基于生命周期的生活節(jié)水綜合效益評價體系與應用

金倩楠 李潔 徐思雨 童旭 譚德寶

摘要：為定量評價生活節(jié)水綜合效益，對生活節(jié)水概念內(nèi)涵進行識別，考慮節(jié)水和污水再生利用的協(xié)同作用，引入生命周期思想和評價方法，提出生活節(jié)水綜合效益評價體系。以節(jié)水保供、節(jié)水降損、節(jié)水增效、節(jié)水減排、節(jié)水收益五大內(nèi)涵準則為框架，構(gòu)建了包括“目標-準則-指標”三層級的評價指標體系，創(chuàng)新提出節(jié)水費效比指標的內(nèi)涵和計算方法。結(jié)合費用效益分析法、模糊綜合評價法、層次分析法、熵權(quán)法，采用“單指標量化-多權(quán)重計算-多指標綜合-分等級評價”方法，定量計算生活節(jié)水綜合效益水平及等級。以南方豐水地區(qū)浙江省金華市為例，分別針對農(nóng)村、集鎮(zhèn)和城市研究區(qū)開展實例應用。研究結(jié)果表明：提出的評價體系能較好地反映客觀實際，具有較強的通用性、可靠性和適應性，可為不同區(qū)域或用水系統(tǒng)的節(jié)水評價工作提供技術(shù)支撐。

關 鍵 詞：水資源評價體系；生命周期；生活節(jié)水；節(jié)水綜合效益；指標體系

中圖法分類號：TV213.4

文獻標志碼：A

DOI：10.16232/j.cnki.1001-4179.2024.05.016

0 引 言

當前中國水資源供需矛盾日益突出，黨和國家高度重視節(jié)水工作。習近平總書記關于治水的重要論述中將“節(jié)水優(yōu)先”放在新時代治水思路首位。黨的十九大報告、十九屆五中全會明確要求“實施國家節(jié)水行動”，并于2019年正式實施國家節(jié)水行動方案^［1］。2021年，水利部將建立健全節(jié)水制度政策作為推動新階段水利高質(zhì)量發(fā)展的六條實施路徑之一。2022年，黨的二十大工作報告明確提出實施全面節(jié)約戰(zhàn)略，推動形成綠色低碳的生產(chǎn)方式和生活方式。生活節(jié)水工作開始于20世紀70年代末80年代初，中國北方一些城市和地區(qū)出現(xiàn)供水形勢緊張局面，節(jié)水作為一種有效的緩解措施得到廣泛重視和采用，并隨著節(jié)水型社會建設向全國縱深推進。

傳統(tǒng)的生活節(jié)水主要是指減少輸配水環(huán)節(jié)的損耗，使用節(jié)水型器具和改變生活用水習慣等行為。隨著對節(jié)水概念理解的不斷深入，越來越多專家學者及管理人員認識到節(jié)水貫穿“取水-供水-用水-排水-回用”等全過程、各環(huán)節(jié)，包括減少水的消耗，提高用水效率的各類活動^［2］。隨著生活污水再生利用在解決水資源短缺和水污染問題方面的重要性日益彰顯，特別是2021年國家發(fā)改委聯(lián)合九部委出臺的《關于推進污水資源化利用的指導意見》（發(fā)改環(huán)資〔2021〕13號）明確提出“到2025年，全國地級及以上缺水城市再生水利用率達到25%以上”^［3］，污水再生利用環(huán)節(jié)逐漸成為節(jié)水的重要組成部分。

生活節(jié)水鏈條長、涉及部門多、社會受眾廣，在經(jīng)濟、社會、生態(tài)等方面具有明顯效益，但目前對于生活節(jié)水的概念認知不統(tǒng)一、效益不明晰、工作評價不全面，缺乏有效的綜合效益評價體系，影響當前生活節(jié)水工作的深入推進，難以驅(qū)動全社會節(jié)水的主動性。且目前國內(nèi)外對于生活節(jié)水綜合效益內(nèi)涵和定量評價方法的研究較少^［4-5］，已有研究更多關注利用環(huán)節(jié)，忽略了開發(fā)和再生利用環(huán)節(jié)，且較少考慮節(jié)水和污水再生利用的協(xié)同作用；大多評價只關注節(jié)水量、節(jié)水效率和直接經(jīng)濟效益，忽視了社會效益和環(huán)境效益等間接效益。

為適應生活節(jié)水工作推進、管理和評價需要，本文基于生命周期開展生活節(jié)水綜合效益評價體系和實例研究，旨在為推動節(jié)水行動、水資源循環(huán)利用和經(jīng)濟社會綠色發(fā)展起到積極作用。

1 基于生命周期的生活節(jié)水認知

1.1 生活節(jié)水概念

生命周期曾是生物學當中的概念，最早是用來描述具有生命特征的有機物質(zhì)從無到有，從生到死的整個過程。隨著科技進步與社會演化，生命周期理論越來越多地被引入到促進社會發(fā)展的各個學科當中。生命周期評價（life cycle assessment，LCA）是一種用于評價產(chǎn)品在其整個生命周期中，即從原材料的獲取、產(chǎn)品的生產(chǎn)直至產(chǎn)品使用后的處置，對環(huán)境影響的技術(shù)和方法，已被納入ISO 14000環(huán)境管理系列標準^［6］，是國際上環(huán)境管理和產(chǎn)品設計的一個重要支持工具。姜文來^［7］認為水資源的生命周期可以分為水資源循環(huán)生命周期、水資源開發(fā)利用生命周期、水資源利用生命周期和水資源恢復生命周期。王瑞波^［8］將生命周期思想引入水資源增值研究領域，提出了水資源生命周期的內(nèi)涵、特征與分類，分析了水資源生命周期實物量與價值量的流動，構(gòu)建了生命周期條件下水資源增值模式與途徑。

與水資源類似，生活用水過程具有明顯的生命周期，本文將生命周期思想引入生活節(jié)水效益評價中。綜合對于節(jié)水概念的認知演變和新時期節(jié)水工作要求，提出生活節(jié)水的概念為：為了滿足生活用水的“取水-供水-用水-排水-回用”等全過程、各環(huán)節(jié)中，采用經(jīng)濟、技術(shù)和管理等措施，減少水的消耗，提高用水效率的各類活動。

1.2 生活用水生命周期階段

生活節(jié)水分析范圍應涵蓋水源、水廠、管網(wǎng)、用戶、污水處理設施、再生利用對象等要素，包括水資源的獲得、貯存、處理、輸送、使用或消費、排放以及回用的生活用水生命周期。劃分生活用水生命周期階段，是研究生命周期條件下節(jié)水效益的基礎。根據(jù)生活節(jié)水的概念，生活用水的生命周期可以大致分為5個階段（圖1）。

（1）開發(fā)階段（取水）。是指水資源從地表水源（含水庫等蓄水工程或河道）或地下水源中被取出的過程。生活用水的基本來源是地表徑流或地下水等常規(guī)水資源，也包括雨水集蓄、海水淡化、再生水利用等非常規(guī)水資源。對于水資源短缺地區(qū)，域外引水是非常重要的補充措施，可分為引凈水和引原水。

（2）供給階段（供水）。是指原水輸送至自來水廠進行處理，達到安全飲用標準后通過管道輸送至取用水戶的過程。該階段的目的是通過各種技術(shù)和工程措施，保障生活用水的供給。

（3）利用階段（用水）。是指人類自身生命的維持以及各種生活活動對水資源的利用與消耗。生活用水中，水資源除了用于人體的飲用外，還廣泛應用于洗澡、沖廁、盥洗、清掃等人類生活領域以及城鎮(zhèn)公共用水領域的方方面面。

（4）廢棄階段（排水）。是指水資源經(jīng)過人類活動的利用之后變成污水，向水體環(huán)境進行排放的過程，根據(jù)來源分為城市生活污水和農(nóng)村生活污水兩類。

（5）再生利用階段（回用）。是指以生活污水為再生水源，經(jīng)再生工藝凈化處理后，達到可用的水質(zhì)標準，通過管道運輸或現(xiàn)場使用等方式予以利用的全過程。生活用水經(jīng)過再生處理后可廣泛用于農(nóng)林牧漁用水、城市雜用水、工業(yè)用水、環(huán)境用水等非飲用水。

1.3 生活節(jié)水特點

將生活節(jié)水置于整個生活用水生命周期和社會-經(jīng)濟-環(huán)境復合系統(tǒng)的“雙重約束”條件下，具有以下特點：

（1）系統(tǒng)性。生活用水生命周期是由若干相互依存相互作用的部分構(gòu)成的有機整體，在進行節(jié)水綜合效益研究時，應將整個用水系統(tǒng)當成一個統(tǒng)一體，并將用水系統(tǒng)、經(jīng)濟系統(tǒng)、生態(tài)系統(tǒng)、環(huán)境系統(tǒng)和社會系統(tǒng)作為一個整體進行思考。

（2）循環(huán)性。生活用水生命周期涉及水資源從“搖籃到墳墓”全過程的5個階段，在每個階段有其自身的內(nèi)部循環(huán)，而且各階段之間也形成一個外部循環(huán)。因此，還應考慮其階段內(nèi)及階段之間的循環(huán)性。

（3）耦合性。生活用水生命周期處在復雜的經(jīng)濟-社會-環(huán)境-生態(tài)-資源系統(tǒng)中，各階段之間不是相互孤立，而是相互聯(lián)系、相互影響的；同時，水資源所處的經(jīng)濟、社會、環(huán)境、生態(tài)也是相互聯(lián)系、相互影響的。

（4）外部性。水資源與其他產(chǎn)品不同之處在于其經(jīng)濟外部性，既具有公共物品特性，又具有私人物品特性，因此在進行節(jié)水效益評價時要將其外部性考慮在內(nèi)。

（5）動態(tài)性。節(jié)水涉及自然-社會二元水循環(huán)，是一個動態(tài)的、可持續(xù)的過程，具有時代特點和空間特色，不同經(jīng)濟社會發(fā)展階段和水資源供需狀況對節(jié)水的要求不同，節(jié)水產(chǎn)生的效益也不同。

2 生活節(jié)水綜合效益內(nèi)涵及評價體系框架

2.1 生活節(jié)水綜合效益內(nèi)涵

根據(jù)國家節(jié)水行動要求及新發(fā)展階段節(jié)水重點工作，利用LCA評價方法，精細化分析生活用水生命周期不同階段各項節(jié)水行為，考察其產(chǎn)生的效益。從節(jié)水成效和節(jié)水收益兩個維度對節(jié)水綜合效益進行度量，節(jié)水成效主要考慮生命周期節(jié)水行為的直接效果；節(jié)水收益考慮節(jié)水所產(chǎn)生的社會、經(jīng)濟、生態(tài)環(huán)境等綜合效果，兩者之間存在耦合性?；陂_發(fā)、供給、利用、廢棄、再生利用階段的節(jié)水行為特征，主要產(chǎn)生節(jié)水保供、節(jié)水降損、節(jié)水增效、節(jié)水減排4個方面的節(jié)水成效，并與所處的經(jīng)濟、環(huán)境、社會3個系統(tǒng)進行耦合，識別節(jié)水收益。明確生活節(jié)水綜合效益，可為后續(xù)構(gòu)建節(jié)水綜合效益評價指標體系和評價模型提供支撐，包括以下5個內(nèi)涵：

（1）節(jié)水保供。主要在開發(fā)階段，在維持現(xiàn)有用水主體發(fā)展格局和規(guī)模的前提下，通過節(jié)約用水和非常規(guī)水利用減少新鮮淡水取用量，增加發(fā)展用水的供水保障，提高工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生活供水保證率，從而提高水資源的承載能力，推動經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展。

（2）節(jié)水降損。主要在供給階段，通過管網(wǎng)改造、工藝提升等措施減少輸水、制水、供水等過程中的水量損失，從而相應減少水資源的取水量，有利于維系水循環(huán)的穩(wěn)定和水資源的可持續(xù)利用。

（3）節(jié)水增效。主要在利用階段，通過實施節(jié)水工程和節(jié)水政策等各項節(jié)水措施，抑制不合理用水需求，減少水資源消耗量，以最小的水資源投入產(chǎn)生較高的產(chǎn)出效益，達到增產(chǎn)增收的效果。

（4）節(jié)水減排。主要在排放和再生利用階段，通過減量化用水從而減少廢污水排放量，再通過深度處理污水并進行再生利用，減少污染物的直接排放達到改善環(huán)境的效果，降低水資源保護的治污成本，提高水環(huán)境承載能力。

（5）節(jié)水收益。包括生命周期各階段的經(jīng)濟效益、社會效益和生態(tài)環(huán)境效益。① 經(jīng)濟效益。水資源具有商品屬性，在現(xiàn)有水資源價稅政策及水價政策體系下，通過節(jié)水和再生水利用，一方面可獲得再生水使用收益；另一方面，減少新鮮地表水的使用，取用水戶可免去水資源費/稅和污水處理費，明顯降低前期投資和輸配水運行費用，進一步降低用水戶的水費開支與用水成本。② 社會效益。通過減少新鮮淡水取用和增加可替代水源，從而有效緩解水資源供需矛盾、提高供水保證率，保障區(qū)域供水安全，減少因缺水和水污染造成的健康損失、地價損失、農(nóng)業(yè)漁業(yè)損失、工業(yè)損失，推動經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展。通過以水定需，促進產(chǎn)業(yè)調(diào)整和升級，形成節(jié)水、愛水、護水的良好社會風向，對擴大城市聲譽具有積極作用，能有效改善投資環(huán)境，增加就業(yè)崗位，拉動經(jīng)濟增長。通過再生水利用，產(chǎn)生灌溉作物增產(chǎn)、土地增值、促進旅游觀光發(fā)展和農(nóng)業(yè)生態(tài)養(yǎng)殖等間接效益。③ 生態(tài)環(huán)境效益。通過節(jié)水減排，較大程度減少污染物的排放，有利于改善水生態(tài)環(huán)境及生物多樣性。結(jié)合污染物削減工程和生態(tài)修復工程，可顯著改善城市內(nèi)河與農(nóng)村河塘水體水質(zhì)，進一步豐富生態(tài)文明理念。

2.2 評價體系框架

同生活節(jié)水的特點一致，生活節(jié)水綜合效益也具有系統(tǒng)性、循環(huán)性、耦合性、外部性、動態(tài)性的特點，本文提出一套基于生命周期的生活節(jié)水綜合效益評價體系，框架如圖2所示。主要包括：①構(gòu)建指標體系?；趯ι罟?jié)水綜合效益內(nèi)涵的識別，篩選或設計相關評價指標，構(gòu)建多層次指標體系。②制定評價標準。結(jié)合標準比對、抽樣調(diào)查、文獻查閱、專家咨詢等方式，制定與評價指標相匹配的分級量化標準。③確定評價方法。選用簡明有效的量化方法，結(jié)合建立的評價指標體系，確定通用性的評價計算方法和流程。④實例應用研究?；诮⒌脑u價體系，開展不同對象的實例應用，以驗證評價體系的可靠性和適應性，并結(jié)合評價結(jié)果，甄別評價區(qū)域生活節(jié)水薄弱環(huán)節(jié)并提出工作建議。

3 評價方法

3.1 指標體系

構(gòu)建指標體系是直觀反映節(jié)水效益內(nèi)涵的手段，也是量化評價節(jié)水效益的基礎?；谏罟?jié)水綜合效益內(nèi)涵，構(gòu)建“目標層-準則層-指標層”3個層次組成的指標體系，包含1個總體目標、5個準則和11項具體指標。主要包括：①目標層，生命周期視角的生活節(jié)水綜合效益。②準則層，包括節(jié)水保供、節(jié)水降損、節(jié)水增效、節(jié)水減排、節(jié)水收益5個準則。③指標層，以完整性、科學性、可行性、可比性、獨立性為原則，結(jié)合文獻查閱、標準借鑒等方式，確定了11項評價指標，其中8項必選，3項可選，可根據(jù)評價需要與區(qū)域生活節(jié)水特征合理選擇，指標數(shù)量可適當增減。

3.2 節(jié)水收益

節(jié)水收益準則確定特色指標節(jié)水費效比1項，旨在貨幣化反映各項生活節(jié)水措施帶來的經(jīng)濟、社會、環(huán)境效益，考察節(jié)水系統(tǒng)對國民經(jīng)濟的效益貢獻，評價節(jié)水措施的經(jīng)濟可行性。借鑒國民經(jīng)濟評價方法，根據(jù)費用-效益評價模型，引入費效比指標對節(jié)水系統(tǒng)的費用-效益進行分析評價，為負向指標。計算公式為

式中：N為節(jié)水費效比；C_i為第i種節(jié)水費用值，包括節(jié)水工程投資的年折舊費、運行費、設備更新費、人員管理費等費用，元；B_i為第i種節(jié)水效益值，包括經(jīng)濟效益B₁、社會效益B₂、環(huán)境效益B₃，元。

（1）經(jīng)濟效益：包括再生水供水收益和因節(jié)水與再生水利用節(jié)省的原水、管網(wǎng)水水費。計算公式如下：

B₁=B₁₁+B₁₂+B₁₃（2）

B₁₁=P_re×Q_re（3）

B₁₂=P_raw×Q_sa1（4）

B₁₃=P_su×Q_sa2（5）

式中：B₁為節(jié)水經(jīng)濟效益，元；B₁₁為再生水供水收益，包括政府補貼等，元；B₁₂為減少原水取用節(jié)省的水費，元；B₁₃為減少管網(wǎng)水取用節(jié)省的水費，元；P_re為再生水價格，元/t；P_raw為原水價格，元/t；P_su為供水價格，實行居民生活和非居民生活分類水價，元/t；Q_re為再生水利用量，t；Q_sa1為原水節(jié)省量，t；Q_sa2為管網(wǎng)水節(jié)省量，t。

（2）社會效益：包括再生水利用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對GDP的拉動作用。計算公式如下：

式中：B₂為節(jié)水社會效益，元；GDP_j為第j個利用再生水的企業(yè)（單位、區(qū)域）所貢獻的GDP，元；Q_re，j為第j個利用再生水的企業(yè)（單位、區(qū)域）使用再生水量，m³；Q_c，j為第j個利用再生水的企業(yè)（單位、區(qū)域）使用常規(guī)水量，m³；n為利用再生水的企業(yè)（單位、區(qū)域）總數(shù)。

（3）環(huán)境效益：包括減少污染物的排放效益和減少受污染水體的修復費用。計算公式如下：

B₃=B₃₁+B₃₂（7）

式中：B₃為節(jié)水環(huán)境效益，元；B₃₁為減少污染物的排放效益，元；B₃₂為減少受污染水體的修復費用，元；α為單位當量的排污費標準，規(guī)定值一般為0.7，元；β為單位重量污染物i的處理費用，元；m_i為第i種污染物的濃度，mg/L；Q_re為再生水利用總量，m³；Q_sa為節(jié)水總量，m³；n_i為污染物i的水體標準濃度；x為污染物類別總數(shù)。

3.3 指標標準

指標標準是評價指標水平的主要刻度，根據(jù)標準比對、抽樣調(diào)查、文獻查閱、專家咨詢等方式，確定各指標Ⅰ～Ⅴ級的評價標準；并根據(jù)指標計算值和分級評價標準，得出無量綱的指標賦分值，如表1所列。需要說明的是，節(jié)水效益具有動態(tài)性，很難用統(tǒng)一不變的標準進行評價，表1只提供參考值，各評價單元可根據(jù)實際情況合理確定評價標準。表1推薦的先進值（Ⅰ、Ⅱ級）通過文獻查閱國內(nèi)外先進水平確定，合格值（Ⅲ級）和下限值（Ⅳ、Ⅴ級）根據(jù)相關國家政策文件、標準規(guī)范確定。

3.4 綜合評價方法

生活節(jié)水綜合效益評價是對一個具有多個指標的復雜系統(tǒng)進行總體評價的過程，其基本思想是將多個評價指標轉(zhuǎn)化成一個能夠反映整體情況的綜合指標，從而方便對評價對象進行優(yōu)劣排序?？山梃b的方法很多，比如層次分析法^［11］、熵權(quán)法^［12-14］、費用效益法^［10］、回歸分析法^［15］、數(shù)據(jù)包絡法^［16-20］、主成分分析法^［21-22］、改進模糊綜合評價法^［23-25］等。本文采用耦合費用效益分析的模糊綜合評價法，并由層次分析法和熵權(quán)法確定指標綜合權(quán)重。

（1）單指標計算。通過各行業(yè)主管部門統(tǒng)計數(shù)據(jù)及數(shù)字監(jiān)控信息，獲取各指標評價所需的相關數(shù)據(jù)和信息，計算出各指標值。由于各指標量綱存在差異，為便于統(tǒng)一計算與對比分析，根據(jù)表1的評價標準對單指標進行賦分，將每個指標統(tǒng)一為20～100的分值。

（2）多權(quán)重計算。在評價過程中，需要對不同的指標賦予不同的權(quán)重值來反映指標的相對重要程度，以保證評價結(jié)果的準確性和有效性，所以權(quán)重的設置至關重要。本文推薦綜合層次分析法和熵權(quán)法的優(yōu)點，采用主觀賦權(quán)與客觀賦權(quán)相結(jié)合的權(quán)重確定方法。采用層次分析法，根據(jù)專家代表打分對各指標進行主觀賦權(quán)，確定專家權(quán)重；采用熵權(quán)法，根據(jù)指標值的熵值大小對各指標進行客觀賦權(quán)，確定客觀權(quán)重。在綜合考慮主觀因素與客觀因素的基礎上，將專家權(quán)重和客觀權(quán)重進行綜合，計算出各指標的綜合權(quán)重，其計算式為

式中：W_j為第j個指標的綜合權(quán)重；w′_j為第j個指標的專家權(quán)重；Q_j為第j個指標的客觀權(quán)重。

專家權(quán)重的確定是基于構(gòu)建的3個層次指標體系，采用專家打分法，通過兩兩比較的方式確定層次中各指標的相對重要性，并利用判斷矩陣特征向量的計算確定下層指標對上層指標的貢獻程度。客觀權(quán)重的確定是在各項評價指標值確定的基礎上，建立基于原始數(shù)據(jù)的判斷矩陣，將指標分為正向指標和負向指標，無量綱化處理后建立歸一化判斷矩陣，通過計算指標的熵權(quán)及熵值來反映各指標的作用程度大小。

（3）多指標綜合。根據(jù)綜合評價原則，對單個評價指標及在體系中所占權(quán)重進行評分，并對各層級的最終得分進行匯總，最終得到節(jié)水效益的綜合評價賦分，其賦分方式如下：

式中：TG為目標層綜合賦分；A_j為單項指標的賦分；W_j為單項指標的綜合權(quán)重得分。

（4）分等級評價。為了形象評價生活節(jié)水綜合效益，將目標層綜合賦分劃分為5個區(qū)間，不同的區(qū)間代表不同的節(jié)水效益等級。依次為非常好（90≤TG＜100）、較好（75≤TG＜90）、一般（60≤TG＜75）、差（40≤TG＜60）、非常差（0≤TG＜40）。生活節(jié)水綜合效益評價結(jié)果是相對的，主要目的是根據(jù)生活節(jié)水綜合效益各指標賦分和準則賦分，結(jié)合雷達圖繪制，甄別生活節(jié)水的薄弱環(huán)節(jié)，可對不同節(jié)水系統(tǒng)、節(jié)水措施和節(jié)水政策進行分析、比較和優(yōu)化，并提出工作建議。

4 應用實例

4.1 研究區(qū)概況

浙江省金華市地處南方豐水地區(qū)，2018年被列入全國節(jié)水型社會創(chuàng)新試點之一。近年來，金華市全面貫徹新時代治水思路，系統(tǒng)謀劃全市節(jié)水工作頂層設計，多舉措推動節(jié)水工作的全面落實，節(jié)水工作成效明顯，探索出了一條南方豐水地區(qū)推進城鄉(xiāng)綜合節(jié)水的有效路徑，并形成了農(nóng)村、集鎮(zhèn)、城市等不同類型的生活節(jié)水示范區(qū)。本文分別選取了不同類型的3個示范區(qū)開展生活節(jié)水綜合效益評價體系的應用研究。

（1）農(nóng)村研究區(qū)位于金華永康市舟山鎮(zhèn)大路任村，人口總數(shù)1 092人，是一個典型的源頭山區(qū)村。村莊以農(nóng)業(yè)種植業(yè)為主，由新樓水廠提供其生活用水，農(nóng)業(yè)灌溉用水由周邊5個山塘提供。近年來開展的主要節(jié)水工作為建設以生活節(jié)水-生活污水再生利用-高效節(jié)水灌溉為一體的再生水灌溉示范區(qū)，實現(xiàn)農(nóng)村生活污水處理基本全回用、全覆蓋、智能化。

（2）集鎮(zhèn)研究區(qū)位于金華永康市舟山鎮(zhèn)區(qū)與附近村，人口總數(shù)共計10 223人，是位于水源保護區(qū)內(nèi)的農(nóng)業(yè)大鎮(zhèn)，以效益農(nóng)業(yè)為主導的農(nóng)業(yè)種植體系逐步形成并壯大。居民的生活用水由源口水廠和新樓水廠提供，農(nóng)業(yè)灌溉用水由各村莊附近的41個山塘提供。近年來開展的主要節(jié)水工作為探索“上游水源涵養(yǎng)區(qū)、生態(tài)優(yōu)先區(qū)”包括技術(shù)解決方案和政策體系在內(nèi)的綜合節(jié)水發(fā)展模式，實現(xiàn)農(nóng)村節(jié)水和綜合利用的創(chuàng)新示范。

（3）城市研究區(qū)位于金華義烏市稠江街道，2020年常住人口22.27萬人，GDP為181.37億元，是義烏中國小商品市場最重要的產(chǎn)業(yè)基地。近年來開展的主要節(jié)水工作為探索“流域下游、經(jīng)濟發(fā)達、優(yōu)質(zhì)水短缺”地區(qū)，以“分質(zhì)供水”為核心的包括技術(shù)解決方案和政策體系在內(nèi)的綜合節(jié)水發(fā)展模式，實現(xiàn)城市節(jié)水和綜合利用的創(chuàng)新示范。

4.2 評價流程

根據(jù)第2節(jié)評價體系框架，開展以下評價流程：① 評價對象分析。分別繪制3個研究區(qū)用水系統(tǒng)生命周期圖，了解全生命周期視角下的生活節(jié)水各階段特征及相應的節(jié)水行為。② 評價指標篩選。從表1中選取所有必選指標和適宜的可選指標構(gòu)建指標體系，農(nóng)村和集鎮(zhèn)研究區(qū)的再生水主要用于農(nóng)田灌溉用水和景觀環(huán)境用水，不涉及工業(yè)生產(chǎn)用水，因此選擇農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)、地表水質(zhì)優(yōu)良率2個可選指標；城市研究區(qū)再生水利用主要用于工業(yè)生產(chǎn)用水、市政雜用水和景觀環(huán)境用水，不涉及農(nóng)業(yè)灌溉用水，因此選擇萬元工業(yè)增加值用水量、地表水質(zhì)優(yōu)良率2個可選指標。③ 基礎資料收集。以2019年為基準年，分別評價2020，2021年的節(jié)水效益，通過分年度各行業(yè)主管部門統(tǒng)計數(shù)據(jù)及數(shù)字監(jiān)控信息，獲取各指標所需相關數(shù)據(jù)和信息。④ 綜合評價分析。采用第3節(jié)評價方法，計算得到3個研究區(qū)分年度生活節(jié)水綜合效益評價結(jié)果。

4.3 評價結(jié)果與對策建議

評價顯示：農(nóng)村研究區(qū)2020年生活節(jié)水效益等級為一般（74.3分），2021年等級為非常好（94.1分）；集鎮(zhèn)研究區(qū)2020年等級為一般（74.3分），2021年等級為非常好（90.6分）；城市研究區(qū)2020年等級為非常好（94.0分），2021年等級為非常好（92.5分）。為了更直觀展現(xiàn)年際間和各指標間的節(jié)水效益差異，繪制準則層和指標層評價雷達圖（圖3～4）。根據(jù)結(jié)果分析，節(jié)水效益綜合評分和等級符合實際，可以較好反映出區(qū)域內(nèi)部年際之間的縱向差異、不同類型研究區(qū)之間的橫向差異和各項節(jié)水措施對生活節(jié)水效益的影響。

針對農(nóng)村和集鎮(zhèn)研究區(qū)，節(jié)水保供、節(jié)水增效、節(jié)水收益處于較好水平，用水總量增長率、原水輸水損失率、人均生活綜合用水量、地表水質(zhì)優(yōu)良率、節(jié)水費效比均有非常好的表現(xiàn)；相比較而言，2021年的水廠自用水率、管網(wǎng)漏損率、萬元GDP用水量、灌溉水有效利用系數(shù)、再生水利用率均要優(yōu)于2020年，節(jié)水降損、節(jié)水增效和節(jié)水減排取得顯著成效。這是由于2021年生活供水由單村供水工程改為新樓水廠集中供水，制水輸水效率提高，水廠自用水率和管網(wǎng)漏損率明顯降低；2021年生活污水再生灌溉工程正式運行，置換了部分農(nóng)田灌溉新鮮淡水取用量，農(nóng)田增產(chǎn)效益明顯，萬元GDP用水量、灌溉水有效利用系數(shù)、再生水利用率均顯著提升。相比較而言，農(nóng)村研究區(qū)再生水利用率達到了74%，而集鎮(zhèn)研究區(qū)由于范圍更廣，再生水利用率僅為25%左右，雖然取得了顯著的節(jié)水減排成效，但不及農(nóng)村研究區(qū)明顯。針對薄弱環(huán)節(jié)，建議結(jié)合供水城鄉(xiāng)一體化改造和美麗鄉(xiāng)村建設，積極推進管網(wǎng)建設和改造，將村鎮(zhèn)供水管網(wǎng)漏損率控制在9%～10%，增強村鎮(zhèn)的節(jié)水降損成效；進一步優(yōu)化再生水精準灌溉工程，按需擴大灌溉范圍，增強集鎮(zhèn)的節(jié)水減排成效。

針對城市研究區(qū)，節(jié)水保供、節(jié)水增效、節(jié)水收益同樣處于較好水平，用水總量增長率、原水輸水損失率、水廠自用水率、萬元GDP用水量、人均生活綜合用水量、地表水質(zhì)優(yōu)良率、節(jié)水費效比均有非常好的表現(xiàn)。相比較而言，2021年的管網(wǎng)漏損率和萬元工業(yè)增加值用水量優(yōu)于2020年，節(jié)水降損和節(jié)水增效取得顯著成效，但2021年的再生水利用率劣于2020年，節(jié)水減排成效倒退。這是由于研究區(qū)開展了管網(wǎng)漏損區(qū)域識別技術(shù)應用，大大提高檢漏效率和精準度，輔助減少了管網(wǎng)漏損。再生水回用于工業(yè)生產(chǎn)的水量從2020年8家企業(yè)的54.62萬m³提高到2021年11家企業(yè)的190.79萬m³；但是由于河道施工、配水泵站未運行，再生水回用于景觀環(huán)境配水量從2020年的2 649萬m³下降到2021年的1 154萬m³，再生水回用總量也從2020年的2 705萬m³下降到2021年的1 345萬m³，再生水利用率相應下降。針對薄弱環(huán)節(jié)，建議結(jié)合老城區(qū)有機更新和新城區(qū)建設，積極推進管網(wǎng)建設和改造，建設分區(qū)計量工程和在線診斷平臺，逐步實現(xiàn)供水管網(wǎng)的網(wǎng)格化、精細化管理，將城市供水管網(wǎng)漏損率控制在9%以內(nèi)，進一步增強城市的節(jié)水降損成效；依托內(nèi)河水系激活工程，推廣再生水生態(tài)景觀配水，充分發(fā)揮再生水補水生態(tài)效益，有效提升城市的節(jié)水減排成效。

從節(jié)水費效比指標來看，若只考慮直接經(jīng)濟效益，節(jié)水費效比大于1，經(jīng)濟不可行；若綜合考慮經(jīng)濟效益、社會效益和生態(tài)環(huán)境效益的情況下，節(jié)水收益遠遠大于節(jié)水成本，節(jié)水費效比遠遠小于1，收益相當可觀，具有很好的經(jīng)濟可行性；且隨著再生水利用量增加，節(jié)水收益相應增加?？梢姡撝笜四苤庇^定量反映具有外部性的節(jié)水收益，豐富了節(jié)水綜合效益內(nèi)涵。

5 結(jié) 論

（1）本文將生命周期思想和評價方法引入生活節(jié)水綜合效益評價中，識別全生命周期生活節(jié)水具有節(jié)水保供、節(jié)水降損、節(jié)水增效、節(jié)水減排、節(jié)水收益五大準則的效益內(nèi)涵，提出一套基于生命周期的生活節(jié)水綜合效益評價體系。

（2）構(gòu)建“目標層-準則層-指標層”3個層次組成的生活節(jié)水綜合效益評價指標體系，并創(chuàng)新提出節(jié)水費效比指標的內(nèi)涵和計算方法，可將具有外部性的節(jié)水收益量化。

（3）采用耦合費用效益分析的模糊綜合評價法進行綜合評價，并由層次分析法和熵權(quán)法確定指標綜合權(quán)重。不同研究區(qū)的應用實例表明，建立的評價方法具有“評價流程可通用、指標體系可適應、節(jié)水收益可量化、評價結(jié)果可采信”的特點，能適用于生活節(jié)水評價、再生水利用評價及其他節(jié)水評價工作等不同應用場景。

（4）節(jié)水費用效益分析時采用的價格、費用標準等參數(shù)具有一定的主觀性，下一階段可深入研究具有客觀性的參數(shù)與方法。目前生活節(jié)水綜合效益評價技術(shù)體系主要應用于后評價，可進一步開展適用于不同方案比選優(yōu)化的節(jié)水效益預測技術(shù)研究，為相關部門提供決策依據(jù)和參考。

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（編輯：郭甜甜）

Development and application of comprehensive benefits evaluation system of domestic

water saving based on whole life cycle

JIN Qiannan^1，2，LI Jie¹，XU Siyu¹，TONG Xu¹，TAN Debao³

（1.Zhejiang Institute of Hydraulics & Estuary，Hangzhou 310020，China；2.College of Environmental & Resource Sciences，Zhejiang University，Hangzhou 310058，China；3.Spatial Information Technology Application Department，Changjiang River Scientific Research Institute，Wuhan 430010，China）

Abstract：In order to quantitatively evaluate the comprehensive benefits of domestic water saving，the connotation and the concept of domestic water saving were determined by considering the synergistic effect of water saving and wastewater reusing.The concept and evaluation method of whole life cycle were introduced，and a comprehensive evaluation system for domestic water saving benefits was proposed.The evaluation indicator system consisting of three levels of “objectives - criteria - indicators” was constructed，based on the five connotation criteria，namely，water saving and supply assurance，water saving and loss reduction，water saving and efficiency enhancement，water saving and emission reduction，and water saving benefits.The connotation and the calculation method of “water saving cost efficiency ratio” were proposed innovatively.The method of “single index quantification - multi weight calculation - multi index comprehensive - grading evaluation” was adopted to calculate the level and the grade of comprehensive benefit，by combining with cost-benefit analysis，fuzzy comprehensive evaluation，analytic hierarchy process，entropy weight method.Taking Jinhua City，Zhejiang Province as an example，a water rich area in south China，the evaluation system was applied to country，town and city research areas respectively.The results showed that the proposed evaluation system can reflect the objective reality，has strong universality，reliability and applicability，and can provide technical support for water saving evaluation in different regions or water systems.

Key words：water resource evaluation system；whole life cycle；domestic water saving；comprehensive benefits of water saving；indicator system