胡志良,中文翻译

/姓名：胡志良班级:给排水122学号：３1210032３７印度，海德拉巴城市供水策略——未来情景摘要为了跟上人口和经济增长，，印度,海得拉巴几乎需要不断地开发新的供应来源.确定增长的人口、地表水下降、过度开采地下水、恶化的地下水质量和落后的污水处理技术等主要与水相关的问题。这篇论文评论政策制定者所面临的现状以及需要接受限制水和城市中心供水需求增长的问题,例如，印度，海得拉巴。城市水平衡模型在本研究中可以用来分析不同的场景,包括节约用水、城市废水重用和改善分销和运输效率.如果人口增长率为2.5％，那么水资源保护项目将包括使水的运输效率提高5％，再利用9000万立方米（ＭCM)城市径流和采用从50万用户中回收的120MCM废水保证水源充足，以满足2０31年的用水需求，关键字城市水需求水平衡废水海德拉巴1.介绍城市住区是水资源需求最具吸引力的市场，因为可以在那里可以获得高的经济回报率。城市住区中高的经济回报主要是依赖不断增长的工业和家庭的需求，而不是在这些一定浓度活动的市场，因为城市消费者通常要求质量通过昂贵的基础设施交付的产品系统。在城市地区增加的需求正在转移其他部门(灌溉和环境),这可能会导致一定程度伙伴冲突.特别是发展中国家的城市中心正在以较快速度增长，而农村地区仍有大量贫困人口依赖于灌溉部门。在印度，海得拉巴就是一个这样的城市，城市未来的用水需求预计将迅速增长。随着城市扩张，生活方式的改变和人口增长，城市水需求在海德拉巴Mｕｓi已超过可用的供应来源集水.为应对这些挑战，在海德拉巴城市供水和排水板（HMWＳSB）负责经营管理在城市供应。供水是例行公事地旋转应对水短缺,基础设施不足。传统的技术在这些情况下的解决办法是增加供给从遥远的外部来源。然而,这种方法不仅财力紧张,也扭曲了当地水文平衡在盆地和部门之间的水流盆地的水必须导入到海德拉巴。这些转移也影响了河流含水层补给率.值得关切的问题是新的水资源管理的逻辑——一个发展最初关注造型和影响未来需求和采用系统水平衡方法.分析了替代策略在海德拉巴来管理水的供应以与水政策制定者面临短缺问题。它提出了一种可用的资源和需求的简要概述。最后,展望新水资源管理策略对于一个可持续的未来提出了新的规划。由于经济快速增长,海德拉巴城市化的人口在２0３1年有望达到151０万.住宅土地使用面积大约占总面积的37.６％。海德拉巴大供水和排水板（HMWSSB）成立于1989年，通过合并两个现有的政府部门来管理城市供水和污水处理系统。ＨMWＳSB目前有一百万个连接,水供应网络大约有2300和1６0０公里污水线人们在一个城市使用的水量视情况而定,包括最低需求、可用性、经济的水平发展和城市化的程度。城市用水需求由土覆盖、住宅土地利用、人口增长密度和商业水平、工业的发展决定的.从1950年到2006年，城市的水需求总值迅速增长。３在海德拉巴的水开发３。1地表水来源从历史上看,这个城市已经从两个主要的供应水库奥斯曼Sagar(110年MＣM）和ＨｉmayathＳaｇaｒ（８４年ＭCM）获取水源，该水库建于1９20年和1９２7年,最初，分别建造了这些存储控制水Ｍｕsｉ河(图１)，尽管他们后来成为城市海德拉巴的饮用水来源。奥斯曼Sagａｒ和ＨimａyａthSａgａｒ充分提供了城市，大约3５ＭCＭ／年,直到１950年代。然而,随着人口增长、新水源不断被需求，(Muｓi）流域以外的地方，包括戈达瓦里河和克里希纳河（图3）的距离水源作为每个新城市稳步提高水源被添加,导致相应增加批量供应和成本的分布和传播损失。Mａnjira项目（提供水Ｋａlaｂgｕr猛烈戈达瓦里河盆地）,于１965年委托提供26。5MＣM/年，其中工业消费16.５MCM/年。剩余分为国内需求。Singur出现在1９９1年与现有的上游修建大坝Manjira连接。图1海德拉巴市水源直到２0０4年克里希纳供水项目的开始。表中给出克里希纳供水工程设计来源４50立方米的水来自德拉巴的供应系统。项目设计实施三个阶段。项目的第一阶段委托在2００4年吸引75ＭCM／年的治疗水海德拉巴。水从Akkａmpallｉ转移平衡水库（Srisａiｌａm左岸运河升力计划）和泵大约三个阶段1１公里的静压头406米.第二阶段,这是目前运营,带来额外的75ＭＣM。还有一个最近提议减缓克里希纳第三阶段(１50年MＣM)和进口水ＳriｐaｄaSaｇar水库,Yelｌaｍpalli戈达瓦里河流域。这个项目的可行性研究正在进行中。从克里希纳河进口水的成本明显高于其他来源.此外，大约有35０供水油轮5立方米产能供应操作在这个城市水的网状系统以外的领域供应不足.20０1年，供应建立的五个来源发现迎合只有５2%的需求。Sａleth和第纳尔估计传输和损失的水配电系统达到近50％的需求1991年赤字，而ＨMＷSＳB估计损失目前为4０％(2007年31９日,印度).目前的人均水资源需求占140升/人，逐渐增加和改变生活方式现在发生在印度。总供水海得拉巴，大约8０%用于国内目的和其他工业用途。图2水需求预测在不同的人口增长率在海德拉巴3．2地下水与现有表面的的稀缺资源,地下水已成为主要的额外来源水。地下水已达到过度的使用水平，导致地下水位迅速下降。估计在城市地下水扭亏约４0厘米/年。然而,这个数字非常不确定。此外,无计划的开采地下水造成地下水枯竭和发展水定性泰恶化,扰乱了水文平衡。这导致更深井的钻探，增加泵成本和能源消耗。分析了水位后,前季风时期在整个Musｉ流域的从１98９年到２0０4年表明地下水位缓慢下降的速度18厘米／年。该市地下水情况可能恶化，增加了径流和减少渗透领域正在迅速增加。这个过程被进一步强化当前建设的快速增长工业和基础设施建设恶化。３。３地表水资源下降供应从奥斯曼SagarＨｉmayａｔhSagａr每年下降和在200３年完全停止.此外,总存储容量奥斯曼Sagar和HｉmayａthSagaｒ水库分别估计下降了12％和１2％，在１９7０年至20０3年之间，由于淤积的原因减少径流进入这两个水库非常复杂。Raｍａchａndraiah和普拉萨德分析了这两个水库降雨径流在最近一段时间下降原因。一个主要原因是分水岭发生在上游集水区.从1960年到198９年平均流入奥斯曼Ｓagａｒ和ＨｉｍayａthSaｇar水库分别为9年和136年MＣM，(图４).这样的供应缺口满足来自克里希纳河的成本显著更高，Singur和Manjira来源占约１5０年MＣM的供应。由于年际变化在降雨和灌溉增长发展变化戈达瓦里河流域，把更多的水分海德拉巴从这个来源已变得非常困难,没有严重影响供应灌溉农业.水从这个水库历来用于农业。预计到20２1年，45０cm转移到海德拉巴，目前几乎三倍。奥斯曼的供应减少SaｇaｒHimaｙａtｈSagａr和日益激烈的竞争，戈达瓦里河的城市和农业之间的需求集水将在未来加剧这个问题。提出了海得拉巴转移只占4％的水分配给NagａｒjunaSagar命令.在干旱年份当油藏流入只有4000ＭＣM它将几乎占总数的12%流入。海德拉巴的供水相对影响高降雨年灌溉是不那么重要.而海德拉巴供水不受到威胁。在最近的干旱(2002—2004)，发现,50%的面积是休闲同时也离开了有从灌溉水稻旱作作物重大转变图3海德拉巴当前的供应来源4废水影响有两个废水在海德拉巴的来源:穹顶抽搐和印度河。城市污水系统占地面积6４５平方公里,58%提供污水处理服务的人口。从这两个生成的废水来源是抽到湖泊和池塘在城市中心或Musｉ河ＨMＷSSB有两个污水处理厂：主系统和辅助系统,另一个提供初级处理。主系统的能力处理工厂是０．１１３ＭCM/天，辅助的能力二级处理厂只有0．０２0MＣＭ/天。处理过的水正在流向Ｍusi河与未经处理的污水混合。这个废水是在几个点下游灌溉转移大约２0００0公顷的农业土地。利用这一资源灌溉,高的内营养和供应的可靠性，确保了全年获得水。废水主要是用来种植水稻，但蔬菜和饲料作物生长是因为考虑到距离不远的城市市场。5城市水平衡构建城市水平衡是水系统的各种元素和理解他们的战略位置图关键的一步.这种方法是用来解释水通量的城市边界200４年的数据.图5展示了一个示意性的水平衡.在那里两种组件流入在海德拉巴:降水和进口水和外流的两个主要来源,semaｄeni－Daｖieｓ和本特松[定义为自然和人工.自然组件包括蒸发和地表径流，人工废水流。城市水平衡相当于水进入城市流入和水出城流出;这可以表达水平衡方程的一般形式如下：P+Ｉ=Ｅ+Q＋Sw＋ΔS（1）P是沉淀,Ｉ是水导入城市,E是蒸发，Q是城市径流，Sw是废水产生的城市和ΔS的变化存储5．1地表径流图4年流入HiｍayathＳaｇａｒ量CN计算径流（Q）：,Ｐ是降雨（毫米)S是盆地的最大保水性毫米。因此计算径流取决于价值年代，取决于土地利用、土壤类型和土壤水分.这些因素是由一条曲线表示数量（CN)，相关因素如下使用面积加权曲线数值分析。降水在20０4年达到376年MCM。假设雨量是统一整个地区的184年MＣM（４８％)转化为径流。非常径流曲线数估计的方法Ｃ。一年平均降雨量，曲线会导致34％的数量增长10％径流的增加。5．2供应来源５。2。1废水流废水主要来源于国内住宅使用如产业和商业活动。。在2０04年期间，完全的l测量流动径流的形式和缝消除3６２年MCM的地方模拟城市径流是184年MCM账户的51％总流。178年ＭCM的残留量废水流,这构成了大约66％总数的水提供给城市(２67年MCM）缺少独立测量天然径流数据或污水排放,水平衡没有确定性。径流率取决于其他一些因素,如前期土壤水分条件，失踪的年龄和降雨强度。如２0０0年，这导致了广泛的洪水，392年ＭCM,几乎是平均水平的两倍年径流。降雨径流过程遵循全年模式和最大放电,发生在这三个季风月份（六月到九月）。5。３蒸发和地下水补给一个城市排水是一个重要的蒸散组件的水平衡.在海德拉巴，蒸发主要发生在湖泊、休闲公园和污灌领域等领域。蒸发估计使用aPan蒸发数据1６０年罗马数字.地下水补给来源于流入（降雨和进口之间的区别水)和流出（径流、污水等),收益率（殖利率）82MCM的估计。这个数字包含了所有其他的水平衡关闭错误．5。3．1模拟未来供需情况减少地表水资源的过度开采地下水，水质的恶化和穷人污水处理的主要水相关的问题海得拉巴。在海德拉巴人均水需要14０L/(人*天)低于许多其他城市。鉴于这些人均消费水平低,通过需求几乎没有空间节约用水管理在海德拉巴。气候变量,海德拉巴在长期的不确定性未来气候的.水文分析显示，2０％平均降雨量下降将导致径流减少50％到奥斯曼SagarＨimayathＳagａr水库。减少流入奥斯曼Ｓａgar和HimａｙathSagar水库和日益激烈的竞争在邻近的城市和农业之间戈达瓦里河流域将需要更多的水在未来来自ＮagarjｕnaＳaｇaｒ。可用性地表水供应又取决于季节和年度降雨量的变化，可能会导致水在干旱年份不同程度的赤字。因此，通过将试图满足未来用水需求更多的表面和提取地下水不是可能的。在这种背景下，获得足够的量可靠的海德拉巴将需要使用替代供应水管理战略涉及的组合各种各样的来源。一个最重要的发展在城市水管理近年来增加的关注综合供水规划，包括不同的供应选括雨水收集,污水回用和城市径流重用。5。4建模过程所有供水来源和使用的城市文脉复杂的交互，需要使用建模工具来评估行出现在城市的各种变量水的循环一个完整的和综合的动力学描述当前和未来的水循环才能实现完整的城市水循环水平衡的概念框架.海德拉巴水循环的概念模型模型包括输入当前的人口,人口增长率和平均每人均需求估计未来需求、降雨不同级别的概率和相关的径流，预计供应来自不同来源,家庭的数量，采用雨水收集和地下水充电，等参数曲线和城市数量排水区，分布效率，结构等建模过程描述如下。5．4。1水需求基于当前模型计算水需求估计人口,人均需求140Ｌ/（人＊天)和一个假定的人口增长率。供应需求之后估计会计运输和销售损失（分布效率）.5.4．2供水平均供应来自不同来源的估计,从历史数据作来看.最大供应NagａrjunaＳagａr在450年MCM城市是受限制的，这代表了限流源。5。4．3降雨分析和雨水径流1。降雨发生的概率被拟合得到降雨数据正态分布。降雨相应数量的９0％和75％的概率发生估计，作为输入模型.从降雨径流流估计使用的曲线描述数量方法。２.城市化不透水面积的增加，导致更大比例的径流.这反映选择适当的曲线。曲线被选为每个土地利用数量,和一个areaweiｇhted使用曲线数值分析。5.4。4替代水源雨水收集在不同水资源管理场景,降水和城市径流如果适当的监管将替代来源的水在的地方。雨水的收集包括集合雨水收集的水表面，随后储存这些水以备后用。在城市环境中，水可以从建筑的屋顶收集和存储在雨水坦克。平均年降雨量100平方米的屋顶在海德拉巴区域会产生80０0０升的水。假设四个家庭规模和消耗的速度50Ｌ／（人＊天）。雨水应该用于部分满足国内需求一年（3５％)。据估计5００000户203１年在海德拉巴采用技术(假设２0000家庭的吸收40年),屋顶集水可以拯救罗马数字平均一年.海德拉巴地区地下水储存和恢复有一个岩石和潜力非常有限含水层吗地下水补给。据估计，大约2０%的降雨量射进地下水[11］。在目前，平均深度在城市地下水大约１５米。越来越多的水从含水层中提取，正常降雨不会足以提供可持续充电.5。４.５模型实现概念整合城市水所采取的方法6个场景分析和讨论系统分析是一个有用的方法来分析系统行为和结果在将来可能发生的情况。通过选择合理的系统的未来状态，这种分析可以改善决策,允许一个完整的吗考虑系统组件之间的交互。一系列可能的场景是由考虑选择的组合状态自然,在未来可能发生。虽然造型分析包括所有192个场景,只有平均水平结果和未满足的需求包括的范围有利的和最不利的场景将显示为便于演示。这些场景中所示场景树图图5所示的沉重的边界线（最优惠的)和重型破线（最多不利的）。6.1现状情况这个场景假设没有水管理措施将实现重用现有资源假设海得拉巴的人口将继续增加和减少供应将进一步发生由于流域上游流域的发展。图6显示，据估计，到2031年赤字增长的需求到310年MCM假设预计可以供应2。5％的人口增长率和维护供应的效率为80%。预计20３1年供应６50罗马数字。如果所有这些额外的水来源从ＮagaｒjunａＳagar,从这个项目将提取在750年增加到750罗马数字。这个大的抽象会产生相当大的影响灌溉供给NaｇarｊunaSagar项目。在一个更高的人口增长，3．５％的场景，未满足的需求到６60年将增至６6０ＭCM假设当前供应可用性将保持不变。然而，如果供可用性的未满足的需求将上升到下降了２0%8００年罗马数字。降水变化是一种自然现象，它可以成为未来加剧气候变化因素.可用性取决于季节和表面水供应年降雨量变化,更有可能的原因严重的水赤字在干旱年份.平均降水在8１４毫米的数变化为０．２3。降雨发生的概率进行频率分析确定的年降雨量数据系列。在此基础上分析和考虑到城市必须保证供应高度的安全性，年降雨量预计为7５％和90％的可靠性水平估计分别为725为６18毫米.在降雨概率为75%，这个城市产生２20MusiＭCM的径流排水河。这个数量明显大于当前需求和供给之间的差距。这是特别严重干旱年。当城市径流的重用以雨水的形式规定,雨水收集和原位地下水充电可以提供的大部分未满足的需求。6。２水重用场景行列式的安全影响因素的关键在海德拉巴水系统降水供应风险可变性和水的体积的变化可以从现有的供应来源。未来水从现有来源可能是可用性受到来自其他用途的需求和竞争气候变化的潜在影响。人口增长率（%)效率改善(％）图５的需求在不同的情况下提供一个赤字8０％的效率图6节水，提高效率以下分析水的重用场景基于两级沉淀两部分超过数和减少两个级别的投影在水里可用性:--降水超过数的75％-—降水超过数的90%-—平均预计供应在未来的水资源减少10%在未来的水资源减少20%图７显示了盈余的变化或未满足的假设75％安全和两个人口增长的需求率—２．5％和3。5％,未来三个级别的水可用性——不变,减少减少１０％和1０%。在这个数字代表盈余或平均的结果这些基本的未满足的需求场景与可变性在所有的范围suｂｓcｅｎarｉｏs与每个基本场景相关联。不变的假设下,供水和2。5％的人口增长，盈余或赤字发生这取决于场景将会发生。而平均有平均５４MCＭ，过剩最有利的场景有盈余１78罗马数字。最不利的情况下(减少2０％)显示了赤字６9年MＣＭ（场景A13（a）和Ａ4(一)所示附录）。供应情况图7水盈余或赤字到2031年的人口增长率2．5％和3．5％，需求和降雨量减少10％和20％75％的概率超过数(赤字显示为负值)7集成水资源管理问题变化的混合水源,以满足城市海德拉巴需求,须考虑其他水资源综合管理因素.实现保护计划将减少的河流。根据变化了的形势（场景A1（ａ））从城市径流将减少到125年MCＭ的平均降雨量。径流的减少不会影响污水灌区的灌溉量城市的污水回流将高达500年MCＭ即使回收2４０年ＭCM来满足工业需求.这个体积的水足以溉下游６2500公顷的农业土地基于估计的海德拉巴市灌溉80０毫米的要求现有的技术处理废水,以满足国内使用的标准。污水回用是肯定的成为越来越重要的新水源海德拉巴的未来。公众阻力仍然是一个障碍为国内使用再生水的使用,但是回收工业使用更为普遍。HMWSSB计划逐步增加使用再生水未来可用废水污水的数量也随着人口增长而增加。公共卫生问题，环境影响、经济可行性、市场存储和分析和财务评估输送系统将决定重用的规模数量。另一个建议是将更多的淡水戈达瓦里河流域的城市用水和补偿这与治疗在戈达瓦里河污水用于灌溉灌溉面积。由于这个项目的可行性问题巨大的成本参与将处理过的水输送回戈达瓦里河流域.此外，废水供应是连续的,但要求灌溉是季节性的。公众参与是实现任何仪器这些场景。充分认识建设措施必须促进创新的实现节水措施的场景。８结论跟上人口和经济增长海得拉巴将需要识别和发展新的供应来从非需求管理和城市径流和污水的重用考虑。现状的分析和选择场景的水供给和需求说明:—-4３0MCM供水需求的当前估计由五个来源分别为ＳａｇaｒＨiｍayatｈＳagarSiｎgur，Manｊirａ和克里希纳.当前的估计15０ＭＣＭ供需赤字，预计将在23１０年增长到3１0MＣM,尽管增加转移从克里希纳河45０ＭＣM和假设电流源提供类似的数量在未来。—-一个城市现有的供需水平衡情况表明，大约66%（1７8MＣM）提供的水城市回到河里废水流进一步灌溉或很少使用没有治疗。-—一个集成的水平衡模型完成城市水文循环城市的发展在连接所有当前和未来的来源和要求，用于分析不同场景。共有192个场景,它们有不同的可能发生，是发达的结合两个级别的安全－7５%和90％；两个和三个人口增长率-2。５%和2．5%未来水的可用性水平，承担10%减少和水可以从减少２0％当前的水源。——人口增长在2．5%不变预计提供可用性和降水超过数的7５%，保护项目，这些项目包括运输效率提高5％,重用90MＣM的城市径流和采用水一起收获了50万户家庭回收1２0MＣM的废水足以满足203１年用水需求预测。如果预计供应下降了２０％安全水平的平均增加到９０％赤字是92ＭＣＭ的需求。——如果人口增长速度为3．5％,平均水平未满足的需求预计下供应和可用性７5%的降水超过数是2９７ＭCM,那么城市将不得不从其他进口更多的水来源.引用1。Buechler，Ｓ。和井斜，g(2０0３).家庭粮食安全和waｓtｅｗater-dependent生计活动Musi河沿岸印度安得拉邦。提交给世界卫生报告组织.２。EPTＲI(20０4）。海德拉巴的环境状态。海德拉巴：EPＴＲI。３所示。白肢野牛(一个)。比格斯,t。ｗ.梅毒瘤，抗议；Paｒthasaｒａdhi，G。，&Turral，h(２006)。影响灌溉的空间分布供应土地利用的水库。提出了在车间在大坝、埃塞俄比亚.200６年1月汽车出行.4所示。乔治,一个.比格斯,T。、Mａlanｏh。M。白肢野牛，.,Davｉdson&Ｂ。(2006）。评估Mｕsi流域的水资源。第二次国际会议上水文和学报》上流域管理,408—４21。5。优雅，ｊ·Ｋ。、&斯t.(未标明日期的）资源流动和土地使用在海德拉巴城市群监测(1970—２000）ｓociety—ｎature交互的可持续性。６.安得拉邦政府。(20０3）.美联社水愿景—-方法，意见书和地区报告。海德拉巴7所示。HMWＳSB(2００7）。水源和存储。。.ｉn/8.艾耶,N．K．KｕlｋarniＳ。＆Rangaｖaswamy诉(２０07)。经济，人口和城市spawl：班加罗尔的比较研究利用遥感和ＧIS和海得