水资源系统结构简介-用水管理理论与实践

水资源系统是自然资源—环境—经济—社会开放复合巨系统的重要构成部分，也是最基本最活跃的部分。水与人、水与生产、水与经济、水与社会可持续发展，有着十分密切的联系和因果关系，并逐渐由单一关系向多元化转变，既存在互馈影响，又具有相互钳制作用。为了分析用水管理的需要，可将水资源系统概化为如图1-1所示的基本模型。该模型只反映在水资源开发利用过程中水与各用水环节的基本联系。

图1-1　水资源系统基本模型

用水子系统是水资源系统的核心，根据用水选择合适的水源，并设置相应的供水和排水子系统。供水效率取决于用水方式、要求、效果，排水不仅与用水方式相联系，还取决于用水目的和用水工艺、用水水平，以及对排水的处理和对环境的影响。下面对系统的主要部分作简单介绍。

（一）水源子系统

水源子系统指为满足用水水量、水质要求，提供原水的水源地。供水水源一般分为地表水和地下水两大类。地表水主要有江河、湖泊、水库和海洋；地下水指贮藏于地下含水层中的水，有潜水、承压水和泉水等。

适合作为提供原水的水源，应当水量充沛，尤其被选作为城镇和工业的水源，其保证率要求达到95%～97% 或以上。并尽量取用水质优良的水，能避免污染，便于水源保护。若作为城镇供水水源，要求常年符合GJ 3020—93《生活饮用水水源水质标准》；在工业生产过程中，无论把水作为生产产品的原料，还是作为生产资料或辅助生产资料，不同行业、不同产品、不同生产工艺条件都对水质标准提出了一定的要求；在农业用水中，也同样要求提供满足水质要求的水。据此，根据不同用途，提供水质合格的水源，不仅是出于对安全用水和水处理经济上的考虑，更多的是为了充分利用不同水质的水资源。同时，水源在取水方面应安全可靠，便于输水，便于管理。

（二）供水子系统

供水子系统系指将符合用户对水量、水质、水压要求的用水，送至用户的整个工程系统。供水子系统包括取水、输水、净水、配水几个组成部分，或是按照水源条件和用户要求，由其中的某几个部分组成。供水子系统的布置，受水源种类、位置、水量大小，以及用水户的布置、用水水量、水压等因素的影响。

取水工程指取地表水或地下水的构筑物，包括一级泵站等；输水工程指输送地表水或地下水到净（配）水厂的管道或渠道，加压泵站；净水工程指进行原水水质净化，达到符合用水标准要求的系列构筑物，如混合池、反应池、沉淀池、快滤池和消毒设施等；配水工程指将净化后的水送给用水户的设施，如二级泵站、配水管网以及调节构筑物、清水池、水塔等。

在城镇供水中，多存在统一供水和分系统供水并存的现象。统一供水是指在城镇供水中的配水管网相互连通，供应同一水质的供水系统，其水源有的为单一的地表水或地下水，也有的取用几个不同的水源。多水源供水系统一般比单水源供水系统更安全经济。分系统供水是根据用水户的不同要求、水源条件及其他条件所采取的相互独立的供水系统。有的根据用水户用水水质情况，建立分质供水系统，有的在城镇中建立分区分压供水系统。他们都是分系统供水的不同型式。(https://www.xing528.com)

另一种相对于统一供水系统的是自建设施供水，这类用水户以其自行建设的取水、供水和输配水管道及其附属设施，主要向本单位的生活、生产和其他建设设施提供用水，它们目前在城镇及工业供水中占有较大的比例。

（三）用水子系统

用水子系统指系统供水进入用户，为满足生活、生产及其他活动，而采用的用水方式、设施和消耗等所构成的具有特定功能而使用水的系统。它主要反映的是为单一目的使用和消耗水的各环节间的定性定量的联系和变化。用水子系统具有相对性，某用水子系统可能从属于一个更大的用水子系统，也可将某用水子系统分解成若干更小的用水子系统。如城市用水子系统，可分解为城市工业用水子系统、城郊农业用水子系统、城市生活公共服务用水等子系统，他们也相应从属于城市用水子系统。无疑，城市中的各类工业行业用水子系统均从属于城市工业用水子系统。它们都是具有特定功能的用水子系统。对用水子系统进行用水分析，应从投入产出的角度，剖析用水结构、用水方式、工艺过程、用水设施和用水消耗，以及排水等的合理性，管理的科学性，力求用最少水的投入，获得最大的社会经济效益。

为了评价和考核用水户的利用水程度，应把用水户采用水处理措施而重新利用的水，或没有进行处理而直接利用的水，划入用水子系统范围，来管理和评价用水利用效率。

由于用水子系统的类型、结构和功能、用水方式及大小差别较大，比较繁杂，有关用水子系统的介绍，将融会在后面各部分内容中叙述。

（四）排水子系统

用水户的排水应达到国家允许排放的标准。城镇工业或生活等各类用水，一是集中到城镇污废水处理厂进行水质处理，达到国家规定的污废水排放标准，处理后的水有的作为再生水回供于用水户，有的排放到受纳水体；二是以集中或分散的方式直接排放到受纳水体。农业用水会以蒸发、下渗等途径回归于自然环境。该处所指排水子系统，包括图1-1中排水子系统和污废水人工处理子系统两部分，即用水户排出的符合国家污水综合排放标准的水，通过管网、沟渠排入污废水处理厂或水体，有的用水户因水质原因只能将排水通过管网排入污废水处理厂。

符合要求的排水子系统，是保障生活和各类生产活动安全用水、维护水资源环境不遭受人为破坏和达到良性循环的重要基础设施，对它的建设和管理应十分重视。

水资源系统的各环节存在着内在的、密切相关的有机联系，提高水资源的利用效益在于用水，而保障持续的安全用水应重视对排水的管理和整个水资源环境的良性循环。因而，对开发利用水资源的各项活动，必须统筹考虑，互相协调。