水资源论证中生活建设项目用水合理性分析

李冬梅,鲁云龙,许春生

(吉林省水文水资源局通化分局,吉林通化134000)

生活建设项目的取用水合理性分析在区域水资源规划、配置及相关产品政策分析、用水水平评判、节水潜力分析等方面与工业类建设项目有类似之处,本文仅介绍其有别于工业类建设项目的部分。生活建设项目一般为集中式供水项目,即自来水厂。统一供给居民生活用水、工业用水、公共设施用水及其他用水。在水资源论证中常见的是城市自来水厂项目,其取用水合理性应根据城市的地理位置、水资源状况、城市性质和规模、产业结构、国民经济发展和居民生活水平、工业回用水率等因素确定。

1 城市生活用水概述

城市生活用水分为两大类:居民住宅用水和城市公共用水。居民住宅用水为居民家庭的日常生活用水,包括居民的饮用、烹调、洗涤、清洁、冲厕、洗澡等用水。公共用水包括宾馆、饭店、医院、科研机构、学校、机关、办公楼、商业、娱乐场所、公共浴室等公共设施用水量,以及交通设施用水、仓储用水、市政设施用水、浇洒道路用水、绿化用水、消防用水、特殊用水(军营、军事设施、监狱等)等用水量,包括工矿企业和大型公共设施自备水源的生活用水量。但不包括补充域区河道、湖泊、池塘以及保持景观和水体自净能力的用水,该项目用水归为环境用水。环境用水一般为河道内用水,不进入供水管网系统,一般单独计算。

1.1 城市生活用水的组成和特点

根据有关调查资料,我国城镇居民生活用水中冲厕用水所占比重最大,约占家庭总用水量的30%,其次为洗澡、烹饪(含饮用、洗碗)用水,各约占20%,洗衣用水超过10%,其他为清洁用水等。城镇公共用水包罗万象,机关、学校、医院是主要的用水大户,也是节水工作的重点对象。

城镇生活用水有如下特点:

1)用水量增长较快。其增长率大于工业用水增长率。

2)用水量时程变化较大。季节、温度变化对用水量影响较大。由于城镇居民每日在工作单位、住宅分别滞留,使得其供水小时变化系数较大。除节假日用水有增加外,日变化系数波动较小。

3)供水保证率要求高:一般要求95%以上。

4)对水质要求高:一般均为自来水或自备水(地下水)。

5)水量浪费严重:节水意识差,“跑冒滴漏”现象普遍可见,尤其是公共设施用水管理不善。

6)生活污水水质污染程度小于工业废水,但污水排放量呈逐年增长。

1.2 影响因素

在水源及供水设施能力基本满足城镇用水需求的情况下,影响城镇生活用水的主要因素有:

1)气候、气温变化。夏天比冬天用水量大,气温较高时用水量也较大。

2)用水习惯。南方居民一般用水比北方居民多,缺水地区居民普遍的节水意识也高一些,用水量也较少。

3)经济状况和水费给付办法。经济状况较好的单位和居民较少考虑水费的因素,设分户水表计量比设总表计量用水要省。

4)房屋卫生设施(器具)及用水设备的完善程度。除了便器、洗涤盆、沐浴设备外,还包括家用洗衣机、洗碗机等,这在相当程度上影响用水量。

5)供水水压、水质。水压高会造成漏耗水的增加,水压不足,用水受限制,用水量会减少;水质不好,会使使用者产生厌恶感,导致用水量减少。

6)城市性质和规模。省会城市、旅游城镇公共用水量大于一般城镇的公共用水量,城镇规模越大,流动人口越多,公共用水量越大。

7)节水意识和节水水平。一般认为城镇浪费的水量占总供水量的10%以上,节水工作开展较好较深入的城镇人们的节水意识较高,浪费的水量也较少。

1.3 发展趋势

1)随着城镇化进程的发展,城镇数量、规模、人口均将持续增长,城镇生活的用水量的增长将会持续下去。

2)由于近年居民住房卫生设施条件的逐步改善和生活水平的提高,居民住宅用水量的增长速度和幅度较大,但在未来其增长会趋于平缓。

3)随着第三工业特别是商贸服务业的发展,公共建设的用水量会较快增长。

4)因城市市政建设发展较快,用于公共卫生、浇洒道路、园林绿化用水量亦将增长。

5)节水型城市的建设工作将深入开展,用水浪费严重的现象会得到遏制。

6)随着城镇生活用水量的增长,生活污水排放量也同步增长,污水处理设施的建设投资和运行费用亦将随之增加。

2 生活用水考核评价指标

目前对生活用水考核评价,尚无统一的考核评价指标。但GBJ 15—88《建筑给水排水设计规范》(1997年版)、BJ 13—88《室外给水设计 规范》(1997年版)、GB 50282—98《城市给水工程规划规范》等规范中的有关生活用水计算规定能给建设项目生活用水合理性分析指标选择计算提供参考。例如对居民生活用水,可选择人均生活日用新水量,排水量,自来水供水率,供水保证率,月内人均超计划用水量,水质指标合格率等计算指标。

3 生活用水合理性分析

根据项目业主提供的资料情况,用水合理性采用不同分析方法:一是项目业主未提供详细的需水量预测依据,在论证时,要采用单位人口综合用水量预测法、分析预测法、年递增率法等至少两种方法进行需水量预测。二是项目业主提供了需水量预测依据,主要论证采用的预测指标是否符合有关规划,用水预测指标是否合理。

在论证时应注意以下几个方面:

(1)生活用水不同于工业、农业用水,不能片面认为用水指标越低越合理。随着城市化进程的加快、居民生活水平的提高,居民家庭生活用水、城市公共用水应该呈现一定的合理的增长。

(2)在确定预测用水指标时,对有关规范确定的选用指标,要结合当地的水资源状况、现状用水情况、用水习惯、用水历史变化等合理确定。

(3)自来水厂项目对城市来说,大都是在原有供水系统的基础上新增供水,所以在用水合理性论证中必须对现状供水情况作深入的调查分析。调查包括评价区域内供水量、供水途径、用水人口数量、用水定额等相关情况。

4 节水措施

4.1 降低供水企业的内部损耗

自来水的生产及供应的节水主要从两个方面着手:一是生产环节,二是取水、输水环节。全国各类城市供水企业中,只有很少供水企业能达到管网损失率小于7.8%～8.5%的奋斗目标。如果考虑到原水取水平均的损耗为2%左右,生产自用水按消耗最小值4%计,再考虑到配水管网损耗在20%左右,从原水到售水的综合损耗高达26%或以上。城镇供水企业节水的推进如能顺利实施,其产生的成果将是巨大的。

目前,相当部分的水厂生产自用水(加药系统溶药用水及滤池反冲洗水)没有回收,其中滤池反冲洗用水量是水厂自用水的主要组成部分,可调节范围较大,是水厂节水的主要对象。目前水厂普遍采用两种滤池冲洗方式,并高速水流反冲洗和气水反冲洗,根据计算可知:气水反冲洗方式的耗水量比单独水冲洗方式可节水约46%。水厂生产用水节约的另一个主要途径是滤池反冲洗用水的回收与利用。滤池反冲洗水中所含的污染物主要是砂粒等大颗粒的无机杂质和少量细菌,常用的回收措施是设立回收管道及水池,在反冲洗水经过一定的沉淀停留时间后,用于厂区内外的绿化、浇洒、洗车或消防等;当滤池反冲洗用水量较大时,可考虑利用回收清水作为滤池的反冲洗用水,循环利用。按滤池反冲洗用水量占水厂自用水大部分可以回收利用,按50%的保守回收率估计,冲洗水的27%是可回用的,即回用量占水厂自用水的13%。以上两项合计为水厂自用水量的36%,依据水厂自用水量占供水量的8%的平均水平估计,水厂自用水的节水潜力约为供水量的3%。

4.2 减少供水管网的损耗水量

长期以来,我国供水行业的管网漏失率一直居高不下,部分城市高达20%以上。如果再计入过去一直由用户承担的部分,漏失水量更加惊人。城市供水企业近年在广大用户的强烈要求下开始实行抄表到户,原先由用户承担的单元表后的地下管道、室内立管和水箱的漏损立即转由供水企业承担。根据对某市数栋居民楼的调查,单元总水表与住户分水表之间的差额最少为7%,户表与原单元表之间的漏损率一般为15%～25%,该部分损失后都将算在自来水公司的管网漏失中。

1)对城市管网,应加强管网的维修管理和漏水监测,积极研究开发检漏、补漏、堵漏新技术,完善管网检漏技术,对严重老化、材质差的管道及时进行更新改造。

2)对城镇生活用水大户进行水平衡测试,及时发现内部管网跑、冒、滴、漏现象,并采取措施。

3)加强供水调度,控制管网服务压力,降低管网爆管事故率。

4.3 加强计划用水和定额管理

1)加强计划用水量较大的机关事业单位和商业文化机构等非工业用水户计划用水管理。通过水平衡测试,分类制定科学合理的用水定额。及时修订,逐步扩大计划用水和定额管理制度的实施范围。

2)在高等院校和寄宿性中学学生公寓安装水表,对学生生活用水进行计量;对景观、绿化、道路用水要实施用水计量。

3)有计划地、合理地、稳妥地调整水价,加强对超定额用水的加价收费,实行阶梯式水价收费制度,运用经济杠杆促进节约用水,保护水资源。

4)全面推广使用节水型器具。依靠科技进步研制、开发节水的新技术和新产品,推广优质高效、性价比高的节水器具。引导居民尽快淘汰现有住房中不符合节水标准的生活用水器具;对政府机关、商场宾馆等公共建筑制定推行节水型器具的强制性法规。

5)加大城市中水回用力度。“中水”一词源于日本,主要是指城市污水经处理后达到一定的水质标准,可在一定范围内重复使用的非饮用的杂用水,其水质介于上水与下水水质之间,中水回用是水资源有效利用的形式之一。中水主要用于绿地、树木浇灌、道路清洁、车辆冲洗、基建施工、厕所冲洗、喷水池以及可以接受其水质标准的其他用水。

6)提供城镇公共生活用水效率。提高城镇生活用水大户如清洗车辆、浴场等的用水重复利用率,同时加强城镇生活用水(如空调)中的冷却塔运行管理,提高冷却水循环率。