發(fā)布時間:2022-09-12 09:58:31
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁,我們?yōu)槟x了8篇的節(jié)水技術論文樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā),請盡情閱讀。
節(jié)水灌溉技術是比傳統(tǒng)的灌溉技術明顯節(jié)約用水和高效用水的灌水方法,措施和制度等的總稱。灌溉用水從水源到田間,到被作物吸收、形成產量,主要包括水資源調配、輸配水、田間灌水和作物吸收等四個環(huán)節(jié)。在各個環(huán)節(jié)采取相應的節(jié)水措施,組成一個完整的節(jié)水灌溉技術體系,包括水資源優(yōu)化調配技術、節(jié)水灌溉工程技術、農藝及生物節(jié)水技術和節(jié)水管理技術。
節(jié)水灌溉技術體系主要包括以下幾個方面:(1)灌溉水資源優(yōu)化調配技術。主要包括地表水與地下水聯(lián)合調度技術、灌溉回歸水利用技術、多水源綜合利用技術、雨洪利用技術。(2)節(jié)水灌溉工程技術。主要包括渠道防滲技術、管道輸水技術、噴灌技術、微灌技術、改進地面灌溉技術、水稻節(jié)水灌溉技術及抗旱點澆技術。直接目的是減少輸配水過程的跑漏損失和田間灌水過程的深層滲漏損失,提高灌溉效率。(3)農藝及生物節(jié)水技術。包括耕作保墑技術、覆蓋保墑技術、優(yōu)選抗旱品種、土壤保水劑及作物蒸騰調控技術。(4)節(jié)水灌溉管理技術。包括灌溉用水管理自動信息系統(tǒng)、輸配水自動量測及監(jiān)控技術,土壤墑情自動監(jiān)測技術、節(jié)水灌溉制度等。
2.節(jié)水灌溉新技術
目前,比較有發(fā)展?jié)摿Φ墓?jié)水灌溉新技術是:(1)與生物技術相結合的作物調控灌溉技術。就是從作物生理角度出發(fā),在一定時期主動施加一定程度有益的虧水度,使作物經歷有益的虧水鍛煉,改善品質,控制上部旺長,實現(xiàn)矮化密植,到達節(jié)水增產的目的。(2)應用3S技術的精細灌溉技術。就是運用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)和地理信息系統(tǒng)(GIS),遙感技術(RS)和計算機控制系統(tǒng),實時獲取農用小區(qū)作物生長實際需求的信息,通過信息處理與分析,按需給作物進行施水的技術,可以最大限度提高水資源的利用率和土地的產業(yè)率。T是農田灌溉學科發(fā)展的熱點和農業(yè)新技術革命的重要內容。(3)智能化節(jié)水灌溉裝備技術。就是把生物學、自動控制、微電子、人工智能、信息科學等高新技術集成節(jié)水灌溉機械與設備,適時地檢測土壤和作物的水分,按照作物不同的需水要求來實施變量施水,達到最優(yōu)的節(jié)水增產效果。
3.節(jié)水灌溉技術發(fā)展趨勢
我國的節(jié)水灌溉技術發(fā)展呈現(xiàn)以下趨勢:(1)噴灌技術仍為大田農作物機械化節(jié)水灌溉的主要技術,其研究方向是進一步節(jié)能及綜合利用。不同噴灌機型有各自的優(yōu)缺點,要因地制宜綜合考慮。軟管卷盤式噴灌機及人工移動式噴灌機比較適合我國國情。(2)地下灌溉已被世人公認是一種最有發(fā)展前景的高效節(jié)水灌溉技術。盡管目前還存在一些問題,應用推廣速度較慢,但隨著關鍵技術的解決,今后將會得到一定的發(fā)展。(3)地面灌溉仍是當今世界占主導地位的灌水技術。隨著高效田間灌水技術的成熟,輸配水有低壓管道化方向發(fā)展的趨勢。(4)農業(yè)高效節(jié)水灌溉技術管理水平越來越高。應用專家系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡技術、控制技術資源數(shù)據(jù)庫、模擬模型等技術的集成,達到時,空、量、質上的精確灌水,是今后攻關的重點。(5)節(jié)水綜合技術的開發(fā)利用,是提高水分利用率和水分利用效率的重要途徑,也是今后節(jié)水灌溉發(fā)展的方向。轉
4.發(fā)展節(jié)水灌溉技術的政策建議
(1)提高發(fā)展節(jié)水灌溉技術的認識。我國是一個水資源短缺的國家,隨著人口增加、經濟發(fā)展、社會進步,農業(yè)灌溉用水要在用水總量基本不增加的情況下保障我國糧食安全,只能走內涵式發(fā)展的道路,灌溉必須走節(jié)水型的發(fā)展道路。因此,我們應加大對發(fā)發(fā)展節(jié)水灌溉技術的宣傳教育力度,使全社會都來關心節(jié)水灌溉技術,形成一個較好的節(jié)水灌溉技術發(fā)展環(huán)境。
(2)形成發(fā)展節(jié)水灌溉技術內在機制。通過制定和運用好水價、水權這些經濟手段,對農業(yè)用水需求進行有效調控,削弱低效益膨脹型的用水需求,杜絕無效益浪費型的用水需求,促進節(jié)約農業(yè)用水的需求,從而推進節(jié)約灌溉技術發(fā)展。
(3)節(jié)水灌溉技術發(fā)展要符合農村實際。節(jié)水灌溉技術發(fā)展不僅是工程問題、技術問題,還是社會問題和經濟問題。節(jié)水灌溉技術如果不能使農民從中得到實惠,就不能得到廣大農民的真正擁護,就不能持續(xù)快速地發(fā)展起來。
關鍵詞:節(jié)水灌溉;技術,趨勢,建議
節(jié)水灌溉技術的發(fā)展不僅是節(jié)水的需要,也是農業(yè)現(xiàn)展的需要。發(fā)展節(jié)水灌溉技術對于推進現(xiàn)代農業(yè)、建設節(jié)約型社會有十分重要的意義。為此,筆者就我國節(jié)水灌溉技術及發(fā)展趨勢作一探討。
1.節(jié)水灌溉技術含義及體系
節(jié)水灌溉技術是比傳統(tǒng)的灌溉技術明顯節(jié)約用水和高效用水的灌水方法,措施和制度等的總稱。灌溉用水從水源到田間,到被作物吸收、形成產量,主要包括水資源調配、輸配水、田間灌水和作物吸收等四個環(huán)節(jié)。在各個環(huán)節(jié)采取相應的節(jié)水措施,組成一個完整的節(jié)水灌溉技術體系,包括水資源優(yōu)化調配技術、節(jié)水灌溉工程技術、農藝及生物節(jié)水技術和節(jié)水管理技術。
節(jié)水灌溉技術體系主要包括以下幾個方面:(1)灌溉水資源優(yōu)化調配技術。主要包括地表水與地下水聯(lián)合調度技術、灌溉回歸水利用技術、多水源綜合利用技術、雨洪利用技術。(2)節(jié)水灌溉工程技術。主要包括渠道防滲技術、管道輸水技術、噴灌技術、微灌技術、改進地面灌溉技術、水稻節(jié)水灌溉技術及抗旱點澆技術。直接目的是減少輸配水過程的跑漏損失和田間灌水過程的深層滲漏損失,提高灌溉效率。(3)農藝及生物節(jié)水技術。包括耕作保墑技術、覆蓋保墑技術、優(yōu)選抗旱品種、土壤保水劑及作物蒸騰調控技術。(4)節(jié)水灌溉管理技術。包括灌溉用水管理自動信息系統(tǒng)、輸配水自動量測及監(jiān)控技術,土壤墑情自動監(jiān)測技術、節(jié)水灌溉制度等。
2.節(jié)水灌溉新技術
目前,比較有發(fā)展?jié)摿Φ墓?jié)水灌溉新技術是:(1)與生物技術相結合的作物調控灌溉技術。就是從作物生理角度出發(fā),在一定時期主動施加一定程度有益的虧水度,使作物經歷有益的虧水鍛煉,改善品質,控制上部旺長,實現(xiàn)矮化密植,到達節(jié)水增產的目的。(2)應用3S技術的精細灌溉技術。就是運用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)和地理信息系統(tǒng)(GIS),遙感技術(RS)和計算機控制系統(tǒng),實時獲取農用小區(qū)作物生長實際需求的信息,通過信息處理與分析,按需給作物進行施水的技術,可以最大限度提高水資源的利用率和土地的產業(yè)率。T是農田灌溉學科發(fā)展的熱點和農業(yè)新技術革命的重要內容。(3)智能化節(jié)水灌溉裝備技術。就是把生物學、自動控制、微電子、人工智能、信息科學等高新技術集成節(jié)水灌溉機械與設備,適時地檢測土壤和作物的水分,按照作物不同的需水要求來實施變量施水,達到最優(yōu)的節(jié)水增產效果。
3.節(jié)水灌溉技術發(fā)展趨勢
我國的節(jié)水灌溉技術發(fā)展呈現(xiàn)以下趨勢:(1)噴灌技術仍為大田農作物機械化節(jié)水灌溉的主要技術,其研究方向是進一步節(jié)能及綜合利用。不同噴灌機型有各自的優(yōu)缺點,要因地制宜綜合考慮。軟管卷盤式噴灌機及人工移動式噴灌機比較適合我國國情。(2)地下灌溉已被世人公認是一種最有發(fā)展前景的高效節(jié)水灌溉技術。盡管目前還存在一些問題,應用推廣速度較慢,但隨著關鍵技術的解決,今后將會得到一定的發(fā)展。(3)地面灌溉仍是當今世界占主導地位的灌水技術。隨著高效田間灌水技術的成熟,輸配水有低壓管道化方向發(fā)展的趨勢。(4)農業(yè)高效節(jié)水灌溉技術管理水平越來越高。應用專家系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡技術、控制技術資源數(shù)據(jù)庫、模擬模型等技術的集成,達到時,空、量、質上的精確灌水,是今后攻關的重點。(5)節(jié)水綜合技術的開發(fā)利用,是提高水分利用率和水分利用效率的重要途徑,也是今后節(jié)水灌溉發(fā)展的方向。
4.發(fā)展節(jié)水灌溉技術的政策建議
(1)提高發(fā)展節(jié)水灌溉技術的認識。我國是一個水資源短缺的國家,隨著人口增加、經濟發(fā)展、社會進步,農業(yè)灌溉用水要在用水總量基本不增加的情況下保障我國糧食安全,只能走內涵式發(fā)展的道路,灌溉必須走節(jié)水型的發(fā)展道路。因此,我們應加大對發(fā)發(fā)展節(jié)水灌溉技術的宣傳教育力度,使全社會都來關心節(jié)水灌溉技術,形成一個較好的節(jié)水灌溉技術發(fā)展環(huán)境。
(2)形成發(fā)展節(jié)水灌溉技術內在機制。通過制定和運用好水價、水權這些經濟手段,對農業(yè)用水需求進行有效調控,削弱低效益膨脹型的用水需求,杜絕無效益浪費型的用水需求,促進節(jié)約農業(yè)用水的需求,從而推進節(jié)約灌溉技術發(fā)展。
關鍵詞:節(jié)水灌溉;技術模式;推廣對策;黑龍江七臺河;新興區(qū)紅旗鎮(zhèn)
水利是農業(yè)的命脈,糧食的增產往往是通過灌溉面積的增加來實現(xiàn)的,然而灌溉面積的增加已受到水資源總量和用水結構變化的雙重制約。因此,發(fā)展農業(yè)的根本出路在于節(jié)水。推廣節(jié)水灌溉技術模式能更好地使用節(jié)水灌溉技術,發(fā)展節(jié)水農業(yè),提高水資源的利用效率,這是加強農業(yè)基礎設施建設、加快農業(yè)科技進步、提高農業(yè)綜合生產能力的一種有效措施。紅旗鎮(zhèn)是七臺河市新興區(qū)唯一的鄉(xiāng)鎮(zhèn),地處城郊,總面積130km2。全鎮(zhèn)轄12個行政村,2個直屬場,耕地面積1950hm2,總戶數(shù)5576戶,總人口約2.38萬人,其中農業(yè)人口約1.86萬人。由于歷史原因,紅旗鎮(zhèn)與新興區(qū)城區(qū)沒有明顯的地域界限,有6個村屬城中村,城鄉(xiāng)混居。農業(yè)用水主要依靠由桃山水庫調劑的倭肯河水和地下水。而七臺河市又是一座水資源匱乏、缺水比較嚴重的煤炭工業(yè)城市。多年平均水資源量8.36億立方米,人均占有水資源量948m3,是全國人均水平的1/2、全省人均水平的2/5。七臺河市區(qū)多年平均水資源量2.38億立方米,人均占有水資源量466m3;均低于全省水平。桃山水庫擔負著全市城區(qū)居民的飲用水、工業(yè)用水,包括紅旗鎮(zhèn)在內的下游多個城、鎮(zhèn)的農業(yè)用水。遇到干旱年份,城區(qū)居民的飲用水及工業(yè)用水都不能完全保證,農業(yè)用水更是無從談起。新興區(qū)是七臺河老區(qū),是七臺河市四大國有煤礦所在地。全區(qū)142km2的土地,大部分都是地下采空區(qū),地下水流失嚴重,干旱季節(jié),水量遠遠不能滿足小井灌溉需要。
1紅旗鎮(zhèn)不同類型節(jié)水灌溉的工程技術模式
1.1新建井灌區(qū)節(jié)水增效灌溉工程技術模式
按照“以水定井,統(tǒng)一規(guī)劃,合理開采,嚴格管理”的原則,在新建的井灌區(qū)發(fā)展節(jié)水增效灌溉。以開采有穩(wěn)定可靠補給來源的淺層地下水為主,將井灌建設和節(jié)水灌溉結合起來,建設成節(jié)水型井灌區(qū),做到既促進農業(yè)的發(fā)展,又防止地下水超采、環(huán)境惡化的結果。這種模式是:合理布井,采用先進的成井工藝提高機井質量,配套小型移動式噴滴灌機等節(jié)水灌溉設施。紅旗鎮(zhèn)按照這種模式可建成中心灌區(qū)26.7hm2,輻射區(qū)80hm2,項目區(qū)建成后灌水定額將會明顯下降,年節(jié)水預計10萬立方米,在全部農田實現(xiàn)全生育期灌溉的同時,地下水將得到有效控制,灌溉期間地下水位將基本保持不變,可有效提高農業(yè)抗災能力。由于取消了田間輸水土渠,還可節(jié)省渠道占用耕地面積。
1.2灌區(qū)田間工程節(jié)水改造模式
由于紅旗鎮(zhèn)原輸水渠道防滲襯砌率低,田間工程不配套,灌水方法落后,是發(fā)展節(jié)水灌溉的重點區(qū)域,特別是田間工程部分,由于以群眾投入為主,是當前節(jié)水灌溉最薄弱的環(huán)節(jié)。因此,這類灌區(qū)在對干、支渠等輸水工程進行防滲的同時,對田間工程進行節(jié)水改造。改造的模式是:對斗、農渠進行防滲襯砌,平整土地,重新確定溝渠規(guī)格,采用小畦灌、溝灌、長畦短灌和波涌灌等先進的地面灌水技術,并通過開展非充分灌溉、水稻控制灌溉、降低土壤計劃濕潤層深度和采用覆蓋保墑等農業(yè)綜合節(jié)水技術,實現(xiàn)渠灌區(qū)全方位節(jié)水。
1.3節(jié)水抗旱灌溉工程技術模式
由于七臺河市處在十年九春旱的季節(jié)性缺水地區(qū),這類地區(qū)在農作物播種季節(jié)經常性地發(fā)生干旱,而在其他生長季節(jié)或生育階段降雨可滿足需水要求,如不采取抗旱灌溉輕者減產,重者絕收。對這類地區(qū),采取的節(jié)水灌溉工程技術模式為:選用適宜當?shù)氐母鞣N節(jié)水灌溉技術,如坐水種、軟管灌溉、輕小型移動式噴灌機組等和植樹種草培肥土壤、覆蓋保墑、合理耕作、采取節(jié)水灌溉制度相結合。紅旗鎮(zhèn)可采用坐水種節(jié)水抗旱灌溉模式,利用行走式注水點播機,將開溝、注水、點種、施肥、覆土一次作業(yè)完成,主要用于玉米、大豆的抗旱點灌。
2推廣對策
2.1加強宣傳,提高群眾的節(jié)水意識
發(fā)展節(jié)水灌溉必須要加強對節(jié)水灌溉技術的宣傳普及,實現(xiàn)干部群眾觀念上的變革。由單純的澆地向澆作物、科學節(jié)水轉變,用科學技術手段武裝農業(yè)。同時,做好節(jié)水灌溉的科技交流,讓群眾認識到農業(yè)節(jié)水的必要性和重要性,采用先進的取水、輸水設施,先進的微灌、噴灌機械,先進的滴灌、滲灌、微灌方法,提高水的有效利用率。
2.2政策配套,提高灌溉用水管理水平
由于節(jié)水法規(guī)制度建設相對滯后,尤其是灌溉用水的市場機制不鍵全,農用水價偏低,不利于節(jié)水灌溉工作的開展。在推行節(jié)水灌溉中,管理是最重要的環(huán)節(jié),也是目前最不為人們重視的環(huán)節(jié),重建設、輕管理仍是長期以來沒有解決好的一個重大問題。當前,灌區(qū)的農田灌溉水的水價僅為供水成本價的1/3~1/2。據(jù)有關部門統(tǒng)計,目前在水、種、肥農業(yè)生產投入三要素中,種子投入占27%,肥料占34%,而灌溉用水只占7%~9%。在一些引河灌區(qū),水費支出僅占平均純收入的2.1%。由于水價太低,導致農民不愛惜水,不舍得在購買節(jié)水灌溉設備上花錢;由于水價太低,灌溉管理單位收取的水費入不敷出,反而鼓勵農民多用水;由于水價太低,水利工程難以維修更新,工程老化失修、帶病運行,效益日趨下降。在節(jié)水灌溉管理中,加快水價改革是最重要的管理措施。1998年中央水利工程供水出庫價或河道取水的渠首價平均1.3分/m3;地方水利工程的平均供水價格(批發(fā)價)為2.9分/m3;農業(yè)用水零售價5分/m3,適當提高水價,逐步達到成本水價,是水價改革的方向。目前不少灌區(qū)已開始適度提高灌溉用水的水價,但達到成本水價還很困難。為避免因水價上提,引起農業(yè)生產成本輪番上漲,應實行鼓勵節(jié)約用水的科學水價制度,如容量和計量兩部制水價和累進制水價,對于浪費水資源的行為,實行懲罰性水價。此外,在水資源的合理調配和灌溉服務體系的建設方面,也還遠不能適應當?shù)亟洕蜕鐣l(fā)展的需要。因此,要根據(jù)不同的生產條件對不同類型,特別是小型水利工程因地制宜地實行股份制改造、承包經營、股份合作制、租賃拍賣等多種形式的產權制度改革。大中型灌區(qū)要積極推廣用水戶參與管理的經驗,通過提高水價和加強管理,逐步實現(xiàn)以水養(yǎng)水,達到節(jié)水的良性循環(huán)。要加強灌區(qū)內部管理,精簡機構,分流冗員,落實多種形式的經營管理責任制,降低成本,提高經濟效益。
2.3進一步強調因地制宜,克服推廣中的盲目性
目前可供選擇的節(jié)水灌溉技術有很多種,但都有一定的適宜范圍,必須因地制宜,做好調查研究,進行充分論證和多方案比較,特別要考慮當?shù)氐膶嵡?,選擇最適合本地區(qū)發(fā)展的節(jié)水灌溉技術措施。盡管在發(fā)展
節(jié)水灌溉的過程中,主管部門一再強調要堅持因地制宜的原則,但是當前各地在推廣應用節(jié)水灌溉技術中,仍然出現(xiàn)一些不恰當?shù)淖龇āH纾翰话匆?guī)律辦事,行政干預較多,不根據(jù)需要和可能,不充分征求農民群眾的意見,沿國道成線、成片修建僅為供參觀用的所謂樣板工程或旅游農業(yè);有的農業(yè)節(jié)水灌溉工程本已有比較完整的低壓管道輸水灌溉系統(tǒng),又在上面重復修建噴灌工程,上級參觀時開噴灌,實際生產時用管灌;有的井灌區(qū)已嚴重超采地下水,形成地下水降落漏斗,本應通過修建節(jié)水工程減少地下水用量,改善和恢復生態(tài)平衡,但卻繼續(xù)擴大灌溉面積,地下水開采量不但不減少反而增加等。造成投入大量資金建成的節(jié)水灌溉工程不但不能發(fā)揮應有的效益,而且還挫傷了農民發(fā)展農業(yè)節(jié)水的積極性或帶來負面的社會效應。
3結語
由于紅旗鎮(zhèn)地域廣闊,各村經濟條件不同,作物類型有別,氣候差異較大。因此,發(fā)展節(jié)水灌溉要從各地的實際出發(fā),在充分考慮當?shù)刈匀粭l件和農村社會經濟水平的基礎上,因地制宜地選取各種適宜的節(jié)水灌溉技術和模式。發(fā)展節(jié)水灌溉是一項系統(tǒng)工程,要將農業(yè)措施與水利措施相結合、工程措施與非工程措施相結合、軟件建設與硬件建設相結合,形成各種節(jié)水技術的組裝、配套與集成。發(fā)展節(jié)水灌溉還應以經濟效益為中心,以提高水、土資源利用率和增產、增收為目標,通過發(fā)展節(jié)水技術促進農業(yè)結構的調整、促進各種先進適用技術的應用、促進農業(yè)質量和效益的提高,推進農業(yè)現(xiàn)代化和產業(yè)化進程,實現(xiàn)農業(yè)增產、增收,使農民得到更多實惠,用顯著的經濟效益引導廣大農民群眾發(fā)展節(jié)水灌溉。
參考文獻
[1]吳景社,李英能,黃修橋,等.推廣節(jié)水灌溉是中國現(xiàn)階段先進生產力的發(fā)展要求[J].節(jié)水灌溉,2001(2):19-21.
在工作陽極鈦(鈦基)表面涂上納米級的貴金屬[Pt(鉑)、Pd(鈀)、Os(鋨)、Ir(銦)、Ru(釕)、Rh(銠)等]氧化物,在通電情況下于溶液中產生化學活性很強的自由基。如:在有Cl-存在時,陽極則生成新生態(tài)的氯(Cl•);在水中則會產生新生態(tài)的氧(O•)。這些新生態(tài)的自由基能迅速地與溶液中的有機物(如COD)、有色物質、氨氮等起化學反應從而達到降低其濃度的目的,對病毒、細菌和藻類的孢子也具有強大的殺傷力。除了產生自由基外還能產生顯著的協(xié)同效應,如酸堿效應、沉淀效應、氣浮效應、誘導效應和吸附效應等,因此能大大提高水處理效果。
2納米催化電解技術主要影響因素
2.1電極
20世紀70年展起來的化學修飾電極,通過對電極表面進行修飾,將具有特定功能的分子、聚合物、納米材料等固定在電極表面,改變電極表面特性,使電極具有良好的電催化性能,并降低工作電位,促使有機物在發(fā)生電極析氧反應前氧化降解,并獲得良好的電極反應速率和更高效的電流輸出,減少副反應發(fā)生和降低運行能耗。在此基礎上發(fā)展起來的納米級催化劑涂層技術,是現(xiàn)階段比較有效的電極材料工藝。其擁有更低的工作電位和更高效的電流輸出,可減少副反應發(fā)生和降低運行能耗。
2.2電解質
電解質濃度增大,溶液導電能力增強,槽電壓降低,電壓效率提高;但濃度高到一定程度后,電壓效率的提高趨于平緩,增加藥劑成本,并會增大后續(xù)深度處理的難度。此外,部分電解質如Na2SO4等惰性電解質,電解過程中不參與反應,只起導電作用,電解效率的高低僅與其濃度有關;而類似NaCl等電解質,在電解過程中不僅起導電作用,更參與電極反應,氯離子在陽極氧化,進而轉變成次氯酸。次氯酸是強氧化劑,不但可直接氧化有機物,而且還能阻止有機物(或中間產物)在電極表面吸附,從而避免降低電極活性。
2.3反應器結構
現(xiàn)在多采用三維電極結構來代替二維電極結構,以增加單元電解槽體積的電極面積,且由于每對陽極和陰極距離很小,傳質非常容易,因此大大提高了電解效率和處理量。三維電極所用的填充材料主要有金屬粒子、鍍上金屬的玻璃球或塑料球、金屬氧化物、石墨和活性炭等。此外,溶液pH值、電解時間、電流密度、溶液的傳質因素、待去除的有機污染物特性等其它條件也對電解效率有較大影響。因此,深入研究有機污染物在電極上的反應歷程,開發(fā)高效電極材料,確定最佳降解條件,對提高電解效率和降低處理費用是非常必要的。
3納米催化電解技術在廈門市政污水處理中的應用
根據(jù)NCE的特點,其應用主要有如下幾方面:
1)將尾水處理達到或接近飲用水標準,直接回用到日常生活中,即實現(xiàn)水資源循環(huán)利用。該方式適用于水資源極度缺乏的地區(qū),但投資高,工藝復雜。
2)將尾水處理到非飲用水標準,不與人體直接接觸,如便器沖洗、地面和汽車清洗、綠化澆灑和消防用水等。該方式適用性好,易推廣。
3)將達到外排標準的工業(yè)污水進行再處理后循環(huán)利用,一般需增加膜處理裝置等使其達到軟化水水平。
4)應用于污水處理廠剩余污泥的前處理,從源頭減少污泥產量。目前,NCE在廈門市政污水處理中應用的典型案例有污水處理廠中水回用、尾水消毒和污泥減量處理等。
3.1中水回用作為道路沖洗水
1)現(xiàn)場場地較為狹??;
2)設施要求安全性高,運行維護簡單,可自動化運行;
3)確保尾水經處理后含有一定余氯;
4)污染物濃度、色度進一步降低。對常見的尾水消毒工藝(紫外、加氯、二氧化氯、臭氧和電解消毒等)進行比選,結合尾水水質和處理后出水水質要求,確定采用納米催化電解+砂、碳過濾的處理工藝,設計并建設處理水量為300t/d的中水回用工程。其中,納米催化電解機外形尺寸H1485mm×W820mm×D530mm,采用三相交流380V供電,額定輸出直流電壓0~50V,額定輸出電流0~1000A,實際有效占地約10m2。電解機每個電解槽的電解容積約7.2L,電解停留時間一般控制在4s左右(根據(jù)實際進水量可進行調整),極板間距根據(jù)來水雜質顆粒大小一般選擇間距為4mm,極板交叉分布。
3.2小型污水處理站尾水消毒
因廈門市本島機場北側工業(yè)區(qū)部分企業(yè)排放污水問題,擬在機場北側車輛拆檢定損中心北側建設臨時污水處理站,主要處理附近約1km2范圍內產生的約30t/d污水。污水處理主體工藝采用一體式氧化溝,將傳統(tǒng)污水處理技術中的格柵、厭氧池、好氧池和沉淀池集成一體,大幅度減少用地面積;同時采用高效射流曝氣機,實現(xiàn)曝氣和推流;由于系統(tǒng)無內、外回流,無復雜自動化控制系統(tǒng),對運行人員要求低。在消毒工藝的選擇上,考慮到污水處理站無人值守或僅設置設備看守人員的現(xiàn)狀,確定采用運行管理簡單的納米催化電解消毒工藝,在提供消毒功能的同時,可適當降低出水色度和濁度,也方便銜接后續(xù)中水回用工程。該處理站設計規(guī)模為100t/d,占地約120m2,總投資約60萬元。污水處理工藝為一體式氧化溝+轉盤過濾+納米催化電解+超濾膜過濾,污水經沉砂、隔油后提升進入籃式格柵,除去大于15mm固體垃圾后,進入一體式氧化溝,經歷生物降解、過濾、電解消毒等處理過程,出水滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)一級B排放標準,再根據(jù)去向選擇外排或超濾后作為中水回用。該項目中利用NCE去除污水色度、產生微氣泡去除濁度和產生強氧化性自由基實現(xiàn)消毒功能,相比常規(guī)加氯和紫外消毒工藝,無需補充化學藥劑,設備簡單易操作,運行穩(wěn)定。2012年11月項目運行以來,出水水質指標中的糞大腸菌群值穩(wěn)定低于10000個/L。該項目運行能耗約1.10kWh/t,其中電解機能耗約0.09kWh/t,因本項目處理水量較小,電解機采用單電解槽,且在電壓、電流控制上進一步優(yōu)化,能耗較低。電解機實際輸出直流電壓約3V,輸出電流約150A。
3.3污水處理廠污泥處理減量
廈門前埔污水處理廠采用自主研發(fā)深度脫水工藝處理污泥,產生泥餅含水率<60%,泥質滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置混合填埋用泥質》(GB/T23485-2009)標準,萬噸污水產泥量從傳統(tǒng)方法9.5t降至5.4t。為進一步降低污泥產量,擬利用納米催化電解技術處理剩余污泥,減少進入后續(xù)工藝的污泥絕干量,從源頭減少污泥產量。主要工藝流程與深度脫水工藝流程相似,區(qū)別在于剩余污泥先經納米催化電解處理,利用電解產生的自由基和其他氧化性物質破壞污泥細胞結構,使污泥細胞內物質和結合水溶出并釋放到溶液中,經提升進入重力濃縮池,隨上清液溢流進入生化池補充碳源,從而減少進入化學調質池的絕干污泥量。經測算,污泥電解后,絕干污泥量減少16%;濃縮池上清液性質發(fā)生顯著變化,但對污水處理工藝基本不產生影響,出水水質保持穩(wěn)定。該項目電解質投加量相當于0.107kg/萬t污水,約64元/萬t污水,該指標可進一步降低,并通過余氯濃度指示。
4結語
關鍵詞:北方大型灌區(qū) 節(jié)水改造 共性 技術
1. 前言
全國大型灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造規(guī)劃工作已經圓滿完成,但從規(guī)劃審查中所接觸的一些問題看,大型灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造的技術論證和決策,仍是一個有待進一步研究和總結的問題。不同地區(qū)、不同條件、不同類型的大型灌區(qū)應該因地制宜、科學地論證和選擇自己的技術方案和技術路線、本文僅就規(guī)劃審查中反映出的共性技術問題,談幾點對北方大型灌區(qū)節(jié)水改造的認識,供參考。
2. 北方大型灌區(qū)節(jié)水改造任務艱巨
根據(jù)水利部1999年組織的大型灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造規(guī)劃成果,規(guī)劃灌溉面積30萬畝以上的大型灌區(qū)共402處,現(xiàn)狀有效灌溉面積2.37億畝,占全國耕地面積的12.2%,規(guī)劃灌溉面積2.88億畝。其中位于北方地區(qū)的大型灌區(qū)有252處,占總數(shù)的62.7%,現(xiàn)狀有效灌溉面積1.55億畝,占全國現(xiàn)狀有效灌溉面積的65.4%,規(guī)劃灌溉面積1.82億畝,占大型灌區(qū)規(guī)劃灌溉面積的63.2%。由此可見,北方大型灌區(qū)在節(jié)水改造中占有非常重要的位置。
北方大型灌區(qū)和全國大型灌區(qū)同樣面臨工程不夠配套、建設標準偏低、老化失修、管理落后等一系列問題,還面臨灌溉水量不足的嚴峻問題。通過節(jié)水改造,不但要解決現(xiàn)狀缺水,而且在不增加灌溉用水總量的前提下,還要在灌區(qū)控制范圍內擴大灌溉面積。大型灌區(qū)節(jié)水改造建設周期長,綜合性強,投入巨大,技術方案和技術路線既要立足于生產上已經得到驗證的成套技術,同時應有必要的前瞻性,制定科學、合理的改造標準,積極、慎重地采用新技術、新材料、新工藝,以增加灌區(qū)改造的科技含量、提升灌區(qū)功能,保證工程質量,降低建設費用和運行成本,提高灌區(qū)經濟效益。
3.北方大型大型灌區(qū)節(jié)水改造共性技術問題
北方和南方大型灌區(qū)所處氣候條件有顯著差異,節(jié)水改造方向和技術路線也有明顯的差別,但就北方大型灌區(qū)而言,節(jié)水改造技術決策也存在一定的共性,可歸納為下述幾個主要方面:
3.1以水資源承載能力確定灌區(qū)發(fā)展規(guī)模
我國農業(yè)面臨的水資源嚴峻形勢不僅表現(xiàn)為水資源的人均占有量和畝均占有量低,而且更突出地表現(xiàn)為水土資源配置失衡。黃河、淮河、海河三大流域的土地面積占全國的13.4%,耕地占39%,人口占35%,GDP占32%,而水資源僅占7.7%,是水資源最為緊張的地區(qū)。我國西部大部分灌區(qū)墾殖率僅為50%左右,即灌區(qū)控制范圍有近一半的面積為各類荒地。充足的光熱資源和豐富的土地資源誘發(fā)起人們以擴大灌溉面積發(fā)展農業(yè)生產的愿望,但往往忽視了水資源承載能力的限制,造成上游開荒、下游棄耕,湖泊干涸,河道斷流,綠州萎縮,自然生態(tài)惡化的嚴重后果。因此大型灌區(qū)改造必須正確把握水資源的承載能力,確立以水資源承載能力決定灌區(qū)發(fā)展規(guī)模的技術原則。
水資源承載能力主要取決于水資源條件,一般而言,水資源豐富地區(qū)的水資源承載能力大,而水資源匱乏地區(qū)的水資源承載能力小。但是,水資源的承載能力又表現(xiàn)出明顯的可變性,廣義上講開源、節(jié)流都是為了提高水資源的承載能力,當然這種提高是有限制的。水資源開發(fā)程度超出安全限度意味著水資源的承載風險加大;超出技術、經濟合理性的節(jié)流,也必然帶來運行、管理上的風險。水資源承載能力還表現(xiàn)為相當大的彈性,例如超采淺層地下水的短期合理性與長期危害性是并存的。正確利用水資源承載能力的彈性可以大大提高水利工程的經濟合理性,超出限度則最終會影響農業(yè)生產。
在考慮水資源承載能力時,還必須考慮對生態(tài)環(huán)境的影響。水資源短缺的北方地區(qū),在當前技術水平下,提高水資源對經濟發(fā)展的承載能力,不能不影響到生態(tài)環(huán)境用水,因此生態(tài)環(huán)境脆弱地區(qū)應首先保證必要的生態(tài)環(huán)境用水,其他地區(qū)也要同時從長遠上考慮生態(tài)環(huán)境的承受能力。
3.2 根據(jù)作物要求分別確定灌溉標準
大型灌區(qū)通常采用單一灌溉設計保證率,例如有關規(guī)范規(guī)定的影響因素中,作物影響是以“作物組成”的形式出現(xiàn)的,并未明確同一灌區(qū)的不同作物可采用不同的灌溉設計保證率。這種狀況與我國農業(yè)傳統(tǒng)上強調糧食生產有關,也與規(guī)劃設計的粗放有關。大型灌區(qū)節(jié)水改造中如何正確選擇灌溉設計保證率是一個有爭議的問題,一方面北方水資源短缺,不可能選擇過高的灌溉標準,另一方面灌區(qū)節(jié)水改造的效果又應該體現(xiàn)在灌溉保證率的提高上。
我國大型灌區(qū)多建于50~70年代,灌溉設計保證率是根據(jù)當時的水文氣象、水土資源、作物組成、灌區(qū)規(guī)模等因素確定的。80年代以來全國氣候呈現(xiàn)北旱南澇的態(tài)勢,北方河流年徑流量明顯減少,不少灌區(qū)的灌溉實際保證率并未達到設計保證率。例如山西省有65%的灌溉面積每年只能灌水1~2次,且遠低于設計灌溉定額。因此,北方大型灌區(qū)節(jié)水改造的效果首先不是體現(xiàn)為提高灌溉設計保證率,而應該體現(xiàn)在恢復灌溉保證率上。
我國農業(yè)種植面臨重大結構調整,即由目前以糧為主的“糧、經”二元結構變?yōu)椤凹Z、經、飼”均衡發(fā)展的三元結構,農業(yè)用水形態(tài)呈多樣化趨勢。優(yōu)質、專用糧食作物和大多數(shù)經濟作物因產值高、適用水肥條件好等原因,要求較高的灌溉保證率,而耐旱牧草和一般糧食作物則不要求較高的灌溉保證率,因此同一灌區(qū)應該針對作物要求確定不同的灌溉設計保證率,這是適應農業(yè)種植結構調整,發(fā)展灌區(qū)經濟的必然選擇。
采用多種灌溉設計保證率給灌區(qū)規(guī)劃設計和運行管理帶來技術上的難度,解決的辦法應依水源條件不同而異。在單一水源條件下,可通過調整作物種植布局和實行作物區(qū)域種植、規(guī)模經營的方法解決,在多水源特別是開發(fā)利用地下水的條件下,應在供水保證率高的水源受益地區(qū)種植要求灌溉保證率高的作物。渠道也可以參照國外經驗,采用既適合大流量輸水,也適合較小流量輸水的形式。 3.3 實現(xiàn)水資源的合理開發(fā)和聯(lián)合運用
我國大型灌區(qū)均以河流、湖泊、水庫等為主水源,但通常并未對區(qū)內全部水資源實行有效的統(tǒng)一管理。
降雨形成的土壤水是水資源的重要賦存形式,有效利用降水是提高農田水份生產效率,解決水資源短缺的重要技術方向。除西北部年降水量小于200mm的地區(qū)外,北方大部地區(qū)屬補充灌溉農業(yè),對降水有較大的依賴性。據(jù)有關研究表明,北方地區(qū)土壤水的資源量占降水資源量的60%~70%,小麥生育期土壤水可達其全部耗水量的1/3,但多數(shù)地區(qū)土壤水并未得到充分利用。北方地區(qū)有為數(shù)不少的高揚程灌區(qū),總揚程達200~300m,運行費用高,多年來一直由地方政府給予補助或享受優(yōu)惠電價,但農民負擔仍然很重。有效利用降雨給高揚程灌區(qū)節(jié)水改造提示了新的出路。例如陜西省東雷灌區(qū)實行九級揚水,最高揚程331.7m,平均揚程214.7m,因運行費用高,有的二級泵站不能正常開機,灌溉效益也無法發(fā)揮。當?shù)剞r民針對這種情況,開始在有效利用降水,種植果樹上做文章。但是降水集中在7、8、9三個月,春季少雨,為此農民打水窖,分散集蓄雨水,降水不足時則少量利用渠水補足蓄水,形成了“渠引窖蓄”的用水模式。這種用水模式大大減少了灌溉用水量,對該類灌區(qū)節(jié)水改造方向影響深遠。
地下水是北方灌區(qū)的重要水資源,我國在井渠結合方面取得了不少經驗,地下水開發(fā)利用對大型灌區(qū)的意義并不僅僅是增加可供水量,而且能控制耕地鹽漬化,為種植結構調整提供便利的水利條件。西北地區(qū)降水少,淺層地下水主要靠灌溉補給;淺層地下水往往礦化度較高,且在垂直方向和水平方面呈不均勻分布;灌區(qū)墾殖率低,灌區(qū)內各類荒地大量分布,潛水蒸發(fā)損失大,這些因素都給西北灌區(qū)的地下水開發(fā)利用帶來多方面的特殊性。實行井渠結合是大型灌區(qū)節(jié)水改造的重要內容,但處于不同自然條件的西北大型灌區(qū),實行井渠結合的技術方案、工程布局、工程形式、管理方式等,仍有必要認真研究和總結。
3.4 骨干渠道應是渠道防滲的重點
大型灌區(qū)渠系復雜,渠線長、渠道的工程地質條件和施工條件不同,輸水損失大,以渠道防滲作為節(jié)水改造主要措施是符合實際情況的。但是渠道防滲耗資巨大,而且還普遍存在凍漲破壞的威脅,如何正確選擇渠道防滲重點是大型灌區(qū)節(jié)水改造面臨的技術決策。骨干渠道與田間渠道比較有以下特點:①骨干渠道一般按續(xù)灌方式運行,行水時間長;田間渠道一般按輪灌方式運行,行水時間短。②各級渠道的合計設計流量,田間渠道一般為骨干渠道的幾倍至十幾倍,即一級田間渠道的合計斷面遠大于一級骨干渠道的合計斷面。③比較單條渠道長度,骨干渠道較田間渠道要大得多,但比較單位灌溉面積的渠道長度,結果正好相反。由此可以看出,骨干渠道輸水損失水量一般大于田間渠道輸水損失水量,骨干渠道防滲畝均費用一般小于田間渠道防滲畝均費用。因此,從投入的有效性考慮,大型灌區(qū)的渠道防滲應以骨干渠道為重點。
渠道的功能主要是輸水、配水,但同時還要求不沖、不淤,盡可能減少洇滲對周圍農田的影響,縮短行水時間,保證行水安全等等。從這些要求上看,骨干渠道防滲也應優(yōu)先于田間渠道防滲。井渠結合灌區(qū),渠道通常都有引水補源的作用,因此田間渠道除確有必要的渠段外,一般不易采取防滲措施。
3.5 田間工程運行應與骨干工程運行相協(xié)調
大型灌區(qū)節(jié)水改造要求田間工程與骨干工程同步進行,以充分發(fā)揮改造效益。從技術上看,田間節(jié)水灌溉工程選型必須考慮田間用水過程和渠道供水過程的一致性。如前所述,大型灌區(qū)的田間渠道多以輪灌方式運行,盡管灌區(qū)灌水周期一般為15~20日,但某條田間渠道的行水時間不過1~2日。采用地面灌溉方式可以適應田間渠道的這種運行特點,但如采用噴灌、微灌,則供水過程往往難以滿足用水過程??梢酝ㄟ^修建田間調節(jié)池解決這個問題,但一是需增加投資,二是調節(jié)池的蒸發(fā)滲漏損失不容忽視,技術上、經濟上應進行論證。
北方大型灌區(qū)的田間工程,技術上應以改進地面灌溉為主要方向,有地形條件的應積極發(fā)展低壓管道輸水灌溉。農業(yè)種植結構調整要求采用噴灌、微灌等灌溉方式時,盡可能實行井渠結合,以地下水作為水源。
3.6 適度發(fā)展噴灌、微灌,支持種植結構調整。
我國農業(yè)面臨農業(yè)資源特別是水資源不足的制約,同時還面臨比較效益低和加入WTO的挑戰(zhàn),農業(yè)結構特別是種植結構的調整勢在必行。大型灌區(qū)具有較好的水利條件,而且不少都位于大中城市周圍的經濟圈、經濟帶內,進行種植結構調整既是大型灌區(qū)面臨的挑戰(zhàn),也是大型灌區(qū)發(fā)展的機遇,因此大型灌區(qū)節(jié)水改造應高度重視提高農業(yè)經濟效益和有利于發(fā)展農村經濟。噴灌、微灌是先進的灌溉方式,對經濟作物有廣泛的適用性,應適度發(fā)展。其技術上的考慮是:不應照搬國外通過修建田間調節(jié)池協(xié)調田間用水過程和渠道供水過程的作法,而應提倡合理開發(fā)利用地下水,實行井渠結合運行模式。
3.7 農藝措施是充分發(fā)揮節(jié)水改造效益的關鍵
提高降水利用率和生產效率的農藝措施主要是:以平整土地為中心的坡地整治措施,以秸稈和地膜覆蓋為重點的覆蓋保墑措施,以少耕、免耕為主的耕作保墑措施,以平衡施肥和施用抗旱劑為重點的化學調控措施,以選用抗旱品種為重點的生物節(jié)水措施,以優(yōu)化農業(yè)資源配置為主的產業(yè)化發(fā)展措施等等。大型灌區(qū)節(jié)水改造的目的是為了提高水利用率和水分生產效率,應在技術方案和技術路線中明確農藝措施的重要作用,也應對農藝措施的篩選和配套提出指導性要求。
北方大型灌區(qū)多數(shù)面臨水資源短缺的困擾,提倡非充分灌溉的呼聲很高。但是應該看到,農業(yè)技術進步已經迫使人們對充分灌溉重新認識。例如棵間蒸發(fā)被認為是作物需水量的一部分,傳統(tǒng)上對其合理性并未有過什么苛求,僅僅要求進行較好的耕作和管理。但據(jù)河北省的試驗資料,桔稈覆蓋麥田可減少35%~66%的土壤水分消耗,其中大部分為棵間蒸發(fā)減少量。顯然這種覆蓋措施并不會造成作物水分的虧缺,也不會對作物生長環(huán)境造成顯著影響。因此在決定采用非充分灌溉之前,首先應該研究農藝措施對作物需水量的影響,使充分灌溉和非充分灌溉都建立在當代科學的基礎上。
3.8 以信息化推動灌區(qū)生產服務的社會化
信息技術在大型灌區(qū)的傳統(tǒng)應用是水管理自動化和辦公自動化,顯而易見這種信息技術應用僅局限于灌區(qū)管理機構內部,并非服務于灌區(qū)社會。
基于對信息化認識的不斷深化,有些灌區(qū)已經在探索服務于灌區(qū)社會的信息化道路。例如山西省夾馬口灌區(qū)利用信息技術把農戶用水情況完全向社會公布,使農民理解節(jié)約用水和自身利益是息息相關的,收到很好的節(jié)水效益和經濟效益,也為大型灌區(qū)信息化提示了新的思路。
4. 北方大型灌區(qū)節(jié)水改造的幾項關鍵技術
北方大型灌區(qū)的具體條件不盡相同,面臨的問題有其特殊性,對節(jié)水改造技術需求有顯著差異,但其中也有一些比較具有共性的需求:
4.1 灌區(qū)水循環(huán)的模擬和評價技術
灌區(qū)引水量的減少以及渠道防滲等節(jié)水措施的廣泛采用將影響灌區(qū)水循環(huán),特別是地下水的補給和消耗將發(fā)生顯著變化,并進一步影響到土壤鹽分運動以及自然植被、人工植被的生態(tài)耗水。如何依據(jù)節(jié)水改造實施前后條件的變化比較準確地推演未來的狀況和變化趨勢,是對這項技術的基本要求。
4.2 渠道防凍漲技術
造成北方防滲渠道破壞的主要原因是凍漲,這種狀況與北方灌區(qū)普遍進行冬灌、秋澆等有直接關系。冬灌、秋澆一般定額較大,抬高了地下水位,特別是骨干渠道沿線的地下水位有時甚至高于渠底,致使凍漲量過大。國內外渠道防凍漲研究成果和成功經驗不少,技術上似乎沒有大的障礙,問題在于防凍漲措施的有效性往往和建設費用、運行費用成正比,對于發(fā)展中國家尚難以承受。北方灌區(qū)渠道防凍漲問題不宜單純依靠防凍漲措施解決,應提倡針對渠段實際情況采用綜合措施解決。例如,骨干渠道兩側地下水補給條件好,水質也較好,可以沿渠布設機井(或埋設水平排水管),將地下水提入渠中,一方面增加了可供水量,另一方面也可有效降低骨干渠道兩側的地下水位,減輕凍漲威脅,比單純排水的經濟性好。
4.3 管道輸水技術
管道輸水、配水系統(tǒng)在井灌區(qū)已有較廣泛應用,但在大型灌區(qū)除水泵進出水管道外,尚未得到真正應用。從節(jié)水改造初步規(guī)劃來看,少數(shù)具有地形條件的灌區(qū)已經注意到這項技術的應用前景。北方灌區(qū)中有為數(shù)不少的高揚程灌區(qū),運行費用很高,減少輸水損失不僅節(jié)約用水,而且減少能耗,經濟上、技術上都是可行的,應著手該項技術的開發(fā)和應用。如何根據(jù)灌區(qū)的基本條件合理規(guī)劃設計配套完善的管道輸配水系統(tǒng),開發(fā)低成本大口徑管材,解決管道輸水管理上的困難等等是對管道輸水技術的主要需求。
4.4 大規(guī)模、高精度平整土地技術
高精度平整土地是提高大型灌區(qū)田間水利用率的基礎性工作,以往用人工和推土機進行這項工作,精度不高,耕地大平小不平,致使灌水仍不夠均勻,灌水定額過大。目前提高田間水利用率的有效措施是劃小畦塊,縮短溝長,但不利于農機作業(yè)。國外降低農業(yè)生產成本,提高競爭能力的方向是擴大地塊,并同時采用激光平地,保證灌溉效率。激光平地在我國尚處于試驗階段,應該在大型灌區(qū)節(jié)水改造中推廣該項技術,這符合農業(yè)現(xiàn)代化的長遠要求。激光平地除機械、電子設備外,還應包括測量技術、規(guī)劃技術、施工技術等等。
4.5 非充分灌溉技術
非充分灌溉是北方相當一部分缺水灌區(qū)的必然選擇,但如前所述,由于農藝節(jié)水技術的進步和廣泛應用,充分灌溉和非充分灌溉界限已發(fā)生明顯變化。故這里所講的非充分灌溉,應該是在較好農藝節(jié)水措施條件下進行的灌溉。對于大型灌區(qū),普遍采用非充分灌溉的關鍵在于需要對灌溉系統(tǒng)功能重新定位,對灌區(qū)運行調度也提出嚴格要求,否則如果按照目前的工程條件和調度能力,作物水分的“短期虧缺”很可能成為“永久虧缺”。
4.6 耕地鹽漬化的控制技術
西北地區(qū)的大型灌區(qū)因降水稀少,蒸發(fā)強烈,以及排水工程不配套等原因,開灌后都不同程度存在鹽漬化問題,因此必要的排水配套措施應該是這次灌區(qū)節(jié)水改造的重要內容之一。引黃灌溉曾在60年代初期發(fā)生過鹽漬化的問題,部分灌區(qū)一度被迫停灌,此后在鹽漬化綜合治理方面積累了不少經驗,但是這些經驗在多大程度上適合于西北的干旱、半干旱條件尚缺乏分析和驗證。
4.7 灌區(qū)分析評價技術
灌區(qū)分析評價包括二方面的目的:一是對現(xiàn)狀灌排設施進行調查,總結經驗,找準問題;二是根據(jù)水資源條件、農業(yè)種植結構等變化趨勢,提出灌區(qū)節(jié)水改造的目標、標準、技術方案、技術路線、經濟技術指標、管理體制等等。灌區(qū)分析評價是灌區(qū)節(jié)水改造規(guī)劃工作的基礎,也是一項重要的前期性研究工作,但目前這項工作非常薄弱,仍停留在常規(guī)現(xiàn)場調查的水平上。
4.8 信息技術
大型灌區(qū)節(jié)水改造對信息技術的需求是明顯的,但對信息技術的定位又很不明確。信息技術不同于傳統(tǒng)的自動化技術,它除采集數(shù)據(jù)和執(zhí)行指令外,更強調信息的共享性。因此用于大型灌節(jié)水改造的信息技術將涉及信息網(wǎng)絡、信息平臺、信息倉庫、信息決策、信息服務等廣泛的領域,信息技術只有更直接地為農業(yè)生產和農村經濟服務,才能發(fā)揮提升傳統(tǒng)灌排工程系統(tǒng)的作用。
【關鍵詞】火電廠節(jié)水生產節(jié)水節(jié)水措施 節(jié)約能源水務管理
中圖分類號:TM6 文獻標識碼:A 文章編號:
一.引言
火電廠中的用水量較大,通常包括生產用水和非生產用水兩類。非生產用水包括生活用水、清潔用水、綠化用水和消防用水等,而生產用水占據(jù)火電廠用水總量的95%,是實施節(jié)約水資源的主要控制內容。火電廠的生產用水用包括循環(huán)冷卻水、除灰用水、工業(yè)冷卻用水和鍋爐補給水以及用于媒沖洗的其他耗水,通過對水資源的循環(huán)利用,做好用水的回收工作和再利用工作,加強用水監(jiān)視和用水管理,來實現(xiàn)生產節(jié)水的目的。
二.火電廠生產用水分類。
1.循環(huán)冷卻用水。采用自然通風濕式冷卻塔的火電機組的循環(huán)冷卻用水使用在循環(huán)冷卻系統(tǒng)中,由于部分電廠采用的是機械通風濕式冷卻塔,造成水份蒸發(fā)量較大,其排污損失和風吹損失約占生產用水的70%左右,形成了循環(huán)冷卻火電廠生產用水的主要部分。
2.除灰(渣)用水。國家電力公司的全資以及控股火電廠內,約有30%的火電廠安裝的是干式除灰系統(tǒng),而其他的火電廠采用的為水力除灰系統(tǒng)?;痣姀S采用火力除灰,水灰比少于5:1的高濃度輸灰占據(jù)火電廠的25%左右。
3.工業(yè)冷卻水?;痣姀S的工業(yè)冷卻用水是指在除開凝汽器之外的主機或者是輔機中所需要使用的表面式冷卻器的用水,包含轉動機械軸承的冷卻水和空調用水等。
4.鍋爐補給水和化學自用水。根據(jù)有關規(guī)定,鍋爐補水率通常都控制在低于鍋爐蒸發(fā)量2%的范圍內,一般的火電廠都可以達到此標準,部分火電廠的全年平均補水率超過5%和8%。
5.其他用水。主要包括用于輸媒系統(tǒng)的降塵沖洗用水以及采暖系統(tǒng)用水等。
三.火電廠生產用水消耗。
火電廠的水在使用的過程中,會產生部分可測定,部分無法測定的大量損耗?;痣姀S的生產用水消耗是用于發(fā)電生產過程中的新鮮水取水量,其主要是過程中的蒸發(fā)損失,其次包含用于灰、渣等固體物體的攜帶以及泄漏損壞。蒸發(fā)損失中最主要的是冷卻塔中的循環(huán)冷卻水的蒸發(fā)損失,同時由于此部分水量消耗無法直接測定,造成節(jié)水控制較為復雜。
火電廠的用水和排水較多,用水系統(tǒng)復雜,在目前的水平衡實驗中,無法準確的計算出系統(tǒng)所有的耗水量。即使是在保證計量儀器準確的條件下,能準確計算全年的平均發(fā)電用水量,但又有發(fā)電用水量隨著機組負荷以及環(huán)境氣候的影響而發(fā)生變化,造成無法計算循環(huán)水的蒸發(fā)損失總量。但由于蒸發(fā)損失量占據(jù)較多耗水量,如何實現(xiàn)對蒸發(fā)損失耗水量的控制是實現(xiàn)節(jié)水的途徑。
四.火電廠節(jié)水的技術措施。
1.提高濃縮倍率。
濃縮倍率是干除灰和水力除灰等循環(huán)冷卻火電廠的核心參數(shù),同時也是決定著火電廠用水耗能高低的主要參數(shù)。在干除灰火電廠中,由于沒有高含鹽廢水的受納體,所以更加需要濃縮倍率。從用水節(jié)約的角度來說,需要將濃縮倍率提高到5以上。
2.高濃度沖灰。
在水力除灰的火電廠中,其中一項關鍵的控制指標就是灰漿中的灰水比,水力沖灰系統(tǒng)是導致火電廠水耗高的主要系統(tǒng),其容量稍微略低于循環(huán)水系統(tǒng),這也是進行節(jié)水控制的關鍵所在。
水力除灰電廠的除灰系統(tǒng)基本上都需要使用各種廢水,其中也包括回用成本很高的高含鹽量廢水。如果循環(huán)水排污水、再生廢水等具有高含鹽量廢水的不回收,那水力除灰電廠的干除灰在發(fā)電的用水耗能上不存在明顯差距,其包含三個要點:
(1)干除灰只使用循環(huán)水排污水和高含鹽量的廢水來進行沖灰,而其他省下了的低含鹽量的廢水則用來使用到其他對水質要求較高的場合。
(2)灰水比要適當提高。提高灰水比,能在一定程度上提高高含鹽量廢水的比例,減少因為補充而耗費的格外廢水。
(3)保持灰渣系統(tǒng)的補水量和循環(huán)水系統(tǒng)中的排污水量相一致。根據(jù)渣系統(tǒng)和灰系統(tǒng)的補水量,綜合考慮水質、凝汽器等因素后,盡量提高循環(huán)水系統(tǒng)的濃縮倍率,減少產生過剩的高鹽廢水。
3.提高回用廢水的有效性。
根據(jù)廢水水質和水量進行合理分配,減少回用廢水的處理環(huán)境,降低廢水在回用過程中的使用成本,其核心要求是利用最低使用成本實現(xiàn)廢水的最大效益。
4.優(yōu)化水汽系統(tǒng)。
由于水汽系統(tǒng)中用水是除鹽水,其制水成本很高,因此實現(xiàn)水汽系統(tǒng)優(yōu)化,減少除鹽水用量能很好的實現(xiàn)節(jié)水收益。優(yōu)化水汽系統(tǒng)是要求在技術條件允許的情況下,采取給鍋爐給水加氧處理,或者是減少鍋爐的排污量,減小除氧器的開度,實現(xiàn)降低損耗,減少化學藥劑使用,減少酸堿廢液的產出量和再生次數(shù),達到節(jié)水節(jié)能的效果。優(yōu)化轉動設備冷卻水,加強對運轉設備的運行管理,做到開機才供水,停機立即停水的要求,杜絕水長流的現(xiàn)象。
5.節(jié)水技術新工藝使用。
超濾技術的系統(tǒng)簡單,水質較為穩(wěn)定,通過預過濾和超濾后,其SDI指數(shù)通常都低于3,能有效實現(xiàn)節(jié)水。
曝氣生物濾池技術是在70年代產生歐洲的節(jié)水技術,目前技術較為成熟,其處理負荷較高,能保持較好的出水水質,同時具有占地面積小的特點,應用范圍較為廣泛,通過對BAF工藝的使用,將污水中的氨氮去除率提高到90%以上,對污水的深度處理和回用具有極大意義。
五.火電廠生產節(jié)水的管理措施。
1.火電廠成立節(jié)能監(jiān)督控制小組,組長為總工程師擔任,并設置水務管理的領導小組,負責協(xié)調、管理和監(jiān)督所有的水務工作。依靠先進的科學技術,合理優(yōu)化制水工藝,提高設備運行的工作狀態(tài)和運行方式,加強對廢水的回用,減少發(fā)電的用水耗量。水務管理小組定期召開檢查會議,對執(zhí)行情況進行檢查,同時對水資源的利用技術和方法進行宣傳教育,通過開設水務管理專欄的形式,加大用水節(jié)水宣傳力度,制定一定的獎懲措施,制止水資源浪費行為,鼓勵節(jié)水用水,提高全員參與的程度。開展水務管理知識講座,提高電廠人員的節(jié)水意識和節(jié)水措施,加強節(jié)水方法的教育,在保持化學水處理專業(yè)生產人員的高制水水平的情況下,要強化生產人員的水務管理意識。
2.制定火電廠的水務管理制度。在收集歷史資料和現(xiàn)有的生產情況信息的情況下,編制全廠的水用戶流程圖、分布圖、水量平衡圖,結合實際使用情況,對各單位下達節(jié)水控制目標,根據(jù)用戶的用水狀況,組織定期進行考核。
3.定期進行水儀表的校正,保障用水計量的準確性。對水表進行定期校正,尤其是對于淡水泵站的關口水表,要加強檢查力度,保證計量的可靠性和準確度。
六.結束語。
火電廠生產節(jié)水是一項綜合性的工作,要根據(jù)程序循序漸進的實施。生產節(jié)水的關鍵技術措施就是合理控制濃縮倍率、提高沖灰系統(tǒng)中的灰水比、優(yōu)化水汽系統(tǒng)、加強廢水的綜合利用,通過新型技術的應用,提高節(jié)水效果。
參考文獻
[1] 熊莉XIONG Li 火電廠節(jié)水的一項有效措施——介紹廢水回收與一水多用 [期刊論文] 《江西能源》2006年3期
[2] 倪定 葛能強 發(fā)電企業(yè)的工業(yè)廢水零排放工程 [期刊論文] 《電力設備》 2005年1期
[3] 劉宏宇 孫慧娟 呂鳳鳴 曹汝光 烏蘭浩特熱電廠節(jié)水技術淺談 [期刊論文] 《中國電力教育》 2005年z1期
[4] 楊志行 劉子烈 富學斌 許志銘 孫清民Yang Zhihang Liu Zilie Fu Xuebin Xu Zhiming Sun Qingmin火電廠用水測試及節(jié)水管理 [期刊論文] 《環(huán)境科學與管理》 2013年2期
[5] 陸可烽 廣西電力有限公司制訂火電廠節(jié)水"十五"規(guī)劃和節(jié)油"十五"規(guī)劃 [期刊論文] 《廣西節(jié)能》2001年2期
論文關鍵詞:低揚程滴灌,節(jié)水灌溉技術,運行費低,效益好,局部灌溉
1、綜合說明
31團12連棉花低揚程滴灌工程為2008年度31團農業(yè)綜合開發(fā)棉花基地建設項目之一,是低揚程滴灌示范項目工程。低揚程滴灌就是灌溉水經過首部低揚程水泵加壓,將水輸送到田間管網(wǎng),再通過棉花膜下滴灌帶上的滴水器,以滴流方式,將水灌到棉花根部土壤中的一項節(jié)水灌溉技術。該技術通過加大管網(wǎng)管徑來減少管網(wǎng)沿程水頭損失和在首部過濾系統(tǒng)中僅設置魚雷式網(wǎng)式過濾器來降低局部水頭損失等方式使整個棉花滴灌系統(tǒng)設計中總水頭損失較小而采用低揚程、小功率、大流量的水泵從而達到省電,從而降低運行費,同時通過選用壓力等級較低的UPVC及PE管材和管件來節(jié)省投資。該技術除有節(jié)水、節(jié)肥、節(jié)勞力、效率高外,還具有造價及運行成本較低等特點。同時能夠減輕病蟲害,降低棉花生產成本,提高棉花的產量和品質,該技術操作簡單,實用性強,灌溉效果好,增產作用顯著效益好,易被廣大農戶所接受,其經濟效益,社會效益十分顯著。
2、棉花低揚程滴灌規(guī)劃設計
31團12連棉花低揚程滴灌工程設計凈總面積3247.8畝?,F(xiàn)有條田、渠、林、路及配電線路已配套,設計根據(jù)現(xiàn)狀,結合水源、氣象、地形、土壤作物等自然條件來進行系統(tǒng)規(guī)劃、滴灌設計及首部設備選取、系統(tǒng)保護和控制、調節(jié)及排水設計等四個方面的設計工作,具體設計特點如下:
2.1系統(tǒng)規(guī)劃
根據(jù)條田、道路、林帶現(xiàn)實狀況,綜合考慮各種因素,合理選擇首部沉淀池的位置。根據(jù)滴灌設計工程處的基礎數(shù)據(jù)和微灌技術規(guī)范規(guī)定的設計技術要求,來確定每個系統(tǒng)灌溉控制面積。本設計的3247.8畝規(guī)劃為一個首部,四臺水泵,每臺水泵均單獨控制一個灌溉系統(tǒng)。水泵一控制面積為803.2畝;水泵二控制面積為856.8畝;水泵三控制面積為731.0畝;水泵四控制面積為856.8畝。
2.2滴灌設計
(1)滴灌帶選型
根據(jù)項目區(qū)種植結構、土壤質地,同時考慮鋪設、回收等施工、使用管理方便的要求,本工程選用1年1用的單翼迷宮式滴灌帶。滴灌帶的型號為300-3.2L/h,壓力等級為0.10Mpa,滴孔間距0.3米,公稱流量3.2L/h,流量公式q=0.8041h0.60。
(2)主要技術參數(shù)
設計日耗水強度Ea=6.7mm/d
設計土壤濕潤比p=59.3%
設計灌水均勻度Ca≥0.85
灌溉水利用系數(shù)η=0.9
設計系統(tǒng)日工作小時數(shù)h=20h。
計劃濕潤土層深度Z=50cm
設計灌水定額m=25.94mm(17.3m3/畝)
灌水周期T=3.5d
設計一次灌水延續(xù)時間t=3.7h
(3)滴灌方式及設計方案
考慮到多條田輪灌灌溉方式具有以下缺點:①運行管理極不方便。開關閥門的管理人員要來回跑多個條田,費時費力,功效較低。②水、電費計算復雜。這種水、電按田面積均攤方式農戶接受不了,農戶為水、電費扯皮的事情時有發(fā)生。③無法滿足農戶施肥要求。而單條田輪灌方式可以避免上述缺點,故該輪灌灌溉方式深受廣大農戶和建設管理單位歡迎。因此,本項目設計采用單條田輪灌方式論文怎么寫。
設計方案采用四級管網(wǎng)控制灌溉方式,即主干管+分干管+支管+毛管方式。具體見下:
滴灌首部設沉淀池、水泵、過濾及施肥系統(tǒng)和泵房,田間管道分主干管、分干管、支管、滴灌帶四級,主干管順條田短邊布置,分干管垂直主干管(順條田長邊布置),主干管與分干管之間呈“E”字型布置;支管垂直分干管布置,滴灌帶垂直支管(平行條田)布置,支管與分干管、滴灌帶和支管之間呈“豐”字型布置。干管、分干管埋于地下,支管、滴灌帶全部鋪設于地面。
(4)水頭損失計算和管網(wǎng)管徑確定
根據(jù)管網(wǎng)規(guī)劃方案,在田間布置管線效益好,然后根據(jù)條田的實際情況進行輪灌組的劃分,找出最不利情況,根據(jù)微灌技術規(guī)范的相關規(guī)定和最不利點毛管進水口的壓力要求,采用多孔管道沿程水頭損失公式計算出支管水損,然后根據(jù)管道沿程水頭損失公式計算干管和分干管水損。為了降低管網(wǎng)的水頭損失,設計中采用壓力等級低,管徑大的管材作為設計的各級管網(wǎng)。
(5)水泵選擇
通過計算,求出系統(tǒng)的總水損和總流量,根據(jù)系統(tǒng)對流量和水損的要求,查有關水泵選型資料,確定水泵型號。設計水泵采用臥式節(jié)能型單級單吸直聯(lián)式ISW200/235-18.5/4(Z)型離心泵,其性能為揚程H=20-15.6m,流量Q=196-336.4m3/h,配套功率N=18.5kw。
(6)水質處理設計
棉花灌溉水通過沉淀池進水口的濾網(wǎng)式攔污柵和池中的級配礫石來過濾藻類和其他有機質;通過沉淀池來沉淀粒徑≥0.06mm的砂粒;最后用網(wǎng)式過濾器濾除灌溉水中非常細微的砂粒。
(7)首部沉淀池設計及過濾設備選取
設計中沉淀池取池底長為30m,寬度為4m,深度為1.8m,邊坡系數(shù)為1:1.75的梯形混凝土預制板池。作用是解決粒徑≥0.06mm的砂粒問題。
魚雷式網(wǎng)式過濾器采用濾網(wǎng)規(guī)格為250目,流量280m3/h。目的是在能滿足設計要求的前提下,減少局部水損,從而降低滴灌系統(tǒng)的運行費。
2.3系統(tǒng)保護設計
(1)首部保護設計
在臥式離水泵進出口設置閘閥,方便水泵系統(tǒng)的運行和管理,同時方便在灌溉季節(jié)水泵維修和更換;在水泵出水管路上安裝逆止閥和進、排氣閥,保障水泵正常運行。
(2)管網(wǎng)保護設計
為了防止在冬天停灌季節(jié)造成管材的損壞,設計時將地埋管網(wǎng)設計埋深在凍層以下;在干管的三通、彎頭等處設置鎮(zhèn)墩。
2.4控制、調節(jié)和排水設計
為方便管理、沖洗和維修管道,在分干管的首端設置閘閥井和閘閥;在分干管的末端設計滲水井;在支管的進水口處設置球閥。為使各滴灌帶進口壓力平衡,滴灌帶和支管之間采用調壓穩(wěn)流三通連接。為使干管便于排水,干管按水流方向設1/2000的縱坡。
3、結語
低揚程滴灌是一種新型的低壓節(jié)水灌溉技術,它是將農作物所需要的水肥通過田間管網(wǎng)和滴管帶上的灌水器,直接、準確地輸入到作物根部附近的土壤中,濕潤作物根系部分的土壤效益好,因此又稱局部灌溉。新疆屬于干旱缺水地區(qū),高新節(jié)水農業(yè)技術的推廣與應用是農業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。為此,本著“以農業(yè)為本,降低造價,便于操作,提高收益”的宗旨,本人與31團農業(yè)科研人員一起研制成功了低揚程滴灌節(jié)水技術并應用于實踐——31團12連開發(fā)區(qū)棉花低壓滴灌工程經過三年的運行,工程運行工況良好,節(jié)水26.3%,增產30.0%,本工程的畝運行費僅為71.4元/畝,年總費用也只有106.5元/畝,灌溉水利用率達到0.95以上,節(jié)水增效效益明顯,深受廣大用戶厚愛,具有良好發(fā)展前景。
參考文獻:
【1】《節(jié)水灌溉技術規(guī)范》SL207-98;
【2】《微灌工程技術規(guī)范》SL103-95;
【3】《噴灌與微灌工程技術管理規(guī)程》SL236-99;
【4】主編新疆《滴灌》;
【5】傅琳等主編《微灌工程技術指南》;
【6】楊綠喬等主編《塑料管道工程設計與施工》。
節(jié)約用水數(shù)學小論文論文關鍵詞:節(jié)約用水 關愛水 珍惜水 永恒主題
論文摘要:地處黃河三角洲的東營市是一個淡水資源相對匱乏的地區(qū),黃河水資源是主要的可供淡水資源。隨著工業(yè)化進程的加快和黃河三角洲開發(fā)戰(zhàn)略的實施,更加劇了水資源的供需不平衡狀態(tài)。加強水資源統(tǒng)一管理,合理開發(fā)利用,全面加強節(jié)水管理,有效治理水污染社會經濟發(fā)展的重要任務。為此,加強城市工業(yè)節(jié)水、農業(yè)節(jié)水灌溉和水污染防治勢在必行;如何有效地實施節(jié)水措施,提高水資源利用率,治理水污染已成為東營社會經濟發(fā)展的核心問題。
2010年,“世界水日”和“中國水周”主題分別是“衛(wèi)生用水”和“加強節(jié)約和保護,實現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用”??粗@樣的主題,我們不禁想起那句警世名言:如果我們不珍惜寶貴的水資源,那么地球上最后的一滴水很有可能就是我們的眼淚!在此,筆者結合三角洲地區(qū)水資源現(xiàn)狀,呼吁人們從自身做起,珍惜水、關愛水、重視水、節(jié)約水,保障水資源的可持續(xù)利用,努力促進事業(yè)發(fā)展、生活提高、環(huán)境改善。節(jié)約用水,合理利用水資源,治理水污染,保護生態(tài)平衡,是造福千秋萬代的主題,是永恒的主題。
一、水是不可代替的特殊資源
水是人類賴以生存和發(fā)展的重要資源之一,是不可缺少、不可代替的特殊資源。沒有水就沒有生命,就沒有文明的進步、經濟的發(fā)展和社會的穩(wěn)定。世界上的水資源是有限的,經濟和社會的發(fā)展必須與水的供應相適應,不能無限制地采水用水,不能超越水資源的承載能力。隨著黃河三角洲大開發(fā)戰(zhàn)略的實施,工業(yè)化進程的加快、人口的不斷增長和經濟的不斷發(fā)展,淡水資源的需求量不斷增加;同時,由于不合理的利用和水污染的加劇,本來短缺的淡水資源日益緊張。
二、節(jié)水工作存在的主要問題
一是節(jié)水機制不夠理順、理論不夠清晰、指導思想不明確。要針對我市水資源短缺的具體情況,形成建設節(jié)水防污型強市的理論,科學地指導節(jié)水工作。
二是節(jié)水目標不夠明確。節(jié)水目標要定在水資源總量供需平衡的范圍內,應以區(qū)域水資源的供需平衡為基礎,與開源相協(xié)調,確保水資源的高效利用。
三是工作重點不夠突出。從水的需求來看,生活和生產用水都在抓節(jié)水,但目前重點不夠突出。生產用水應以行業(yè)萬元生產總值用水定額為綱,逐步與國際接軌,促進產業(yè)結構調整;生活,尤其是城市生活用水應向國際節(jié)水型國家看齊;生態(tài)用水也應該節(jié)水,主要是系統(tǒng)規(guī)劃,狠抓用水后的生態(tài)系統(tǒng)改善效益。
四是管理體制不夠有力。節(jié)水應該是地域、流域和行業(yè)提高用水總效率的統(tǒng)一體,應該有權威機構在統(tǒng)一的法規(guī)和政策指導下,互相配合、相互銜接、互為補充、優(yōu)化配置,才能實現(xiàn)用水總效率的科學提高。
總之,節(jié)水工作最主要的是解決機制問題。沒有好的機制,節(jié)水工作只是口號,不會有實質性的進展。節(jié)約用水涉及各行各業(yè),千家萬戶,需要在強有力的政策法規(guī)和機制的約束下與廣大用水戶的積極自覺行動相結合,才可能全面開創(chuàng)節(jié)水工作的新局面。
三、節(jié)水應適應社會經濟發(fā)展要求
節(jié)水是確保水資源合理利用、經濟社會快速發(fā)展、人與自然和諧相處的必然要求,也是全面建設節(jié)水型社會,促進生態(tài)平衡的先決條件。通過節(jié)水工作的良好運行,進一步處理好人和水的關系,實現(xiàn)水資源的高效利用、合理配置和有效保護,實現(xiàn)區(qū)域經濟社會和生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展。節(jié)水用水應在效率、效益和可持續(xù)利用上做文章。效率的含義是降低單位實物產出的水資源消耗量,效益是提高單位水資源消耗的價值量,可持續(xù)是水資源利用不以犧牲生態(tài)環(huán)境為代價。一是水資源利用的高效率,建立節(jié)水型農業(yè)、節(jié)水型工業(yè)和節(jié)水型城市。采取工程、經濟、技術、行政措施,減少水資源開發(fā)利用各個環(huán)節(jié)的損失和浪費;二是資源配置的高效益,構建節(jié)水型經濟。非農產業(yè)的用水效益大大高于農業(yè),低耗水產業(yè)的用水效益高于高耗水產業(yè),經濟作物的用水效益高于種植業(yè),這要求通過結構調整優(yōu)化配置水資源,將水從低效益用途配置到高效益領域,提高單位水資源消耗的經濟產出;三是社會與經濟發(fā)展與水資源承載能力相適應,實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。四是統(tǒng)籌規(guī)劃、合理布局和精心管理,協(xié)調好生活、生產和生態(tài)用水的關系,優(yōu)先保障生態(tài)環(huán)境用水。將農業(yè)、工業(yè)的結構布局和城市人口的發(fā)展規(guī)??刂圃谒Y源承載能力范圍之內。實現(xiàn)高效率、可持續(xù)發(fā)展。
四、發(fā)揮節(jié)水潛力促進節(jié)水工作高效運行
目前,我們應當充分認識到用水效率較低,水資源配置不盡合理,節(jié)水效益低下的實際和嚴重的水資源浪費現(xiàn)象,從源頭上查找癥結,做好節(jié)水工作潛力很大。
(一)用水效率較低。我國經濟社會發(fā)展一直走的是粗放性利用資源的模式。在用水方面,普遍存在用水浪費和利用效率不高的弊端。據(jù)有關資料顯示,我國萬元GDP用水量為680立方米,是世界平均水平的4倍,是美國的8倍。具體到農業(yè)、工業(yè)、城鎮(zhèn)生活用水的情況是:農業(yè)用水絕大部分為農田灌溉用水,主要由各類水利工程供水,形成分布于全國的大、中、小型灌區(qū)。農業(yè)灌區(qū)用水利用率只有40%左右,部分地區(qū)灌溉單位用水量偏高,仍存在大水漫灌現(xiàn)象,而發(fā)達國家農業(yè)用水利用率可達70%~80%以上。工業(yè)用水重復利用率不到55%(含鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)),而發(fā)達國家則為75%~85%,我國工業(yè)萬元產值用水量91立方米,萬元GDP用水量331立方米,是發(fā)達國家的5~10倍。城鎮(zhèn)生活用水一是供水跑、冒、滴、漏現(xiàn)象相當嚴重,城市供水漏失率為9%以上;有的城市供水漏失率高達12%以上;因此,節(jié)水潛力巨大。
(二)治理水污染。污水處理回用是節(jié)水的一條重要途徑。加強污水處理廠改擴建工程建設,提高污水的重復利用率,城市污水再生處理水平將會有較大提高。回用量將進一步增大。
(三)利用微咸水和海水替代一部分淡水是沿海地區(qū)節(jié)約淡水的一條重要措施。隨著經濟社會的發(fā)展和淡水資源供應緊張,海水淡化、直接利用海水替代沖廁、冷卻水等利用海水事業(yè)也得到一定的發(fā)展。
五、節(jié)水措施
(一)提高全民節(jié)水意識
充分利用一切宣傳形式,大力宣傳節(jié)約用水的方針、政策、法規(guī)和科學知識,增強全社會的節(jié)水意識。建立健全節(jié)水工作的社會監(jiān)督體系,多形式、多層次組織社會公眾參與節(jié)水工作。充分發(fā)揮新聞媒體的輿論監(jiān)督作用,樹立節(jié)水光榮的社會風尚。節(jié)水工作要與需水和開源相配合,協(xié)調生產、生活和生態(tài)用水,共同建立安全可靠的水資源供給與節(jié)水型經濟社會發(fā)展保障體系,達到區(qū)域水資源供需的基本平衡。在社會與經濟發(fā)展的總體規(guī)劃、城市規(guī)劃和建設重大項目都必須考慮水資源條件,要附水資源和節(jié)約用水的專項規(guī)劃或論證,以水定規(guī)模,以水定產。在缺水地區(qū)要妥善布局城鎮(zhèn)建設,嚴格限制高耗水工業(yè)和農作物的發(fā)展,嚴禁引進高耗水、高污染工業(yè)項目。建立健全節(jié)水管理體系、法制體系和技術推廣服務體系,建立起適應社會主義市場經濟體制的節(jié)水運行機制和節(jié)水產業(yè),確保全民節(jié)水意識的提高。
(二)健全節(jié)水法規(guī)體系
依據(jù)《中華人民共和國水法》等法規(guī)。制定明確的有利于節(jié)水事業(yè)和節(jié)水產業(yè)發(fā)展的制度和政策。同時節(jié)水主管部門也應與有關部門會商,制定一些有利于促進節(jié)水發(fā)展的優(yōu)惠規(guī)定,強化節(jié)水治污措施,鼓勵廢水利用,促進節(jié)水工作的健康發(fā)展。
(三)加強節(jié)水工作的領導
應當切實節(jié)水工作的領導,實行行政首長負責制。調動全社會的力量,實行全民節(jié)水。各級各部門都要建立相應的節(jié)水機制,明確職責分工,強化職能,明確措施和責任人,定期部署、協(xié)調、監(jiān)督和檢查推動各部門、各行業(yè)的節(jié)水工作。應重點對高耗水、高污染行業(yè)進行監(jiān)督和考核,將節(jié)水措施落在實處。
(四)建立健全節(jié)水管理制度
全面推行計劃用水制度。各級水行政主管部門應會同有關供水部門,根據(jù)水資源統(tǒng)一規(guī)劃和水的供求計劃,編制供水計劃,報同級計劃主管部門批準,下達執(zhí)行。實行區(qū)域和流域總量控制、定額供水。
(五)合理提高供水價格促進節(jié)水