我國水利水電工程施工節水現狀分析及對策研究

李方平 鄧瑞 王孟 吳楠 翟紅娟

摘要：節水是解決我國水資源短缺問題和落實國家水安全戰略的重要舉措。因耗水量、廢污水排放量大，水利水電工程施工是我國節水工作開展、節水行動方案落實的重點關注領域。以國內外節水研究成果為基礎，梳理水利水電工程施工用水節水現狀，分析了水資源循環利用效率不高、施工節水工藝落后、用水定額和用水管理落實不強等問題，研究提出了制定施工期用水節水規劃和制度、實行施工用水定額管理和用水計量、優化施工工藝和施工方式、加強廢污水循環利用等施工期節水對策建議。研究成果對于優化施工布置和施工工藝，保護生態環境，推動落實節水優先治水方針和國家節水行動方案具有參考價值。

關鍵詞：水利水電工程;施工節水;用水定額;施工工藝;施工期

中圖法分類號：TV213.4

文獻標志碼：A

文章編號：1006-0081（2020）12-0063-05

水利水電工程施工節水是踐行“節水優先、空間均衡、系統治理、兩手發力”新時期治水思路的重要舉措。“節水優先”是新時期治水思路的首要內容，進入新時代，我國日益重視節水事務管理和節水規范建設，先后制定出臺了《全民節水行動計劃》《城鎮節水工作指南》《節水型企業評價導則》《國家節水行動方案》《水利部關于開展規劃和建設項目節水評價工作的指導意見》等一系列節水政策與規范性文件。特別是2019年《國家節水行動方案》構建了我國農業、工業、城鎮等領域節水的基本框架，是今后一段時期我國節水工作開展的主要依據。因此，我國節水法治建設基本實現了有法可依，節約用水逐步成為水資源開發、利用、保護、配置、調度的前提。然而，水利水電工程施工作為“用水大、耗水大、排水大”的重點領域，采取更加有效的節水模式，一方面可實現節約用水，促進水資源高效利用，另一方面可減少廢污水排放量，進而降低廢污水處理成本。因此，作為節水工作開展和節水法治建設的“試驗田”，已有節水政策規范既可成為指導我國水利水電工程施工節水法治宏觀管理不可或缺的藍本，也可為我國開展施工節水提供重要的政策指導。

作為節水工作開展的新領域，水利水電工程施工節水沒有可以借鑒的系統工作基礎，更缺乏相關研究成果。一些國內學者在農業節水、工業節水、生活節水、建筑施工節水等行業、領域開展了相關節水研究，對于水利水電工程施工期節水具有較強的指導意義，但是這些成果對水利水電施工節水的專門性研究罕有涉及，對施工節水模式、方案的研究更為少見。為彌補當前水利水電工程施工節水模式研究的空白，本文在國內外節水研究進展的基礎上，圍繞水利水電工程施工節水現狀和問題開展了分析研究，提出了水利水電工程施工期的節水模式，可為優化水利水電工程施工布置和施工工藝、優化水廠規模、降低廢水處理成本、保護生態環境等提供技術支撐。

1水利水電工程施工節水現狀

1.1施工節水研究現狀

目前國內外圍繞農業節水、工業節水、生活節水、建筑施工節水等行業、領域開展了相關節水研究，包括節水目標和方法，而對于水利水電工程施工期節水則沒有系統、成熟的研究。在水利水電工程施工方面，節水一直未得到重視。針對砂石加工系統，國內有學者提出了干法和濕法生產工藝，采用干式制砂生產工藝或者半干法生產工藝可在一定程度實現節水的目的，但同時應考慮干法工藝帶來的粉塵污染。針對混凝土養護工藝，有學者提出了新的方法，如提高外加劑的摻量或使用高效高減水率的外加劑，嚴格混凝土配比制度，嚴防混凝土加水過多使表面離析，可在一定程度上減少水的消耗量。目前，水利水電工程施工期產生的廢污水處理方式不同，部分工程將處理后的廢污水直接排放，部分工程則針對處理后的廢污水進行回用，廢污水循環利用也是施工期實現節水的有效途徑之一。國外研究方面，與水利水電工程施工節水相關的研究主要集中在工業節水和綠色施工等方面。工業節水方面，國外主要通過改進節水工藝和設備、加強污水治理和污水回用、減少取水量和排污量等措施實現節水減污的目的。綠色施工方面，R.B.Fuller提出施工中要通過科學方法和先進技術，使用最少的資源來改善環境。Seunghyun Lee以精益生產理論為基礎，形成了施工過程的分析方法，用以減少施工過程的資源浪費。C.K.Vidan-aaraehchi提出要加強施工過程中的廢污水回用以及施工用水管理等措施，實現建設施工的可持續發展。一系列相關研究為開展水利水電施工節水工作提供了初步探索和實踐基礎。

1.2施工節水要求

因水利水電工程施工期用水階段性強、耗水量大、廢污水產生量大，其施工節水成為我國節水工作開展和節水行動方案落實的重要領域。圍繞施工節水，我國頒布了《綠色施工導則》《建筑工程綠色施工評價標準》等標準規范，明確將節水作為衡量綠色施工的約束性指標。針對水利水電工程節水，水利部發布了《建設項目水資源論證導則（試行）》《水利水電建設項目水資源論證導則》，要求在開展水利水電建設項目取水許可和水資源論證時，進行取用水合理性和節水潛力分析，對于施工期，提出了要通過優化施工用水工藝、加大廢污水回用率等落實節水措施。2019年，水利部印發了《關于開展規劃和建設項目節水評價工作的指導意見》，強調對于水利工程項目，要求重點分析水資源配置方案的節水符合性，評估節水措施的可行性以及節水措施的實施效果等。因此，一系列政策規范標準既對水利水電工程施工節水的開展提供了指導藍本，也對水利水電工程施工節水的實施提出了更高要求。

1.3主要問題

開展施工節水和加強水資源的有效利用是綠色施工的基本要求。我國《綠色施工導則》《建筑工程綠色施工評價標準》明確提出，在滿足質量保證等要求的前提下，加強施工過程中水資源的節約利用。水利水電工程施工具有規模大、施工時間長、耗水量大、廢水產生量大等特點，需要加強對施工各個環節水資源的用途管制和回收利用。然而，從理論研究和節水現狀來看，我國水利水電施工節水技術和管理水平有待進一步提升，存在問題主要表現在以下幾個方面。

（1）施工過程中水資源循環利用效率不高。用水粗放、水資源利用效率不高是水利水電施工用水存在的突出問題。一是砂石加工系統、混凝土拌和系統等產生的廢污水處理與回收利用率不高，水利水電工程產生的廢污水污染物濃度較高，如旭龍水電站施工廢污水中SS濃度一般為500～4000mg/L，砂石料加工廢水SS濃度高達50000mg/L，產生的廢污水需按照污水處理工藝處理后才能達到回收利用的標準，需建設廢污水處理設施。而水利水電工程所處地區一般相對偏遠，加上水資源充足、水價相對便宜，考慮到投入的廢污水處理設施成本高于新鮮耗水水費，部分企業可能選擇廢污水直接外排，對環境產生污染。二是基坑降水、洞室廢水等利用不足。施工現場中基坑降水、洞室廢水等大部分被作為廢水直接外排，沒有得到充分利用。三是對雨水、中水、再生水等非常規用水的利用效率不高，收集利用設施不完善。

（2）施工布置和節水工藝相對落后。水利水電施工用水涉及到多個環節，比如砂石加工系統、混凝土拌和系統等，這些工序耗水量大，但現有的水利水電施工節水工藝尚不完善，采用的施工方法節水效果不理想，如混凝土養護，目前大多采用大面積澆（灑）水方式，混凝土、砂漿攪拌用水常常因計量不準確而造成用水過量。其次，廢污水處理工藝需要進一步優化，比如對于砂石加工系統產生的生產廢水，目前常采用“石粉回收預處理+絮凝沉淀+機械脫水”的處理工藝，仍存在廢水處理效果不佳問題。總體而言，水利水電工程施工布置和工藝相對落后，廢污水處理工藝有待改進，水資源利用效率總體不高。

（3）用水定額和用水管理落實不強。用水定額管理和取水計量是水利水電施工節水精細化管理的基礎。《水利部關于印發鋼鐵等十八項工業用水定額的通知》《建筑給水排水設計標準》等標準規范中規定了工業、建筑用水定額或相關要求。針對水利水電工程施工用水定額，目前尚無專門的定額指標，主要參考相關行業標準，因此，需要完善水利水電工程施工用水標準體系。同時，現有水利水電工程施工用水相對粗放，用水定額與用水管理制度尚未真正得到落實，已有節水標準強制性約束效力不夠。目前，國內各水利水電工程施工人員和移民生活用水定額一般采用120～150L/（人·d），公共建筑用水標準按居民生活用水的10%。

（4）施工現場用水管理不完善。目前，大多數的水利水電工程施工用水節水缺乏完善的責任機制，用水管理沒有落實到具體的責任人;施工現場節水工作有待進一步規范化、制度化，以形成對施工現場用水管理的強制性約束。用水獎懲機制不完善，缺少對節約用水的激勵機制。生活區、辦公區生活用水的節水型用水器具普及程度不高，節水衛生器具和配水器具有待進一步推廣。

2水利水電工程施工節水研究意義

我國已初步建立起以工業-農業-城鎮為重點領域的節水行動框架，節水工作開展保持良好的狀態，但通過我國水利水電工程施工節水理論研究與節水現狀可以看出，仍存在著施工節水工藝落后、施工廢污水回收利用率不高、施工節水管理尚不夠精細化等問題。因此，基于節水優先的治水思路，水利水電工程施工期間采取科學的節水方案，能夠優化施工布置和施工工藝、降低工程成本、保護生態環境、優化水廠規模等。

2.1優化施工布置和施工工藝

施工布置和施工工藝優化既是施工期節水的實踐目標，也是落實節水工作的重要舉措。我國《國家節水行動方案》《綠色施工節水標準》等標準規范也明確提出工程施工應合理布局，采用先進的節水工藝。因此，應通過合理布設廢水沉淀池、雨水收集池等節水設施，采用先進的砂石干法加工工藝和混凝土養護方法等施工工藝，提高施工技術管理水平和施工效率，實現國家節水行動和綠色施工標準的節水理念和目標要求。

2.2降低工程成本

開展水利水電工程施工節水工作能夠取得直接的經濟效益。通過節約用水的實施，不僅可以節約水利水電工程施工用水量，減少供水系統的建設和運行成本，而且可以減少廢污水的排放量，降低污水收集處理系統的建設和運行成本。另外，通過非常規水資源利用以及分質供水的實施，也減少了供水系統的建設和運行成本。

2.3保護生態環境

節約用水，從內容上講包括減少水資源使用量、加強水的循環利用、廢污水的處理利用、非常規用水的利用等多種內涵，涉及水量節約和水質保護等方面。水利水電工程施工期廢污水排放量大，若直接外排將會改變受納水體水質。而廢污水的回用作為節約用水的重要途徑，能夠有效減少廢污水直接排放對環境的不利影響，改善水環境。科學合理的水利水電工程施工節水方案，將供水、用水、節水和污水處理統一規劃考慮，可以在一定程度上減少污水排放對河道和施工環境的污染，提升水環境質量和用水水質。

2.4優化水廠規模

實施水利水電工程施工節水，砂石料加工、修配系統、混凝土拌和系統等施工期用水可以回用一部分廢污水量，減少新鮮水耗水量，通過對取用水量的分析與比對，采用施工節水后，能夠有效減少新鮮水耗水，進一步優化水廠供水規模。

3水利水電工程施工節水模式探討

3.1制定施工期用水節水規劃和制度

在水利水電工程施工現場平面布置圖設計時，應當提前制定施工期現場用水節水規劃，綜合考慮用水、排水、廢污水處理等因素，加強對廢污水回收利用、非常規用水利用的布局，合理布設廢污水處理設施、水循環利用設施、排水管網、雨水收集設施等水資源回收利用設施，編制水利水電工程施工期用水節水工作實施方案。

建立水利水電工程施工現場用水節水制度，制定施工生產、生活用水節水管理辦法，規定施工期生產區、生活區用水節水規則以及處罰措施，以規范施工布置區施工人員的用水節水行為。建立施工現場節水目標責任制，以項目經理為施工現場第一節水目標責任人，明確生產區、生活區、辦公區節水負責人和監督、執行人員，負責具體落實各崗位節水工作管理職責和施工現場節水日常巡查等任務。加強水利水電工程施工現場節水宣傳，重點在現場施工營地的食堂、浴室、員工宿舍、衛生間等生活區設置節約用水標識。

3.2實行施工用水定額管理和取用水計量

用水定額是用水節水管理的微觀控制指標，具有很強的技術性。水利水電施工具有用水量大、廢污水排放量大等特點，實施用水定額和取水計量可以對水利水電工程施工現場用水節水工作實行精細化管理，實現用水節約化。參考或依據《水利部關于印發鋼鐵等十八項工業用水定額的通知》《建筑施工計算手冊》《城市用水定額管理辦法》《建筑給水排水設計標準》等相關標準規范以及國家相關施工用水定額，對水利水電工程施工期所需的工程用水、生活用水分別確定用水定額管理指標，依據用水定額指標，對施工期實行以用水定額和指標為依據的計劃用水管理，以指導工程現場施工用水;將用水定額納入施工合同簽訂條款，進行計量考核，以此約束合同方履行節水義務。建立健全取用水計量制度，依據我國建筑工程綠色施工相關要求，對水利水電工程施工現場生產區、生活區、辦公區等安裝單獨計量表，實施分開計量，建立用水節水統計臺帳。

依據《建筑工程綠色施工評價標準》等相關要求，在水利水電工程施工現場辦公區、生活區推廣使用節水器具，根據用水水量，合理布設施工現場供水管網，加強對管網和用水器具日常檢修，完善供水管網和器具檢漏制度，減少漏損率，提高水資源利用效率。

3.3采用先進的節水工藝和施工方式

針對水利水電工程施工期節水目標實現，可優先選擇利于節水的施工工藝，采用節水環保生產工藝替代高耗水生產工藝。對水利水電工程施工的砂石料加工系統，可以采用干式制砂生產工藝或者半干法生產工藝，有效減少濕法工藝產生的大量沖洗廢水，降低廢水處理系統設置成本。對于混凝土拌和系統用水，一方面可以在混凝土攪拌時摻和一定量的減水劑，選擇適應性較好的外加劑和水泥品種，能夠有效減少耗水量的比例約為5%～20%;另一方面，可以合理控制混凝土用水配置比例，防止混凝土因加水過多造成混凝土表面離析，使混凝土保持足夠的富余強度。對于混凝土養護用水，可以通過采用塑料薄膜養護法減少水的用量和流失，也可以采用局部砌磚澆水養護的方式，減少重復養護用水量等。水利水電工程施工中，對于砂石料加工系統、混凝土拌和系統等，采用這種低耗水的生產工藝，能夠有效實現水資源的節約以及高效利用。

除了優化生產工藝外，在水利水電工程施工期，充分利用工程所處的地理環境條件，采用先進的循環用水、廢污水再生利用等工藝，一方面加強工程所在地節水和水循環利用設施建設，統籌好供水、排水、廢污水處理、水循環利用設施的建設和運行，形成工程地用水系統集成優化;另一方面，對于混凝土拌和系統、砂石料加工系統等產生的生產廢水和生活污水，采用DH系列高效污水凈化器、混凝沉淀法、中和沉淀法、MBR法等先進的污水處理工藝，對處理后的廢污水進行循環利用，減少新鮮水取用量和廢污水排放量。

3.4開展施工期廢污水循環利用

根據施工組織設計，水利水電工程施工廢污水主要包括施工過程中產生的砂石料加工系統廢水、混凝土拌和系統和養護廢水、修配系統廢水、混凝土溫控廢水、基坑廢水、生活污水等。其中，砂石加工系統廢水、混凝土拌和系統廢水、機械修配含油廢水等可以處理后回用于本系統，以減少新鮮水取用量;混凝土溫控廢水循環使用不外排;其他廢污水可處理后用于綠化、道路灑水、施工作業面灑水降塵、車輛沖洗等。同時，加強雨水收集、循環利用，結合工程所在地的地理、氣候、季節特點，建設雨水收集處理設施，可用于綠化、沖廁等。

4結語

水利水電工程施工節水是落實新時期節水治水思路和“國家節水行動方案”的重要舉措。在梳理國內外節水相關研究成果的基礎之上，分析了我國水利水電工程施工用水的現狀及存在的主要問題，針對突出問題提出了水利水電工程施工期的節水建議，對于優化施工布置和施工工藝、降低工程成本、保護生態環境和優化水廠規模具有重要指導意義。

隨著國家節水政策和節水行動的穩步推進，水利水電工程作為節水工作開展的重要領域，逐漸受到重視和關注。本研究彌補了水利水電工程施工期節水領域研究的不足，具有一定的建設性，對同類型水利水電工程施工節水工作的開展具有指導意義。水利水電工程工藝復雜、所處的自然地理環境千差萬別，應根據不同工程的實際情況因地制宜地制定合理的節水方案。

（編輯：李慧）