李成 胡曉蓮
摘要:推進校園節水是教育系統落實建設資源節約型、環境友好型社會戰略決策的重要舉措。本文以湖南科技大學為例,深入調查了學校供水、用水設備、地下管網、宿舍用水的基本情況,分析學校節水潛力,并提出推廣節水型器具、改造老舊供水管網、完善水壓水量動態監控系統和增強師生節水意識四個節水對策,以供參考。
關鍵詞:校園節水;節水器具;節能減排;節水意識
我國所面臨的水資源匱乏問題,已經成為制約我國經濟和社會發展的長期難題。隨著高等教育事業的蓬勃發展,高校用水已越來越受到人們關注,而如何節約用好有限的水資源則顯得尤為重要。在我國教育系統推進建設資源節約型、環境友好型社會戰略決策的過程中,促進校園節水被視為一項重要的措施。隨著我國校園建設的不斷擴張和規劃設計的日益深入,水資源的合理利用已成為建設節約型和諧校園的最主要影響因素。湖南科技大學占地面積3102畝,建筑面積110余萬m2,綠化面積118余萬m2,道路、廣場面積37余萬m2,水體面積15余萬m2。教學、實驗用房67棟、行政辦公用房15棟、學生宿舍77棟、教工宿舍92棟、學生食堂10棟、教工食堂2棟、生活及其他用房49棟,共計312棟。校內現有在校學生、教職工及家屬、駐校服務人員等用水人數合計約50000人。
一、湖南科技大學用水現狀調查
(一)學校供水基本情況
學校現有三處市政供水和一處自備井供水,三處市政供水,位于學校南門、北門和學生宿舍一區,自備井供水位于北區水泵房。分別為:
第一,南門市政水源供水區域,即南苑、南區教學區及學生宿舍二、三、四、八區;
第二,北門市政水源供水區域,即北區教學區;
第三,一區市政水源供水區域,即學生宿舍一區;
第四,北區自備井水源供水區域,即東苑、中苑、西苑及學生宿舍五、六、七區。
2020年4月,對以上四處供水的計量裝置進行了補充和校驗并開始進行檢測,監測數據如表1所示。
(二)學校用水設備基本情況
從表2可以看出,校內學校現有約90%的用水設施為不節水器具,包括面盆龍頭、拖布龍頭、大小便廁等。實地調查發現,面盆洗手龍頭起泡器(節水部分)大部分損壞,失去基本的節水功能,且龍頭大多老化,年久失修,存在滴水,漏水現象;大便廁主要以手按沖廁閥為主,小便廁則以手按延時沖廁閥和溝槽式為主。目前,學校還有203個高位水箱沖槽式大便廁,163個小便沖槽,溝槽式大、小便廁基本為常流水形式,衛生條件差且用水量大,很容易浪費水資源,不利于節水校園建設。經監測,203個高位水箱沖槽式大便廁和163個小便沖槽平均流量約150m3/h,年用水量達132萬m3,節水空間較大。
(三)學校地下管網基本情況
學校建校時間較長,基礎設施老化,大部分管網使用超過20年,供水管網全部采取地埋式,漏點較多,漏損嚴重,南門進水流量監測顯示,研判管網漏失量約110m/h,漏損率達25%。學校供水管網因漏水、爆管等維修搶修,2019年開支約50萬元,2020年開支約90萬元,2021年開支超過100萬元。根據近年地下管網漏水、爆管維修搶修及現場勘查情況,研判管網漏點區域分布在以下區域,詳情如表3所示。
第一,八區1~12棟埋地主供水環管及樓棟埋地干管;
第二,南苑、南區教學區及學生宿舍一、二、三、四區埋地無縫鋼管;
第三,全校埋地鍍鋅鋼管供水管道(含消防);
第四,全校埋地鑄鐵供水管道;
第五,七區PVC-U供水配件;
第六,破損閥門。
(四)宿舍用水基本情況
根據以上監測數據,小組針對高耗水量區——學生宿舍進行實地走訪,經公式計算后得出湖南科技大學學生宿舍用水基本情況,如表4所示。不難看出,學校學生宿舍區用水量較大,日用水量高峰期達4336t,宿舍區人均用水量達253.5L/d。
二、節水潛力分析
根據2020年5月~2021年4月學校用水監測,數據顯示,學校年用水量約540萬m2(市政自來水406萬m2,自備井取本134m2),按5萬人用水規模測算,人均用水量為295.1L/天,《湖南省地方標準——用水定額》(DB43/T388-2020)規定,高校人均用水量通用值為232.3L/天,先進值為123L/天。學校在現有用水量基礎上,須人均節約62.8L/天,即每年須節約115萬m3才能達標合格指標;須人均節約172.2L/天,即學校每年須節約315萬m3才能達到優秀指標。以上數據表明,校園節水建設任務艱巨,節水潛力較大。
三、節水措施
(一)大力推廣使用節水型器具
學校現有的用水設施大多數為不節水器具,如果全部更換為一級出水效率節水器具,每年節水量可達50%,學校人均日用水量可降至150L/天,達到了《湖南省地方標準——用水定額》(DB43/T388-2020)所規定的高校人均用水量通用值為232.3L/天的標準,如表5所示。
(二)改造老舊供水管網
校園的正常運轉離不開供水管網的支撐,其重要性不言而喻。隨著高校辦學規模不斷擴大以及信息化建設進程不斷加快,供水設施已成為學校重要基礎設施之一。湖南科技大學老校區大多是二十世紀八九十年代敷設的管道,使用的管材是冷鍍鋅管、灰口鑄鐵管等。管材的制造工藝和材料相對滯后,導致大多數管線出現老化和腐蝕問題,部分管線甚至出現嚴重的漏損情況。因此,在新建敷管道時,應優先考慮采用具有柔性接口和高可靠性的內壁防腐材料,以更新優化管材并提高管道的耐用性。針對由于道路加寬或路面改造等原因導致管段容易發生爆管、漏水率較高、經常出現斷水或水壓不足等問題的管段,必須立即采取有效的整治措施。
(三)完善水壓水量動態監測和控制系統
在解決供水管網腐蝕穿孔、壓力過高等因素導致的水流量流失問題方面,可通過安裝一套水壓水量動態監控系統,發現漏損點并進行及時修復。監控系統包括監控主機、GPRS無線數據通訊網、數據采集控制終端和信號閥等。該系統由多個組件構成,包括采集模塊、壓力信號采集模塊以及電動調節閥等。利用單片機技術和傳感器技術相結合的方法處理流量數據,實現在無人值守的情況下,實時監控各個計量點的供水流量和供水管網,以確保程監控的有效性。為了避免由于供水壓力過高導致的管線破裂等事故,必須監測和管理生產狀況中的壓力等因素。
(四)增強師生節水意識
在校內建立一套完整的節水宣傳體系是當前我校節水工作中重要而迫切的任務。第一,充分利用校園公眾號、宣傳欄、報刊、廣播等傳媒渠道,廣泛宣傳節約用水的理念,向師生及時傳遞水資源信息,以促進水資源合理利用。第二,策劃并實施多樣化的節水實踐活動,例如,積極推進節水型校園建設、組織廣泛的節水宣傳活動周、世界節水日紀念活動。第三,設置一套嚴密健全的監管機制和專門的水資源管理機構,建立一套可操作、可遵循的工作流程和標準,以確保日常用水節水工作的規范性和可操作性,妥善管理水資源。
四、結語
本文以湖南科技大學為例,深入調查了用水設備、地下管網、宿舍用水的基本情況,并以此為基礎,分析學校節水潛力,最后提出推廣節水型器具、改造老舊供水管網、完善水量水壓動態監控系統和增強師生節水意識四個節水對策,對高校節水工作具有一定的參考價值。
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