城市绿地灌溉水量及其节水潜力探讨

为探究全国不同地区城市绿地在不同季节的适宜灌溉水量,挖掘绿地灌溉节水潜力,在探讨确定灌溉水量计算方法及其影响因素的基础上,基于全国19个省市多年逐季参考作物蒸散量及其20~30 a的逐季降水量数据,通过计算提出了全国不同地区、不同绿地植物类型逐季灌溉水量,并以水资源严重短缺的北京市为案例,确定了其绿地节水潜力。结果表明:城市绿地灌溉水量受气候条件、植物种类、土壤性质、降水强度、地下水水位以及所采用的灌溉技术等因素影响,其中主要影响因素为气候条件、植物种类、降水强度及所采用的灌溉技术;在我国不同地区中,华北地区灌溉水量最大,华南地区最小,华北地区不同降水水平年夏季草坪灌溉水量为华南地区的2.39~3.08倍;2019年北京全市绿地用水存在1.90亿m^(3)的节水潜力,其中海淀、丰台、大兴及顺义区的节水潜力较大。

城市居民家庭生活用水量及其时空差异性研究

基于全国275个地级及以上城市,采用全局与局部Moran’s I指数、基尼指数、变异系数等方法,研究了2001至2018年城市居民家庭生活人均用水量(以下简称居民人均用水量)的不均衡程度、空间分布及演变特征,并运用ArcGIS和Geoda软件将其可视化。结果表明:我国居民人均用水量分为西北、华北、东北地区70-100L/(人·d);华东、华中、西南地区120-140L/(人·d);华南地区170-190L/(人·d)3个区间;我国居民人均用水量的基尼指数、变异系数由2001年的0.291、0.566降低至2018年的0.211、0.378,不均衡程度有所下降;同期,全局莫兰指数升幅为71.5%,表明其空间差异性减小;2018年,有60座城市形成了高用水量聚集区域,主要位于华南、西南以及华东南部,与2001年相比,聚集城市数量增长了31座;有10座城市形成了低用水量聚集区域,主要位于东北地区。最后分析人均用水量时空差异性的驱动因素,得出气候是造成空间差异性主要因素,经济与政策是削弱其时空差异性的主要因素。

城市绿化节水灌溉技术比较研究

随着城市绿化面积的不断增大,其用水量与水资源短缺之间的矛盾渐显,推广节水灌溉技术在城市中的应用是解决水资源短缺问题的趋势所向。基于此,在对比喷灌、微喷灌、滴灌、微润灌及痕量灌溉等不同节水灌溉系统技术特征的基础上,基于情景假设,开展了五类节水灌溉系统用水量及总投资的对比分析,并以此为基础,探讨了五类灌溉系统对再生水的适用性问题,最后提出了适用于不同城市绿地形式的灌溉系统。结论表明:微润灌及痕量灌溉系统的单位面积年用水量较滴灌系统分别减少了39.6%、42.4%;微润灌及痕量灌溉系统单位面积投资最高,分别为8.09元/m2和8.02元/m2;以再生水为水源的条件下喷灌系统的抗堵塞性能最优,微喷灌、微润灌、痕量灌溉其次,滴灌系统抗堵塞性能最差;综合考虑不同节水灌溉系统的技术特征、用水量、总投资及对再生水的适用性等因素,建议主要推广微喷灌及微润灌系统在城市绿地中的应用。

制约我国城市再生水推广利用的关键因素

利用再生水可有效缓解城市水资源短缺问题,但目前我国再生水利用率仍偏低,不同地区城市的发展差异较大,如何推动再生水进一步发展成为亟需解决的难题。基于全国119个城市再生水利用的相关数据,结合相关性分析和逐步回归法探究目前制约我国城市再生水推广利用的关键因素,并对结果进行探讨与分析。研究表明,目前我国城市再生水的利用主要取决于再生水管网建设和城市经济水平,二者是造成区域间再生水发展不均衡的主要原因;同时,由于再生水对新水的实际替代量较少,致使水资源禀赋条件、城市用水水平、产业结构和价格因素与再生水利用的相关性不高。

国内血液透析废水的回用潜力分析

血液透析是一种高耗水和高耗能的医疗过程,在制备透析用水的过程中排走大量的废水,留下了沉重的碳足迹。通过比较分析国内外透析水的进出水水质,以及国外医疗透析治疗中对透析排水采用的节约用水及其回用方法,提出了适用于我国的透析水的节水方案,分析了该方案带来的潜在收益,并对未来透析水回用前景进行了展望。

白酒酿造副产物黄水资源化利用技术方案研究

为了使白酒酿造副产物黄水中有机物资源得到充分回收利用,降低黄水的COD排放,通过分析黄水中还原糖发酵产乳酸的可行性,比选乳酸提取工艺,提出了黄水中糖、乳酸和风味物质综合回收利用方案——黄水进行还原糖发酵产乳酸,同时耦合乳酸分离提纯技术分离其中的乳酸,经乳酸分离后的黄水发酵液再进行超临界CO_2萃取,提取其中的醇、剩余酸、酯和醛等风味物质做调酒液。并对该方案进行了效益分析,对未来黄水资源化利用的方向做了展望。

再生水中微量有机污染物去除方法研究进展

总结了再生水中微量有机污染物去除方法的发展现状及研究热点,简要阐述了吸附、高级氧化、生物降解等去除方法的作用机理,重点介绍了各去除方法在微量有机污染物去除中的现状水平,深入分析了各个方法的特点及存在的问题。在此基础上展望未来再生水中微量有机污染物去除的发展方向,提出耦合技术集成了不同处理方法的优点,具有单一方法无可比拟的优势。未来应关注去除方法的处理成本和污染物矿化程度,推进其工程应用探索,同时加强中间产物监测。

住宅中水给水设计秒流量计算方法探讨

建筑中水回用是缓解城市水资源短缺问题的重要途径之一,而设计秒流量计算方法是保障建筑中水系统合理设计的重要基础.但目前我国设计规范中未明确给出中水系统设计秒流量的计算方法。基于此,探讨了目前国际上设计秒流量常用计算方法亨特概率法、俄罗斯概率法以及我国现行《建筑给水排水设计标准》(GB 50015-2019)概率法的原理及其对住宅中水系统的适用性,并以此为基础,针对北京地区487户1761人开展了问卷调查,得出了中水系统中便器的用水规律,进一步提出适宜于住宅建筑中水系统的设计秒流量的计算方法。

住宅水系统碳结构及其减排潜力实例分析

住宅水系统作为城市水系统的微观基础单元,分布广、数量多、产生的碳排放量不容忽视,但相关研究报道较少。深入剖析住宅水系统的碳结构,提出其碳排放量计算方法,并以此为基础,结合典型案例分析获得了住宅水系统碳排放量及其构成,同时探讨了住宅水系统的减碳措施及其潜力。结果表明:住宅水系统的碳排放来源于水量输入、内部消耗和污废(雨)水排放3个环节,案例住宅中上述3个环节的碳排放量占比依次为1.43%、98.06%和0.51%;在占比最大的内部消耗环节,加热热源的碳排放量高达94.05%;提升器具水效、采用太阳能作为替代热源、选用水泵水箱给水方式均可有效降低住宅水系统的碳排放量;采用中水回用会增加碳排放量,但增幅甚微。

建筑排水横管中固体污物及其输送性能研究进展

针对目前大规模使用节水器具后,因冲水量减少而有可能造成建筑排水横管内出现固体污物沉积和堵塞问题,在阐明排水管道内固体污物的成分和形状特性的基础上,着重研究卫生器具类型、冲水量、管材粗糙度、坡度、管径和弯头等因素对固体污物输送距离的影响。研究结果表明,固体污物的形状、尺寸和密度是影响其输送距离的重要因素;坐便器排水的峰值流量越大,推动固体污物的输送距离越长;弯头曲率半径越长,在水流转弯时的能量损失越小,固体输送距离越长;在坐便器小水量排水情况下,可对横管的坡度和管径等设计参数进行优化,适当增加横管坡度或减小管径,从而增加横管内固体污物的输送速度和输送距离。

基于区域水量-水质的水资源承载力研究

目前国内外对水资源承载力的研究都存在较多关注水资源数量而忽略水质的问题,然而在水资源的实际利用中,最小生态需水量、水环境容量也是水资源承载能力的重要约束条件。基于此,对水资源承载力的概念提出新的理解,从水量和水质角度出发,建立了以最小生态需水量、水环境最大可容纳量为约束条件的水资源承载力模型,提出以人口和经济承载规模来表征水资源承载力。以北京市房山区为例,选取COD和NH3-N为主要污染因子,通过一维稳态水质模型计算研究区域内河道纳污能力,进而推算出在水量-水质约束条件下的水资源可利用量对研究区域经济系统的支撑能力。结果表明:房山区不同水功能区由于其河段长度、现状水质不同,导致纳污能力差别较大;河流对COD和NH3-N的纳污能力分别为4411.92 t/a和121.61 t/a,预测2030年房山区水资源承载力即GDP规模为3348.43亿元、人口数量为243万人。

国外再生水饮用回用的案例分析与启示

由于全球水资源的持续紧张,如何更加高效地利用再生水成为亟需解决的问题。近年来再生水饮用回用成为国际研究热点,其具有无需在城市内单独新建配水管网,同时又能提高再生水利用效率等优点。目前,再生水饮用回用在水资源长期短缺的国家已有实际应用,但其尚未在我国引起广泛的关注与重视,也无应用案例。在简要回顾全球再生水饮用回用概况的基础上,分别选取国外间接饮用回用和直接饮用回用的典型案例,对其主要工艺与出水水质、风险管控措施、成本与能耗进行剖析,在此基础上对我国再生水饮用回用提出思考与启示,以期对再生水饮用回用在我国的发展起到借鉴作用。

综合管廊适用灭火技术比较与探讨

本文简单介绍了综合管廊的发展及火灾特点,经过典型应用与实验案例的研究,通过目前综合管廊中常用的超细干粉灭火装置和高压细水雾灭火系统的优缺点、安全性、简洁性和经济性方面(以建设1km管廊计)比选,提出超细干粉灭火装置为适用的灭火技术,指出该技术应用于综合管廊时需要注意的相关问题及未来需要深入研究的方向。