(一)供水条件
一个地区的供水条件包括水资源总量、可利用量和可供水量、水质。
1.水资源总量
水资源总量是指一年中通过降水和其他方式产生的地表径流量和地下径流量。不同年份,由于降水量差异,水资源总量也会产生相应变化。描述某一地区水资源量时,一般采用多年平均值。
在供水工程中,为了满足不同用户的可靠性要求,需要分析计算不同保证率情况下的水资源量。通常要考虑50%、75%、95%三种保证率,分别代表平水年、枯水年和特枯年。保证率越高,相应的水资源总量越小。
2.水资源可利用量和可供水量
水资源可利用量是在考虑生态环境用水后,人类可以从天然径流中开发利用的水量,包括地表水资源可利用量和浅层地下水可开采量。
由于天然径流量时空变化和用水量时空变化不可能完全一致,为了满足人类的用水需求,需要兴建一定的水利工程,包括蓄水工程、引水工程和提水工程等。可供水量是在需水量预测和水利工程规划的基础上,将工程设计供水能力与来水、用水过程相结合,通过水量调节计算而确定的供水量,既不是工程的最大供水量,也有别于现状的实际供水量。
与水资源总量相同,水资源可利用量和可供水量也有保证率的含义,同样是保证率越高,相应的可利用量和可供水量越小。
3.水质
水资源包括供水、发电、航运、水产养殖、景观和生态等。
(1)地表水水质。按照《地表水环境质量标准》GB 3838—2002,地表水分五类。五类地表水的适用功能分别是:
Ⅰ类:主要适用于源头水、国家自然保护区;
Ⅱ类:主要适用于集中式生活饮用水地表水源地一级保护区、珍稀水生生物栖息地、鱼虾类产卵场、仔稚幼鱼的索饵场等;
Ⅲ类:主要适用于集中式生活饮用水地表水源地二级保护区、鱼虾类越冬场、洄游通道、水产养殖区等渔业水域及游泳区;
Ⅳ类:主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区;
Ⅴ类:主要适用于农业用水区及一般景观要求水域。
(2)地下水水质。按照《地下水水质标准》DZ/T 0290—2015,依据我国地下水水质状况和人体健康风险,参照生活饮用水和工业、农业等用水水质要求,依据各组分含量高低(pH除外),分为五类。
Ⅰ类:地下水化学组分含量低,适用于各种用途;
Ⅱ类:地下水化学组分含量较低,适用于各种用途;
Ⅲ类:地下水化学组分含量中等,以生活饮用水卫生标准为依据,主要适用于集中式生活饮用水水源及工农业用水;
Ⅳ类:地下水化学组分含量较高,以农业和工业用水质量要求以及一定水平的人体健康风险为依据,适用于农业和部分工业用水,适当处理后可作生活饮用水;
Ⅴ类:地下水化学组分含量高,不宜作生活饮用水,其他用水可根据使用目的选用。
(二)水资源供需平衡分析
一定区域的水资源评价和供需平衡,涉及降水、径流、用水组成、用水过程、水质要求、供水工程供水能力等一系列复杂问题,是一项专业性很强的工作,需要专业部门进行专门研究。
编制城市供水工程规划,要了解城市所在地区不同保证率情况下的水资源总量、水质及其空间分布,了解各类供水工程的供水能力和一定保证率情况下可以向城市提供的水量,进行城市供水的供需平衡分析。如果可供水量小于城市用水量,要进一步分析缺水原因,提出对策措施,这项工作在水资源供需平衡中称为二次平衡,最终目的是要确保可供水量大于或等于用水量。
(三)解决水资源供需矛盾的措施
1.缺水类型
(1)资源型缺水,即水资源可利用量小于用水需求,这种情况主要发生在北方地区和南方没有大江大河通过的沿海地区。
(2)水质型缺水,即水资源可利用量大于用水需求,但水体受到污染,不符合城市用水的水质要求,这种情况主要发生在水资源丰富、人口稠密的南方地区,而在资源型缺水地区,水污染问题往往也比较严重。
(3)工程性缺水,即供水工程的供水能力有限,不能满足城市的用水需求,这种情况在改革开放初期比较普遍,现在已大为缓解。(www.xing528.com)
2.解决资源型缺水的措施
针对资源型缺水,可以采取的对策措施有节水和非传统水资源的利用。
(1)节水。编制城市规划,要研究城市的用水构成、用水效率和节水潜力,通过调整产业结构,限制高耗水工业发展,推广使用先进的节水技术、工艺和节水器具,加强输配水管网建设和改造等措施,提高用水效率,减少用水量。
(2)非传统水资源利用。非传统水资源是指江河水系和浅层地下含水层中的淡水资源之外的水资源,包括雨水、污水、微咸水、海水等。城市用水由于用户不同,对水质的要求也不同。一些水质要求不高的用水,如工业冷却、浇洒道路、绿化、洗车、冲厕等,完全可以将这些非传统资源经过适当处理进行利用。
3.解决水质型缺水的措施
针对水质型缺水,可以采取的措施有治理水污染和改进水厂净水工艺。
(1)水污染治理。相对于某一水质标准,水体是可以容纳一定污染物的,这就是通常所说的水体的环境容量。水污染本质上是水体承担的污染物超出了自身的环境容量。防治水体污染,根本措施是将污染物控制在环境容量范围内。在城镇密集地区,用水量高度集中,相应地,污水排放量也高度集中,必须建立完善的污水收集处理系统,提高污水处理率和处理深度,从总量上控制排入水体的污染物。水污染治理,水环境保护不但可以解决水质型缺水问题,而且可以改善人居环境,提高城市质量,具有巨大的综合效益。
(2)改进净水工艺。水污染在成因上有所谓的点源污染、面源污染和内源污染,在空间上从上游到下游往往涉及多个行政区,治理难度非常大。对于经过治理后,在短时间内水环境仍难以恢复的地区,改进水厂净水工艺是一项具有现实意义的措施,包括在水厂常规处理前增加预处理,或在常规处理后增加深度处理等工艺。
历年真题
1.下列哪些措施可作为缓解严重缺水城市供需矛盾的措施?( )[2019-87]、[2018-94]
A.大力加强居民家庭和工业企业节水 B.推广城市污水再处理利用
C.推广农业滴灌、喷灌 D.采取外流域调水
E.改进城市自来水厂净水工艺
【答案】ABCD
【解析】资源型缺水的对策措施有节水和非传统水资源的利用。改进净水工艺属于水质型缺水的措施。推广城市污水再利用和外流调水属于开源。
2.下列哪些措施适合解决资源型缺水地区的水资源供需矛盾?( )[2014-95]、[2013-95]
A.调整产业和行业结构,将高耗水产业逐步搬迁
B.推广城市污水再生利用
C.推广农业滴灌、喷灌
D.控制城市发展规模
E.改进城市自来水厂净水工艺
【答案】ABC
【解析】针对资源型缺水,可以采取的对策措施包括节水和非传统水资源的利用。通过编制城市规划。研究城市的用水构成、用水效率和节水潜力,调整产业结构,限制高耗水工业发展,推广使用先进的节水技术、工艺和节水器具,加强输配水管网建设和改造,提高用水效率,减少用水量。
3.下列解决地区水资源供需矛盾的措施,适用于水质型缺水地区的是( )。[2011-95]
A.采取外流域调水 B.推广城市污水再生利用
C.推广农业滴灌、喷灌 D.加大水污染治理力度
E.改进城市自来水厂净水工艺
【答案】DE
【解析】针对水质型缺水,可以采取的措施包括治理水污染和改进水厂净水工艺。
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