[国外节水经验谈]国外雾状节水阀门

　　澳大利亚：居民节水措施　　减少居民家庭耗水量是一种相对简单而方便的方法，不但可以减少用水量与能源的损耗，而且可以减小用水对环境的影响。澳大利亚在减少居民家庭用水方面采取的措施主要体现在以下几个方面：（1）AAAAA体系建立； （2）建议使用5种减少用水的方法（不适合我国居民家庭节水，本文略）； （3）淋浴头、厕所、水龙头、洗衣机、餐具洗涤等节水设备的普及使用。
　　AAAAA体系
　　澳大利亚水服务协会（WSAA）制定了一项“国家节水标示计划”。“国家节水标示计划”为非强制性的，该计划为水消费者提供节水产品信息。本项计划中包含洗衣机、餐具洗涤器、淋浴头、厕所设备、水龙头等产品，市场上的上述节水型产品必须进行节水等级标示，产品必须符合澳大利亚产品执行标准（如淋浴头符合AS/NZS3662标准）。由于节水标示计划的实行，目前市场上的各种用水产品几乎全部是有节水标示的。没有经过节水标示的产品在市场上已经基本上没有了生存空间。
　　节水设备的普及以及使用
　　澳大利亚市场上的各种居民家庭用水器具都具有节水标示，居民家庭使用的节水器具一般都为AAA型以上等级，节水效果明显。例如，一个非节水型淋浴头用水量大约超过20 L/min。但是，一个AAA型节水淋浴头最大用水量只有9L/min。当然，用水量需依据功能选择模式（例如淋浴头有的提供按摩功能、自净功能，有的有断流控制功能等）。此外，为居民提供各种器具的正确使用方法以及对可能造成的潜在浪费水情况进都行细致的研究，并通过各种途径义务向居民家庭介绍。例如，对使用厕所提供的建议如下： （1）确定是否有渗漏，即在马桶水箱内加入适量色素，如果15 min马桶内有颜色，则马桶需要修理。（2）采用6 L/3 L双按钮式马桶。（3）替换老式马桶，如果整套系统不能替换，则将马桶水箱替换为9 L/4.5 L双按钮式马桶。（4）最节水的厕所是无水式马桶，有一系列类型可供选择。
　　雨水收集与管理
　　澳大利亚居民家庭雨水收集利用非常普遍，在乡村几乎已经得到全面普及。其对雨水收集利用有深刻的认识：雨水收集可帮助实现自给自足，并且在干旱限水或用水高峰期作为后备水源（居民家庭用水）；缓解地表淡水资源短缺的矛盾，增加供水保证率（农业用水）；雨水未被氯化，可提供更加优质的饮用水；雨水收集池也可作为有成本效益的雨水收集系统的组成部分；减小面源污染，改善地表水质；减小洪水风险；可使城区网状集中供水量减少50% ～100%，这有利于减小建新水坝的可能性，保护河流生态流量，减少城区基础设施建设成本，减少供水中的能源消耗（如用水泵抽水）。因此，这也间接降低了温室气体的排放量。在澳大利亚城区，雨水收集系统是与污水收集系统分离的，通常，雨水在排入水道或大海前不需要处理。由于澳大利亚干旱缺水，目前许多城市正在考虑将雨水作为新的水源，主要用于农业灌溉或居民家庭非饮用水资源。也有许多城市，如悉尼及附近的许多中小城市，已经对雨水进行利用。
　　废污水再利用
　　废污水可用于冲洗厕所、浇灌花园甚至洗衣。将废污水作为一种资源可减少水费，减少水资源消耗，降低废污水排放，减少供水及污水处理基础设施建造费用。减少废污水排放量，由此减小污水处理厂的压力，从而增加其使用年限。居民家庭废污水分两种类型，每一种都有多种利用及处理途径： （1）黑水。主要指厕所或与厕所混合形成的污水。黑水需要经过生物及化学处理，在使用前还需经过消毒处理。黑水为户外用水。（2）灰水。为非厕所管道出来的污水，如淋浴水。灰水通常含有少量病原体。相对黑水，灰水需要的处理较少。处理过的灰水可用于室内冲洗厕所以及洗衣服，也可用于花园浇灌。澳大利亚不同地区废污水再利用情况差异很大。一般来说，城区的居民家庭废污水与网络化的污水系统密切相连，而乡村废污水普遍就地处理。
　　节水宣传教育
　　澳大利亚开展了与学校相结合的节水教育计划。其目标为向学生及其家人以及社区成员普及有关水资源价值、保护、节水等的相关知识。其模式为长期的综合教育，以授课方式进行，内容还包括社会、环境等领域相关知识，是对现有教学课程的一种补充。该计划提供许多机会以改变学生的用水习惯。以此为根本，通过这些学生所具有的责任感，促使其家长、亲戚们在用水方面做出正确的行动，从而逐步促使整个社会形成良好的用水习惯。澳大利亚节水教育已形成较完备的体系，分为初级教育（小学阶段）、中级教育（中学阶段）、高等教育（大学阶段）。全民节水意识很强。此外，节水教育并不只限于水资源，所有相关资源以及环境保护、卫生健康等可以延伸到的领域都进行教育。
　　日本：精打细算 注重宣传
　　日本年降雨量达1714毫米，为世界平均量的一倍，是一个水资源相对丰富的岛国。尽管如此，日本人仍居安思危，千方百计地节约用水，并在这方面积累了较为丰富的经验。
　　工业废水的回收利用率稳定在78%左右
　　水资源有生活用水、工业用水、农业用水之分。但无论哪种用途，日本人都贯彻节约用水的原则，积极开发节水技术。日本的工业用水自成体系，是通过专用管道供给的，任何一家工厂的水管都没有“滴、漏、跑、冒”现象，这在日本是企业经营管理应达到的最低水平。多年来，全国工业用水量基本稳定在每年544亿立方米的水平，这在很大程度上归功于对工业废水的净化处理和再利用。目前，日本工业废水的回收利用率稳定在78%左右。
　　半数农村兴建了废水处理设施
　　日本用水量最大的还是农业，占全国用水总量的2/3。农业用水主要取自河流。出于保护生态环境的考虑，日本严格限制地下水的使用。日本在农业用水方面也不断采用新技术和新方法。例如，结合大规模兴修水利和农田基本建设，改变传统做法，把水渠分为灌溉渠和排水沟；铺设管道代替明渠，以防止渗水、漏水，推广喷灌减少漫灌，重复使用灌溉用水等。随着生活水平的提高，半数农村兴建了废水处理设施，用经过净化处理的废水灌溉农田。
　　专门设置了中水道 　　日本的自来水管道普及率已达96%，全国人口基本上都使用自来水。防止管道漏水是有效利用生活用水的最基本方法，其主要措施是及时更换老化的自来水管道。仅此一项措施，就在10年间把自来水的利用率提高了10%。
　　从20世纪80年代起，日本大力提倡使用中水。中水又叫“再生水”，主要是指城市或生活污水经处理后达到国家规定的水质标准，可在一定范围内重复使用的非饮用水。在美国、日本、以色列等国，厕所冲洗、园林和农田灌溉、道路保洁、洗车、城市喷泉、冷却设备补充用水等，都大量使用中水。为了有效利用中水，日本在上水道和下水道之间专门设置了中水道。为鼓励设置中水道系统，日本政府制定了奖励政策，通过减免税金、提供融资和补助金等手段大力加以推广。新建的政府机关、学校、企业办公大楼以及会馆、公园、运动场等公共建筑物基本上都设置了中水道。
　　积蓄雨水、利用雨水是日本政府、特别是地方政府近年来积极推行的节水政策。日本人用导管把屋顶的雨水引入设在地下的雨水沉沙槽，经沉积的雨水流入蓄水池，由水泵送入杂用水蓄水池，然后提升到中水道里，供冲洗厕所等使用。与中水道、工业废水处理场相比，雨水利用设施的有利之处在于规模小、技术处理简单、维修容易，而且水质较好。
　　多角度宣传节水
　　日本在宣传节水上非常用心。在许多用品上都有宣传的标志。例如，学生使用的铅笔、尺子上印有“节约用水”，家庭主妇厨房用的围裙上也带节水标记。国家专门还为儿童拍摄了节水的电影片。许多半官半民的中介机构，如水资源开发公团和水资源协会等，经常性地协助政府进行提高节水意识、普及节水方法的宣传活动。“六一”是国际儿童节，但在日本同时也是“节水日”。到这一天，以市长为首的政府官员们来到大街上，宣传节水的重要性，让老幼皆知、家喻户晓。日本内阁发表的一份“关于水的民情调查”报告显示，有65%的被调查者在日常生活中“非常注意节水”。
　　美国：加州农业节水灌溉
　　美国加州农业发达而水资源却相对贫乏。为解决这一矛盾，加州采取了各种节水工程技术措施。可以说，世界先进节水灌溉技术在加州都得到了较好的应用。
　　地面灌水技术在美国农业灌溉中占主导地位，60%以上的农业灌溉采用这种灌水技术，其方法主要有沟灌、畦灌。美国的沟灌与畦灌是经过技术改良的，它融合了现代最新技术成果与科研成就。所以，传统的灌溉方法在美国具有较高的科技含量。
　　（一）沟灌。沟灌是美国地面灌溉的主体，约占地面灌溉的70%以上，主要应用于果树和棉花、花生、蔬菜等行棵型种植作物。对果树而言，根据行距的不同，一般两行果树之间开3～5个灌水沟，大田作物则根据其种植特点布置灌水沟。与沟灌相配套的灌水器材主要有多口门给水栓。这种给水栓露出地面30～40厘米，给水栓周围均匀设置若干个小闸门出水口，每个出水口出水量不大，分别对应一个灌水沟。这种给水栓最多设有8个口门， 同时可给8条灌水沟灌水。多出口输水管。这种管多是铝合金管，在铝合金管上与灌水沟的间距对等布设小闸门，每个小闸门对应一个灌水沟，灌溉时可根据供水量或需要，开启一个或多个口门进行灌溉，亦可进行轮灌。这种管属地面移动管，作物耕种时收起来，种植完后将管摆放在地头，直至收割期。
　　虹吸管。这种管就是普通的橡胶管或软塑料管。水是通过防渗渠道送到田间，再通过节制闸将水位提高，使水位高出田面，利用虹吸原理，一沟一管将水均匀地送到田间。
　　脉冲沟灌发生器。水流通过管道时，脉冲发生器根据指令左右放水，水流流量一般较大，在灌水沟中快速向前推进，间隔一段时间后再进行第二次、第三次冲灌，直至达到灌水要求。利用这一技术，较常规沟灌可节水25%～30%，畦长也可增加。
　　尾水利用技术。由于流量较大时，沟灌水流向前推进的速度很快，短时间内就可灌到地头，而这时田间灌水量还没达到灌水要求，为此要持续一段时间。这样，水就会源源不断地从地头流出。为利用这些尾水，美国采取尾水回收利用技术。就是在地头挖一集水沟，把尾水收集起来，利用低扬程泵重新将水送进管道，循环利用。
　　（二）畦灌。在美国，畦灌主要应用于大田密植作物（如小麦等）。畦宽10米左右，畦长200米左右，灌溉时采取大流量快速推进方式。每一畦配一个给水栓，一次灌一畦，畦田规格根据农场、作物、水源情况确定。同时，畦田都经过严格的激光平整。因此，美国的畦灌还是相当省水的。这种灌水方式主要分布在水源相对丰富的河流两岸或地下水丰富的地区。美国的地面灌水技术无论是沟灌或畦灌，其田间大部分都是采用管道输水，水通过管道直送沟、畦，即使在自流灌区也是如此。因此，输水过程的水损失相当少。田间通过激光平整、脉冲灌水、尾水回收利用等技术，灌水均匀度很高，水流均匀入渗，从而提高了灌水效率。输水防渗、田间改造加之相应的配套设备，构成美国地面灌溉节水三个核心内容。
　　（三）喷灌。美国的喷灌形式多种多样，时针式、滚移式、平移式、卷盘式、支架式都有。支架式从微喷灌、小喷灌到喷灌呈系列化。滚移式、时针式、平移式、卷盘式与世界各地的形式没有大的区别，只是在使用范围上有所侧重。草皮养殖场以平移式为主，大田作物则多用时针式、平移式或卷盘式。支架式喷灌即固定式或半固定式喷灌。固定式喷灌与我们常说的概念一致，就是常年不动，从支架到喷头常年放置野外。这种固定式喷灌与相应的耕作机制相配套，不会对耕作造成影响。在畦灌支撑杆与输水管道的连接上，以及喷头管材、管件设计上，美国都有独到之处。半固定式喷灌与我们的习惯概念不完全一样，准确的称谓应为“季节性固定喷灌”。就是耕种时收起来，耕种结束后再放置到田间，直到收割期。小喷灌在美国随处可见，主要用于低矮密植作物，如蔬菜、草莓等。小喷灌是介于微喷灌和喷灌之间的一种形式，投资省、适用性强。微喷灌在美国主要用于果树和环境绿化。
　　（四）滴灌。滴灌也是美国应用较多的一种节水灌溉技术，主要应用于葡萄园。葡萄园采用的都是滴灌技术，滴灌可提高葡萄产量、改善葡萄品质，从而进一步提高葡萄酒的品质。所以，滴灌技术备受农场主和葡萄酒商的青睐。针对滴灌技术易堵塞的弱点，美国对水质过滤处理极其严格，一般采用3～4级过滤。压力可补偿式滴头的研制与应用是滴灌在美国能得以快速发展的一个主要原因。 　　几点启示：
　　（一） 从总体上看，美国农业灌溉的节水主要是针对输水、灌水、田间三个环节，地面灌溉特别强调通过提高田间入渗均匀度实现节水，同时做到输水管道化。美国从20世纪60年代发展管道输水灌溉，我国则在20世纪80年代初期才开始。长期以来，我国田间改造推行长畦改短畦、宽畦改窄畦。在我国经济条件较好的一些地方，自20世纪80年代以来，大力发展喷灌、微灌技术，还结合自身特点强化渠道防渗，并不断完善有关政策，以实现节水灌溉的硬措施与软措施的有机结合。
　　（二）必须下大力气提高农业灌溉的科技含量。我国的灌溉水平与美国相比还有相当大的差距。比如地面平整，美国用激光控制平整，而且一茬作物一平整；而我国用目测，好一点儿的用水准仪控制平整，且多年不整一次。再如灌溉适宜时间的选择，我国大多凭经验；而美国是通过精密仪器选择灌水时机，张力计、叶面湿度测定仪等被广泛采用。近几年，美国将原本用于军事的测量系统TDR技术应用于墒情测报，效果非常好。另外，还有一些农场主通过微机中心进行操作，几百英亩的农场灌溉在一间屋里就可控制完成。
　　（三）节水灌溉技术的发展取决于国家的政策。美国对农业采取强有力的保护政策，联邦以及州政府都尽可能降低农业生产成本。比如水价，美国主体水利工程，诸如水库、主干渠道等的投入都由政府承担，且工程建成后不计入水成本。所以，加州虽然水资源短缺，但农业水价并不高。电费也是如此，加州农业用电电费每千瓦时只有0.08美元左右；而我国目前的农业用电电费并不低于这个水平，有的还远高出这个水平，达到1元人民币以上。这对于并不富裕的农民来说负担确实太重了，对发展喷灌、微灌等高新技术构成瓶颈制约。因此，必须从投入政策、保护政策、技术创新等多方面人手，扶持农民发展节水灌溉。
　　（四）有选择、有针对性地积极稳妥地引进推广先进灌溉设备与技术。目前，世界节水灌溉技术多种多样，仅喷灌就有五六种之多。但是，并不是所有技术都适合我国国情，例如滚移式喷灌机、时针式喷灌机等，在我国大部分地区可能行不通，除非实现大面积规模经营；而微喷、滴灌、卷盘式喷灌等则较适合，宜扶持其发展。其他如墒情测报、激光平整等，可选择条件较好的地方进行试点，为将来的发展总结经验、积累资料。同时，还应在技术消化、创新上多下工夫，采取积极措施，同外商合作，全面推进我国节水灌溉设备生产的规模化、产业化和国际化。

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