浅谈北京市水资源再利用情况
小组成员： 金妲颖、罗曼
指导老师 高国欣
绪论：水资源短缺是一个日益严重的问题。北京是重度缺水的城市，淡水资源总量少，并且污染和浪费情况极为严重。虽然现有南水北调等各项水利工程来解决北方缺水问题，但目前北方缺水的现状并没有得到有效改善。既然淡水总量无法快速增加，那么水资源的再利用就成了重要的解决缺水问题的办法。我小组对北京市水资源再利用情况进行了调查和研究。 关键词：水资源再利用；雨水回收再利用；污水回收再利用；北京市
1 水资源再利用背景
1.1北京水资源现状
2000年，北京市污水排放的总量为13.55亿立方米，其中工业废水5.79亿立方米，生活污水7.76亿立方米。一些污水没有得到有效处理导致水质污染。 2000年监测总河长997.2公里，其中I-Ⅲ类水体河长659.6公里，占监测总河长的66.1％；Ⅳ类水体河长59.3公里，占监测总河长的6.O％；大于V类水体河长278.3公里，占监测总河长的27.9％。地下水监
[1]测中，40％监测井水质低于Ⅲ类水质。
3目前北京地表水水源主要有密云、官厅、怀柔和海子4座大型水库，总库容88亿m 。
3但由于1999年后连续干旱，水库来水量锐减。2000年4座大水库来水量只有7.97亿m，
3[2]年末蓄水量20.18亿m。北京市目前最大的地表水源——密云水库蓄水量仅为11亿立方
[3]米，相对于总库容在43.75亿立方米的水库来说，目前的蓄水量处于较少状态。况且，北
京已连续经历9个干旱年，累计降水量为273毫米，和去年同期降水量相比下降了22％，
[4]和多年平均同期降水量相比下降了40％。目前，北京人均占有水资源量仅为300立方米,
仅为全国人均占有量的1/8、世界的1/30，远远低于国际公认的1000立方米的缺水下线，
[5]是世界上缺水最严重的城市之一。淡水资源短缺成了北京市所面临的一项严重的问题。
1.2水资源利用方法
对于淡水资源短缺这个问题，有许多人发表了看法并提出了解决方案。比如：①地下获取大量淡水。但是这项方案会造成地下水枯竭从而导致一系列自然灾害；②淡化海水。但是用这种方法制造淡水资源不仅消耗的资金十分庞大，而且并没有明显的成效。③南水北调。因北京缺水严重，国家为此实施了南水北调工程来调节。但仅靠这点微不足道的力量是无法从根本上改变北京严重缺水的现状，如果长期使用这一方法，南方的水资源也会出现一系列的问题。因此，水资源的循环再利用成为了一个新兴的有效方法。
2 国内外水资源再利用现状
2.1国外水资源再利用情况
目前水资源再利用的方法主要有两种，一是雨水回收再利用、二是污水回收再利用。
2.1.1国外雨水回收利用现状
从20世纪80年代开始，世界各国就开始探索雨水资源化利用。目前世界上许多国家已经认识到了雨水的价值采取各种技术、设备和措施对雨水进行收集、利用、控制和管理。美国、加拿大、德国、日本、苏丹、澳大利亚等40多个国家和地区已经开展了雨水利用与管
[6]理的研究和应用。
[7] 早在1980年，日本就开始实行雨水贮留渗透计划。近几年，各种雨水入渗设施在日
本迅速发展，包括渗井、渗沟、渗池等。这些设施占地面积小，可因地制宜地修在楼前屋后，将地面径流就地入渗地下，在控制径流汇集、减小洪峰流量的同时，使地下水得到补给，使遭到破坏的水环境系统得以恢复，同时也起到阻止地面沉降的作用。日本在屋顶修建蓄水系统、或修建屋顶蓄水和渗井、渗沟相结合的回补系统，雨水在屋顶集蓄后，逐步放入渗井或
渗沟，再回补地下。实施这项计划，可以有效地补充涵养地下水，复活泉水，恢复河川基流，改善环境生态条件。
德国在雨水利用方面所采用的生态小区雨水利用系统、屋面雨水集蓄利用系统、雨水
[9]屋顶花园利用系统以及雨水截污与渗透系统都取得了良好的成效。
2.1.2国外污水回收利用现状
英国、德国、芬兰、荷兰等欧洲国家均已投巨资对因工业革命和经济发展带来的水污染进行治理，日本、新加坡、美国、澳大利亚等国家也对污水处理给予了较大投资，特别是新加坡并没有走先污染后治理的道路，而是采取经济与环境协调发展的政策，使该国不仅在经济上进入了发达国家的行列，而且还是一个绿树成荫、碧水蓝天、环境优美的国家。 国外污水处理厂建设的告诉发展大多数集中在20世纪70年代以后。芬兰是世界时城市和工业废水处理最发达的国家之一，早在20世纪初九在首都赫尔辛基建造了第一座城市污水处理厂，70年代初期开始大规模兴建城市污水处理厂，到1988年，芬兰已经有大约570个城镇污水处理厂在运行，日处理量达2.3X106m3 。同样，污水处理在德国已有近百年的历史，但其较快发展是在近20年。截止到1995年，德国有大小污水处理厂10390座，污水
[10]处理厂的规模按当量人口数计算，人均BOD5 排放量为60g/人，人均排水量为150L/人。
2.2国内水资源再利用情况
2.2.1国内雨水利用情况
北京是较早开展雨水利用的城市之一。近几年，随着水资源形势的日益严峻，雨水利
[11]用作为一项战略性开源节流的重大举措越来越受到重视。一些单位的景观用水已从利用自
来水改为利用雨水。而且，雨水利用在居民小区已十分普及。比如一些小区让雨水顺着雨落管直接流到利用地下空间建设蓄水池，让雨水经过收集处理，回用于冲厕、洗车、道路浇洒及绿化；还有一些小区在路面、广场、地面停车场采用透水砖、嵌草砖等透水性材料进行铺装，提高雨水渗透能力，补充地下水。不仅是小区，许多公园也采取了让雨水回渗地下等措施。比如北海公园的团城，院内青砖铺地，呈北高南低，纵坡0.7％。由9个雨箅子与地下廊道构成雨水渗排系统。 [8]
北京动物园的集雨工程不让一滴雨水流出去，收集起来的雨水经处理后循环使用。目前北京市已建成的169处集雨工程敞开怀抱积蓄雨水，目前已“留住”雨水100余万吨。
2.2.2国内污水回收利用现状
与国外相比，国内的污水处理技术就略显落后。目前只有北京和澳门的污水处理技术比较先进。其中澳门更为突出。澳门污水处理厂采用世界先进的污水处理技术，最终达到零排放。
由于建设大型城市污水处理厂的投资很大，我国的建设资金有限，无法适应水污染治理的需要。为此引进国外资金建设污水处理厂成为建设资金的重要组成部分，从而也加快了我国城市污水处理厂的建设速度。一批大型的城市污水处理厂利用国外贷款项目相继建成投产。如：我国20世纪最大的污水处理厂高碑店污水厂，处理规模一期50万立方米/天，二期可达100万立方米/天，天津东郊污水处理厂，处理规模为40万立方米/天，成都
三瓦窑
污水处理厂处理规模为40万立方米/天，杭州四堡污水处理厂处理规模为40万立方米/天，沈阳北部污水处理厂处理规模为40万立方米/天，郑州王新庄污水处理厂处理规模40万立方米/天。这些大型污水处理厂的建设标志着我国污水处理事业的不断壮大，标志着污水处理技术在我国发展的成果，标志着我国政府对污水处理事业的重视，也标志着我国污水处理
[12]事业发展到一个崭新的阶段。
北京市知春里中学是北京市雨水回收利用的重点示范校，我小组于4月29日对知春里中学进行了参观。
3 北京市知春里中学雨水收集与利用情况
北京市知春里中学拥有8个容量不同的集雨尊，它的顶部与雨落管相接，用来收集和储存屋顶上的雨水。校门口有一个容量为1000升、并且具有简单过滤功能的雨水井。据悉，这里的学生都能自觉使用集雨尊和雨水井里的水来做值日。校园里的植物也都是用雨水浇灌。
此外，知春里中学的小操场上还有两个雨量器。其一是虹吸式自动雨量器，其二是人工雨量器。虹吸式雨量器能非常准确的记录降水量的多少，雨水小组的同学们利用它来计算本次降雨的雨水利用率。人工雨量器主要是学生们用于学习和体验降水量的测量方法。
还有，知春里中学的的小操场也已铺上了渗水转，安装了渗水井，让无法收集的雨水回渗地下，补充地下水的不足。有效的解决了无法回收的雨水的利用问题，提高了雨水利用率。
图为集雨尊和渗水砖
图为虹吸式雨量器
图为雨水井
4 对我市雨水利用的建议
对于北京市雨水收集与利用，我们有以下几点看法：
4.1收集后雨水的净化问题
根据我们的调查，虽然知春里中学的收集雨水的量很大，但并没有得到充分的利用。集雨尊中储存的雨水仅仅经过非常简单的过滤，因此只能用来浇灌花草。这样就会有相当多的雨水滞留在集雨尊里，长期一来就会造成浪费。因此，我们建议在每次降雨后，将集雨尊里的雨水集中到一起储存，经过较严格的过滤以及消毒。这样，这些清洁的雨水就可以用于一些简易的实验。我们在做值日的时候也可以利用雨水来涮墩布、擦黑板或洗手。如果哪天停水，就不用提前接大量自来水，而是直接利用储存的雨水，大大减少了自来水的流量。 （下图是我们设计的净化池）
4.2我们设计的家庭雨水利用装置
其实，并不是只有集雨尊才能收集雨水，更不是只有学校和大型企业才能进行雨水回收和利用，普通家庭也可以参与这项非常有意义的节水活动。在自家阳台的窗户框上安装一个微倾斜的集雨槽，较低的一端连一个导管通道屋里的大桶里，在管的末端连一个活性炭包，
这样，收集的雨水就经过了简单的净化，可以用来冲厕。这套装置既简单又价廉，实为一个物美价廉的节水装置。
5 结语
城市水资源回收再利用是既是一项政府应大力支持并发展的工程，也是一项关乎每位城市居民的工程。我们需要尽自己所能，为节约城市水资源做出力所能及的贡献。
体验与反思：
通过本次研究性学习，我不仅更进一步的了解到北京市水资源再利用情况，更从调查中懂得了计划的重要性。在设计家庭雨水回收再利用装置时，更学到了考虑问题要周全，不能想当然。总之，这次研学不仅丰富了我们的知识，更锻炼了我们的动手能力和策划能力，是我们从中受益。
------金妲颖
经过这次研究性学习对北京市水资源利用的调查，我对北京市的缺水状况有了亲身的感受，也对北京市对水资源回收再利用措施的不完善感到遗憾。北京市水资源的短缺已到了人均用水量只有世界人均水量的1/32，而北京的节水措施却非常不完善，北京只有几处有集雨措施的设置，当我们参观北京市最大的污水处理厂时，发现被净化的水竟完全没有向广大市民出售，而且产生的副产品非常多，所以北京市水资源利用的技术还有待提高。而且通过这次研究性学习，我不仅意识到了在生活中要节约用水，更重要的是我学会了对一个问题进行自主讨论研究的方法，比起从老师那给什么学什么的方式，这种自主学习令我受益匪浅。
------罗曼
参考文献：
[1]节水网.北京水资源的现状与出路，新闻资讯，2007，4
[2]水资源价值论
[3]中国新闻网.外省调水进京密云水库蓄水仍少难改“口渴”现状，2006，11
[4]糖酒快讯.北京连续经历9个干旱年，2007，9
[5] 辛向阳，周灿. 优化城市水资源配置建设小区雨水利用系统[J], 水利学术，2003，12：45-58
浅谈北京市水资源再利用情况
小组成员： 金妲颖、罗曼
指导老师 高国欣
绪论：水资源短缺是一个日益严重的问题。北京是重度缺水的城市，淡水资源总量少，并且污染和浪费情况极为严重。虽然现有南水北调等各项水利工程来解决北方缺水问题，但目前北方缺水的现状并没有得到有效改善。既然淡水总量无法快速增加，那么水资源的再利用就成了重要的解决缺水问题的办法。我小组对北京市水资源再利用情况进行了调查和研究。 关键词：水资源再利用；雨水回收再利用；污水回收再利用；北京市
1 水资源再利用背景
1.1北京水资源现状
2000年，北京市污水排放的总量为13.55亿立方米，其中工业废水5.79亿立方米，生活污水7.76亿立方米。一些污水没有得到有效处理导致水质污染。 2000年监测总河长997.2公里，其中I-Ⅲ类水体河长659.6公里，占监测总河长的66.1％；Ⅳ类水体河长59.3公里，占监测总河长的6.O％；大于V类水体河长278.3公里，占监测总河长的27.9％。地下水监
[1]测中，40％监测井水质低于Ⅲ类水质。
3目前北京地表水水源主要有密云、官厅、怀柔和海子4座大型水库，总库容88亿m 。
3但由于1999年后连续干旱，水库来水量锐减。2000年4座大水库来水量只有7.97亿m，
3[2]年末蓄水量20.18亿m。北京市目前最大的地表水源——密云水库蓄水量仅为11亿立方
[3]米，相对于总库容在43.75亿立方米的水库来说，目前的蓄水量处于较少状态。况且，北
京已连续经历9个干旱年，累计降水量为273毫米，和去年同期降水量相比下降了22％，
[4]和多年平均同期降水量相比下降了40％。目前，北京人均占有水资源量仅为300立方米,
仅为全国人均占有量的1/8、世界的1/30，远远低于国际公认的1000立方米的缺水下线，
[5]是世界上缺水最严重的城市之一。淡水资源短缺成了北京市所面临的一项严重的问题。
1.2水资源利用方法
对于淡水资源短缺这个问题，有许多人发表了看法并提出了解决方案。比如：①地下获取大量淡水。但是这项方案会造成地下水枯竭从而导致一系列自然灾害；②淡化海水。但是用这种方法制造淡水资源不仅消耗的资金十分庞大，而且并没有明显的成效。③南水北调。因北京缺水严重，国家为此实施了南水北调工程来调节。但仅靠这点微不足道的力量是无法从根本上改变北京严重缺水的现状，如果长期使用这一方法，南方的水资源也会出现一系列的问题。因此，水资源的循环再利用成为了一个新兴的有效方法。
2 国内外水资源再利用现状
2.1国外水资源再利用情况
目前水资源再利用的方法主要有两种，一是雨水回收再利用、二是污水回收再利用。
2.1.1国外雨水回收利用现状
从20世纪80年代开始，世界各国就开始探索雨水资源化利用。目前世界上许多国家已经认识到了雨水的价值采取各种技术、设备和措施对雨水进行收集、利用、控制和管理。美国、加拿大、德国、日本、苏丹、澳大利亚等40多个国家和地区已经开展了雨水利用与管
[6]理的研究和应用。
[7] 早在1980年，日本就开始实行雨水贮留渗透计划。近几年，各种雨水入渗设施在日
本迅速发展，包括渗井、渗沟、渗池等。这些设施占地面积小，可因地制宜地修在楼前屋后，将地面径流就地入渗地下，在控制径流汇集、减小洪峰流量的同时，使地下水得到补给，使遭到破坏的水环境系统得以恢复，同时也起到阻止地面沉降的作用。日本在屋顶修建蓄水系统、或修建屋顶蓄水和渗井、渗沟相结合的回补系统，雨水在屋顶集蓄后，逐步放入渗井或
渗沟，再回补地下。实施这项计划，可以有效地补充涵养地下水，复活泉水，恢复河川基流，改善环境生态条件。
德国在雨水利用方面所采用的生态小区雨水利用系统、屋面雨水集蓄利用系统、雨水
[9]屋顶花园利用系统以及雨水截污与渗透系统都取得了良好的成效。
2.1.2国外污水回收利用现状
英国、德国、芬兰、荷兰等欧洲国家均已投巨资对因工业革命和经济发展带来的水污染进行治理，日本、新加坡、美国、澳大利亚等国家也对污水处理给予了较大投资，特别是新加坡并没有走先污染后治理的道路，而是采取经济与环境协调发展的政策，使该国不仅在经济上进入了发达国家的行列，而且还是一个绿树成荫、碧水蓝天、环境优美的国家。 国外污水处理厂建设的告诉发展大多数集中在20世纪70年代以后。芬兰是世界时城市和工业废水处理最发达的国家之一，早在20世纪初九在首都赫尔辛基建造了第一座城市污水处理厂，70年代初期开始大规模兴建城市污水处理厂，到1988年，芬兰已经有大约570个城镇污水处理厂在运行，日处理量达2.3X106m3 。同样，污水处理在德国已有近百年的历史，但其较快发展是在近20年。截止到1995年，德国有大小污水处理厂10390座，污水
[10]处理厂的规模按当量人口数计算，人均BOD5 排放量为60g/人，人均排水量为150L/人。
2.2国内水资源再利用情况
2.2.1国内雨水利用情况
北京是较早开展雨水利用的城市之一。近几年，随着水资源形势的日益严峻，雨水利
[11]用作为一项战略性开源节流的重大举措越来越受到重视。一些单位的景观用水已从利用自
来水改为利用雨水。而且，雨水利用在居民小区已十分普及。比如一些小区让雨水顺着雨落管直接流到利用地下空间建设蓄水池，让雨水经过收集处理，回用于冲厕、洗车、道路浇洒及绿化；还有一些小区在路面、广场、地面停车场采用透水砖、嵌草砖等透水性材料进行铺装，提高雨水渗透能力，补充地下水。不仅是小区，许多公园也采取了让雨水回渗地下等措施。比如北海公园的团城，院内青砖铺地，呈北高南低，纵坡0.7％。由9个雨箅子与地下廊道构成雨水渗排系统。 [8]
北京动物园的集雨工程不让一滴雨水流出去，收集起来的雨水经处理后循环使用。目前北京市已建成的169处集雨工程敞开怀抱积蓄雨水，目前已“留住”雨水100余万吨。
2.2.2国内污水回收利用现状
与国外相比，国内的污水处理技术就略显落后。目前只有北京和澳门的污水处理技术比较先进。其中澳门更为突出。澳门污水处理厂采用世界先进的污水处理技术，最终达到零排放。
由于建设大型城市污水处理厂的投资很大，我国的建设资金有限，无法适应水污染治理的需要。为此引进国外资金建设污水处理厂成为建设资金的重要组成部分，从而也加快了我国城市污水处理厂的建设速度。一批大型的城市污水处理厂利用国外贷款项目相继建成投产。如：我国20世纪最大的污水处理厂高碑店污水厂，处理规模一期50万立方米/天，二期可达100万立方米/天，天津东郊污水处理厂，处理规模为40万立方米/天，成都
三瓦窑
污水处理厂处理规模为40万立方米/天，杭州四堡污水处理厂处理规模为40万立方米/天，沈阳北部污水处理厂处理规模为40万立方米/天，郑州王新庄污水处理厂处理规模40万立方米/天。这些大型污水处理厂的建设标志着我国污水处理事业的不断壮大，标志着污水处理技术在我国发展的成果，标志着我国政府对污水处理事业的重视，也标志着我国污水处理
[12]事业发展到一个崭新的阶段。
北京市知春里中学是北京市雨水回收利用的重点示范校，我小组于4月29日对知春里中学进行了参观。
3 北京市知春里中学雨水收集与利用情况
北京市知春里中学拥有8个容量不同的集雨尊，它的顶部与雨落管相接，用来收集和储存屋顶上的雨水。校门口有一个容量为1000升、并且具有简单过滤功能的雨水井。据悉，这里的学生都能自觉使用集雨尊和雨水井里的水来做值日。校园里的植物也都是用雨水浇灌。
此外，知春里中学的小操场上还有两个雨量器。其一是虹吸式自动雨量器，其二是人工雨量器。虹吸式雨量器能非常准确的记录降水量的多少，雨水小组的同学们利用它来计算本次降雨的雨水利用率。人工雨量器主要是学生们用于学习和体验降水量的测量方法。
还有，知春里中学的的小操场也已铺上了渗水转，安装了渗水井，让无法收集的雨水回渗地下，补充地下水的不足。有效的解决了无法回收的雨水的利用问题，提高了雨水利用率。
图为集雨尊和渗水砖
图为虹吸式雨量器
图为雨水井
4 对我市雨水利用的建议
对于北京市雨水收集与利用，我们有以下几点看法：
4.1收集后雨水的净化问题
根据我们的调查，虽然知春里中学的收集雨水的量很大，但并没有得到充分的利用。集雨尊中储存的雨水仅仅经过非常简单的过滤，因此只能用来浇灌花草。这样就会有相当多的雨水滞留在集雨尊里，长期一来就会造成浪费。因此，我们建议在每次降雨后，将集雨尊里的雨水集中到一起储存，经过较严格的过滤以及消毒。这样，这些清洁的雨水就可以用于一些简易的实验。我们在做值日的时候也可以利用雨水来涮墩布、擦黑板或洗手。如果哪天停水，就不用提前接大量自来水，而是直接利用储存的雨水，大大减少了自来水的流量。 （下图是我们设计的净化池）
4.2我们设计的家庭雨水利用装置
其实，并不是只有集雨尊才能收集雨水，更不是只有学校和大型企业才能进行雨水回收和利用，普通家庭也可以参与这项非常有意义的节水活动。在自家阳台的窗户框上安装一个微倾斜的集雨槽，较低的一端连一个导管通道屋里的大桶里，在管的末端连一个活性炭包，
这样，收集的雨水就经过了简单的净化，可以用来冲厕。这套装置既简单又价廉，实为一个物美价廉的节水装置。
5 结语
城市水资源回收再利用是既是一项政府应大力支持并发展的工程，也是一项关乎每位城市居民的工程。我们需要尽自己所能，为节约城市水资源做出力所能及的贡献。
体验与反思：
通过本次研究性学习，我不仅更进一步的了解到北京市水资源再利用情况，更从调查中懂得了计划的重要性。在设计家庭雨水回收再利用装置时，更学到了考虑问题要周全，不能想当然。总之，这次研学不仅丰富了我们的知识，更锻炼了我们的动手能力和策划能力，是我们从中受益。
------金妲颖
经过这次研究性学习对北京市水资源利用的调查，我对北京市的缺水状况有了亲身的感受，也对北京市对水资源回收再利用措施的不完善感到遗憾。北京市水资源的短缺已到了人均用水量只有世界人均水量的1/32，而北京的节水措施却非常不完善，北京只有几处有集雨措施的设置，当我们参观北京市最大的污水处理厂时，发现被净化的水竟完全没有向广大市民出售，而且产生的副产品非常多，所以北京市水资源利用的技术还有待提高。而且通过这次研究性学习，我不仅意识到了在生活中要节约用水，更重要的是我学会了对一个问题进行自主讨论研究的方法，比起从老师那给什么学什么的方式，这种自主学习令我受益匪浅。
------罗曼
参考文献：
[1]节水网.北京水资源的现状与出路，新闻资讯，2007，4
[2]水资源价值论
[3]中国新闻网.外省调水进京密云水库蓄水仍少难改“口渴”现状，2006，11
[4]糖酒快讯.北京连续经历9个干旱年，2007，9
[5] 辛向阳，周灿. 优化城市水资源配置建设小区雨水利用系统[J], 水利学术，2003，12：45-58