淺談水利高校節(jié)水循環(huán)系統(tǒng)

陳初陽　章茜　張海闊

【摘 要】我國(guó)水資源貧乏，時(shí)空分布不均，與我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、民生需求的矛盾日益突出?？紤]現(xiàn)今與未來的發(fā)展，樹立節(jié)水意識(shí)、提高水資源的利用率迫在眉睫。而水利高校節(jié)水循環(huán)系統(tǒng)的建立能適當(dāng)?shù)鼐徑膺@個(gè)重大問題，并且成本較低，具有一定的長(zhǎng)遠(yuǎn)效應(yīng)。

【關(guān)鍵詞】水利高校；節(jié)水；循環(huán)系統(tǒng)

1 水利高校節(jié)水的必要性

1.1 水資源的貧乏性

我國(guó)擁有全世界21%的人口，但只有全世界7%的淡水資源，是全球13個(gè)人均水資源最貧乏的國(guó)家之一[1]。同時(shí)，我國(guó)水資源地區(qū)分布不均，年內(nèi)年際分配不勻，隨著全球溫室效應(yīng)的頻繁發(fā)生，我國(guó)旱澇災(zāi)害愈加頻繁，且顯示出旱澇急轉(zhuǎn)的可怖情況。

我國(guó)不僅水資源人均量少，而且水資源的質(zhì)量也不容樂觀。隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，農(nóng)村建設(shè)的逐漸發(fā)展以及人口的進(jìn)一步增長(zhǎng)，水資源尤其是地下水過度開發(fā)，水土流失和生態(tài)惡化愈加嚴(yán)重，生活生產(chǎn)污水排放量與日俱增，優(yōu)質(zhì)水源遭受嚴(yán)重污染。總之，水資源利用效率低下、污水處理方式落后，嚴(yán)重導(dǎo)致了我國(guó)水資源的質(zhì)與量的貧乏。

聯(lián)合國(guó)稱，當(dāng)人均水資源量低于1700立方米時(shí)，一個(gè)地區(qū)就被認(rèn)為是“用水緊張”。而我國(guó)的首都——北京，人均水資源量?jī)H為100立方米，是世界平均水平的1.25%左右。[2]

為緩解華北缺水問題，我國(guó)實(shí)施了南水北調(diào)工程。南水北調(diào)中線工程于2014年12月正式通水，北京市民開始飲用長(zhǎng)江水。但據(jù)英國(guó)東英吉利大學(xué)發(fā)表的報(bào)告指出，中國(guó)的南水北調(diào)工程仍難以滿足缺水地區(qū)的水供給需求，中國(guó)至少在未來15年內(nèi)仍將面臨水資源短缺問題，并表示，中國(guó)只有大幅提升水資源利用效率并處理好經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)自然資源的影響，情況才不會(huì)繼續(xù)惡化。[3]

1.2 水資源的重要性

水資源是人類生存發(fā)展的基礎(chǔ)性自然資源，具有不可替代性。在我國(guó)經(jīng)濟(jì)日新月異地飛速發(fā)展的同時(shí)，對(duì)水資源的需求也不斷增大。但是我國(guó)作為全球性缺水國(guó)家，對(duì)城市水資源的供給日漸窘迫，不少地方水資源已經(jīng)成為制約城市發(fā)展的戰(zhàn)略性資源，城市水資源危機(jī)日趨嚴(yán)重。

1.3 高等院校的重要性

黨的十八大提出，高校要以提升質(zhì)量為核心，加強(qiáng)創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式；要提高科技創(chuàng)新能力，為建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家作出新貢獻(xiàn)；要發(fā)揮知識(shí)和科研優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的目標(biāo)；要積極推動(dòng)社會(huì)主義文化大發(fā)展大繁榮，發(fā)揮文化傳承和創(chuàng)新職能。[4]

高等學(xué)校作為培養(yǎng)高素質(zhì)人才、發(fā)展高科技創(chuàng)新的一大關(guān)口，需要起到帶頭模范作用，引領(lǐng)大學(xué)生樹立節(jié)約資源、生態(tài)發(fā)展的理念，從而引領(lǐng)社會(huì)進(jìn)步潮流，踐行可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，建立生態(tài)文明、精神文明型社會(huì)。

1.4 水利高校的獨(dú)特性

水利高校一般存在以下幾個(gè)情況：

與水有關(guān)的專業(yè)較多，例如水文，水電，港航，土木，環(huán)境等等。擁有數(shù)量較多教學(xué)實(shí)驗(yàn)室，擁有較多的教學(xué)實(shí)驗(yàn)課程，用于教學(xué)的實(shí)驗(yàn)用水量大，污染少。例如密度計(jì)法測(cè)顆粒級(jí)配，常水頭、變水頭測(cè)滲透系數(shù)，流網(wǎng)法分析水頭。

水利高校發(fā)展高科技、新技術(shù)，擁有規(guī)模較大的國(guó)家級(jí)省級(jí)實(shí)驗(yàn)室，需要做大量的反復(fù)的實(shí)驗(yàn)研究，尤其是大型模擬水利工程，日用水量非常大，而這些實(shí)驗(yàn)往往污染少，甚至無污染。

水利高校培養(yǎng)的高等水利人才，走上社會(huì)后大多與水打交道，有必要培養(yǎng)一定的節(jié)約資源、綠色環(huán)保意識(shí)，以此踐行，并在未來的工作中帶動(dòng)他人踐行可持續(xù)發(fā)展。

高等院校人口較為集中，生活用水量也比較大，若處理不當(dāng)，也會(huì)造成巨大的浪費(fèi)或污染。

2 建立節(jié)水循環(huán)系統(tǒng)

針對(duì)于水利院校獨(dú)特的情況，可以將相關(guān)實(shí)驗(yàn)室相對(duì)集中安排，建立統(tǒng)一的水循環(huán)系統(tǒng)。每個(gè)實(shí)驗(yàn)室都有兩套排水系統(tǒng)和兩套接水系統(tǒng)，一套排水為可循環(huán)系統(tǒng)，經(jīng)過簡(jiǎn)單沉淀處理后即能循環(huán)重復(fù)利用，另一套為可處理利用系統(tǒng)，經(jīng)過集中處理后可以用于綠化、沖廁；一套接水根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要接簡(jiǎn)單沉降水或是處理水，另一套接的是普通自來水。

而對(duì)于處于雨水較為充沛地區(qū)或是處于典型雨季旱季的水利高校，更是可以收集雨水。部分雨水僅僅需要通過簡(jiǎn)單沉降處理就可以重新使用。這樣利用雨水一方面可以節(jié)約資源，保護(hù)環(huán)境，處理工藝又非常簡(jiǎn)單，成本也較低，另一方面，由于大部分水庫的蓄水來自于降水，地表土內(nèi)含有的大部分也是大氣降水，處理后的雨水用于進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)也更接近于工程實(shí)際。而用于教學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)用水，就要加以分析，若是考慮到酸雨內(nèi)的有害成分可能腐蝕損壞實(shí)驗(yàn)儀器，部分教學(xué)實(shí)驗(yàn)用水就要經(jīng)過再加工，再處理。

由于高校一般土地利用率較高，主要是房屋、綠植、道路、球場(chǎng)。

屋面上的雨水較為干凈，利用率也較高，是節(jié)水循環(huán)系統(tǒng)的一大主力。主要可通過屋面雨水收集，在屋面的坡腳處設(shè)置簡(jiǎn)單的初期定時(shí)棄流、初期雜物過濾裝置，由雨水管統(tǒng)一進(jìn)入雨水沉淀池，經(jīng)簡(jiǎn)單沉淀后部分直接進(jìn)入儲(chǔ)水池1，有水管接入大型模擬實(shí)驗(yàn)室等可使用只經(jīng)簡(jiǎn)單沉降處理雨水的實(shí)驗(yàn)室，部分還需導(dǎo)入處理池，經(jīng)過調(diào)節(jié)、過濾、消毒后再經(jīng)儲(chǔ)水池2接入普通實(shí)驗(yàn)室。

對(duì)于土壤中的雨水，考慮到近年來城市地下水過度開采，造成地面沉降，從而帶來建筑、物破壞開裂，沿海地區(qū)海水入侵、鹽漬化嚴(yán)重等等問題，加上綠植生長(zhǎng)需要雨水，綠植區(qū)域的雨水難以收集，下層土壤又可以凈化儲(chǔ)蓄雨水，變?yōu)楦蓛艨衫玫牡叵滤?，因此綠植區(qū)域的雨水不作特別處理，主要是下層土壤的分布安排需要加以考慮，在保證成本不過高的基礎(chǔ)上最好是淺層用滲透性好的土，深層用儲(chǔ)水性好的土，同時(shí)更要注意提高植被覆蓋率，以防止暴雨帶出泥沙。

為防止瀝青路面因?yàn)闈B水性而開裂、剝落等破壞，道路常常利用其自身的傾斜性在地勢(shì)較低的兩側(cè)設(shè)立混凝土或土質(zhì)路肩帶，而雨水就可以利用路肩帶收集到兩側(cè)地下的儲(chǔ)水槽中。

球場(chǎng)可以利用其場(chǎng)地大、荷載小，上有土壤覆蓋的特點(diǎn)，在場(chǎng)地內(nèi)部的地下開辟儲(chǔ)水空間。

3 總結(jié)

由于水資源的緊缺性以及社會(huì)發(fā)展的迫切性，節(jié)約水資源的意識(shí)和行動(dòng)顯得尤為重要，這時(shí)就需要開源節(jié)流，而建立學(xué)校節(jié)水循環(huán)系統(tǒng)恰恰同時(shí)滿足這兩方面的需求，同時(shí)也大大增強(qiáng)了當(dāng)代大學(xué)生的節(jié)水意識(shí)，其中水利高校更具實(shí)用性，也同樣適用于其他類型學(xué)校。

【參考文獻(xiàn)】

[1]劉佳駿，董鎖成，李澤紅.中國(guó)水資源承載力綜合評(píng)價(jià)研究[J].自然資源學(xué)報(bào)，2011，02.

[2]張海燕，王新民，徐運(yùn)輝，王童.基于狀態(tài)空間模型的中國(guó)人均水資源量趨勢(shì)分析[J].世界地質(zhì)，2011，02.

[3]才惠蓮.我國(guó)跨流域調(diào)水水權(quán)管理準(zhǔn)市場(chǎng)模式研究[M].湖北武漢：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)出版社，2013，08.

[4]成思危.論創(chuàng)新型國(guó)家的建設(shè)[J].中國(guó)軟科學(xué)，2009，12.

[責(zé)任編輯：楊玉潔]