江蘇省民用機場節水現狀研究

沈 恬，韓 沖，馬丁山，許明芳，孫奧男

(1.南京市供水節水指導中心，江蘇 南京 210004；2.南京德華圣世紀實業有限公司，江蘇 南京 211199)

1 研究背景

為貫徹落實黨的十九大精神，江蘇省始終堅持“節水優先”方針，大力推動全社會節水。機場作為城市交通門戶之一，是理想的節水示范場所。2020年，民航局提出建設“平安、綠色、智慧、人文”的四型機場，2021年底，中國民用機場協會發布《四型機場綠色性能評價規范》，從“資源節約、健康舒適、低碳減排、環境友好、運行高效”5大綠色性能角度，提出了綠色機場發展的定性和定量指標體系。江蘇省現有9家民用機場，機場密度僅次于上海、北京和海南，各機場建設年代、規模存在差異，需要在掌握當前用水現狀的基礎上，因地制宜、精準施策，從管理、技術多方面入手，提升機場節水水平。

2 國內外機場先進經驗

近年來，國內外機場采用各類節水措施及節水技術，取得了較為顯著的節水成效。

2.1 實施用水監控

悉尼機場、曼徹斯特機場使用了泄漏檢測程序和用水單元水量實時監測系統，確保漏水及時修復；倫敦希思羅機場使用監測系統，監控日常用水情況、定期檢查漏損；巴黎戴高樂機場持續對飲用水管網的水量、水質和管網泄漏進行監測，出現問題自動報警[1]。

2.2 采用節水型衛生潔具

亞特蘭大機場更換了2000個衛生潔具，馬桶沖水量從6.05L/次減少到為4.84L/次，小便器從3.8L/次減少到為1.9L/次；法蘭克福機場通過安裝無水小便斗，每年節水4200m3；巴西累西腓機場衛生間潔具采用真空技術，沖洗僅耗水1.2L/次[1]。

2.3 開展非常規水資源利用

(1)雨水：法蘭克福機場雨水處理設施總容量達10萬m3，處理后供綠化、沖廁及景觀使用；巴黎奧利機場將處理后的雨水用于機場空調、供暖系統和部分消防系統補水，年節水7萬m3；亞特蘭大機場、成田機場、布魯塞爾機場、曼徹斯特機場也實施了雨水回收利用，用途包括：綠化灌溉、冷卻塔補水、沖廁、道路清掃、消防培訓等[1]。國內機場中，北京大興、上海虹橋、西安咸陽等機場結合海綿城市理念，建設了雨水收集、調蓄、回用設施，兼顧防澇和節水；杭州蕭山、成都天府等機場也建設了屋面雨水收集設施。

(2)再生水：迪拜機場建有污水處理廠及油水分離系統，工程車輛清洗、建設工程及部分灌溉使用再生水，車輛清潔后的污水重新進入污水處理廠；羅馬菲烏米奇諾機場將衛生設施、廚房和餐廳的污水處理后，用于景觀灌溉、空調冷卻塔補水和消防補水；成田機場將航站樓餐廳廢水處理后用于沖廁[1]。香港機場航站樓廚房、洗手池、航空食品生產及飛機清潔產生的廢水收集處理后，能完全滿足機場景觀綠化用水需求[2]。昆明長水機場再生水系統規劃中，優先采用市政再生水，并將機場收集的雨水作為再生水系統的補充水源[3]。

海水：香港機場航站樓洗手間采用海水沖廁，多幢主要建筑物的空調系統也使用海水制冷，年節約水費50萬美元[2]。

2.4 其他節水措施

(1)景觀管理：亞特蘭大機場綠化主要選擇耐旱植物，其生長速度慢、不吸引鳥類或其他動物[1]。

(2)空調節水改造：亞特蘭大機場使用電驅動的冷水機組取代蒸汽驅動的制冷機，減少了蒸汽鍋爐用水量[1]。

(3)飛機干洗技術：2019年香港機場管理局批準在香港機場維修停機坪進行飛機干洗，相比傳統“水洗”方法，飛機干洗技術可減少90%用水量，并減少化學廢水排放[2]。

3 機場用水現狀

3.1 機場用水量分析

2022年，受江蘇省水利廳委托，南京市供水節水指導中心對江蘇省民用機場用水節水情況開展調研，江蘇省9家民用機場2019—2021年旅客吞吐量與總用水量變化如圖1所示。其中連云港花果山機場2021年12月通航，數據時間范圍為2021年12月—2022年5月。

圖1 江蘇省民用機場2019—2021年旅客吞吐量與總用水量

2019年，省內旅客吞吐量最高的祿口機場(3058萬人次)總用水量為208萬m3，最低的鹽城南洋機場(209萬人次)總用水量為4萬m3，用水規模差異較大。受當地疫情影響，2019—2021年，南京祿口、揚州泰州機場的旅客吞吐量逐年下降，其他機場2021年旅客吞吐量較2020年有所回升。南京祿口、蘇南碩放、徐州觀音、南通興東機場的總用水量和旅客吞吐量變化趨勢一致。鹽城南洋機場2020年開展酒店基建、跑道整修，2021年水量包含酒店和部隊用水，水量增長明顯。

3.2 機場用水結構分析

江蘇省9家民用機場，都存在駐場轉供單位用水的情況，各機場均設有公安局、邊防檢查站、海關等國家執法部門，部分機場還設有航空公司基地、賓館、航空食品生產企業。總體上看，等級越高的機場，轉供單位類型越多，見表1。

表1 各機場轉供單位情況統計表

回收的調查數據中，南京祿口機場、蘇南碩放機場、常州奔牛機場和揚州泰州機場的用水結構數據較為詳細，2019年4家機場均為正常運營狀態，用水結構如圖2所示，圖中標注數字為航站樓用水量占機場總用水量的比例。4家機場用水結構差異較大，南京祿口機場用水占比較高的有：航空公司基地(28%)、航站樓(13%)、航空食品生產(8%)、賓館(4%)。其他用水(43%)中包含了冷卻塔、內部辦公食堂住宿用水及其他外供水。祿口機場2019年水平衡測試數據顯示，祿口機場轉供單位用水約占總用水量的60%，機場冷卻塔用水占比7%、內部辦公、食堂、住宿用水占比合計約11%。蘇南碩放機場駐地部隊用水單獨計量，機場用水中，航站樓(73%)用水占比最高，轉供單位中，邊防檢查(11%)、航空公司基地(11%)、航空食品生產(4%)用水占比較高。常州奔牛機場轉供單位類別最多，用水占比較高的有：駐地部隊(16%)、航站樓(16%)、航空公司基地(4%)、航空食品生產(3%)。揚州泰州機場規模最小，無航空公司基地，航站樓用水占比30%、貨運區用水占比5%，航空食品生產、公安、消防、賓館用水占比均為2%左右。

圖2 2019年4家機場用水結構

3.3 機場用水單耗分析

由于各機場用水結構的差異，綜合用水單耗不能直觀反映機場的節水水平。機場運營服務用水主要包括：機場飛行區、航站區、貨運區、機務維修區、供冷供暖設施、綠化及內部辦公、食堂、宿舍用水。本次調查中，有6家機場填寫的外供及附屬設施用水量較為詳細，將總用水量減去外供、附屬設施用水量，測算單耗，與運營服務用水定額比較，如圖3所示。2019年，6家機場用水單耗均低于省定額先進值。2020—2021年，受疫情影響，機場旅客吞吐量下降，清潔消毒用水增加，除南通興東機場、連云港花果山機場外，其余機場用水單耗均有升高。其中揚州泰州和鹽城南洋機場規模較小，受影響更為明顯，2021年運營服務用水單耗超過省定額通用值，其余機場均小于省定額通用值。

圖3 2019—2021年機場運營服務用水單耗

3.4 機場用水影響因素分析

隨著疫情期間機場客流量的減少，用水單耗有明顯增加。通過與多家機場座談，結合南京祿口機場2019、2022年水平衡測試數據分析，旅客吞吐量下降后，與旅客直接相關的航站樓用水量有所下降，但機場基礎設施仍正常運行，冷卻塔、航站樓保潔、機場及駐場單位人員辦公用水、綠化用水等并無明顯下降，機場節水管理人員認為，基礎設施用水主要與機場規模相關。

3.4.1總用水量回歸分析

由于運營服務用水樣本較少，對2019—2021年各機場總用水量、航站樓用水量、起降架次、旅客吞吐量及機場各類規模參數(建筑面積、航站區面積、辦公人數等)進行相關性分析。25個樣本的分析結果顯示，機場總用水量與航站樓用水(相關系數0.749)、起降架次(相關系數0.977)、旅客吞吐量(相關系數0.960)、機場建筑面積(相關系數0.954)呈顯著正相關，相關關系非常緊密。可見，除旅客吞吐量之外，機場規模也是影響機場用水量的主要因素。

旅客吞吐量是現行定額的核算單位，與起降架次也呈顯著正相關。建筑面積與總用水量、起降架次、旅客吞吐量、辦公人數之間均呈顯著正相關，相關關系非常緊密，因此選用建筑面積作為衡量機場規模的參數。

根據相關性分析的結論，對機場總用水量、旅客吞吐量、建筑面積之間的數學關系進行建模。

(1)線性擬合

首先確定總用水量與其余2個參數之間是否為線性關系。分別繪制機場總用水量和旅客吞吐量、建筑面積的散點圖并進行線性擬合。結果顯示旅客吞吐量、建筑面積與機場總用水量均呈線性關系，R2(R表示擬合優度，越接近1擬合程度越高)分別為0.922、0.911。

(2)線性回歸

當旅客吞吐量與建筑面積都為0時，機場用水量應當為0，因此回歸模型不設常量。以旅客吞吐量、建筑面積作為自變量，使用SPSS對機場總用水量進行線性回歸分析，得到線性回歸方程如下：

V=477.73×P+0.85×S

(1)

式中，V—機場總用水量，m3；P—旅客吞吐量，萬人次；S—建筑面積，m2。

模型擬合程度：線性回歸多重相關系數R=0.977，調整后的R2=0.95，即自變量可以解釋95%的因變量變異，提示自變量對因變量的影響非常大。ANOVA顯著性<0.001，即因變量和自變量之間存在線性相關。綜上所述，回歸模型具有統計學意義，且擬合程度高。

模型解讀：當機場正常開放運行卻無旅客進出時，將機場建筑面積乘以0.85m3/m2即為基礎用水量，旅客吞吐量每增加1人次，用水量約增加47.8L。

模型應用：現行定額是根據省內機場(含連云港白塔埠機場，不含連云港花果山機場)2018、2019年用水情況測算制定的。針對疫情期間旅客吞吐量驟降，而機場基本運營用水減少有限的客觀情況，可參考公式(1)對機場節水水平進行整體評價。省內新建、擴建機場也可參考該公式，合理設定節水目標。

3.4.2貨運用水影響因素分析

機場貨運區主要用水包括場地保潔用水及員工辦公生活用水，疫情對各機場貨運吞吐量的影響不大。本次調查共獲取2019—2021年各機場貨運區用水量樣本16個。貨運區用水量、貨運區面積、貨運起降架次、貨運吞吐量之間的相關性分析結果顯示：貨運區用水量與貨運區面積(相關系數0.716)、貨運起降架次(相關系數0.711)呈顯著正相關，相關關系非常緊密。

4 機場節水現狀

根據各機場反饋的《民用機場用水情況調查表》及調研座談，對各機場設施設備與管理情況進行統計，見表2。

表2 機場節水管理與節水技術應用情況

省內各民用機場均有完善的節水管理組織架構，配備專職節水管理人員，用水臺賬及抄表記錄齊全，管網圖和計量網絡圖等基礎資料完善。南京祿口機場和徐州觀音機場2022年已完成水平衡測試工作，揚州泰州機場正在開展水平衡測試，常州機場計劃2023年開展測試。

節水器具與技術方面，省內機場節水器具覆蓋率均已達到100%；南京祿口機場、蘇南碩放機場和南通興東機場已建設了節水監控平臺，常州奔牛機場2022年開展智能水表更換，監控平臺正在建設中。此外，蘇南碩放機場采用合同能源管理方式開展中央空調系統能源托管，將中央空調升級為地源熱泵系統；常州奔牛機場投資1500萬元建設了地源熱泵空調系統。地源熱泵利用土壤作為低溫熱源，節水節能效益顯著。

機場占地面積廣，用水區域相對封閉，綠化、沖洗道路等雜用水需求大，具備較大的非常規水資源利用潛力。省內機場非常規水資源來源主要是地面、屋面雨水及機場污水站處理達標的中水，用途包括景觀補水、綠化灌溉、道路澆灑、洗車、沖廁等。由于非常規水資源處理設施運行維護成本高、洗車等潛在用戶對非常規水源接受程度低，部分機場處理設施運行效率不高。在這方面，祿口機場率先與高校展開合作，探索技術轉化，有效降低了污水處理成本。

5 機場節水建議

通過對省內機場的調研分析，結合國內外機場先進經驗、現有行業標準以及城市生活節水(產品)技術體系[4]，建議從以下幾個方面進一步挖掘機場節水潛力。

(1)加強漏損控制與計量管理

除連云港花果山機場外，省內機場通航時間均已超過20年，管網如發生泄漏不僅造成水資源浪費，還會引起地面沉降等次生災害；此外，機場用水終端損漏也需及時處理。機場應落實日常檢修維護制度，定期開展水平衡測試，分析挖掘節水潛力。

省內外機場節水經驗表明，建設節水監控平臺可及時發現處置用水異常。建議盡快普及，已建成平臺的機場，可逐步提高遠傳水表計量率，將管網漏損率控制在5%以內[5]，并結合管理需求，開發遠程關閥、轉供單位水量提醒、內部用水定額考核等功能，加大對駐場專供單位的節水管理力度。

(2)探索節水器具和技術應用

常規的節水型器具在省內機場應用已較為廣泛，建議今后更換器具時，優先選用水效等級1級的產品[5]。機場多采用水冷式中央空調，提高水冷中央空調濃縮倍數[6]、采用再生水或更高效的熱交換源，均能有效減少空調用水。節水灌溉方面，省內機場還需提高噴灌、滴灌等節水灌溉方式澆灌的綠化面積占比，可采用濕度傳感器等技術精細化控制[5]。有條件的機場可結合《國家成熟適用節水技術推廣目錄》及國內外先進機場經驗，開展納米無水潔具、真空負壓潔具、飛機干洗等新產品新技術的試點應用。

(3)拓展非常規水資源利用

非常規水資源的利用有助于節水減排、降低汛期排水壓力，是綠色機場建設的核心要求之一。還未開展非常規水資源利用的機場應結合機場擴建和改造計劃，盡快建設雨水收集回用設施、污水處理回用設施或引入市政中水；已建設的機場應積極探索，繼續拓展非常規水資源來源與應用范圍，降低處理回用成本，逐步提高非常規水資源在景觀、綠化、洗車、沖廁等用途替代率[7]。

(4)加強節水宣傳

江蘇省內機場均為國際機場，接觸的旅客面廣量大，機場應充分利用外宣窗口開展節水宣傳。制定節水宣傳工作計劃，與“世界水日”、“中國水周”等專題宣傳形成互動；在機場候機樓、餐廳、衛生間等主要用水場所張貼節水標識，在候機大廳顯示屏、餐廳等公共宣傳區播放節水宣傳片，在各類媒體和網絡平臺宣傳機場的節水措施和成效，提升旅客、員工節水參與度，營造全民節水、惜水、親水的良好氛圍。

6 結語

江蘇省民用機場用水結構差異較大，高等級機場轉供單位類型多、用水情況更為復雜。目前省內機場的節水管理基礎工作較為扎實，在漏損控制與計量管理、節水技術應用、非常規水資源利用及節水宣傳方面還有一定潛力可以挖掘。本文建立的機場總用水量、機場規模與旅客吞吐量之間的定量關系模型，可用于省內機場節水評價、新建擴建機場節水目標設定。隨著四型機場建設理念的深入，相關研究及定額修訂工作還需要不斷跟進，確保機場持續發揮節水示范引領作用。