城市水资源.pptx

一、城市水资源1.城市水循环l循环过程的无限性和补给水量的有限性，决定了水资源在一定限度之内才是用之不竭的。天然水循环的过程及分配方式是：降水降落到地面以后，有10%左右形成地表径流，有40%左右消耗于陆面蒸发和填洼，大约50%通过入渗蓄存在地下水位以上的土壤包气带中，或通过重力形式补给地下水。l在城市化地区，由于建筑物和地面衬砌的影响，不透水面积增加，城市地表硬化，截断了水分入渗及补给地下水的通道，导致地表径流增大地表径流增大，土壤含水量和地下水补给量减少；由于缺乏补给和地下水过量开采，导致地面沉降地面沉降；由于包气带含水量低，导致气候干燥气候干燥，出现城市热岛效应；由于地表径流增大，对排水系统和城市防洪造成更大的压力，使城市地区不降水时气候干燥，暴雨时地面积水，城市内涝城市内涝。2.城市水资源利用特点供水 l供水要求：水质好、水量大、水量稳定、供水水质好、水量大、水量稳定、供水保证率高保证率高。l水源：一般以地下水、泉水为最佳，其次为无污染的水库水，再次为江河水。给水：高压管网供水排水：下水道管网排水污水：处理后回用城市水循环二、城市水资源问题类型1.水资源问题发展阶段l初期阶段天然水量远大于城市用水量，天然水体的环境容量远大于水体的污染负荷。问题：水源开发与用水量之间的协调关系，问题都是局部的。措施：通过开源和增加环境容量来解决。l平衡阶段可用水量与需求量或环境容量与污染负荷大体平衡问题：局部水量或水质型缺水；措施：单靠开源不能解决问题，必须采取综合措施，节约用水，循环利用。l水荒阶段可用水量远小于需求量，环境容量远小于污染负荷问题：超采地下水引起水位下降，污染加剧措施：区域调水二、城市水资源问题类型2.城市水资源问题的类型l水量型 表现为水质良好，主要由于天然水量短缺，用水量往往暂时或长期超过天然补给量而出现的供水紧张问题。多发生在干旱半干旱地区的城市的枯水年和枯水季节的时候。l水质型 表现为水量一般比较丰富，但天然水质不好或因水体污染严重，导致可用水量减少而出现的供水不符合使用要求，使用户经济效益下降或使用户供水处理费用增加等问题。多出现在内陆地区的城市或沿海工业发达、人口集中、环境保护搞得不好、水体污染严重的地区和老城市。l混合型 表现为天然水量短缺，而且水体污染严重，导致可利用的清洁水濒临枯竭，严重影响生产建设以及人民的日常生活和身体健康。j i水量型(1)水质型(2)混合型(3)初期阶段(1)P11：个别水量问题W天W用；E容P负重点研究供水系统，合理开发水资源P12：个别水质问题W天W用；E容P负重点研究处置排放系统，合理排放城市污水和工业废水P13：个别水量、水质问题W天W用；E容P负重点研究供水和处置排放系统的合理调度和利用平衡阶段(2)P21：局部地区的暂时水量问题W天W用；E容P负 重点研究供水系统的合理调度方式P22：局部地区的暂时水质问题W天W用；E容P负重点研究处置排放系统的合理调度和管理方法P23：局部地区的暂时水荒问题W天W用；E容P负重点研究水系统的管理措施和节水方法水荒阶段(3)P31：区域性长期水量问题W天W用；E容P负重点研究城市水资源的管理方法和节水措施P32：区域生长期水质问题W天W用；E容P负重点研究用水系统的改造和废水回收、综合利用的途径P33：区域性长期水荒问题W天W用；E容P负重点研究城市水资源的调整、改造途径和经济管理方法城市水资源问题的类型城市水资源问题的类型 W天：天然可用水量；W用：城市总用水量：E容天然水体的环境容量；P负：天然水体的污染负荷；Pij：第i个阶段第j种类的城市水资源问题。城市水资源问题纽约最主要是水污染问题，因纽约两旁有哈德逊河和东河，河两岸工厂林立，人口集中，这两条河水污染严重，故该市已在哈德逊河上游80.45km处修建水库，以供其引水。芝加哥主要是洪水和排水问题，因芝加哥春、夏季多暴雨，加上排水系统标准不一且不配套，几乎每年都有洪水灾害，故该市采用深层(500600m)隧道蓄水和低洼地区蓄水，试图解决洪水和排水问题。洛杉矶主要是地下水位下降、海水入侵问题，因洛杉矶人口增加很快，水源不够，要抽取大量地下水，引起地下水位降低，又因临海，海水大量入侵，故该市一方面开辟淡水资源，另一方面将污水排入地下，并在沿海筑堤，以减少海水入侵。三、城市用水的估算与预测（一）工业用水指标l工业用水指常见的有单位产值用水指标(m3/万元)和单位产量用水指标(每吨或米、件、包用水多少)两种，根据工业生产过程中的实际用水量与工业生产的产值(或产量)求得。l实际调查工业用水量的时候，除了统计由自来水厂所提供的水量之外，还必须注意对各工矿企业的自备水源进行调查和分析。工厂自备水源有地面水(河、湖)，也有地下水(浅井、深井)。三、城市用水的估算与预测（二）城市生活用水标准l城市生活用水标准，与人民的生活水平和供水水源有密切关系。l根据国外一些主要城市的生活用水统计资料,每人每天用水标准较低的在100200 L，一般为300 L，最高用水标准可达600L以上。l我国城市居民生活用水标准分区域划分。我国城市居民生活用水量标准GB/T 50331-2002地域分区 日用水量(L/人d)适用范围 一 80135 黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古 二 85140 北京、天津、河北、山东、河南、山西、陕西、宁夏、甘肃 三 120180 上海、江苏、浙江、福建、江西、湖北、湖南、安徽 四 150220 广西、广东、海南 五 100140 重庆、四川、贵州、云南 六 75125 新疆、西藏、青海 注：1表中所列日用水量是满足人们日常生活基本需要的标准值。在核定城市居民用水量时，各地应在标准值区间内直接选定。2城市居民生活用水考核不应以日作为考核周期，日用水量指标应作为月度考核周期计算水量指标的基础值。3指标值中的上限值是根据气温变化和用水高峰月变化参数确定的，一个年度当中对居民用水可分段考核，利用区间值进行调整使用。上限值可作为一个年度当中最高月的指标值。4家庭用水人口的计算，由各地根据本地实际情况自行制定的管理规则或办法。5以本标准为指导，各地视本地情况可制定地方标准或管理办法组织实施。（三）工业用水循环利用率和重复利用量提高工业用水循环利用率和重复利用量是节约用水和保护水源的有效措施。以火电厂为例，一座120万千瓦的火电厂，直流供水约需50 m 3/s左右，而循环供水只需2.5 m 3/s左右。世界上工业比较发达的国家工业用水循环利用率一般达到70%80。中国有些城市达到50，有些只有2030，甚至更低。（四）工业用水量的预测根据历年工业用水增长趋势，推算工业发展的用水量(时间相关法)l根据一个城市(或地区)历年来工业用水的实际调查资料，按照当地经济发展的具体情况，排除工业发展和工业用水上的若干特殊年份，逐年分析工业用水增长率，从而估算出今后的工业用水量。根据工业用水增长率和工业产值增长速度的相关分析，估算工业发展的用水量l工业用水量的增加和工业产值的增长有一定关系。只要根据国民经济发展规划，正确估计工业发展趋势，就能够估算出相应的工业发展用水。根据不同情况下的工业用水循环利用率，估算工业发展的用水量 l首先将实际调查所得的工业用水情况按行业进行统计分析求出目前工业用水的单位产值用水量和相应的循环利用率。然后根据规划中的工业用水循环利用率估算出相应的单位产值用水量，再参照工业发展预计的产值，推算出工业发展用水量。四、我国城市水问题1.水资源短缺，供水紧张。l由于城市化的快速发展和城市规模的不断扩大，城市缺水是个世界性的问题，各国的大城市都缺水。l由于城市取水集中，容易出现水量型缺水；排污集中，容易出现水质型缺水，有些城市两种缺水类型都存在，成为水量水质双重压力的缺水地区。l随着城市规模的不断扩大和城市化进程不断加快，城市缺水日益严重，加大了地下水开采量，导致规划区地下水超采，引发了地面沉降、地下水降落漏斗不断扩大等环境地质问题。l我国663个建制市中，有400多个城市缺水，其中严重缺水城市110个，年缺水量60多亿立方米。2.水质污染 l90%以上的城市水体水质劣于类，50%的城市供水水源地达不到饮用水标准，南方城市水质型缺水超过60%，由于污水排放量不断增加，而处理能力跟不上，城市水环境恶化趋势未能有效遏制。3.用水不合理，浪费突出单位产值耗水量高，排污量大，重复利用率低l国际平均水平用水重复利用率为50%，我国只有20%；发达国家污水处理率达到90%以上，而我国只有30%；由于用水方式和工艺落后，造纸行业每吨产品用水国际水平为50-200吨，我国达到400-600吨，排放废水国际水平为排放BOD当量14-24千克，我国达到60-300千克。4.管理不善l城市地区水资源城乡分割、地表地下水分割管理，没有一个部门真正对城市水问题负责，节约用水、计划用水、定额管理和提高水价都难以落实。四、我国城市水问题郑州自来水厂分布