Ⅰ 雷乐成的主要成就
雷乐成教授主要研究方向为水处理高级氧化技术(湿式氧化、光电催化氧化、等离子体氧化等)、微污染源水的深度处理和污水资源化及回用技术研究。研究成果分获国家科技进步二等奖、教育部自然科学二等奖、浙江省科技进步一等奖,获国家实用新型专利16项,授权发明专利13项。出版著作三本,其中两本分获中国石化协会优秀科技图书一、二等奖。至今发表论文100多篇,其中被SCI收录90多篇,发表论文被SCI源刊他引500多次。实验室占地200多平方米,拥有气相色谱、液相色谱、扫描光谱、离子色谱、TOC自动分析仪、原子吸收等一批先进测试仪器和水处理新技术研发平台。欢迎环境科学、环境工程、化学工程、给排水等专业学生报考硕士、博士学位攻读和博士后研究。
Ⅱ 城市供水
一、概述
深圳市地处华南地区,年平均降雨量1966.3mm,多年平均水资源总量20.51×108m3,人均水资源量250m3(2005年),人均淡水资源占有量仅为全国的九分之一和广东省的六分之一。淡水资源的短缺给深圳市人民生活和经济发展带来较大影响,市政府实行向水倾斜的政策,大力加强城市供水工程的建设。全市现有水源工程在97%供水保证率时的总可供水量为15.04×108m3,在东部供水二期工程和北线引水工程实施后,全市水源工程在97%供水保证率时的总可供水量为19.27×108m3,其中境外引水15.93×108m3,本地及其他水源3.34×108m3,基本满足了工业生产和人民生活的需要。随着人口、经济和社会的发展,深圳市今后用水量将持续增长,预测2020年全市人口将达到1014万人,GDP达到2万亿元人民币,预测届时需水量达到26×108m3。
深圳市供水水源主要以境外引水和本地水为主,兼有少量地下水和海水利用。境外引水主要依托东深供水工程和东部供水工程两大境外调水水源工程,以供水网络干线及其支线、龙口-西坑供水工程、北环管道以及深圳水库东侧沙湾泵站为原水输配系统,实现东深引水、东部引水和本地水源相互连通、合理调配。境外引水及输配水工程联合本地蓄水工程形成了全市供水水源网络系统。
深圳市城市供水水厂属多中心、组团式布局,水厂建设点多面广,供水规模、技术状况参差不齐,既有设施、设备、工艺先进,自动化程度较高的大型水厂,又有设施设备简陋、陈旧、落后的中、小型水厂。目前全市共有供水企业近27家,水厂59座,日供水能力约590.5×104m3,供水管道长度约1.3×104km,用水人口接近1300万人次,2006年全市主要供水企业总供水量14.5×108m3。
二、城市水资源现状
(一)水文气象
深圳市属南亚热带海洋性季风气候,雨量充沛,日照时间长。年平均气温为225℃,实测最高气温为38.7℃,实测最低气温为0.2℃,无霜期为355d,年平均日照时数1933.8h,年平均湿度76.8%。该市位于东亚季风区,受季风环流控制,冬半年和夏半年气流明显交替,影响到四季的气候变化。海洋对该市气候影响较大,使深圳地区气温的年较差及日较差都较小,年降雨量大,雨日多,大气温度高。海岸山脉等地貌带的存在,使得冬季气温南北差异较大,风速自南向北递减。
(二)降雨
深圳市多年平均降雨量为1966.3 m m,降水量在地区上的分布主要受海岸山脉等地貌带影响,呈东南向西北递减的趋势。多年平均雨量:东部地区在2000 m m以上,中部地区在1700~2000 m m,西部地区在1700mm以下。
深圳市降水从成因上分析,由台风带来的台风雨量在全年的降水量中所占比重较大。据1950~1979年30年的资料统计,多年平均台风雨量为689.0mm,占多年平均降水量的36%。最大年份的台风雨量可达1648mm(1964年),占当年降水量的69%。深圳市降水的另一个特点是降水强度大,暴雨多。多年平均年暴雨量约占年降水量的40%左右。降雨量的年内分配很不均匀,多年平均汛期4~9月降水量占全年降水的85.3%。
(三)蒸发
深圳市气候炎热,常风较大,多年平均降雨量大,水面蒸发量也大。根据多年资料统计计算,多年平均蒸发量为1752mm。
水面蒸发量年内分配不平衡,汛期(4月至9月)气温高,水面蒸发大,蒸发占全年的54.8%;非汛期(10月至次年3月)气温低,水面蒸发小,蒸发占全年的45.2%。
经分析,1980年以后,深圳市的水库蒸发能力有增加的趋势,其中1990年以后,水面蒸发能力明显比1980~1990年这十年有所增加,增幅达16%。
蒸发量在空间上变化总的趋势是由东南向西北内陆递减(图2-1-8)。
图2-1-8 铁岗水库蒸发量变化过程线
(四)水资源总量
一定区域内的水资源总量是指当地降水形成的地表和地下产水量,即地表径流量与地下水资源量的总和。
1.地表水资源
深圳市地表径流量主要靠降雨补给。根据《深圳市水资源综合规划》成果,深圳市多年平均径流总量为19.18×108m3,50%、75%和97%保证率时年径流总量分别为18.28×108m3、13.90×108m3和7.70×108m3。
2.地下水资源
深圳市地下水按其储存条件、水理性质和水力特征,可分为松散岩类孔隙水、基岩裂隙水和岩溶水三大类型。地下水资源总储量为10.34×108m3,其中以径流形式存在的地下水储量约为5.85×108m3(即可变储量)。
3.水资源总量
根据以上分析,深圳市地表水资源总量为19.18×108m3,地下水资源总量为5.65×108m3,扣除重复计算量4.34×108m3,则深圳市水资源总量为20.5×108m3。
全市多年平均降水量1966.3mm中约有56%形成河川径流,其余约44%消耗于地表水体、植被、土壤的蒸散发和潜水蒸发;年降水量中有23%入渗地下补给地下水,成为地下水资源,其余部分主要消耗于潜水蒸发。这基本符合深圳市自然地理特点和降水、地表水、地下水三水转化规律。
4.河流水系
深圳市境内共有大小河流310余条(含其支流在内),其中,流域面积大于10km2的河流69条,大于100km2的河流5条,主要是观澜河、龙岗河、坪山河、深圳河和茅洲河。在310条河流中有71条河流为感潮河流。小河沟数目多、分布广、干流短是深圳市水系的一个特点。
深圳市主要河流概况见表2-1-7
表2-1-7 深圳市主要河流概况
续表
5.现状供水量汇总
深圳市的供水主要来自境内的中、小型蓄水工程和境外引水工程,地下水工程一般作为部分厂家自备水源。
图2-1-9 2006年深圳市供水量统计图
2006年,全市总供水量17.31×108 m 3,其中境外引水总量11.89×108 m 3,占总供水量的68.7%。特区为5.31×108m3,宝安区为3.76×108m3,龙岗区为2.82×108m3。供水量组成为地表水源供水16.76×108m3,占总供水量的68.7%,地下水源供水5541×104m3,占总供水量的3.2%,污水处理回用42×104m3,占总供水量的0.02%。2006年深圳市行政区分区供水量见表2-1-8,供水量统计图见图2-1-9。
表2-1-8 2006年深圳市行政分区供水量 单位:×104m 3
三、供水工程现状
(一)供水格局
目前在供水格局上,深圳市已形成以特区内片区、宝安片区(含光明新区)和龙岗片区为三大单元的分区供水格局。
特区内水源和原水输配管网发展较为完善,已初步形成由北环输水干管供给东深水和由供水网络干线供给东部水的供水系统。在境外工程检修期,主要由深圳、梅林、西沥和长岭陂水库调蓄水量供给。
宝安片区主要利用供水网络干线引入东部水,龙西工程引入东深水,结合铁岗、石岩、长流陂等调蓄水库形成主要供水水源网络。其中宝安区中西部(宝安中心组团、西部高新组团和西部工业组团)主要依靠铁石支线、石松支线引入东部原水,以及铁岗、石岩水库的调蓄水量供给,东部龙华、观澜片区(中部综合组团)以通过西坑水库取用龙西供水工程分自龙口泵站的东深水为主。
龙岗片区水源由东部水源、东深水源及本地水源3部分组成。本地水源相对较缺乏,只能满足各街道少量用水,大部分原水依靠东部供水工程和东深供水工程供给,其中东部原水通过供水网络干线,经坪地支线、横岗调蓄工程、大山陂应急供水工程、炳坑水库应急供水工程供给;东深原水依靠龙口泵站和沙湾泵站供给。正在建设的大鹏半岛原水工程将把东部水送至赤坳水库进行调蓄,并送至葵涌径心水库供给大鹏半岛。
(二)供水工程
深圳市供水工程现状,主要包括境外引水工程、输配水工程、蓄水工程以及少量的提水、地下水和海水利用工程。
1.境外引水工程
深圳市的境外水源来自东江。东深供水工程和东部供水水源工程是深圳市两大境外水源骨干工程。
东-深供水工程是向香港、深圳市以及工程沿线东莞市城镇提供东江原水的跨流域大型调水工程。工程设计供水规模为24.23×108 m 3/a,设计流量为100 m 3/s,其用水量分配为:香港11.0×108 m 3,深圳市8.73×108m3,沿线4.0×108m3,机动富余水量0.5×108m3。
东部供水水源工程分为两期,一期工程取水量为3.5×108 m 3/a,设计流量15 m 3/s。目前正在建设东部水源二期工程,工程取水量为3.7×108m3/a,设计流量15m3/s。两期工程建成后,东部供水水源工程可引水7.2×108m3/a。
2.输配水工程
为实现境外引水与本地水库联合调度,深圳市兴建了供水网络干线、北环输水干管以及北线引水工程等输水工程,通过铁石支线、石松支线、坪地支线、横岗调蓄工程、龙口-西坑供水工程等支线工程,连通深圳、西沥、松子坑、清林径、铁岗、石岩等调蓄水库,将东江原水输送到全市各个片区,形成东部水和东深水的双水源供水保证体系。目前,全市已建及在建各级配套辅助水支线15条,总长213.7km。
3.蓄水工程
截至2006年,全市共有蓄水水库173座,其中供水水库有124座,包括中型水库10座,小(1)型水库62座,小(2)型水库52座,供水水库在50%、75%和97%保证率情况下的可供水量分别为4.04×108m3、3.31×108m3和2.69×108m3。
4.其他供水工程
深圳市目前建成较大的河道提引水工程有2处,分别位于茅洲河和观澜河。茅洲河提水能力为5 m 3/s,观澜河提水工程提水能力为6 m 3/s。全市每年还有少量的地下水开采工程,年开采量约0.55×108 m 3,其中浅层地下水0.23×108m3,深层地下水0.32×108m3。深圳市是一个拥有丰富海水资源的区域,目前全市尚无海水淡化工程,海水基本用于电力企业的工业冷却水,2006年深圳市海水直接利用量为72.9×108m3。
四、城市供水工程规划与实施
(一)水源规划格局
为确保深圳市供水安全,全市规划新建与扩建水库,修建储备水源工程,开展非传统水资源利用、完善供水网络建设和配套水厂建设。
通过水资源合理配置,深圳市城市供水今后总体布局将形成以东江径流、本地水库自产水和海水为“源”,以东部供水水源工程、东深供水工程和供水网络干线、北线引水工程等输水工程为“线”,以深圳、铁岗、公明、松子坑、清林径和海湾等水库为“调蓄中心”,以净水厂为“点”的跨流域、跨区域的引、蓄、提、供、用协调统一的城市供水水资源开发利用体系。
(二)水源建设
1)境外水源工程建设:完成东部供水二期工程。
2)蓄水工程建设:新建东涌水库、洞梓水库、径子水库共3坐水库;扩建铁岗水库、铜锣径水库、长岭皮水库、松子坑水库、鹅颈水库、径心水库、甘坑水库、铁坑水库和打马沥水库9座水库。新建、扩建水库97%保证率下的新增供水量为1960×104m3,增加调蓄库容1.20×108m3。
3)储备水源建设:建成清林径引水调蓄工程、公明供水调蓄工程、海湾水库工程,增加调蓄库容4.0×108m3。
4)供水网络建设:完成北线引水工程(120×104m3/d)、大鹏半岛支线供水工程(沙湖-葵涌段)(40×104m3/d)、大鹏半岛水源工程-坝光支线工程(30×104m3/d)、盐田支线供水工程(18×104m3/d)、大工业城支线供水工程(55×104m3/d)6条分区分片供水的输配水工程建设。
5)非传统水资源开发利用建设:实施奥林匹克体育中心雨水利用工程、龙华二线拓展区雨水利用工程、深圳市侨香村经济适用房住宅区、龙岗高级技工学校雨水利用工程及莲花山公园雨洪利用工程;开展南山蛇口(2.7×104t/d)、福华德电厂(0.2×104t/d)海水淡化及盐田、南山、大鹏半岛片区海水直接利用试点工程建设;建设以南山、福田、滨河、罗芳、西丽、草埔等污水处理厂为主体的污水回用工程片区,开展蛇口、人民大厦、中银小区、鲸山别墅区、越众小区、翠园小区及福华大厦等中水回用试点工程建设。
(三)城市供水水厂
新建南山水厂、红木山水厂、光明水厂、朱坳水厂(四期)、凤凰水厂、石岩水厂、獭湖水厂、大工业城水厂等主要水厂;扩建蛇口东滨水厂、笔架山水厂、盐田水厂、甲子塘水厂、五指耙水厂、观澜茜坑水厂、荷坳水厂、南坑水厂、苗坑水厂、鹅公岭水厂、坪地水厂及中心城水厂等主要水厂。新建和扩建水厂新增规模246×104m3/d。
五、环境影响评价
(一)供水水源水环境现状
1.供水水库
根据现状调查,深圳市主要供水水库水质总体状况良好,绝大部分水库均为Ⅱ类水水质,深圳水库、铁岗水库、赤坳水库在个别水期内均达到Ⅰ类水水质标准,水质状况进一步好转。深圳市已划定水源保护区的28座水库中,仅7座水库水质超标,其中5座均为未设常规监测断面的水库,其余2座位于石岩水库和罗田水库,主要超标物为COD和高锰酸盐,超标的主要原因为入库支流的COD贡献率较大,应采取措施,进一步控制入库支流的污染负荷。深圳市饮用水水源地营养状态总体良好,仅个别水库有轻度富营养化,这部分水库数量仅占评价水库数量的7%。2005年深圳市主要水库水质评价结果汇总见表2-1-9。
2.提水河道
据最新河道普查结果,由于工业废水、生活污水的排放和雨污混流,全市大小河流均存在不同程度的污染,绝大部分达不到水功能、水质的要求。作为深圳市供水水源的茅洲河与观澜河水环境质量逐年恶化,水污染问题显得尤为突出。
表2-1-9 2005年深圳市主要水库水质评价结果总表
1)茅洲河:茅洲河上游溶解氧、高锰酸盐指数、生化需氧量、非离子氨、挥发酚、石油类和总磷的年均值超过Ⅲ类标准,悬浮物、亚硝酸盐氮、总汞、总镉和六价铬的监测值也出现超标,水质劣于V类。茅洲河下游悬浮物、溶解氧、高锰酸盐指数、生化需氧量、总镉、石油类和总磷的年均值超标,总硬度和非离子氨的监测值也出现超标、水质劣于V类。
2)观澜河:观澜河溶解氧、高锰酸盐指数、生化需氧量、非离子氨、挥发酚、石油类和总磷的年均值超过Ⅲ类标准,悬浮物、亚硝酸盐氮、总汞、总镉和六价铬的监测值也出现超标,水质类别为劣V类。
深圳市本地水资源缺乏,现有的供水水源水环境的恶化,不仅严重影响城市景观和人居环境质量,也进一步加剧了水资源的短缺。
(二)水环境保护规划
1.规划目标
通过采取水源涵养林建设等各种水生态系统保护或修复措施,遏制供水水源局部水生态系统失衡趋势,促进其良性循环。确保城市饮用水库水源地水质达标率由98%提高到100%。水源保护区内平均林地覆盖达到65%以上,林木郁闭度达到95%以上。
2.主要措施
1)污染源控制:污染源控制包括对污染水体的点源和面源的控制。点源污染的控制以排污口截污、污水处理和排水系统建设为重点。面源污染控制主要包括①源头控制;②湖滨绿化结合自然湿地以控制湖周面源污染;③末端治理。
2)人工湿地:人工湿地系统是利用湿地净化污水能力人为建设的生态工程措施,该措施是将石、砂、土壤等材料按一定的比例组成基质,并栽种经过选择的水生、湿生植物,组成类似于天然湿地状态的工程化湿地系统。人工湿地分为浮生植物系统、挺水植物系统和沉水植物系统。通过基质、植物、微生物的净化作用,对TN、TP、COD、BOD及重金属等有较高的去除率,可以获得污水处理与资源化的最佳生态效益、经济效益和社会效益,是控制面源污染的重要工程措施之一。
3)前置库:将原有的流域及水库分为主库、前置库及上游的流域区。前置库可以看作一个污水处理系统,是将上游的污水在入库之前先被纳入前置库中,经过沉淀、植物吸收,水变清后再排入主库中。前置库对原来直接进入主库的流水进行净化处理,可以减少主库源水的污染物,同时可以减少泥沙入库量。前置库技术因其费用较低,可以多方受益、适合多种条件等优点,是目前防治水库水源地保护区内面源污染的有效途径之一。
4)库滨带修复:通过在库滨实施人工湿地、生态砾石及植被修复等生态工程,对水力流动条件较差和重污染区水体进行处置净化,吸附和转移来自面源的污染物、营养物,改善水质,截流固定颗粒物,减少水体中颗粒物和沉积物,同时为生物繁殖生长提供栖息地,达到库滨带的生态修复。
5)水源保护林:水源保护林建设能改善林相结构,增加林地覆盖率,提高水源涵养能力,有效控制和减轻面源污染。由于森林的过滤、吸收和荫蔽作用,当降水和径流经过森林的林冠层、枯落物层和土壤层的过滤、截留作用后,可以大大减少水中有害化合物的种类与浓度;而且由于水体水温低、流动性等特点,因而水质纯净、溶解氧丰富、病原体较少。
6)水库水体修复技术:通过可控制的人工溪流生态系统,调节水流、光强和基质等条件,发挥着生藻类生长迅速、繁殖快的特点,去除水体的过剩营养,改善水质,增加溶氧。同时,结合水草恢复和景观建设等工程,运用食物网理论和生物操纵技术,在符合地表水Ⅲ类标准的湖区调整渔业结构,以土著鱼类的增殖为重点,发展无环境污染的生态渔业,建设鱼类观赏区和垂钓区;劣于地表水Ⅲ类标准的湖区,考虑以鱼控藻措施,重点建设鱼类控藻区。
7)水源保护区隔离工程:隔离工程主要是在一级水源保护区边界设界桩、建围网,实行半封闭管理,清除苗木、花场,补种水源涵养林,荔枝等果林先期自然生长,逐步改造成水源涵养林。实施水库一级水源保护区隔离工程,可以有效阻隔外来人员进入保护区,路边防撞栏、拦蓄池(在其他项目中建设)等能有效减低危险运输品倾泻入水库的风险,提高水库水质的安全保障。
六、存在问题及建议
(一)存在问题
1)水量供需矛盾依然存在。根据预测深圳市2020年城市需水量将达到26×108m3,目前可以确定的可供水量为19.27×108m3,供水缺口达到6.7×108m3,这部分缺口规划采用非传统水资源开发利用与加大境外引水来弥补。然而非传统水资源开发利用是一个长时期逐步进行的过程,满足远期用水还存在一定的缺口。
2)非传统水资源利用尚处于起步阶段。从供水水源看,深圳市水资源的开发利用大多局限于传统水资源,大力开发利用雨洪、海水、污(中)水等非常规水资源,是建立资源节约型社会的要求,也是解决深圳市水资源短缺的途径之一。深圳市拥有丰富的非常规水资源量,具有一定的开发利用潜力,但由于缺乏科学的规划指引以及其他实际存在的困难,目前无论是污水处理回用、海水利用还是雨洪利用仅处于起步阶段。
3)缺乏多水源优化调配系统。深圳市水源组成众多,输配网络复杂,现有的水源调配主要是单一水源工程的需求调配。今后随着非传统水源的发展、供水网络的逐步建成与完善,各种水源之间需要实施联合调度,确保各水源工程最大限度地发挥各自的功能,取得最佳的经济效益。
(二)建议
1)开展解决远期需水缺口的相关研究。由于深圳市远期需水仍然存在一定缺口,仅仅依靠加大非传统水资源的利用来解决存在许多方面的不确定因素是不够的。为了保证城市的供水安全,深圳市应加强与周边城市的水务合作,从流域、区域水资源优化配置的角度开展增加境外引水的研究,经济合理地提出解决深圳市远期需水缺口措施。
2)建立供水水源优化调度系统。为使有限的水资源得到充分合理的利用,需要建立以取、输、配水各子系统组成的优化调度系统,最大限度地提高工程供水的可靠性与经济性。
3)加强各组团供水管网联系。特区外供水主要以街道为单位,相互之间缺乏联系,不利于增加供水的互补性和提高供水的安全性。建议加大各组团之间的供水管网联系,使各组团之间甚至各个区之间的供水能够相互调节,提高整个城市的供水保证率。
4)进一步加大非传统水资源开发利用。由于深圳市本地水资源缺乏,长期依靠境外引水具有一定的不安全性,也不符合发展循环经济的总体思路,今后应重点加强非传统水资源的开发利用。同时,政府应制定相关的法规条例,对于非传统水资源的开发利用给予一定的优惠措施,使非传统水资源的开发利用具有经济动力与政策保障。
Ⅲ 高从堦的代表性成果
(1)殷琦,反渗透和合成膜,(译其中两章),中国建筑工业出版社,1978
(2)朱长乐,膜科学技术,(编著其中一章),浙江大学出版社,1992
(3)时钧、袁权、高从堦主编,膜分离技术手册,化学工业出版社,北京,2001.1
(4)给水排水设计手册中,膜分离部分的编辑,中国建筑工业出版社, 北京,2002.4
(5)高从堦, 陈国华主编,海水淡化技术与工程手册,化学工业出版社,北京,2004.4
(6)张玉忠,郑领英,高从堦编著,液体分离膜技术及应用,化学工业出版社,北京,2004.1 (1)高从堦等,CTA中空纤维反渗透膜的研制,水处理技术1983,4, 19-24
(2)Huang Yiming, Gao Congjie et al; lonic-crosslinked PAA RO CompositeMembrane J. Appl. Polym, Sci., 1983, 28, 3603
(3)高从堦等,膜材料的选择和几种RO膜,水处理技术1984,6,25-42
(4)Gao Congjie et al, Pore size control of PAN membranes, Desalination,1987, 62, 89-
(5)高从堦等,荷电RO膜和UF膜,水处理技术,1987,3,140-145
(6)Gao Congjie et al, Pore size control of PAN membranes, Desalination,1987, 62, 89-
(7)高从堦等,荷电RO膜和UF膜,水处理技术,1987,3,140-145
(8)高从堦等,PA系列RO复合膜的初步研究,水处理技术,1987,2,77-82
(9)Gao Congjie et al, Research on chlorine-resistance of RO membraneICSST’89, Hamilton, S1-2F
(10)高从堦等,我国膜科技发展概况,第一届全国膜和膜过程学术报告会,大连,1991,17-23
(11)高从堦等,聚酰胺RO复合膜成膜机理初探,第一届全国膜和膜过程学术报告会,
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(12))高从堦等,纳滤膜,全国RO、UF、MF膜技术报告会论文集,1993,兴城,15-18
(13)高从堦. 李东. 鲁学仁. 张建飞. 双极膜和水电渗离解过程简介,水处理技术,1994, 20(6):133-139
(14)俞三传,高从堦等,磺化聚醚砜复合半透膜的研制,膜科学与技术,1995,2,31-38
(16)高从堦,张建飞,鲁学仁,俞三传纳滤纯化和浓缩染料试验水处理技术1996(22),3,147
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(18)高从堦膜接触器及相关过程水处理技术1999,6,1
(19)高从堦增强创新意识,促进膜科技发展膜科学与技术1999,1,57
(20)高从堦集成膜过程中国工程院化工、冶金与材料工程学部二届学术会论文集北京,1999,253
(21)高从堦,张建飞,俞三传膜法软化水技术中国给水排水1997,4,42
(22)金可勇,高从堦等,“渗透现象实验研究”,科技通报,2000.02,16(2), P125-129,
(23)高从堦,邓麦村,陈翠仙,徐南平膜分离科技进展,1999/2000中国科学技术前沿
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(24)高从堦从膜分离的发展谈吸附海水利用技术产业发展论坛首次潍坊会议山东潍坊2000,2
(25)高从堦反渗透海水淡化技术的发展及延伸 2001年海洋与经济发展国际论坛论文集,山东 青岛, 2001.7.14
(26)高从堦加快我国海水利用技术产业发展及政策研究 2001年海洋与经济发展国际论坛论文集 ,山东 青岛, 2001.7.14
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Ⅳ 水资源供给能力
1.水资源利用现状
据1997年统计资料,全省供水总量25973 Mm3。其中,地表水源供水量为12170 Mm3;地下水源供水量为13736 Mm3。它们分别占总供水量的46.8%和52.9%。其他水源(污水)供水量为67 Mm3,只占总供水量的0.3%。
(1)地表水源供水
蓄水工程、引水工程和提水工程供水量分别占36.2%、47.3%、16.5%。在蓄水工程供水中,大型水库供水1931 Mm3(供给灌溉用水1633 Mm3、工业用水120 Mm3、城镇生活用水178 Mm3),中型水库供水757 Mm3(供给灌溉用水533 Mm3、工业用水163 Mm3、城镇生活用水61 Mm3),大、中型水库供水量分别占蓄水工程供水量的43.9%和17.2%。引水工程供水中,引黄河干流水2289 Mm3(占地表水水源供水量的18.8%,占引水工程供水量的39.7%)。
海河、黄河、淮河、长江四流域供水量占总供水量比例分别为19.4%、19.9%、53.1%、7.6%。海河流域供水中地表水源和地下水源供水量分别占36.4%、63.6%。黄河流域供水中地表水源供水、地下水源供水和直接利用污水分别占42.3%、57.3%、0.4%。淮河流域供水中地表水源供水、地下水源供水和直接利用污水分别占50.3%、49.3%、0.4%。长江流域供水中地表水源供水和地下水源供水分别占61.1%、38.9%。各大流域供水情况详见表8.3.1。
表8.3.11997年河南省不同水源供水情况统计(单位:Mm3/a)
(据《河南省水资源公报》,1997)
(2)地下水源供水
浅层地下水和深层地下水开采量分别占84.1%和15.9%。在全省18个市地中,洛阳、平顶山、周口、信阳、南阳和济源六地市以地表水源为主,尤其信阳地区地表水源供水量占93.9%。其余地市以地下水源供水为主,尤其是安阳、商丘、漯河和驻马店四市地的地下水源供水量所占比例均在70%以上。
(3)工农业及生活用水分配
1997年度全省用水总量为25973 Mm3,其中农业灌溉用水19082 Mm3(农田灌溉占95.5%),占用水总量的73.5%;工业用水4084 Mm3(城镇工业占68.2%),占用水总量的15.7%;生活用水2807 Mm3(城镇生活占32.7%),占用水总量的10.8%。按城乡划分,农村用水222.70×108m3,城镇用水3703 Mm3,分别占用水总量的85.7%和14.3%(表8.3.2)。
表8.3.21997年河南省(地域)用水情况统计表(单位:Mm3/a)
(据《河南省水资源公报》,1997)
(4)流域用水分配
1997年度海河、淮河、黄河、长江四流域的用水量占总用水量的比例分别为19.4%、19.9%、53.1%、7.6%(表8.3.3)。其中,农用水占其用水总量的比例分别为73.8%、73.6%、73.9%、69.4%;工业用水占其用水总量的比例分别为18.6%、17.6%、13.8%、16.4%;生活用水占其用水总量的比例分别为7.6%、8.8%、12.3%、14.2%。按城乡划分,农村用水占其用水总量比例分别为82.8%、85.2%、86.9%、86.5%;城镇用水占其用水总量的比例分别为17.2%、14.8%、13.1%、13.5%。
表8.3.31997年河南省(流域)用水情况统计表(单位:Mm3/a)
(据《河南省水资源公报》,1997)
(5)耗水总量分配
1997年度全省耗水总量为15757 Mm3,占用水总量的60.7%。其中,农业耗水12799mm3,工业耗水876 Mm3,生活耗水2082 Mm3,占耗水总量的比例分别是81.2%、5.6%、13.2%;农村耗水14994 Mm3、城市耗水763 Mm3,占耗水总量的比例分别是95.2%、4.8%(表8.3.4)。
表8.3.41997年河南省用水的耗水量统计表(单位:Mm3/a)
(据《河南省水资源公报》,1997)
因各类用户的需水特性和用水方式不同,其耗水量占用水量的百分比(简称耗水率,下同)差别也较大。即农业、工业、城镇生活和农村生活的耗水率分别是67.1%、21.4%、21.1%、100%。按城乡分,农村耗水率为67.3%,城市耗水率为20.6%。
1997年度海河、黄河、淮河、长江四流域耗水量占耗水总量的比例分别为19.9%、20.3%、54.2%和5.6%,其耗水率分别是62.2%、61.9%、61.8%和45.2%。
2.水资源利用情况分析
(1)中等干旱年份的供水情况
与上年比较,全省1997年度总供水量增加1790 Mm3,即增加7.4%。其中,地表水源供水量减少866 Mm3;地下水源供水量增加2605 Mm3;直接利用污水量增加51 Mm3;引黄水量减少306 Mm3。从表8.3.5全省各地市与上年度供水量比较中可以看出:平顶山市、洛阳市和信阳地区略有减少;安阳市、驻马店地区和南阳市基本持平;其余市地均有较大幅度的增加。其中,许昌市总供水量增幅达65.6%;增幅在20%以上的有商丘市、鹤壁市、郑州市、漯河市;增幅大于全省平均值7.4%的地市还有焦作、开封、洛阳、濮阳等。
表8.3.51997/1996年度河南省各地市及流域供/用水量对比表
(2)中等干旱年份的水资源占用比例
地下水源供水量占总供水量的比除鹤壁市为57.4%外,其余都在70%以上。这说明豫北、豫东地区当地水资源的供水主要以地下水源为主。1997年度供水特征与我省北方地区的降水特征相吻合(表8.3.6)。1997年是我省自1956年以来仅次于1966年的枯水年。该年地表径流量减少,加上北方地区偏旱,黄河来水量减少(断流时间延长,而且断流点上延),造成地表水源供水量和引黄水量减少。由于我省豫北、豫东地区浅层地下水资源比较丰富,在解决用水量不足情况下,只好开采浅层地下水。这一作法无疑对该地区的抗旱减灾起着重要作用,但却造成大面积地下水位下降。这种结果必将对环境产生不良影响。目前尚缺资料,建议以后在上述地区加强地面沉降和地下水质等环境项目的监测,以便确定影响程度。
表8.3.61997年河南省部分市地当地水资源供水量统计表(单位:Mm3/a)
(据《河南省水资源公报》,1997)
(3)中等干旱年份水利设施的供水情况
与上年度比较,1997年海河、黄河、淮河、长江四大流域供水量分别增加10.0%、3.4%、9.1%、0.9%。其中,地表水源供水量分别减少12.8%、8.2%、4.3%、7.1%。地下水源供水量分别增加29.3%、13.2%、26.5%、16.7%。海河流域地表水源供水中,蓄水工程、引水工程、提水工程供水量分别占7.8%、70.5%(跨流域引水占41.4%)、21.7%;地下水源供水中浅层地下水和深层地下水分别占77.6%、22.4%。黄河流域地表水源供水中,蓄水工程、引水工程、提水工程分别占13.9%、73.5%、12.6%;地下水源供水中浅层地下水和深层地下水分别占79.9%、20.1%。淮河流域地表水源供水中,蓄水工程、引水工程、提水工程分别占46.6%、40.0%(跨流域引水占13.0%)、13.0%;地下水源供水中浅层地下水和深层地下水分别占88.3%、11.7%。长江流域地表水源供水中,蓄水工程、引水工程、提水工程分别占59.8%、7.0%、33.2%;地下水源供水中浅层地下水和深层地下水分别占89.6%、10.4%。上述分析反映海河、黄河流域当地水资源比较贫乏,尤其是海河流域大量引用黄河干流水和开采地下水,甚至大量开采深层地下水;同时也反映海河流域缺少蓄水工程,尤其是大型蓄水工程。
(4)中等干旱年份的用水比例情况
1997年度总用水量25973 Mm3,比上年度增加7.4%。其中,农业用水增加9.5%,工业用水增加2.2%,生活用水增加1.8%。农业用水量增加是因1997年度降水明显偏少。
3.水资源利用效益分析
根据用水量和社会经济指标统计资料,对我省及各市地的1997年的主要用水指标进行了分析计算:全省人均用水279.4 m3,单位GDP(国内生产总值)用水量每万元624.3m3;农田灌溉定额为每亩307.9 m3;工业用水定额为每万元72.4 m3;城市生活用水定额平均为每人每日180 L,县镇(包括县级市的市区)生活用水定额为每人每日122.3 L。
4.水资源利用效率分析
根据水资源总量计算、用水量调查统计和耗水量估算等成果,并考虑引用入境水量和水库蓄水量变化的影响,对我省1997年地表水控制利用率、平原地区浅层地下水开采率和水资源消耗率进行了分析估算。地表水控制利用率(指蓄存、利用境内地表水和调出水量占地表水资源量的百分比)为45.7%,平原地区地下水开采率(指平原地区浅层地下水开采量占平原地区总补给量的百分比)为88.7%,水资源消耗率(指消耗境内产水量和调出水量占水资源总量的百分比)为66.7%。
Ⅳ 国家城市给水排水工程技术研究中心的工程中心-成果
中心自成立以来,紧紧围绕水行业技术进步和产业化发展的核心工作目标,积极推进科学研究、科技创新和成果转化工作,在国家科技攻关、新技术新工艺开发、工程化应用转化、技术与信息服务、行业服务和自身能力建设等方面均取得可喜成绩。先后承担 “ 八五 ” 、 “ 九五 ” 、 “ 十五 ” 、 “863” 等国家科技攻关专题项目近 30 个,取得了 40 多项达到国内领先或国际先进水平的研究成果,编写或制订了 10 多项国家或行业技术标准和设备产品标准。目前承担的“十一五”国家科技支撑计划课题和国家科技重大水专项课题近 10 个。同时水中心始终坚持推进科研成果的工程化和产业化应用转化,开发出众多先进、实用的水处理工艺技术及国内迫切需要的水工业关键设备,在全国建立了 40 余个示范工程并积极推广实用技术及关键设备成套化、国产化。通过咨询服务、项目评审等方式,中心为国家和地方政府行业管理部门在水环境保护领域提供了大量有效的技术支持,参与并完成淮河、海河、太湖等重点流域污染治理和南水北调治污工程等技术咨询和政策咨询工作,得到了上级部门和行业专家的充分肯定。借助主办的《中国给水排水》杂志的信息传播,中心对行业的技术发展发挥着积极的推动作用。中心与联合国开发计划署( UNDP )、世界银行( WB )、亚洲开发银行( ADB )保持着长期的交流与合作,并委派专家为这些机构在中国的资助项目提供决策咨询。中心现为国际水环境联合会( WEF )团体会员,是代表中国参会的理事单位。中心致力于以创新的发展思路、雄厚的研发实力和开放的技术服务打造成为具有相当竞争力和影响力以及广泛美誉度的水行业专业机构。
Ⅵ 评中级职称的给排水工作小结怎么写
写你在助理职称之后所作的工作和取得的成果。
Ⅶ 年水资源规划及其优化成果分析
7. 4. 1 2010 年水资源规划及规划模型优化的必要性
黄河水利委员会完成的 《黑河流域东部子水系各灌区 2010 年规划月数据表》 ( 张掖地区水电处提供) ,规划张临高灌区农灌、林草、高新技术的灌溉面积分别为 65. 82×104亩、83. 69×104亩、64. 37×104亩,分别占规划灌溉面积 ( 213. 88×104亩) 的 31%、39%、30%,其中渠灌面积 176. 16×104亩、井灌面积 37. 72×104亩; 农灌、林草、高新技术的灌溉用水量分别为 4. 74×108m3、4. 61×108m3、2. 43×108m3,分别占规划灌溉用水量 ( 11. 79×108m3) 的 40%、39%、21%,其中渠灌用水量8. 57×108m3,井灌用水量 3. 23×108m3。数据表明高新技术可大量节约水资源,高新技术 21%的用水可灌溉 30%的耕地,而传统灌溉方式 40%的用水仅灌溉 31%的耕地,效果是显著的。2010 年规划工业与生活需水量 1. 29×108m3,其中工业与城市生活用水主要集中在张临高三县市,分别为 0. 93×108m3、0. 13×108m3,农村人畜用水 0. 22×108m3。2010 年规划张掖地区工业与生活用水仅占总用水量( 13. 08×108m3) 的 10%,农业与生态用水占到总用水量的 90% ( 表 7. 13~表 7. 15) 。
黄河水利委员会 2010 年规划张掖地区总用水量为现状用水量 ( 17. 23×108m3) 的 76%,即规划实施后每年可节约水资源 4×108m3。但 2010 年规划在不同保证率来水量时,灌区灌溉用水量及正义峡河道分配水量能否满足,如何能最大限度地给予满足,以及对河水入渗、地下水溢出、河道径流有何影响等问题,是人们极为关注的问题,这些问题都能通过水资源规划模型优化得以解决。
7. 4. 2 规划模型的资料准备
水资源规划仅考虑近期 ( 2010 年) 不同保证率莺落峡来水量的各灌区用水量与正义峡河道下泄量等优化问题,2010 年规划数据与参数主要依据黄河水利委员会 《黑河流域东部子水系各灌区2010 年规划月数据表》 确定。
现状水平年 ( 1999 年) 干支斗渠有效利用系数和井水利用系数已比较高,2000 年和 2001 年渠系利用系数基本稳定、略有下降,考虑到地下水补给量逐年减少的实际情况,干支斗渠有效利用系数不宜再提高,故 2010 年渠井水有效利用系数取现状水平年的值,并依此确定 2010 年的灌溉定额; 2010 年灌溉面积不宜再扩大,应以现状灌溉面积为限量值; 地下水允许开采量应首先满足生活与工业用水,故农灌地下水可用水量为地下水允许开采量减去工业生活需水量,以此值为农灌开采量的限量值。
表 7. 13 2010 年规划农灌、林草、高新技术灌溉面积和用水量表
注: 农灌*指传统灌溉方式,不含高新技术灌溉。
表 7. 14 2010 年规划渠、井灌溉面积和用水量表
表 7. 15 2010 年规划工业与生活需水量表
表 7. 16 水资源规划模型 2010 年规划数据与参数表
水资源规划模型 2010 年规划数据与参数列入表 7. 16,规划模型所需灌区两季灌溉比例系数、现状干渠引水量 ( 限量值) 、现状地下水开采量与开采影响系数、现状地下水溢出量、不同保证率的河道来水量和径流量及正义峡分配水量 ( 限量值) 等数据与参数已列于表 7. 2~表 7. 7。
地下水溢出量目前仍处于衰减态势,根据数值模拟地下水溢出量 10 年衰减率在 4% ~12%之间,平均衰减率为 8%。现状地下水溢出量为 9. 15×108m3/ a ( 表 7. 7) ,规划年 ( 2010 年) 地下水溢出量按衰减率8%计算为8. 42×108m3/ a。规划年各区段溢出量与月溢出量可按表 7. 7 中的地下水溢出量乘以 0. 92 折算,并以此计算结果作为模型中的地下水溢出量 ( T) 参与水资源规划。
莺落峡到大桥之间河水入渗量按非线性统计关系计算,可将非线性方程分莺落峡—草滩庄—大桥两段直接写入河泉节点水量平衡方程。
7. 4. 3 规划模型优化结果与分析
将上述表列数据与参数按不同保证率代入水资源规划模型,运行规划模型可给出不同保证率的灌区用水、干渠引水、地下水溢出与河水入渗、河道径流和正义峡下泄等优化结果,并可进行各种来水量的水资源分析研究。
7. 4. 3. 1 人工绿洲 ( 灌区) 用水与干渠引水
2010 年各灌区用水与干渠引水优化结果列入表 7. 17、表 7. 18,绘制的分析曲线见图 7. 14 ~ 图7. 17。不同保证率的各灌区用水基本上均能满足,仅保证率 98% 的新华灌区年缺水 0. 32×108m3,规划面积由 14. 43×104亩减少为 9. 12×104亩,减少 37%; 新华灌区缺水的原因是梨园河来水不足,但保证率 98%的西干和甘浚两灌区还有地下水开采潜力 0. 385×108m3,可通过增开西干和甘浚两灌区地下水,将调剂出的西总干渠水量配送梨园河灌区,以满足新华灌区的灌溉需水量,这在技术上是可行的,但涉及灌区间行政隶属等方面的制约需要协调。可见实现黑河干流统一管理与调配水源 ( 包括地下水和地表水) ,对灌区用水、节水等都是非常重要的。
图 7. 14 2010 年灌区规划地下水开采量与渠道引水量曲线
图 7. 15 2010 年不同保证率地下水总开采量与渠道总引水量曲线
表 7. 17 2010 年灌区开采量与渠道引水量优化成果表
注: * 仅保证率 98%的新华规划面积为 9. 12×104亩,其他保证率和所有灌区规划均达到限量灌溉面积,开采量与引水量保证率 2%、10%、25%的规划结果与多年平均的规划结果相同。
表 7. 18 2010 年干渠引水量优化成果表
注: ZU 为引水限量扩大系数 ( ∞为无约束) ; 西总干渠 R10= 0. 5,R17= 0. 5; 同灌一个灌区或同地引水的干渠合并; 渠道引水量保证率 2%、10%、25%的规划结果同多年平均规划结果。
图 7. 16 2010 年干渠限量引水量与规划引水量曲线
图 7. 17 2010 年不同保证率干渠引水量曲线
中游地区灌区用水大户是张掖灌区,灌溉面积 102. 73×104亩,年用水量 ( 5. 66~5. 74) ×108m3,其中开采地下水 ( 0. 52 ~ 0. 99) ×108m3,渠道引水 ( 4. 67 ~ 5. 22) ×108m3,地下水占总用水的比例为 10%~17%,毛灌溉定额为 551~559m3/ 亩; 临泽灌区次之,灌溉面积 68. 55×104亩,年用水量 ( 3. 49~3. 84) ×108m3,其中开采地下水 ( 0. 38 ~ 0. 72) ×108m3,渠道引水 ( 2. 78~ 3. 46) ×108m3,地下水占总用水的比例为 25%左右,毛灌溉定额 509 ~ 561m3/ 亩; 高台灌区最小,灌溉面积 40. 07×104亩,年用水量 2. 31×108m3,其中开采地下水 ( 0. 90 ~ 0. 91) ×108m3,渠道引水 ( 1. 40 ~ 1. 41) × 108m3,地 下 水 占 总 用 水 的 比 例 高 达 61%,毛 灌 溉 定 额 576 ~577m3/ 亩。
高台灌区地下水用水比例高是其地处张临灌区下游的结果,张临灌区用水后因剩余河流水量不足迫使高台灌区增开地下水,这与张临高灌区的灌溉现实是吻合的; 尽管这是迫不得已的,但它对降低高台灌区过高的地下水位以减少蒸发消耗和改良盐碱地都是有益的,同时该河段地下水溢出量小,对整个河道溢出量的影响也较小。
各灌区地下水开采量与干渠引水量,保证率 2%、10%、25%的规划结果与多年平均的规划结果相同,平、枯水年 ( 保证率 50%~98%) 的规划结果有一定的差异,这种差异主要出现在西干和甘浚及梨园河灌区,是梨园河平、枯水年来水量小不能满足灌区需水量,通过加大西总干渠引水量进行水量调配的必然结果。模型中引入了限量扩大系数,但各干渠引水量基本未超过限量值,仅梨园河东、西干渠在多年平均及保证率 50%的引水量超过了限量值,这说明规划模型具有优先使用梨园河水的优化策略。不同保证率的灌区用水量基本稳定,模型利用地下水库调节功能,通过地表水与地下水的联合调配,实现了水资源的稳定利用。
7. 4. 3. 2 地下水溢出与河道径流
2010 年各河段地下水溢出 ( 负值为河水入渗) 与河道径流优化结果列入表 7. 19、表 7. 20,绘制的分析曲线见图 7. 18~图 7. 22。
不同保证率的河水入渗量变化较大,这与河水径流快、径流量变化大有关; 莺落峡来水量的保证率为 2%~98%时,对应莺落峡到大桥河水入渗量为 ( 4. 79~4. 03) ×108m3/ a,张掖盆地河水总入渗量为 ( 6. 09~4. 19) ×108m3/ a,河水入渗量均随保证率的提高而降低。不同保证率的地下水溢出量基本稳定,主要与地下水径流速度慢、补排的滞后性及储存量的调节作用等有关; 大桥到正义峡河段地下水溢出量 ( 7. 14 ~ 7. 53) × 108m3/ a,张掖 盆地地下水 总 溢 出 量 ( 8. 15 ~ 8. 54) ×108m3/ a。
地下水溢出量在不同河段变化很大,最大溢出段在大桥到塘湾河段,溢出量( 5. 71~6. 09) ×108m3/ a,占总溢出量的 71%; 最 小 溢 出 段 在 马尾 湖 到 正 义峡 河 段,溢 出 量 为 ( 0. 09 ~ 0. 10) ×108m3/ a,仅占总溢出量的 1. 2%; 地下水累积溢出量从大桥到正义峡沿河道呈现快速增长—慢速增长—极缓慢增长的变化特点。
表 7. 19 2010 年河流节点间地下水溢出量优化成果表
表 7. 20 2010 年河流节点径流量优化成果表
注: * 为已知数据,山丹河与九眼泉源头水量为 0。
图 7. 18 2010 年不同保证率地下水溢出量曲线
图 7. 19 2010 年地下水区间溢出量沿流程变化曲线
图 7. 20 2010 年地下水累积溢出量沿流程变化曲线
图 7. 21 2010 年不同保证率河道节点径流量过程线
图 7. 22 2010 年各河流节点径流量保证率线
不同保证率的河道径流量沿流程的变化规律基本一致,但河段的径流增长率或衰减率有一定的差异。莺落峡—大桥为河道径流快速减少河段,河道径流衰减率随保证率的提高而增大,草滩庄之上主要受渠道引水控制,径流衰减率较大,为 30%~69%; 草滩庄之下主要受河水渗失影响,衰减率相对较小,在 15%~52%之间。大桥—正义峡的河道径流受渠道引水与地下水溢出双重因素控制,因引水量与溢出量在不同河段的差异,使其影响下的河道径流呈现增长与衰减的交替变化规律; 大桥—塘湾河段,地下水溢出量远大于渠道引水量,河道径流呈较快增长变化,特别是大桥—高崖河段增长率高达 32%~282% ( 随保证率的提高而增加) ,高崖—塘湾河段增长率变化在2% ~ 6%之间; 塘湾—正义峡河段,因渠道引水量略大于地下水溢出量,河道径流总体呈慢速减少变化,其中塘湾—芦湾墩河段径流衰减率 1%~8%,芦湾墩—马尾湖河段径流衰减率 ( 或增长率)在零附近变化,马尾湖—正义峡河段径流衰减率为 1%~3%。
不同保证率河道径流沿流程的变化规律的一致性,反映了河道径流对来水量的依赖性; 河道径流量的变化体现的各影响因素强弱的变化,说明通过控制渠道引水可改变河道径流,当然改变河水入渗或地下水溢出同样会影响河道径流。
不同河流节点的径流量与保证率关系曲线的形态基本类同,河流节点径流量随保证率的提高均呈减少的变化特征,但各河流节点的平均减少率都有一定的差异,莺落峡、草滩庄、大桥、高崖、唐湾、芦湾墩、马尾湖、正义峡八个河流节点的减少率分别为 52%、78%、88%、65%、65%、65%、65%、66%。与莺落峡相比,其下游河流节点径流量的减少率有所增大,因不同保证率的河水入渗量与地下水溢出量变化不大,说明高保证率的河道径流受渠道引水影响更大,这是在枯水年份渠道引水时要特别注意的。
7. 4. 3. 3 正义峡河道下泄量
2010 年正义峡河道下泄量等优化结果列入表 7. 21、表 7. 22,绘制的分析曲线见图 7. 23 ~ 图7. 25。不同保证率的各期正义峡河道下泄量与其相应限量值 ( 即分配水量) 对比,全年所有保证率水平年的下泄量均能满足分配水量,多下泄 ( 0. 60~3. 73) ×108m3; 春夏灌期 ( A) 在保证率90%水平年的下泄量不能满足分配水量,少下泄 0. 12×108m3,其他保证率水平年均能满足分配水量,多下泄 ( 0. 10~3. 17) ×108m3; 夏冬灌期 ( B) 在保证率 50%水平年的下泄量不能满足分配水量,少下泄 0. 81×108m3,其他保证率水平年均能满足分配水量,多下泄 ( 0. 22 ~ 2. 84) ×108m3;非灌溉期 ( C) 所有保证率水平年的下泄量都不能满足分配水量,少下泄 ( 0. 59~1. 43) ×108m3。
表 7. 21 2010 年正义峡下泄量优化成果表
表 7. 22 2010 年不同保证率各期水量优化成果汇总表
正义峡全年下泄量能够满足分配水量,反映了张掖盆地节水规划 ( 即降低灌溉定额) 实施后是有明显效果的。灌溉期 ( A、B) 下泄量基本能满足分配水量,但不同保证率水平年的多下泄水量变化较大,说明莺落峡来水量年内水量变化的随机性对正义峡下泄量的年内分配有显著影响,这在水资源管理和统一调配时是要给予重视的; 可利用地下水库多年调节功能,通过多开或少开地下水消除来水量的随机变化给下泄量带来的影响,从理论上这是可行的,但实际操作是有难度的,涉及来水量的实时预报和下泄量的准确预测及调度等多方面的技术和管理工作。非灌溉期( C) 在所有保证率水平年的下泄量都不能满足分配水量,这可能与分水方案该期的分配水量设置“高”有关,因为这时期模型中没有设置干渠引水,河道下泄应为自然下泄; 事实上该期干渠仍有少量引水供平原水库蓄水,河道下泄量还会再少一些。
正义峡全年及灌溉期 ( A、B) 的下泄量总体上随保证率的提高而减少,但保证率 50%水平年的 A、B 两期下泄量出现了 “异常”,这是该水平年 A 期来水量较其他水平年偏高、B 期来水量较其他水平年偏低造成的,同样也说明了来水的年内变化对下泄有显著影响; 不同保证率的非灌溉期 ( C) 下泄量基本稳定,这与该期河道径流基本不受降水及渠道引水影响有关,下泄量基本反映了南部山区地下水泄出及张掖盆地地下水溢出在不同保证率水平年的变化情况。
图 7. 23 2010 年不同保证率正义峡下泄量与其限量对比曲线
图 7. 24 2010 年不同保证率正义峡各期下泄水量曲线
图 7. 25 2010 年各期不同保证率水量对比曲线
7. 4. 4 规划模型优化有关问题的讨论
7. 4. 4. 1 正义峡下泄量约束问题
模型中采用了 “全年与季节 ( A、B、C) 下泄量最大可能同时满足分水方案”的目标函数max = D1+D2,以及 “全年与季节下泄量至少有一个满足分水方案”的约束条件 D1+D2≥1。优化结果是在灌区灌溉需水量基本能够满足的情况下,丰水—枯水年的 0、1 决策变量 D1= 0、D2= 1,即仅能保证全年下泄量满足分水方案,不能保证季节下泄量满足分水方案。
如果采用 “全年与季节下泄量必须同时满足分水方案”的约束条件 D1+D2= 2,则规划模型在丰水—枯水年是无解的,因为 C 期的河道下泄水量无法满足分水方案; 如果进一步解除 C 期的约束 ( 即 C 期下泄量无约束) ,规划模型优化结果必然是 “全年与季节下泄量同时满足分水方案”,而灌区灌溉需水量在保证率 50%、90%水平年不能够全部满足及保证率 98%的新华灌区需水量不能满足,原因是保证率 50%、90%水平年的 A、B 两期莺落峡来水量出现了 “异常”及保证率98%的梨园河来水量不足。这些问题都可通过利用地下水库多年调节功能加以解决。
显然,只要去掉非灌溉期 ( C) 的正义峡下泄量的约束,规划模型优化结果基本上可同时满足灌区灌溉需水量及全年与灌溉期正义峡下泄分配水量。
7. 4. 4. 2 地下水溢出量衰减问题
模型是在现状 ( 1999 年) 地下水溢出量 ( 表 7. 7) 的基础上,按 10 年平均衰减率 8%折算溢出量进行 2010 年规划的,2010 年地下水溢出量较现状将减少 0. 73×108m3。
1999 年到 2010 年地下水补给量的变化受多种因素制约很难准确预测,故很难确切把握地下水溢出量变化的发展趋势。如果 1999~2010 年地下水补给量保持现状基本不变,而地下水溢出量仍是要衰减的,根据数值模拟计算 ( 表 4. 39) 2010 年地下水溢出量较现状减少 0. 35×108m3。事实上,补给量还可能将进一步减少,因此在规划模型中将地下水溢出量减少了 0. 73×108m3,尽管不很准确,但毕竟考虑了地下水补给量减少带来溢出量衰减的影响。
如果 1999~2010 年地下水补给量有很大的变化,将会对地下水溢出量产生显著的影响,其影响程度可参见 “补给量对溢出量的影响”( 表 4. 37) 。当未来补给量是增大的,无疑会对正义峡下泄量产生有益的影响; 当未来补给量是减小的,其对正义峡下泄量的影响将取决于减小的程度。2010 年规划的正义峡下泄量较分配水量有一定的余地,只要地下水溢出减少量不大,就不会对正义峡年下泄量产生大的影响,但会对年内各季下泄量产生较大影响。
实现水资源规划目标,不仅需要降低干渠 ( 灌区) 引水量,而且需要控制地下水溢出量的衰减,要从根本上控制地下水补给量的持续性减少,这些仍然是应引起高度重视,并积极采取有效措施而常抓不懈的工作。
7. 4. 4. 3 地下水库调节作用发挥问题
张掖盆地地下水库容积储存量巨大,含水层每 10m 厚度即储存地下水量 78×108m3( 面积7802km2、给水度 0. 1) ,具有很强的多年调节功能; 充分发挥地下水库的调节作用,可最大限度地满足灌区灌溉需水量,也可最大程度地保证正义峡河道下泄水量,使有限的水资源得以合理利用。
规划模型计算时长为 1 年,年内划为 3 个时段,规划模型各方案的优化结果,都在该时间尺度内已充分利用了地下水库的调节功能,将地表水与地下水作为一个整体互为补充、联合调度,使水资源得以充分而合理的利用,满足了规划的各方面要求,实现了规划预定目标。
受规划模型计算时长的限制,对地下水库的多年调节功能未能得以发挥,也就出现了模型中水资源在个别保证率年、个别时段不能全部满足灌区灌溉需水量或正义峡夏冬灌期 ( B) 分配水量的情况; 这些因莺落峡来水量的随机性变化,使个别保证率年、个别时段出现的来水量 “异常”,都能通过加长规划模型计算时长,利用地下水库多年调节功能得以消减,从而全部满足灌区灌溉需水量或正义峡灌期 ( A、B) 分配水量。
Ⅷ 四川玉树自动供水科技有限责任公司的公司成果
公司现有专利证书如下
1)发明专利一项:
一种适合城市梯级恒压供水装置,2006100222430
2)实用新型专利证书三项:
① 程序配量无塔恒压供水装置,ZL2005 2 0033581.5
② 自动分量供水装置ZL2007 2 0081291.7
③ 生活供水、恒压消防供水设备ZL2007 2 0081293.6
④ 水气水离分量控制装置 ZL 2010 2 0263664.4
公司研发力量雄厚,专门成立了自动供水设备研制所,提供了办公场地,配备了科研设施及设备,拥有一批从事计算机软硬件、电子信息、网络工程、自动控制以及机械设计等多个专业的中高级技术人员,通过不断提高自主创新能力,依靠自主知识产权进行成套供水设备的研发和生产、销售。经专家鉴定,公司独有的供水技术达到了同行业领先或先进水平。
其他成果
1) 2008年初,蒲林董事长出资兼并重组了玉树科技公司,通过对内强化“内功”,优化组织结构、积极进行技术改革与创新,建立和完善各项质量体系;对外进行规模营销,使公司在近两年时间内得到了飞速的发展,并得到了国家住建部、四川省住建厅、四川省水协的大力支持与广泛推广。
2) 2008.9,通过ISO9001:2008质量管理体系认证证书,编号00108Q2,4073ROM/5100
3) 2009.4,四川省城镇供排水协会发布在全省范围内公司产品推广使用文件,川水协秘(2009)18号。
4) 2009.7,四川省建设厅颁发科学技术成果鉴定证书川建科鉴字(2009)第657号
5) 2009.9,四川省建设厅颁发四川省建设领域科技术成果或应用技术备案证书,证书编号20090111号。
6) 2009.12,南充市质量技术监督局、四川省质量技术监督局颁发生产企业出具产品质量检验合格证书,编号5113000018C-0808
7) 2000.1,玉树图形 商标在国家商标局登记注册,1356812
8) 2009.5,四川省质量技术监督局颁发公司企业标准,Q7,8471014-9.1-2009,开创行业标准先河。
9) 2009.6,四川省质量技术监督检验检测院颁发公司产品-建筑给水自动控制设备鉴定报告
10)2009年,被评定为高新技术企业;
11)2010年,中华人民共和国住房与城乡建设部列为“2010年全国建设行业科技成果推广项目”。
1.6.3近两年荣誉证书及媒体认可报道(截至2009年9月)
1) 2007.4中国中轻产品质量保障中心授予质量、信誉双保障示范单位
2) 2008.4中国市场品牌战略论坛组委会授予全国供水设备行业用户满意首选放心单位
3) 2007.8商品与质量消费市场调查中心授予全国产品质量、服务质量无投诉用户满意品牌
4) 2007.12中国质量监督检验协会、中国名牌产品推荐委员会、中国国际品牌学会授予中国名优产品(玉树牌)
5) 2008.3南充日报 南充晚报 、四川主流媒体联盟授予南充市诚信联盟成员单位
6) 2008.4中国市场品牌战略论坛组委会授予全国产品质量供水设备行业用户满意放心单位
7) 2008.5中国商标认证中心、中国著名商标评审委员会授予中国著名商标
8) 2008.9. 中国中轻产品质量保障中心授予质量、服务、信誉AAA品牌
9) 2008.10中国城镇供水排水设备选型目录编审委员会授予行业重点推荐单位
10) 2009.5中国中外名人文化研究会、中国报纸副刊研究会书画艺术委员会授予发明人冯玉术同志“全国劳动英模五一座谈会特邀嘉宾”荣誉证书
11) 2009.6.22《四川科技报》,“玉树科技分量、配量供水系统深受市场欢迎”
12) 2009.1.14《中国供水节水排水综合专刊》,“新技术突破二次供水瓶颈”
13) 2009.4.《城市公共事业信息》,“配量、分量、梯级恒压新型供水技术的主要特点与运用”
14) 2009.7.21《四川科技报》,“四川玉树科技节能供水设备鉴定会在蓉召开”
15) 2009.7.22《内江日报》,“突破—市供排水总公司科学决策开创水务新局面”
16) 2009.7.28《四川科技报》,“供水科技缔造玉树航母—记四川玉树自动供水科技有限责任公司董事长蒲林”
17) 2009.7.31《参考消息》,“玉树科技领路供水节能行业”
18) 2009.8.3《四川科技报》,“全省首家孝亲敬老教育调研基地挂牌—四川玉树科技公司为蓬安县兴旺镇敬老院友情捐赠”
19) 2009.8.3《四川科技报》,“让爱心成为一种习惯—访四川玉树自动供水科技有限公司董事长助理蒲果”