高校用水現(xiàn)狀分析與節(jié)水研究

摘"要：通過(guò)實(shí)地調(diào)研，本文以寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院用水量、節(jié)水措施為研究對(duì)象，對(duì)其年用水量、月用水量、日用水量以及小時(shí)用水量進(jìn)行分析并得出變化規(guī)律；對(duì)學(xué)校用水構(gòu)成進(jìn)行分析及比較，同時(shí)對(duì)學(xué)校用水現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查分析，對(duì)節(jié)水措施進(jìn)行節(jié)水潛力分析；針對(duì)不同的節(jié)水措施的節(jié)水潛力進(jìn)行對(duì)比后，可以為高校節(jié)水方式的選擇及節(jié)水型校園建設(shè)提供思路，同時(shí)為高校深度節(jié)水控水、水資源高效利用、水生態(tài)明顯改善的集約節(jié)約發(fā)展之路提供一定的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：用水現(xiàn)狀；寧夏；高校；節(jié)水

隨著高校招生規(guī)模及辦學(xué)條件的不斷加強(qiáng)，高校的用水量需求不斷增加。而高校具有用水人口數(shù)量多、用水時(shí)段集中、地下管網(wǎng)復(fù)雜等特點(diǎn)，使得高校節(jié)水對(duì)水資源合理分配及高校節(jié)水體系的建立起到重要的作用。本文通過(guò)調(diào)查分析寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院的用水現(xiàn)狀和節(jié)水情況，對(duì)用水現(xiàn)狀、用水規(guī)律進(jìn)行分析，對(duì)節(jié)水技術(shù)措施的現(xiàn)狀及其節(jié)水潛力進(jìn)行分析總結(jié)，提出適合寧夏的高校節(jié)水新思路，為高校節(jié)水提供一定的參考價(jià)值。

一、學(xué)校用水現(xiàn)狀分析

（一）用水情況

1.各年用水量情況

寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院現(xiàn)有兩個(gè)校區(qū)，教職工306人，全日制在校學(xué)生6059人，各類(lèi)建筑總面積10萬(wàn)m2。

學(xué)校在2019—2023年期間用水量波動(dòng)較大，但整體呈下降趨勢(shì)。因新建5號(hào)公寓及市政實(shí)訓(xùn)基地項(xiàng)目，2019年用水情況有所升高。2022年下半年因校園改造項(xiàng)目建設(shè)，用水總量增加很多，出現(xiàn)明顯的反彈。2023年相對(duì)于2022年，用水量環(huán)比減少24.56%。

2.月用水情況對(duì)比

從圖1中可以看出，2020—2023年，2月份為全校用水量最低月份，這是因?yàn)?月處于寒假放假和春節(jié)時(shí)段，使得2月用水量為全年最低。上半年6月、下半年的10月為用水量較大的月，這是由于6月氣溫較高，學(xué)生洗澡頻繁，加上春灌及植物蒸發(fā)需水量較多，使得用水量增加。7月、8月由于暑假放假，在校學(xué)生數(shù)量減少，用水量也隨之減少。9～11月用水量比4～6月的用水量相對(duì)多一點(diǎn)，因?yàn)樾律雽W(xué)軍訓(xùn)，同時(shí)逐年擴(kuò)招學(xué)生人數(shù)的增加，使得用水量也隨之增加。

3.人均日用水情況對(duì)比

由于收集資料數(shù)據(jù)有限，僅以2023年5—12月的3號(hào)男生公寓及5號(hào)女生公寓的用水量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，以此分析在校男女生的人均日用水量。從圖2可以看出學(xué)生公寓6月、9月、10月、11月用水量高，冬季12月用水量相對(duì)較低。同時(shí)，男生用水量較女生高一些，6月份男生日用水量為女生日用水量的1.27倍，這是因?yàn)槟猩奶煜鄬?duì)洗澡、洗漱、洗頭次數(shù)較多，用水量大，而女生一般去浴室洗澡，日用水量相對(duì)男生少些。6月由于大三學(xué)生外出實(shí)習(xí)不在校居住，而9月新生入學(xué)人數(shù)增加較多，且新生入學(xué)軍訓(xùn)用水較多，所以9月、10月日用水量比6月高一些。學(xué)生公寓男生平均日用水量為47.88L/（人·d），女生平均日用水量為42L/（人·d），換算成定額中規(guī)定的用水量男生為1748m3/（人·a），女生為15.33m3/（人·a），低于寧夏地方用水定額中所規(guī)定的高校人均用水量通用值50m3/（人·a）。

4.最高日小時(shí)用水量情況

通過(guò)統(tǒng)計(jì)2023年9—10月間學(xué)生最高日小時(shí)用水量，可以看出男生公寓人均時(shí)用水量比女生高一些，兩者的曲線(xiàn)變化趨勢(shì)基本一致。人均時(shí)用水量變化曲線(xiàn)均有兩個(gè)高峰時(shí)段，分別為6：00～8：00和20：00～23：00。高峰期間人均時(shí)用水量男生、女生分別為22L/（人·h）和18L/（人·h）。高峰期間學(xué)生洗漱、洗頭、洗澡、飲水頻率增加，而2：00～4：00學(xué)生普遍處于休息睡眠中，用水量非常低，人均時(shí)用水量小于為1.5L/（人·h）。9：00～18：00時(shí)段，由于學(xué)生處于上課時(shí)段，所以用水量比較均勻，人均時(shí)用水量在5～11L/（人·h）。

（二）學(xué)校用水構(gòu)成分布及特點(diǎn)

按校園用水量的大小，學(xué)校用水區(qū)域可劃分為教學(xué)樓、辦公樓、食堂、宿舍樓等區(qū)域。從圖4學(xué)校用水區(qū)域用水量分布圖可知，學(xué)生宿舍樓、教學(xué)樓、辦公樓、實(shí)驗(yàn)樓、浴室、食堂的用水量較高。其中，宿舍樓用水量約占總用水量的51%，主要是學(xué)生生活用水，比如洗頭、洗衣、洗漱、飲水、沖廁所。教學(xué)樓、實(shí)驗(yàn)樓用水量比例約占總用水的17%，餐廳、浴室用水量比例約占總用水的18%。辦公樓、圖書(shū)館約占總用水的10%。學(xué)生宿舍樓、辦公樓、教學(xué)樓、實(shí)驗(yàn)樓4個(gè)用水量之和占整個(gè)高校用水量的75%。其他部分用水占總用水量的4%，主要包括校園清潔、灌溉、洗車(chē)、管網(wǎng)漏損等。

二、學(xué)校節(jié)水現(xiàn)狀

為響應(yīng)《關(guān)于印發(fā)黃河流域高校節(jié)水專(zhuān)項(xiàng)實(shí)施方案的通知》及《寧夏回族自治區(qū)高校節(jié)水專(zhuān)項(xiàng)行動(dòng)實(shí)施方案》等相關(guān)文件政策精神，推動(dòng)廣大師生節(jié)水意識(shí)，爭(zhēng)創(chuàng)全國(guó)節(jié)水型高校典型案例。學(xué)校在節(jié)水宣傳和節(jié)水措施上都做了很多工作，主要包括污水處理中水回水、一卡通計(jì)費(fèi)管理系統(tǒng)、節(jié)水器具升級(jí)改造、節(jié)水管網(wǎng)改造等節(jié)水措施。

（一）污水處理中水回用

學(xué)校通過(guò)分布式污水中水回用一體化試點(diǎn)項(xiàng)目（一期及二期），新建100m3/d污水處理站1座及300m3/d污水處理站1座，配套污水處理設(shè)備2套；新建調(diào)節(jié)池2座、A/O池2座、污泥池2座、中水池2座、MBR膜池2座，設(shè)備間2座；新建污水收集管道工程、中水輸水管道工程、新建配套閘閥井及中水配水管道工程，水質(zhì)符合國(guó)家《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》（GB/T189202020）標(biāo)準(zhǔn)。污水處理后產(chǎn)生的中水可用于實(shí)驗(yàn)樓、公寓、綜合樓及綠化帶灌溉，降低自來(lái)水消耗，減少污水排放。

（二）一卡通計(jì)費(fèi)管理系統(tǒng)

2022年學(xué)校開(kāi)始實(shí)行校園一卡通管理，學(xué)生公寓洗漱及浴室熱水實(shí)行用水掃碼消費(fèi)，根據(jù)用水時(shí)間和所用熱水量，使用智能熱水表進(jìn)行計(jì)費(fèi)。學(xué)生平均洗漱一次用熱水01元，洗澡一次一般用熱水0.4～1.2元，熱水按升折合下來(lái)0.039元/L，熱水用水量約為10～30L。將用水量與收費(fèi)緊密掛鉤能大大減少熱水的使用和沐浴用水的浪費(fèi)。

（三）節(jié)水用水器具升級(jí)

學(xué)校教學(xué)樓、實(shí)驗(yàn)樓、辦公樓、圖書(shū)館洗手臺(tái)升級(jí)為全自動(dòng)紅外感應(yīng)水龍頭，衛(wèi)生間小便器升級(jí)為全自動(dòng)紅外感應(yīng)小便沖洗閥，蹲式大便器升級(jí)成旋鈕式?jīng)_洗閥、腳踏式?jīng)_洗閥，大大降低衛(wèi)生間用水的浪費(fèi)。

（四）給水、中水管網(wǎng)節(jié)水改造

2020年7月，學(xué)校對(duì)校園內(nèi)給水外網(wǎng)進(jìn)行整體改造，更換原有的PVC及鑄鐵管材為聚乙烯管與PE管，同時(shí)新建給水井、消防井、消火栓井、灑水栓井、消火栓及閥門(mén)等配套設(shè)施來(lái)解決給水管網(wǎng)跑、冒、滴、漏及爆管、漏損等問(wèn)題。2023年7月，新建現(xiàn)有綠化區(qū)域中水節(jié)水灌溉管網(wǎng)，將原綠化系統(tǒng)升級(jí)改造為智能節(jié)水噴灌管網(wǎng)系統(tǒng)。通過(guò)將中水加壓至改造后的綠化管網(wǎng)來(lái)進(jìn)行澆灌學(xué)校中南部綠化區(qū)域。

三、節(jié)水潛力分析

（一）合同節(jié)水潛力

污水中水回用一體化項(xiàng)目，通過(guò)收集學(xué)生公寓及食堂的生活廢水、餐飲污水，將污水廢水利用污水處理站進(jìn)行處理，出水水質(zhì)達(dá)到再生水質(zhì)后，進(jìn)行校區(qū)綠化澆灌以及學(xué)生公寓沖廁用水。設(shè)計(jì)中水回用量為400m3/d，設(shè)備按照一年運(yùn)行270天計(jì)算，項(xiàng)目產(chǎn)生的中水一年可以節(jié)約自來(lái)水用量為108000m3。

（二）管網(wǎng)漏損節(jié)水潛力

經(jīng)用水調(diào)查和管網(wǎng)漏損分析后，估算出學(xué)校漏損量約為1.04萬(wàn)m3，漏損率為8%。為了使得改造后管網(wǎng)漏損率達(dá)到學(xué)校遠(yuǎn)景規(guī)劃的4%，滿(mǎn)足《全面建設(shè)節(jié)水型高校行動(dòng)方案（2023—2028年）》中到2028年底校園供水管網(wǎng)漏損率控制在7%以?xún)?nèi)目標(biāo)；根據(jù)《高校節(jié)水型社會(huì)建設(shè)規(guī)劃編制導(dǎo)則》，可以計(jì)算出供水管網(wǎng)節(jié)水潛力為5416m3/a。

dwGW=WGw0-WGw0×1-η01-ηt

式中：dwGW是供水管網(wǎng)節(jié)水潛力；WGw0是自來(lái)水廠(chǎng)供出的城鎮(zhèn)生活用水量；1-η0、1-ηt分別是現(xiàn)狀年和規(guī)劃遠(yuǎn)期水平年的供水管網(wǎng)漏損率。

（三）雨水收集利用節(jié)水潛力

學(xué)校由于處于西北地區(qū)，降雨相對(duì)較少，目前尚未建立專(zhuān)門(mén)雨水積蓄利用設(shè)施。但是考慮到雨水回收利用是節(jié)水型示范高校建設(shè)其中一項(xiàng)很重要的評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)雨水回用量初步做一個(gè)估算。如果建設(shè)一個(gè)體積為200m3且一天最高需水量50m3的校內(nèi)雨水蓄水池，根據(jù)相關(guān)規(guī)范，可以計(jì)算出實(shí)際雨水利用量一年為812m3。每年可以將5～10月的雨水收集在雨水蓄水池，用于校園綠化及消防用水，具有很好的節(jié)水潛力。

（四）節(jié)水型器具節(jié)水潛力

通過(guò)實(shí)際調(diào)查，校園內(nèi)用水器具的水效等級(jí)全部更換為2級(jí)節(jié)水型器具，節(jié)水型器具安裝使用率達(dá)到100%。考慮到節(jié)水器具使用過(guò)程中存在損壞、維修、更換現(xiàn)象，如果將2級(jí)節(jié)水器具全部更換成1級(jí)節(jié)水器具，可以計(jì)算出校園節(jié)水型器具年節(jié)水量為2198.49m3，節(jié)水器具年節(jié)水量如表2所示。

Q器1=ΔI1×A1×T1×3651000

公式中：Q器1為第Ⅰ類(lèi)用水器具年節(jié)水量（m3）；ΔI1為第Ⅰ類(lèi)與第Ⅱ類(lèi)用水器具水效等級(jí)指標(biāo)差值（L/S或L）；A1為第Ⅰ類(lèi)用水器具數(shù)量（個(gè)）；T1為第Ⅰ類(lèi)用水器具日均使用時(shí)長(zhǎng)或次數(shù)（s或次）。

（五）節(jié)水效益分析

對(duì)比不同節(jié)水器具的節(jié)水量，可以看出淋浴花灑和旋鈕式?jīng)_洗閥節(jié)水量最大，這是因?yàn)樗奚峒敖虒W(xué)樓學(xué)生人數(shù)多，安裝旋鈕式?jīng)_洗閥數(shù)量多，所以節(jié)水潛力大。在節(jié)水措施中中水回用措施的節(jié)水量最大，管網(wǎng)漏次之，節(jié)水器具節(jié)水相對(duì)較少。雨水收集利用受地域限制較大，適合降雨量大的南方地區(qū)。對(duì)于管網(wǎng)漏損不太嚴(yán)重、節(jié)水型器具普及率不高、降雨量多的南方學(xué)校，節(jié)水型器具更新、雨水收集利用具有更大的優(yōu)勢(shì)。對(duì)于降雨量少、管網(wǎng)漏損嚴(yán)重、水資源相對(duì)短缺的北方學(xué)校，管網(wǎng)更新改造、中水回用、節(jié)水型器具更新有著更大的優(yōu)勢(shì)。

結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)寧夏建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院的用水現(xiàn)狀、節(jié)水現(xiàn)狀措施及節(jié)水潛力進(jìn)行分析，學(xué)生用水集中在夏季初期和秋季返校時(shí)間，這一時(shí)間段需要做好水資源管理，加強(qiáng)學(xué)生的節(jié)水意識(shí)教育及校園節(jié)水文化建設(shè)。節(jié)水措施中的中水回用、管網(wǎng)改造、節(jié)水器具升級(jí)具有很大的節(jié)水潛力。合同節(jié)水及節(jié)水型校園建設(shè)可以提升水資源利用效率，促進(jìn)和帶動(dòng)全社會(huì)形成節(jié)水型生產(chǎn)生活方式，對(duì)于其他高校都具有很大的借鑒與參考意義。

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基金課題：由2022年寧夏高校科學(xué)研究項(xiàng)目：銀川市高職院校用水現(xiàn)狀分析及節(jié)水措施研究項(xiàng)目資助（項(xiàng)目編號(hào)：寧教函〔2022〕259號(hào)——216）

作者簡(jiǎn)介：黃志遠(yuǎn)（1984—"），男，東鄉(xiāng)族，甘肅蘭州人，碩士，講師，研究方向：水利工程。