水利工程論文-城市水資源的可持續(xù)利用研究 .doc

水利工程論文-城市水資源的可持續(xù)利用研究摘要隨著城市化進程的加快和經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市水資源面臨著可持續(xù)利用的嚴峻挑戰(zhàn)。分析了我國城市水資源的現(xiàn)狀和問題，并提出城市今后應(yīng)從開源、節(jié)流、治污、結(jié)構(gòu)調(diào)整和完善管理等方面著手，促進城市水資源的可持續(xù)利用，進而保障城市經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。關(guān)鍵詞城市水資源工業(yè)可持續(xù)利用1我國城市水資源利用狀況我國水資源總量為2.81萬億m3，居世界第6位，按13億人口計算，人均水資源僅為2251m3，不及世界人均占有量的1/4，是世界上公認的13個水資源匱乏的國家之一。從城市的狀況看，由于人口密集、工業(yè)發(fā)達，用水需求過度集中，人均擁有的可利用淡水資源量就更加稀少，遠遠低于全國平均水平。我國水資源的空間分布極不平衡，西北內(nèi)陸、長江以北、長江以南3個區(qū)域水資源量的比例大致為51580，長江以南地區(qū)大中型以上的城市較少，長江以北地區(qū)卻較多。這種水資源分布格局與城市分布不相適應(yīng)，加劇了我國城市水資源短缺的矛盾。城市用水主要包括城市工業(yè)用水、城市農(nóng)業(yè)用水、城鎮(zhèn)生活用水和城市生態(tài)用水。我國城市工業(yè)用水呈逐年增長的趨勢。隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，工業(yè)用水量迅速增加，到1999年工業(yè)用水量已達到1159億m3，占全國用水總量的20.7。我國工業(yè)取水量一般要占全國水利設(shè)施供水量的11，占城市總?cè)∷康?0%80。城鎮(zhèn)生活用水分為居民生活用水和公共設(shè)施用水。隨著人民生活水平的不斷提高，政府對供水投入的加大和城鎮(zhèn)人口的快速增加，城鎮(zhèn)生活用水也將迅猛增長。2我國城市水資源的可持續(xù)問題2.1水資源供需矛盾日益尖銳21世紀全國新增的用水量將主要集中在城市地區(qū)。未來30年內(nèi)中國人口的增長是對水資源和水環(huán)境最大的挑戰(zhàn)，也是對可持續(xù)發(fā)展最大的挑戰(zhàn)。1997年我國的城市化水平是30，城市人口為3.7億，用水總量約630億m3。據(jù)預(yù)測，到2010年和2030年，城市人口分別為5.5億和7.5億時，相應(yīng)的需水量將分別增加到910億m3和1320億m3。我國經(jīng)濟現(xiàn)在正處于快速增長期，工業(yè)用水大幅度增長，水資源供需矛盾將更加突出。各國的經(jīng)驗表明，在工業(yè)化和城市化快速發(fā)展的過程中，不僅對水的需求急劇增長，而且廢水的排放量也會相應(yīng)急劇增長。目前，工業(yè)取水量占全國總用水量的20，工業(yè)排放的廢水量約占廢水排放總量的49。廢水排放量的增加，勢必加劇水環(huán)境的惡化。2.2水資源短缺與浪費現(xiàn)象并存城市水資源短缺問題是城市發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物。我國城市缺水開始于20世紀70年代末80年代初，隨著經(jīng)濟發(fā)展和城市化進程的加快，缺水范圍在不斷擴大，缺水程度日趨嚴重，城市缺水問題逐漸加劇。據(jù)統(tǒng)計，目前在全國600多個城市中，400多個城市缺水，其中110個嚴重缺水，日缺水量達1600萬m3，年缺水量60億m3。由于缺水，據(jù)粗略估計每年給國家造成經(jīng)濟損失大約為2000多億元。在城市水資源短缺的同時，工業(yè)和城市生活用水存在著嚴重的浪費，且用水效率極為低下。由于工藝設(shè)備和管理的落后，我國工業(yè)用水量遠遠大于發(fā)達國家，我國工業(yè)萬元產(chǎn)值用水量為100m3，是國外先進水平的10倍。我國的主要工業(yè)行業(yè)用水效率明顯低于發(fā)達國家，許多工業(yè)產(chǎn)品的單位產(chǎn)量需水量遠遠超過發(fā)達國家的用水量，工業(yè)節(jié)水的潛力很大。城市生活用水同樣存在浪費，城市生活用水跑冒滴漏現(xiàn)象十分普遍。多數(shù)城市僅供水管網(wǎng)及用水器具跑冒滴漏損失率超過20。2.3水資源污染嚴重，水環(huán)境惡化加劇目前，全國城市污水處理率達到30，二級處理率為15，許多城市至今還沒有污水處理廠。大量城市污水未經(jīng)處理直接排入水域，使我國城市水環(huán)境質(zhì)量所面臨的形勢十分嚴峻。據(jù)統(tǒng)計，全國90以上的城市水域受到不同程度的污染，水環(huán)境普遍惡化，流經(jīng)城市的河流水質(zhì)78不符合飲用水標準，地下水50以上受到嚴重污染，其中水源受污染比較嚴重的城市有98個。另外，沿海城市的海岸帶污染也十分嚴重，局部地區(qū)城市水環(huán)境還受到酸雨的威脅。環(huán)境污染進一步加劇了水資源的短缺程度，也使一些水資源豐富的城市出現(xiàn)了污染型水資源危機。2.4城市水資源管理體制尚不完善我國目前的水資源管理體制是部門切割式的管理，由此造成水務(wù)管理中政出多門而又缺乏協(xié)調(diào)，因而人為地增加了市政管理的難度。沒有人對供需平衡負責，難以真正實現(xiàn)節(jié)水，無法有效地控制污染，沒有建立統(tǒng)一的管理法規(guī)，難以定出合理的水價，必然不能產(chǎn)生高效的水資源管理效益?！岸帻埞芩钡乃畽?quán)體制已成為實現(xiàn)水資源管理現(xiàn)代化和水資源優(yōu)化配置的極大障礙。城市水資源管理體制的不合理具體表現(xiàn)在：人為地將完整工程按部門利益分散化，違背了基本建設(shè)程序和規(guī)律，導(dǎo)致種種問題；地下水、地表水、城市污水等各類水資源的管理不統(tǒng)一，各種水資源費的征收部門和標準不一致；城市用水水質(zhì)、水量、供水和防洪管理權(quán)屬不統(tǒng)一；政府水行業(yè)行政執(zhí)法的部門分散，而且有的企業(yè)具有行政執(zhí)法資格。3城市水資源可持續(xù)利用的途徑3.1全面厲行節(jié)水，建設(shè)節(jié)水型城市工業(yè)節(jié)約用水要以技術(shù)進步型節(jié)水和結(jié)構(gòu)調(diào)整型節(jié)水并重。工業(yè)用水是城市用水的重要組成部分，工業(yè)用水一般約占城市用水的80左右，用水量大而集中，通過循環(huán)回用、重復(fù)利用，提高工業(yè)用水重復(fù)利用率歷來就是工業(yè)節(jié)水的重點。隨著工業(yè)節(jié)水的不斷發(fā)展，未來工業(yè)節(jié)水的重點將是通過更新生產(chǎn)設(shè)備，改造工藝流程，降低工業(yè)用水定額。伴隨信息化帶動工業(yè)化的進程，要鼓勵企業(yè)應(yīng)用高新技術(shù)改造傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝和節(jié)水方式，推廣閉路循環(huán)用水和清潔生產(chǎn)方式，促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)品升級換代，將會大大降低工業(yè)用水定額；發(fā)展低耗水量、高附加值的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，促進工業(yè)取用水量逐步趨于零增長或負增長。城市生活用水要以節(jié)水器具型節(jié)水和強化管理型節(jié)水并重：要全面推行節(jié)水型用水器具，尤其是在公共市政用水和居民生活用水量大的洗滌、沖廁和淋浴方面重點采取節(jié)水措施，提高節(jié)水效率；加快城市供水管網(wǎng)技術(shù)改造，降低跑冒滴漏損失；建議城市水價每年進行不斷調(diào)整，采用按水量累進計價。3.2污水處理和回用相結(jié)合，加快污水資源化進程按照污水處理和再生回用相結(jié)合的原則，加快污水資源化進程，是防止水質(zhì)繼續(xù)下降和增加可用水量供給的重要途徑。據(jù)統(tǒng)計，城市供水量的80排入城市污水管網(wǎng)中，收集起來再生處理后70可以安全回用，即城市供水量的一半以上，可以變成再生水返回到城市水質(zhì)要求較低的用戶上，替換出等量自來水，等于相應(yīng)增加了城市一半供水量。我國城市和工業(yè)用水已超過1100億m3，廢水排放量約為600億m3左右，即每天進入河道的廢水已接近1.6億m3。這些污水如加以處理，使污水資源化，既可增加水資源解決城市缺水問題，又可起到治理污染的作用。通過污水處理提高水的類別以使其資源化，以處理后的污水回用代替處理后的污水排放，污水處理回用于城市綠化、農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)冷卻以及生活非飲用水，進而可以提高水資源的利用效率。3.3大力開發(fā)替代水源，解決城市水資源短缺問題我國缺水城市缺水的原因不同，解決缺水的途徑也不盡相同。因此，在加強節(jié)水治污的同時，開發(fā)水資源也不能忽視。開源不僅要立足于當前水資源，也要重視替代水資源的開發(fā)，其中包括海水利用、雨水利用、跨流域調(diào)水等多種途徑。沿海城市可以用海水替代淡水用于工業(yè)冷卻水以及特定行業(yè)的生產(chǎn)用水，通過海水淡化間接利用海水資源，有效緩解水資源緊缺局面；城市還可以采取相應(yīng)的工程措施，采用雨水滲透和雨水儲留技術(shù)蓄積雨水，從而把雨水資源化作為防洪和緩解水資源危機的一種措施。雨水利用技術(shù)在我國北方一些缺水城市已經(jīng)開始推廣，其他地區(qū)可以效仿；跨流域調(diào)水可以緩解水資源空間分布不均，將多水地區(qū)的部分水量調(diào)往缺水地區(qū)，增加區(qū)域可利用量，是解決我國北方城市缺水的重要戰(zhàn)略對策。我國目前正在實施的南水北調(diào)工程，就是將較為豐富的長江流域的水資源調(diào)入華北和西北，此工程的實施可以解決北方地區(qū)城市水資源短缺問題、緩解南方水害和北方旱災(zāi)以及改善北