摘要:我国的城市供水工程是相当复杂的,如何有效地利用城市的地表水更是一个十分困难的课题,如何有效的开展这个课题是十分关键和必要的,在某种意义上是关系到国际名声的一件大事。水利行业的专家们通过实地调阅发现,污染型缺水是造成水污染的最直接也是最本质的根源性问题。故而,如何有效的开发地表水取水供水工程的生态成本和环境效益者2个关键因素之间的比例问题,是一个对城市的规划发展相当重要和必须要解决的问题。用实例分析,利用V值分析方法(V=EB/EC),来评估建立地表水取水供水工程的环境效益(EB)与生态成本(EC)的比例。当V≥1,其意义是地表水取水供水工程具有经济效益且不会对环境造成破坏,工程可行;当V<1,其意义是该地表水取水供水工程不可行。

关键词:案例分析;地表水取水供水工程;V值的计算方式

一、引言

毋庸置疑,我们国家是一个正在快速发展的超级大国。目前我们国家的经济规模已处在世界第二位,但是再大力发展的同时也给我们的环境造成了不同程度的伤害和破环。比如:在实际的运作中我们知道城市的地表水取水供水工程就是一个对我们的城市造成伤害的最典型的案例。在目前的中国,改革开放的大潮以不可阻挡的姿势快速的发展起来,那么为了解决城市水源问题,那么城市的地表水取水供水工程就在这个大的趋势下很快的愈演愈烈。我们大家知道,从江河、水库及海洋等地表水源中进行取水就是我们所说的地表水供水工程。综合起来,我们可以分为2种方式就是固定式和移动式两大类。经过调查我们发现,到2009年,城镇人口6.2亿,城镇化率46.6%。那么如此多的人口,肯定的一个问题是必须解决水源的问题,不短扩展的人口给城市的水

资源带来严重的影响。远远地超过了运来的承载能力。所以就会引起地下水超量开采现象,就会不同程度的诱导地下水位下降、地面沉降和地裂缝这样的很多而且十分复杂的一系列的环境保护的难题。大家知道,我们的水利工程的最终目标是为我们的社会造福。但是目前的一些消极的做法,严重的破坏了环境,给生态平衡造成了很大的危害。所以说如何将兴水利除水害与资源环境保护结合起来成了必须考虑的前提。在这篇文章中,我们利用V值法(V=EB/EC)计算城市地表水取水供水工程项目中的环境、经济这2大关键点之间的比例等关系。对各个关键的因素的分析和判断,从而来计算地表水取水供水工程的中的各个详细的数据之间的本质联系,最后我们加以论证得到一个可以更好用的综合性的评价体系。

二、环境影响的量化方式

目前我们国家已开发的1亿kW 的水电装机中,大约有2,800多万kW 是单位的电量在5万kW 下面的比较小的水电装机电站,这样小的电站在全中国还有很多。统计下来估计有几千所这样类型的电站。其大约的比例在33%。从调查中我们发现,开发一些比较小型的电站是更有好处的,能够系统的解决很多偏远山区的人民的生活和学习问题,同时,也有效的解决了大电站不能普及的困难,为偏远山区解决了实际问题。在调查后也发现这样的小型电站可以替代一些传统的资源,这些的设备等也是比较好投资的,是不可忽视的可再生能源。同时,我们在评价中也可以利用生态成本(EC)来进行计算。生态成本(EC)指的是实际生产中自然资源和生态环境的耗费及其补偿价值3l。在地表水取水供水工程建设中,环境影响经济损益包括地表水取水供水工程的EC 和EB,EC 就是地表水取水供水工程建设过程中可能引起生态破坏造成生态系统价值损失,EB就是项目建成后环境质量改善潜在费用降低的收益,环境影响经济损益的计算公式如下:

V=f(EC,EB)=EB/EC

即V是生态成本和环境效益的函数。V值是经济评价和环境评价之间的对话上式中EC代表生态成本,EB 代表环境效益。

1.生态成本(EC)

生态成本主要包括两部分,一个是生态环境破坏带来的经济损失,另一个是农业生产损失(AL)。其中,地表水取水供水工程中生态环境破坏造成的经济损失又分为各种植物释放氧气量大大降低的环境损失(OL)、地表水取水供水工程造成的涵蓄水分功能下降的环境损失(WL)和地表水取水供水工程造成的土壤侵蚀量增加的环境损失(SL)。那么我们就可以建立等式关系:EC=f(AL)+f(OL)+f(WL)+f(SL)

(1)植物释放氧气量降低的损失(OL)

地表水取水供水工程施工用到的输水管线布线复杂,不同程度上对地表植被造成破坏,因而导致植物的氧气释放量降低(氧气释放降低量为△Q)。例如:我们在调查时发现,XX区环境监测站已完成辖区内饮用水源点、地表水上半年的水质监测,水质监测结果各监测点水质均达到《地表水环境质量标准>)。地表水取水供水水温太低会给农作物、水生生物、人类生活等带来危害(s),因此,用市场价格法对这几部分环境影响的生态成本进行评价和评估,表述为f5:

OL E1×5QxS

在上面的表述中,E1代表氧气释放的修正价格(元/t)。

(2)涵蓄水分功能下降的损失(WL)

在日常的环境保护中,我们发现绿化是保持水源地一个相当好的办法,能够很好的保持水源的存在。大多数的情况下,我们利用森林土壤含水率与光板地土壤含水率之差来衡量植被涵养水分能力的下降值,我们的得到的方程式如下:

WL=E2XSXHXAX (Y2一Y1)

上述表达式里,E2代表总投资费(元/m。),S代表植被面积,A代表土壤密度(t/m。),H 代表林地根系平均深度(m),Y1和Y2分别代表工程植被覆盖土壤含水率(%)和整个森林土壤含水率(%)。

(3)土壤侵蚀量增加的损失(SL)

随着地表水取水供水工程坡度的增加,土壤被侵蚀量也随着增大,因而要对这部分损失进行补偿,以维护生态平衡。恢复/防护费用的计算公式为:

SL=E3XSX (P—Q)/A

在上述公式里,E3代表工程总投资费用(元/m。),S代表植被面积,Q 代表工程造成的林地侵蚀模数(t/(km -a)),P 代表工程造成的荒地侵蚀模数(t/(km ·a)),A代表土壤密度(t/m。)。

2. 环境效益(EB)

地表水取水供水工程给城市带来的的环境效益包括三个方面的降低,分别为(1):地下水位费用(GB);(2)地基处理费用(TB);(3)制水成本(CB),因而表述为:EB:f(GB,TB,CB)

三、实例分析

1.城市现状

“智慧城市” 是目前最热门的话题,也是国内最前沿的研究课题之一,引起了社会各界的极大关注。而当物联网和智慧城市战略确实上升到一个国家的经济、科技战略层面,各地政府就没有理由再继续沉默观望,于是各地政府、高校和企业为了发展的更好就提出了这个概念。在过去的城市发展过程中,由于科技力量的不足,这些子系统之间的关系无法为城市发展提供整合的信息支持。而在未来,借助新一代的物联网、云计算、决策分析优化等信息技术,通过感知化、物联化、智能化的方式,可以将城市中的物理基础设施、信息基础设施不足,带来了很多不好的影响。同时城市的地下水开采也没有利用好。与此同时,为了促进该城市的经济建设和提高人均收入,另开辟山路,经隧道从城市外进行引水。

2. 解决方案

该地表水取水供水工程建设包括两个部分:一个是输水管线,另一个是水厂建设,由人工开挖或沉井法施工,设置井筒, 以截取浅层地下水的构筑物。其中输水管线全长58.58km,输水管适用于集取浅层地下水,含水层厚度在20m 以内。设计输水流量为9.68m。/s, 输水量为2.7896×10。m。/a。根据出水量和管井水力计算的理论公式的计算,得出工程总占地面积为8.188km ,另外包括临时性占地7.948km。,水厂等永久占地面积0.239km ,所占土地大部分为农田和林果地。

3.评估结果

根据上述提出的生态成本(EC)和环境效益(EB)的分析计算公式:V=EB/EC,得出EC值:40,139.5万元,EB值:199,096.2万元,因此V值结果为5,V大于1,该数据说明该地表水取水供水工程具有良好的环境效益,对环境保护工作具有贡献作用,可以积极实施。

四、全文的总结

我们利用定量V值的方式就可以得到所需的生态成本,同时我们也可以很容易的把其价值表现出来。这种定量的计算方式,可以很好的解决城市的供水项目中的很多难题,具有重大的实际意义。在实际的操作中我们也应该明白,如何处理好这些复杂的各个关键点是相当重要的。故而,我们在工程的计算中核算值就必须要采用近似值,至于如何得到一个细致的实验数据,这个课题还需要我们更加系统的做科学论证。