国土名片】绿色版图|基于生命周期的生活节水综合效益评价体系与应用(作者:金倩楠 李洁 徐思雨 童旭 谭德宝 惠民点睛导读

2024-11-19 23:39 《人民长江》杂志  主页 > 趣旨 > 绿色国土行 > 绿色版图 >

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基于生命周期的生活节水综合效益评价体系与应用

 
人民长江》杂志 2024年5期 

 

作者:金倩楠 李洁 徐思雨 童旭 谭德宝
 

摘要:为定量评价生活节水综合效益,对生活节水概念内涵进行识别,考虑节水和污水再生利用的协同作用,引入生命周期思想和评价方法,提出生活节水综合效益评价体系。以节水保供、节水降损、节水增效、节水减排、节水收益五大内涵准则为框架,构建了包括“目标-准则-指标”三层级的评价指标体系,创新提出节水费效比指标的内涵和计算方法。结合费用效益分析法、模糊综合评价法、层次分析法、熵权法,采用“单指标量化-多权重计算-多指标综合-分等级评价”方法,定量计算生活节水综合效益水平及等级。以南方丰水地区浙江省金华市为例,分别针对农村、集镇和城市研究区开展实例应用。研究结果表明:提出的评价体系能较好地反映客观实际,具有较强的通用性、可靠性和适应性,可为不同区域或用水系统的节水评价工作提供技术支撑。

关 键 词:水资源评价体系;生命周期;生活节水;节水综合效益;指标体系

中图法分类号:TV213.4

文献标志码:A

DOI:10.16232/j.cnki.1001-4179.2024.05.016

0 引 言

当前中国水资源供需矛盾日益突出,党和国家高度重视节水工作。习近平总书记关于治水的重要论述中将“节水优先”放在新时代治水思路首位。党的十九大报告、十九届五中全会明确要求“实施国家节水行动”,并于2019年正式实施国家节水行动方案[1。2021年,水利部将建立健全节水制度政策作为推动新阶段水利高质量发展的六条实施路径之一。2022年,党的二十大工作报告明确提出实施全面节约战略,推动形成绿色低碳的生产方式和生活方式。生活节水工作开始于20世纪70年代末80年代初,中国北方一些城市和地区出现供水形势紧张局面,节水作为一种有效的缓解措施得到广泛重视和采用,并随着节水型社会建设向全国纵深推进。

传统的生活节水主要是指减少输配水环节的损耗,使用节水型器具和改变生活用水习惯等行为。随着对节水概念理解的不断深入,越来越多专家学者及管理人员认识到节水贯穿“取水-供水-用水-排水-回用”等全过程、各环节,包括减少水的消耗,提高用水效率的各类活动[2。随着生活污水再生利用在解决水资源短缺和水污染问题方面的重要性日益彰显,特别是2021年国家发改委联合九部委出台的《关于推进污水资源化利用的指导意见》(发改环资〔2021〕13号)明确提出“到2025年,全国地级及以上缺水城市再生水利用率达到25%以上”[3,污水再生利用环节逐渐成为节水的重要组成部分。

生活节水链条长、涉及部门多、社会受众广,在经济、社会、生态等方面具有明显效益,但目前对于生活节水的概念认知不统一、效益不明晰、工作评价不全面,缺乏有效的综合效益评价体系,影响当前生活节水工作的深入推进,难以驱动全社会节水的主动性。且目前国内外对于生活节水综合效益内涵和定量评价方法的研究较少[4-5,已有研究更多关注利用环节,忽略了开发和再生利用环节,且较少考虑节水和污水再生利用的协同作用;大多评价只关注节水量、节水效率和直接经济效益,忽视了社会效益和环境效益等间接效益。

为适应生活节水工作推进、管理和评价需要,本文基于生命周期开展生活节水综合效益评价体系和实例研究,旨在为推动节水行动、水资源循环利用和经济社会绿色发展起到积极作用。

1 基于生命周期的生活节水认知

1.1 生活节水概念

生命周期曾是生物学当中的概念,最早是用来描述具有生命特征的有机物质从无到有,从生到死的整个过程。随着科技进步与社会演化,生命周期理论越来越多地被引入到促进社会发展的各个学科当中。生命周期评价(life cycle assessment,LCA)是一种用于评价产品在其整个生命周期中,即从原材料的获取、产品的生产直至产品使用后的处置,对环境影响的技术和方法,已被纳入ISO 14000环境管理系列标准[6,是国际上环境管理和产品设计的一个重要支持工具。姜文来7认为水资源的生命周期可以分为水资源循环生命周期、水资源开发利用生命周期、水资源利用生命周期和水资源恢复生命周期。王瑞波8将生命周期思想引入水资源增值研究领域,提出了水资源生命周期的内涵、特征与分类,分析了水资源生命周期实物量与价值量的流动,构建了生命周期条件下水资源增值模式与途径。

与水资源类似,生活用水过程具有明显的生命周期,本文将生命周期思想引入生活节水效益评价中。综合对于节水概念的认知演变和新时期节水工作要求,提出生活节水的概念为:为了满足生活用水的“取水-供水-用水-排水-回用”等全过程、各环节中,采用经济、技术和管理等措施,减少水的消耗,提高用水效率的各类活动。

1.2 生活用水生命周期阶段

生活节水分析范围应涵盖水源、水厂、管网、用户、污水处理设施、再生利用对象等要素,包括水资源的获得、贮存、处理、输送、使用或消费、排放以及回用的生活用水生命周期。划分生活用水生命周期阶段,是研究生命周期条件下节水效益的基础。根据生活节水的概念,生活用水的生命周期可以大致分为5个阶段(图1)。

(1)开发阶段(取水)。是指水资源从地表水源(含水库等蓄水工程或河道)或地下水源中被取出的过程。生活用水的基本来源是地表径流或地下水等常规水资源,也包括雨水集蓄、海水淡化、再生水利用等非常规水资源。对于水资源短缺地区,域外引水是非常重要的补充措施,可分为引净水和引原水。

(2)供给阶段(供水)。是指原水输送至自来水厂进行处理,达到安全饮用标准后通过管道输送至取用水户的过程。该阶段的目的是通过各种技术和工程措施,保障生活用水的供给。

(3)利用阶段(用水)。是指人类自身生命的维持以及各种生活活动对水资源的利用与消耗。生活用水中,水资源除了用于人体的饮用外,还广泛应用于洗澡、冲厕、盥洗、清扫等人类生活领域以及城镇公共用水领域的方方面面。

(4)废弃阶段(排水)。是指水资源经过人类活动的利用之后变成污水,向水体环境进行排放的过程,根据来源分为城市生活污水和农村生活污水两类。

(5)再生利用阶段(回用)。是指以生活污水为再生水源,经再生工艺净化处理后,达到可用的水质标准,通过管道运输或现场使用等方式予以利用的全过程。生活用水经过再生处理后可广泛用于农林牧渔用水、城市杂用水、工业用水、环境用水等非饮用水。

1.3 生活节水特点

将生活节水置于整个生活用水生命周期和社会-经济-环境复合系统的“双重约束”条件下,具有以下特点:

(1)系统性。生活用水生命周期是由若干相互依存相互作用的部分构成的有机整体,在进行节水综合效益研究时,应将整个用水系统当成一个统一体,并将用水系统、经济系统、生态系统、环境系统和社会系统作为一个整体进行思考。

(2)循环性。生活用水生命周期涉及水资源从“摇篮到坟墓”全过程的5个阶段,在每个阶段有其自身的内部循环,而且各阶段之间也形成一个外部循环。因此,还应考虑其阶段内及阶段之间的循环性。

(3)耦合性。生活用水生命周期处在复杂的经济-社会-环境-生态-资源系统中,各阶段之间不是相互孤立,而是相互联系、相互影响的;同时,水资源所处的经济、社会、环境、生态也是相互联系、相互影响的。

(4)外部性。水资源与其他产品不同之处在于其经济外部性,既具有公共物品特性,又具有私人物品特性,因此在进行节水效益评价时要将其外部性考虑在内。

(5)动态性。节水涉及自然-社会二元水循环,是一个动态的、可持续的过程,具有时代特点和空间特色,不同经济社会发展阶段和水资源供需状况对节水的要求不同,节水产生的效益也不同。

2 生活节水综合效益内涵及评价体系框架

2.1 生活节水综合效益内涵

根据国家节水行动要求及新发展阶段节水重点工作,利用LCA评价方法,精细化分析生活用水生命周期不同阶段各项节水行为,考察其产生的效益。从节水成效和节水收益两个维度对节水综合效益进行度量,节水成效主要考虑生命周期节水行为的直接效果;节水收益考虑节水所产生的社会、经济、生态环境等综合效果,两者之间存在耦合性。基于开发、供给、利用、废弃、再生利用阶段的节水行为特征,主要产生节水保供、节水降损、节水增效、节水减排4个方面的节水成效,并与所处的经济、环境、社会3个系统进行耦合,识别节水收益。明确生活节水综合效益,可为后续构建节水综合效益评价指标体系和评价模型提供支撑,包括以下5个内涵:

(1)节水保供。主要在开发阶段,在维持现有用水主体发展格局和规模的前提下,通过节约用水和非常规水利用减少新鲜淡水取用量,增加发展用水的供水保障,提高工业、农业、生活供水保证率,从而提高水资源的承载能力,推动经济社会高质量发展。

(2)节水降损。主要在供给阶段,通过管网改造、工艺提升等措施减少输水、制水、供水等过程中的水量损失,从而相应减少水资源的取水量,有利于维系水循环的稳定和水资源的可持续利用。

(3)节水增效。主要在利用阶段,通过实施节水工程和节水政策等各项节水措施,抑制不合理用水需求,减少水资源消耗量,以最小的水资源投入产生较高的产出效益,达到增产增收的效果。

(4)节水减排。主要在排放和再生利用阶段,通过减量化用水从而减少废污水排放量,再通过深度处理污水并进行再生利用,减少污染物的直接排放达到改善环境的效果,降低水资源保护的治污成本,提高水环境承载能力。

(5)节水收益。包括生命周期各阶段的经济效益、社会效益和生态环境效益。① 经济效益。水资源具有商品属性,在现有水资源价税政策及水价政策体系下,通过节水和再生水利用,一方面可获得再生水使用收益;另一方面,减少新鲜地表水的使用,取用水户可免去水资源费/税和污水处理费,明显降低前期投资和输配水运行费用,进一步降低用水户的水费开支与用水成本。② 社会效益。通过减少新鲜淡水取用和增加可替代水源,从而有效缓解水资源供需矛盾、提高供水保证率,保障区域供水安全,减少因缺水和水污染造成的健康损失、地价损失、农业渔业损失、工业损失,推动经济社会高质量发展。通过以水定需,促进产业调整和升级,形成节水、爱水、护水的良好社会风向,对扩大城市声誉具有积极作用,能有效改善投资环境,增加就业岗位,拉动经济增长。通过再生水利用,产生灌溉作物增产、土地增值、促进旅游观光发展和农业生态养殖等间接效益。③ 生态环境效益。通过节水减排,较大程度减少污染物的排放,有利于改善水生态环境及生物多样性。结合污染物削减工程和生态修复工程,可显著改善城市内河与农村河塘水体水质,进一步丰富生态文明理念。

2.2 评价体系框架

同生活节水的特点一致,生活节水综合效益也具有系统性、循环性、耦合性、外部性、动态性的特点,本文提出一套基于生命周期的生活节水综合效益评价体系,框架如图2所示。主要包括:①构建指标体系。基于对生活节水综合效益内涵的识别,筛选或设计相关评价指标,构建多层次指标体系。②制定评价标准。结合标准比对、抽样调查、文献查阅、专家咨询等方式,制定与评价指标相匹配的分级量化标准。③确定评价方法。选用简明有效的量化方法,结合建立的评价指标体系,确定通用性的评价计算方法和流程。④实例应用研究。基于建立的评价体系,开展不同对象的实例应用,以验证评价体系的可靠性和适应性,并结合评价结果,甄别评价区域生活节水薄弱环节并提出工作建议。

3 评价方法

3.1 指标体系

构建指标体系是直观反映节水效益内涵的手段,也是量化评价节水效益的基础。基于生活节水综合效益内涵,构建“目标层-准则层-指标层”3个层次组成的指标体系,包含1个总体目标、5个准则和11项具体指标。主要包括:①目标层,生命周期视角的生活节水综合效益。②准则层,包括节水保供、节水降损、节水增效、节水减排、节水收益5个准则。③指标层,以完整性、科学性、可行性、可比性、独立性为原则,结合文献查阅、标准借鉴等方式,确定了11项评价指标,其中8项必选,3项可选,可根据评价需要与区域生活节水特征合理选择,指标数量可适当增减。

3.2 节水收益

节水收益准则确定特色指标节水费效比1项,旨在货币化反映各项生活节水措施带来的经济、社会、环境效益,考察节水系统对国民经济的效益贡献,评价节水措施的经济可行性。借鉴国民经济评价方法,根据费用-效益评价模型,引入费效比指标对节水系统的费用-效益进行分析评价,为负向指标。计算公式为

式中:N为节水费效比;Ci为第i种节水费用值,包括节水工程投资的年折旧费、运行费、设备更新费、人员管理费等费用,元;Bi为第i种节水效益值,包括经济效益B1、社会效益B2、环境效益B3,元。

(1)经济效益:包括再生水供水收益和因节水与再生水利用节省的原水、管网水水费。计算公式如下:

B1=B11+B12+B13(2)

B11=Pre×Qre(3)

B12=Praw×Qsa1(4)

B13=Psu×Qsa2(5)

式中:B1为节水经济效益,元;B11为再生水供水收益,包括政府补贴等,元;B12为减少原水取用节省的水费,元;B13为减少管网水取用节省的水费,元;Pre为再生水价格,元/t;Praw为原水价格,元/t;Psu为供水价格,实行居民生活和非居民生活分类水价,元/t;Qre为再生水利用量,t;Qsa1为原水节省量,t;Qsa2为管网水节省量,t。

(2)社会效益:包括再生水利用于工农业生产对GDP的拉动作用。计算公式如下:

式中:B2为节水社会效益,元;GDPj为第j个利用再生水的企业(单位、区域)所贡献的GDP,元;Qre,j为第j个利用再生水的企业(单位、区域)使用再生水量,m3;Qc,j为第j个利用再生水的企业(单位、区域)使用常规水量,m3;n为利用再生水的企业(单位、区域)总数。

(3)环境效益:包括减少污染物的排放效益和减少受污染水体的修复费用。计算公式如下:

B3=B31+B32(7)

式中:B3为节水环境效益,元;B31为减少污染物的排放效益,元;B32为减少受污染水体的修复费用,元;α为单位当量的排污费标准,规定值一般为0.7,元;β为单位重量污染物i的处理费用,元;mi为第i种污染物的浓度,mg/L;Qre为再生水利用总量,m3;Qsa为节水总量,m3;ni为污染物i的水体标准浓度;x为污染物类别总数。

3.3 指标标准

指标标准是评价指标水平的主要刻度,根据标准比对、抽样调查、文献查阅、专家咨询等方式,确定各指标Ⅰ~Ⅴ级的评价标准;并根据指标计算值和分级评价标准,得出无量纲的指标赋分值,如表1所列。需要说明的是,节水效益具有动态性,很难用统一不变的标准进行评价,表1只提供参考值,各评价单元可根据实际情况合理确定评价标准。表1推荐的先进值(Ⅰ、Ⅱ级)通过文献查阅国内外先进水平确定,合格值(Ⅲ级)和下限值(Ⅳ、Ⅴ级)根据相关国家政策文件、标准规范确定。

3.4 综合评价方法

生活节水综合效益评价是对一个具有多个指标的复杂系统进行总体评价的过程,其基本思想是将多个评价指标转化成一个能够反映整体情况的综合指标,从而方便对评价对象进行优劣排序。可借鉴的方法很多,比如层次分析法[11、熵权法[12-14、费用效益法10、回归分析法15、数据包络法16-20、主成分分析法21-22、改进模糊综合评价法23-25等。本文采用耦合费用效益分析的模糊综合评价法,并由层次分析法和熵权法确定指标综合权重。

(1)单指标计算。通过各行业主管部门统计数据及数字监控信息,获取各指标评价所需的相关数据和信息,计算出各指标值。由于各指标量纲存在差异,为便于统一计算与对比分析,根据表1的评价标准对单指标进行赋分,将每个指标统一为20~100的分值。

(2)多权重计算。在评价过程中,需要对不同的指标赋予不同的权重值来反映指标的相对重要程度,以保证评价结果的准确性和有效性,所以权重的设置至关重要。本文推荐综合层次分析法和熵权法的优点,采用主观赋权与客观赋权相结合的权重确定方法。采用层次分析法,根据专家代表打分对各指标进行主观赋权,确定专家权重;采用熵权法,根据指标值的熵值大小对各指标进行客观赋权,确定客观权重。在综合考虑主观因素与客观因素的基础上,将专家权重和客观权重进行综合,计算出各指标的综合权重,其计算式为

式中:Wj为第j个指标的综合权重;w′j为第j个指标的专家权重;Qj为第j个指标的客观权重。

专家权重的确定是基于构建的3个层次指标体系,采用专家打分法,通过两两比较的方式确定层次中各指标的相对重要性,并利用判断矩阵特征向量的计算确定下层指标对上层指标的贡献程度。客观权重的确定是在各项评价指标值确定的基础上,建立基于原始数据的判断矩阵,将指标分为正向指标和负向指标,无量纲化处理后建立归一化判断矩阵,通过计算指标的熵权及熵值来反映各指标的作用程度大小。

(3)多指标综合。根据综合评价原则,对单个评价指标及在体系中所占权重进行评分,并对各层级的最终得分进行汇总,最终得到节水效益的综合评价赋分,其赋分方式如下:

式中:TG为目标层综合赋分;Aj为单项指标的赋分;Wj为单项指标的综合权重得分。

(4)分等级评价。为了形象评价生活节水综合效益,将目标层综合赋分划分为5个区间,不同的区间代表不同的节水效益等级。依次为非常好(90≤TG<100)、较好(75≤TG<90)、一般(60≤TG<75)、差(40≤TG<60)、非常差(0≤TG<40)。生活节水综合效益评价结果是相对的,主要目的是根据生活节水综合效益各指标赋分和准则赋分,结合雷达图绘制,甄别生活节水的薄弱环节,可对不同节水系统、节水措施和节水政策进行分析、比较和优化,并提出工作建议。

4 应用实例

4.1 研究区概况

浙江省金华市地处南方丰水地区,2018年被列入全国节水型社会创新试点之一。近年来,金华市全面贯彻新时代治水思路,系统谋划全市节水工作顶层设计,多举措推动节水工作的全面落实,节水工作成效明显,探索出了一条南方丰水地区推进城乡综合节水的有效路径,并形成了农村、集镇、城市等不同类型的生活节水示范区。本文分别选取了不同类型的3个示范区开展生活节水综合效益评价体系的应用研究。

(1)农村研究区位于金华永康市舟山镇大路任村,人口总数1 092人,是一个典型的源头山区村。村庄以农业种植业为主,由新楼水厂提供其生活用水,农业灌溉用水由周边5个山塘提供。近年来开展的主要节水工作为建设以生活节水-生活污水再生利用-高效节水灌溉为一体的再生水灌溉示范区,实现农村生活污水处理基本全回用、全覆盖、智能化。

(2)集镇研究区位于金华永康市舟山镇区与附近村,人口总数共计10 223人,是位于水源保护区内的农业大镇,以效益农业为主导的农业种植体系逐步形成并壮大。居民的生活用水由源口水厂和新楼水厂提供,农业灌溉用水由各村庄附近的41个山塘提供。近年来开展的主要节水工作为探索“上游水源涵养区、生态优先区”包括技术解决方案和政策体系在内的综合节水发展模式,实现农村节水和综合利用的创新示范。

(3)城市研究区位于金华义乌市稠江街道,2020年常住人口22.27万人,GDP为181.37亿元,是义乌中国小商品市场最重要的产业基地。近年来开展的主要节水工作为探索“流域下游、经济发达、优质水短缺”地区,以“分质供水”为核心的包括技术解决方案和政策体系在内的综合节水发展模式,实现城市节水和综合利用的创新示范。

4.2 评价流程

根据第2节评价体系框架,开展以下评价流程:① 评价对象分析。分别绘制3个研究区用水系统生命周期图,了解全生命周期视角下的生活节水各阶段特征及相应的节水行为。② 评价指标筛选。从表1中选取所有必选指标和适宜的可选指标构建指标体系,农村和集镇研究区的再生水主要用于农田灌溉用水和景观环境用水,不涉及工业生产用水,因此选择农田灌溉水有效利用系数、地表水质优良率2个可选指标;城市研究区再生水利用主要用于工业生产用水、市政杂用水和景观环境用水,不涉及农业灌溉用水,因此选择万元工业增加值用水量、地表水质优良率2个可选指标。③ 基础资料收集。以2019年为基准年,分别评价2020,2021年的节水效益,通过分年度各行业主管部门统计数据及数字监控信息,获取各指标所需相关数据和信息。④ 综合评价分析。采用第3节评价方法,计算得到3个研究区分年度生活节水综合效益评价结果。

4.3 评价结果与对策建议

评价显示:农村研究区2020年生活节水效益等级为一般(74.3分),2021年等级为非常好(94.1分);集镇研究区2020年等级为一般(74.3分),2021年等级为非常好(90.6分);城市研究区2020年等级为非常好(94.0分),2021年等级为非常好(92.5分)。为了更直观展现年际间和各指标间的节水效益差异,绘制准则层和指标层评价雷达图(图3~4)。根据结果分析,节水效益综合评分和等级符合实际,可以较好反映出区域内部年际之间的纵向差异、不同类型研究区之间的横向差异和各项节水措施对生活节水效益的影响。

针对农村和集镇研究区,节水保供、节水增效、节水收益处于较好水平,用水总量增长率、原水输水损失率、人均生活综合用水量、地表水质优良率、节水费效比均有非常好的表现;相比较而言,2021年的水厂自用水率、管网漏损率、万元GDP用水量、灌溉水有效利用系数、再生水利用率均要优于2020年,节水降损、节水增效和节水减排取得显著成效。这是由于2021年生活供水由单村供水工程改为新楼水厂集中供水,制水输水效率提高,水厂自用水率和管网漏损率明显降低;2021年生活污水再生灌溉工程正式运行,置换了部分农田灌溉新鲜淡水取用量,农田增产效益明显,万元GDP用水量、灌溉水有效利用系数、再生水利用率均显著提升。相比较而言,农村研究区再生水利用率达到了74%,而集镇研究区由于范围更广,再生水利用率仅为25%左右,虽然取得了显著的节水减排成效,但不及农村研究区明显。针对薄弱环节,建议结合供水城乡一体化改造和美丽乡村建设,积极推进管网建设和改造,将村镇供水管网漏损率控制在9%~10%,增强村镇的节水降损成效;进一步优化再生水精准灌溉工程,按需扩大灌溉范围,增强集镇的节水减排成效。

针对城市研究区,节水保供、节水增效、节水收益同样处于较好水平,用水总量增长率、原水输水损失率、水厂自用水率、万元GDP用水量、人均生活综合用水量、地表水质优良率、节水费效比均有非常好的表现。相比较而言,2021年的管网漏损率和万元工业增加值用水量优于2020年,节水降损和节水增效取得显著成效,但2021年的再生水利用率劣于2020年,节水减排成效倒退。这是由于研究区开展了管网漏损区域识别技术应用,大大提高检漏效率和精准度,辅助减少了管网漏损。再生水回用于工业生产的水量从2020年8家企业的54.62万m3提高到2021年11家企业的190.79万m3;但是由于河道施工、配水泵站未运行,再生水回用于景观环境配水量从2020年的2 649万m3下降到2021年的1 154万m3,再生水回用总量也从2020年的2 705万m3下降到2021年的1 345万m3,再生水利用率相应下降。针对薄弱环节,建议结合老城区有机更新和新城区建设,积极推进管网建设和改造,建设分区计量工程和在线诊断平台,逐步实现供水管网的网格化、精细化管理,将城市供水管网漏损率控制在9%以内,进一步增强城市的节水降损成效;依托内河水系激活工程,推广再生水生态景观配水,充分发挥再生水补水生态效益,有效提升城市的节水减排成效。

从节水费效比指标来看,若只考虑直接经济效益,节水费效比大于1,经济不可行;若综合考虑经济效益、社会效益和生态环境效益的情况下,节水收益远远大于节水成本,节水费效比远远小于1,收益相当可观,具有很好的经济可行性;且随着再生水利用量增加,节水收益相应增加。可见,该指标能直观定量反映具有外部性的节水收益,丰富了节水综合效益内涵。

5 结 论

(1)本文将生命周期思想和评价方法引入生活节水综合效益评价中,识别全生命周期生活节水具有节水保供、节水降损、节水增效、节水减排、节水收益五大准则的效益内涵,提出一套基于生命周期的生活节水综合效益评价体系。

(2)构建“目标层-准则层-指标层”3个层次组成的生活节水综合效益评价指标体系,并创新提出节水费效比指标的内涵和计算方法,可将具有外部性的节水收益量化。

(3)采用耦合费用效益分析的模糊综合评价法进行综合评价,并由层次分析法和熵权法确定指标综合权重。不同研究区的应用实例表明,建立的评价方法具有“评价流程可通用、指标体系可适应、节水收益可量化、评价结果可采信”的特点,能适用于生活节水评价、再生水利用评价及其他节水评价工作等不同应用场景。

(4)节水费用效益分析时采用的价格、费用标准等参数具有一定的主观性,下一阶段可深入研究具有客观性的参数与方法。目前生活节水综合效益评价技术体系主要应用于后评价,可进一步开展适用于不同方案比选优化的节水效益预测技术研究,为相关部门提供决策依据和参考。

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(编辑:郭甜甜)

Development and application of comprehensive benefits evaluation system of domestic

water saving based on whole life cycle

JIN Qiannan1,2,LI Jie1,XU Siyu1,TONG Xu1,TAN Debao3

(1.Zhejiang Institute of Hydraulics & Estuary,Hangzhou 310020,China;2.College of Environmental & Resource Sciences,Zhejiang University,Hangzhou 310058,China;3.Spatial Information Technology Application Department,Changjiang River Scientific Research Institute,Wuhan 430010,China)

Abstract:In order to quantitatively evaluate the comprehensive benefits of domestic water saving,the connotation and the concept of domestic water saving were determined by considering the synergistic effect of water saving and wastewater reusing.The concept and evaluation method of whole life cycle were introduced,and a comprehensive evaluation system for domestic water saving benefits was proposed.The evaluation indicator system consisting of three levels of “objectives - criteria - indicators” was constructed,based on the five connotation criteria,namely,water saving and supply assurance,water saving and loss reduction,water saving and efficiency enhancement,water saving and emission reduction,and water saving benefits.The connotation and the calculation method of “water saving cost efficiency ratio” were proposed innovatively.The method of “single index quantification - multi weight calculation - multi index comprehensive - grading evaluation” was adopted to calculate the level and the grade of comprehensive benefit,by combining with cost-benefit analysis,fuzzy comprehensive evaluation,analytic hierarchy process,entropy weight method.Taking Jinhua City,Zhejiang Province as an example,a water rich area in south China,the evaluation system was applied to country,town and city research areas respectively.The results showed that the proposed evaluation system can reflect the objective reality,has strong universality,reliability and applicability,and can provide technical support for water saving evaluation in different regions or water systems.

Key words:water resource evaluation system;whole life cycle;domestic water saving;comprehensive benefits of water saving;indicator system


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