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给排水工程对城市水资源可持续利用影响

作者

张乐乐

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引言

在全球城市化进程加速与水资源短缺危机并存的背景下,城市水资源可持续利用已成为生态文明建设的核心议题。我国城市面临人均水资源占有量不足、供需矛盾突出、水环境污染等多重挑战,而给排水工程作为城市水系统的关键环节,其技术水平与管理效能直接影响水资源的开发、利用与保护。

、城市给排水工程现状分析

1.1 城市供水工程现状

在水源开发与利用方面,我国多数城市面临着严峻挑战。部分北方城市长期依赖地下水开采,过度抽取导致地下水位下降,引发地面沉降等地质灾害,如华北平原部分地区,因地下水超采致使地表出现不同程度塌陷。地表水水源污染问题突出,工业废水与生活污水的排放,使得河流、湖泊水质恶化,可利用水源减少。供水设施与技术层面,许多城市的水厂设备老化,净水工艺难以满足高标准水质要求。老旧输配水管网更是问题频发。供水管理方面,定价机制缺乏灵活性,阶梯水价在部分地区未能有效落实,难以发挥价格杠杆对节水的激励作用。

1.2 城市排水工程现状

在排水体制方面,排水管网采用分流制和合流制排水体制相结合的方式,城市部分老城区的排水系统为合流制排水体制,到了雨季往往会有污水和雨水一同溢出造成污水厂处理负荷不均匀,而形成超出处理能力的污水未经处理直接排放进入水体,致使水环境遭到污染。即使在分流制排水区,也因为管网不完善,管线老化,年久破损等原因致使排水不畅的问题时常发生,更加剧城市内涝的可能性。

二、给排水工程对城市水资源可持续利用的影响

2.1 保障城市供水安全

城市供水保障最重要的防线是给水排水工程施工质量。在城市现代化供水过程中,为了减少单一水源城市供水方式,引入了多水源合理联合调度形式。此外,在城市供水工程内通过设置净水处理设施对所用饮用水水源进行前期控制,有效预防污染源的发生。有部分城市引入了臭氧-活性炭深度水处理的方式,将受到污染的地表水进行净化处理,得到符合国家生活用水水质标准的给水出厂水。城市供水智能调度系统对供水城市不同时段、不同区域的需求用水量进行动态处理,防止因供水压低于居民取水水压和因供水量大于用户需求造成流量过大的因素影响用户的正常生活,对城市供水稳定性与安全性进行全面保障。

2.2 促进水资源循环利用

给排水工程是促进水资源循环再生利用的重要途径之一。污水厂是水资源再生利用的主要站点,通过对污水经过物理、化学及生化处理工艺将其转化为可再次利用的中水,我国一些城市也进行污水再生的尝试,如北京的清河污水厂将污水厂再生中水用于下游公园的园林景观补水与道路洒水,节约了部分新鲜水的消耗量。雨水利用集水系统是给排水工程的辅助延伸,通过蓄水池、雨水花园等贮存雨水,经过简单的处理后用于绿地浇洒、洗车等,以促进水资源的更高效利用,维护城市水资源的循环利用。

2.3 水资源浪费与不合理开发

虽然水资源利用是给排水工程建设带来的积极效应,但是由于给排水工程带来的问题导致严重了对水资源的浪费与不合理的开发。供水工程建设中管网漏损是导致水资源浪费的最主要方面,我国很多城市的供水管网老化问题严重,大量优质的水资源在传输过程中就白白浪费了。用水计量设施的落后,导致用户无法直观的进行用水量的测算,用户节水意识淡薄,城市日常生活和工业生产中浪费水的现象大量存在。

2.4 生态环境破坏

给水排水工程的不当建设和运行破坏了生态环境。在排水工程方面,合流制排水体制雨季污染混合污水排放,形成河流、湖泊等水体富营养化,造成破坏水生态系统平衡。在城市排水工程建设过程中对自然水系的侵占和改造,如湿地填埋、河道裁弯取直,破坏了天然的雨水调蓄作用以及生物生存空间,将提高城市内涝发生概率以及生物资源多样性锐减。在污水处理过程中产生的污泥如果处置不当,也将造成水体的土壤和地下水污染,对生态环境造成破坏,从而对城市的水源等水资源可持续利用的生态基础造成影响。

三、优化给排水工程可持续利用的策略

3.1 技术创新策略

供排水技术创新。加强供水管网漏损检测、控制等智能传感、物联网技术应用,精准快速定位查漏损点并利用非开挖修复技术快速抢修修复管网破损等提高管网漏损控制能力。开展新型膜分离、纳米净化等新技术,增强水厂对复杂污染水源的水质控制保障能力。探索高效生物脱氮除磷技术等解决水体富营养化问题技术;推行分布型污水收集净化系统,应用与老旧城区和分散区域等提高污水收集、处理水平。

3.2 管理模式优化策略

给排水管理工作应健全精细化用水计量体系,大力推广节水智能化水表建设,实行用水实时采集、动态分析,并为落实阶梯水价和超定额累进加价制度提供大数据支撑;推行合同节水管理模式,积极倡导社会化专业节水服务机构参与城市节水项目,通过市场化的运营手段提升节水效能;排水管理方面,健全排水许可的动态监管机制,运用大数据分析企业排水规律,对症下药进行精准执法,推行排水设施厂-网-河一体化运维管理模式,通过打破行业间的瓶颈和障碍,形成各部门数据共享的朋友圈,实现排水设施的良性高效运转;建立城市水资源智慧管理平台,整合供水、排水、污水处理相关数据,动态监测城市水资源量与质,实现水资源的有效科学调度和优化配置。

3.3 水资源循环利用政策

健全促进水资源循环利用政策,对企业利用再生水减免税收、实施财政补贴,增强再生水的市场优势。出台给排水技术奖励性政策,设立科技创新专项资金,吸引社会资本。在立法方面修订完善《城市供水条例》《城镇排水与污水处理条例》,落实管网漏损控制目标和控制责任,加大对于排污违规行为的处罚力度。制定相关法规促进跨区域水资源保护以及水资源调配协调规划,统筹流域及上下游城市的矛盾。鼓励民众参与制定有关法规,使民众享有对给排水建设、供水管理工作的知情权、参与权和监督权,形成良好的给排水工程可持续发展的社会环境。

结语

本研究系统剖析给排水工程对城市水资源可持续利用的双重影响,证实其既是保障城市水安全的关键,也是引发资源浪费与生态问题的诱因。通过提出技术创新、管理优化与政策完善的协同策略,为破解城市水困境提供可行方案。随着新技术深度应用与政策体系持续完善,给排水工程将在推动城市水资源高效循环、实现人水和谐共生中发挥更重要作用。

参考文献

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[2] 李英杰. 探究城市给排水工程中如何实现一体化有效管理[J]. 水上安全,2023,(11):19-21.