时间:2011-08-29来源:河北工程技术高等专科学校学报
摘要: 水资源的短缺已成为国民经济持续快速健康发展的“瓶颈”,为了解决水资源的供需矛盾,在合理开发利用水资源的基础上,非常规水资源的开发利用越来越引起人们的关注。文中通过对廊坊市水资源开发利用现状及非常规水资源开发利用现状和开发潜力综合分析,提出了非常规水资源的开发利用建议和措施。
关键词: 水资源短缺; 非常规水资源; 再生水; 微咸水; 雨水
中图分类号: TV213.9 文献标识码: A 文章编号: 1008- 3782(2011) 01- 0015- 03
Prospect Analysis of Unconventional Water Resources Development and Utilization in Langfang City
WU Xi-gang,HE Ping,LI Yu-biao
Abstract: The shortage of water resources has become the “bo tt leneck”of sustained,rapid and healthy development of national economy. In order to solve the contradiction between water supply and demand,based on the rational development and utilization of water resources,the unconventional water resources development and utilization has attracted more and more attentions. Based on the analysis of development and utilization of water resources,and utilization and development potential of unconventional water resources in Langfang ,the suggestion and measures have been put forward for the utilization of unconventional waterr esources.
Key words: shortage of water resources; unconventional water; reclaimed water; brackish water; rain water
廊坊市是我国水资源严重缺乏的地区之一,在合理开发利用水资源的基础上,合理开发利用非常规水资源是缓解区域水资源紧张的重要手段。非常规水资源包括污水、微咸水、雨水,在水资源开发利用过程中,需将其资源化纳入到整体行列进行考虑,只有如此,才能统筹水资源,有利于水资源供需矛盾的解决,有利于水资源的可持续利用。
1 廊坊市水资源开发利用现状
廊坊市多年平均水资源总量为80 410 万m3 ,其中多年平均地下水资源量为59 260万m3 ,多年平均地表水资源量为25 570万m3。廊坊市人均水资源量为205 m3,耕地平均水资源量占有量为2 115 m3 / hm2,均低于全省平均值,人均水资源量远低于国际公认的水资源极度紧缺标准500 m3。随着廊坊市的经济发展,水环境已逐渐形成了制约廊坊市经济发展的重要因素之一[1]。
根据廊坊市水资源公报,2009 年廊坊市水资源利用总量为102 646 万m3,其中地表水引用量为10 713万m3,地下水开采量为89 533 万m3 (浅层淡水开采量为50 828 万m3 ,深层地下水开采量为38 275 万m3 ,微咸水开采量为430 万m3) ,中水回用量为2 350 万m3,雨水利用量为50 万m3。
2009 年全市农业用水量为73 076 万m3 ,占总开采量的71. 2%; 工业用水量为11 355 万m3,占总开采量的11.1%; 城市生活用水量为9 127 万m3,占总开采量的8. 9% ; 农村生活用水量为9 088 万m3 ,占总开采量的8. 8%[2]。
2 非常规水资源现状
2. 1 再生水资源
据统计,廊坊市2009 年污水排放量为8 800 万m3,由于再生水没有固定用水户,再生水利用率较低,绝大部分污水经污水处理厂处理达标后汇入河道。2009 年再生水利用量仅为2 350 万m3 ,污水处理回用率不足27%,再生水回用率远远低于发达国家60%的水平。
2. 2 微咸水资源
根据《廊坊市水资源评价》统计,廊坊市微咸水资源可开采量为9 539 万m3,2009 年全市微咸水开采利用总量为430 万m3 ,不足可开采量的5% ,还有95% 的微咸水可以开采利用。微咸水的开发利用,可有效节约淡水资源,缓解缺水压力。
2. 3 雨水资源
廊坊市2009 年雨水利用量仅为50 万m3,雨水资源利用率不足降雨量的万分之一。目前雨水直接利用设施较少,农村雨水直接排入河道,城市雨水随污水管网排放,不仅造成城市排水管网压力,也造成资源浪费。如果把雨水利用与天然洼地、公园的河湖等湿地保护和湿地恢复相结合,既可以作为环境用水又可以涵养地下水,或充分利用雨水于农田灌溉,或建设雨水地下回灌系统,这些都可有效缓解水资源短缺压力。
3 非常规水资源开发利用潜力
目前,廊坊市污水集中处理厂的处理能力不能满足污水处理的要求,城市污水处理率仅为36. 8% ,城乡污水处理率仅为20%左右,而再生水回用率不足30% ; 全市微咸水利用量仅占可利用量的5% 左右,还有95%的微咸水有待开发利用; 集雨设施很少且没有充分利用,造成雨季雨水流失,旱季却超采地下水。可以说,非常规水资源开发潜力巨大。
3. 1 再生水资源
2009 年,廊坊市污水处理回用量为2 350 万m3,回用率仅27%,按现状污水处理量分析,如果污水处理回用率达到30%,可减少地下水开采量1 200 万m3 ; 如果污水处理回用率达到60%,可减少地下水开采量4 050 万m3。
根据《廊坊市水资源综合规划》,廊坊市将大力发展污水处理厂的建设,污水处理能力将大大提高。根据廊坊市需水量预测及廊坊市污水处理能力分析,经计算,2010 年污水处理回用率达到30%,污水回用量为7 502 万m3; 2015 年污水处理回用率达到60%,污水回用量为17 420 万m3。也就是说,到2015 年如果污水处理回用率达到60%,将有17 420 万m3 的再生水资源替代地下水资源[3] 。
3. 2 微咸水资源
廊坊市中南部大部分地区的浅层地下水为微咸水和咸水,面积为1 226. 9 km2 ,其中2~3 g/ L 浅层地下水面积为814. 8 km2 ,微咸水资源总量11 808 万m3,可开采量9 539 万m3。[1]
据微咸水实际开发利用情况和水资源利用规划,2010~2015 年微咸水利用量为可开采量40%~80% 左右[3] ,即2010 年3 816 万m3,2015 年为7 631 万m3。这样可以置换部分地下淡水资源。也就是说,假如微咸水资源开发利用率达到80%,每年将置换7 631 万m3 的地下淡水资源。
3. 3 雨水资源
廊坊市地处平原区,各条河流的径流量极小,因此,如果能够有效地利用当地雨洪资源可部分缓解水资源压力。雨水资源的利用,可通过河道、坑塘、洼淀等蓄积雨洪资源,使之入渗回灌地下水。在城市可修建透水路面、便道,增大降雨入渗,滞蓄雨洪资源; 或实行雨污分流,使雨水径流排入河道、湖塘,增加地表水。
廊坊市2009 年雨水利用量仅为50 万m3,雨水资源利用率较低。假若雨水资源利用率为雨水资源的1% ,将置换3 563 万m3 的地下水资源; 假若雨水资源利用率为雨水资源的10%,将置换35 630 万m3 的地下水资源,开发潜力巨大。雨水资源的开发利用,是解决水资源供需矛盾的有效途径。
4 非常规水资源的开发利用及措施
4. 1 再生水资源开发利用
再生水是现有水源中较为可靠且容易开发的水源,可以作为地下水的部分替代水源。合理开发、充分利用再生水,是缓解水资源紧张形势的一条较为合理、切实可行的重要途径。开展再生水利用或中水回用可以提高水资源的使用效率,是对水资源最大限度的节约。中水回用以城市污水作为水源,符合开发低质水的原则。中水可以用作以下几方面用途: 1) 道路、绿地浇洒; 2) 洗车; 3) 冲厕及生活杂用; 4) 补充维持城市河道生态流量,补充公园(庭院) 水池、喷泉等景观用水; 5) 部分对水质要求不高的企业用水[4] 。
目前,在污水资源化过程中还存在认识不到位、缺乏统一规划、资金缺乏、设施不配套、缺乏完善的市场支撑等问题。结合廊坊市的具体情况,对廊坊市的再生水利用提出以下措施: 1) 将污水资源化纳入城市总体规划,真正实现污水资源化,在水资源管理及水资源优化配置中进行综合考虑; 2) 制订污水资源化产业政策,鼓励污水资源化,对于利用再生水的企业,政府可以给予政策支持; 3) 改革水价体系,有利于污水资源化的价格倾斜; 4) 制订法规,通过完善的法规约束污水资源化行为,走法制化道路。
4. 2 微咸水资源的开发利用
微咸水可以用于农田灌溉、农村人畜饮水以及城市工业和居民生活。
咸水灌溉不同于淡水灌溉,它不仅要考虑满足作物对水分的需求,而且要控制盐分的危害。咸水灌溉对盐分控制的要求是使土壤中的盐分累积不超过作物耐盐度,而增加的盐分经降雨或灌溉的淋洗能够排出,达到土壤盐分周年或多年平衡,不发生盐分的累积。要控制盐分的危害,实行咸淡水的轮灌或混灌是行之有效的方法。
廊坊市是资源型缺水城市,地下水严重超采,淡水资源匮乏,浅层咸水面积大,分布广,成井浅,投资少,容易开采。采用咸水淡化设备,淡化后的水矿化度可小于1 g / L,达到国家饮用水的标准,可作为农村人畜饮水。
咸水用于居民生活洗涤、冲厕、洗车等,可替代生活用自来水。还可利用咸水喷洒道路、浇灌城市草坪和绿地、补充湖塘水体以及养鱼用水等,也可将咸水用于消防用水以及游泳池、喷水池用水[4] 。
4. 3 雨水资源的开发利用
雨水利用是一种多目标综合性技术,有着广泛而深远的意义。如能对雨水资源进行有效利用,不仅可增加水资源的补给,美化与清洁环境,而且还可控制雨水,减少防洪排涝基础设施投资,带来可观的经济、环境和社会效益。
根据廊坊市的实际情况,结合国内外雨水利用经验,可通过以下途径来实现对雨水的综合利用: 1) 城市新建楼房要建设屋面雨水集蓄与回用系统,从屋顶收集后的雨水经沉淀和过滤等简易处理后主要用于公共场所、企业和家庭的人体非直接接触用水(如冷却循环水、地面冲洗用水、绿化用水、厕所冲洗水等) ; 2) 改进城市绿化带的模式,使其具备收水功能,如推广下凹式绿地,提高绿地草坪的雨水入渗能力,城市道路分隔带的路缘石可采用锯齿形或穿孔形,同时兼顾过水和安全隔离的作用; 3) 在学校、小区、大型公共场所等单位内部道路的两侧兴建地下式滞洪和蓄洪池,将积蓄的雨水处理后用作喷洒路面、灌溉绿地、消防、水景观用水等城市杂用水,也可回灌补充地下水,努力实现社区雨水零排放; 4) 实施雨污分流,建设雨水下渗设施,如渗井、渗沟、渗池等,在新建、改建的广场、道路中,铺设下渗式雨水管道,路面雨水通过管道排入沿线蓄水池或通过渗透补充地下水,铺设人行道采用透水砖等; 5) 制定相关雨水利用的法律法规,规定新建的工业、商业和居民小区,均要设计雨水利用设施等,否则新建项目不予审批。
5 结束语
对于水资源紧张的地区来说,非常规水资源的开发利用是解决水资源供需矛盾的重要措施,如果合理有效地对非常规水资源进行开发利用,区域水资源供需矛盾可得到进一步改善。
参考文献
[1] 河北省廊坊水文水资源勘测局,等. 廊坊市水资源评价[R] . 2007.
[2] 河北省廊坊水文水资源勘测局,等. 2009 年度廊坊市水资源公报[R] . 2010.
[3] 河北省水利水电第二勘察设计研究院,等. 廊坊市水资源综合规划[R] . 2009.
[4] 何平. 廊坊市区域水资源可持续利用措施[J] . 河北工程技术高等专科学校学报. 2009,(3) : 1-3.
作者简介: 吴锡刚(1953-),男,河北文安人,河北省廊坊水文水资源勘测局工程师,主要从事水文水资源工作。