水务工程节水技术与应用研究

水务工程节水技术与应用研究

于洋 高常委

天津市天水智城建设工程有限公司 天津市300380

摘要  水，作为生命之源，不仅滋养着万物，更是人类社会持续发展的基石。然而，随着全球人口的增长和经济的迅猛发展，水资源短缺问题日益凸显，成为了制约各国社会经济发展的重要因素。特别是在水务工程领域，传统的水资源利用方式已无法满足日益增长的用水需求，节水技术及其应用研究的重要性愈发凸显。水务工程，作为水资源开发、利用、保护和管理的重要领域，其节水技术的研究与应用对于缓解水资源短缺、提高水资源利用效率、保障水资源可持续利用具有重大意义。在当前全球水资源紧张的背景下，如何通过科技创新和技术进步，推动水务工程节水技术的研究与应用，已经成为各国关注的焦点。

一、水资源的重要性与现状

水是地球上一切生命活动的基石。在生物体内，水分通常占据体重的60%至90%，是维持生命活动不可或缺的物质。是生态系统中各种生物生存和繁衍的必需条件。从植物的光合作用到动物的日常代谢，都离不开水分的参与。是农业、工业、能源等多个经济领域的重要支撑。水在大气中的循环和分布对于地球的气候具有重要影响。水蒸气在大气中起到温室气体的作用，同时水循环也影响着降雨、风等气候现象。

地球表面约71%被水覆盖，但其中97.47%为不可饮用的咸水，人类可直接利用的淡水资源仅占2.53%，并且分布极不均匀。尽管地球总水量巨大，但人类真正能够利用的淡水资源却极其有限。全球有约1/6的人口、约10亿多人面临缺水问题。预计到2025年，全球缺水人口将超过25亿。随着工业化进程的加快和人口的增长，大量废水被排放到自然水体中，导致水污染问题日益严重。这不仅影响了水资源的可用性，也对人类健康和生态系统造成了严重威胁。在许多地区，由于节水意识不足和技术落后等原因，水资源浪费现象普遍存在。这不仅加剧了水资源的短缺问题，也增加了水处理的成本。

二、水务工程节水技术概述

  节水技术是指一切能够节省水资源或在相同用水量下获得更多回报的工艺技术措施和管理手段的总称。水资源的合理开发、收集和优化利用技术：包括雨水收集利用技术、劣质水利用技术、灌溉回归水利用技术等。这些技术能够充分利用各种水源，提高水资源的利用效率。在用水过程中，通过工程技术手段和管理手段达到节水目的的技术：如中水回用处理技术、海水淡化技术等。这些技术能够在水的使用过程中减少浪费，实现水资源的循环利用。使用后的废水回收再循环技术：如循环用水技术，通过回收废水进行再利用，减少新鲜水的消耗。对恶劣水质的水进行改造，改变其功能，使之成为可用水的技术：如微灌技术，通过局部灌溉的方式，减少水的蒸发和渗漏损失。

  节水技术的发展经历了从简单节水措施到现代高科技节水技术的转变。初期，人们主要采取改进灌溉设备和减少渗漏等措施来节约用水。随着科技的发展，人们开始探索更加先进的节水技术，如高科技节水灌溉技术、灌溉技术等。这些技术利用传感器和计算机技术对农田进行实时监测和调控，能够精确地确定灌溉时间和水量，减少水的浪费。

三、水务工程节水技术研究热点与难点

1、高效灌溉技术研究

滴灌技术是通过低压管道系统或滴头，将水一滴一滴地、均匀而又缓慢地施于作物根区的灌水方法。具体来说，该技术利用一系列干管、支管在低压供水下，使加入化学药剂、营养元素的水从管道预留小孔上渗出，实现对农作物的局部灌溉和补水。

滴灌技术能够精确地将水输送到作物根部，使得约90%的灌溉水量被植物利用，水的利用率高达95%甚至更高。由于滴水流量小（一般为50～150毫升/亩·小时），对土壤的冲刷作用小，不伤害根系，同时避免了频繁灌水造成的水资源浪费和损耗。据有关资料显示，采用滴注技术可使单位面积产量平均增加10%～25%。由于滴灌的精准性，减少了对周边土壤和环境的负面影响，同时抑制了杂草的生长。

喷灌技术是将水通过管道输送到细小的喷洒头中，由这些细小喷洒头和雾化器将水流分散成微小的水滴或液滴进行喷雾状洒在作物上的一种灌溉方式。喷灌技术可以精确地控制水的用量和流量，根据不同作物的生长需求调节水量的大小和频率，使农作物得到适宜的供水条件。现代喷灌系统通常配备自动化控制系统，可以根据天气、土壤湿度等因素自动调节灌溉策略。喷灌的水滴在空中蒸发，可以降低田间温度，增加空气湿度，改善作物的生长环境。结合水肥一体化技术，喷灌可以将肥料均匀地喷洒在作物上，提高肥料的利用效率。

2、供水节水技术研究

2.1管网漏损研究

随着使用年限的增加，管道材料会出现老化、腐蚀等现象，导致管道破裂或渗漏。管道铺设时若施工质量不达标，如管道连接不紧密、回填不实等，也容易引起漏损。供水系统中水压过高时，会增加管道的破裂风险。

安装智能水表实时监测用水量和管网压力，及时发现异常情况并采取措施。使用声纳探测技术，利用声纳设备对管道进行探测，快速定位漏损点，提高修复效率。定期对供水管道进行巡查和维护，及时发现并修复漏损点。实施管网漏损监测与控制措施，某城市供水系统的漏损率从原来的15%降低到10%以下，每年可节约大量水资源。

2.2、节水器具推广

节水器具的种类有：节水型水龙头，采用陶瓷阀芯、延时自闭等技术，降低水龙头的流量和泄漏率；节水型淋浴器，采用限流、恒温等技术，减少淋浴用水量；节水型马桶，采用双档冲水、节水型水箱等技术，降低马桶的用水量。

政府出台相关政策，鼓励居民和企业使用节水器具，并给予一定的补贴或优惠。媒体、社区活动等方式，向公众普及节水知识和节水器具的使用方法。在公共场所、学校、医院等地方率先使用节水器具，形成示范效应。在某小区推广节水型水龙头后，每户家庭的日用水量平均降低了20%左右，节水效果显著。

2.3、其他技术和管理措施

物联网、大数据等技术手段，实现供水系统的智能化管理和优化运行，提高供水效率和水资源利用率。建立合理的水价机制，通过经济手段引导居民和企业节约用水。建设雨水收集设施，将雨水收集起来并储存起来，用于冲厕、灌溉等非饮用水用途。

3、排水节水技术研究

真空节水技术是利用真空技术将污水迅速抽吸到收集容器内，并通过污水泵的提升，最终排到市政排水管网。在各类建筑中采用真空技术，能够达到平均35%以上的节水效果，尤其是在办公楼采用真空技术节水率可高达60%。

消防蓄水池及消防加压系统设置是将区域消防贮水池及加压系统集中设置，其消防贮水量可按小区内最大一栋消防用水量来计算。与单栋设置消防系统相比，集中设置可以节省大量工程总投资，同时更加方便后期的运行管理，减少因定期更换消防贮水而带来的水量浪费和能源浪费。

雨水收集利用技术是通过建设雨水收集设施，将雨水收集起来并进行储存和利用。雨水收集利用技术不仅可以减少城市排水系统的负担，还可以将雨水用于冲厕、灌溉等非饮用水用途，实现水资源的有效利用。

  排水节水技术在城市排水和水资源回收中发挥着重要作用。通过提高排水效率、减少水资源浪费、降低维护成本等方式，排水节水技术为城市的排水系统提供了有力保障。同时，通过扩大水资源来源、减轻环境压力、促进可持续发展等方式，排水节水技术为城市的水资源回收和利用提供了有力支持。

四、结束语

  经过对水务工程节水技术与应用的深入研究，我们不难发现，节水技术在水务工程中具有举足轻重的地位。随着全球水资源日益紧张，实现水资源的高效利用和节约已成为我们面临的重要任务。通过采用先进的节水技术，不仅可以减少水资源的浪费，还能提高水务工程的运行效率，为城市的可持续发展提供有力支撑。

参考文献

[1]李虹.农业水利灌溉模式与节水技术措施应用研究[J].农民致富之友，2017(8)：291.

[2]于永君.农业水利灌溉模式与节水技术措施的思考[J].科学与财富，2014(5)：262.