水循環(huán)建設(shè)范文

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水循環(huán)建設(shè)

篇1

關(guān)鍵詞:城市 污水資源化水健康循環(huán)

中圖分類號:U664.9+2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:

1引言

21世紀(jì),隨著城市化經(jīng)濟(jì)社會的進(jìn)步和人口的猛增,出現(xiàn)了水量和水質(zhì)型的水短缺,反過來制約了城市化的進(jìn)程和和諧社會的健康發(fā)展,缺水已經(jīng)成為世界性問題。聯(lián)合國發(fā)表的《世界水資源綜合評估報(bào)告》表明,全世界人口到2025年將增加到83億,生活在水源緊張國家的人口將增加到30億,是1990年的10倍!同時(shí),第三世界國家的城市面積還在大量增加,急需更有效地利用城市污水資源實(shí)現(xiàn)其健康循環(huán)。否則,全世界將有1/3的人口面臨中高度甚至高度缺水的危機(jī)。目前,我國水資源緊缺形勢日益加劇,全國600多個(gè)城市中有400多個(gè)供水不足,其中有100多個(gè)缺水嚴(yán)重,一些城市已經(jīng)突現(xiàn)水危機(jī)[1]。石家莊市位于我國缺水最嚴(yán)重的海河流域,屬資源缺水型地區(qū),是全國乃至全世界缺水最嚴(yán)重的城市之一。

2 建立和維持城市用水的健康循環(huán)

水是可以再生、循環(huán)利用的自然資源,如果水的社會循環(huán)是良性、健康發(fā)展的,地球上有限的淡水資源可以不斷循環(huán)地滿足人類社會發(fā)展的需要。解決這種綜合水危機(jī)的根本途徑在于實(shí)現(xiàn)城市水系統(tǒng)健康循環(huán)(健康社會水循環(huán))。這是針對人們?yōu)E排污水和丟棄廢物、濫施農(nóng)藥與化肥而提出的,是拯救人類生存和永續(xù)發(fā)展空間的根本性戰(zhàn)略。舍此,城市就失去了發(fā)展的根本和保障,建設(shè)全面小康社會的宏偉目標(biāo)也就無從實(shí)現(xiàn),人類和城市就不可能持續(xù)生存和發(fā)展。

要建立水系統(tǒng)健康循環(huán),就要求在水社會循環(huán)中減少取水量,降低污染負(fù)荷,恢復(fù)河湖清流,其基本實(shí)施策略如圖1所示。

圖1水系統(tǒng)健康循環(huán)實(shí)施策略示意圖

3污水資源化是實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)利用的必要選擇

石家莊市水資源極為匱乏,是全國嚴(yán)重缺水的城市之一,最新數(shù)字顯示,石家莊市年均水資源量22.4億立方米,全市年用水量32~34億立方米,年缺水10~12億立方米。由于缺水而長期超采地下水,使地下水位逐年下降,市區(qū)中部的降落漏斗水位埋深已降至38~42m,漏斗區(qū)域已近400km2。

3.1城市污水資源化再利用的技術(shù)途徑

早期的城市污水回用由于受技術(shù)經(jīng)濟(jì)的限制,一般直接將污水廠二級出水加以利用。隨著城市污水回用領(lǐng)域的擴(kuò)大,對回用水的水質(zhì)也有了不同的要求,并針對不同的用途和要求制定了相應(yīng)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),這些標(biāo)準(zhǔn)的要求一般來說都高于污水處理廠二級出水水質(zhì),污水二級處理水經(jīng)深度處理后才能回用于工業(yè)、市政景觀、綠化用水,因此一般意義上的污水再生處理工藝多是對二級處理出水進(jìn)行更進(jìn)一步的處理。常用的城市污水再生處理工藝主要有以下三類:

(1)成熟的傳統(tǒng)污水再生處理工藝

大連春柳污水處理廠是我國第一個(gè)污水處理回用示范工程,是在大連市春柳污水處理廠基礎(chǔ)上增加二級處理工藝。其處理工藝流程圖如下:

二級處理出水混凝澄清池濾池清水池送水泵房用戶

該工程于1992年正式投產(chǎn),對二級處理后出水進(jìn)行深度處理,出水水質(zhì)穩(wěn)定,滿足了附近工廠的需水要求。

(2)膜技術(shù)

現(xiàn)在應(yīng)用較多的膜處理技術(shù)有微納濾、超濾、滲析、反滲透、電滲析、氣體分離等。據(jù)資料顯示,小規(guī)模處理廠(

(3)土地處理系統(tǒng)

目前,小城市污水治理走大中城市污水深度生物處理的技術(shù)路線在資金上是有困難的,應(yīng)充分利用當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境條件,因地制宜地采用投資省、能耗低、管理方便和能實(shí)現(xiàn)污水綜合利用的工藝。土地處理系統(tǒng)是利用土壤中生長的大量微生物對水中污染物進(jìn)行降解去除以凈化水質(zhì)的方法。由于污染物經(jīng)過地下土層和地下包氣帶產(chǎn)生一系列的物理、化學(xué)和生物作用,許多微生物和化學(xué)物質(zhì)通過各種反應(yīng)被去除,這些過程延遲了某些化學(xué)物質(zhì)進(jìn)入地下水的速率,使一些污染物質(zhì)降解為無毒無害的組分,一些物質(zhì)則被植物所吸收,從而使污染物濃度得以降低。

3.2 石家莊污水處理回用現(xiàn)狀

目前,石家莊市已建成污水處理廠28座,其中市區(qū)建成6座,日處理污水能力達(dá)106萬噸,污水處理率達(dá)到了100%;其中,石家莊市橋西和橋東兩大污水處理廠是石家莊建設(shè)較早的污水處理廠,橋東污水處理廠日處理污水規(guī)模為50萬t,收水范圍為市區(qū)京廣鐵路以東的污水,服務(wù)面積95.95km2。橋東污水處理廠升級改造工程總投資5.5億元,于2010年9月底前完成,并投入試運(yùn)行。橋西污水處理廠收水范圍為京廣鐵路以西、石津灌渠以南的建成區(qū),匯水面積40km2,服務(wù)人口50萬,設(shè)計(jì)規(guī)模為日處理污水16萬t。

3.3污水處理回用存在的問題

石家莊市污水資源化利用仍處于起步階段,推進(jìn)污水資源化過程中還面臨著許多問題。

(1) 污水處理及回用尚無系統(tǒng)、科學(xué)的規(guī)劃

目前,石家莊市污水處理規(guī)劃一般僅限于興建集中污水處理廠,未能針對實(shí)際情況選擇最優(yōu)的污水處理和回用方案,沒有統(tǒng)一的污水回用和推廣的規(guī)劃。

(2)技術(shù)法規(guī)和配套政策體系不健全

完善的方法和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),是污水處理和污水資源化規(guī)范發(fā)展、安全運(yùn)行的重要保障。 制定科學(xué)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,提出合理的指導(dǎo)性和強(qiáng)制性要求,確定相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)和經(jīng)濟(jì)政策,是推進(jìn)污水資源化快速發(fā)展的重要保證。

3.4污水資源化的對策措施

3.4.1 全面規(guī)劃、統(tǒng)籌兼顧

[]盡快制定城市水資源綜合利用規(guī)劃,加快污水資源化的規(guī)劃和建設(shè)。大型商貿(mào)中心、賓館、飯店和新建住宅區(qū)都應(yīng)敷設(shè)污水回用管道,經(jīng)處理的污水,盡量回用于工業(yè)建設(shè)和城市建設(shè),要把污水資源化作為一個(gè)重要組成部分納入水資源的統(tǒng)一管理和調(diào)配。

3.4.2 制定污水資源化的法律法規(guī)和技術(shù)規(guī)范,完善相關(guān)配套政策

要在現(xiàn)行的相關(guān)法律和國家標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,完善相關(guān)法律保障體系,鼓勵(lì)污水資源化利用。在法律上確立污水資源化利用的地位,通過立法使該項(xiàng)工作落到實(shí)處。制定相應(yīng)的優(yōu)惠政策,政府各職能部門要大力支持污水資源化利用工程建設(shè),減免各種費(fèi)用。對于污水資源化利用所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益減免各種稅費(fèi),鼓勵(lì)用于擴(kuò)大再生產(chǎn),增加自我發(fā)展能力。

4結(jié)論

城市污水資源化是解決城市缺水的可行辦法,污水回用水源穩(wěn)定,基本不受水文年變化的影響,再生水水質(zhì)安全,是節(jié)約用水的必然之路。污水回用比城市遠(yuǎn)距離天然水源地引水費(fèi)用低,在節(jié)約水資源的同時(shí)也減輕了對環(huán)境的污染,其效益是雙重的,有關(guān)部門應(yīng)加快此項(xiàng)工作的規(guī)劃與實(shí)施。

參考文獻(xiàn)

[1] 張杰,熊必永,李捷等。污水深度處理與水資源可持續(xù)利用[J].給水排水,2003,29(6):29-32.

[2] 王鵬飛.深圳經(jīng)濟(jì)特區(qū)城市用水健康循環(huán)與污水資源化研究[D].北京工業(yè)大學(xué),2003.

[3] 張杰,熊必永.城市水系統(tǒng)健康循環(huán)的實(shí)施策略.北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)[J].2004,(7):185-186.

[4] 韓書書.石家莊市污水資源化探討[J].水科學(xué)與工程技術(shù),2010.

[5] 魏娜,程曉如等.淺談國內(nèi)外城市污水回用的主要途徑[J].節(jié)水灌溉.2006(1):31-36.

篇2

關(guān)鍵詞:水能循環(huán) 健身 節(jié)能環(huán)保

1 研究背景

水能健身在市場上具有巨大的潛在開發(fā)價(jià)值,可以充分達(dá)到機(jī)械健身帶給人的健身效果,并且更加舒適、環(huán)保。在未來一段時(shí)間,水能健身將成為各國研究的重要課題之一,而水量耗量大和高標(biāo)準(zhǔn)的水質(zhì)保證成了制約水能健身裝置發(fā)展的主要因素。像“水上跑步機(jī)”、“水下跑步機(jī)”、“水上行走器”等沒有考慮水量規(guī)模,一旦場地少水和缺水則整個(gè)裝置就陷入癱瘓中。像“家用游泳健身池”、“單人水上健身單車”等則對水質(zhì)的要求很高,成本投入大,循環(huán)利用水的效果差。本系統(tǒng)配以簡單靈活的機(jī)械裝置,可使其適應(yīng)更多的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),達(dá)到鍛煉身體、休閑娛樂、節(jié)水環(huán)保的效果。

2 設(shè)計(jì)原理

2.1 設(shè)計(jì)思路

水能利用 水力勢能利用、綠色、節(jié)能減排

循環(huán)理念 節(jié)水環(huán)保、高效利用 水能循環(huán)健身系統(tǒng)

健身設(shè)備 鍛煉身體、休閑娛樂

2.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.2.1 水能循環(huán)健身系統(tǒng)布局設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)是一種高效利用水能的裝置,現(xiàn)實(shí)推廣中可布置于辦公大樓活動中心、居民小區(qū)及公園健身廣場等場所,具有靈活方便、簡單實(shí)用、綠色環(huán)保等特點(diǎn)。裝置豎直方向尺寸為1700mm,水平方向尺寸為2000mm,裝置整體采用角鋼支撐。整套系統(tǒng)劃分為四大組成結(jié)構(gòu):簡易健身自行車裝置、曲柄連桿抽水裝置、水能循環(huán)利用裝置、簡易跑步裝置。

2.2.2 簡易健身自行車裝置設(shè)計(jì)

見圖2-2,當(dāng)人踩動踏板或者手搖主動輪時(shí),通過鏈條可帶動被動輪和曲柄輪轉(zhuǎn)動,可讓曲柄具備足夠的轉(zhuǎn)速從而保證曲柄連桿抽水裝置抽水流量符合要求。

2.2.3 曲柄連桿抽水裝置設(shè)計(jì)

見圖2-3,該裝置上水管口徑為40mm,長1600mm。架中心離拉桿斜距200mm(下限制點(diǎn)),支架中心離豎直搖桿斜距250mm(上限制點(diǎn)),拉桿行程為200mm。依靠曲柄盤的轉(zhuǎn)動將其圓周運(yùn)動轉(zhuǎn)化為活塞和拉桿的上下往復(fù)運(yùn)動,從而可以達(dá)到從低處抽水至高處的要求。把搖桿設(shè)計(jì)為非等距是從省力的角度考慮的。裝置設(shè)計(jì)的目的是為水能循環(huán)利用裝置提供持續(xù)、充足地水量,確保其裝置各部件的運(yùn)行情況都能達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。

2.2.4 水能循環(huán)利用裝置設(shè)計(jì)

裝置尺寸見圖2-4,隔水板的作用是穩(wěn)定上水箱水頭,多余的水可經(jīng)排水管注入到下水箱中。下泄管則引導(dǎo)水流來沖擊水斗式轉(zhuǎn)輪。上部為中水斗式轉(zhuǎn)輪提供充足地水量和水頭,保證水輪的轉(zhuǎn)速使其正常運(yùn)行。

中部設(shè)計(jì)見圖2-5,其目的是保證簡易跑步裝置的正常運(yùn)行。噴嘴主要是集中水流來沖擊水斗,當(dāng)水斗注水達(dá)到一定的重量時(shí),在重力的作用下就可持續(xù)帶動轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動。閥門則調(diào)節(jié)水流的下泄速度,從而可調(diào)整轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)速,實(shí)現(xiàn)簡易跑步裝置速度可控的效果。轉(zhuǎn)輪外包殼則是用來防止水的飛濺引起的浪費(fèi)。

計(jì)算公式【1】:

Q=UcA(2gH)1/2 Uc=1/(1+λL/D+Σξ)1/2 C=R1/6/N λ=8g/c2

式中:Q―――下泄管噴嘴處的流量 L――――管道沿程長度

Uc―――管道流量系數(shù) D――――管道直徑

A―――-管道噴嘴處的過水?dāng)嗝婷娣e Σξ――――管道局部損失系數(shù)

g――――重力加速度 C――――謝齊系數(shù)

H――――上水箱穩(wěn)定水面至噴嘴處的高度 N――――粗糙系數(shù)

λ――――管道沿程阻力系數(shù) R――――管道半徑

經(jīng)過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,水斗式轉(zhuǎn)輪能夠持續(xù)轉(zhuǎn)動并且簡易跑步裝置運(yùn)行情況正常,說明下泄流量是符合要求的。

下部主要功能是為水能循環(huán)裝置上部及中部裝置正常穩(wěn)定的運(yùn)行提供水源及回收中部及上部裝置的尾水和溢水。

2.2.5 簡易跑步裝置設(shè)計(jì)

簡易跑步裝置由跑帶、滾筒、底座和支架、可拆卸墊層組成,見圖2-7,其中,可拆卸墊層是用來調(diào)整跑帶的傾斜角度的。當(dāng)跑帶趨于一個(gè)合理的角度時(shí),有利于物體保持較好的運(yùn)動狀態(tài)。

裝置運(yùn)行中摩擦力是一個(gè)很關(guān)鍵的因素,所以需要合理選擇材料。計(jì)算過程中涉及到的水力學(xué)和力學(xué)公式及適用條件如下:

N=9.81QHη 【1】 M=9550N/n 【2】 Fe=2F0(efa-1)/(efa+1) 【3】

式中:N――――水斗轉(zhuǎn)輪出力(KW) Fe――――跑帶二端最大有效圓周力

η――――出力效率 F0――――空載情況下的拉力

M――――水斗轉(zhuǎn)輪軸輸出轉(zhuǎn)矩 f――――摩擦系數(shù)

n――――水斗轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速 a――――滾筒中心距

經(jīng)過模型試驗(yàn)和初步調(diào)試,基本達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

從上述分析可知,該系統(tǒng)采用簡單實(shí)用地簡易健身自行車裝置,再結(jié)合曲柄連桿抽水裝置,使人在踩動(手搖)自行車踏板的情況下,利用健身方式持續(xù)地把水由下水箱抽向上水箱。通過對水能循環(huán)利用裝置的設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了水能的高效利用并回收了尾水和溢水。再通過簡易跑步裝置的靈活設(shè)計(jì),把水的絕大部分能量轉(zhuǎn)換成了該裝置轉(zhuǎn)動的動能,從而達(dá)到利用水能健身的最終目的。

3.創(chuàng)新特色

(1) 水能利用與健身相結(jié)合的方式具有低碳省電、綠色健康的效果,同時(shí)符合當(dāng)今時(shí)代節(jié)能減排的主題。

(2) 系統(tǒng)運(yùn)行中水流始終是循環(huán)流動的。具有節(jié)水、環(huán)保高效的效果。帶給人一種清新輕松的感覺。

(3) 系統(tǒng)可采用雙人或者多人協(xié)作健身的模式,既能增進(jìn)人際交流和培養(yǎng)團(tuán)結(jié)合作的精神,又符合全民健身的運(yùn)動理念。

4.應(yīng)用前景

應(yīng)對現(xiàn)代社會“節(jié)奏快,任務(wù)繁重,精神壓力大”的生活工作模式,水能循環(huán)健身系統(tǒng)可在建筑大樓活動中心、居民小區(qū)活動區(qū)域、公園的廣場等場所快捷裝配。水能開發(fā)還可與公園水池、噴泉等設(shè)施結(jié)合,開發(fā)新功能。另外系統(tǒng)具有增氧功能,可實(shí)現(xiàn)景觀養(yǎng)殖等休閑娛樂方式,具有美化環(huán)境的效果。此外,還可開發(fā)諸如下蹲訓(xùn)練器、平臥舉重床、下拉訓(xùn)練器之類的水能健身器材新形式。本系統(tǒng)將為人們提供方便、科學(xué)合理的健身鍛煉設(shè)施(室內(nèi)室外均可),符合低碳減排型社會建設(shè)的要求,具有節(jié)能、環(huán)保的特點(diǎn)。它將是具有良好發(fā)展前景的城市建設(shè)產(chǎn)業(yè)之一。

參考文獻(xiàn)

[1] 吳持恭 水力學(xué),高等教育出版社,2007

[2] 劉啟釗 水電站,中國水利水電出版社,1996

[3] 張東生 機(jī)械零件及建筑機(jī)械,重慶大學(xué)出版社,2005

作者簡介:

篇3

法國:形態(tài)不一 提升循環(huán)

法國作為現(xiàn)代城市雛形起源國之一,其境內(nèi)不少主要城市的排水、防澇以及雨水循環(huán)處理的設(shè)計(jì)思路各具特色,形態(tài)不一。這些不同的地表水處理體系如同海綿一般,既使得城市免受了內(nèi)澇之苦,還提升了水循環(huán)利用率。

巴黎的水循環(huán)系統(tǒng)堪稱世界范圍內(nèi)大都市中的典范。1852年,著名設(shè)計(jì)師奧斯曼主持改造了被法國人譽(yù)為“最無爭議”并基本沿用至今的水循環(huán)系統(tǒng)。奧斯曼的設(shè)計(jì)靈感源自于人體內(nèi)部的水循環(huán)。他認(rèn)為,城市的排水管道如同人體的血管,應(yīng)潛埋在都市地表以下的各處,以便及時(shí)吸收地表滲水。城市的排污則如同人體排毒,應(yīng)當(dāng)使污物沿管道排出城鎮(zhèn),而不是直接傾瀉于巴黎的塞納河內(nèi)。奧斯曼的這一設(shè)計(jì)理念避免了巴黎市在暴雨時(shí)的地表徑流量大幅增加,緩解了瞬時(shí)某一地域的排水壓力。

法國的另一座著名城市里昂的水循環(huán)處理則因地制宜,充分借助了自然的力量,形成了獨(dú)特的城市水循環(huán)系統(tǒng)。里昂市位于法國的索恩河與羅納河交匯處,雖然水資源較為豐富,但里昂的水務(wù)管理者仍不愿放棄對雨水的利用,并為此做出了極其細(xì)致的工作。首先,里昂市區(qū)內(nèi)各個(gè)社區(qū)收集的雨水被納入到了城市一體化的水循環(huán)體系中,由當(dāng)?shù)卣?fù)責(zé)對水質(zhì)進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)測與管控;其次,里昂市政府將本市各處的道路規(guī)模、土壤類別與地型走勢等信息進(jìn)行了統(tǒng)一梳理并公示,任何市區(qū)內(nèi)新的建筑項(xiàng)目均需要考慮到這些基本信息,將雨水管理納入設(shè)計(jì)規(guī)劃中,并接受當(dāng)?shù)卣牟轵?yàn)考核。

英國:源頭入手 一舉兩用

近年來,英國政府愈發(fā)重視國內(nèi)水資源短缺問題。為解決日益嚴(yán)重的水資源短缺問題和提升倫敦等大城市的市政排水能力,英國政府積極鼓勵(lì)在居民家中、社區(qū)和商業(yè)建筑設(shè)立雨水收集利用系統(tǒng),以從根源上解決這兩大問題。

一直以來,英國政府都在采取立法手段,通過《住房建筑管理規(guī)定》等法律規(guī)定,間接促進(jìn)家庭雨水回收系統(tǒng)的普及。在2006―2015年間,英國政府針對新建房屋設(shè)立1到6級的評估體系,要求所有的新建房屋至少達(dá)到3級以上的可持續(xù)利用標(biāo)準(zhǔn)才能獲得開工許可,而其中最重要的提升等級方式之一就是建立雨水回收系統(tǒng)。2015年之后,英國政府為更有針對性控制水資源利用效率,直接要求單一住房單元的居民每天設(shè)計(jì)用水量不超過125升才能獲得開工許可。這一規(guī)定也要求開發(fā)商和居民更加積極地在家中建立雨水回收系統(tǒng)。

在重視家庭雨水回收利用的同時(shí),英國也在大力推動大型市政建筑和商業(yè)建筑的雨水利用。當(dāng)前大倫敦區(qū)最為典型的就是倫敦奧林匹克公園。園內(nèi)主體建筑和林地在建設(shè)過程中建立了完善的雨水收集系統(tǒng)。通過回收雨水和廢水再利用等方式,這一占地225公頃的公園灌溉用水完全來自于雨水和經(jīng)過處理的中水。此外,公園還將回收的雨水和中水供給周邊居民,使周邊街區(qū)用水量較其他類似街區(qū)下降了40%。

德國:高效集水 平衡生態(tài)

得益于發(fā)達(dá)的地下管網(wǎng)系統(tǒng)、先進(jìn)的雨水綜合利用技術(shù)和規(guī)劃合理的城市綠地建設(shè),德國海綿城市建設(shè)頗有成效。

德國城市地下管網(wǎng)的發(fā)達(dá)程度與排污能力處于世界領(lǐng)先地位。德國城市都擁有現(xiàn)代化的排水設(shè)施,不僅能夠高效排水排污,還能起到平衡城市生態(tài)系統(tǒng)的功能。以德國首都柏林為例,其地下水道長度總計(jì)約9646公里,其中一些有近140年歷史。分布在柏林市中心的管道多為混合管道系統(tǒng),可以同時(shí)處理污水和雨水。其好處在于可以節(jié)省地下空間,不妨礙市內(nèi)地鐵及其他地下管線的運(yùn)行。而在郊區(qū),主要采用分離管道系統(tǒng),即污水和雨水分別在不同管道中進(jìn)行處理。這樣做的好處是可以提高水處理的針對性,提高效率。

瑞士:雨水工程 民眾參與

瑞士是世界上最富裕的國家之一,同時(shí)也可謂是世界上最節(jié)省的國家之一。瑞士雖不缺水,但瑞士政府一向提倡節(jié)約用水,鼓勵(lì)民眾在下雨時(shí)吸水、蓄水、凈水,使雨水得到循環(huán)利用。

20世紀(jì)末開始,瑞士在全國大力推行“雨水工程”。這是一個(gè)花費(fèi)小、成效高、實(shí)用性強(qiáng)的雨水利用計(jì)劃。通常來說,城市中的建筑物都建有從房頂連接地下的雨水管道,雨水經(jīng)過管道直通地下水道,然后排入江河湖泊。瑞士則以一家一戶為單位,在原有的房屋上動了一點(diǎn)兒“小手術(shù)”:在墻上打個(gè)小洞,用水管將雨水引入室內(nèi)的儲水池,然后再用小水泵將收集到的雨水送往房屋各處。瑞士以“花園之國”著稱,風(fēng)沙不多,冒煙的工業(yè)幾乎沒有,因此雨水比較干凈。各家在使用時(shí),靠小水泵將沉淀過濾后的雨水打上來,用以沖洗廁所、擦洗地板、澆花,甚至還可用來洗滌衣物、清洗蔬菜水果等。

如今在瑞士,許多建筑物和住宅外部都裝有專用雨水流通管道,內(nèi)部建有蓄水池,雨水經(jīng)過處理后使用。一般用戶除飲用之外的其他生活用水,用這個(gè)雨水利用系統(tǒng)基本可以解決。瑞士政府還采用稅收減免和補(bǔ)助津貼等政策鼓勵(lì)民眾建設(shè)這種節(jié)能型房屋,從而使雨水得到循環(huán)利用,節(jié)省了不少水資源。

新加坡:疏導(dǎo)有方 標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格

新加坡作為一個(gè)雨量充沛的熱帶島國,其最高年降雨量在近30年間呈持續(xù)上升趨勢,卻鮮有城市內(nèi)澇的情況發(fā)生。雨季時(shí),雖每天都有數(shù)場“說來就來”的瓢潑大雨,但城市內(nèi)均未出現(xiàn)明顯的積水和內(nèi)澇。這一切要?dú)w功于設(shè)計(jì)科學(xué)、分布合理的雨水收集和城市排水系統(tǒng)。

首先,預(yù)先規(guī)劃城市排水系統(tǒng)。新加坡通常在進(jìn)行地面建筑的建設(shè)之前,會事先規(guī)劃和設(shè)計(jì)好該建筑的地下和地面排水系統(tǒng),因此每一棟建筑,包括人行道、馬路周邊都分布有一定數(shù)量的排水渠。這些排水渠與城市的主要排水系統(tǒng)相連,形成了遍布全島的城市雨水收集、排放網(wǎng)絡(luò),保證了大量雨水能夠及時(shí)、快速地排出。此外,在新加坡的地下主排水管道內(nèi)均安裝有電子監(jiān)控系統(tǒng),相關(guān)工作人員可實(shí)時(shí)監(jiān)控管道內(nèi)的情況,如管道內(nèi)水位、流量,以及是否有垃圾阻塞問題等,以便及時(shí)處理。其次,加強(qiáng)雨水疏導(dǎo),建立大型蓄水池。經(jīng)由城市雨水收集系統(tǒng)收集到的雨水最終將匯入新加坡城市周邊的17個(gè)大型蓄水池,而這些大型蓄水池也是新加坡解決雨水疏導(dǎo)和城市內(nèi)澇問題的關(guān)鍵所在。再次,建立嚴(yán)格的地面建筑排水標(biāo)準(zhǔn)。為確保在雨量激增情況下,能夠?qū)⒂晁皶r(shí)排出,新加坡公用事業(yè)局?jǐn)?shù)次修訂和提高地面建筑排水系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn),要求所有新建筑物必須提高防水門檻的高度。

韓國首爾: 提高滲透性 重塑水環(huán)境

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【關(guān)鍵詞】 景觀用水治理 循環(huán)利用 問題

1. 景觀用水總論

1.1生態(tài)景觀用水定義

生態(tài)景觀用水,意思就是用于生態(tài)景觀并符合生態(tài)景觀用水的水。生態(tài)景觀用水一般要求清澈、無臭味、無污染。生態(tài)景觀用水可以是來自大自然的符合生態(tài)景觀用水的水資源,也可以是通過現(xiàn)代科技及設(shè)施處理的符合生態(tài)景觀用水的水資源,還可以是應(yīng)用于現(xiàn)代景觀中的通過現(xiàn)代生物技術(shù)等使保持生態(tài)標(biāo)準(zhǔn)的水資源。

現(xiàn)代城市景觀園林規(guī)劃建設(shè)中,尤其現(xiàn)在越來越多的水景樓盤,小區(qū)內(nèi)的人工湖、人工河內(nèi)的水都需要有系統(tǒng)處理的。一般是用生物膜,想生物柵,生態(tài)浮島等,人工濕地技術(shù)現(xiàn)在也已經(jīng)很大程度上的用到景觀水處理上來了。這些用水在使用過中都要盡量的接近生態(tài)標(biāo)準(zhǔn)。

1.2生態(tài)景觀用水延伸

通過現(xiàn)代科技及設(shè)施處理的符合生態(tài)景觀用水的水資源。如人工湖的用水,在水中養(yǎng)殖一些水生植物和動物使水體自凈。而用于草坪的灌溉水中有沒有有害物質(zhì),尤其是一些開放的綠地,要考慮在草地尤其是土壤中的有害物的殘留,防止二次污染。需要統(tǒng)籌考慮生產(chǎn)生活用水和生態(tài)用水的關(guān)系 在景觀環(huán)境中,建造生態(tài)水系,為人們營造一個(gè)親水的環(huán)境,也讓這座城市因水更加美麗、更有靈氣,得民心、順民意。只是,這么多水從哪里來呢?城市水系對于改善地區(qū)生態(tài)環(huán)境、減輕城市熱島效應(yīng)、凈化空氣、提升城市品位、排洪防澇等作用巨大。不過,建設(shè)城市水系首先要解決城市水源問題。而且,對水源的可行性一定要有長遠(yuǎn)評估,現(xiàn)在水源能滿足需求并不代表將來也能滿足。在缺水的環(huán)境下,要統(tǒng)籌考慮生產(chǎn)生活用水和生態(tài)用水的關(guān)系,不能顧此失彼。中水雨水幫忙解決景觀用水 ,該怎樣平衡生活生產(chǎn)用水和生態(tài)用水的關(guān)系呢?充分利用中水,是解決水源問題的有效途徑。

水循環(huán)利用均是以中水為主的人工循環(huán)利用系統(tǒng),未見在構(gòu)建地表涵養(yǎng)水庫的半天然循環(huán)利用的報(bào)道。水、地下水、污水作為水資源,創(chuàng)造性地開發(fā)了水循環(huán)利用系統(tǒng),從根本上解決了缺水的問題。

2. 水循環(huán)利用系統(tǒng)

自來水是市政提供的城市公共用水水源,利用水循環(huán)往復(fù)的原理,深層次發(fā)掘水可循環(huán)利用的特性,創(chuàng)立景觀水循環(huán)利用系統(tǒng)。包括中水人工循環(huán)利用系統(tǒng)、地表涵養(yǎng)水半自然循環(huán)利用系統(tǒng)和地下水自然循環(huán)利用系統(tǒng)。

2.1中水人工循環(huán)利用系統(tǒng)

2.1.1系統(tǒng)構(gòu)成 中水循環(huán)利用系統(tǒng)是人工系統(tǒng),污水經(jīng)過再生處理、水庫天然處理和二次處理,達(dá)到使用水標(biāo)準(zhǔn),一部分回用,其余的中水進(jìn)入地表涵養(yǎng)水循環(huán)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了水量基本平衡的使用循環(huán)。

2.1.2再生處理 再生處理是中水循環(huán)系統(tǒng)的主體

出水目標(biāo)達(dá)到中水設(shè)施管理辦法中的中水標(biāo)準(zhǔn)和地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的V類水體標(biāo)準(zhǔn)。再生處理是復(fù)合工藝。該工藝流程,實(shí)現(xiàn)了多種有效工藝的有機(jī)復(fù)合運(yùn)行。分流取水器和綜合池是新技術(shù)。分流取水器是針對污水量大于取水量的情況設(shè)計(jì)的中水取水專用技術(shù),不需要動力和清渣。綜合池在傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)池中實(shí)現(xiàn)了調(diào)節(jié)、水解酸化、厭氧脫氮、初次沉淀等功能。綜合池中設(shè)兼氧段,第一氧化池為厭氧池,第二、三、四氧化池為好氧池,第四氧化池硝化混合液回流至綜合池。達(dá)到同樣的反硝化效果,低溫效果更為明顯。加填料的反硝化停留時(shí)間為不加填料的反硝化停留時(shí)間的11.8%, 解磷后的污泥回流到第三氧化池前端,清液經(jīng)化學(xué)除磷后回流到綜合池,剩余污泥進(jìn)人排出系統(tǒng)。這部分工藝是典型的除磷工藝。解磷池需要提供碳源作為解磷和增殖的能源。因聚磷菌容易吸收小分子有機(jī)物,尤其容易吸收低級脂肪酸類物質(zhì),而亞硝酸鹽,特別是硝酸鹽對聚磷菌解磷和增殖有較大的抑制作用。在綜合池中首先設(shè)水解酸化段,既可以向解磷池中的聚磷菌提供含有大量低級脂肪酸類物質(zhì),又避免了大量亞硝酸鹽和硝酸鹽的產(chǎn)生。為了增加聚磷菌的含量,第三、四氧化池不填加填料,按活性污泥法運(yùn)行。沉淀池出水加混凝劑和石灰消解液,進(jìn)行絮凝反應(yīng)和Ca,(PO ) 沉淀反應(yīng),進(jìn)一步去除懸浮物和Ca,(PO ):沉淀物。

2.2地表涵養(yǎng)水半自然循環(huán)利用系統(tǒng)地表涵養(yǎng)循環(huán)指水在地面、地表土壤層和植物的循環(huán)過程,是半自然循環(huán)系統(tǒng),是連接使用循環(huán)和地下循環(huán)的紐帶,在水的循環(huán)過程中起到非常重要的作用。在水循環(huán)利用系統(tǒng)中。儲水部位具有處理和儲存兩大功能,是安全可靠供水的重要保證。

2.2.1中水補(bǔ)水途徑之一,中水一綠化一滲透一地表涵養(yǎng)儲水部位;

途徑之二,中水一水景一滲透一地表涵養(yǎng)儲水部位;

途徑之三,設(shè)置人工控制的地下補(bǔ)水支脈,形成中水一人工補(bǔ)水支脈一滲透一地表涵養(yǎng)水庫,冬季補(bǔ)水源不足時(shí)開通本途徑;

途徑之四,中水一水庫一人工河一滲透一地表涵養(yǎng)儲水部位。

2.2.2循環(huán)補(bǔ)水地表循環(huán)是地表涵養(yǎng)水庫的重要補(bǔ)水水源,循環(huán)越大,補(bǔ)水越多。循環(huán)之一直接綠化,即滲渠一綠化一滲透一徑流一滲渠;循環(huán)之二直接使用,即滲渠—使用一中水系統(tǒng)一水景綠化一滲透一徑流一滲渠;循環(huán)之三人工河,即滲渠一人工河一滲透一滲渠;循環(huán)之四人工循環(huán),即滲渠一人工補(bǔ)水渠一滲透一滲渠。

2.2.3雨水補(bǔ)水雨水是雨季地表涵養(yǎng)儲水部位的重要補(bǔ)水水源,包括空山水、屋面雨水、綠地雨水、道路雨水和流域雨水。

2.3地下自然循環(huán)利用系統(tǒng)

地下水的循環(huán)利用主要指區(qū)域內(nèi)深水井的利用。深層地下水的循環(huán)過程是一個(gè)大區(qū)域的循環(huán)過程,屬自然循環(huán),地表水在自然循環(huán)過程中通過巖層裂縫和其他途徑滲透,向深層地下水線和地下水源聚集地徑流,到達(dá)地下儲水結(jié)構(gòu),通過深井取水實(shí)現(xiàn)循環(huán)。深層地下水主要用于公建飲用水和直飲水。

結(jié)語

水在自然界不斷往復(fù)循環(huán),這是自然規(guī)律。利用水的循環(huán)規(guī)律,修復(fù)、強(qiáng)化、提升水的循環(huán),深層次地開發(fā)利用水的循環(huán),是解決城市用水供需矛盾的根本途徑。自來水不是城市的惟一水源,利用污水、雨水、地表涵養(yǎng)水、地下水作為水資源,開發(fā)生態(tài)景觀水循環(huán)利用系統(tǒng),將成為一條更符合自然規(guī)律的、嶄新的水綜合利用模式,大大推動生態(tài)的發(fā)展,為水務(wù)事業(yè)做出積極的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn):

[1] 全球水循環(huán)與水資源 程磊 氣象出版社.

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水是生命之源,但是水資源短缺已經(jīng)成為當(dāng)今世界面臨的重大挑戰(zhàn)。為了緩解世界范圍內(nèi)的水資源供需矛盾,聯(lián)合國于1993年通過決議,確定每年的3月22日為世界水日。2015年世界水日的宣傳主題是“水與可持續(xù)發(fā)展”(Water and Sustainable Development)。3月22日至28日是中國水周,我國紀(jì)念2015年世界水日和中國水周活動的宣傳主題為“節(jié)約水資源,保障水安全”。

從基本的自然稟賦條件看,中國的水資源總量在世界上排名第六,但由于人口基數(shù)大,人均水資源量特別少。在世界上192個(gè)有水統(tǒng)計(jì)的國家里,中國的人均水資源占有量排第127位,是聯(lián)合國認(rèn)定的13個(gè)水問題最為突出的國家之一。其次是空間分布不合理。長江、珠江等四個(gè)流域,人口、GDP占全國一半左右,水資源占81%,北方6個(gè)一級流域,人口、GDP、國土面積占全國一半,耕地占全國65%,水只有19%。第三是時(shí)間分配不均勻。我國是大陸季風(fēng)氣候,雨季很明顯。英國倫敦、法國巴黎和北京、哈爾濱的降雨量一樣,但是倫敦、巴黎每個(gè)月的降水差不多,而北京在20天里降掉了全年一半的雨量,所以我們不得不修水庫,把汛期的洪水存起來轉(zhuǎn)化為枯水季的水資源。這三個(gè)特點(diǎn)造成中國的水資源十分緊張,開發(fā)利用的難度很大,要極大地加以重視。

我國面臨的水資源問題主要有四個(gè):水資源供需矛盾突出,水環(huán)境污染嚴(yán)重,水生態(tài)系統(tǒng)退化,極端和突發(fā)事件頻繁。我國水問題的科學(xué)背景,統(tǒng)一的客觀基礎(chǔ)就是流域水循環(huán)發(fā)生了演變。流域水循環(huán)分自然水循環(huán)和社會水循環(huán)兩部分,自然水循環(huán)和社會水循環(huán)相互依存,相互制約,相互作用,加速了流域水循環(huán)的演變,在這個(gè)演變過程中發(fā)生了一系列資源效應(yīng)、生態(tài)效應(yīng)、環(huán)境效應(yīng)。要解決這些水問題,有一個(gè)統(tǒng)一的科學(xué)基礎(chǔ),就是“自然―社會”二元水循環(huán)及其伴生過程演變的機(jī)理揭示、規(guī)律認(rèn)知與過程模擬,需要進(jìn)行多維均衡綜合調(diào)控。

水資源危機(jī)作為全世界所面臨的共同問題,已經(jīng)成為繼石油危機(jī)之后的另一個(gè)嚴(yán)重社會危機(jī)。面對這樣的形勢,我們應(yīng)該致力于五方面的研究,采取措施,積極應(yīng)對水資源危機(jī):一是研究和建立水資源危機(jī)預(yù)警系統(tǒng),實(shí)時(shí)監(jiān)測水資源現(xiàn)狀,評估未來發(fā)展動態(tài),有效降低突發(fā)水危機(jī)事件對社會經(jīng)濟(jì)的沖擊效應(yīng)。二是各級政府和有關(guān)職能部門共同努力,加快水資源危機(jī)應(yīng)急體系的建設(shè)。三是加強(qiáng)水資源論證,嚴(yán)格控制取水總量,科學(xué)制定流域水量分配方案,防止區(qū)域水資源的過度開發(fā)。四是廣泛宣傳環(huán)境保護(hù)知識,增強(qiáng)公眾水資源保護(hù)意識,強(qiáng)化各項(xiàng)節(jié)水措施,建設(shè)節(jié)水型社會。五是努力保護(hù)水環(huán)境,嚴(yán)格控制入河污染物總量,改善生態(tài)環(huán)境。

目前我們國家已經(jīng)科學(xué)制定了水資源安全保障戰(zhàn)略,具體地確定了172個(gè)重大的水安全項(xiàng)目,國家和各級政府正在加大投入并積極采取落實(shí)措施,著力保障經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的水資源安全。今年的中國水周主題也確定為“節(jié)約水資源,保障水安全”??傊?,“保障水安全”不僅是解決我國水資源問題的當(dāng)務(wù)之急和重中之重,而且還是實(shí)現(xiàn)我國社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要保障。

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【關(guān)鍵詞】建筑節(jié)能;暖通系統(tǒng);設(shè)計(jì)施工

我們需要清醒的認(rèn)識到一點(diǎn):當(dāng)前居民用建筑對于各類型能源的巨大需求是導(dǎo)致整個(gè)經(jīng)濟(jì)社會能源問題的一大關(guān)鍵因素。伴隨著建筑行業(yè)在整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展中所占據(jù)的地位日益關(guān)鍵,社會大眾對于建筑設(shè)施的節(jié)能特性提出了更為全面與系統(tǒng)的要求??照{(diào)作為居民用建筑配套設(shè)施的一大分類,在整個(gè)居民用建筑能耗總需求中占到了近半數(shù)作用的比列,是我們節(jié)能改造需要重點(diǎn)關(guān)注的對象。有相關(guān)研究學(xué)者曾經(jīng)指出:如果將建筑節(jié)能各項(xiàng)舉措融入空調(diào)設(shè)計(jì)施工當(dāng)中,空調(diào)系統(tǒng)將會實(shí)現(xiàn)50%作用的節(jié)能成效,這對于緩解能源供給問題、能源不可再生問題而言所發(fā)揮的作用不可小覷。據(jù)此,如何尋求到建筑節(jié)能與空調(diào)設(shè)計(jì)施工之間的連接點(diǎn),以此切入建筑設(shè)施空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能改造當(dāng)中已成為相關(guān)工作人員最亟待解決的問題之一。筆者現(xiàn)結(jié)合實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn),以別墅住宅建筑為例,就其建筑節(jié)能與空調(diào)設(shè)計(jì)施工之間的關(guān)系,談?wù)勛约旱目捶ㄅc體會。

1 空調(diào)節(jié)能措施的選取

就別墅住宅建筑來說,其空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)可以通過后期的節(jié)能改造進(jìn)行彌補(bǔ),也需要建筑整體規(guī)劃在施工前期為其提供保障。簡單來說,空調(diào)技能與整個(gè)住宅建筑的設(shè)計(jì)規(guī)劃方案之間存在著密不可分的關(guān)系。一般來說,別墅住宅在中央空調(diào)系統(tǒng)形式上的選取、規(guī)劃階段空調(diào)系統(tǒng)負(fù)荷參數(shù)的運(yùn)算以及空調(diào)系統(tǒng)管道的敷設(shè)等施工步驟都將直接反應(yīng)到整個(gè)系統(tǒng)的能耗參數(shù)當(dāng)中。在當(dāng)前技術(shù)條件支持下,冷凍水循環(huán)系統(tǒng)改造、熱回收技術(shù)的應(yīng)用以及新興能源需求的探索成為了最切合別墅住宅建筑空調(diào)系統(tǒng)實(shí)際情況的節(jié)能改造方式,是我們應(yīng)當(dāng)加以著重關(guān)注的節(jié)能措施。

2 冷凍水循環(huán)系統(tǒng)在空調(diào)節(jié)能中的改造分析

就別墅區(qū)域住宅建筑來說,其空調(diào)系統(tǒng)的高能耗問題日益凸出,筆者認(rèn)為造成別墅住宅高能耗問題的最關(guān)鍵原因在于整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)在水循環(huán)方式的設(shè)計(jì)工作中存在諸多的不合理。在當(dāng)前技術(shù)條件支持下,我國大部分別墅住宅所采取的空調(diào)系統(tǒng)冷卻水與冷凍水循環(huán)方式多為開放式循環(huán)系統(tǒng)。下圖即為一般意義上空調(diào)系統(tǒng)中的開放式循環(huán)系統(tǒng)。由圖我們不難發(fā)現(xiàn),水箱在整個(gè)冷凍水循環(huán)系統(tǒng)中肩負(fù)著最核心的循環(huán)任務(wù)。但是筆者認(rèn)為盡管水箱的設(shè)置能夠較好的確保整個(gè)水循環(huán)系統(tǒng)的供水穩(wěn)定性,但其容易在不斷循環(huán)降壓的過程中產(chǎn)生一定程度的靜壓損失。在這一情況下,水循環(huán)系統(tǒng)的循環(huán)任務(wù)需要交由水泵進(jìn)行,這無疑極大的增加了空調(diào)系統(tǒng)中水泵的輸出功率。與此同時(shí),冷凍水箱在運(yùn)行過程中消耗的大量換熱面積缺乏高質(zhì)量的保溫措施與之相適應(yīng),這一缺陷帶來的冷凍水冷量消耗往往需要以更多的能源消耗來彌補(bǔ)。針對這一問題,筆者建議將當(dāng)前別墅住宅廣泛采用的開放式冷凍水循環(huán)系統(tǒng)改變?yōu)殚]路式冷凍水循環(huán)系統(tǒng)(如圖:1所示)。一方面,在取消原有水箱的基礎(chǔ)之上增設(shè)膨脹水箱補(bǔ)水系統(tǒng)裝置;另一方面,在整個(gè)冷凍水循環(huán)系統(tǒng)供水及回水管的頂端增設(shè)相應(yīng)空氣控制閥門裝置,以此實(shí)現(xiàn)整個(gè)別墅住宅空調(diào)系統(tǒng)的建筑節(jié)能改造。

圖1 閉路式冷凍水循環(huán)系統(tǒng)工作流程示意圖

3 熱回收利用技術(shù)在空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

從理論上來說,空調(diào)系統(tǒng)中的熱回收利用技術(shù)就是指以換熱方式及其相關(guān)技術(shù)為載體,將空調(diào)系統(tǒng)在運(yùn)行過程中所產(chǎn)生的廢棄性熱量回收并再利用的一個(gè)過程。它能夠使傳統(tǒng)模式下自我排除的廢棄性熱量變廢為寶,重新為整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行提供熱能供給,這從本質(zhì)上來說也是空調(diào)系統(tǒng)自我節(jié)能的一大表現(xiàn)形式。以別墅住宅空調(diào)系統(tǒng)為例,相關(guān)工作人員需要在空調(diào)送排風(fēng)系統(tǒng)中添加一種全新熱回收裝置對制冷空調(diào)系統(tǒng)在運(yùn)行過程中所廢棄的低溫空氣進(jìn)行高效的回收與集中,在室外新風(fēng)進(jìn)入空調(diào)系統(tǒng)之前利用回收的低溫空氣對其進(jìn)行一定的預(yù)處理,使室外新風(fēng)在進(jìn)入空調(diào)系統(tǒng)時(shí)對于冷熱量交換的需求大大降低,從而提升整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的換熱效率。就當(dāng)前別墅住宅空調(diào)系統(tǒng)所使用的冷凝器裝置而言,要想使其發(fā)揮熱回收利用功能,只需要對其水箱及換熱器作出些許的變化,節(jié)能改造的工程量不太,比較適合別墅住宅空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能改造。下圖(見圖2)即為某別墅住宅空調(diào)系統(tǒng)熱回收利用技術(shù)的節(jié)能改造示意圖,筆者現(xiàn)結(jié)合該圖對其節(jié)能改造成效做詳細(xì)的分析與闡述。

圖2 某別墅空調(diào)系統(tǒng)熱回收利用技術(shù)節(jié)能改造示意圖

由上圖所示,該別墅住宅區(qū)在屋頂裝設(shè)有1330m²的太陽能集熱器。在每年的1月初至3月中旬,該別墅住宅區(qū)空調(diào)系統(tǒng)的主要能源依托于太陽能,傳統(tǒng)意義上的鍋爐房蒸汽僅僅作為空調(diào)系統(tǒng)的輔助能源,此時(shí)整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的正常運(yùn)行對鍋爐的需求大大降低;在每年的3月中旬至來年的1月上旬,太陽能同樣是整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的主要熱源,而空調(diào)冷卻水水源熱泵會同鍋爐房蒸汽一起為整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行提供輔助保障。筆者認(rèn)為這種將太陽能作為空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行主要來源的節(jié)能改造方式,是一種兼顧建筑能耗控制與清潔可再生能源利用的改造方式,值得大力推廣與應(yīng)用。

4 低品位能源的探索在空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

簡單來說,低品位能源就是指那部分利用比較簡單,且能源利用過程中不易造成能源浪費(fèi)問題的能源統(tǒng)稱,當(dāng)前技術(shù)條件支持下的熱能、生物能等均可以劃分到低品位能源當(dāng)中。就空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能降耗工作而言,可值得研究與探索的低品位能源主要包括了太陽能、地?zé)崮苓@兩種。結(jié)合當(dāng)前我國清潔可再生能源的結(jié)構(gòu)構(gòu)成與我國別墅住宅空調(diào)系統(tǒng)的實(shí)際情況,筆者現(xiàn)對地?zé)崮茉谄淇照{(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用情況作詳細(xì)說明。

地源熱泵技術(shù)作為地?zé)崮芘c空調(diào)系統(tǒng)在不斷融合促進(jìn)的過程中必然發(fā)展方向是對我國廣大地源熱泵能量的一種探索與創(chuàng)新。簡單來說,地源熱泵技術(shù)能夠?qū)ǖ叵滤堋⒌乇硭茉趦?nèi)的多種可再生能源作為水源熱泵裝置的冷源及熱源,水源熱泵在空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行過程中所需要的冷熱能量均來自于地源。在冬季狀態(tài)下,空調(diào)系統(tǒng)中的水源熱泵裝置能夠?qū)⒌叵滤鎯Φ臒崮苣芰空{(diào)動起來,為別墅住宅室內(nèi)供暖提供熱能來源;而在夏季季節(jié)狀態(tài)下,空調(diào)系統(tǒng)中的水源熱泵裝置又能夠?qū)⑹覂?nèi)所存儲的熱量通過熱泵管道全部輸送到地下存儲系統(tǒng)當(dāng)中,確保別墅住宅室內(nèi)制冷需求。

筆者現(xiàn)以別墅住宅中的冷媒系統(tǒng)為例,對地源熱泵技術(shù)在冷媒系統(tǒng)中的應(yīng)用情況作詳細(xì)說明。當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)終端用戶發(fā)出制冷指令之后,冷媒系統(tǒng)中的地源熱泵機(jī)組能夠控制壓縮機(jī)裝置進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)作并參與到氣液循環(huán)的轉(zhuǎn)化過程中當(dāng)中。與此同時(shí),空氣與冷媒之間的熱交換器能夠?qū)e墅住宅室內(nèi)空氣所攜帶的熱量完全吸收至冷媒儲存系統(tǒng)當(dāng)中。在此基礎(chǔ)之上,水循環(huán)系統(tǒng)能夠?qū)⒗涿絻Υ嫦到y(tǒng)所收集到的空氣攜帶熱量高效的轉(zhuǎn)移至地下儲存系統(tǒng)當(dāng)中。這一工作過程的不斷循環(huán)最終會促使冷媒送排風(fēng)系統(tǒng)以低于13℃的溫度為別墅住宅室內(nèi)環(huán)境輸送高質(zhì)量的冷風(fēng),從而實(shí)現(xiàn)大面積室內(nèi)環(huán)境制冷的高質(zhì)量需求。

5 結(jié)束語

總而言之,建筑節(jié)能與空調(diào)設(shè)計(jì)施工是一對相輔相成,密不可分的有機(jī)整體??照{(diào)設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量的好壞將直接關(guān)系著建筑節(jié)能成效的發(fā)揮程度;而建筑節(jié)能措施的制定與執(zhí)行又將為空調(diào)設(shè)計(jì)施工提供可靠保障。本文圍繞建筑節(jié)能與空調(diào)設(shè)計(jì)施工之間的關(guān)系做出了簡要分析與說明,希望能夠?yàn)榻窈笙嚓P(guān)研究與實(shí)踐工作的開展提供一定的參考與幫助。

參考文獻(xiàn):

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關(guān)鍵詞:城市水循環(huán)經(jīng)濟(jì)

一、城市水循環(huán)提出的重要性

水是社會經(jīng)濟(jì)建設(shè)與發(fā)展的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性資源。但是,近年由于人們多注重水資源的經(jīng)濟(jì)性,忽略其循環(huán)的自然規(guī)律和健康性,導(dǎo)致水資源短缺、水環(huán)境惡化等一系列問題,這些問題的出現(xiàn)嚴(yán)重制約了社會經(jīng)濟(jì)的持續(xù)健康發(fā)展。21世紀(jì)是協(xié)調(diào)人口、資源、環(huán)境與發(fā)展的世紀(jì),人類社會只有建立起物質(zhì)循環(huán)型的城市才能持續(xù)發(fā)展。張杰院士認(rèn)為,社會用水的健康循環(huán)是循環(huán)型社會的基礎(chǔ),通過實(shí)現(xiàn)健康水循環(huán),可以使水的社會小循環(huán)與自然大循環(huán)相輔相成、協(xié)調(diào)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)人與自然和諧發(fā)展,維系良好的水環(huán)境。

城市是人類生存環(huán)境給自然系統(tǒng)所加的最重負(fù)擔(dān)。城市水生態(tài)環(huán)境是一個(gè)建立在自然環(huán)境之上的高度人工化的環(huán)境,既具有自然環(huán)境的復(fù)雜性、易變性、難于恢復(fù)性,還具有人工環(huán)境獨(dú)有的人類活動主導(dǎo)性,易受外界干擾性的開放性,輸入輸出不均衡性。城市化的進(jìn)展直接或間接地改變著水環(huán)境,影響城市居民的生活質(zhì)量和社會福利。據(jù)預(yù)測,到2020年我國城市化水平將達(dá)到50%左右。為此,必須深刻地研究城市化對城市水循環(huán)要素的影響,采取科學(xué)的對策,健全城市水循環(huán)系統(tǒng),提高城市水資源承載能力和水環(huán)境容量,促進(jìn)城市的可持續(xù)發(fā)展。在加快城市化進(jìn)程的同時(shí),需處理好城市水循環(huán)與城市發(fā)展的關(guān)系,搞好城市水資源開發(fā)及保護(hù)以確保城市化進(jìn)程的順利進(jìn)行。

循環(huán)經(jīng)濟(jì)具有減量化、再利用、再循環(huán)三大操作原則,即3r原則。減量化屬于輸人端方法,旨在減少進(jìn)入生產(chǎn)和消費(fèi)過程中物質(zhì)和能源的流量;再利用屬于過程性方法,目的是延長產(chǎn)品和服務(wù)的時(shí)間強(qiáng)度;再循環(huán)屬于輸出端方法,要求物品完成使用功能后重新變成再生資源。實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)利用和城市水循環(huán)也要遵循這三個(gè)原則。水循環(huán)經(jīng)濟(jì)是指運(yùn)用自然生態(tài)系統(tǒng)中水循環(huán)運(yùn)動規(guī)律重構(gòu)水經(jīng)濟(jì)系統(tǒng),使水社會循環(huán)能和諧地納入自然生態(tài)系統(tǒng)的水循環(huán)過程中,形成健康的社會水循環(huán),建立一種新形態(tài)的水閉路循環(huán)流動性經(jīng)濟(jì)。其內(nèi)涵是要實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用,建立水循環(huán)經(jīng)濟(jì)性的社會。把經(jīng)濟(jì)社會建立在水資源循環(huán)利用的基礎(chǔ)上,改變過去水資源——使用消費(fèi)——污水排放的單向流動的線性經(jīng)濟(jì);變成水資源——使用消費(fèi)——污水再生處理——水再循環(huán),形成水資源在經(jīng)濟(jì)——社會——環(huán)境復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)中的往復(fù)循環(huán)流動的閉路循環(huán)經(jīng)濟(jì)。

二、影響城市水循環(huán)的因素

(一)人口規(guī)模的增大對城市水循環(huán)造成影響

人口規(guī)模的擴(kuò)大對用水需求的影響體現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是直接影響。人類飲用、清潔都需要淡水資源,人口增加首先增加的是生活用水,這一用水量的增加基本上與人口同比例增加。而且,伴隨人們生活水平的提高,人均生活用水量的增加可能會快于人口增加的速度。二是間接影響?,F(xiàn)代社會人口的增加往往還伴隨著技術(shù)的進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,無論工業(yè)、農(nóng)業(yè)還是服務(wù)業(yè),其規(guī)模的增長都會導(dǎo)致用水量的增加。不過,這種規(guī)律只反映了人類發(fā)展的一般進(jìn)程,具體到一個(gè)地區(qū),鑒于不同產(chǎn)業(yè)對水資源消耗量的差異,地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的方向會對間接用水產(chǎn)生較大的影響。在特定地域、特定階段,因人口規(guī)模擴(kuò)大導(dǎo)致的產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)而造成的用水需求變動的方向是不確定的。

在水資源供給方面,北京市水務(wù)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示,北京水資源由兩部分構(gòu)成:一是本地區(qū)降雨形成的水量;二是上游入境水量。北京市水資源公報(bào)顯示,北京多年平均降水總量98億立方米,蒸發(fā)約60億立方米,形成總量約為37.4億立方米的水資源;北京多年平均入境水量16.1億立方米,二者合計(jì)53.5億立方米。實(shí)際上,北京平均每年可以利用的地表水總量僅約為14億立方米,加上25.6億立方米地下水,共計(jì)約40億立方米。

在水資源需求方面,北京每年生產(chǎn)生活用水總量約為34.5億立方米(2006年全市總用水量為34.3億平方米,2007年為34.8億平方米,2008年為35.1億平方米),40億立方米供給,34.5億立方米需求,北京的水似乎夠用。但近年來北京降水量明顯減少,入境水量也連續(xù)9年減少,從10億立方米逐年下降到7億立方米,與常年平均數(shù)據(jù)16.1億立方米相差甚遠(yuǎn)。供給方面,北京可利用水資源往往不足40億立方米;需求方面,隨著大量外來人員涌入北京,用水量也在隨著增加,導(dǎo)致北京地表水流出量少于流入量,以及地下水逐年減少。為解決水資源短缺問題,北京市采取了大量行之有效的措施,農(nóng)業(yè)用水、工業(yè)用水都有所下降。但就目前情況來看,節(jié)水空間已經(jīng)非常有限。況且,人口擴(kuò)張,工業(yè)、服務(wù)業(yè)等生產(chǎn)用水也會隨之增加。同時(shí),隨著公眾對生態(tài)環(huán)境要求提高,生態(tài)用水也應(yīng)當(dāng)?shù)玫阶銐虮WC。就目前形勢,一旦北京遇上連續(xù)干旱,情況就很危急。

(二)城市化的發(fā)展對水資源循環(huán)利用的影響

篇8

關(guān)鍵詞:水資源規(guī)劃給水排水

傳統(tǒng)的或現(xiàn)行的城市給水排水專業(yè)規(guī)劃的基本要求是:如何滿足城市生產(chǎn)與生活用水的需求和保證排水快速安全;而城市流域水資源循環(huán)利用與可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃概念是:除保證城市生產(chǎn)與生活用水的需求和安全外,是將一個(gè)城市或一個(gè)區(qū)域的供水或污水廢水都把它看成是一種資源,而對這種資源進(jìn)行系統(tǒng)的規(guī)劃,使之合理的進(jìn)行處理與循環(huán)利用,達(dá)到本區(qū)域或本流域的水環(huán)境平衡,保持社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,構(gòu)筑資源節(jié)約型,環(huán)境友好型城市。

1社會水循環(huán)與自然水循環(huán)的關(guān)系

社會水循環(huán)是自然水循環(huán)的一個(gè)附加組成部分,對自然水循環(huán)產(chǎn)生強(qiáng)烈的相互交流作用,不同程度地改變世界上水的循環(huán)運(yùn)動。開發(fā)利用水資源是人類對水資源時(shí)空分布進(jìn)行干預(yù)的直接方式,在人類大興水利帶來巨大生產(chǎn)效益和能源效益的同時(shí),社會水循環(huán)對自然水循環(huán)帶來的負(fù)面影響也日益顯現(xiàn)出來。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:①水循環(huán)的途徑被改變(時(shí)空變化),人工水庫、人工運(yùn)河、大壩、長距離跨流域引水等水利工程都大規(guī)模地截流水量,改變水循環(huán)的途徑,使下游河段過水量減少,甚至干涸,導(dǎo)致河流對地下水補(bǔ)給量銳減??缌饔虻恼{(diào)水,會加大地表水分支流域,水流的分散性增強(qiáng),有可能影響地表水的更新周期和運(yùn)動節(jié)律;②水循環(huán)量發(fā)生變化。人類提取的徑流量每年達(dá)到全球可更新水資源量的10%左右,顯著地改變了地表河流的入海量,使得不同層次區(qū)域上水循環(huán)量發(fā)生了顯著的變化。③水質(zhì)的變化,水體經(jīng)過人類用水循環(huán)的干擾后,在水中化學(xué)物質(zhì)的種類和數(shù)量上都有了極大的增加。污染源包括未處理的污水、化學(xué)排放物以及農(nóng)田中沖刷的和滲入地下的農(nóng)用化學(xué)品。

2我國社會水循環(huán)現(xiàn)狀與傳統(tǒng)城市給排水規(guī)劃觀念的反思

目前,我國總體上來看,社會水循環(huán)仍是一種粗放式、單向流的循環(huán)機(jī)制。即從流域上游或地下水含水層取水,經(jīng)過用戶一次利用之后,大部分排放至下游水體中。在整個(gè)水循環(huán)過程中,水只是一次性得到利用,并沒有形成負(fù)反饋機(jī)制。全國可開采水資源總量的58%已經(jīng)被使用,工農(nóng)業(yè)發(fā)展和生活用水的增長全部依靠增加水資源的開采量來得到滿足。但是,這些用于農(nóng)業(yè),農(nóng)灌尾水和農(nóng)田徑流挾帶著大量的化肥、農(nóng)藥回歸水體,城市用戶產(chǎn)生的大量污水大部分直接排放,不斷地加大了對自然水循環(huán)的干擾,從而造成了兩者之間的尖銳矛盾。

據(jù)預(yù)測,全國可開采利用的水資源,不考慮從西南調(diào)水,扣除生態(tài)環(huán)境用水后約為8000~9500X108m3,到2050年,全國需水量可能達(dá)到7000~8000X108m3,屆時(shí)將接近可開采量的極限。到21世紀(jì)中葉,預(yù)計(jì)我國城市污水仍有較大增長,其中生活污水增長量占據(jù)了總增長量的較大份額。

就傳統(tǒng)的城市給水規(guī)劃而言,給水規(guī)劃是以滿足城市用水量要求,保證供水水質(zhì)為最終目的,常把重點(diǎn)放在尋找水源上。但由于區(qū)域水資源受到污染,或暫時(shí)受到污染,水源水質(zhì)不能滿足城市供水水源的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求,在一時(shí)難以選擇到理想的水源時(shí),許多城市不是如何想辦法治理和防止區(qū)域流域污染,而仍是從源頭、上游取水??偟膩砜?,城鎮(zhèn)發(fā)展取水用水一直沿用這樣一種線性思維:從近處取水不足時(shí)從上游或周圍地區(qū)調(diào)水,用后排放、廢棄;水資源仍不足時(shí),考慮從更遠(yuǎn)一些的地方去調(diào)水。這種思維方式的流行,促使很多地方建設(shè)的引水工程其規(guī)模越來越大,距離越來越遠(yuǎn),而把城市河流變成了天然下水道。這種用水策略越來越依賴城市內(nèi)陸腹地河流上游地區(qū)水源的可用性。但這種可用性面臨著越來越大的挑戰(zhàn)。尤其是河流上游地區(qū)的用水增加,而下游地區(qū)可利用水資源量不斷下降,同時(shí)水質(zhì)也在不斷惡化。

這種傳統(tǒng)用水模式的弊端是:①大量的長距離調(diào)水工程,帶來日益增長的巨額費(fèi)用,造成越來越重的財(cái)政負(fù)擔(dān)和水價(jià)的上漲;②可供用水量會日益衰減,水質(zhì)安全問題難以保證;③河流生命將逐步喪失,景觀和地貌會加速改變;④城市和地區(qū)之間的沖突和潛在糾紛會日益增加。

在傳統(tǒng)的排水模式方面,城市排水則是以防止雨洪內(nèi)澇、排除和處理城市污水、保護(hù)城市公共環(huán)境和本區(qū)域流域水質(zhì)為目的,普遍認(rèn)為污水是有害的,應(yīng)盡快排除到城市下游。這種觀念導(dǎo)致的結(jié)果往往是保護(hù)了局部的生活環(huán)境,危害了廣大流域地區(qū)。這種傳統(tǒng)排水模式的弊端是:①對城市排水規(guī)劃理念的認(rèn)識不明確,內(nèi)容過于粗糙,排水規(guī)劃只是簡單地根據(jù)用地規(guī)劃和城市道路規(guī)劃劃分排水區(qū)域,確定排水體制,大致勾勒出排水主干線和污水處理廠的位置,沒有進(jìn)行必要的區(qū)域水資源方案論證和綜合協(xié)調(diào),缺乏科學(xué)合理的方案比較;②傳統(tǒng)城市排水規(guī)劃只局限于單一的排放而不具備水資源循環(huán)利用與持續(xù)發(fā)展的觀念,沒有確立雨水、污水亦是一種資源以及要優(yōu)先利用然后再排放的思想;③局限于本城市或本區(qū)域的排水規(guī)劃,缺乏流域綜合開發(fā)與利用的觀念;④城市排水規(guī)劃與市政污水與雨水處理設(shè)施建設(shè)缺乏有效的協(xié)調(diào)和配合;⑤缺少雨水污水資源化利用的技術(shù)配套措施。

總之,在我國傳統(tǒng)的城市給排水規(guī)劃理念中,比較多地受到“改造自然”、“人定勝天”等思想的影響,沒有把人類作為流域內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)的一部分來加以研究和考察,片面地強(qiáng)調(diào)滿足人類社會發(fā)展的愿望,以致干擾甚至破壞了流域和區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)和均衡。

3城市可持續(xù)發(fā)展的社會水循環(huán)理念

其實(shí),在流域的城市群中,大多數(shù)城市都是臨水而建,通過若干年的建設(shè)與發(fā)展,從城市功能上基本連成一體,一個(gè)城市的下游同時(shí)是另一個(gè)下游城市的上游。作為良好的水環(huán)境并不是局部地域而是整個(gè)流域。

在一座城市中,健康的水循環(huán)是要求城市具有完備的給水排水系統(tǒng),既要有安全、可靠的供水系統(tǒng),為居民提供潔凈的飲用水,又要有污水收集、處理、深度凈化、有效利用與排除系統(tǒng)。

如何建立城市可持續(xù)發(fā)展的社會水循環(huán)理念,在與傳統(tǒng)的城市排水系統(tǒng)相比,至少在理念上具有以下三個(gè)方面的根本性變化。

4城市水資源循環(huán)利用與可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃理念

提出城市流域水資源循環(huán)利用與可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃概念,主要是基于對目前現(xiàn)行的城市給水排水專業(yè)規(guī)劃在規(guī)劃理念上一種轉(zhuǎn)變的探討,是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代城市給排水規(guī)劃概念的關(guān)鍵,城市給排水規(guī)劃由傳統(tǒng)觀念向現(xiàn)念轉(zhuǎn)變可歸納為以下幾個(gè)方面:

從人對自然的索取向人與自然的協(xié)調(diào)共生、更有效地利用水資源可再生特性的觀念轉(zhuǎn)變;從以需定供,向以供定需轉(zhuǎn)變;從以管理出廠水質(zhì)為主,向管理用戶水質(zhì)轉(zhuǎn)變;從各自為政、各取所需,向資源共享、流域統(tǒng)籌管理轉(zhuǎn)變;從重常規(guī)處理工藝,向深度強(qiáng)化處理工藝轉(zhuǎn)變;從開源與節(jié)流并重,向以節(jié)流為先,治污為本,科學(xué)開源,綜合利用轉(zhuǎn)變;從重污水達(dá)標(biāo)排放,向污水資源化利用轉(zhuǎn)變;從只注重終端處理,向既注重終端處理更注重始端管理轉(zhuǎn)變;從單純的雨水防洪排澇,向水資源利用角度強(qiáng)化雨水的管理和利用轉(zhuǎn)變;從傳統(tǒng)管理,向信息化管理,社會化服務(wù),法制化監(jiān)控,多元化投資轉(zhuǎn)變。

在現(xiàn)代城市供水系統(tǒng)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)中,新的供水規(guī)劃理念是:首先考慮的是任何保護(hù)本區(qū)域的流域水源,科學(xué)分析流域水源的水量與水環(huán)境容量,全面提高水資源使用效率;在缺水城市和地區(qū),要向當(dāng)?shù)卣鸵?guī)劃部門提出調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)及控制用地規(guī)模,限制大耗水工業(yè)的發(fā)展,提高工業(yè)重復(fù)用水率;對與城市供水存在一定矛盾的上游農(nóng)業(yè)區(qū)應(yīng)積極發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè),包括調(diào)整種植結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)使之與資源條件相匹配并推行節(jié)水灌溉,為下游城市提供豐裕的水資源環(huán)境;在城市用水規(guī)模預(yù)測中把工業(yè)節(jié)水指標(biāo)考慮進(jìn)去,并使工業(yè)復(fù)用水率這一主要節(jié)水控制指標(biāo)落到實(shí)處;城市取水規(guī)劃應(yīng)立足于依靠本地區(qū)河流的水資源來解決,最大限度地控制遠(yuǎn)距離調(diào)水,在保證生態(tài)用水量的情況下控制取水規(guī)模。一般認(rèn)為取水量不超過徑流量的40%是較為合適的;在缺水嚴(yán)重的地區(qū),在取水量不得已超過徑流量40%時(shí),必須根據(jù)河流生態(tài)需水的質(zhì)和量要求,利用再生水補(bǔ)給,增加相應(yīng)份額的生態(tài)用水量;上游城市的用水和排水不影響下游城市的用水,實(shí)現(xiàn)水資源共享,每個(gè)城市既需要限制取水的數(shù)量,也要控制排水的數(shù)量和質(zhì)量,不至于污染下游河段,從而保證整條河流的水資源利用是可持續(xù)的。

隨著社會的發(fā)展和環(huán)境意識的增強(qiáng),我國水污染控制經(jīng)歷了由單一污染源的治理、污水達(dá)標(biāo)排放到區(qū)域綜合防治、總量控制的兩個(gè)階段。但其中廢水處理設(shè)備運(yùn)行率、利用率、污染物去除率大部分不高,很多設(shè)備沒有發(fā)揮作用。同時(shí)對城市污水處理廠的重視也不夠,尤其缺乏污水再生、再循環(huán)的理念。

在新的排水規(guī)劃理念中,首先應(yīng)該考慮的是如何保護(hù)本區(qū)域的流域水源,科學(xué)分析流域水源的水環(huán)境容量,根據(jù)地形與地貌,以流域來劃分排水分區(qū),確定排水體制,制定排放標(biāo)準(zhǔn)以及處理工藝路線,提出節(jié)能減排目標(biāo),提高水資源使用效率。

在進(jìn)行城市總體規(guī)劃時(shí),要及時(shí)編制區(qū)域水資源規(guī)劃。排水規(guī)劃應(yīng)改變以往總是服從于總體規(guī)劃,被動地與城市總體布局相配套的工作觀念和工作方式。應(yīng)主動探索,為總體規(guī)劃提出與區(qū)域水資源規(guī)劃和排水規(guī)劃密切相關(guān)的合理化建議,例如,為滿足區(qū)域水資源規(guī)劃要求,在作總體規(guī)劃時(shí),明確提出需要保留的天然水系和滿足排水要求的道路設(shè)計(jì)與高程設(shè)計(jì)等;要積極與水利、城市防洪等專業(yè)規(guī)劃配合,合理利用水資源。要樹立流域觀念,打破行政區(qū)劃,站在全流域的高度來考慮城市及區(qū)域排水規(guī)劃。

篇9

關(guān)鍵詞:暖通;安裝施工;安裝管理

中圖分類號:C93文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A

前言

暖通工程的安裝施工包括空調(diào)和通風(fēng)以及采暖等方面,其安裝過程是一項(xiàng)相對比較復(fù)雜并且存在一定難度的工作。因此,暖通安裝工程要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙以及施工計(jì)劃進(jìn)行科學(xué)有效的控制安裝,做好對暖通安裝施工中的安裝管理。

一、在暖通工程的安裝施工過程中容易發(fā)生的問題

(一)暖通工程中,其系統(tǒng)設(shè)備的噪聲相對較大。通過許多的調(diào)查研究發(fā)現(xiàn),在整個(gè)暖通工程系統(tǒng)中座調(diào)終端設(shè)備在運(yùn)行的工作中經(jīng)常會纏上相對較大的噪聲。這就是由于目前我國已經(jīng)擁有了相對比較先進(jìn)的風(fēng)機(jī)管盤的技術(shù),而且大多數(shù)廠家產(chǎn)品的噪音都與標(biāo)準(zhǔn)相符合;但是對于有些大風(fēng)量的空調(diào)機(jī)組技術(shù)相對較為低下,在其實(shí)際的測量工作中就會出現(xiàn)相對比較大的噪音,所以在具體的設(shè)計(jì)施工工作中,需要對暖通工程的噪音指數(shù)的規(guī)定進(jìn)行明確。

(二)結(jié)露以及滴水。主要原因是在其管道的安裝工作中,沒有對施工的程序和操作嚴(yán)格遵守,工程使用的材料質(zhì)量相對較低,再加上管道和設(shè)備以及管件與管道之間的連接相對不夠封閉,進(jìn)場的時(shí)候也沒有仔細(xì)認(rèn)真的進(jìn)行檢查,所以造成結(jié)露滴水的問題。

(三)管線位置以及其相互交叉。目前我國科學(xué)技術(shù)的不斷更新,促使人們現(xiàn)在都使用CAD技術(shù)來對暖通工程的設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行繪制,在其繪制圖紙之前,雖然對其的標(biāo)高進(jìn)行了初步的規(guī)劃,但是,在其工作完成之后,并沒有進(jìn)行校對和審核工作,因此,在其設(shè)計(jì)圖紙中就會產(chǎn)生管線的交叉問題,這就影響了暖通工程施工的效率。如果在工程施工之前投有對圖紙進(jìn)行清晰的校對工作,雖然方便了鋪設(shè)部分的管道線路,但是在其安裝的后期對管道增加了維護(hù)的難度。

(四)暖通空調(diào)的水循環(huán)系統(tǒng)。水循環(huán)系統(tǒng)是暖通工程工程的核心內(nèi)容。如果有問題出現(xiàn)于水循環(huán)的施工過程,這就會對其正常的運(yùn)行產(chǎn)生一定的影響,所以要引起人們的高度重視。在水循環(huán)系統(tǒng)中經(jīng)常會出現(xiàn)冷凍水循環(huán)的系統(tǒng)管道線路堵塞的問題。出現(xiàn)此種問題的原因就是設(shè)計(jì)圖紙出現(xiàn)了問題,在其施工的過程中,如果得不到及時(shí)的改善,就會導(dǎo)致管道網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)氣囊,造成堵塞的問題,影響水循環(huán)系統(tǒng)的正常工作。其次就是由于相關(guān)的工作人員沒有對管道里的雜物進(jìn)行仔細(xì)的清理,從而導(dǎo)致其水系統(tǒng)無法正常運(yùn)行。

二、暖通工程在其施工的過程中常見問題的相應(yīng)解決措施

(一)減輕設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的噪聲。對于新安裝的系統(tǒng),為了解決噪聲較大的問題,可以將其加入彈簧阻尼減震系統(tǒng),把軟連接的方式應(yīng)用到風(fēng)機(jī)以及管道的連接中,風(fēng)機(jī)盤的固定可以利用彈簧吊鉤來實(shí)現(xiàn)。這樣暖通工程系統(tǒng)運(yùn)行中的噪音過大的問題就可以得到相應(yīng)的解決。同時(shí),還可以將空調(diào)設(shè)備的機(jī)房中應(yīng)用吸音處理的方法。為了降低設(shè)備噪音的傳播效果還可以將隔音材料粘貼于墻壁上,或者將有著較好吸音效果的隔音材料圍護(hù)于房間內(nèi)部。此外,還可以將那些有著粗糙平面的吸音板應(yīng)用到機(jī)房的外墻壁上,這樣設(shè)備的部分噪音就可以被有效的吸收掉在機(jī)房。其門窗中使用的材料應(yīng)該選用吸音效果相對較好的。

(二)結(jié)露滴水的問題管理辦法

結(jié)露滴水的問題主要的施工管理辦法:

1、加強(qiáng)保溫材料進(jìn)場檢查,禁止使用一大套小的施工方案,如用大保溫套管套小管道$還需要注意的是,對閥門,閥欄,彎頭部位以及設(shè)備界面處,必須進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢查和控制,以保障管道外部與保溫層的緊密結(jié)合。

2、在穿墻的部位,應(yīng)該用套管將冷凍管套住,以達(dá)到保溫的效果,主要是為了保證保溫層的嚴(yán)密性和連續(xù)性,對吊頂封板的加強(qiáng),要仔細(xì)對風(fēng)機(jī)盤管滴水盤等處處的雜物進(jìn)行檢查清理。最后一個(gè)是對設(shè)備滴水盤的保護(hù)必須重視和加強(qiáng)起來,尤其是吊頂封板前的所有檢查工作。

(三)處理好管道定位以及標(biāo)高問題。針對這個(gè)問題,可以將管道線路綜合設(shè)計(jì)的方法應(yīng)用到施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)過程匯總,對建筑物內(nèi)部各個(gè)系統(tǒng)的管道線路進(jìn)行統(tǒng)一安排。綜合考慮管道線路的走向和位置,統(tǒng)一規(guī)劃工程管線的布設(shè)以及安裝位置,這樣就可以避免有矛盾以及交叉問題出現(xiàn)于不同系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)中。在后續(xù)施工中只需要進(jìn)行簡單的調(diào)整即可??傊WC建筑空間內(nèi)部的管道線路都獨(dú)立存在,并且布線定位都足夠科學(xué)統(tǒng)一,協(xié)調(diào)管線的施工和維護(hù)工作。

(四)對暖通工程水循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行有效優(yōu)化。要想對暖通工程水循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化就需要對施工設(shè)計(jì)管理充分重視。對水循環(huán)系統(tǒng)的管道線路高度和坡度進(jìn)行科學(xué)安排和規(guī)劃。做好了這些方面,氣囊堵塞問題才不會產(chǎn)生。另外,為了提高優(yōu)化效果,還可以將專門的排氣系統(tǒng)設(shè)置于那些容易有氣囊出現(xiàn)的管道位置。對于水循環(huán)系統(tǒng)清理不力造成的堵塞問題需要在安裝施工之前仔細(xì)清理管道,同時(shí)在施工過程中還需要將一系列的安全防護(hù)措施應(yīng)用到那些沒有封閉的管道口,避免遭受到污染??梢詫⑴盼坶y合理設(shè)置于水循環(huán)系統(tǒng)管道網(wǎng)絡(luò)中,在設(shè)備連接之前還需要對其進(jìn)行分段清洗。

三、在暖通工程安裝施工過程中的安裝管理

(一)對設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行規(guī)范。要想控制好并且管理好暖通工程的安裝施工工作,首先要對其設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行充分的分析和把握,從施工現(xiàn)場到施工的施工的材料,施工的要求以及施工的工序,在對其設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行仔細(xì)的審查之后要對出現(xiàn)的問題進(jìn)行及時(shí)的改進(jìn)和完善。

(二)加強(qiáng)工作人員的隊(duì)伍建設(shè),提高相關(guān)工作人員的專業(yè)水平。暖通工程的安裝施工是由相關(guān)的工作人員來操作完成的。因此相關(guān)工作人員的專業(yè)水平直接與暖通工程的安裝質(zhì)量以及安裝效率密切相關(guān)。因此,就要加強(qiáng)相關(guān)工作人員的隊(duì)伍建設(shè)以及相關(guān)的人員培訓(xùn),提高相關(guān)工作人員的專業(yè)素養(yǎng),保證其安裝過程的效率以及質(zhì)量。

(三)嚴(yán)格控制其施工的質(zhì)量。通過調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)月前在暖通工程安裝施工中從業(yè)的施工人員大多都沒有較高的文化水平,整體素質(zhì)較低;但是暖通工程的安裝施工是需要較高的專業(yè)要求,這樣就很容易有質(zhì)量問題出現(xiàn)于暖通工程的安裝施工中。針對這種情況就需要讓施工人員了解到施工目的施工內(nèi)容以及施工中的一些注意事項(xiàng)對施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行明確和規(guī)范;對工程進(jìn)行嚴(yán)格檢查,找出其中存在的問題,如果沒有達(dá)到相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)就需要重新返工。另外還需要經(jīng)常檢測和維修設(shè)備,以便更好的完成安裝工序。

(四)在作業(yè)過程中濡要協(xié)調(diào)配合其他工種:在實(shí)際的暖通工程安裝施工中濡要從整體著手膽是要不忽略每一個(gè)細(xì)節(jié)。結(jié)合具體的工程情況對施工方案和施工設(shè)計(jì)進(jìn)行科學(xué)合理的制定從而對暖通工程的安裝施工更好的規(guī)范和指導(dǎo)。目前的房屋建筑中往往有著非常齊全的功能設(shè)施膽是頂棚只有非常有限的凈空那么就需要協(xié)調(diào)配合其他工種更好的進(jìn)行暖通工程的安裝施工。

結(jié)束語

綜上所述,暖通工程的安裝施工具有相對較大的工程量,其涉及的范圍相對比較廣泛,具有一定的系統(tǒng)性和復(fù)雜性,其中一項(xiàng)工作出現(xiàn)問題就會導(dǎo)致整個(gè)安裝施工工程出現(xiàn)問題,會導(dǎo)致整個(gè)暖通工程的系統(tǒng)無法正常的工作。因此,要加強(qiáng)對于對暖通工程安裝施工的安全管理工作,保證人們的正常生活以及居住的環(huán)境質(zhì)量,促進(jìn)建筑行業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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篇10

隨著水資源的日益緊缺,國內(nèi)外許多城市和研究者對于水資源節(jié)約利用以及對社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)影響的研究和實(shí)踐逐漸開展起來。Beekman[1]從節(jié)水減污的角度系統(tǒng)論述了水體保護(hù)、節(jié)水利用的基本原理。Lund[2]對節(jié)水的成本與風(fēng)險(xiǎn)交易以及對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響進(jìn)行了分析。美國哥倫比亞大學(xué)的Glenn[3]建立了國家層面水資源循環(huán)體系和水實(shí)物量核算投入產(chǎn)出表,并運(yùn)用于南部非洲國家(如納米比亞)的水資源核算,進(jìn)而分析水資源對各部門經(jīng)濟(jì)的影響,并提出相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策。馬忠玉、蔣洪強(qiáng)等[4]就建設(shè)我國節(jié)水防污型社會的內(nèi)容與原則進(jìn)行了論述;高明杰等[5]利用區(qū)域節(jié)水高效種植結(jié)構(gòu)調(diào)整的多目標(biāo)模糊優(yōu)化模型,闡釋了節(jié)水效益對提高農(nóng)作物產(chǎn)量的效果及意義;柴宏祥等[6]構(gòu)建了適合我國西部地區(qū)綠色建筑節(jié)水項(xiàng)目全生命周期過程綜合效益模型。在實(shí)踐方面,世界上最大的水資源節(jié)約循環(huán)利用項(xiàng)目出現(xiàn)在水資源緊缺的國家和地區(qū),例如中東、澳大利亞、美國西南部;或出現(xiàn)在那些對廢水和水污染物處理非常嚴(yán)格的地方,如美國的佛羅里達(dá)、法國和意大利的沿海及內(nèi)陸地區(qū)。雖然我國城市水系統(tǒng)現(xiàn)狀與達(dá)成水資源節(jié)約利用還有很大差距,但是面對我國水資源、水環(huán)境的嚴(yán)峻形勢,水危機(jī)已經(jīng)受到國人越來越多的關(guān)注,并引起了政府部門的高度重視。大連、深圳、北京和天津等城市相繼進(jìn)行了較為系統(tǒng)的水資源節(jié)約利用和水環(huán)境恢復(fù)的研究和實(shí)踐,是我國城市節(jié)水經(jīng)濟(jì)模式的初步應(yīng)用。近年來,在水系統(tǒng)中增加再生水回用或其他非傳統(tǒng)水資源(如雨水、海水、微咸水)利用的子系統(tǒng),以提高水資源的循環(huán)利用效率得到廣泛關(guān)注。本研究將著重對再生水回用模式進(jìn)行理論分析,找出發(fā)展再生水循環(huán)模式的主要途徑。以重慶市為例,通過分析再生水利用模式,因地制宜地選擇和發(fā)展再生水經(jīng)濟(jì)模式。采取積極的節(jié)水政策措施,以農(nóng)業(yè)節(jié)水支持工業(yè)化和城市化建設(shè),工業(yè)反哺農(nóng)業(yè),大力節(jié)約用水和提高水資源利用率,有利于解決重慶市水資源供需矛盾和水環(huán)境惡化的根本問題,從而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長方式的根本轉(zhuǎn)變和經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。重慶市再生水利用模式對沿江地區(qū)多個(gè)大中城市在生活用水可持續(xù)供應(yīng)、節(jié)水以及水循環(huán)經(jīng)濟(jì)等方面也具有重要的示范作用。

1研究區(qū)概況

重慶市介于105°17′—110°11′E,28°10′—32°13′N之間,位于青藏高原與長江中下游平原的過渡地帶,氣候?qū)賮啛釒Ъ撅L(fēng)性濕潤氣候。重慶市東西長約470km,南北寬約450km,面積為8.24×104km2,共轄40個(gè)區(qū)縣。在轄區(qū)內(nèi),北有大巴山,東有巫山,東南有武陵山,南有大婁山,地形由南北向長江河谷傾斜,山地、丘陵面積約占90%,高差達(dá)2000m以上。重慶市地處長江上游,水資源相對豐富。與水資源豐富并存的另一種情況是水資源開發(fā)利用水平低,利用率不高,水污染嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計(jì),農(nóng)業(yè)用水占70%,高于全國平均水平;而工業(yè)用水占30%,低于全國平均水平,用水行業(yè)結(jié)構(gòu)不盡合理。農(nóng)業(yè)地區(qū)水利設(shè)施缺乏;工業(yè)主要以用水量較高的汽車、化工等重化工業(yè)為主,污水處理能力有限,水污染嚴(yán)重;重慶市水資源利用效率整體不高,優(yōu)水差用、中水不用等水資源浪費(fèi)現(xiàn)象長期存在??梢灶A(yù)期,今后重慶市的城市用水量必定會有一個(gè)大的提高,其水污染狀況對長江中下游的影響越來越大,水資源供求矛盾會越來越突出。

2再生水回用模式分析

城市再生水回用是將污水進(jìn)行凈化處理后,進(jìn)行直接或間接的回用,使之成為城市水資源的一個(gè)重要組成部分。城市污水再生回用一方面可以作為一種水源,緩解城市對新鮮水的需求;另一方面也減少了排向城市自然水體的污染物量,為城市水環(huán)境的改善提供了一個(gè)契機(jī)。因此,污水資源化及再生水回用應(yīng)是我國新時(shí)期城市水循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的著眼點(diǎn),必須加速我國污水管理模式的轉(zhuǎn)變,大力提升污水處理技術(shù)和提高污水資源化的應(yīng)用水平。

2.1我國污水再生回用現(xiàn)狀及潛力

我國對于城市污水處理和回用的研究,早在1958年就開始列入國家科研課題,20世紀(jì)60年代關(guān)于污水灌溉研究達(dá)到了一定水平。20世紀(jì)70年代中期進(jìn)行了城市污水以回用為目的的污水濃度試驗(yàn),20世紀(jì)80年代初,在北京、大連、西安等缺水城市相繼開展了污水回用于工業(yè)和民用的試驗(yàn)與研究,還修建了中水回用試點(diǎn)工程并取得了積極成果。例如,北京市高碑店污水處理廠利用處理后的城市污水用于電廠冷卻水,北京市環(huán)保所和北京市政設(shè)計(jì)院先后在大院內(nèi)和住宅小區(qū)內(nèi)開展了中水回用試點(diǎn)工程,起到了良好的示范和推廣作用[7]。在我國污水再生回用的發(fā)展過程中,還存在許多問題:(1)盡管已認(rèn)識到污水資源化的作用,但在實(shí)踐上還沒有將其擺在重要位置上;(2)污水處理率和處理水平很低,與歐美各國的80%~90%的處理率存在很大差距;(3)資金缺乏。污水處理回用需要很大的資金,在運(yùn)轉(zhuǎn)上也需要很大的投入,由于系列配套設(shè)施不全,污水處理水平深度不夠;(4)缺乏完善的再生水市場,盡管水價(jià)不斷地進(jìn)行調(diào)整,但再生水的價(jià)格還沒有競爭力,建立科學(xué)合理的再生水價(jià)體系是非常必要的;(5)再生水回用的產(chǎn)業(yè)政策和法規(guī)制度還不健全,鼓勵(lì)污水處理和回用的稅收、財(cái)政政策不健全,對污水回用的安全評估制度沒有建立起來。目前我國有400多個(gè)城市缺水,正常年份缺水達(dá)6.00×109m3,預(yù)計(jì)2030年缺水量將達(dá)到4.00×1010m3~5.00×1010m3。而目前全國城市污水年排放量大約為4.14×1010m3,城市污水處理率和二級處理率分別僅為30%和15%,污水回用率則更低。根據(jù)國家“十一五”環(huán)境保護(hù)規(guī)劃的要求,到2010年我國城市污水集中處理率要達(dá)到60%以上,如果污水回用率平均達(dá)到20%,則“十一五”末期污水回用量至少可達(dá)到3.50×1010m3/a,這可解決全國城市缺水量的1/2以上。由此可見,我國污水再生回用的潛力巨大。

2.2再生水回用改變水循環(huán)的經(jīng)濟(jì)分析

在傳統(tǒng)城市水循環(huán)系統(tǒng)中,加入再生水回用系統(tǒng),必將對整個(gè)水循環(huán)系統(tǒng)的污染物和處理費(fèi)用產(chǎn)生影響,為了說明再生水回用對整個(gè)水循環(huán)的意義,有必要對增加再生水回用后的水循環(huán)模式進(jìn)行環(huán)境經(jīng)濟(jì)分析[8]。城市污水再生回用系統(tǒng)的構(gòu)成如圖1所示。#p#分頁標(biāo)題#e#

2.2.1參數(shù)設(shè)置

在傳統(tǒng)水循環(huán)模式中(圖1a),設(shè)用水系統(tǒng)排入排水系統(tǒng)的水污染物為W1,排水系統(tǒng)排入水源系統(tǒng)的水污染物為W2,供水系統(tǒng)從水源系統(tǒng)取水量所含水污染物為W3,供水系統(tǒng)對用水系統(tǒng)的供水量中所含水污染物為W4。在加入再生水回用的水循環(huán)模式中(圖1b),設(shè)用水系統(tǒng)排入排水系統(tǒng)的水污染物為W1′,排水系統(tǒng)排入水源系統(tǒng)的水污染物為W5,排水系統(tǒng)進(jìn)入再生水處理系統(tǒng)的水污染物為W6,再生水處理系統(tǒng)進(jìn)入用水系統(tǒng)的水污染物為W7,供水系統(tǒng)從水源系統(tǒng)取水量中所含水污染物為W3′,供水系統(tǒng)對用水系統(tǒng)的用水量中所含污染物為W4。設(shè)排水系統(tǒng)排放污水通過水源系統(tǒng)的水體稀釋和自然凈化后,污染物得到削減,其凈化稀釋系數(shù)為ε;用水系統(tǒng)、再生水處理系統(tǒng)和排水系統(tǒng)處理水量分別為Q上,Q中,QS下;用水系統(tǒng)、再生水處理系統(tǒng)和排水系統(tǒng)處理后污染物濃度分別為q上,q中,q下。假設(shè)整個(gè)水循環(huán)系統(tǒng)沒有水資源損耗,則在圖1a和圖1b中,各參數(shù)之間的對應(yīng)關(guān)系為:W3=εW2,W4+W7=W1′,W5+W6=W2,W3′=εW5

2.2.2費(fèi)用效益函數(shù)

費(fèi)用函數(shù)是描述環(huán)境污染治理費(fèi)用與某種或幾種變量之間關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式,國外對費(fèi)用函數(shù)的研究開展較早,美國國家環(huán)境保護(hù)局織(EPA)早在1976年就在該國范圍內(nèi)開展了水污染控制和管理方面的調(diào)研,取得了大量可靠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),提出了6大類56種污水和污泥處理工藝的費(fèi)用函數(shù)。在我國,由于對費(fèi)用函數(shù)的研究比較晚,缺乏統(tǒng)一的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn),沒有充分考慮地區(qū)和時(shí)間的價(jià)差影響,各參數(shù)不盡統(tǒng)一,費(fèi)用函數(shù)的可比性差,應(yīng)用的適用性差。這里,只能借助一些研究成果進(jìn)行分析。(1)供水系統(tǒng)費(fèi)用函數(shù)。通過查閱相關(guān)資料發(fā)現(xiàn),供水系統(tǒng)費(fèi)用函數(shù)型式較多,美國建立了較為復(fù)雜的費(fèi)用函數(shù)模型,國內(nèi)一些學(xué)者也提出許多常用模型,認(rèn)為費(fèi)用函數(shù)與供水量、供水管網(wǎng)和污染物去除量均有關(guān),這里以一元線性函數(shù)模型進(jìn)行研究[9]。C上=f(Q上,L)+θ(Wλ-W出)(1)式中:C上———供水系統(tǒng)投資和運(yùn)行費(fèi)用(萬元/a);L———管網(wǎng)長度;θ———待定系數(shù),可取值為6.02×10-3。(2)再生水系統(tǒng)費(fèi)用函數(shù)。本研究再生水系統(tǒng)費(fèi)用函數(shù)參考國內(nèi)外常用工藝,選擇污水二級處理加深度處理的工藝流程,其中深度處理采用混凝沉淀、過濾、消毒,該這種情況下費(fèi)用函數(shù)表示為[10]:C中=αQβ中(2)式中:C中———再生水處理廠投資與運(yùn)行費(fèi)用(萬元/a);α,β———待定系數(shù),根據(jù)國內(nèi)外已有的工程技術(shù)經(jīng)濟(jì)函數(shù),α取15.37,β取0.83。(3)排水系統(tǒng)費(fèi)用函數(shù)。排水系統(tǒng)處理費(fèi)用函數(shù)按照城市污水二級處理廠進(jìn)行費(fèi)用函數(shù)擬合,其費(fèi)用函數(shù)與污水處理量和主要污染物的去除率有關(guān)[11]。C下=k1Qk2下+k3Qk2下ηk4(3)式中:C下———排水系統(tǒng)污水處理廠投資和運(yùn)行費(fèi)用(萬元/a);k1,k2,k3,k4———待定系數(shù),可由實(shí)際調(diào)查確定或經(jīng)過系列設(shè)計(jì)計(jì)算得到費(fèi)用矩陣后采用最優(yōu)化方法仿真確定,有關(guān)資料通過費(fèi)用擬合,得出其取值分別為9,0.657,22,1.7;η———水污染物去除率(一般指COD去除率)。(4)污染損失費(fèi)用函數(shù)。城市水循環(huán)系統(tǒng)除了要計(jì)算處理污水實(shí)際支出的費(fèi)用外,還應(yīng)計(jì)算污水排放所造成的污染損失。水污染損失是水資源所具有的價(jià)值由于被污染而降低或喪失所造成的經(jīng)濟(jì)損失。計(jì)算水污染損失有兩種方法:一種是虛擬治理成本法(又叫恢復(fù)費(fèi)用法),一種是污染損失評估法。本研究采用虛擬治理成本法,則水污染損失的計(jì)算模型為[12]:F=R(W入-W允)(4)式中:F———污水排放所造成的經(jīng)濟(jì)損失;R———單位廢水治理所花費(fèi)的成本;W入———城市水污染物排入水源系統(tǒng)中的量;W允———水源系統(tǒng)允許的污染物排放量(環(huán)境容量)。(5)經(jīng)濟(jì)效益函數(shù)。污水再生最重要的經(jīng)濟(jì)效益在于減少為滿足用水要求而必須從水源系統(tǒng)中取水的數(shù)量,增加城市供水量而帶來的經(jīng)濟(jì)效益,其效益應(yīng)為再生水量W7的函數(shù),用公式表示為[13-14]:B1=μW7(5)式中:B1———因污水再生回用而減少取水量帶來的經(jīng)濟(jì)效益(萬元/a);μ———缺水量所影響的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值系數(shù)(或供水的單位價(jià)格)。在無法準(zhǔn)確估量公共物品經(jīng)濟(jì)效益時(shí),應(yīng)按照水資源影子價(jià)格進(jìn)行計(jì)算,根據(jù)聯(lián)合國開發(fā)計(jì)劃署、世界銀行近幾年進(jìn)行的技術(shù)援助項(xiàng)目研究成果,我國每1m3水的影子價(jià)格平均為3~4元,缺水地區(qū)每1m3影子價(jià)格超過5元。

2.2.3環(huán)境經(jīng)濟(jì)分析

從以上分析中可以看出,在城市傳統(tǒng)水循環(huán)系統(tǒng)中加入再生水回用這一環(huán)節(jié)后,整個(gè)水循環(huán)系統(tǒng)排放的污染物和處理費(fèi)用都發(fā)生了相應(yīng)的變化,其變化量詳見表1。從表1可以看出,加入再生水回用這一環(huán)節(jié)后,排水系統(tǒng)處理污染物增加,供水系統(tǒng)處理污染物減少,排入水源系統(tǒng)的污染物減少,與之對應(yīng)的費(fèi)用也相應(yīng)增減。傳統(tǒng)水循環(huán)模式與新的水循環(huán)模式各項(xiàng)費(fèi)用之差即為增加再生水回用的環(huán)境凈效益,則整個(gè)水循環(huán)系統(tǒng)再生水回用產(chǎn)生的環(huán)境經(jīng)濟(jì)凈效益為:B=θεW6+R(W2-W6)+k3Qk2下(ηk41-ηk42)-αQβ中+μW7(6)對于缺水城市,供水量Q上有限;在污水處理量Q下和工藝一定的情況下,W2,W4也一定,W5和W7只與污水再生量Q中有關(guān)。顯然,根據(jù)不同地區(qū)、水域等外界條件確定公式中的參數(shù)后,目標(biāo)函數(shù)僅與污水再生量Q中有關(guān)。對此函數(shù)求導(dǎo),即可得到使用單位回用水的邊際凈效益。對于缺水地區(qū),按照規(guī)劃要求應(yīng)使用再生水而未使用的用戶,該值即為該用戶對水循環(huán)系統(tǒng)造成的環(huán)境經(jīng)濟(jì)損失。因此,對用戶超過規(guī)定用水量后仍使用優(yōu)質(zhì)水情況,有關(guān)管理部門應(yīng)對超標(biāo)用水量按照此邊際凈效益值處以相應(yīng)的罰款,以激勵(lì)用戶使用再生水。

3重慶市再生水回用模式環(huán)境經(jīng)濟(jì)分析

城市污水的利用不但解決了環(huán)境污染的后患,而且為城市水資源的供給提供了新的來源。尤其對于逐漸從農(nóng)業(yè)向第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展的城市,廢污水是不可多得的寶貴資源,通過污水處理可以將這部分水量用于農(nóng)業(yè)灌溉、城市綠化、景觀水道用水,同時(shí)還可以使地下水資源得到補(bǔ)給。由于目前對費(fèi)用效益函數(shù)的分析還處于探索階段,加之重慶市的再生水回用工程還不完善,只能在假設(shè)的基礎(chǔ)上,對再生水回用改變水循環(huán)的環(huán)境經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行粗略分析。#p#分頁標(biāo)題#e#

目前,重慶市已投入運(yùn)行的兩個(gè)污水處理廠污水處理能力為1.50×105m3/d,第一中水廠生產(chǎn)中水7.50×104m3/d,根據(jù)3,4和5污水處理廠的設(shè)計(jì)能力總計(jì)為2.50×105m3,合計(jì)處理污水4.00×105m3,按照2004年中水處理率的75%計(jì)算,2005年第一、二中水廠全面投入使用,日生產(chǎn)中水1.00×105m3/d,2010年處理率提高到80%。如果5個(gè)中水廠全部投入使用,那么每天可生產(chǎn)中水3.20×105m3。這部分水資源可以用于生活雜用水、景觀用水、農(nóng)田灌溉用水、工業(yè)冷卻用水、建筑用水等。在現(xiàn)在污水處理能力和生產(chǎn)中水能力的基礎(chǔ)上,重慶市2011年第一、二污水處理廠生產(chǎn)中水能力為1.00×105m3/d,預(yù)計(jì)2012年5個(gè)污水處理廠生產(chǎn)中水能力將提高到3.00×105m3/d。假定固定資產(chǎn)投資折舊期限為10a,則其帶來的環(huán)境經(jīng)濟(jì)凈效益計(jì)算步驟為:(1)首先,確定費(fèi)用函數(shù)系數(shù)。重慶市費(fèi)用函數(shù)系數(shù)具體取值為:ε=0.25,θ=6.02×10-3,Q下=3.00×108m3/a,Q中=3.00×107m3/a,q上=0.29kg/m3,q中=0.05kg/m3,q下=0.05kg/m3,μ=2元/m3,R=2.5元/m3,K2=0.657,K3=22,K4=1.7,α=15.37,β=0.83。(2)根據(jù)再生水計(jì)算公式和費(fèi)用系數(shù)具體取值計(jì)算可得:W6=q下Q中=1563t/a;W2=q下•Q下=15630t/a;W7=q中Q中=1500t/a;W1=q上•Q下=87000t/a;W5=W2-W6=14067t/a;η1=1-W2W1=0.821;η2=1-W5+W6W1+W7=0.834(3)最后根據(jù)公式計(jì)算污水處理回用工程的環(huán)境經(jīng)濟(jì)效益:C=1.51×10-3W6+2.5(W2-W5)+2Q中-15.37Q0.83中/10+22Q0下.657(η1.71-η1.72)=8362.46萬元/a計(jì)算結(jié)果表明,該污水處理回用工程對于整個(gè)環(huán)境經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)而言,每年可以產(chǎn)生8362.46萬元的凈效益,可見城市污水回用具有重要的環(huán)境經(jīng)濟(jì)意義。其中再生水價(jià)格的上限應(yīng)是自來水價(jià)格,按國外通行慣例,再生水價(jià)格一般為自來水價(jià)格的50%~70%。根據(jù)重慶市自來水水價(jià)和課題組實(shí)地調(diào)查,重慶市生活用水綜合影子價(jià)格為3.38元/m3。因此,理論上可確定重慶市再生水價(jià)格為1.7~2.3元/m3,再生水平均價(jià)格2.0元/m3。2009年重慶市再生水回用量共為2.10×105m3,則再生水的價(jià)值為42萬元,占同期國內(nèi)生產(chǎn)總值的0.003%。由此可見,重慶市目前對污水再生利用還不夠重視,再生水回用量極低,再生水價(jià)值還很小。因此重慶市政府應(yīng)加大投資力度,采取鼓勵(lì)性措施加快城市污水回用工程的建設(shè)進(jìn)程,同時(shí),制定合理的回用水價(jià)格,以促進(jìn)回用水的推廣使用,緩解重慶市日益嚴(yán)峻的水資源短缺形勢,實(shí)現(xiàn)水資源的良性循環(huán)。