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(jìn)程的加快和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市水資源面臨著可持續(xù)利用的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。分析了我國(guó)城市水資源的現(xiàn)狀和問(wèn)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(jìn)城市水資源的可持續(xù)利用，進(jìn)而保障城市經(jīng)濟(jì)社會(huì)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(guó)城市水資源利用狀況我國(guó)水資源總量為2.81萬(wàn)億m3，居世界第6位，按13億人口計(jì)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(rèn)的13個(gè)水資源匱乏的國(guó)家之一。從城市的狀況看，由于人口密集、工業(yè)發(fā)達(dá)，用水需求過(guò)度集中，人均擁有的可利用淡水資源量就更加稀少，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于全國(guó)平均水平。我國(guó)水資源的空間分布極不平衡，西北內(nèi)陸、長(zhǎng)江以北、長(zhǎng)江以南3個(gè)區(qū)域水資源量的比例大致為51580，長(zhǎng)江以南地區(qū)大中型以上的城市較少，長(zhǎng)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(guó)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(guó)城市工業(yè)用水呈逐年增長(zhǎng)的趨勢(shì)。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)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(dá)到1159億m3，占全國(guó)用水總量的20.7。我國(guó)工業(yè)取水量一般要占全國(guó)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(duì)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(zhǎng)。2我國(guó)城市水資源的可持續(xù)問(wèn)題2.1水資源供需矛盾日益尖銳21世紀(jì)全國(guó)新增的用水量將主要集中在城市地區(qū)。未來(lái)30年內(nèi)中國(guó)人口的增長(zhǎng)是對(duì)水資源和水環(huán)境最大的挑戰(zhàn)，也是對(duì)可持續(xù)發(fā)展最大的挑戰(zhàn)。1997年我國(guó)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(cè)，到2010年和2030年，城市人口分別為5.5億和7.5億時(shí)，相應(yīng)的需水量將分別增加到910億m3和1320億m3。我國(guó)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)在正處于快速增長(zhǎng)期，工業(yè)用水大幅度增長(zhǎng)，水資源供需矛盾將更加突出。各國(guó)的經(jīng)驗(yàn)表明，在工業(yè)化和城市化快速發(fā)展的過(guò)程中，不僅對(duì)水的需求急劇增長(zhǎng)，而且廢水的排放量也會(huì)相應(yīng)急劇增長(zhǎng)。目前，工業(yè)取水量占全國(guó)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(shì)必加劇水環(huán)境的惡化。2.2水資源短缺與浪費(fèi)現(xiàn)象并存城市水資源短缺問(wèn)題是城市發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物。我國(guó)城市缺水開始于20世紀(jì)70年代末80年代初，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，缺水范圍在不斷擴(kuò)大，缺水程度日趨嚴(yán)重，城市缺水問(wèn)題逐漸加劇。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前在全國(guó)600多個(gè)城市中，400多個(gè)城市缺水，其中110個(gè)嚴(yán)重缺水，日缺水量達(dá)1600萬(wàn)m3，年缺水量60億m3。由于缺水，據(jù)粗略估計(jì)每年給國(guó)家造成經(jīng)濟(jì)損失大約為2000多億元。在城市水資源短缺的同時(shí)，工業(yè)和城市生活用水存在著嚴(yán)重的浪費(fèi)，且用水效率極為低下。由于工藝設(shè)備和管理的落后，我國(guó)工業(yè)用水量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)工業(yè)萬(wàn)元產(chǎn)值用水量為100m3，是國(guó)外先進(jìn)水平的10倍。我國(guó)的主要工業(yè)行業(yè)用水效率明顯低于發(fā)達(dá)國(guó)家，許多工業(yè)產(chǎn)品的單位產(chǎn)量需水量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)發(fā)達(dá)國(guó)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(fèi)，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(guò)20。2.3水資源污染嚴(yán)重，水環(huán)境惡化加劇目前，全國(guó)城市污水處理率達(dá)到30，二級(jí)處理率為15，許多城市至今還沒(méi)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(guó)城市水環(huán)境質(zhì)量所面臨的形勢(shì)十分嚴(yán)峻。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國(guó)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(biāo)準(zhǔn)，地下水50以上受到嚴(yán)重污染，其中水源受污染比較嚴(yán)重的城市有98個(gè)。另外，沿海城市的海岸帶污染也十分嚴(yán)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(jìn)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(jī)。2.4城市水資源管理體制尚不完善我國(guó)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(méi)有人對(duì)供需平衡負(fù)責(zé)，難以真正實(shí)現(xiàn)節(jié)水，無(wú)法有效地控制污染，沒(méi)有建立統(tǒng)一的管理法規(guī)，難以定出合理的水價(jià)，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(shí)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(wèn)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(fèi)的征收部門和標(biāo)準(zhǔn)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(jìn)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(guò)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(lái)就是工業(yè)節(jié)水的重點(diǎn)。隨著工業(yè)節(jié)水的不斷發(fā)展，未來(lái)工業(yè)節(jié)水的重點(diǎn)將是通過(guò)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(dòng)工業(yè)化的進(jìn)程，要鼓勵(lì)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(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)品升級(jí)換代，將會(huì)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(jìn)工業(yè)取用水量逐步趨于零增長(zhǎng)或負(fù)增長(zhǎng)。城市生活用水要以節(jié)水器具型節(jié)水和強(qiáng)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(diǎn)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(jià)每年進(jìn)行不斷調(diào)整，采用按水量累進(jìn)計(jì)價(jià)。3.2污水處理和回用相結(jié)合，加快污水資源化進(jìn)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(jìn)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(jì)，城市供水量的80排入城市污水管網(wǎng)中，收集起來(lái)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(lái)水，等于相應(yīng)增加了城市一半供水量。我國(guó)城市和工業(yè)用水已超過(guò)1100億m3，廢水排放量約為600億m3左右，即每天進(jìn)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(wèn)題，又可起到治理污染的作用。通過(guò)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(jìn)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(wèn)題我國(guó)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(qiáng)節(jié)水治污的同時(shí)，開發(fā)水資源也不能忽視。開源不僅要立足于當(dāng)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(guò)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(chǔ)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(jī)的一種措施。雨水利用技術(shù)在我國(guó)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(guó)北方城市缺水的重要戰(zhàn)略對(duì)策。我國(guó)目前正在實(shí)施的南水北調(diào)工程，就是將較為豐富的長(zhǎng)江流域的水資源調(diào)入華北和西北，此工程的實(shí)施可以解決北方地區(qū)城市水資源短缺問(wèn)題、緩解南方水害和北方旱災(zāi)以及改善北