（模式识别与智能系统专业论文）上海市节约用水及阶梯式水价研究.pdf

摘要 摘要 上海水资源总量充沛，但可利用的淡水资源十分有限，尤其可饮用水源严重 不足，是典型的水质型缺水城市，如不采取措施，水资源的短缺和恶化将迅速成 为制约2 1 世纪上海可持续发展的“瓶颈”，将直接影响到本市经济和社会的协调 和可持续发展，节约用水因此被提上城市发展议程。 本文第一部分对上海市目前节水现状进行了调研综述，从上海市的水资源、 工业用水情况以及城镇居民生活用水情况分析入手，结合大量的数据资料，分析 上海市缺水的主要原因；评价上海节约用水水平；对国内外节约用水技术经济政 策进行综述。 用水量预测和水价是水资源管理的两个重要内容。文章的第二部分从分析了 上海市节约用水现状入手，分析了工业和居民生活用水量预测方法的研究现状， 对上海市市2 0 1 0 年矛1 1 2 0 2 0 年工业产值和城镇居民总数进行预测，接着对上海市工 业和城镇居民生活2 0 1 0 年年1 1 2 0 2 0 年的总需水量进行了预测：探索工业用水的节水 潜力计算方法，估算出上海市工业用水和城镇居民生活用水的节水潜力。 合理的水价包括三个组成部分：资源水价、工程水价和环境水价。文章的第 三部分综述了国内外水价的研究概况，对水价的确定原则和制定方法进行说明。 接下来重点对居民生活用水阶梯式水价进行研究，结合国内的改革现状和经验数 据，根据上海市2 0 0 7 年用水情况，研究了上海城市家庭生活用水进行阶梯式水价 改革的可行性，并指出通过建立城市家庭需水函数、以及应用费用一效益的分析 方法，制定阶梯式水价的具体步骤。 关键词：上海，节约用水，需水量预测，节水潜力，技术经济政策，阶梯式水价 a b s t r a c t a b s t r a c t g r o w i n gu r b a n i z a t i o nh a sp u th e a v yd e m a n do nw a t e rr e s o u r c ef o rp u b l i c c o m m u n i t yw a t e rs u p p l ys y s t e mo fm a n yc i t i e si nt h ew o r l d s h a n g h a ii st h eb u s i n e s s c e n t e ro fc h i n aa n di t ss u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n ti sb e i n gt h r e a t e n e db yw a t e rs h o r t a g e c a u s e db yw a t e rr e s o u r c ep o l l u t i o n w a t e rc o n s e r v a t i o np l a y sav e r yi m p o r t a n tr o l et o r e c o n c i l et h ec o n t r a d i c t i o n t h ea r t i c l es t a r t sw i t ht h ea n a l y s i so fw a t e rr e s o u r c ei n d u s t r i a lw a t e ra n d m u n i c i p a lw a s t e w a t e r t h em a i nr e a s o n sf o rt e n s i o n i n gt h e c o n t r a d i c t i o nb e t w e e n w a t e rs u p p l ya n dd e m a n do fi n d u s t r i a la n du r b a na b o u ts h a n g h a ic i t ya r ea n a l y z e d ，a t t h es a m et i m e ，l e v e lo fw a t e rc o n s e r v a t i o ni ns h a n g h a ii se v a l u a t e d ，o v e r v i e wt h e t e c h n i c a la n de c o n o m i cp o l i c ya th o m ea n da b r o a do fc o n s e r v i n gw a t e r w a t e rd e m a n df o r c a s t i n ga n dw a t e r p r i c ea r et w oi m p o r t a n tp a r t so f w a t e r r e s o u r s e sm a n a g e m e n ti nt h en e x tp a r t if o r e c a s tt h et o t a li n d u s t r i a lo u t p u tv a l u ea n d t h en u m b e ro fu r b a nr e s i d e n t so fs h a n g h a ic i t yi n2 0 1 0a n d 2 0 2 0 ，c a l c u l a t e dt h e a m o u n to fw a t e rn e e d e di ni n d u s t r ya n dr e s i d e n c e ，a n a l y z e di t sl a c k i n ga m o u n to f w a t e ri n2 0 1 0a n d2 0 2 0 t h ec i t y ，sw a t e rc o n s e r v a t i o np o t e n t i a li se s t i m a t e d t h ep r i c e sf o rw a t e rr e s o u r c e s ，w a t e rs u p p l yp r o j e c ta n dw a t e re n v i r o n m e n t e s t a b l i s har e a s o n a b l ew a t e rp r i c e i nt h et h i r dp a r to ft h i sp a p e r ，t h ep r i n c i p l e sa n d m e t h o d sf o rw a t e r p r i c ee s t a b l i s h m e n ta r ed i s c u s s e d t h en e x ta ni d i o g r a p h i cr e s e a r c h w a sd o n ew i t hi n c r e a s i n gr a t e sf o rd o m e s t i cu r b a nr e s i d e n t s b yt h ec a s eo fw a t e rr a t e r e f o r m a t i o na c t u a l i t ya n dd a t ao fs h a n g h a i ，t h ef e a s i b i l i t yo fs t e p p e dw a t e rp r i c e r e f o r m a t i o ni ns h a n g h a iw a s a n a l y z e d ，a n dm e t h o do fe s t a b l i s h i n gt h eu r b a n h o u s e h o l dw a t e rd e m a n df u n c t i o n ，c o s t - b e n e f i ta n a l y s i s ，a n dc o n s t i t u t i n gi n c r e a s i n g r a t e sw a sa p p l i e dp r a c t i c a l l y k e yw o r d s s h a n g h a i ，c i t yw a t e rc o n s e r v a t i o n ，w a t e rc o n s u m p t i o nf o r e c a s t ，p o t e n t i a l o fw a t e rc o n s e r v a t i o n ，t e c h n i c a la n de c o n o m i cp o l i c y ，s t e p p e dw a t e rp r i c e i i 学位论文版权使用授权书 本人完全了解同济大学关于收集、保存、使用学位论文的规定， 同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版 本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、 扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提供 本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有 关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前 提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。 学位论文作者签名：董诗莳 加7 年弓月6 日 同济大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行 研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文 的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的 作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集 体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任 由本人承担。 学位论文作者签名：童诗辱 经指导教师同意，本学位论文属于保密，在年解密后适用 本授权书。 指导教师签名： 年月目 学位论文作者签名：遣俦芍 2 q 年弓月b 日 ， 第1 章绪论 1 1 引言 第1 章绪论 水是一种极其重要的资源，它不但是农业的命脉、工业的血液，更是地球上 一切生物赖以生存而不可替代的组成成分，也是城市形成与发展的重要条件i l j 。 节约用水是世界各国应对水短缺和水污染等水问题的重要措施曙 4 j 。随着城 的快速发展，生活用水、工业用水和城市环境用水的需求都将会有不同程度的增 长，从而对城市水资源形成更大的压力。因此，进一步加强城市节水，充分挖掘 城市节水潜力，是实现以有限的水资源支持城市社会经济可持续发展的根本出路 【5 7 1 o 2 0 世纪8 0 年代以来，上海市社会经济发展迅速，国内生产总值由1 9 7 8 年的 2 7 2 8 1 亿元至0 2 0 0 7 年的1 2 1 8 8 8 5 亿元，现已经发展成为走在世界前列的国际化大 都市。虽然上海市水资源总量丰富，但是，其中9 9 以上为地表水，承压地下水 不足l 。地表水中潮水量占8 0 ，上游太湖来水占1 6 9 ，当地径流仅占3 1 。 占总量9 7 的潮水和太湖来水都仅能作为过境水，人均本地径流占有量仅为 1 4 5 m 3 ，低于全国人均2 3 0m 3 的水平，而且由于生活污水、工业废水的过度排放， 上海水资源污染严重，黄浦江三分之二的河道水质为i v 类以上，苏州河和蕴藻浜 全河段水质劣于v 类，水资源环境脆弱，上海被列为典型的水质型缺水城市。 缺水、水污染己经对上海的经济建设构成了严重的威胁。两大问题的成因除 自然因素外，人为因素的影响尤为突出，如用水浪费、用水不讲效益、违背资源 管理的基本市场法则和运作规律等等。而确定合理的用水量以及制定出适宜的水 价已成为解决这些问题的关键。 1 2 需水量预测研究 1 2 1 研究城镇需水水量预测的目的和意义 随着城市用水量的高速增长和水资源的同益短缺，水资源规划和供水系统 的优化调度变得越来越重要，作为供水管理前提和基础的用水量预测方法的研究 也得到了快速的发展。城镇用水量预测是根据过去的资料，考虑今后用水趋势、 经济条件、人口变化、水资源情况、政策导向等因素，预计城镇将来某阶段的 第1 章绪论 可能用水量。通过用水量的预测工作，我们可以预测1 0 年、2 0 年甚至是3 0 年后的 用水量，然后制定近期、中期、远期的用水计划，为水资源的政策研究提供资料。 可以说，预测工作是水资源管理中掌握未来发展趋势的关键。而合理预测城镇规 划期限内的用水量，使其与城镇发展实际相接近，对城镇今后的建设和发展具有 极其重要的意义。 1 2 2 国内外城市需水量预测研究概况 水资源是基础性自然资源，是生态环境建设的控制性要素，同时又是战略 性经济资源，为综合国力的有机组成部分。随着全球人口增长、经济发展和人 类生活水平的提高，对水资源的需求越柬越高，许多国家已陷入水资源短缺的 困境世界银行调查统计报告公布：拥有世界人口的4 0 的8 0 个国家正面临水资 源危机，这些国家的农业、工业和人民生活受到严重威胁1 8 1 。联合国发出普告， 除非各国政府采取有力措施，否则到2 0 2 5 年，世界上将有1 3 的人口( 2 3 亿人) 无 法获得安全的饮用水1 9 j 。面对r 益严重的水荒问题，加强需水预测与管理就显得 极其重要。 需水预测是水资源规划的基础，是水资源管理的重要依据，也是供水系统 优化调度管理的重要部分。城市需水量是指在一定时间和空间范围内，为维护城 市系统发挥正常物质循环、能量流动和信息交换功能所需的水资源总量。城市需 水量预测是根据城市历史用水量数据的变化规律，并考虑社会、经济等主观因素 和气候变化等客观因素的影响，利用科学的、系统的或经验的方法，对城市未来 某段时i 日j 内的需水量进行预测。由于城市需水量预测涉及未来发展的诸多因素， 在规划期难以准确确定，所以预测结果常常欠佳，一般采用多种方法相互校核。 通常情况下，根据需水量预测目的、预测对象的特点，可将其分为长期预测和短 期预测。短期预测一般是为用水系统实施优化控制而进行的同预测和时预测，这 种预测对预测要求精确度高、预测速度快：长期预测一般是指以水资源规划为目， 它要求预测周期长、考虑因素多，一般与规划年限相一致，有近期( 8 07 0 8 02 3 2 全国 1 7 3 33 5 3 0 4 01 1 0 上海 1 8 2 26 46 51 0 2 5 2 工业节水 “十一五”期间，上海工业用水重复利用率、万元工业产值取水量和万元国 内生产总值取水量等指标已居国内领先水平，但与国内北方缺水省市相比，尤其 是与世界发达国家大城市相比，上海工业节约用水工作还存在较大的差距，节水 的发展空问非常巨大。 在国内，2 0 0 7 年上海的力元工业增加值用水量为7 5 6 m 3 ( 不含电冷) ，远低 于全国平均水平2 8 8 m 3 ，仅次于天津7 1 m 3 ，处于国内先进水平。与世界发达国家 相比，差距较大。具体见图2 7 。 8 0 ( ) 0 7 ( 1 0 0 6 f j i j 0 5 0 ( ，o 4 0 ( 0 3 0 0 0 2 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 ，h(ii(i 雾7 ，矿霸 ，、 霾 勰 ，： q ：( j z 臣。一虞 藜翟黝 厂 i h h 】 墓 燃， 彳1 一 1 奉荚嘲德喇韩i 目f ：海 i i ) j ，l = i 业增肛j 健取水醢 1 5 第2 章上海市：1 y 约川水现状分析 图2 7 上海与发达国家万元工业增加值取水量( 单位：m 3 万元r m b ) 部分工业产品用水单耗与国内先进水平及国际水平相比如表2 7 所示： 表2 7 部分l ：业产品川水单耗 产品上海国内先进水j f ， 国际水j f 原油 1 5 m 3 吨1 3 9 m 3 吨0 5 0 m 。吨 钢铁 6 、8 m 3 吨6 8 m 。吨7 、8 m 吨 火力发i 乜1 0 0 m 3 3 千瓦时3 5 2 5 m 3 万千瓦时 3 5 m 。3 千瓦时 氯碱3 5 m 3 吨3 5 m 吨2 0 m 3 吨 纺织8 0 0 10 0 0 m 3 吨纤维8 0 0 10 0 0 m 3 吨纤维 6 0 0 7 0 0 m 3 吨纤维 彩色显现管1 2 3 m 3 只 0 5 7 8 m 3 r0 4 1 m 3 u 轿车 1 9 m 3 辆1 2 m 。辆1 2 m 辆 造纸2 5 0 、3 5 0 m 3 吨纸浆2 5 0 、3 5 0 m 3 吨纸浆 15 0 、2 5 0 m 。吨纸浆 在工业水重复利用方面，2 0 0 7 年上海工业水重复利用率为8 1 5 ，而美国目前 为9 4 5 ；本市部分高耗水行业，由于企业地处长江、黄浦江边，水资源条件好， 重复利用率不高。 由此可见，上海工业节水具有较大的空间，通过推行清污工艺，采用新设备、 新材料、新技术、改进工艺流程降低工业产值耗水率，同时切实抓好工业用水重 复利用，包括工业废水的回用，大幅度降低工业用水量。 2 5 3 城镇生活节水 国内外部分大城市目前的综合生活和居民生活用水量统计见表2 8 ，与表中 的城市相比，上海市的综合生活用水量和居民生活用水量都较低。上海城市综合 生活用水的节水水平、节水技术与节水先进的国家相比，在手段上较为单一，技 术上有所欠缺，措施的落实程度上参差不齐。国外淘汰非节水设施的投入大，节 水宣传手段多样化，公众对节水意义的了解程度高，城市管网漏失控制工作成效 好，特别是水资源紧缺的大城市；在通过水价调节用水需求方面很多国家已经实 施了阶梯式水价。 上海在生活用水节水方面总体上还是刚刚起步，在很多方面需要学习借鉴国 内外节水先进城市的适合上海情况的经验。 1 6 第2 章上海市二1 ，约川水现状分析 划) 表2 8 国内外部分城市的综合生活用水量( 单位：l 人d ) 城市 综合生活用水最居民生活用水最 莫斯科 4 9 52 6 0 旧金山 5 5 5 3 9 4 ( 含户外) 大阪 4 3 2 2 5 8 北京 2 1 91 1 8 天津 1 9 7 9 6 武汉 3 9 62 1 6 杭州 2 9 61 11 厦门3 8 01 9 6 深圳 3 7 51 6 l j 州 5 1 5 2 9 0 香港木 2 7 3 ( + 9 5 )1 7 8 台北 3 5 6 2 3 5 ( 台湾省) 上海 2 5 31 3 2 ( 注：木香港的数据不含海水川量( 平均9 5 l 人d ) ，表中数据摘白上海市供水专业规 2 5 4 上海市节水水平小结 由以上对比国内外在农业、工业以及城镇生活节水水平比较可以看出，虽然 上海获得了“节水型城市的称号，但这仅仅是在全国的领先，与发达国家的节 水水平相比，仍有较大差距。这个差距也从一个侧面体现了上海的节水潜力有多 大。所以，向潜力要水，提高城市节水总体水平，做好水的投入与产出这篇大文 章，不仅是必要的，而且是可能的，节水工作方兴未艾。 2 6 国外节约用水技术经济措施 2 6 1 国外城市节水现状 世界各国在长期的水管理和节约用水工作中，确立了适合本国国情的节水管 理体系和措施，归纳起来有如下特点和趋势： ( 1 ) 建立全国性、地区性、流域性的水管理机构，加强节水管理 美国1 9 6 5 年成立了国家水资源利用委员会，负责制定统一的水政策，全面协 调联邦政府、州政府、地方政府和私人企业的用水矛盾，以促进美国水资源的保 护、开发和使用。美国与水事务管理有关的部门还有农业部、内政部、能源部、 运输部、环保部、时纳西流域管理局等。 1 7 第2 章上海市1 7 约用水现状分析 同本的水资源管理由厚生省、农林水产省、通商产业省、建设省和国土厅等 五个省分管，各自负责生活节水、农业节水、工业节水以及发电等。其中，国土 厅负责在各部门制定的水供求计划的基础上编制全国长期节水计划。为了加强节 水工作，日本1 9 8 5 年成立了“推行建设节水型城市委员会”。 以色列的节水工作由下属于农业部的水务委员会负责，通过推行有关的行政、 法规和技术措施，促使市政、工业、农业三个主要用水部门更加有效地用水。水 务委员会的专员可依法处理涉及水分配、用水控制、水供给系统规划、运行以及 违反水法的制裁等方面的事务；可向地方权威机构下达该地区各种用途的年用水 量，并担当对地方主管部门的监督角色。地方权威机构负责其行政管辖范围内供 水系统的开发、维护和运行，并对所有住宅单位和公共、商业及工业用水进行计 量，监督各种水供应及废水排放条款及禁令的执行。另外，法律及行政系统中还 包括许多公众团体，如水协会、计划委员会、水务法庭等。这些团体保证公众参 与水务管理，受理对水管理中不合理行为的反对意见。 韩国中央一级政府中，涉及节水管理的有建设部、健康和社会事业部、环境 部。建设部通过其所属的给排水管理局对各地方的供水系统和污水处理厂进行规 划、设计和建设。韩国水资源丌发公司，是从属于建设部的半自主的公共企业， 它负责为市政当局和工业区提供地区性给水系统的建设与运行。健康和社会事业 部负责制定饮用水标准和监测饮用水水质。环境部负责建立污染控制法规并配合 有关活动。至于地方一级政府，则根据行政区大小不同而设立给水局或给水处， 负责给水系统的设计、建设、运行和财政管理。 英国的节水管理是以流域为单位的综合性集中管理。根据1 9 6 3 年颁布的水资 源法，英国建立了国家水资源委员会，将英格兰和威尔士分成2 9 个区，每个区都 建立了流域管理局，如英国泰晤士管理局，服务人口约1 2 0 0 力其中包括伦敦区 内的7 0 0 力人，拥有1 4 0 0 0 k i n 2 的范围。1 9 7 4 年颁布水法后，英国对水管理体制进 行了重大改革，在英格兰和威尔士地区成立了1 0 个水管理局，实施水资源综合管 理，逐步解决了水资源丌发利用、污染控制和其它方面的矛盾。 法国1 9 6 4 年制定水法以来，将水资源从政策、行政管理改成按地理特点及水 文特点的分区管理。全国共分成6 个流域委员会，负责水资源开发、水质保护及 防洪规划等。流域委员会由行政当局、流域集团、用水户代表共同经营管理，并 广泛采用合同制。无论是私营公司，还是政府机构以及公共行政管理部门，只要 是合同规定授予的权力，就受法律的保护。 ( 2 ) 加强立法工作，依法管水 国外注重根据实际情况及时出台有针对性的水事法律，依法管水，实现节水 目标，其中特别重视水污染控制，例如： 1 8 第2 章上海市。1 y 约朋水现状分析 四十年代，美国颁布了水污染控制法；六十年代颁布了清洁水保护 法，要求各州必须制定消除地表水污染的计划；1 9 7 2 年颁布了防止水污染法， 要求1 9 7 7 年全国污水要普及二级处理，1 9 8 2 年所有水体要达到适合文化娱乐用途 的目标，1 9 8 5 年要达到不排污即“零排放”的目标。 日本自5 0 年代以来，先后颁布了日本水道法、水质保护法、工厂 废水控制法、环境污染控制法和水污染控制法等。同本水道法明 确规定：经营供水的企业，必须向厚生大臣提交申请，同时出具总体规划、建设 计划和其他有关文件，水费制定必须报经厚生大臣批准。 以色列自五十年代以来先后颁布了水计量法、水灌溉控制法、排 水及雨水控制法以及水法，以达到节水的目的。 英国于1 9 4 4 年颁布了水资源保护法，以后又在1 9 4 5 年、1 9 5 8 年、1 9 6 3 年和1 9 7 4 年相继作了补充完善：1 9 9 1 年制定了水资源法、 土地排水法、 水事管理法；1 9 9 5 年制定了环境法。 法国1 9 6 4 年制定水法，对水的分配、水污染控制以及相关制度等进行了 规定。 许多国家在加强水资源管理和城市节水方面还采取了其他一系列措施，如实 行取水审批，制定各类用水定额，对水资源的开发利用实行总量控制，对新增供 水方案进行论证，制定节水计划，推进节水设备和器具的丌发、使用等。 ( 3 ) 制定合理的水价 当今各国许多城市通过制定合理的节水水价来促进高效率用水、偿还工程投 资以及支付维护管理费用等。 美国的一项研究认为，通过计量和安装节水装置( 5 0 用户) ，家庭用水量可 降低l l ，如果水价增加一倍，家庭用水可再降2 5 。这就是说，通过计量、安装 节水装置、提高水价等，家庭用水量或人均总用水量可大幅度下降。另据对包括 澳大利亚、加拿大、以色列和美国等诸多国家的调查结果表明，水价每提高1 0 ， 用水量将下降3 7 。国外比较流行的是采用累进制水价和高峰用水价。 r 本东京就采取了“抑制需要型”的收费方法，即东京都内一般用户水费分 为“基本水费”和“超量水费”两种。对供水管在1 3 - 2 5 毫米的用户，耗水量 不超过i o m 3 时，每月只收“基本水费”8 0 0 - 1 3 2 0 同元。超过这一标准，增收“超 量水费”，按每i o m 3 为一单位递增，超过水量越大，收费标准就越高。对供水 管直径为1 0 0 毫米以上的用户，除基本水费较高外，超量部分每立方米一律增收 3 7 5 r 元。 法国则采取的是“以水养水”的政策。对工农业等企业用水，地方公共水文 管理局完全根据其污水排放量和废水污染程度收取费用；而对个人家庭用水，地 1 9 第2 章上海市1 ，约t l j 水现状分析 方公共水文管理局则在水费中增加了污水处理等各项费用。如此获得的资金，地 方公共水文管理局将全部用于执行地方水文议会通过和政府总理批准的水文治 理计划，并对地方致力于保护水源的集体和企业给予财政支持，帮助它们实施防 污治污计划。 ( 4 ) 改进产业结构 调整产业结构，在缺水地区，发展耗水量小的工业行业，压缩耗水量大的工 业，从而使有限的水资源发挥最大的效益，这是当今世界节水工作的一大趋势。 美图，日本近年来出现的工业用水量下降现象，与其工业结构的变化密切相 关，两国注重压缩一些耗水量大的化工、造纸等行业，甚至将其部分转移到国外， 支持发展耗水小、利润高的电子信息等行业，从而使工业取水出现负增长。 以色列则根据自身所处的地理环境，积极发展面向国际市场、高效益的商品 农业，将有限的水用于效益高的作物灌溉，在近乎沙漠的土地上，取得了令人瞩 目的农业成就。 ( 5 ) 开发节水新技术 生活用水方面：国外非常重视在r 常生活中采用节水型家用设备，如以色 列、意大利以及美国的加利福尼亚、密执安和纽约等州，分别制定了法律，要求 在新建住宅、公寓和办公楼内安装的用水设施必须达到一定的节水标准。不少国 家政府要求制造商生产低耗水的厕所设备和水喷头等，女n 1 9 8 5 年美国加州的法律 规定，每家装的便器水箱，每次充水量不得大于5 7 升：美国许多厂家已研制出多 种家庭节水装置，如节水型厕所冲沈器、节水型淋浴喷头、节水型洗衣机、节水 型水龙头、节水型沈碗机等，这些简单的节水措施可使家庭用水量减少2 0 3 0 ； 同本福岗市1 9 7 9 年制定的“建设节水型城市纲要”的第一项内容，就是要普及家 庭节水器具：以色列水务委员会则规定：所有居民区的厕所必须设置冲洗水箱以 代替原有的水龙头冲洗，并引进两档冲洗水箱、流量控制淋浴头、水龙头出流调 节器等节水装置。 工业用水方面：国外十分重视工业节水，通过采取各种措施提高水的重复 利用率，改进用水工艺和设备，提倡一水多用，循环用水，如美国制造业水的重 复利用次数1 9 8 5 年为8 6 3 次，目前提高n 1 7 0 8 次；r 本横滨市1 9 8 2 年水的重复利 用率达9 2 7 。研究表明：火电厂采用循环用水可使需水量减少9 8 ；化工、炼油 和钢铁企业采用不用水或少用水工艺技术，可减少需水量1 5 - - 2 0 ；在化工生产 中广泛使用物料换热技术，可减少冷却水用量2 3 以上。由于工业节水技术的推 广，有效地减少了废水排放，降低了污染。 农业用水方面：农业现代化是当今世界农业发展的总趋势。随着新技术的 不断涌现，国外发达国家普遍采用管道输水和喷滴灌技术，并采用计算机联网进 第2 章上海市1 ，约川水现状分析 行控制管理、精确灌水，力求在时、空、量、质上恰到好处地满足作物不同生长 期的需求，从而大大节约了用水量。 供水企业方面：国外为避免城市供水的不必要损失，对管道检漏工作非常 重视。根据美国东部、拉丁美洲、欧洲和亚洲许多城市的统计，供水管网的漏损 量占供水量的2 5 一- - 5 0 ：维也纳通过在防止漏水方面作出的努力，每天减少了6 4 万时洁净水的损失，足以满足当地4 0 力居民生活用水的需要；美国洛杉矶供水部 门中，有1 1 0 的人员专门从事管道检漏工作，使漏损率减到6 ；同本东京自来 水局建立了一支7 0 0 人的“水道特别作业队”，其主要任务就是及早发现漏水并 及时修复：澳大利亚悉尼水务公司在与政府签订的营业执照中，明确了漏损率的 降低幅度；韩国建设部建立了一整套减少泄漏的措施，其中包括预防措施、诊断 措施和一些行政管理手段；以色列研制了管道漏水快速检测和堵漏的克劳斯液压 央具，作用巨大。 ( 6 ) 丌发替代水源 污水治理回用 发达国家非常重视环境治理，特别是废( 污) 水治理、排放和回收利用。发达 国家通过各种法规和严厉的处罚条例，迫使工业废( 污) 水排放单位千方百计增加 水的循环利用，改进污水处理技术，提高水的利用率，既促进了废( 污) 水回收利 用，又增加了经济效益，并达到了保护环境的目的。国外将处理后的废( 污) 水称 为第二水源，并用于冲厕、工业冷却、绿化、农业灌溉等方面。 美国加州每年利用净化污水2 7 亿m 3 ，相当于1 0 0 万人口一年的用水量。净化 污水主要用于灌溉、浇灌公园花木。1 9 8 5 年前西德城市7 5 8 0 的污水，经过 二级处理后加以利用，德国到2 0 0 0 年已有9 0 的污水经过二级生物处理。1 9 8 5 年 莫斯科市9 8 的污水已经经过处理。 同本还普遍推行“中水道”技术来达到污水和废水的重复利用的目的。它要 求有一定规模的宾馆、机关、院校或住宅小区，将生活污水处理后回用于市政和 生活杂用。同本城市的高层大楼，很多采用了“中水道”技术，如同本6 0 层的三菱 公司大楼，楼内设有饮用水和非饮用水两套管路。洗菜或沈浴用过的水经过处理 后，送入非饮用水管路，作为冲沈厕所、沈汽车、冷却水或暖气用水等。据分析， 使用1 m 3 中水，就相当于少用1 m 3 清洁的自来水，又少排出近1 m 3 的污水。这样一 举两得的做法，就可以节约近一半左右的用水。这对于水源紧缺、供需矛盾突出 的城市具有重要的环保和经济价值。 海水利用 海水可直接用作冷却水、电厂冲灰水、某些化工行业的直接用水、市政卫生、 冲洗用水等。世界上一些沿海国家，工业用水量的4 0 - 5 0 用海水代替。英、法、 2 1 第2 章上海市：1 了约川水现状分析 荷、意等西欧六国，目前海水年用量约为2 5 2 7 亿m 3 。 海水淡化近几年发展迅速，目前有一百多个国家的近2 0 0 家公司从事海水淡 化生产。1 9 8 0 年全世界共有海水淡化装置2 2 0 5 台，淡化能力8 8 4 力m 3 天；1 9 8 7 年海水淡化装置6 3 0 0 台，淡化能力增加到1 5 0 4 万m 3 天；1 9 9 5 年底海水淡化设 1 1 0 0 0 套，只淡化海水总量达2 0 0 0 万m 3 。海水淡化技术为沿海缺水城市丌辟了新 的淡水水源。 据有关部门调查，英、法、意等西欧国家利用海水量也大幅度增加。目前， 澳大利亚、南非、中东地区等都有海水淡化工厂在运行，日本目自订建有海水淡化 工厂9 7 处，同生产淡水能力9 万m 3 。 雨水利用 集雨灌溉历史悠久，目前国际雨水收集利用大会已召丌了十次，多数国家已 从解决缺水地区的人畜饮水，发展到系统规划、设计、丌发、管理等方面的研究 上，雨水利用己成为丌发新水源的有效途径。作为雨水利用的一项新技术，人工 增雨近年来也取得了重大进展。 德国是欧洲看展雨水利用最早的国家之一。目前德国的雨水利用技术已经进 入标准化、产业化阶段，市场上已经大量存在收集、过滤、储存、渗透雨水的产 品。德国的城市雨水主要利用方式有3 种：一是屋面雨水集蓄系统。集下来的雨 水主要用于家庭、公共场所和企业的非饮用水。二是雨水截污和渗透系统。德国 的城市道路雨水管道口均设有截污挂篮，以拦截雨水径流携带的污染物。城市地 面使用可渗流的地转，以减少径流。三是生态小区雨水利用系统。小区沿着排水 沟建有渗透浅沟，表面只有草皮，利于雨水下渗，超过渗透能力的雨水则进入雨 水池或人工湿地，作为水景或继续下渗。 瑞士舀民富而不侈，以节约为荣。瑞士以“花园之国”著称，风沙不多，冒 烟的烟囱少，因此雨水干净。首先，通过下水管将雨水接住，让其流进贮水池里， 如果房屋坚固可以承受较大压力，水池建在屋顶，不然的话，就设底层，靠小水 泵打上去。由于每层楼都能用上水，因此冲洗厕所，洗涤衣物或擦沈楼面都十分 方便。 ( 7 ) 加强节水宣传 世界上许多国家非常注重采取形式多样的宣传教育活动，增强公民保护水资 源、节约用水的意识，如美国、加拿大、同本、韩国、澳大利亚等国家注重通过 学校、新闻媒体来教育青少年，宜传节约用水的重要性；许多国家确定了自己的 “水日”或“节水同”，期间散发各种节水材料、放映电影或丌展征文比赛等； 澳大利亚的许多家庭用水设备都标有节水型器具的统一标志；以色列则通过丌展 经济用水群众运动，使城市用水量得以显著下降。 第2 章上海市1 y 约j l j 水现状分析 2 6 2 国内城市节水现状 国内的节水运动始于2 0 世纪8 0 年代初期，经过2 0 多年的努力，取得了较大进 展。 ( 1 ) 制定了有关水和废水管理方面的法律法规。 现已颁佰的直接涉及水和废水管理方面的有。中华人民共和国水法和中 华人民共和国水污染防治法两部法律。此外还颁布了中华人民共和国水法、 关于大力丌展城市节约用水的通知、关于城市节约用水奖励办法、关 于进一步做好城市节约用水工作的通知、城市节约用水管理规定、关于 印发节水型城市目标导则的通知、关于印发( 中国城市节水2 0 1 0 年技术进步 发展规划) 的通知、关于印发( 全国节约用水纲要( 2 0 0 0 2 0 1 0 年) 的通知等 法规和标准。 ( 2 ) 设置了相关的主管机构 国务院城市建设行政主管部门主管全国城市供水工作和主管全国的城市节 约用水工作。 ( 3 ) 调整城市用水结构 各城市应根据其水资源的可供量，用水量，确定和调整城市建设的布局和发展 规划，形成节水型的经济结构，实现与水资源相适应的可持续发展布局。总体上， 第一二产业的用水、耗水、排污远大于第三产业，现在发达国家城市第三产业比 重达一，而我国城市产业结构总体上处于“二三一 的发展时期，应进一步加大产 业结构调整力度，大力发展第三产业，加速城市产业结构向“三二一，转变。同 时在城市市区发展高附加值，高新科技型的节水型产业，有计划、有步骤地改变或 转移传统的耗水量大，水污染严重，以破坏环境资源为代价的企业。 ( 4 ) 国内工业节水技术 鉴于大量工业废水除少数污染很严重外，大部分经简单处理后可重复使用， 因此工业节水也是国内城市节水的重点。1 9 9 0 年我国城市工业万元产值取水量为 2 4 5 m 3 i t 元，2 0 0 4 年己降至1 9 6m 3 万元，但从整体来看，工业用水水平还比较 低，同发达国家的2 0 , - 3 0 m 3 l i 元相比差距很大。在具体节水技术中，国内主要 注重重复用水技术，包括冷却水的循环节水、一般循环水节水( 指循序用水、闭 路用水等) 和工艺节水( 包括冷却工艺改革、无水少水工艺等) ，这些技术在火 电、钢铁、石化、化工、印染、造纸等行业都有成功应用的范例。 ( 5 ) 国内生活用水节水 目前国内主要节水措施有： 水表安装与计量。 采用节水型器具，包括节水型水嘴、节水型便器、节水型便器系统、节水 第2 章上海市1 i 约用水现状分析 型便器冲洗阀、节水型淋浴器、节水型洗衣机等。 城市节水灌溉。随着人民生活水平的提高，城市绿化面积不断增加，城市 灌溉用水量逐年增长。目前我国着重推广喷灌、微喷灌和滴灌等新技术，比原来 的地面灌节水3 0 - - 5 0 ，同时节省了大量劳力。 城市污水回用技术( 中水技术) 。通过污水回用，可以在现有供水量不变 的情况下，使城镇的可用水量增力h 5 0 以上。国内外的实践经验表明，城市污水 的再生利用是开源节流、减轻水体污染、改善生态环境、解决城市缺水的有效途 径之一，不仅技术可行，而且经济合理。 减少管网的漏损率。供水管网的漏损是城市供水过程中水损失的一个重要 方面，由于城市管网老旧，漏损严重，既会造成水的损失，同时有可能会对地质 环境造成安全事故。 利用价格杠杆，调整水价，促进节水工作。根据城市供水价格管理办法 和有关规定，合理调整城市供水价格，在满足居民的基本用水要求的前提下超定 额用水实行累进加价，鼓励居民选用节水器具、废水再利用的自觉性。 ( 6 ) 加强公民节水意识 提高公民的节水意识是其他节水措施的先决条件，是一切行政手段的基础。 传统水资源价值观认为“水资源取之不尽用之不竭”，可持续的资源价值观必须 让人们树立“水资源的有限性、不可取代性”，应通过各种渠道，各种方法，广泛 做好宣传工作，真正将节水意识贯彻到生活和生产中。除正面宣传教育外，对违反 水法造成严重水资源浪费的个人和企业要给予严肃处理，让人们意识到“节水光 荣，浪费水可耻。 2 6 3 节水技术经济政策 ( 1 ) 加强节水执法和宣传教育工作 进一步建立健全节水法规体系，不断增强节水执法力度。按照社会主义市场 经济体制和政府职能转变的要求，继续认真做好对现有节水政策法规的梳理、调 整和补充完善工作。严格执行中华人民共和国水法、节约用水管理办法 等节水法规和政府规章，加强节水执法队伍建设，进一步强化取水许可、计划用 水、产品用水定额、用水器具的管理：大力表彰奖励节水先进单位和个人，加大 对用水浪费行为的处罚力度，提高执法权威和执法效率。 继续利用各种媒体，采取群众喜闻乐见的形式，全方位、多角度、深层次地 宜传水资源的有限性、被利用的广泛性和不可替代性以及节约用水的意义、方针、 政策，在市民中牢固确立节水不是单纯减少丌支、而是节约资源的观念，让广大 市民深刻认识到节约用水的重要性和必要性，进一步增强社会公众的水忧患意识， 2 4 第2 章上海市1 7 约川水现状分析 养成“节约每一滴水，从我做起，从现在做起”的良好风尚，树立起“节约水光 荣、浪费水可耻”的社会风气，人人都能自觉珍惜水、节约水、保护水。要将节 约用水作为一种生活习惯来坚持，作为一种时尚来提倡，作为一项基本国策来贯 彻落实。 ( 2 ) 强化计划用水和定额管理相结合的机制 加强对企业和宾馆、高档浴场、洗车业等高耗水户的用水管理，根据各单位 产品用水定额标准、水的重复利用率指标完成值，以及用水单位近年来的实际用 水量等情况，编制用水计划，落实管理措施，转变粗放型的用水习惯和观念，降 低城市人均综合用水量各用水单位要建立制度、落实责任，加强内部的计划用 水管理，认真开展水平衡测试工作，积极推广清洁生产，通过污水回用和改造非 节水型用水器具等措施，切实降低用水单耗，保证计划的有效实施。 ( 3 ) 大力推广节水型器具 各用水单位要根据国务院全国供水、节水和水污染防治工作会议精神和城市 节水规划，在新建、改建、扩建项目中，严格执行节水措施“三同时、四到位 的规定：在新建和改扩建项目可行性研究报告中，要包括用水、节水方案。各级 主管部门要加强协作，逐步建立和完善新建、改建、扩建项目用水、节水评估和 审核制度，对不落实“三同时、四到位”的建设项目，有关部门不予批准立项， 水资源管理部门不予办理取水许可手续，供水企业不予接水。各行业要认真执行 国家经贸委颁布的限制高耗水项目目录及淘汰落后的高耗水工艺和高耗水设备 目录规定，各有关管理部门要加强协调，结合产业结构调整，进一步加大推广 节水新技术、新工艺、新设备的力度。各工业企业要不断加大节水技术改造的资 金投入，与科研部门联手，通过科技攻关，加快节水技术和节水设备、节水器具 和污水处理设备的研究开发。 要进一步建立完善节水产品的市场准入机制。严禁非节水型器具进入市场流 通领域，严禁销售国家和本市明令淘汰的非节水型器具。要严格执行房屋便器 水箱应用监督管理实施细则，凡计划用水单位的房屋内尚未完成淘汰便器水箱 和配件更换的，要明令限期更换，将在两年内完成计划用水单位内螺旋升降式铸 铁水嘴的改造工作：对计划用水单位以外的公有房屋，仍安装淘汰便器水箱和配 件的，房屋产权单位或房屋管理部门应研究制定更新改造计划，分期分批进行改 造，逐步推广使用节水型产品。 继续深入持久地丌展“节水型企业( 单位) ”创建活动，每年创建一批“节水 型企业( 单位) ，带动各行各业优化用水管理机制，建立合理用水体系。同时， 要大力压缩耗水量大、用水效率低、水污染严重的产业，严格限制耗水量大的工 业项目。 第2 章上海市1 y 约州水现状分析 ( 4 ) 编制和实施供水管网更新改造计划 减少城市供水管网漏失率是节约用水的一项重要措施。针对目前供水企业产 销差较高，尤其是农村地区管网漏失率问题严重的情况。在完成城市供水管网普 查工作的基础上，制定供水管道维修和更新改造计划，积极研究丌发补漏堵漏新 技术，将老管道和材质差的管网列入改造计划，进一步加大新型防漏、防爆、防 污染供水管材的更替力度。供水企业和用水单位要加强内部管理，建立供水管网 档案，完善管网捡漏制度，提高检测手段，大力推广先进的检漏技术，切实降低 自来水管网漏失率。 同时要充分发挥现有供水管网在促进节约用水和优水优用上的作用，凡自来 水管网到达地区严格控制取用地下水，严禁在地下水水位下降和地面沉降严重的 地区丌凿新井，以自来水替代地下水，在促进节约用水的同时，进一步控制地面 沉降此外，各供水企业要会同房管部门为屋顶水箱加装安全可靠的防溢装置， 减少屋顶水箱漏水。 ( 5 ) 逐步建立和完善合理的水价机制 水是一种特殊的紧缺商品，合理的水价由自来水水费、水资源费和污水处理 费三部分组成。城市供水从低水价到实现“成本回收略有微利”，是市场经济和 我国即将加入w