武汉水资源利用与保护.doc

论武汉水资源利用与保护 姓名：刘云凤一、摘要。武汉水资源丰富，但在利用上有许多方面不合理。比如说，前些时日的强降水，使武汉成为“水城”。在这个方面就没有合理的处理水资源问题。武汉被称为四大火炉之一是由于其独特的地理位置，冬季寒冷，夏季炎热。因此出现了大量的空调使用，不仅会使冬季更冷夏季更热，还污染了环境。更严重的是，使用煤炭和木材等取暖，使一些气体排放，对环境造成影响。因此，要解决这些问题，必须有一定的措施来改善这些现象。鉴于此，我将从武汉的水环境治理、地下水的利用、雨水等水资源的利用三个方面来解决以上问题。二、正文。（一）老思想：水污染问题及其治理。随着城市化进程的不断推进，城市生活污水的治理已经成为水污染治理中的主要矛盾，其对淡水资源危害不容小视。本文基于对武汉市的调查，通过定量的分析，证实了水价对生活污水排放量在一定时期内有影响，因此根据已有的水价收费政策进行调整，认为要控制生活污水排放量，首先应改先使用后收费的征收方式为先购买后使用的征收方式；其次按照居民用水需求量差别定价；同时，允许居民之间交易水权，政府作为中介方推动交易的顺利进行。需要说明的是，在本文当中，城市生活污水主要是指城市居民(含服务产业及其他企事业单位的成员)由于生活利用而产生的污水，主要包括：冲厕用水、生活洗涤用水、厨房污水等，不包括赢利性主体，如个体的餐饮业，以及企事业单位的污水排放量。这些居民生活用水耗量大、处理费用高、成分复杂(水中含洗涤用剂、汗液与化学品成分、脂肪、米糠菜屑等)。在改善生活用水污染方面，出现了许多有影响力的观点。这些观点大体分为两类。其一是强调增收税费等手段。全意波、司言武。(2009)论证了增收水污染税的合理性。强调通过税收杠杆减少生活污水，同时为城市污水处理系统的提升建设筹集资金。其二是强调水污染管理的制度改进。陶萍，田金信口(2007)则着重分析在我国环境基础设施项目建设中引入BOT等触资模式，建议实行特许经营制度，解决生活污水处理系统建设资金不足的问题。武汉市城市污水的大量排放和低处理率是其水环境恶化的主要原因。武汉市水污染的防治和治理中，同样出现“重工业污水，轻生活污水”的现象，鉴于生活污水对生态环境和居民福利有重大影响，本文在吸收借鉴各学者已有的分析建议的基础上，围绕减少居民生活污水排放这一核心问题，以武汉市为例，运用博弈论和计量经济模型，从定量的角度，论证水价与居民污水排放量之间存在密切联系，提出通过合理调整水价，使其充分反映由于污水产生的负外部性，让水价成为调节居民用水的经济行为的媒介，减少对水资源的浪费，增强居民的环保意识，以达到改善水环境，提高城市居民整体福利，实现城市环境可持续发展的目的。在进行分析之前，先明确三个前提：1、居民的生活用水绝大部分最终以污水的形式排放，因此在后文的分析中将居民生活污水排放量等同于居民生活用水量。2、目前，中国自来水供应处在政府垄断状态，因此价格由政府制定，不会根据市场供求自行波动。3、根据武汉市环保局制作的2009年武汉市城市发展战略环境评价，武汉市生活污水处理率还处在较低水平，因此，在分析中假设生活污水处理率短期是不变的。通过定量分析后，我们得出这样的结论：水价提高可以在一定时期内影响居民的用水量。因此，我们在控制生活污水的排放量时，可以将提高水价，控制居民生活用水作为一种手段。 为减少污水，以水价来控制用水量，有以下方案：方案一、整体提价如果对水价进行整体提价，则居民的成本将增加，这种提价方式在征收过程中简便易行，征收效率较高，然而，目前水资源在中国仍然是被作为一种公共品，由于居民对水的需求弹性较小，单纯的提价方案将加重收入水平较低的居民，同时对收入水平高的居民缺乏有效激励，无法使之明显的降低用水量。因此，整体提价的方案不是最优的方案。方案二、按需求量提价一般而言，由于在时间和收入方面拥有的禀赋不同，低收入者更愿意花心思和时间去寻找更加节水的方式，而高收入者更倾向于增加支付额来满足用水的需求。因此，假设给定用水量的份额，当用水量低于该份额时，对居民征收较低的水价，而一旦超过这个份额时，将大幅度提高水价。这种方式既可以起到控制生活污水排放量的作用，也可以通过居民的消费方式来解决公平性问题。方案三、改变水费征收方式单纯地提高水价只能是暂时性的措施。导致居民过度排放生活污水的根本原因是清洁自来水在中国城市中价格偏低，而被视为一种公共品，公共品则必然导致公地悲剧的发生。因此，要解决这一问题必须首先明确水权。长期以来，自来水的供应与收费都采取居民先使用后收费的模式，这就导致了居民水权意识薄弱。当改变这一收费方式，即居民先购买定量的自来水后使用，将有利于刺激居民形成水权意识。（二）新思想：地下水资源的利用。地下水资源作为一种浅层地温能，其可资利用的能量是温差显热。地下水源热泵是一种利用地下水中低温地热或高温地冷作为热冷源的既可供热又可制冷的有效节能空调系统。武汉市由于其特殊的地理位置，夏季炎热、冬季寒冷，而地下水水温在一定深度范围内基本保持恒定(接近于当地多年平均气温)，因此，在夏季，水源热泵系统将室内余热转移到低位热源地下水)中，达到降温或制冷的目的；在冬季，水源热泵系统地下水中汲取热最，对建筑物供暖，把低位热源中的热量转移到需要供热和加湿的地方。本文在分析武汉市地质环境条件、地下水资源分布及资源茸的基础上，论述水源热泵系统在武汉市的应用前景和现状，提出在利用地下水的过程中可能产生的环境地质问题及防治措施建议。自然地理及地质背景11 自然地理武汉市位于长江和汉水交汇处，地处鄂东南丘陵与江汉平原东缘向大别山南麓低山丘陵过渡地带。地形地貌由低山丘陵、垅岗和河流平原构成。气候属中亚热带向北亚热带过渡地带，四季气候分明，夏季炎热、冬季寒冷，历年7月份气温最高，平均288314，最高达413；，力年1月份气温最低，平均2646，极端最低气温一181。多年平均气温163。多年年平均降水量1 284 him，降水多集中于每年的49月，通常6月份降雨最多。12地质背景武汉市自志留系中统至第三系地层出露较齐全，其中石炭系上统、二叠系下统栖霞组、三叠系中统为石灰岩地层，其它主要为页岩、石英砂岩等。第四系地层广为分布，河流一级阶地分布的冲洪积地层，具有典型的河流二元相结构特征。另外，武汉市北部低山区分布少量变质岩与岩浆岩。1.3 地下水类型武汉市地下水类型主要有松散岩类孑L隙水、碎屑岩类裂隙孑L隙水、碳酸盐岩类裂隙岩溶水、碎屑岩类裂隙水、岩浆岩与变质岩风化裂隙水五大类。2、地下水资源分布武汉市地下水资源量由大气降水入渗补给量、长江汉江及地表水体的渗入补给量、相邻含水层组地下水的越流补给量和地下水侧向补给量四种组成。区内地下水的资源量为46 234108 m3，可开采资源量为44 824 X 104 1113年。地下水源热泵系统取水水源均为松散岩类孔隙水，其中汉口、武昌用水户分布于长江、汉江一级阶地中前缘，武汉市具有集中供水意义的地下水类型主要有三种，其中碳酸盐岩裂隙岩溶水，由于特殊的环境地质问题(岩溶地面塌陷)，在武汉市限制开采，碎屑岩类裂隙孔隙承压水分布区主要为远城区，社会经济不发达，地下水开发利用程度低，因此松散岩类孑L隙水是武汉市地下水的主要开采水源。 3、可能出现的问题。 地下水回灌，可以补充地下水源，调节水位，维持储量平衡，但是若回灌水处理不当，可能将污染物直接带入地下水中，引起地下水污染；夏季，回灌水温度较高，若回灌井密集，则可能形成局部高温区，降低地下水效能；若地下水得不到及时的回灌或回灌量不足，致使地下水位持续下降，则可能造成地面沉降，若沉降量较大可能导致地面建筑物破坏受损。武汉市分布有近东西向的三条碳酸盐岩带，岩溶发育，其上分布有河流堆积的具有二元相结构特征的松散地层，由于人为过量开采地下水，导致上覆松散土体或洞穴中松散堆积物被地下水潜蚀运移至其它岩溶空间而形成土洞，洞顶土体自重压力或加载后压力大于洞体的支撑力时，洞体失稳而引起地面塌陷，区内已发生地面塌陷12处。若在上述地区利用地下水源热泵系统，应考虑地面塌陷问题。（三）自己的思想：雨水等水资源的利用。由于武汉发展较早，一些道路管道设施不够先进，以及老化严重，至使长期的暴雨积累于道路，影响了交通，对社会经济生活也产生了一定的影响。因此，对雨水的处理十分重要。这样做既能优化环境又能有效的利用水资源。这就需要政府部门进行管道的优化设计施工改进以及做好绿化环境工作、环保卫生工作，同时市民也要有环保意识。否则，雨水成为污水，利用处理难度更大。我觉得武汉应该从这次的雨水堵塞道路事件中吸取教训，在以后的城市建设中考虑长远点。我觉得，雨水的回收是很好的处理方法。既解决了问题，又利用了资源。雨水回收再利用被认为是人类在长期发展过程中与自然和谐共存的一个自然结果。利用人工生态技术人为创造一个适宜于水生植物或湿生植物生长的，根据自然湿地模拟的人工生态系统。将人工生态技术与雨水回收再利用技术相结合，具有节能环保、美化环境等一系列优点。当前雨水回收再利用技术的关键是初期雨水的弃流和后期雨水的收集与处理。由于初期雨水污染物含量较高，处理难度较大，因此会降低雨水水质，增加雨水处理成本。针对该问题，根据长期对初期雨水和后期雨水水质监测，结合相关试验模拟和数据分析，提出并设计既能有效地对初期雨水进行弃流，又能最大效率地收集后期雨水的新技术。同时在雨水处理过程中将传统的污水处理技术与人工生态技术相结合，地上和地下处理设施相结合，使人工生态系统和雨水回收再利用技术适应园林景观、道路绿化等应用设计要求，具有广泛的市场推广价值。一方面通过将雨水收集、处理回收再利用，可以减少城市洪涝灾害，避免对城市交通、居民出行等生活的干扰，减少城市下水系统的建设和运营管理的负担，回补地下水。另一方面，由于雨水相对清洁，与污水净化回用以及海水淡化等解决水源的形式相比较，具有更明显的经济效益。此外，关于武汉水资源问题还有其他方面。比如，围湖造田或围湖建房现象，工业废水直接排放（尤其是远城区）等等。但近年来，武汉也确实进行了治理，还成立了水务局，但官员过多，管辖范围不清，相互推诿扯皮。三、参考文献。1、武汉市地下水资源及其在地下水源热泵系统中的应用，牛俊强，桂承新，李嵘，第23卷，第4期，2