水資源的綜合管理

綜合性水資源管理方法（以下簡稱IWRM）被認為是唯一可行的解決水資源問題的辦法。這種水資源管理的整體論源自于Dublin-Rio定律（UNCED，RiodeJaneiro，1992）。該定律指出：淡水資源是有限的，脆弱的；同時，它對維持人類生命、經濟發(fā)展和環(huán)境需求又是至關重要的；水資源管理需要包括領導者、籌劃者和決策管理者在內的各界人士的共同參與。地中海沿岸的21個國家共有427,000,000人口，其中145,000,000的人口和每年外來的180,000,000旅游者就生活在近海地帶。到2025年，這個人口基數將會攀升17～19%，旅游者將增加40%，預計到2010年，其中的11個環(huán)地中海國家將會用掉它們可更新水資源的50%，至2025年，其中的8個國家，這個預計的比例將超過100%，其它的3個國家也會超出50%。同時，地中海地區(qū)又正遭受著平均氣溫升高和降雨量減少的影響，這就更需要有關積極地實施優(yōu)化水資源管理、增加水的循環(huán)再利用和降低地下水咸化等方面措施。歐盟國家和一些權威性國際環(huán)境機構和政府部門都倡導切實可行的解決水資源問題的方案，其中包括循環(huán)再利用水資源，減緩地下水資源退化，經濟合理地利用當地的廢水和非淡水資源以及通過利用地方水循環(huán)工程增加可飲用水的利用等策略。這些現有的管理方法正激勵著更為靈活、更富有活力的水資源管理政策的涌現。一、專業(yè)水文地質知識在開發(fā)新的地下水資源中的綜合應用有效的地下水管理需要可靠的水資源利用方面的專業(yè)知識和技能，拿柏林為例來說，生物砂濾池技術和含水層補給都是有效的低成本解決飲用水問題的方法，也都是解決未來柏林水資源供給問題的尚佳方案，在未來的一個世紀里，它們必定是富有潛力的實用性技術。在柏林，地下水是主要的水資源，每天要有620,000立方米的水量供給家庭生活和工業(yè)生產。其中，70%的水資源來自于生物池砂濾和地下水人工補給。這是因為，地表水通過生物砂濾處理滲透到地下，補給了含水層，保證了地下水位的穩(wěn)定和市民用水的質量。值得慶幸的是，柏林有著得天獨厚的水文環(huán)境條件和水文地質條件，因為它坐落于和高原接壤的寒冷的山谷之中，又有穿越的施普雷河和大量的湖泊作為城市水源供給的后盾。水環(huán)境的惡化和人類活動造成的污染直接威脅著地下水資源的未來。因此，評估含水層的蓄水能力，并通過發(fā)展大量合適的相關實踐技術來確保生物砂濾池工藝和地下含水層補給系統(tǒng)的應用對水資源的可持續(xù)開發(fā)起著至關重要的作用。來自Vivendi污水處理公司和柏林Wasserbetriebe污水處理廠（以下簡稱BWB）的研究將有助于提高對生物砂濾池系統(tǒng)和含水層補給的認識，這對天然有著應用性困難的新技術未來的發(fā)展起著決定性的作用。雖然長期以來二者都被視為有效的水處理工藝，但是它們祛除污染物的機理和化學反應的過程都還沒有得到充分的理解和認識。所以，專業(yè)性水文地質知識在開發(fā)和管理水資源過程中的綜合應用就顯得尤為重要。二、利用在貧困地區(qū)、災害多發(fā)區(qū)和發(fā)達地區(qū)實踐經驗，優(yōu)化水資源管理水資源綜合管理體制（IWRM）倡導一種考慮利用者、決策者和管理者在內的整體上綜合整治水資源的思想。其實際意義就在于通過大量的高層相互間高質量的環(huán)境峰會作用來加強市政當局、非政府組織（以下簡稱NGO）和私人個體企業(yè)間的合作與交流。機構團體間共同協(xié)作的必要性已經達成共識，這正是有效地解決世界貧困地區(qū)水資源危機的唯一方法。同時，非常職業(yè)化的個體組織和部門也試圖在對有效地解決水資源的問題上發(fā)揮更為直接的作用。這種新的水資源管理方法在南非德班地區(qū)的實施就是一個典型的實例。這也為德班地區(qū)26%的非正式居民提供了安居的條件。夸祖魯-納塔爾?。↘wazulu-Natal）的水處理試驗工程項目是1998年世界銀行組織的世界經濟發(fā)展合作項目的一部分。其目的就是要證實私人企業(yè)、NGO和政府給社會和自身帶來的額外價值。維旺迪自來水有限公司、世界銀行和英國水資源援助團是這個項目的其中三個合作者，該項目的當地合作者有：——德班市政當地人口從100萬增加到300萬，應歸功于該地區(qū)30個政府部門的聯(lián)合管理。——彼得馬瑞茲堡市政府這是一個擁有45萬人口的政府機構?！獮踅o尼自來水公司這是一個直屬于地區(qū)政府的水資源公司。——Mvula信托NGO慈善性信托的職能就在于提高貧困地區(qū)水資源的服務質量。——水資源研究會這是一個從事國際性水資源應用研究的合作組織。——維旺迪自來水有限公司國際私人水資源合作伙伴。簡對德班地淡區(qū)來說，叛近三年來療的目標就責是要供給鵝消費者充附足的可以巡令人接受輝的，而且趨能使政府協(xié)承擔得起叛的水資源暖和衛(wèi)生設撈施。在項輛目的實施缸過程中，燭教育宣傳驚權和社團槳的管理權慘是其中最傅重要的權點力。其中胖，疾NGO怒就專職于屋合作團體醋間的定期旨交流和宣缸傳教育，非地方政府稿則集中于采立法事務凳和法規(guī)制謠定，私人嶺自來水企賞業(yè)作為合顛作者負責皆相應的水繭資源供給牲服務和財減政事務。番水資源供處給實施一析個低壓水綠量分配機帳制，能持擴續(xù)以跨200欠升統(tǒng)/慮天的最大桂量供給飲繩用水給消奴費者。同系時，由管求理委員會尖專門訓練雷水資源管閑理的法警勇，來管制設那些對低別壓供水系衫統(tǒng)置若罔慰聞的人。噴通過訓練白，使當地咬的工作者傍成為水資雪源管理的攤法警，從糖而使其得責以謀生。營消費者在蚊最初預付潔24常蘭特（南期非的貨幣杜單位）的漆合作費用兩之后，只姜要每日再照支付橋1.2興蘭特就可孝以了?？嗽诤献髡邏糁g發(fā)展魯團體關系鍋和信任度房，就意味做著避免了尼使其中哪寒一個個體衫成為獨立妹領導。權宣利和責任丘進行分制世，是在達醉成集中合糊作者的優(yōu)捷勢和專業(yè)范性知識的揭共識的基吵礎上發(fā)展仙起來的。浮其中，至幣關重要的咸就是要使透當地的合醉作組織從勢水資源管腥理服務體冬系中獲得似真正的權曉利。店這種水資怠源管理和郵利用方案械已經伴隨尿著國際緊偉急救援組訪織的涌現敏而斬露頭掌角。維旺輪迪自來水秒有限公司讓作為包括節(jié)國際紅十筋字會和其俱它國際權字威性緊急冠救濟機構備等在內的柳多邊合作犬者之一，酒用企業(yè)個斃人的經驗睛和裝備提柿供了相應撥的支持。薄德班水資獻源循環(huán)再朝利用工程每（氏DWR善）自從爪2001脊年均3豎月啟動以雀來，該項豎目就以好47環(huán)，壞500m戀3膀/d恒的處理量膠開始處理代一次性污息染物和凈乖化回收廢傾水。這個麻系統(tǒng)以其斬較低的運敵行成本處裳理掉了漠7%姜的排入海繪洋中的廢脈水，同時浴以高質量堵的水質確各保了當地的Mond膠i幸造紙廠、筐Sapr塔ef雄煉油廠蟲和嫌Saso旨l穗紡織廠的拉用水需求充。企這個可行率的解決辦益法給德班惱帶來了如見下的利益倡：悶——黑合作委員和會給非正原式的貧民渣區(qū)提供了椅可以承擔席得起的水斬資源。話——菊為社區(qū)增錦添了蒼8%伐的飲用水訂源。擺——傻確保了工棗業(yè)企業(yè)低氣價格的水飄消耗（低扶于飲用水醒25%書）。敢——醋減少了超們負荷排放絞入海的污仔水流量。脊三、歐洲房通過對咸繡廢水的再榆利用以確耐保商品作軍物的產量腹和土壤鹽白堿化地區(qū)方從業(yè)者對下食品的需底求待在地中海花地區(qū)，明58%鈔的沿海含奉水層遭受賴了鹽堿化籠污染；同清時，過度錄開采地下礙水又導致派了海水倒管灌，致使漫地下水的遍含鹽量偏捉高，這已架經使貪25%嬌的灌溉區(qū)芹農田遭受菌鹽堿化。松土壤鹽堿功化扼殺了士農業(yè)生產冷和當地的淚食品加工秧業(yè)，同時效又帶來了獸人口的失墳業(yè)。這一冠切已經逐種漸演化成序為一個全底球性問題鐵。全球索10%裝的地下水粉資源由于碧過度開采擋而造成了失最終的土憑壤鹽漬化御，談20%辮的灌溉農賢業(yè)區(qū)已經怪受到鹽堿饑化的污染永。揉在西班牙蜻，水資源需循環(huán)再利尿用現象急揉劇增加，支緊隨排在虹第二位的托脫鹽降漬爹作用，排淡在了第三覽位。已經談有近混400針多種脫鹽仙植物利用叛在了農業(yè)催灌溉當中蓄。目前，推一個咬120蚊，蹈000m石3巾/d鈔處理量的豎反滲透（韻SWRO陣）項目正存被投資建季設在西班并牙南部，晴為農業(yè)灌閑溉所用。餡在低洼地飯區(qū)進行生雀物處理之傅前，海水惑滲濾污水參處理工程毛系統(tǒng)，導擾致灌溉所豈用的二次嘆污水過量池鹽堿化。梅堿性二次雷污水是極償具吸引力丸的有價值添的可處理毒再利用的抱水資源，秧它的再利隱用實際上醒是海水脫希鹽工程最稼經濟的選陜擇，而且丈也正穩(wěn)定互應用在西何班牙的許街多其它地嗓方?；厥障淘賰艋笤傅乃卟菪У貞霉┯谵r業(yè)灌繡溉系統(tǒng)中固。經濟作吩物就生長燈在以鹽堿斤化土壤為慈基礎的人火工土壤中耕。趙四、賊以美國捉加利福尼城亞鑄州橘郡供喝水特區(qū)供潤水公司墨330盟，揭000m攀3孝/d張地下水補滲給工程為弟例分析利既用含水層搶補給獲得版間接飲用撿水工藝周南加州是疤個擁有諸電多人口的器半干旱地笛區(qū)，在擁瞞有梯34搭，們000見，作000撫人口的加批利福尼亞辮州，洛杉極磯是擁有沸16復，芝700紐，舞000歇人口的美俗國第二大患城市，水蹲資源供給則短缺，并揉存在著一享系列影響肺水資源可廢持續(xù)發(fā)展?jié)膯栴}。接該城市用船水主要是忙來源自科呀羅拉多河羨和加利福棒尼亞州的袍北部山區(qū)駁，城市人渣口的不斷皂膨脹，水難資源短缺毯存在著比離較嚴重的否危機。翠自篩1950山年以來，佩由于過度攜開采地下華水，導致碼加利福尼共亞州沿海尼岸形成了宅近境8沖公里的海丑水入侵帶挎。不過，基三個由淡貍水注入形指成的水力燭屏障已經厘控制了海邀水的入侵互。為了達富到飲用水誦標準，向亂地下含水答層注入淡懸水資源已櫻經將近惕40竭年，而且邁25逆年來的凈按化廢水處故理系統(tǒng)已踐經在控制今地下水鹽話堿化和利炊用含水層動補給獲得猶可飲用水回工程中得真到了應用梁。豆橘郡水務輔局（以下材簡稱映OCWD著）主要承泥擔著近給200抓萬人口飲叨用水的重子任，在未公來的毒20添年里，人蛛口有望達科到至300遞萬。為了坑滿足需要借，慈OCWD痕和橘郡環(huán)困衛(wèi)局（以項下簡稱緣OCSD雁，在美國淚主要進行銳市政廢水友處理和地杰下水的地洽面滲透回狀灌系統(tǒng)）蓋已經啟動圓了高效解貓決供給高煮質量水質娛項目，它躬們正要倡探議成立一唉個水資源籠凈化項目退——薄地下水補饞給系統(tǒng)工件程（以下凡簡稱才GWRS趣），它的道運行必將橫起到凈化胖現有排放等入海的廢敢水的作用寶。璃OCSD凝系統(tǒng)收集勝全郡社20催余個市鎮(zhèn)扭排放的城纖市廢水，葬應用比較捆傳統(tǒng)的二慰級生化處使理工藝，清水質達到察排放標準繞后，一部遞分送丸OCWD望進行再生傾處理，其環(huán)余廢水則課實行地面郊滲透回灌背。該系統(tǒng)吉利用挪Sant伯aAn萄a殺河螺6薯英里長的衣天然河段響和午14采處池湖作冬為滲透處澇理回灌場否。各回灌恥場定期輪售換放空，件并用專門扯的浮船式恢刮沙機刮無去回灌場弊底部的沉傘淀物（可畝作建筑材蟻料）通,槍以提高滲只透率。積OCWD卻把丸OCSD涂系統(tǒng)處理免的城市廢敬水作為再后生水源，盯進行深度能凈化，經陸過絮凝、膠沉淀、加蘭石灰除氨致、加二氧饅化碳中和蓋、雙層濾悼料過濾、蠢加氯反滲澇透和活性柱炭過濾等俯工藝，將薦水處理到仆全部指標骨滿足加州破飲用水水扣質標準后對，再回灌如至地下含盛水層。這少樣以來，奧既能阻擋替海水人侵陶，又可以元補充地下綁水源。該惱廠的生產新過程包括縫反滲透處躲理水帳1.89劉萬把m驢3可/d聚，碳吸附辰處理水摟3.40笨萬舌m傍3忽/d蜜，共奉5.29態(tài)萬勢m茄3網/d寺，再加上愿深井水穿3.25養(yǎng)萬蝶m兔3姥/d深，共送出抓8.54雷萬跳m紋3叫/d柔，并已成此功地運行寨了二十六艘年，水質鑄要求能夠縮得以保證椒。訪90錢年代以來狠，該廠在諸一些國際唐公司的參乓與下，進儀行了革新哥工藝的研蠶究試驗。激新工藝的宮流程將大濾大縮短，督運行管理艙的穩(wěn)定性茫相應增加欠，出水水羨質能夠有扮所改善，避運行費用企大致相當樂。此新工佛藝有望在姿2悼～型3國年內投人紋運行。劣GWRS威通過微型幣過濾、反需滲透和紫箭外線消毒鈴等手段形竹成了對伍OCSD遙的威脅。暈當平衡系偶統(tǒng)跨越了唉現在的海楚水入侵障匹礙時，將姑近瓶80%酒的由眠GWRS題得到的可幼飲用水將明被輸送到托13墾公里外的屑OCWD尾的補給系揉統(tǒng)。搏含水層補綠給工程通談過直接注隊入和表層絡接觸過濾往方式為圣拳安娜河（跨Sant藏aAn帶a躁）流域居贊民提供了倦75-8備0%跪的飲用水蘭源。到逼2020抽年之前，通GWRS姓有能力通伯過地下水莫補給工程鴉為地區(qū)居謙民提供近詳22%派的飲用水輝源。使DCWD洲在生1976懼年成立了肌污水加工共廠，并作畝為一項先許進的滲水反處理技術蛇，給擁有磁二次污水返工程處理呈工藝的趙LAH手yper就ion煤廢水處理己廠帶來了乒巨大的壓寨力。再凈槐化水是用屈回收再利安用廢水和腳深井水混匙合（名62%詠的回收再顛利用水和性38%貸的深井水校）后，從心23覽個注水井膛注入地下狼四個不同洗的含水層堪。這樣，門用來注水促、飲用和膏水質監(jiān)測判的井達到池431暈口，含水舟層補給工打程通過直關接注入和謊表層接觸活過濾方式桐為泰SAR磨iver四流域提供胳了達彼75-8稅0%大的飲用水本資源。段1992漫年，圣OCWD咬欺聲稱要亟碼待解決的拘問題是如莊何協(xié)調好鏡基于枕16咽年前用石荷灰凈化處旬理和快速造重力砂濾剛處理系統(tǒng)嘩操作經驗泉的捉RO碧角膜預處疏理方法。執(zhí)這樣的經問歷致使片DCWD嗎對世界上漿著名的試據驗中心開肯始了一項瘦長期的試碗驗性研究碎（長達毫53獲，棕000宴小時以上鄰）其目的限就是在于能它們能夠宗為饒405株，巨000m衛(wèi)3鳳/d海的處理系疼統(tǒng)做出更醉合理的選才擇和預算楊。其中的梢地下水補抖給工程有茫這樣三個跪階段增長列戰(zhàn)略，如買表船1宅所示：滴表蔑1G膊W尤R艙工程增長春戰(zhàn)略示意啦圖羽年份孕增長量（然單位：寬m價3葉/d暮）駁2004思236,櫻000袖2010些321,鮮000哨2020俯405,猶000涼早期試驗啊建立了受2桌，盒712m邁3賞/d謠處理量的痕連續(xù)微濾通工藝（以延下簡稱衡MF/辱RO怠）。它自哀1994驢年以來，甲一直都在斤運行，產繁生了詳盡性的水質數秀據，形成唱了具體的運價格標準違，大規(guī)模低地改進了訂工藝設計舌標準。對撿于四個選括擇性的預咽處理系統(tǒng)置，長期大沒規(guī)模的試予驗研究評你估了它們薪的穩(wěn)定性簡、資金投端入和運行袋規(guī)模，同優(yōu)時確定了倍GWR驕系統(tǒng)的經斷濟效益和瀉水輸入系錯統(tǒng)上的優(yōu)兵勢地位。央相比之下若，用狡GWR液的二次污脹水工程處躲理系統(tǒng)僅因需花費部抱分能源，痰從加利福零尼亞州北積部的拜Colo揀rado責河輸入水鋸源就可以續(xù)了。而廢旺水回收再校利用系統(tǒng)當將會延遲架10襯年，耗費雙的需150甘，住000聾，懂000許美元可投驢資在新的忍排水入海場口。其能擁源消耗量襲對比如表首2恐所示：油表含2內湖不同項目錢能耗對比藥能耗量單英位蛛國家水資州源工程錯科羅拉多蜻河寸GWR拘系統(tǒng)偷kWh/沿m給3睛2.84四1.82席1.21羞KWh/饑acre災foot好3500教2240希1490喬這樣以來青，對小規(guī)媽模低壓膜歐系統(tǒng)的深刮入研究和弱對大規(guī)模揉OCWD飄工程的廣獲泛試驗都燭能夠對來去自于三個賊反滲透（然RO讀）預處理蘋微型過濾尸系統(tǒng)生產棋廠家形成曬有有力的深競爭?；w于樸25由年生活循劇環(huán)評估的怕預處理系稈統(tǒng)，正是臭由美國癥USFi圣lter留公司提出吊的連續(xù)微峽過濾技術盛(剝簡稱月Memc番orC迎MF昌－創(chuàng)S)凳。番這是一個挨不同尋常尸的工程項撫目，它是盆一個能使攀與飲用水坐供給和廢饞水排放有葉關的環(huán)境差問題得以單解決的典慢范。僅在像美國就有魔將近侍40幕個含水層踩補給項目扎，在世界丸其它地區(qū)患也有至少介有曾100犁個處于不窩同發(fā)展階供段的類似擊的工程。懸美國還有銜超過膽20夸個利用反連應膜進行鏟水循環(huán)再如利用的企也業(yè)和工廠僚，這些工暢廠有拒670專，財000m艘3臥/d描的處理量素，這個處灣理能力相貍當于世界未其它地區(qū)護廢水處理乒量的總和凳。其中，棗美國有服62%奔的工程項宵目和末85%嫁的廢水流慚量的處理端是利用芹USFi楊lter緒公司的連墨續(xù)微過濾鈴技術和食Vi粉vend忠i少水處理公丈司的處理民技術。撞五、社會賴經濟效益遙分析伸水資源管樸理的社會貌經濟效益藏分析勢必賢要把地方正特點和地芳區(qū)消費水醉平考慮在膠內。因地席制宜的康IWRM吉需要能夠暫給社會帶菊來最大的乓經濟效益繭。其對經抗?jié)l(fā)展的溫有利方面帳主要包括漢：末——屢可行性遠舌景規(guī)劃需億要對資源灰進行有效饞利用，地傷下水補給柔工藝，未