方先金
(北京市市政工程科學技術研究所,北京市西城區大帽胡同號,100035,中國)
我國是一個水資源貧乏的國家,人均水資源擁有量只有2200m3,僅為世界平均水平的1/4,在世界銀行連續統計的153個國家中居第88位。同時,我國水資源在時間和地區分布上很不平衡,南方多北方少,北方大部分地區人均水資源擁有量低於聯合國可持續發展委員會確定的1750m3用水緊張線,其中9個地區低於500m3的嚴重缺水線。水資源短缺已成為制約我國經濟和社會發展的重要因素。
1水資源可持續利用面臨的問題
1.1水資源總量緊缺
50年來,全國用水總量從1949年的1000多億m3增加到1997年的5566億m3,其中農業用水佔75.3%,工業用水佔20.2%,城鎮生活用水佔4.5%,人均綜合年用水量從不足200m3增加到458m3。目前,全國每年缺水近400億m3,其中,農業缺水300億m3,因旱致災,年均減少糧食200多億千克;城市和工業缺水60億m3,影響工業產值2300多億元,全國668座城市有400多座缺水,有110個城市嚴重缺水。特別是1999年以來,我國北方地區持續乾旱,給工農業生產造成較大的影響,也給城市、農村居民生活用水造成很大的困難。2001年6月上旬旱情最為嚴重時,全國受旱面積一度達到4.2億畝(1畝=100m2),由於持續乾旱,水源不足,造成城鄉人民生活用水緊張,有2198萬城鎮人口和3300萬農村人口及1450萬頭大牲畜發生飲水困難。天津、長春、大連、青島、唐山和煙台等大中城市已受到水資源短缺的嚴重威脅,許多水庫、河流出現從來沒有過的斷流和乾枯。今後隨著人口的增長、生活水平的提高、城市化的加快,水資源供需矛盾將更加突出,據預測,我國用水高峰將在2030年前後出現,2030年我國人口將達到16億人,糧食總產量需達到7億t,年用水總量為7000億~8000億m3,全國每年缺水將在700億m3左右。
氣候變化對我國水資源可利用量也產生了負面影響。據1950~1997年的降水和氣溫資料分析,我國近20年來呈現北旱南澇的局面。20世紀80年代華北地區持續偏旱,京津地區、海灤河流域、山東半島10年平均降水量偏少10%~15%。進入20世紀90年代,黃河中上游地區、漢江流域、淮河上游、四川盆地的8年平均降水量偏少約5%~10%,黃河花園口的天然來水量初步估計偏少約20%,海灤河和淮河的年徑流量也都明顯偏少。北方缺水地區持續枯水年份的出現,以及黃河、淮河、海河與漢江同時遭遇枯水年份等不利因素的影響,加劇了北方水資源供需失衡的矛盾。據相關研究,未來50年由於人類活動產生的溫室效應,全球年平均氣溫可能升高,氣溫升高將使地表蒸發量提高,水資源量將相應減少。
1.2水資源分布不均
我國水資源在時間和空間分布上很不平衡。長江流域及其以南地區國土面積只佔全國的36.5%,其水資源量佔全國的81%;黃淮海流域人口、糧食產量和國內生產總值都佔全國的1/3左右,但其多年平均水資源僅佔全國的7.2%。受季風氣候的影響,各地的降水量年內分配極不均勻,大部分地區每年汛期4個月的降水量佔全年降水總量的70%左右,很容易形成春旱夏澇。水資源在時間和空間分布上不平衡給水資源充分利用帶來了一定的難度。
1.3水資源浪費嚴重
我國一方面水資源嚴重短缺,另一方面卻浪費嚴重。長期以來,「以需定供」的水資源非可持續利用模式是造成水資源短缺的人為原因。盲目發展第一、第二產業,特別是片面追求糧食增產和重工業的發展,造成產業結構的不合理,水資源利用效率偏低,使本來就緊缺的水資源問題更加嚴重。
目前,我國農田灌溉面積中渠灌面積佔75%左右,而渠系損失約為50%,農田蒸發損失約為17%,實際利用量僅有33%左右。由於大多數地方採用傳統的灌溉模式,每畝實際灌水量達到450~500m3,超過了實際需水量的1倍左右,浪費極為嚴重。我國主要依靠降水的旱作耕地面積約12億畝,其中70%分布在降水量250~600mm的北方地區,由於蓄水和保水等基礎設施不足,農田對自然降水的利用率僅為56%左右。按最新統計估算,我國農田灌溉用水的利用率僅有1.0kg/m3,旱作耕地的水分利用效率為0.60~0.75kg/m3,全國農業用水的平均效率為0.8kg/m3,綜合經濟效益為0.2美元/m3,而以色列已超過1美元/m3,差距十分明顯。現階段我國農業水資源利用不符合水資源可持續利用的要求。
我國工業用水效率總體水平仍然較低,2001年我國萬元工業產值取水量為90m3,約為發達國家的3~7倍;工業用水重復利用率約為52%,遠低於發達國家80%的水平。2000年全國城市人均生活用水量達220.2L/d,遠高於發達國家的人均生活用水量。社會各界的水憂意識不強,浪費水資源的現象仍很嚴重,這說明節水措施尚未有效落實,節約用水的技術和管理水平不高。近十年來,我國根據經濟可持續發展戰略對經濟結構調整雖已初見成效,但水資源消耗利用模式尚未發生實質性變化。
1.4水污染形勢嚴峻
目前我國污水處理率還較低,大量的城市和生活污水未經處理直接排入江河湖庫水域,使全國大部分水域和近50%的重點城鎮的集中飲用水水源受到不同程度的污染,其中水污染比較嚴重的城鎮98個,主要分布在三河三湖流域。由於水污染一些水源被迫停止使用,尋找新的水源,從而加劇了城市缺水。水污染還影響到供水水質,損害居民的身體健康。目前,全國水土流失面積356km2,占國土面積的37%。全國地下水多年平均超采74億,已形成164個地下水超采區,部分地區出現地面沉降,海水入侵等問題。許多重要河流、湖泊污染嚴重,由於污染而引發的水事矛盾不斷增加。水污染嚴重影響我國的水資源可持續利用,影響我國經濟社會的可持續發展。
2實現我國水資源可持續利用應採取的措施
我國政府十分重視水資源可持續利用,明確指出:水資源可持續利用是我國經濟社會發展的戰略問題。多年來,針對我國水資源特點和水資源利用中存在的問題,採取了一系列措施來保證水資源的可持續利用。
2.1合理利用水資源
我國水資源可持續利用的根本出路在於堅持可持續發展戰略,變「以需定供」的傳統開發模式為「量水而行、以水定需」的水資源可持續利用的模式。立足於可利用水資源的保護和合理利用,根據水資源承載能力,確定經濟社會發展結構,確保各種水域的可持續利用,對經濟結構進行戰略調整,在水資源充裕和緊缺地區採用不同的經濟結構。大力發展節水、省能、高附加值的高新技術產業和服務業。根據我國水資源的時空分布特點合理發展農業,採取必要的退耕還林,使生態系統得到改善,保證水資源的供需平衡。
2.2合理調配水資源
根據我國降水年內分布不均的特點,應修建大量的蓄水設施,以充分利用水資源。目前,全國共建水庫8.5萬座,使年供水能力大大提高。蓄水設施一方面能將雨季多餘降水貯存起來,供乾旱季節使用。另一方面可以減少洪水災害,保證經濟的發展。在地域上,我國的水資源南多北少,南方水資源充裕,北方水資源嚴重不足。南水北調工程是解決我國北方地區水資源缺水矛盾,實現水資源合理配置的重大戰略工程。南水北調東、中、西三條線路將與長江、黃河和海河相互聯接,形成水資源合理配置的總體格局,達到南北調配、東西互濟的水資源配置目標。三條調水線路年調水總量380億~480億m3,可基本改變我國黃淮海地區水資源嚴重短缺的狀況,保證我國水資源總體上可持續利用。
2.3大力開展節水工作
我國歷來重視節約用水工作,20多年前,國家就提出了要實行開源與節流並重的方針,認真開展了節約用水工作,並制定了一系列節約用水的法規和標准,建立了節約用水的管理制度,也形成了比較健全的管理體制,城市節約用水工作取得了一定的成績,到2000年全國設市城市累計節約用水300多億m3,使近5年來城市用水總量基本無增長,改變了城市用水量隨經濟發展同步增長的趨勢。但是,目前我國農業用水利用率還較低、工業萬元產值用水量和城市居民日平均用水量還較高,節水的潛力還較大。在農業方面,應發展和推廣農業節水技術,減少農田的深層滲漏和地表流失量,減少單位面積的用水量,減少田間和輸水過程中的蒸發和蒸騰量,提高灌溉和降水的水分利用效率,不斷提高單位水資源的產量和效益。在工業節水方面,應在調整工業生產結構的同時,改進生產工藝,提高用水重復率,減少萬元工業產值的用水量。為了保證節水工作,要制定和完善相關的政策法規,建立一套符合市場經濟原則的體制和機制,對現有水價偏低進行改革,建立水資源的宏觀控制和微觀定額體系,形成總量控制與定額管理相結合的水資源管理體制。
2.4大力發展污水處理和再生回用工作
水污染加劇了我國水資源短缺形勢,直接威脅著飲用水的安全和人民的健康,影響到工農業生產和農作物安全,造成的經濟損失約為國民生產總值的1.5%~3%。水污染已成為不亞於洪災、旱災甚至更為嚴重的災害。水污染早在20世紀70年代已經顯現出來,但沒有引起足夠的注意,採取的措施不夠恰當有力,因此出現了今天的嚴重局面。如再不及時採取有效對策,將嚴重影響我國水資源可持續利用。長期以來採用的以末端治理、達標排放為主的工業污染控制戰略,已被國內外經驗證明是耗資大、效果差、不符合可持續發展的戰略。應大力推行以清潔生產為代表的污染預防戰略,淘汰物耗能耗高、用水量大、技術落後的產品和工藝,在工業生產過程中提高水資源利用率,削減污染排放量。對於工業和城市生活排水造成的點源污染,應大力發展污水處理工程,使我國的污水處理率在2000年34.3%的基礎上進一步提高。對於面污染源包括各種無組織、大面積排放的污染源,如含化肥、農葯的農田徑流,畜禽養殖業排放的廢水、廢物等,其控制應與生態農業、生態農村的建設相結合,通過合理使用化肥、農葯以及充分利用農村各種廢棄物和畜禽養殖業的廢水,將面源污染減少至最小。應積極開展污水資源化再利用工作,提高污水再生回用率。
3污水再生回用是實現水資源可持續利用的有效途徑
污水再生回用是經濟可靠的開源節流措施,與跨流域調水、海水淡化、雨水蓄用等開源措施相比,污水再生回用具有經濟性和可靠性。人類使用過的水,污染雜質只佔0.1%左右,比海水3.5%少得多,其餘絕大部分是可再用的清水。跨流域調水和雨水蓄用工程投資較大,並需投入大量資金控制水體進一步污染,跨流域調水還會對現有的生態系統產生影響。在我國現有經濟條件下,跨流域調水和雨水蓄用只能逐步進行。污水再生回用的本質是實行循環用水和分質用水,將污水經再生後回用到水質要求較低的用戶。隨著工業化的加速發展,人們生活水平不斷提高,水污染范圍也在擴大、污染程度加深,社會經濟發展和環境污染之間形成一對尖銳的矛盾。發展污水再生回用、減少廢水排放量是解決環境問題最有力的措施。另外,為滿足用戶的需要,再生水必須符合相應的水質標准,為此,需對污水處理廠二級出水進行深度處理,從而減少了污染物總量,減輕了廢水對環境的壓力。
污水再生回用應嚴格按回用對象和目的控制回用水水質,以確保回用水的安全性。為此,我國制定了一系列相關回用標准。如生活污水經二級處理後能夠達到《污水綜合排放標准》,但不能作為生活雜用水或工農業用水;若考慮回用,必須進一步處理。當污水回用於農田灌溉,水質指標應該滿足《農田灌溉水水質標准》;當污水回用於城市景觀,水質指標應該滿足《再生水回用於景觀水體的水質標准》;當污水回用於城市生活雜用,水質指標應該達到《生活雜用水水質標准》;工業污水回用水質指標應該滿足相應的工業用水標准等。
城市供水量的80%變為污水排入城市下水道,收集起來再生處理後,70%可以安全回用;二者合計,約城市供水量的56%可以轉變成再生水,返回到城市水質要求較低的用戶,替換出等量的清潔水,相應地增加城市一半以上的供水量。廢水是一種非常寶貴的資源,挖潛能力巨大。我國2000年全國污水排放量為620m3,這是很大的再生水資源。污水再生回用立足於自有水資源增加城市供水量,是實現水資源持續利用的有效措施。污水再生回用能有效地緩解城市水資源短缺。
為了保證水資源可持續利用,支持經濟可持續發展,針對我國水資源存在的問題,近十多年來,通過國家科技攻關,以及缺水城市為解決水污染和水資源短缺做出的努力,國內已經建成一批不同工藝、不同回用對象的城市污水回用示範工程。表1列出了華北地區部分城市污水回用工程情況統計結果。目前我國污水回用工程主要回用對象為污水處理廠內部用水、市政雜用、河道補水、綠化、工業用水等,尚未回用於地下回灌和飲用水源。北京市2001年完成的高碑店污水處理廠出水回用工程是我國目前最大的污水再生回用工程。大量的污水回用工程實踐表明:污水再生回用是解決水資源可持續利用的有效途徑。
表1華北地區部分城市污水回用情況單位:萬m3/d
4我國污水再生回用最大工程
4.1工程概況
高碑店污水處理廠回用工程是目前我國最大污水再生回用工程,該工程於1999年3月至8月完成該項目的前期研究工作,並完成了可行性研究,1999年10月完成項目立項和審批;2000年1月完成該工程的初步設計和審批工作,2月完成施工圖設計,同年4月開始施工,2001年5月完成工程施工,2001年6月完成調試和試運轉,2001年7月開始供水。
高碑店污水處理廠是目前我國最大的污水處理廠,處理能力為100萬m3/d。該廠污水系統流域面積96km2,服務人口240萬人,匯集北京市南部城區的大部分生活污水、東郊工業區、使館區和化工路的全部污水。該處理廠採用前置缺氧段活性污泥法工藝,即在推流式曝氣池前設置缺氧段,其目的是改善污泥性質,防止污泥膨脹。該廠出水水質水量穩定,其二級出水已接近相關的回用水水質標准。但該回用工程運轉前,高碑店污水處理廠二級出水直接排入通惠河下游,除每年約5500萬m3用於農業灌溉外,剩餘的出水每年超過3億m3沒有得到利用,這是很大的水資源浪費。為了緩解北京市面臨的21世紀城市發展和可利用水資源的矛盾,實現北京市水資源可持續利用,支持國民經濟可持續發展戰略,北京市政府決定開發該廠污水資源。高碑店污水處理廠回用工程使用回用水的區域達141km2,回用水用戶涉及到工業、公園綠化、道路噴灑和沖刷、河湖補水等。
4.2工程規模和技術方案
本工程近期規模為30萬m3/d,遠期規模為47萬m3/d。在回用工程技術方案確定中盡可能地利用現有設施,以降低工程投資。具體設計方案如下:高碑店污水處理廠二沉池出水經新建泵站(規模47萬m3/d)提升後用兩條管道分別輸送到高碑店湖(規模30萬m3/d)和水源六廠(規模17萬m3/d)。送至高碑店湖的處理水通過第一熱電廠現有深度處理設施進一步處理後供該廠冷卻用水;送至水源六廠的處理水在該廠進行深度處理後,一部分通過水源六廠現有供水系統供給東郊工業區和焦化廠;一部分通過新建管道輸送到西便門和東便門。在水源六廠現有供水管道和新建管道沿線設取水口,並新建回用水支線,供市政雜用取水。
4.3回用水水質技術保障措施
由於高碑店污水處理廠建設時,國家對城市污水處理廠出水要求中還沒有氮和磷的指標控制,因此,目前該廠出水中氮和磷的含量較高,這會直接影響回用水水質,必須對該廠進行技術改造,進一步提高該廠出水水質。改造規模為50萬m3/d,即對高碑店污水處理廠一期工程(50萬m3/d)進行改造。該改造工程分兩步進行。第一步改造後使出水水質優於目前第一熱電廠冷卻水取水水源高碑店湖的水質,出水中BOD、COD、總磷和氨氮分別達到10mg/L、40mg/L、1mg/L和10mg/L。第二步改造使該廠50萬m3/d滿足高碑店湖Ⅳ類水體的水質要求。第一步主要改造工作量包括曝氣池改造和污泥處理系統的改造。原曝氣池為1/12為厭氧區,其餘為好氧區,改造後原池2/9為缺氧區及厭氧區(水力停留時間共為2h),其中進水端分出一停留時間為15min的強化吸附區。其餘仍為好氧區(水力停留時間7.25h)。原污泥系統中剩餘污泥泵入初沉池,其混合污泥再進污泥濃縮池濃縮後消化脫水,因濃縮污泥池停留時間較長,處於厭氧狀態,磷又被釋放出來,通過上清液回到污水中,因此達不到除磷的目的。改造後,原有濃縮池改為濃縮酸化池,濃縮酸化池上清液做為碳源排入水處理系統;將消化池上清液和脫水機濾液及沖洗水收集後進行化學除磷。
高碑店污水處理廠二級出水水質水量穩定,達到設計要求,但還不能滿足市政雜用水標准,而綠化用水和道路噴灑等市政雜用水水質對人類健康和城市環境會產生影響,因此,市政雜用水必須在回用前進行深度處理,以滿足相應標准。在設計中將深度處理選擇在水源六廠。水源六廠現有日處理能力17萬m3/d的深度處理設施,主要採用機械加速澄清、砂濾和消毒等工藝處理過程,其出水可滿足相應用戶要求。由於北京市工業結構的調整,目前該廠平均實際供水量不足5萬m3/d,尚有12萬m3/d處理能力沒有得到利用。另外,水源六廠離市政雜用水用戶較近,市政雜用水深度處理設在水源六廠利用其剩餘處理能力,可滿足市政雜用水近、遠期規模需求,在該廠深度處理後的水質能滿足市政雜用水水質要求。
4.4主要回用對象
按規劃要求,該工程近期供北京市第一熱電廠冷卻循環用水20萬m3/d,遠期供北京市第一熱電廠冷卻循環用水30萬m3/d。近期通過北京市水源六廠供東郊工業區和焦化廠5萬m3/d,供城市綠化、道路噴灑和沖刷、市區河道景觀用水等市政雜用水共5萬m3/d。遠期通過水源六廠供工業和市政雜用水水量將擴充到17萬m3/d。
4.5主要工程內容和投資
本工程總投資3.6億元,其中征地拆遷費約1億元,工程費用為2.18億元,工程建設內容主要為:
(1)高碑店污水處理廠內47萬m3/d的泵站一座。
(2)高碑店污水處理廠改造。
(3)高碑店污水處理廠至高碑店湖輸水管:DN1800mm,長1480m。
(4)高碑店污水處理廠至水源六廠管道:DN1400mm,長4766m。
(5)市政雜用水配水管:DN1200mm,長6791m;DN1000mm,長1431m;DN800mm,長4615m;DN600mm,長2845m;D=500mm,長2880m。
(6)水源六廠改造:包括深度處理設施改造、蓄水池清淤和護砌、污泥池擴建、供水泵站改造、進出水口的改造、增加自控和電氣設備等。
(7)園林供水支線管道。
4.6工程效益
該工程每年可節約清潔水資源16673萬m3,節約自來水3650萬m3/a,相當於節約了建設一座10萬m3/d的自來水廠的投資4億元。該工程達到了開源節流的目的,為北京市城市綠化面積擴大和道路噴灑壓塵創造條件,對環境綜合治理具有較大的作用,環境的改善還會帶來了周圍地區的土地增值。該工程在一定程度上緩解了北京市水資源短缺的矛盾。該工程的巨大經濟和環境效益,推動了北京市節水和污水再生回用工作。目前北京已完成污水再生回用規劃,7個污水回用工程正在進行施工或做前期工作。北京市的污水再生回用實踐表明:污水再生回用符合環境保護和水資源可持續利用戰略,是解決水資源可持續利用的有效途徑。
5結論
我國是一個水資源貧乏的國家,隨著經濟發展和城市化進展的加快,水資源短缺的矛盾已經成為我國水資源可持續利用和管理中亟待解決的問題。我國水資源可持續利用面臨水資源總量不足、分布不均、水利用率低和水污染等問題,實現我國水資源可持續利用的出路在於堅持可持續發展戰略。應根據我國水資源特點進行水資源合理利用和配置,變「以需定供」的傳統開發模式為量水而行、以水定需的水資源可持續利用的模式,根據水資源承載能力,對經濟結構進行戰略調整;同時,應繼續發展節水技術,減少生產過程的水資源浪費,大力發展污水處理和再生回用工作,提高污水處理率和處理效果。污水再生回用可以減少污染物總量,增加供水能力,是經濟可靠的開源節流措施。幾年來污水再生回用實踐表明:污水再生回用能有效地緩解城市水資源短缺,是實現水資源可持續利用的有效途徑。
❷ 北京的水資源問題
4月16日 13:41 北京水資源的窘境與出路
水資源開發利用必須在水資源承載能力范圍之內,否則,蔣會產生各種問題。目前,北京市水資源開發利用已經超過了其承載力,產生了很多問題。
水資源供需矛盾加劇
北京水資源人均佔有量在世界各國首都中排名百位之後。在20世紀五六十年代,北京水資源供需沒有多大矛盾,七十年代以後,缺水成為北京面臨的嚴重問題之一。目前,水資源供需矛盾十分尖銳,近幾年每年缺水均在4億立方米左右。根據《21世紀初期首都水資源可持續利用規劃總報告》,預測2010年北京市需水量將達到53.95億立方米,其中工業用水13.49億立方米,城市生活用水13.35億立方米,農業用水 21.91億立方米,河湖環境補充水3.20億立方米,損失量約為2億立方米。與多年平均可供水量相比北京市2010年將缺水12.62億立方米。
地下水嚴重超采
北京市1981-1989年地下水平均補給量為 37.80億立方米/年,地下水可開采量約為24.5億立方米/年。由於種種原因,補給水並不能全部作為可利用水。當開采量大於可開采量時,會引起一系列的水文地質環境問題。
在20世紀五六十年代,地下水資源開采是少量的,自七十年代以後,地下水資源開采量逐年劇增,成為北京市主要水源之一。據計算,1961—1995年的35年間,全市平原區地下水累積虧損量已達到39.56億立方米,平均每年虧損1.13億立方米,其中七十年代虧損最多,達到21.25億立方米。盡管目前虧損量有所減少,地下水位有所上升,但仍處於超采狀態。
地下水的超采會形成漏斗區,到目前為止,已經形成以朝陽區為中心,西到石景山、東至順義、南至南苑、北到昌平山前約1600平方公里的漏斗區,引起地面沉降。城區的東部和東北部,八里庄—大郊亭一帶,沉降幅度最大,沉降點最大累積幅度達850毫米;水井供水衰減或報廢。同時由於水位不斷下降,至使有些水井枯竭報廢,井越打越深,泵越換越大,形成惡性循環,經濟上越來越不合算。
水質污染嚴重
水資源開發利用過程中,水質是重要的指標之一,水資源量、質的協調統一是水資源充分發揮效益不可缺少的條件。
2000年北京市污水排放的總量為13.55億立方米,其中工業廢水5.79億立方米,生活污水7.76億立方米。一些污水沒有得到有效處理導致水質污染。 2000年監測總河長997.2公里,其中I-Ⅲ類水體河長659.6公里,占監測總河長的66.1%;Ⅳ類水體河長59.3公里,占監測總河長的6.O%;大於V類水體河長278.3公里,占監測總河長的27.9%。地下水監測中,40%監測井水質低於Ⅲ類水質,主要污染指標為總硬度、混濁度、氨氮等。
缺乏完善的水資源價格體系
合理的水資源價格是對水資源進行經營管理的重要手段之一,是促進水資源合理開發利用的前提,是水資源供給與需求的調節器。制定合理的水資源價格體系才能統籌兼顧、科學有效地配置各種水資源,整體上發揮水資源的效益。目前,北京尚未健全完善的水資源價格體系,致使水資源經營管理未能充分發揮經濟杠桿的作用。自來水、地表水、地下水、污水、中水價格比例不利於水資源合理的調配。
解決北京水資源問題的根本手段是提高水資源利用率和利用效率,通過的主要手段是將北京建設成節水型城市,這是最高的目標。為了實現這個目標,目前我們應該採取的主要途徑包括以下幾個方面:
觀念轉變:實現由供給管理向需求管理轉變
傳統的水資源管理可以統稱為供水管理,其主要的特徵是根據工農業用水需求,建立大中型水利工程來實現水資源供需平衡,它曾為緩解甚至徹底解決水資源供需矛盾發揮了重要作用,並且在今後相當長的一段時間內,仍將發揮重要的作用。隨著水利工程不斷興建,工程難度愈來愈大,成本也不斷增加,而且隨著徑流開發加大,帶來了一系列的生態環境問題,水資源供需矛盾也不斷加劇。完全依靠增加工程解決水資源問題已經成為不可能,運用綜合手段緩解水資源供需矛盾成為一種必然。供水管理的最大缺陷是忽略了用水者節水的可能性,它將水資源供需矛盾的解決寄託在水源供給上,其結果是水資源浪費的增加和利用低效。必須改供水管理為需水管理。所謂的水資源需水管理就是綜合運用行政的、法律的和經濟的手段來規范水資源開發利用中的人類行為,從而實現對有限水資源的優化配置和合理利用,它強調把水資源作為一種稀缺的經濟資源,對水資源的優化利用應著眼於現存的水資源供給,而不是自發的向新的供水能力投資以滿足未來的水的需求。在今後相當長的一段時間內,農業水資源供給量不可能增加,我們必須通過需水管理實現農業的可持續發展。
調整結構:向節水防污高效產業結構邁進
產業結構對水資源開發利用具有重要影響。北京產業結構的未來發展方向是向節水防污高效產業結構邁進。北京市的用水效率雖然同國內其他省相比較高,但同世界先進國家相比還有一定的差距,2001年北京農業增加用水15473立方米,是澳大利亞的3.5倍,是美國的2.2倍,韓國的2.1倍,提高其效率是有潛力的。另外,目前北京市的產業結構還不合理,與北京水資源條件還不相適應,高耗水的產業佔有相當的比重,如冶金、石化、紡織等傳統產業佔有相當的比重,未來發展方向是用低耗水、高附加值的現代製造業來改造傳統的工業。如現代轎車、微電子、光機電、生物工程與新醫葯4個產業。要加快產業基地建設。加大污染擾民企業的搬遷改造步伐,同時,關停並轉一些污染大、耗水高、效益低的企業。在農業用水方面,要充分利用降水,減少直至停止水稻等高耗水的作物,大力發展節水早作農業。
開源:雨水利用和污水資源化
北京本地水資源已經沒有多少開源的餘地,只能挖掘潛力,在雨水利用和污水資源化方面還是大有可為的。
雨水是可再生的天然資源,由於北京降水的集中性,使得其開發利用受到一定的限制,充分利用雨水資源是解決北京水資源問題的重要途徑。在北京利用雨水是完全有條件的。北京西郊有一個約400平方公里大范圍的沙礫石透水層,是建立地下水庫、進行人工調蓄的理想場所。而面積為1600平方公里官廳山峽流域,是北京西部的暴雨集中區,區間徑流量為0.4-2.5億立方米。通過新建西郊26.2平方公里砂石坑蓄洪回灌工程,平均每年回灌水量220萬立方米,對於緩解北京西郊地區地下水資源緊張狀況將起到積極的作用。充分利用綠地進行入滲是利用雨水的又一個有效的途徑,這不僅可以減少綠地的灌溉水量,而且可以減少排水河道的負擔。可以將路面、屋頂上的水引入綠地,這樣,可以將綠地建的低一些,有利於雨水的利用。根據相關實驗,城市小區建設和公共綠地在5年一遇日降水量為144毫米時,土壤為粉砂壤時,雨水可就地全部入滲。其他還有田面蓄水入滲、河道建閘蓄水入滲。值得欣慰的是,在雨水利用方面,北京完成了天秀花園小區、雙紫園小區、北京地質工程勘察院大院、北京水利水電學校、海淀公園等六個雨水示範工程建設,北京奧運場館建設也將雨水利用考慮在內。
污水是北京重要的水資源之一。通過污水處理再利用,不僅可以減少對水資源的污染,而且可以增加水資源的有效供給量。2000年北京市污水排放總量為 13.55億立方米,隨著用水量的增加,污水也必將增加,對其加以利用也是實現北京2008年「綠色奧運」的承諾的需要。值得關注的是,關於此已經引起有關方面的關注。根據有關報道,目前為止,北京已經建成投入使用了160多個中水設施,這些設施大多集中在賓館、飯店和大專院校,它們以洗浴、盥洗等日常雜排水為水源,經過處理達到中水水質標准後,可以回用於沖廁、洗車、綠化等等。目前這些中水設施日處理能力已經達到4萬立方米,回用水量約2.4萬立方米。北京2003年建成了日處理能力8萬噸的吳家村污水處理廠,至此,全市污水日處理能力達到158萬噸;完成了陽坊工業園區、北京農業職業學校、北京石油化工學院等10個污水零排放單位和大興翡翠城小區、華北電力大學、太陽城老年公寓等7個中水回用工程,日處理能力達到2.3萬噸。
另外,南水北調工程的實現,將是解決北京水資源問題的重要戰略途徑。
節流:定額管理和減少浪費
節流是提高水資源利用效率的重要手段,也是解決北京水資源短缺的必由之路。各行業根據目前的科學技術水平,制定合理的用水定額,並且嚴格執行,實行總量控制,同時減少水資源浪費。管好水龍頭,不僅能提高人們的節水意識,而且能夠節約大量水資源。據專家測試,一個關不緊的水龍頭,一個月可以流掉 1-6立方米水;一個漏水的馬桶,一個月要流掉3-25立方米水。全市如果有60萬個水龍頭、20萬個馬桶漏水,一年就要損失上億立方米的水,相當於新建一個自來水廠。值得欣慰的是,北京對減少水資源浪費極為重視,在城區積極推廣節水器具,增強市民節水意識,機關、學校、科研等單位定期對用水節水設施進行檢查和維修,堅決杜絕跑、冒、滴、漏現象的發生,涌現出117個節水型企業和92個節水型居民小區。在農業,節水技術得到一定的普及,微灌、噴灌等現代節水技術得到廣泛應用。
經濟杠桿:建立科學的水價體系
所謂的科學水價體系是指在各種水源(包括污水)之間建立起來的高效和諧的比例關系。這種體系的存在能夠促進水資源的合理開發利用,因為科學的水價體系在水資源優化配置過程中佔有極其重要的地位。我們以工業用水為例,簡要地說明建立科學的水價體系的必要性。對於工業用水而言,我們假設水源為地表水、地下水、海水以及生產過程中產生的污水(或者將污水作為自己的水源,此處含有中水)。為了簡明起見,我們先假設工業用水的水源為地表水和地下水,如果地表水的價格低於地下水,並且水價足以影響產品的成本時,生產者為了降低生產成本,必然採用地表水,促進地表水的開發利用,反之,如果地表水的價格高於地下水,會加大地下水的開采,那麼在地下水超采區,應該利用經濟手段,提高地下水的價格,限制地下水的開采。建立科學的水價體系,不僅有利於水資源的高效利用,而且有利於污水資源化,這對於保護生態環境,促進社會經濟環境的協調發展具有積極的推動作用。
❸ 中國雨水利用的狀況
劉輝
(上海市太陽能學會,上海市華山路1954號,200030,中國)
雨水利用是一項被廣泛應用的傳統技術,可以追溯到6000多年的AZTEC(阿芝台克人)和瑪雅文化時期,當時人們是把雨水用於農業生產,例如修建渠道,種植莊稼。從19世紀末,20世紀初開始,隨著現代技術的興起,先是地下水的開採在許多地方逐漸取代了雨水利用技術,接著,當代水利工程的修建,又為農業的發展,發揮了很大的作用。但是近年來,由於水資源的緊缺已成為許多地方制約經濟發展的因素,同時大型水利工程所帶來的生態環境問題也迫使人們思考和尋找其他出路,因此,近20年來,雨水利用又重新引起了人們的注意,特別是聯合國「國際供水與衛生十年」(IDWSSD)開展以來,這一技術迅速在世界各國復興和發展。
雨水利用包括生活方面的應用和農業灌溉方面的應用,不僅用在農村,也用在海島和城市。
1農村的雨水集蓄利用
下面是幾個典型的應用實例。
1.1雨水集蓄利用工程
它是在乾旱、半乾旱地區及其他缺水地區,將規劃區內及周圍的降雨進行匯集,存貯以便作為該地區水源加以有效利用的一種微型水利工程,它的構成如下:
水與發展
1.2雨水集蓄利用的經濟分析
雨水集蓄利用是否經濟合理,是有關方面關心的問題,一般集雨工程的投資回收年限為2~6年,此外,在山西、河北和內蒙古等地國家也有補貼,平均約占工程總投資的20%~30%。各地補貼是由當地條件和各種因素決定的,但總的來講,國家補助應佔到總投資的1/3或強一點較為適宜。
1.3雨水集蓄利用存在的問題
認識問題,認為雨水集蓄利用可以代替一切,或認為雨水集蓄利用只是小打小鬧都不是客觀的看法,事實上,雨水集蓄利用是在特殊的季節,特定的自然環境條件下,發揮特殊作用的小、微型水利工程。
投入不足,發展雨水集蓄利用的地區多為貧困山區,地方財力與群眾自籌能力均十分有限。群眾需求,遠遠大於所實際發展的雨水集蓄利用工程。
技術與管理問題,部分雨水集蓄利用工程的規劃布局不盡合理,影響了工程效益的充分發揮,另外,雨水集蓄利用工程的規劃、設計建設與管理還缺乏統一的標准、規范。
2海島雨水利用
我國約有7000個海島、島嶼,面積為6700km2,其中有人島433個,常住人口453萬人。多數海島基岩裸露,地形陡削,降水很少能夠儲存下來,同時大氣降水很難形成地下水,海島淡水緊缺是普遍現象,地下水量十分緊缺,且水質較差,多為苦鹹水,加上人口密度遠高於大陸,造成水資源更為緊缺。海島人曾經把海水淡化和島外調水作為解決用水的主要措施,但由於投資較大,且運行成本較高,只能望而卻步。例如海水淡化的主體設備造價1萬多元/m3,運行成本6~10元/m3,苦鹹水淡化主體設備造價5000元/m3,運行成本3~5元/m3,現在只好把視線轉移到了集雨工程上面。海島集雨的主要形式為屋頂接水、硬化路面集水、池塘蓄水。屋頂接水造價大概在300元/m3左右,一次性投資,幾乎不需要運行成本。
集雨工程的社會效益和經濟效益可通過普陀區的葫蘆島的情況得以體現。葫蘆島總面積0.94km2,全島2809人,淡水資源缺乏,人均水資源300m3,是全國的1/8,在屋頂接水之前,是「惜水如油的貧水島,過去遇到大旱季節,許多人找不到水喝,就會打架,在那時,約有50%~60%的民事糾紛是為了水,目前,有94%的家庭都搞了屋頂接水,不僅解決了用水問題,鄰里關系也好了。而且工程結束後,經防疫部門檢測:患細菌性痢疾、肝炎的居民從工程應用前的3.5‰,下降到目前的0.6‰。
3城市雨水收集及利用
目前全國670多座城市中有400多座不同程度缺水,其中缺水嚴重的城市達130多座,全國城市每年缺水約60億立方米,有些城市因地下水過度開采,造成地下水位下降,有的城市形成了幾百平方千米的大漏斗,海水倒灌數十千米。建設雨洪利用工程,將城市防洪工程與雨洪利用工程相結合,是乾旱缺水地區水資源利用的重要途徑之一。
中國城市雨水利用起步較晚,目前主要在缺水地區有一些小型、局部的非標准性應用。比較典型的有山東的長島縣、大連的獐子島和浙江省舟山市葫蘆島等雨水集流利用工程,大中城市的雨水利用基本處於探索與研究階段,但已顯示出良好的發展勢頭。
例如上海一開發區在建時有一雨水泵站,六台1000kW的機組輪流運行,把開發區內從路面收集來的雨水匯集到這里,簡單地把垃圾撿出後,再用泵泵出到河裡去。這里收集的雨水沒有經過處理,而用於澆花等。原因之一是需要澆花時應是乾旱季節,但反而在暴雨時,雨水收集得最多。所以城市雨水收集、處理後用在哪裡,倒是雨水回用普及的一個重要因素。
據說德國雨水利用技術已經到了設備的集成化階段,即從屋面雨水的收集、截污、儲存、過濾、滲透、提升、回用到控制,都有一系列的定型產品和組裝式成套設備。這對我國雨水回用今後要發展的模式有一定的借鑒意義。
參考文獻
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❹ 北京市中水回用工程現狀分析及遠景預測
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我國是世界上21個最缺水的國家之一。淡水資源總量居世界第6位,但人均佔有淡水量僅居第108位,水資源已成為我國最嚴重的資源問題之一。北京是一個嚴重缺水的城市,對於水資源的利用關繫到首都經濟和社會可持續性發展,是維系北京首都地位的重要因素之一。隨著近年來北京經濟的飛速發展,人們也越來越認識到環境問題的嚴重性,不節約用水和無節制的污水排放使得可用的新鮮水源越來越少,負責供應北京用水的幾大水庫的庫容在逐年縮小,其中最大的密雲水庫按目前的儲量只能再供水六年,北京已敲響了水危機的警鍾。為了緩解缺水的現狀,一方面應努力開采新水源並強調節約用水,另一方面要在污水回用上做文章。所以科學合理地利用水資源成為首要解決的問題之一,早在1987年,市政府就推出了「中水工程建設試運行辦法」,把用中水替代新鮮水源這一積極的節水措施提到了議事日程上來。
所謂中水,是污水處理廠將收集來的生活污水、工業廢水、雨水等城市污水,在污水廠中經過傳統的活性污泥法,達到去除有機物、重金屬離子等目的,使污水水質達到河湖排放標准,然後將水送到深度處理廠,經過混凝、沉澱、過濾、消毒傳統工藝過程或利用膜技術深度處理,從而得到的水稱為中水。在城市生活、生產用水中,約有40%的水是與人們生活緊密接觸的,例如洗浴、飲用等,這些方面對水質要求很高,不能被中水替代;還有多達60%的水是用在工業用水、農業灌溉、環衛用水、沖洗地面和綠化用水等方面,其中部分對水質要求不高,若使用中水不僅在水質上完全符合用水標准,而且將節約大量的新鮮水源,有著極好的發展前景。今天,回用水的資源利用問題已經提高到新辟水源的高度上來認識。
高碑店污水處理廠處理水資源化再利用工程就是為了實現中水回用這一目的而建設的項目,是2000年全市50項重點工程之一。工程利用高碑店污水處理廠處理後的水作為水源,東起高碑店污水處理廠,西至西便門。工程一期完工後供水量為30萬m3/d,二期完工後供水量47萬m3/d.一期供水30萬m3/d,其中20萬m3/d中水通過管線向北輸送到高碑店湖中,供第一熱電廠冷卻循環用水的補充水源;另10萬m3/d經水源六廠深度處理後用於市政雜用水。其中5萬m3/d供給下游龍潭湖、天壇、陶然亭、大觀園四個公園和環衛、園林部門,用於公園的綠化和二環路沿線的道路沖刷降塵。另外5萬m3/d供給東郊工業區用於工業生產。工程總投資3.36億。目前整個工程按原設計要求已於5月份全部完成,並於今年6月10日起在市政管委的主持下開始試運行至今。每日向高碑店湖供水20萬噸,以保證第一熱電廠冷卻水的補充之用,同時向水源六廠按需量供水,每日約2-3萬噸。
為了盡早把中水事業推向市場,在總結了近一段工作的基礎上,我們認為有以下幾個問題值得我們共同研究。
一、中水的用途
在城市生活中、生產用水中,約40%的水是與人們生活緊密接觸的,對水質要求嚴格。而多達60%的水使用在工業用水,農業灌溉,環衛用水和綠化用水等方面,如將這部分用中水替代,在水質標准上是完全允許的,同時節約了大量的新鮮水源。目前工業冷卻用水與工廠的運轉聯系緊密,用水量相對穩定。而隨著城市基礎設施建設的不斷發展,相應的環衛、綠化、景觀等方面的市政雜用水也隨之增加,對於用水便捷性和供水形式多樣化提出了更高的要求,用水潛力比較大。我們認為應從以下幾方面推廣使用中水:
1、園林綠化用水包括以下幾個方面:
一、綠化用水據園林、綠化部門提供的綠化用水量測算依據為:每天每平方米用水0.002m3.各公園實際調查用水量是根據多年公園水表計量的平均數估算出來的。實際上公園綠化用水量標准達不到園林部門規定的每天每平方米0.002 m3/d.m2的標准,在夏季用水高峰的一個月內用水量要高於這個值,在其他的時間里要小於這個值,尤其在冬天是不澆水的,所以平均實際用水量僅為0.00153 m3/ d.m2.由於目前公園均以湖水或地下水用作綠化,價格偏低。而中水水價難以降到湖水或地下水的水平,因此建議政府應有效限制河湖水、地下水用於綠化,並規定合適的中水價格,使中水用於綠化即經濟合理又是可行而必要的。
二、河湖補水為了保持各公園湖面水質良好和北京市一定的防洪調蓄的能力,每年護城河都要向各公園按期補水若干次。按北京市總體規劃2000年至2010年每年河道換水6-8次,每次換水1米深。
北京市每年都要用密雲水庫的新鮮水源給護城河補水,且用水量巨大。通過實測現況河湖水質與「地面水環境質量標准」的對比分析,現況河湖水只能達到Ⅴ類標准,要使河湖水質達到Ⅳ類,就應加大湖水的流動性,在頻繁的替換中保持水質的新鮮,避免湖中厭氧情況的出現。目前中水管線已鋪到了各公園的湖邊,這樣就為連續補水提供了可能,使每年6-8次的補水量平均分配到每周或更小的時間段內,使湖體在不斷流動中自我更新。另一方面,河湖補水只能來源於上游密雲、懷柔等水庫高質量水體,用於大量補充觀賞用水是對水資源極大浪費。若用中水代替新鮮水源給河湖補水,在水質上完全可以滿足要求,又為國家節約大量的新鮮水源,而且用水不受季節影響。中水使用受到用戶的影響,如沒有工業用水和河湖補水,在冬季就要面臨無用水戶的問題。所以在中水項目規劃階段應保證一定量的河湖補水,確保在一年內的中水使用效率,避免資產閑置。
三、公園內沖洗廁所中水的另一用途就是沖洗廁所,可在衛生間實現雙路供水。中水用於沖洗廁所可以節約大量清潔水源。為了改變北京市公共廁所衛生條件差的現狀,也是為了北京市舉辦2008年奧運會的需要,建議應該大力提倡對二類廁所(人工清洗一天兩次)的改造,特別是外國友人常去的幾大公園應盡快實施,這樣公園內的廁所用水量還會不斷的增加。若使用中水完全可以滿足要求。
四、公園內道路沖洗為了實現公園內的道路沖刷,應加強設備投資,為各公園配備水車等設施,園林綠化部門制定完善的路面沖洗計劃,實現每天一次中水沖洗路面,以提高公園內的道路景觀水平。
2、配合城市環境綜合治理,發揮中水效應空氣含塵量高是導致我市空氣污染較嚴重的一個重要原因,目前可吸入顆粒物已經成為北京市大氣污染的首要污染物,而且根據國家氣象局專家預測,我國已進入了沙塵暴多發階段。我們應採取有力的措施有效的降低空氣中的可吸入顆粒物,在治理沙源的同時應加強人工降塵。目前人工降塵的方法是環衛部門定時派水車澆灑路面,由於受水車載水體積所限澆灑范圍達不到理想的壓塵目的。所以我們不妨借鑒國外的方法,在城市主要幹道沿線鋪設中水管線,並配設相應的噴頭,在保證用水量充足的前提下,可將現行的水車噴灑改為中水沖洗路面,提高壓塵效果。可先選定特定路段進行試點,採用水車與噴頭相結合的方式,逐步實現中水降塵。真正實現北京市水清、天藍,為2008年綠色奧運提供保證。中水工程一期工程完成後,主要供應二環路環衛用水及公園綠化用水,中水使用范圍比較小。隨著將來二期工程的上馬和城市不斷發展,我們應把中水的使用推廣至三環及四環路沿線。四環路全長約65km,沿線左右各100m范圍為四環百米綠化帶,其綠化噴灌工作主要由朝陽園林局、海淀園林局負責,其中由朝陽園林局負責的東四環部分,從四元橋至小紅門一段長20.5km,沿線綠化總面積380萬m2,綠化用水量3900m3/d.本工程在水源六廠前穿過東四環,這就給在四環路使用中水提供了可能。我們建議在管線與四環路接合部增設取水口,並從水源六廠向北沿四環增鋪中水管線。同時應開發酒仙橋污水處理廠中水回用項目,也引至四環供應環衛、綠化部門用水,與本工程形成南北同時供應中水,充分滿足四環路用水量,並使用水調配自如。四環百米綠化工程是北京市未來的綠色屏障,也是申奧工作的一部分,它的建成將為北京提出的「綠色奧運」的申奧精神提供有力的證明,如果使用中水綠化,將會大大增強北京市的環保形象,應與四環綠化工程同期進行。
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❺ 北京是如何解決缺水問題的
雨水收集這句口號已經發出幾十年了,雨水在很多地區已經被回收利用了。伴隨著城市的發展,雨水排水系統的完善,雨水的回收利用已成為趨勢,雨水的再利用也是節能、環保的要求。這樣,城市就變成了海綿城市,每年收集到的雨水通過處理系統凈化到城市的其他地方,不僅可以節約淡水,而且可以將雨水轉化為回用水。這是一座海綿城市的形成,雨水會自己消化吸收。例如,在雨季,較好的辦法就是把雨水排入水處理設施系統,這樣就可以輕松地凈化和綠化公園。
針對水資源短缺、環境、生態等一系列矛盾,人們開始關注雨水的收集和利用。本文的主題就是要解決水資源短缺、環境、生態等一系列問題。對此問題,國外研究起步較早,北京城市雨水收集利用較早,而上海對雨水的收集與利用較少,因為上海水質雖然較差,但不缺水。然而,雨水的收集與利用不僅解決了水資源問題,同時也緩解了沿海地區的供水壓力。對減輕水土流失、河流污染等問題也有一定效果。
怎樣把雨水蓄起來,然後凈化處理,再應用於城市呢?凈土,即通過土壤或植被、綠地系統、水體等進行水質凈化,實現雨水的再利用。雨污分流系統的設置按區域環境分為三大類:居住區、工業區、市政公共區。小區收集凈化後的雨水可用於綠化灌溉、沖廁、洗車等;工業區內收集凈化的雨水,用於冷卻水補水、綠化灌溉、混凝土攪拌等;市政公共區域收集凈化雨水,用於市政綠化、公廁沖廁,或排入河流湖泊補給水源,解決水資源短缺問題。
雨水地埋凈化一體機是一種集過濾、污染、投葯於一體的雨水收集利用系統為一體的多功能雨水處理設備。雨水地埋凈化一體化設備功能齊全,性能優良,安裝簡便、快捷。雨水地埋凈化設備具有收納力高、耐腐蝕、耐高溫、流量大等特點,使用方便,使用壽命長,不發生纖維脫落、側漏等現象,雨水地埋凈化機在雨水收集利用系統中有力確保了雨水收集利用過程。
雨水地埋凈化一體化設備能承受較大的工作壓力,壓降小,運行成本低,節能效果顯著,過濾精度高,雨水地埋凈化一體機現已達到0.5m。濾芯處理量大,體積小,污染大。過濾系統的工作原理及結構,方便快捷,無需濾網清洗,省事。地下凈化一體機可重復使用,節約成本。濾網用途廣泛,使用靈活,安裝方式多樣,一體化後無機房,大大減少了土建工作量,降低了工程成本,縮短了工期。地漏、泵台設置在地埋凈化一體內,保證及時排水,避免泵浸水。二次頂蓋設計,可全開半開。
雨水地埋凈化一體化設備用於機場、車站、體育館、醫院、廣場、公園等大型建築雨水收集系統的雨水處理環節,以及別墅、住宅區屋頂商業樓等屋頂雨水收集系統中的雨水處理環節。
在「珍愛每一滴水」的理念下,在建設海綿城市的道路上長期致力於雨水處理技術和雨水的收集利用,將水處理技術與服務擴展到需要提高水環境的地方。其實很多城市早前就已經發布了相關《城市節約用水管理辦法》的相關規定,房地產設計者,和建設者應當把雨水收集系統作為小區配套建設的要件,據統計,南京市曾對10個新建小區雨水收集系統進行跟蹤,發現普及雨水回用設備的幾個小區每年可節約用水上千噸,所以對於長期而言,經濟效益和社會效益也很可觀。
❻ 建築雨水資源回用研究
建築雨水資源回用可以解決部分城市的水資源短缺問題,發達國家對雨水資源的利用旱有研究,文中結合我國實際情況,採用相應的雨水收集、處理、利用技術以及建築雨水資源的科學管理等方面,為水資源的長期可持續發展提供了一個有效途徑,包括將雨水用於綠化、景觀、沖洗等途徑。
0引言
我國是一個水資源緊缺的國家,全國600多座大中城市中,有400多座缺水。據預測,到21世紀中葉,我國的貧水狀況將達到高峰。因此,如何最大限度地節流、開源,已越來越受到國內有關人士的關注。在這些思路中,人們普遍注意的是污水回用,卻忽略了水資源的另一個重要組成部分,那就是雨水資源。雨水回用不僅是水資源開源、節流的一條有效途徑,而且對生態環境的改善、水污染的控制等方面都具有重大意義。
1國內外雨水利用情況
在一些發達國家,已經認識到早期快速城市化對生態環境帶來的負面影響,20世紀80年代開始重視建築雨水資源化和雨水的收集利用,其經驗和方法對於中國不無借鑒意義。
1.1美國美國的雨水利用常以提高天然入滲能辦為目的。1993年大水之培卜後,美國興建地下隧道蓄水系統,讓洪水迂迴滯留於曾經被堤防保護的土地中,既利用了洪水的生態環境功能,同時減輕了地區的防洪壓力。美國的關島、維爾金島廣泛利用雨水進行草地灌溉和沖洗。美國不但旅運重視工程措施,而且制定了相應的法律法規對雨水利用給予支持,如制定了《雨水利用條例》。其他重要條例規定了新開發區的暴雨洪水洪峰流量不能超過開發前的水平,所有新開發區必須實行強制的「就地滯洪蓄水」。
1.2中國我國建築雨水利用雖具有悠久的歷史,而真正意義上的建築雨水利用的研究與應用卻從20世紀80年代開始配鎮穗,並於90年代發展起來。但總的來說技術還較落後,缺乏系統性,更缺少法律、法規保障體系。20世紀90年代以後,我國特大城市的一些建築物已建有雨水收集系統,但是沒有處理和回用系統。比較典型的有山東的長島縣、大連的獐子島和浙江省舟山市葫蘆島等雨水集流利用工程。
我國大中城市的雨水利用基本處於探索與研究階段,北京、上海、大連、哈爾濱、西安等許多城市相繼開展研究,已顯示出良好的發展勢頭。由於缺水形勢嚴峻,北京市開展的步伐較快。北京市水利局和德國埃森大學的示範小區雨水利用合作項目於2000年開始啟動i北京市政設計院開始立項編制雨水利用設計指南;北京市政府66號令(2000年12月1日)中也明確要求開展市區的雨水利用工程等。
2建築雨水資源回收
一般模式是將屋頂雨水通過雨漏管收集,通過分散或集中過濾除去徑流中顆粒物質,然後將水引入蓄水池貯蓄,再通過水泵輸送至用水單元。一般用於沖洗廁所或灌溉綠地等。
2.1雨水的收集建築工程中的雨水收集有三種方式:①建築物屋頂綠化,雨水應該集中引入綠地、透水路面,或引入儲水設施蓄存;②地面綠化的庭院、廣場、人行道等,應該首先選用透水材料鋪裝或建設匯流設施,將雨水引入透水區域或儲水設施中;③地面是城市主幹道等基礎設施,應該結合沿線綠化灌溉建設雨水利用設施。此外,居民小區也將安裝簡單的雨水收集和利用設施,雨水通過這些設施收集到一起,經過簡單的過濾處理,就可以用來建設觀賞水景、澆灌小區內綠地、沖刷路面,或供小區居民洗車和沖洗馬桶,這樣不但節約了大量自來水,還可以為居民節省大量水費。
2.2雨水的處理雨水收集後的處理過程,與一般的水處理過程相似,唯一不同的是雨水的水質明顯的比一般回收水的水質好依據試驗研究顯示,雨水除了pH值較低(平均約在5.6左右)以外,初期降雨所帶入的收集面污染物或泥砂,是最大的問題所在。而一般的污染物(如樹葉等)可經由篩網篩除,泥砂則可經由沉澱及過濾的處理過程加以去除。這些設備的組合與處理容量需在經濟與集水區條件考慮下來調整其大小。處理方法與裝置則主要取決於:①集水方式;②雨水取用目的與處理水質的目標;③收集面積與雨水流量;④建設計劃與相關的條件;⑤經濟能力與管理維護條件。
屋頂集水一般以下述程序來處理所收集的雨水:
集水→篩選→沉澱→砂濾→停留槽→消毒(視情況而定)→處理水槽(供水槽)
雨水的處理設備包括有篩網槽以及兩個沉澱槽。沉澱槽下方則設有清洗排泥管,用來方便槽底淤泥的清洗排除,維持沉澱槽的循環使用。
2.3雨水的供應雨水的使用,在未經過妥善處理前(如消毒等),一般建議用於替代不與人體接觸的用水(如衛生用水、澆灌花木等)為主。也可將所收集下來的雨水,經處理與儲存的過程後,用水泵將雨水提升至頂樓的水塔,供廁所的沖洗使用。另外,如與人接觸的用水,仍以自來水供應。雨水除了可以作為街廁口洗用水外,也可作為其它用水如空調冷卻水、消防用水、洗車用水、花草澆灌、景觀用水、道路清洗等均可使用。
通常利用雨水貯留滲透的場所一般為公園、綠地、庭院、停車場、建築物、運動場和道路等。雨水回收利用的主要措施是結合降水特點及地形、地質條件,採用雨水滲透利用方案,設計出一種從「高花壇」、「低綠地」到「淺溝滲渠滲透」逐級下滲雨水的利用模式。採用的滲透設施有滲透池、滲透管、滲透井、透水性鋪蓋、浸透側溝、調節池和綠地等。還可直接在城市一些的建築物上設計收集雨水的設施,將收集到的雨水用於消防、植樹、洗車、沖洗廁所和冷卻水補給等。某雨水回收利用示意圖見圖3。
3發展雨水收集回用系統存在的問題
我國現行的法規政策,用水體制還不完善,雖然小區雨水收集回用系統開發利用的潛力很大,但是目前發展雨水收集回用系統還存在不少問題,它對緩解北方缺水城市的用水矛盾起不到根本改善的作用。同時,人們目前對雨水收集利用的認識還存在著許多誤區,需要大力加強雨水收集的宣傳工作。具體來說,不足主要體現在以下幾方面:
3.1政策不完善,缺乏激勵機制我國目前的水法還不夠完善,它對於雨水的利用規定不夠詳細,沒有提出明確的實施細則和目標措施,在現行的水資源評價中,也忽略了雨水的作用,只把地表水和地下水作為水資源看待,同時,政府缺乏相應的雨水利用獎勵機制,不能充分調動人們利用雨水資源的積極性,我們只有在政策上加以相應完善,組織好我們的獎勵機制,才能從根本上解決這一問題。
3.2認識存在誤區,缺乏科技資金投入目前,民眾對建築雨水的認識還存在著許多的誤區,他們還把雨水當做一種有害的東西,認為它會增大建築排水管網的負擔、危害建築防洪安全。殊不知,將建築的雨水資源化,不僅可以降低人們對有限的地表水和地下水的依賴性,還能減輕建築防洪壓力,緩解建築用水緊張的局面。同時,在政府這一方面,對雨水利用方面缺乏必要的資金支持和科技投入,對其沒有足夠的重視,使我國的雨水利用研究還停滯在起步階段
3.3現有城市小區布局限制雨水收集回用系統的發展我國現有城市小區布局對雨水收集存在諸多不利的因素,妨礙雨水收集,具體有以下幾個方面:高層建築越來越多,人均雨水利用量比低層建築減少。高層建築物的項部狹小,造成雨水收集面有限,雨水收集困難;區內的綠地大部分都是高於不透水的硬化地面,這樣就造成了雨水不易滲透,收集起來比較困難,利用綠地作為雨水的下滲途徑還需要改造:目前大部分小區的樓頂覆蓋滯水系數特別大,主要是採用油氈和瀝青一類的具有化學污染性的材料。
4建議
針對以上存在的問題,建議盡快完善關於雨水利用的各項政策法規,把雨水作為一種寶貴的資源看待,消除把雨洪資源看成是城市一大危害觀點,把雨水利用納入水資源的統一管理體系之中。建立利用雨水可享受環保優惠政策的激勵機制,對於發展雨水收集回用,充分利用雨水資源的居民區或單位,應免徵其防洪費和水污染費等費用。由政府出台相關雨水利用建築的管理辦法,明確今後的小區建設和建築物設計要服從雨水收集回用系統需要;對於已建成的小區或單位,採用政府投資、地方集資和用戶投入的辦法進行改造。在雨水利用研究上加大科研投入力度,提供專項資金支持,使研究成果盡快轉化,提高雨水綜合利用程度。要加大雨水收集回用的宣傳教育,強化人們的節水意識。
5結束語
隨著全國人民環保意識的增強,雨水利用正朝著一個利潤豐厚的朝陽產業的方向發展,就目前情況看,建築雨水利用的重要性正逐漸被大家所認識,雨水的收集利用、設備生產等各方面工作正在形成一個成熟的產業鏈,它為水資源的長期可持續發展提供了一個有效途徑。在西方一些發達國家,建築雨水應用早已被當做一個成熟的產業來發展,雨水資源的高效利用,為國家節約了大量的物力、財力。建築雨水利用不僅可以解決部分城市的水資源短缺問題,還為國家的環境保護工作出了一份力,值得我們長期來發展這項工作。
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❼ 城市雨水收集與回用
隨著人們環保意識的增強,城市雨水的收集利用會逐步發展起來。這也就需要有關部門轉變城市治水思路,先發展雨水利用工程,再建雨水外排系統,積極推動城市雨水利用與管理進程,使雨水利用系統能夠在大多數城市得到推廣和應用。本文作者結合多年來的工作經驗,對城市雨水收集與回用進行了研究,具有重要的參考意義。
伴隨著城市化建設,城市中建築屋面、路面、廣場、停車場地等表面大部分均進行了硬化處理,這些硬化處理雖然滿足了美觀、舒適、整潔的要求,但也為人類帶來了一定的隱患。降落的雨水主要依靠地表徑流;而近年來全球極端氣候致使暴雨、特大暴雨頻發,我國多個城市(北京、武漢、深圳、廈門等)發生內澇災害,嚴重危及人民群眾的生命財產安全和城市的正常運行。
與發達國家相比,我國存在城市排水標准偏低、缺乏應對特大暴雨的內澇防治系統、相應的預警及應急措施不完善等問題,這直接削弱了城市抵禦暴雨等氣象災害的能力。為解決此類問題,2013年國務院發布了《國務院辦公廳關於做好城市排水防澇設施建設工作的通知》(國辦發(2013)23號通知)。通知要求各地區積極推進低影響開發建設模式,採取蓄、滯、滲、凈、用、排相結合,實現生態排水,綜合排水。
低影響開發建設模式在國外發達國家及地區已普及幾十年,國內則剛起步。2011年將LID(低影響開發建設模式)首次寫入室外排水設計規范:應採取雨水滲透、調蓄等措施,從源頭降低雨水徑流產生量,延緩出流時間[1]。LID強調從源頭開始,全過程實施流量控制,能有效地削減降雨期間的流量峰值,減輕排水管道的壓力,降低城市內澇發生的頻率和強度。
雨水收集及回用是指針對因建築屋頂、路面硬化導致區域內徑流量增加而採取的對雨水進行就地收集、入滲、儲存、處理、利用等措施。主要包括收集、儲存和凈化後的直接利用;利用各種人工或自然水體、池塘、濕地或低窪地對雨水徑流實施調蓄、凈化和利用,改善城市水環境和生態環境;通過各種人工或自然滲透設施使雨水滲入地下,補充地下水資源。本文重點介紹源頭也即住宅區等小區內的雨水收集與回用。
1、雨水的收集
1.1屋面雨水收集
雨水收集回用系統應優先收集屋面雨水,不宜收集機動車道路等污染嚴重的下墊面上的雨水[2]
目前建築屋面大多採用對雨水無污染或污染較小的材料,屋面雨水水質相對較好,受外界污染影響相對較小,且其徑流量大,便於收集。
屋面雨水排放主要有以下兩種收集方式:
①屋面雨水經雨水斗收集排放至室外雨水管,經雨水管排至市政雨水管網,或者是排至室外雨水收集池,經雨水收集池溢流的部分再排至市政雨水管網。
②採用屋頂花園雨水利用系統,在確保屋面不漏水,多餘雨水水流通暢排放的前提下,植物的生長所需水量和土壤的吸水率在一定程度上提高了雨水的利用率。
1.2 地面雨水收集
地面雨水收集系統主要是收集硬化地面上的雨水和從屋面引至地面的雨水。
室外排水設計規范(2014年版)要求,地區整體改建時,對於相同的設計重現期,改建後的徑流量不得超過原有徑流量,可採取的綜合措施有下凹式綠地,設置植草溝、滲透池等,人行道、停車場、廣場和小區道路等可採用滲透性路面,促進雨水下滲,既達到雨水資源綜合利用的目的,又不增加徑流量[1]。城市排水(雨水)防澇綜合規劃編制大綱要求新建地區的硬化地面中,透水性地面的比例不應小於40%[3]。與傳統的路面相比,常見的透水瀝青、透水混凝土、草皮磚等透水地面,在使用上其透水性能有的還優於自然土壤的滲透能力。將地表徑流改為地下入滲,可以減少地表徑流,盡快補充地下水,並且更有利於環境的發展。
1.3 雨水的儲存設施
為便於回用,雨水的收集系統應設置雨水儲存調蓄設施。
儲存設施可以採用區域內景觀水體、水池等,其材料宜耐腐蝕、清潔、環保。
調蓄設施應盡量採用小區內天然的窪地、池塘等地面設施。天然條件不滿足時,可建造室外調蓄池。
1.4 雨水的棄流與外排
受空氣中粉塵及污染物的影響,初期雨水水質較差,回用較麻煩且成本高。考慮到雨水水量大,考慮將初期的雨水進行棄流,將中後期雨水進行收集回用。通過棄流初期徑流雨水就可以降低整體雨水收集的污染物濃度指標,收集到更優質的雨水。
雨水的降落量、大自然的變化多端都是無法控制的。所以,設有小區雨水系統的收集設施應設置相應的外排措施,當實際的降雨量超過了雨水系統收集設施的蓄水能力時,多餘的雨水就會形成徑流、溢流,匯到相應的雨水管道,通過雨水排水系統外排至市政雨水管網。
2、雨水的回用
2.1雨水回用的設計原則
雨水回用的設計原則主要有以下幾點:
①小區規劃中設有景觀水體時,在景觀水體的設計中,應優先選用雨水進行調蓄、補充,並設置雨水儲存設施。
②小區規劃中未設置景觀水體時,應優先考慮綠地、植草溝、透水鋪裝等入滲方式,其次考慮天然窪地、池塘等作為調蓄池,把徑流的高峰流量蓄起來,從而達到收集、處理、回收的目的。
③雨水收集回用應優先選用水質污染少,並且集水效率高的屋面雨水。屋面雨水可採用雨水入滲、收集回用或兩者相結合的方式,應根據當地的缺水情況、雨水的需求量和水質要求、雜用水量和降雨量季節變化的吻合程度、室外土壤的入滲能力以及經濟合理性等因素綜合確定。
2.2雨水回用的幾種方式
雨水回用是通過規劃和設計,採取相應的工程措施,將汛期雨水蓄積起來並作為一種可用水源,不僅可以增加城市水源,在一定程度上緩解水資源的供需矛盾,同時還可以有效地減小城市徑流量。雨水收集回用系統主要由收集、貯存、處理設施及回用水管網組成。雨水收集後需經過水質凈化設施對雨水進行水體凈化處理,當達到所需用水區域相應的排放標准後才可以使用,另外還可以起到削減外排雨水總流量及總量的作用。
目前,這些用水區域常見的雨水利用方式主要有以下幾方面:
(1)屋面雨水集蓄運用,運用屋頂做集雨面用於家庭、公共和工業等方面的非飲用水,如灌溉、沖廁、洗衣、冷卻循環、道路及廣場澆灑、消防水用水、景觀水補水等中水體系。
(2)屋頂美化雨水運用,屋頂美化是一種減少徑流量、減輕污染和城市熱島效應、調理修建溫度和美化城市。
(3)小區雨水集蓄運用,綠洲入滲,保護綠洲面積。
(4)雨水回灌地下水,在一些地址條件比較好的當地,進行雨洪回灌,人工補給地下水。
3、結語
小區雨水的收集與利用對實現雨水資源化、節約用水、雨水資源化、縮小雨水管網管徑、修復水環境、減輕城市的洪澇災害及緩解內陸湖泊的面源污染起著至關重要的作用。
我國是一個水資源嚴重短缺的國家,人均水資源量僅為世界人均佔有量的1/4,而且我國水資源分布存在顯著時空不均。近年來我國為緩解北方嚴重缺水的局面進行了南水北調工程,該項目工程量大、工期長。作為缺水地區不能坐等外部調水,應充分開發和回收利用當地一切可能的水資源,其中城市雨水就是長期忽視的一種水資源。通過雨水的合理收集與利用,補充地下水源,削減城市洪峰流量,有效控制地面水體的污染,對改善城市的生態環境、保持水土、緩解水資源緊張的局面有重要的現實意義。
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❽ 水資源匱乏制約了北京的發展,可採取哪些措施來解決
北京水資源問題1.北京處於水資源匱乏的海河流域,人均水資源佔有量不足300立方米,只有我國人均水資源佔有量的1/8,世界人均水資源佔有量的1/30。由於城市人口增加,經濟發展,對水的需求早已超過了供給能力,多年來一直以超采地下水和犧牲水環境為代價維持著供需平衡。2.信報訊報導「現在夏季高峰時北京每日供水量約為300萬立方米,而奧運會的要求是每日350萬至400萬立方米。」全國政協人口資源環境委員會在上周五召開的專家座談會上就有專家提出,北京必須提高供水能力,才能滿足2008年奧運會的用水需求。前北京的水資源量平均為42億立方米,遇枯水年份,全市水資源只有30億至35億立方米,而北京全市全年總需求水量在46億立方米左右。遠遠超過枯水年的可供水量。王東委員認為建立備用水源,從河北省、遠郊區的懷柔、平谷等豐水地區向缺水地區調水,可以緩解燃眉之急,滿足奧運會的需求。3.水利部水資源司副司長郭孟卓表示,目前城市生活用水浪費嚴重,多數城市輸配水管網和用水器具的漏水損失高達20%以上,僅城市便器水箱漏水一項每年就損失上億立方米。此外在污水處理回用、海水、雨水利用等方面也處於較低水平。除此之外,專家們還表示要充分重視水質問題,目前從1200公里外的丹江口向北京調水就要嚴防南方血吸蟲對水質的污染。要按區域、流域分區、分段監測水質。在城市、城鎮內要認真劃定水源保護區,在保護區內不能安排工業以及會對水質產生污染的單位。
4.北京用水結構在逐年變化,趨勢是工農業用水比重減少,生活用水比重增加。北京工業用水逐年減少的原因一方面是城市產業結構調整,減少了一些高耗能耗水的工業項目,另一方面是由於近年工業不景氣,一些工廠減產或停產;北京農業用水逐年減少的原因是農田面積的減少和滴灌、噴灌等節水措施的實施。生活用水連年增加的原因是城鎮人口增加和生活、環境質量的提高。另外,從近年北京用水的地域分布看,工業用水和生活用水主要在城近郊區。城近郊區用水量佔全市用水量的比重在增加:1995年佔4315%,1997年佔50%。
5.據新華社電一批上市公司正掀起投資我國水務市場的熱潮。水利部統計顯示,2003年以來,以巨資投資我國水務的上市公司有首創股份、蘇州高新、重慶實業、天津泰達、海鳥發展等近10家,不少公司大規模變更募集資金進軍水務市場。2003年我國水務市場最大的投資案例來自首創股份屬下的首創威水投資有限公司與深圳市投資管理公司、法國通用水務公司(威立雅水務母公司)在深圳簽訂的《深圳市水務(集團)有限公司合資合同》,首創威水投資29.4億元人民幣於深圳市水務(集團)有限公司,並擁有其40%的股權。
6.全國人大常委、中國工程院院士錢易認為,北京水資源管理所需要的新策略包括三個方面:控制需求,節水優先;減少水源頭的污染;重視非傳統水資源的利用。她說,目前北京城市廢水處理率達到46%,在全國是先進的,但與發達國家城市的80%相比還有很大距離。
北京市水文總站的專家王建廳介紹說,北京是一個水資源缺乏的城市。近年,北京每逢旱季,城市河湖的湖泊內就出現「水華」現象,目前在北京地面水受到監測的河段中有56%以上受到不同程度的污染。石油化工科學研究院水處理中心主任、教授級高工李本高在接受記者采訪時介紹說,隨著污水回用技術的不斷發展,再生水成本不斷下降,水質不斷提高,污水回用逐漸成為緩解水資源短缺的主要手段。我國早在上世紀50年代開始嘗試污水灌溉農田,80年代開始將污水深度處理後回用於生活和工業,後來,隨著我國大部分城市水危機的頻繁出現,促進了污水回用技術的研究和開發。
7.有專家認為,目前節水是解決北京問題的一個重要方面。要做好以下一些相關工作:一是全民水憂患意識和節水意識有待進一步提高。部分行業節水管理薄弱,用水效率不高,水重復利用率偏低。二是節水管理的基礎工作薄弱。用水計量統計的全面性與准確性不夠。先進的節水技術和節水產品推廣不夠。三是節水的市場激勵機制不夠完善。沒有全面實行「節約有獎,浪費處罰」措施,階梯水價還沒有全面實行,全社會節水的積極性和主動性還沒有充分調動起來。四是用水結構與水資源緊缺狀況不相適應,全面節水的生產和生活方式還沒有建立起來,用水效率與發達國家或地區相比還有很大差距。五是節水措施落實的力度還不夠。居民家庭的節水器具普及率僅40%;再生水和雨水利用量還不大。這些問題正是節水的潛力所在。北京全面建設節水型社會任重道遠。8.北京市水利局副局長畢小剛21日說,面對當前首都水資源短缺的嚴峻形勢,北京市將一手抓應急水源工程建設,一手抓外流域調水,預計2010年首都水資源短缺的局面可以從根本上得到緩解。畢小剛在此間舉行的北京科技學術月「水與奧運」學術研討會上介紹說,目前北京應急水源工程建設已全面展開。懷柔水源工程已建成供水,日供水33萬立方米。平谷水源工程今年10月底開工,明年7月建成供水。兩項工程建成後每年可向城市供水2.4億立方米。
9.有學者指出,管理是水資源問題的核心。事實上,管理問題歸根結底制約於體制問題:沒有體製作保障,再先進的管理也找不到適合的土壤。多年來我們的管理措施層出不窮,從制定政策到立法,但效果總不理想。為什麼呢?無非體制不順。城市水資源的管理是條塊分割,部門分治:「多龍管水,一龍治水,取出多門」。水利、環保、城建、市政等部門分割管理水資源循環的各個環節。這種「多龍管水」的分散管理體制直接造成了管水量的不管水源,管水源的不管供水,管供水的不管排水,管排水的不搞治污,管治污的不管日用,引起條塊分割、部門分割,更沒有一個部門真正對城市水問題負責,節約用水、計劃用水、定額管理和提高水價都難以落實。所以說,這種落後的體制若不進行徹底改革,根本談不上有效的管理。另外,全國的工業化使得地方必然從自身的需要出發,建設本地的工業企業。地方保護主義或明或暗,也會影響管理體制的改革,也會影響到城市水問題。
10.攔蓄雨水建「水銀行」。雨水是非常寶貴的水資源,北京地區降雨量少,且分布不均,要把珍貴的雨水攔蓄和利用起來,無論農村還是城市。日本大廈的屋頂都有雨水蓄水池或在院子里建地窖收集雨水。河北省的生態示範區里,也有了雨水窖,這個方法應該大力推廣普及。美國加州流傳著這樣的話:「天上一點一滴的水都要保留下來」。加州南部處於乾旱、半乾旱地區,年降水量比北京還少,該州近年來推行「水銀行」工程,在雨季和豐水年將地面水通過滲透層下灌至地下,就像把富裕的錢儲存起來,旱季或缺水年再抽出使用,花錢不多,且通過透水性好的地下土層改善了廢水的水質,就連滲透坑表面也被利用,種植了作物,創造經濟效益。加州農民有水權,每年要根據土地情況制定本年度用水量,從「水銀行」支取,定量使用。利用「水銀行」管理水資源,使加州地區從1995年以後水的供需達到基本平衡,甚至還能供水給洛杉磯使用。
11.北京市人大常委會對該市新實施《水法》辦法草案進行了審議。已提出了保護水資源的七項措施和十大節水措施。對水資源的保護措施主要包括對密雲水庫、懷柔水庫和京密引水渠實行封閉管理,對郊區水源地、城區自備井加大保護力度;清除密雲水庫污染隱患;對水庫周邊還林還草,加大上游水土流失治理;運用多種措施修復水體;嚴密監測兩庫一渠水質;恢復官廳水庫飲用水功能;治理河湖、改善水環境。在節水措施方面嚴格實行計劃用水和定額管理,超計劃、超定額累進加價;加強工業節水,重點提高冷卻水循環利用率和廢水回收率;加強農業結構調整和用水管理,提高農業節水水平;在全社會推廣使用節水器具;對特殊用水行業嚴格管理;加大雨水和再生水開發利用力度;提高水價,利用經濟杠桿促進節水;強化市場准入制度,停止審批高耗水項目,確立新建築節水器具、中水利用、雨污分流設施標准;加強節水法規建設,加大節水執法力度;加大節水宣傳,提高全民節水意識。這是北京首次將保障節水納入了法律體系,運用法律手段保證節水的順利實施。12.專家指出,從水資源的承載能力來看,北京比較適宜的人口規模是800萬到1000萬人,而現在北京市實際人口是1400多萬,城市規模偏大,對水資源的需求超出了其適當的承載能力。此外,作為城市供水的主要水源地官廳、密雲兩大水庫每年來水量已由上世紀70年代的20多億立方米降到近幾年的平均7.8億立方米。所以,適當控制人口,是解決的思路之一。