高校非常規水資源優化利用

王 佳，管 子，遲藝俠，葛文生

(河海大學文天學院，安徽馬鞍山 243000)

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高校非常規水資源優化利用

王 佳，管 子，遲藝俠，葛文生

(河海大學文天學院，安徽馬鞍山 243000)

為推進節水型校園的建設，以河海大學文天學院為例，對高校非常規水資源優化利用情況進行了調查。結果表明：高校水資源利用存在較大弊端，用水管理模式不完善等是導致高校水資源不合理利用的原因。結合高?，F有水資源利用現狀提出了高效節水的合理建議。

節水；非常規水資源；優化利用；雨水；再生水

非常規水資源區別于一般意義上的地表水、地下水源，包括污水處理回用水、礦井水、雨水、洪水、海水等，其特點是經過處理后可以被利用，也可稱之為非傳統水源、代替水源或者其他水源[1-2]。在水資源短缺的背景下，非常規水資源的開發利用受到極大的重視，成為區域水資源開發利用的重要途徑及區域水資源配置工作中的重要組成部分。2015年“中央一號”文件提出，集中力量加快建設一批重大引調水工程、重點水源工程、江河湖泊治理骨干工程及節水供水重大水利工程建設的征地補償、耕地占補平衡實行與鐵路等國家重大基礎設施項目同等政策。加快大中型灌區續建配套與節水改造，加快推進現代灌區建設，加強小型農田水利基礎設施建設[3]。再生水利用是節水治污的重要措施之一，截至2015年底，全國城市污水處理率達到91%[4-5]，污水處理回用系統的日益完善、工藝的提高、處理回用成本的降低，使其成為穩定的第二水源。但污水處理及回收利用在運營管理方面仍存在諸多問題。整體來看，非常規水資源的開發利用進程迅速，但發展不均衡，在具體實踐中，還需要結合區域實際情況，尋求合理的開發利用途徑，建立完善的保障體系。筆者結合河海大學文天學院當前存在的非常規水資源利用問題，在分析區域非常規水資源開發利用現狀的基礎上，對非常規水資源開發利用潛力進行分析，探討了基于非常規水資源開發利用的區域水資源配置及開發利用途徑和保障措施。

1 高校非常規水資源特點

隨著高校規模的擴大以及師生人數的增加，用水需求量也相應的呈遞增趨勢。以河海大學文天學院為例，筆者采用調查問卷的方式，調查分析了高校學生對非常規水資源的認知情況。共發放500份問卷，回收435份，回收率為87%，具有一定的客觀實在性。問卷調查設計見表1。由表1可知，在關注于開發利用高校非常規水資源時，還應加強對高校非常規水資源開發利用的宣傳力度，使學生養成節水習慣，充分認識非常規水資源開發利用的重要性。

表1 高校學生對非常規水資源認識情況調查結果

Table 1 The cognition of university students on the unconventional water resources

問卷項目Questionnaireitems選項Options比例Proportion∥%概念和組成僅僅知道55Conceptandcomposition從未聽說40一知半解5利用的必要性必要73Necessityofutilization無所謂27利用的類型回收利用雨水較好60Typeutilization回收利用污水較好35利用的方向Usedirection其他5

注：利用的方向中90%以上的學生認為非常規水資源應用于綠化、生活和消防用水最好。

Note:More than 90% of the students think that the use of unconventional water resources in the green，life and fire water is best.

2 河海大學文天學院非常規水資源利用

2.1 用水指標 河海大學文天學院在校學生12 000人，占地面積76.0 萬m2，校舍建筑面積35.2萬m2，教職工863人。根據《城市居民生活用水標準》規定利用現狀，安徽省城鎮居民生活用水定額為120～180 L/(人·d)。參考河海大學文天學院用水統計數據，取160 L/(人·d)用水指標作為用水定額。

2.2 雨水資源計算 河海大學文天學院位于安徽省長江以南，地處長江下游南岸，屬北亞熱帶溫濕性季風氣候，平均溫度16 ℃左右，平均降雨量1 100.0 mm，年際變化大，最大值為1991年的1 918.7 mm，最小值為1978年的459.8 mm，前者均為后者的4倍。7月是全年降雨量最多的月份，多年的平均雨量為182.5 mm[6]。根據雨水資源潛力計算公式計算河海大學文天學院雨力資源潛力現狀，計算公式：

Q總(m3/a)=Ψ×α×β×H×10-3

式中，Q總為年平均可利用徑流雨水量；Ψ為徑流系數，取0.29；α為季節折減系數，取0.85；β為初期棄流系數，取0.87；H為多年平均降水量。

建筑屋頂徑流系數為0.90，道路徑流系數為0.90，綠化徑流系數為0.15[7]，學校規劃建筑屋頂面積占學?？偯娣e的46.35%，道路面積占總面積的2.91%，綠化面積占總面積的50.74%，由此得知，平均徑流系數為0.52。

雨水資源可持續利用原則：一方面，雨水資源的開發應盡量滿足一定區域內的需求量；另一方面，雨水資源的開發潛力有一定限度，不能超過雨水資源的承載能力。經計算，不同地面雨水資源理論潛力結果見表2。

表2 不同用地雨水資源理論潛力和開發潛力

Table 2 Theoretical potential and development potential of different ground water resources

用地類別Landusecategory面積Aream2雨水資源理論潛力Theoreticalpotentialofrainwaterresources∥m3/a雨水資源開發潛力Potentialdevelopmentofrainwaterresources∥m3/a建筑屋面Buildingroof35237214905167073道路Road2212293574211綠化Green38573116316212237合計Total76022532157083521

雨水利用潛力分析：①建筑屋面雨水利用。根據雨水水質和雨水收集方式進行分類處理。經檢測可知，建筑屋面雨水水質優于道路雨水水質，因此在雨水利用中優先使用水質好的建筑屋面雨水。根據河海大學文天學院總平面布置圖進行分區，分別在教學區、生活區及管理服務區建造蓄水池，收集屋面雨水，用于澆灌和噴灑相應區域的綠化和道路。②對于道路雨水和綠化雨水，可以使用雨水管網系統對其進行收集處理和存儲利用[8]。

2.3 河流雨水利用 河海大學文天學院校內有1條景觀河。河流兩側有圖書館、教學樓和行政樓。河流中的水資源不僅能美化環境，而且在非常規水資源利用中具有重要地位。①教學樓、圖書館和行政樓的日常清潔用水、綠化用水、道路用水等都可以利用河流水資源滿足。②將建筑屋面及道路的雨水利用管道隔離網過濾掉雜物后分別導流到河流中凈化。③在河流兩岸種植美人蕉、菖蒲，周邊種植睡蓮，用于凈化水質，岸邊利用草坪形成的生態護坡，防止雜物流向河流，影響河流的水質。

2.4 中水回用系統 中水回用系統就是把生活污水或工業廢水經過深度技術處理，去除各種雜質及水體中有毒有害物質，達到或高于《城市污水再生利用城市雜用水水質》標準的一套水源處理系統。校園用水主要有以下2個特點：①人員集中，用水量大；②水資源用途單一，主要用于師生洗漱及盥洗。中水水源分為優質雜排水和污水處理，中水工程主要收集各建筑物的洗浴污水和盥洗污水(總量占全部中水水源70%左右)，對其加以回收利用，以減少自來水用量和節約成本。某高校采用了中水回用系統[8-10]，設計時考慮到污水水質、水量和水質要求及工藝設施的造價、占地面積等因素，經方案比選，最終確定了一種中水處理工藝。張悍民等[11]研究表明，采用膜生物反應器(Membrane Bioreactor,MBR)技術處理污水是一種簡易、高效的污水處理技術，方案流程如圖1所示。

圖1 中水回用系統Fig.1 water reuse system

3 結語

通過對河海大學文天學院非常規水資源開發潛力進行計算分析，得出建筑屋面、道路、綠化面積雨水資源開發潛力為83 521 m3/a。高校學生宿舍的生活用水產生了水資源的隱形浪費，在宿舍各種用水中，淋浴和沖廁用水量最大，應采取適當措施減少浪費。分別在教學區、生活區及管理服務區建造雨水蓄水池，通過人工系統收集雨水，處理后用于澆灌和噴灑相應功能區周邊的綠化和道路。高校應該高度重視并大力發展非常規水資源，為全面推進生態文明建設做出積極貢獻。

[1] 陳舟風.農村土地股份化流轉的實踐和探索：浙江省平湖市土地股份合作社情況調查[J].中國集體經濟，2011(6)：11-12.

[2] ZHU Q D，SUN J H，YAN Z J.Water quality assessment and analysis with the back-propagation artificial neural betork model：A case study on Xueyan town in south small town of Taihu Lake Basin[C]//2011 International Conference on Energy and Environment.Shenzhen，China：ICEE，2011.2011：343-347

[3] 中共中央國務院.關于加大改革創新力度加快農業現代化建設的若干意見[A].2015-02-01.

[4] 中華人民共和國環境保護部http：//www.zhb.gov.cn/

[5] 中國氣象局公共氣候服務中心.馬鞍山市城市介紹[EB/OL].[2016-07-05].http：//www.weather.com.cn/cityintro/101220501.shtml.

[6] 建筑給水排水設計規范：GB50015—2015

[7] 何昭菊，陸燕勤，朱麗.高校非常規水資源優化配置研究：以桂林理工大學雁山校區為例[J].輕工科技，2014(1)：83-84.

[8] 金世玉，辛洪云，蔡可心，等.高校中水回用系統規劃設計探討[J].中國給水排水，2009，25(20)：22-24.

[9] 譚丕欣，于維洋，趙仁，等.大廈中水回用的探索與實踐[J].供水技術，2009，3(2)：61-64.

[10] 褚俊英，陳吉寧，王志華，等.中水回用的經濟與中水利用潛力分析[J].中國給水排水，2002，18(5)：83-86.

[11] 張捍民，張興文，劉毅慧，等.中水回用工程的MBR系統設計[J].給水排水，2002，28(11)：65-67.

Unconventional Water Resources Optimized Utilization of Colleges and Universities

WANG Jia，GUAN Zi, CHI Yi-xia et al

(Hohai University Wentian College,Maanshan,Anhui,243000)

In order to promote the construction of water-saving campus, taking Wentian College of Hehai Universityas an example, the optimal utilization of water resources in universities were investigated.The results showed that the utilization of water resources in colleges and universities was a big disadvantage, and the water management mode was not perfect, which was the reason of the unreasonable utilization of water resources in Colleges and universities. Based on the current situation of the utilization of water resources in Colleges and universities, the reasonable suggestions for high efficiency and water saving were puts forward.

Water conservation;Unconventional water resource; Optimal utilization; Rainwater reclaimed water

王佳(1995- )，男，安徽阜陽人，本科生，專業：水利水電工程。

2016-09-09

S 273

A

0517-6611(2016)32-0047-02