城市综合节水规划方法及应用研究
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摘要
严峻的水资源情势下,开展城市节水工作,缓解城市水资源危机,已经成为一个关系到国家现代化建设和社会和谐发展的紧迫问题。而传统的城市节水工作存在一定的局限性。本研究旨在创建一套城市综合节水规划方法体系,为我国城市的节水工作提供有力的技术和决策支持。
本文通过分析城市水系统结构及其相关规划、节水技术、节水管理与规划等内容,解析了城市良性水循环的概念和要求——健康的自然水循环和高效的社会水循环的良好匹配。并以此为基础提出城市综合节水及其规划的概念。
参考比较、综合分析已有相关规划的方法,创立城市综合节水规划的方法和步骤。建立了以多水源多用户水质水量供需平衡分析为核心的城市综合节水规划方法学框架,步骤主要包括现状评价、目标确定、情景设计、潜力分析、平衡分析、对策实施等。
根据城市综合节水工作的要求,从数据和功能两方面进行平台的需求分析。设计了由城市基础数据库、城市水系统数据库和空间数据库组成的数据库结构。设计了包括地图显示、数据管理维护、用水现状分析、节水水平评价等部分的功能结构。
以大兴新城为案例,应用城市综合节水规划的方法体系,进行综合节水规划研究。推荐情景下, 2015年和2020年,节水量分别为8.06×10~6m~3和2.076×10~7m~3,再生水利用量分别为1.263×10~7m~3和1.961×10~7m~3,常规水源和非常规水源均达到供需平衡。并针对推荐情景分节水潜力和供水潜力分别提出对策建议,节水潜力的对策实施包括生活、工业、环境和漏损四部分。供水潜力对策包括再生水利用和雨水利用,识别了主要的再生水潜在用户,并以建设投资为目标函数进行优化,得到经济最优的再生水配水方案。
Under the serious situation of water resources shortage, urban water conservation which could alleviate the crisis has become essential to the nation’s development and social harmony. The traditional urban water conservation has some limitations. This study aims to create a methodology of integrated urban water conservation planning to provide our urban water conservation more technical and strategic support.
By analyzing the structure of urban water systems and the related planning, water-saving techniques, water management and planning, benign water cycle was defined as“fair matching of healthy natural water cycle and efficient social water cycle”. Based on this, the concept of integrated urban water conservation plan was created.
Comprehensively analyzing current methods of related plans, the methodology of integrated urban water conservation plan was created. The core of this methodology is the water supply and demand balance model between multi-source and multi-user. The steps include situation assessment, target identification, scenario design, potential analysis, balance analysis, and the implementation of countermeasures.
According to the data and functional requirements of the integrated urban water conservation platform, basic database was designed as a combination of urban basic database, urban water system database and spatial database. The function includes map display, data management and maintenance, water use analysis, evaluation of water conservation level, etc.
Taking Daxing District as a case, apply integrated urban water planning methodology to conduct study about integrate water planning. In the recommended scenario, amount of water-saving was 8.06 million m~3 in 2010 and 20.76 million m~3 in 2020; the amount of recycled water was 12.63 million m~3 in 2010 and 19.61 million m~3 in 2010, the supply and demand of non-conventional and conventional water sources is balanced. Countermeasures for water-saving potential and water supply potential were brought separately. The countermeasures for water-saving potential include four parts: life, industry, environment, and leakage, and that for water supply potential include water reuse and rainwater use. The main potential users of reuse water were identified, take construction investment as the objective function to optimize, and get the economic optimal water distribution of reuse water program.
本文通过分析城市水系统结构及其相关规划、节水技术、节水管理与规划等内容,解析了城市良性水循环的概念和要求——健康的自然水循环和高效的社会水循环的良好匹配。并以此为基础提出城市综合节水及其规划的概念。
参考比较、综合分析已有相关规划的方法,创立城市综合节水规划的方法和步骤。建立了以多水源多用户水质水量供需平衡分析为核心的城市综合节水规划方法学框架,步骤主要包括现状评价、目标确定、情景设计、潜力分析、平衡分析、对策实施等。
根据城市综合节水工作的要求,从数据和功能两方面进行平台的需求分析。设计了由城市基础数据库、城市水系统数据库和空间数据库组成的数据库结构。设计了包括地图显示、数据管理维护、用水现状分析、节水水平评价等部分的功能结构。
以大兴新城为案例,应用城市综合节水规划的方法体系,进行综合节水规划研究。推荐情景下, 2015年和2020年,节水量分别为8.06×10~6m~3和2.076×10~7m~3,再生水利用量分别为1.263×10~7m~3和1.961×10~7m~3,常规水源和非常规水源均达到供需平衡。并针对推荐情景分节水潜力和供水潜力分别提出对策建议,节水潜力的对策实施包括生活、工业、环境和漏损四部分。供水潜力对策包括再生水利用和雨水利用,识别了主要的再生水潜在用户,并以建设投资为目标函数进行优化,得到经济最优的再生水配水方案。
Under the serious situation of water resources shortage, urban water conservation which could alleviate the crisis has become essential to the nation’s development and social harmony. The traditional urban water conservation has some limitations. This study aims to create a methodology of integrated urban water conservation planning to provide our urban water conservation more technical and strategic support.
By analyzing the structure of urban water systems and the related planning, water-saving techniques, water management and planning, benign water cycle was defined as“fair matching of healthy natural water cycle and efficient social water cycle”. Based on this, the concept of integrated urban water conservation plan was created.
Comprehensively analyzing current methods of related plans, the methodology of integrated urban water conservation plan was created. The core of this methodology is the water supply and demand balance model between multi-source and multi-user. The steps include situation assessment, target identification, scenario design, potential analysis, balance analysis, and the implementation of countermeasures.
According to the data and functional requirements of the integrated urban water conservation platform, basic database was designed as a combination of urban basic database, urban water system database and spatial database. The function includes map display, data management and maintenance, water use analysis, evaluation of water conservation level, etc.
Taking Daxing District as a case, apply integrated urban water planning methodology to conduct study about integrate water planning. In the recommended scenario, amount of water-saving was 8.06 million m~3 in 2010 and 20.76 million m~3 in 2020; the amount of recycled water was 12.63 million m~3 in 2010 and 19.61 million m~3 in 2010, the supply and demand of non-conventional and conventional water sources is balanced. Countermeasures for water-saving potential and water supply potential were brought separately. The countermeasures for water-saving potential include four parts: life, industry, environment, and leakage, and that for water supply potential include water reuse and rainwater use. The main potential users of reuse water were identified, take construction investment as the objective function to optimize, and get the economic optimal water distribution of reuse water program.
引文
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