实现可持续城市水资源管理的途径
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摘要：城市水资源合理利用与管理是涉及一个国家和一个地区经济繁荣、社会安全稳定、人类文明可持续的关键。本文首先分析了水资源在城市发展中的重要作用，然后归纳了当前我国城市水资源可持续管理中存在的问题，最后详细阐述了实现可持续城市水资源管理的途径。
关键词：可持续；城市水资源；供需矛盾；节水；替代水源
中图分类号：TV文献标识码： A
一、水资源在城市发展中的重要作用
水对于城市来说是最根本的，与城市环境的其他方面的自然条件相比，水的利用与处理及其天然作用会影响到更多的人，并引起更多的城市环境问题。水是净化城市环境的源泉，一定面积的水体能够影响小气候，如湿润空气、调节气温，而贯穿城区的河道又是一条天然的通风走廊，能促进空气流通、扩散城市热能、粉尘。水能给人以欢乐，人们渴望亲近水，营造水环境景观，恢复优美的河湖生态环境，蓄上清水，形成新水面，将水体污染治理同沿岸景观设计结合起来，将水体周边环境改造成可供市民休闲的场所，这些都是广大市民回归自然，亲和自然的共同心声。
二、城市水资源可持续管理中存在的问题
（一）水资源供需矛盾日益尖锐
21世纪全国新增的用水量将主要集中在城市地区。未来30年内中国人口的增长是对水资源和水环境最大的挑战，也是对可持续发展最大的挑战。1997年我国的城市化水平是30％，城市人口为3.7亿，用水总量约630亿立方米。据预测，到2010年和2030年，城市人口分别为5.5亿和7.5亿时，相应的需水量将分别增加到910亿立方米和1 320亿立方米。 我国经济现在正处于快速增长期，工业用水大幅度增长，水资源供需矛盾将更加突出。各国的经验表明，在工业化和城市化快速发展的过程中，不仅对水的需求急剧增长，而且废水的排放量也会相应急剧增长。目前，工业取水量占全国总用水量的20％，工业排放的废水量约占废水排放总量的49％。废水排放量的增加，势必加剧水环境的恶化。
（二）水资源短缺与浪费现象并存
城市水资源短缺问题是城市发展到一定阶段的产物。我国城市缺水开始于20世纪70年代末80年代初，随着经济发展和城市化进程的加快，缺水范围在不断扩大，缺水程度日趋严重，城市缺水问题逐渐加剧。据统计，目前在全国600多个城市中，400多个城市缺水，其中110个严重缺水，日缺水量达1600万立方米，年缺水量60亿立方米。由于缺水，据粗略估计每年给国家造成经济损失大约为2 000多亿元。
在城市水资源短缺的同时，工业和城市生活用水存在着严重的浪费，且用水效率极为低下。由于工艺设备和管理的落后，我国工业用水量远远大于发达国家，我国工业万元产值用水量为100 立方米，是国外先进水平的10倍。我国的主要工业行业用水效率明显低于发达国家，许多工业产品的单位产量需水量远远超过发达国家的用水量，工业节水的潜力很大。城市生活用水同样存在浪费，城市生活用水跑冒滴漏现象十分普遍。多数城市仅供水管网及用水器具跑冒滴漏损失率超过
20％。
（三）水资源污染严重，水环境恶化加剧
目前，全国城市污水处理率达到30％，二级处理率为15％，许多城市至今还没有污水处理厂或污水处理厂处理能力不够。大量城市污水未经处理直接排入水域，使我国城市水环境质量所面临的形势十分严峻。据统计，全国90％以上的城市水域受到不同程度的污染，水环境普遍恶化，流经城市的河流水质78％不符合饮用水标准，地下水50％以上受到严重污染，其中水源受污染比较严重的城市有98个。另外，沿海城市的海岸带污染也十分严重，局部地区城市水环境还受到酸雨的威胁。环境污染进一步加剧了水资源的短缺程度，也使一些水资源丰富的城市出现了污染型水资源危机。
三、实现可持续城市水资源管理的途径
（一）供应管理
水资源的供需平衡是一个依赖于供需双方的动态平衡，应同时从降低需求与扩大供应两方面来寻求一个平衡点。对于缺水地区在中短期内要解决水资源供应问题，应首先在水资源质和量的需求管理上下功夫，而不应一开始就采取开发新水源扩大供应的方式;对于远期目标，则需要同时加强地区间的合作，通过多种方式开发新水源，建设新的供水设施。供水应是对需求方用水行为优化后的实际需求量的供应，而不能将供应与需求割裂开来单独考虑。对水资源的优化利用也应着眼于现存的水资源供给，而不是自发地向新的供水能力投资以满足未来需求。
扩大水资源供应能力，首先应从现有水资源供应的诸多环节中充分挖掘潜力。从提高供水质量上讲，就应该首先做好水源保护工作;对输水过程要加强实时监控能力，防止水资源在输送过程中因“跑、冒、滴、漏”而造成损耗。对城市各部门进行配给时，应以各部门对水资源质和量的不同需求做到优化配置。对水质要求高的部门分配高质量的水，对水质要求一般的部门分配中水;对水量需求大的部门多分配，对水量需求小的部门少分配。此外，提高城市污水处理能力，增加中水系统进行分质供水，也是扩大水资源供应的重要途径，而采用高技术淡化海水，从其它流域调水等开发新水源的方式应是最后考虑的长远目标。
（二）回收可处理利用的工业废水
经过常规处理后的工业污水应用“连续微滤技术”进行进一步处理，使其达到工业循环水的补充水水质要求；并能继续经反渗透膜深度处理，使回用水达到除盐水的水质指标，从而实现污水回收再利用的目的。
1、蒸汽回收技术
该技术以闭路循环回收方式，将用汽设备所排放出来的废蒸汽及高温凝结水，改变原来传统回收方式。去掉疏水阀，直接将乏汽、乏水，通过蒸汽回收压缩机加压，再以高温凝结汽水混合物直接压入锅筒内，形成产汽―用汽―回收―再产汽的闭路循环系统，从而加快了设备的热循环，有效提高用汽设备的热交换率，降低锅炉煤耗和燃烧负荷，90%的废蒸汽潜热全部回收。节能率达到25%~95%，比间接回收热率更高。该技术适用于化工、建材、棉纺、印染、制药、制革、烟草、石化、油田等企业。
2、冷凝水及闪蒸汽回收利用技术
蒸汽在用汽设备中释放潜热后，还原成同温度下的饱和水，即冷凝水。冷凝水具备可观的热能利用价值，是品质较好的蒸馏水，最适合重新作为锅炉给水。冷凝水是高温饱和水，用普通离心泵输送时，由于水泵发生汽蚀，导致水泵效率下降，严重时产生断流。采用以喷射增压原理可解决离心泵在输送高温饱和水时的汽蚀问题，直接将冷凝水站高于120℃的冷凝水送入锅炉除氧器，省去了软化水喷淋降温。让高低压用汽设备的冷凝水分别进入高压闪蒸罐和常压罐，再通过射流器将高压闪蒸罐内的闪蒸汽提升后供给低压用汽设备。这样，既解决了闪蒸汽的回收问题，又解决了低压用汽设备因背压过高造成的疏水困难问题。
（三）调整城市产业结构与布局，重组空间结构发展
经济的快速发展使城市用水量大幅度增长，特别是工业中重工业的发展与产业布局过于集中，使区域用水更为紧张。为保障城市水资源的可持续利用，城市要率先实现信息化带动工业化进程中的节水型产业结构调整，即依据城市的水资源条件调整、优化产业结构，限制高耗水产业的发展，着力培植极低耗水的知识密集型产业和高技术密集型产业；调整工业空间结构和布局，以使有限的水资源发挥最大的经济效益。
对于水资源短缺的城市，应适当限制高耗水工业，但基于国家整体工业化的需要，耗水的重化工业，如北方地区的钢铁、化工、电力等行业仍需要有一定的发展，解决的途径之一是调整空间布局结构，选择新的区位。随着实际收入增加、通勤费用下降带来的人口郊区化、高速公路体系发展带来的制造业郊区化、追随消费者以及汽车的普及带来的零售业郊区化和信息高速公路突飞猛进带来的办公就业郊区化的发展，特大城市和大城市用水量大而集中的供水压力将会有所减缓。因此，可以考虑向特大城市和大城市近郊区和远郊区适度转移，或者向区内相对富水区进行必要的调整。
（四）大力开发替代水源，解决城市水资源短缺问题
我国缺水城市缺水的原因不同，解决缺水的途径也不尽相同。因此，在加强节水治污的同时，开发水资源也不能忽视。开源不仅要立足于当前水资源，也要重视替代水资源的开发，其中包括海水利用、雨水利用、跨流域调水等多种途径。
1、沿海城市可以用海水替代淡水用于工业冷却水以及特定行业的生产用水，通过海水淡化间接利用海水资源，有效缓解水资源紧缺局面；
2、城市还可以采取相应的工程措施，采用雨水渗透和雨水储留技术蓄积雨水，从而把雨水资源化作为防洪和缓解水资源危机的一种措施。雨水利用技术在我国北方一些缺水城市已经开始推广，其他地区可以效仿；
3、跨流域调水可以缓解水资源空间分布不均，将多水地区的部分水量调往缺水地区，增加区域可利用量，是解决我国北方城市缺水的重要战略对策。我国目前正在实施的南水北调工程，就是将较为丰富的长江流域的水资源调入华北和西北，此工程的实施可以解决北方地区城市水资源短缺问题、缓解南方水害和北方旱灾以及改善北方水生态环境。
参考文献
[1]陈志艳.论城市水资源的高效利用[J].现代商贸工业，2008.8.
[2]姚鹏举，刘宏伟.水文水资源在城市中受到的影响[J].科技传播，2013.9.
[3]董辅详，董欣东.城市与工业节约用水理论[M].北京:中国建筑工业出版社，2008.
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