给水排水 | 黄晓家大师: 从“节水优先”到“五维节水”--中国城市节水现代化路径
概述了国内国际水资源危机及“四水四定”的可持续发展原则,整体均面临水资源短缺的情况,必须把水资源作为最大的刚性约束,实行水资源取水总量控制和用水强度控制。在国内国际节水宣传的基础上,给出了北京市最新写字楼用水定额标准的实例。节水措施层面,构建了文化、经济、管理、科技、结构五维节水理念,为城市节水发展的不平衡、不充分提出了解决问题的新方法。以此为引领,从经济投资效益与管理成本效益出发,给出了因地制宜的节水技术选择原则,明确节水顺序,提出了新时代中国式城市节水长效机制,最终从根本上解决我国的水资源危机。
01|五维节水引领新时代中国式城市节水长效机制
近年来,随着我国科技及公民节水意识的不断进步,为了更好地适应二、三产业和城市化快速发展、人民对美好生活的向往、城市可持续发展和高质量发展的需求,促进我国城市节水不断向深水区迈进,提出了“文化、经济、管理、科技、结构”五维驱动的新时代中国式城市节水长效新范式,以水资源为刚性约束,在现有水资源承载力不变的前提下,贯彻“节水优先”的新时代治水方针及“总量、强度双控”的具体行动方案,同时因地制宜地进行节水技术选择,从而有效缓解城市日益增长的用水需求和人均水资源不足的供需矛盾,实现高质量发展。
1.1 文化节水
近年来,通过水情教育、节水知识的宣传及普及,全民节水意识明显提高,但随着生态文明建设的进一步要求,特别是与新时代所要求的高质量发展相比,依旧存在居民节水观念不牢、节水意识不强等一系列问题亟待解决。因此,需要加强节水宣传教育工作、推进节水宣传教育理念、内容和方式创新,助推形成节水型生产生活方式,促进绿色发展。文化节水包括加大节水宣传、节水知识普及等举措。
1.2 经济节水
经济节水的核心是水价,合理的水价既能促进涉水企业和城市健康发展,推进当地经济高质量发展,又能促进当地贯彻实施节水优先政策的实施。当水价过高,可能限制当地经济的健康发展;过低不利于自来水等行业的健康发展。经济节水包括超额累进加价制度、阶梯水价制度、合同节水管理等举措。
1.3 管理节水
管理节水的核心即为节水过程管理,推进过程中遵循“总量控制,效率优先;因地制宜、优化配置;管建并重,管理先行;示范引领、整体推进;政府引导、市场调节;全民参与、自觉节水”的原则。管理节水包括规划引领、计划用水与定额管理、节水“三同时”制度、推进“三级计量”制度、DMA分区计量等举措。
1.4 科技节水
科技节水即通过促进科技进步的方式节水,在节水过程中引入先进科技产品及技术,提升设施能力,促进技术创新,实现可计算、可预测、可报告的三可节水发展新模式。科技节水包括节水器具的发展与应用、节水器具的发展与应用、系统节水的建设与完善、工业节水技术改造、城市供水管网漏损控制等举措。
1.5 结构节水
结构节水实际是从供水结构的角度开发第二第三水源,实现优水优用,低水低用,水资源更加合理配置,实现经济利益最大化的资源配置规划。结构节水包括城市再生水利用、工业废水再生回用、建筑中水回用、海水淡化技术、矿井水利用
1.6 因地制宜技术选择原则研究
1.6.1 缺水程度等级划分
国际通常把缺水程度等级分为丰水、不缺水、水紧张、缺水、严重缺水五个等级,根据我国的降雨规律、生产生活水平、生态需求等水资源禀赋,增加了极度缺水,目前三北地区很多地方处于这个状态,国家标准《城市供水和用水绩效评价标准》(GB/T 44129-2024)报批稿提出的缺水程度分级根据多年平均人均水资源量、年降水量,以及生态等进行综合判定。
1.6.2 水资源承载力等级划分
通过研究表明,每个人一年的基本饮食、生活和生产用水大概在300 m³/(人·年)至500 m³/(人·年),其与《中国统计年鉴》中给出的人均年用水量之间有差异,这主要取决于粮食是仅供本土居民自产自销,还是向外省市出口或进口等。人工主动的生态用水占量较少,大都依据自然降雨为主,依据丰水充裕度。一般3倍以上时为充裕,也即是承载力强,承载力等级便于判定城市规划应用。城市水资源承载力等级是确定城市人口最大规模,判定缺水风险,水资源承载力等级划分,同时在实际规划中还可以增加枯水年和丰水年的评价,以确定丰、平、枯不同年份的缺水风险等。
1.6.3 城市节水因地制宜区域分区
城市节水采取的措施应根据当地的缺水程度和经济条件来判定,按照联合国的发展、中高、发达3个等级作为纵坐标,以人均水资源量作为横坐标,因地制宜划分为Ⅰ~Ⅳ区,其中缺水程度依次递减,来源于作者制定的《城市供水和用水绩效评价标准》(GB/T 44129-2024)。根据各地区所属城市类型的不同,遵循分区等级从小到大的原则,优先选取适合本地区的五维节水措施,提高节水措施与当地的经济发展相适应,循序渐进深化节水工作。
1.6.4 节水措施级别划分
节水措施应综合节水潜力、资金投入、公众接受程度、经济合理性、经济社会可持续发展需求等因素进行分级,见下表。宜根据各地区不同的水资源分区,按照从大到小的顺序,根据等级从小到大优先选取节水措施,同时考虑各地区实际经济情况及工程建设成本,从而提高节水经济效益,循序渐进地深化节水工作。
1.6.5 节水措施应用
城市节水应根据当地缺水程度、水资源承载力、因地制宜区域级别等,根据投入的资金和节水额成效,与水资源禀赋相适应,首先是选择见效快,投入少的文化和经济节水,其次是管理节水和科技节水,最后是结构节水。
对于水资源丰富的地区,不建议采用建筑中水、海水淡化等需要大规模工程改造的节水措施,应在普及一户一表、用水计量的基础上,推广使用节水器具,严格管网漏损控制,结构节水方面可利用城市再生水。
对于水资源紧缺的地区,在城市节水方面,必须高度重视工业节水,深化工业节水技术改造,大规模推广少水及无水工艺,冷却方式由水冷改为风冷。
02|小 结
五维节水是从经济合理性角度排序的,文化节水形成良好的习惯,是自我实现的方式,几乎无投入,最经济;经济节水采用价格杠杆的作用,能快速实现节水,是支付限制的方式,投入少见效快;管理节水,要求政府层面投入,有一定的管理成本,效果良好;科技节水,涉及采用新的产品,既有建筑更好,新产品价格高,节水效果且显著固化,投入增加显著;结构节水,是开辟第二水源,通常涉及城市全局问题,投资巨大,一般根据城市或企业的具体情况确定。
来源:给水排水
原文标题:我国城市节水现代化建设体系构建研究:五维节水
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