陈初阳 章茜 张海阔
【摘 要】我国水资源贫乏,时空分布不均,与我国经济发展、民生需求的矛盾日益突出。考虑现今与未来的发展,树立节水意识、提高水资源的利用率迫在眉睫。而水利高校节水循环系统的建立能适当地缓解这个重大问题,并且成本较低,具有一定的长远效应。
【关键词】水利高校;节水;循环系统
1 水利高校节水的必要性
1.1 水资源的贫乏性
我国拥有全世界21%的人口,但只有全世界7%的淡水资源,是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一[1]。同时,我国水资源地区分布不均,年内年际分配不匀,随着全球温室效应的频繁发生,我国旱涝灾害愈加频繁,且显示出旱涝急转的可怖情况。
我国不仅水资源人均量少,而且水资源的质量也不容乐观。随着城市规模的不断扩大,农村建设的逐渐发展以及人口的进一步增长,水资源尤其是地下水过度开发,水土流失和生态恶化愈加严重,生活生产污水排放量与日俱增,优质水源遭受严重污染。总之,水资源利用效率低下、污水处理方式落后,严重导致了我国水资源的质与量的贫乏。
联合国称,当人均水资源量低于1700立方米时,一个地区就被认为是“用水紧张”。而我国的首都——北京,人均水资源量仅为100立方米,是世界平均水平的1.25%左右。[2]
为缓解华北缺水问题,我国实施了南水北调工程。南水北调中线工程于2014年12月正式通水,北京市民开始饮用长江水。但据英国东英吉利大学发表的报告指出,中国的南水北调工程仍难以满足缺水地区的水供给需求,中国至少在未来15年内仍将面临水资源短缺问题,并表示,中国只有大幅提升水资源利用效率并处理好经济发展对自然资源的影响,情况才不会继续恶化。[3]
1.2 水资源的重要性
水资源是人类生存发展的基础性自然资源,具有不可替代性。在我国经济日新月异地飞速发展的同时,对水资源的需求也不断增大。但是我国作为全球性缺水国家,对城市水资源的供给日渐窘迫,不少地方水资源已经成为制约城市发展的战略性资源,城市水资源危机日趋严重。
1.3 高等院校的重要性
党的十八大提出,高校要以提升质量为核心,加强创新人才培养模式;要提高科技创新能力,为建设创新型国家作出新贡献;要发挥知识和科研优势,实现服务经济社会发展的目标;要积极推动社会主义文化大发展大繁荣,发挥文化传承和创新职能。[4]
高等学校作为培养高素质人才、发展高科技创新的一大关口,需要起到带头模范作用,引领大学生树立节约资源、生态发展的理念,从而引领社会进步潮流,践行可持续发展战略,建立生态文明、精神文明型社会。
1.4 水利高校的独特性
水利高校一般存在以下几个情况:
与水有关的专业较多,例如水文,水电,港航,土木,环境等等。拥有数量较多教学实验室,拥有较多的教学实验课程,用于教学的实验用水量大,污染少。例如密度计法测颗粒级配,常水头、变水头测渗透系数,流网法分析水头。
水利高校发展高科技、新技术,拥有规模较大的国家级省级实验室,需要做大量的反复的实验研究,尤其是大型模拟水利工程,日用水量非常大,而这些实验往往污染少,甚至无污染。
水利高校培养的高等水利人才,走上社会后大多与水打交道,有必要培养一定的节约资源、绿色环保意识,以此践行,并在未来的工作中带动他人践行可持续发展。
高等院校人口较为集中,生活用水量也比较大,若处理不当,也会造成巨大的浪费或污染。
2 建立节水循环系统
针对于水利院校独特的情况,可以将相关实验室相对集中安排,建立统一的水循环系统。每个实验室都有两套排水系统和两套接水系统,一套排水为可循环系统,经过简单沉淀处理后即能循环重复利用,另一套为可处理利用系统,经过集中处理后可以用于绿化、冲厕;一套接水根据实验需要接简单沉降水或是处理水,另一套接的是普通自来水。
而对于处于雨水较为充沛地区或是处于典型雨季旱季的水利高校,更是可以收集雨水。部分雨水仅仅需要通过简单沉降处理就可以重新使用。这样利用雨水一方面可以节约资源,保护环境,处理工艺又非常简单,成本也较低,另一方面,由于大部分水库的蓄水来自于降水,地表土内含有的大部分也是大气降水,处理后的雨水用于进行模拟实验也更接近于工程实际。而用于教学实验的实验用水,就要加以分析,若是考虑到酸雨内的有害成分可能腐蚀损坏实验仪器,部分教学实验用水就要经过再加工,再处理。
由于高校一般土地利用率较高,主要是房屋、绿植、道路、球场。
屋面上的雨水较为干净,利用率也较高,是节水循环系统的一大主力。主要可通过屋面雨水收集,在屋面的坡脚处设置简单的初期定时弃流、初期杂物过滤装置,由雨水管统一进入雨水沉淀池,经简单沉淀后部分直接进入储水池1,有水管接入大型模拟实验室等可使用只经简单沉降处理雨水的实验室,部分还需导入处理池,经过调节、过滤、消毒后再经储水池2接入普通实验室。
对于土壤中的雨水,考虑到近年来城市地下水过度开采,造成地面沉降,从而带来建筑、物破坏开裂,沿海地区海水入侵、盐渍化严重等等问题,加上绿植生长需要雨水,绿植区域的雨水难以收集,下层土壤又可以净化储蓄雨水,变为干净可利用的地下水,因此绿植区域的雨水不作特别处理,主要是下层土壤的分布安排需要加以考虑,在保证成本不过高的基础上最好是浅层用渗透性好的土,深层用储水性好的土,同时更要注意提高植被覆盖率,以防止暴雨带出泥沙。
为防止沥青路面因为渗水性而开裂、剥落等破坏,道路常常利用其自身的倾斜性在地势较低的两侧设立混凝土或土质路肩带,而雨水就可以利用路肩带收集到两侧地下的储水槽中。
球场可以利用其场地大、荷载小,上有土壤覆盖的特点,在场地内部的地下开辟储水空间。
3 总结
由于水资源的紧缺性以及社会发展的迫切性,节约水资源的意识和行动显得尤为重要,这时就需要开源节流,而建立学校节水循环系统恰恰同时满足这两方面的需求,同时也大大增强了当代大学生的节水意识,其中水利高校更具实用性,也同样适用于其他类型学校。
【参考文献】
[1]刘佳骏,董锁成,李泽红.中国水资源承载力综合评价研究[J].自然资源学报,2011,02.
[2]张海燕,王新民,徐运辉,王童.基于状态空间模型的中国人均水资源量趋势分析[J].世界地质,2011,02.
[3]才惠莲.我国跨流域调水水权管理准市场模式研究[M].湖北武汉:中国地质大学出版社,2013,08.
[4]成思危.论创新型国家的建设[J].中国软科学,2009,12.
[责任编辑:杨玉洁]