積極研究開發檢漏、補漏、堵漏新技術,完善管網檢漏技術,對嚴重老化、材質差的管道及時進行更新改造。

2)對城鎮生活用水大戶進行水平衡測試,及時發現內部管網跑、冒、滴、漏現象,并采取措施。

3)加強供水調度,控制管網服務壓力,降低管網爆管事故率。

4.3 加強計劃用水和定額管理

1)加強計劃用水量較大的機關事業單位和商業文化機構等非工業用水戶計劃用水管理。通過水平衡測試,分類制定科學合理的用水定額。及時修訂,逐步擴大計劃用水和定額管理制度的實施范圍。

2)在高等院校和寄宿性中學學生公寓安裝水表,對學生生活用水進行計量;對景觀、綠化、道路用水要實施用水計量。

3)有計劃地、合理地、穩妥地調整水價,加強對超定額用水的加價收費,實行階梯式水價收費制度,運用經濟杠桿促進節約用水,保護水資源。

4)全面推廣使用節水型器具。依靠科技進步研制、開發節水的新技術和新產品,推廣優質高效、性價比高的節水器具。引導居民盡快淘汰現有住房中不符合節水標準的生活用水器具;對政府機關、商場賓館等公共建筑制定推行節水型器具的強制性法規。

5)加大城市中水回用力度。“中水”一詞源于日本,主要是指城市污水經處理后達到一定的水質標準,可在一定范圍內重復使用的非飲用的雜用水,其水質介于上水與下水水質之間,中水回用是水資源有效利用的形式之一。中水主要用于綠地、樹木澆灌、道路清潔、車輛沖洗、基建施工、廁所沖洗、噴水池以及可以接受其水質標準的其他用水。

6)提供城鎮公共生活用水效率。提高城鎮生活用水大戶如清洗車輛、浴場等的用水重復利用率,同時加強城鎮生活用水(如空調)中的冷卻塔運行管理,提高冷卻水循環率。