编者按:合同节水管理是贯彻落实“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”治水思路的有力举措。“十三五”期间,各地积极推动合同节水管理工作,在公共机构、高耗水工业、供水管网漏损控制等领域实施了一批合同节水管理项目。我们在全国已实施的合同节水项目中遴选典型案例奉献给广大读者,为各地推广合同节水管理工作提供经验借鉴,调动更多的社会力量参与节水事业,大力促进节水服务产业发展。
编织绿色水网 开启高效节水新模式
——郴州技师学院合同节水项目案例
一、节约用水的现实要求
郴州技师学院占地面积308亩,总建筑面积9.5万m2,在校师生近7000人。学校供水设施老化严重,局部供水压力较小,安全供水无保障;供水管网建成年代长、材质差,漏损风险较大;终端器具为非节水型器具,不符合国家相关节能政策;供水管理理念粗犷,不利于科学管理。目前,学校人均用水量约为224L/(人∙d),高于《湖南省用水定额》(DB/T 388—2020)中规定的专科院校45m3/(人∙a)的要求。
二、“合同节水”项目的实施
2019年12月12日,湖南水务发展有限公司与郴州技师学院签订了《郴州技师学院高校合同节水示范项目合作协议》,并确定一、二期项目建设内容。项目于2019年12月25日正式开展,截至2020年4月底,除管网测绘、DMA分区及供水管理软件建设仍在施工外,其余主要建设任务均已完成。
合同节水模式一期为效益分享型,二期拟采取效果保障型。一期投资额168万元左右,二期拟投资500万元左右。经费由湖南水务发展有限公司前期投入。收益分配方式:一期社会资本方与学校按8∶2的比例分享节水收益,分享期5年;二期拟采取分三年等额回收投资成本及合理利润的方式。项目实施内容包括以下几个方面。
1.校园节水宣传与教育行动
按照全员全过程全方位育人标准,将节水教育纳入教育体系,重点对校内学生及教职工加强国情水情、节水知识、节水措施等方面教育,积极开展节水宣传和实践活动。
2.供水管网探漏、测绘与DMA分区构建
对湖南郴州技师学院供水管网进行漏损检测,对漏损管网进行及时治理;对校园地形图及供水管网分布图重新进行GPS测量测绘(图1);对供水管网构建学校DMA分区(图2),建立检漏监控平台,实现供水管网长期检漏管理。
图1 管网测绘现场示意图
图2 供水管网初步DMA分区示意图
本项目实施完毕后,进行初步分区。分为四块区域:①学生教学及生活区域;②新建学生宿舍区域(17~19栋);③教师生活区域和新建教学楼区域;④学校教学扩建区域(在建)。
3.供水管网修复及更新改造
(1)对校区管道状况基本完好的漏损区域进行局部常规开挖修复,对不适宜开挖路面的供水管网漏损点通过非开挖修复技术进行处理。管网渗漏点不准确处,需采用专业工具和专业技术详细监测出每个具体渗漏点位置,再采取相应措施补漏,达到节水目的。若测漏点位置不明确,不予实施。
(2)更新管材选用球墨铸铁管。同时,基于现场实际地形地势,配合使用PE管。
4.终端用水设备更换
将学校非节水终端用水设备进行更换,改变学校用水洁具龙头、花洒、冲厕设施等老旧、非节水型产品、耗水量高的问题。具体包括:
(1)公共洗手池水龙头更换为按压式节水龙头,所有龙头加装起泡器,共2737个(图3)。
(2)沟槽式蹲位更换为蹲式便池,共939个。取消高位壁挂式水箱,每个蹲位安装一个延时自闭阀门(图4)。
(3)小便池更换为新型壁挂式小便斗(图5),共439个。
图3 公共洗手池水龙头更换为按压式节水龙头
图4 沟槽式蹲位更换为蹲式便池
图5 小便池更换为新型壁挂式小便斗
(4)旧的花洒出水量约在10~15L/min不等,更换为5~6L/min流量计的节水花洒,共685个。
5.非常规水源利用
新建雨水收集系统,雨水收集后在学校大门口沉砂后排入市政雨水管。处理后的雨水水质按《建筑与小区雨水利用工程技术规范》(GB 50400—2016)标准执行,用于项目内的绿化浇灌、道路浇洒。具体水质指标,如表1所示。
工艺流程设想如图6所示:
图6 雨水流程
6.搭建用水监控平台
(1)安装用水计量设施。现有4块一级水表都为数字远传水表,由郴州自来水厂控制。二级用水单元全部安装数字远传水表。共计规划布设二级用水水表4块。见表2。
(2)建设用水监控平台。建设智能用水监控系统,对发现的用水异常情况,及时反馈给用水管理部门开展相关工作,同时通过APP,将相关统计数据分别推送给校内用水管理部门和师生,服务于节水宣传、考核、管理等工作。
1)数据采集层。本平台的数据主要来源于智能设备的自动监测。数据采集系统主要由各类水表负责采集各类监测信息。
2)基础支撑层。基础支撑层包括网络和实体存储环境等内容,依靠无线网络,将水量、压力、流量等监测数据传输至数据资源层。
3)数据资源层(数据中心)。统一标准,建成统一数据中心,按平台需求类型分为基础数据库、监测数据库、业务数据库、多媒体数据库、空间数据库,负责监测数据的接收、入库,以及智能监管平台所需的各类基础信息、业务信息的存储管理。
4)应用支撑层。用于承载支撑系统平台的服务、引擎等。
5)业务系统层。基于业务需求将平台分成多功能模块,对上传的监测数据进行分析、预警、决策等。
6)前端展示层。通过PC端及移动端进行业务系统展示交互。
7)运维监管APP服务。移动平台与PC端数据互联互通,分为管理端和公众端。管理端的使用对象为节水管理的相关领导和工作人员,公众端的使用对象为学校内的教师、学生及其他工作人员。
7.健全管理制度
围绕用水日常管理、用水设施管理、节水宣传教育、节水目标制定与考核奖励等方面工作内容,补充完善相关制度。
三、“合同节水”效益的分析
郴州技师学院高校合同节水工程(一期)总投资164.89万元。节水效益如下。
1.提升供水安全保障能力
通过实施校园节水宣教、节水工程治理、节水管理能力提升、节水特色创新四大节水行动,实现管网压力分布合理、供水工程节水降耗,供水管网漏损率显著下降,用水总量逐年下降,供水保障能力进一步提高,从而满足供水安全性要求。经计算,原人均用水224L/(人∙d),项目实施后,有望下降到人均156L/(人∙d),接近《湖南省用水定额》(DB/T 388—2020)中规定的专科院校45m3/(人∙a)的定额要求。
2.节水经济效益分析
根据节水潜力分析,预计年节水量为10.48万m3。按照当年水价3.41元/m³计算,项目年节约水费约为135.74万元。测算,项目收益全部归实施单位所有,需要4.61年合作期方可收回成本。
3.节水社会效益分析
通过节水管理能力提升行动,可以理顺管理机构,细化部门职责,完善相关制度,规范运行管理,实现用水精细化管理;通过国情水情教育,加强节水宣传,打造校园节水文化,强化师生节水意识入脑入心,至少可带动全校近7000名在校师生自觉进行节水,并通过师生带动近7000个家庭、逾2万人重视节水,逐渐引导全社会参与节水。
4.节水环境效益分析
项目实施完成后,每年至少可节水10.48万m3,按每使用1m3清水产生0.85t污水计算,至少可以减少排污约9万m3。按照2017年郴州市万元工业增加值用水量69.3m3测算,通过项目实施每年可以支撑约1300万元的地区工业增加值。