(辽宁省辽阳水文局,辽宁辽阳111000)
北方城市生活用水及排水变化规律分析
王林
(辽宁省辽阳水文局,辽宁辽阳111000)
文中以辽宁辽阳为例,对北方城市生活用水水平衡测试成果进行分析和评价,得出合理的城市生活用水及其排放规律的成果,为解决北方城市用水过程监测完整性和代表性问题和确定现状情况下用水量、耗水量、排水量和污染物排放量及与各影响因素之间的关系奠定了基础。
北方城市;生活用水;排水;变化规律;辽阳
随着我国城市化进程的加快,供需水矛盾和水环境问题日益凸显,为应对城市化带来的水少、水脏的水资源和环境问题,必须进行严格的水资源管理和污染控制,以保障城市经济可持续发展、城市人居生活水平不断提高和健康的生活环境。以辽宁省的辽阳市为北方典型城市,根据辽阳城市生活用水的特点,以城市管网覆盖区(城区)为用水单位和研究对象,开展典型城市水平衡测试,以此摸清城市生活用水和排水的规律,为解决城市用水过程监测完整性、代表性问题和确定现状情况下用水量、耗水量、排水量和污染物排放量及与各影响因素之间的关系奠定了基础。
受城市当地气温变化、人们的生活习惯和工作规律影响,城市生活供用水量存在周期性变化,以年为周期的年周期,年内具有季节周期变化,周内有日周期,日内有时周期变化。
2.1 供水日内变化
日变化主要是由人们的作息时间和生活习惯来确定的,一般会出现早、午、晚3个用水高峰期。辽阳的城市水平衡测试,共测3次,春季2011年4月22日3时至4月29日3时,夏季从2011年7月4日10时至7月11日10时,冬季从2011年12月5日10时至12月12日10时,秋季用春季成果代替。经分析计算,2011年辽阳城区各季测试成果供水日内变化见图1。
从图1可看出,辽阳城区各季供水量日内变化规律基本一致,9时至10时供水量最大,3时至4时供水最小。
2.2 供水年内变化
图1 2011年辽阳城区各季测试期供水日内变化过程线
根据辽阳季节规律,分为冬季-供暖期和非供暖期,非供暖期分为春季、秋季和夏季。从测试期资料分析,辽阳夏季供水量最大,主要是7—8月份气温高,人们洗澡、洗衣的用水量会明显高于其他季节用水;其次冬季,主要是有一部分取暖用水;春季和秋季用水量基本相同。各季测试期供水量变化柱状图见图2。
图2 2011年辽阳各测试期城市供水量变化图
3.1 排水量变化规律分析
辽阳的城市水平衡测试共划分4个典型测试区,其中南排测试区范围较大,包括了南排排水管网的大部分区域。其北至劳动街-西大街-新华路-中华大街-文圣路-顺城路,西至沈大铁路,南至爱民路-南郊街,东至太子河大堤。该区域面积为16.61km2,人口23.46万人,为生活和工业混合用水区,区内有91家工业企业用水户,第三产业用水户6385户,因此选择南排进行排水规律研究工作。根据测试成果,计算出各测试期日内小时平均排水量,见图3。
图3 各测试期一日内排水过程线图
从图3可以看出,排水量日内变化与供水量日内变化规律一致,时间略显滞后。
3.2 污染物排放规律分析
以南排测试区为例,南排经过四泵站、五泵站、七泵站等泵站,泵站是阶段性排水,废污水先流进泵站蓄水池,达到一定水位后再开泵抽水到南排主干管。南排水质变化见图4。
从日内变化上看,氨氮、总氮基本上保持从中午到第二天早上逐渐减小的趋势;化学需氧量也基本上保持从中午到第二天早上逐渐减小的趋势;而总磷基本上保持中午最大,晚上和早上次之的趋势。
从周内变化上看,周末化学需氧量含量明显高于工作日,其他参数相差不大。
从年内变化上看,春季化学需氧量含量明显高于其他季节,主要原因为春季气温升高,被冻结的污染物解冻流入排水渠道。
[1]姚建.浅谈城市生活用水水平衡测试分析[J].地下水,2013,35(6):97—98.
图4 南排水质变化图
[2]张春洁,金鑫.浅谈营口市水平衡测试[J].地下水,2012,34(3):155—157.
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