银川市是宁夏回族自治区首府，位于黄河上中游的银川平原，历史上得益于引黄灌溉，形成了众多的湖泊，素有“塞上江南、鱼米之乡”的美誉。银川市地处西北干旱地区，年降雨量不足200 mm，黄河流经银川市，但随着黄河上游水量的减少，以及当地人口增长和经济发展，银川市水资源紧缺，用水矛盾日益突出，湖泊生态补水的需求面临严峻的形势。银川市湖泊众多，但湖泊水体流动性差，生态补水困难，湖泊水体纳污能力降低，水生态环境系统脆弱。在城市水资源紧缺的情况下，城市再生水已日益成为重要的水资源，但银川市中心城区目前再生水回用率不足10%，每年有大量处理后的水直接排放，没有进行再生利用。若利用再生水进行湖泊补水，首先可以减少黄河水的使用量，缓解用水矛盾，其次提高湖泊补水保证率，湖泊水量丰富，可以增加湖泊水体流动性的工程，增强水体自净能力，改善湖泊水环境状况。基于此本文探讨银川市中心城区再生水补充湖泊生态用水的可行性。

1 现状及存在的问题

1.1 银川市中心城区主要湖泊

银川市中心城区包括兴庆区、金凤区、西夏区的城市区域，城区内的湖泊主要有阅海、北塔湖、艾依河城区段、宝湖、七子连湖、文昌双湖等[1—2]，城区内主要湖泊水系水域面积共计1 336 hm2，平均水深1.5～2 m，具体情况详见表1。艾依河为人工河道，具有承接农田退水、防洪、城市景观河道、水文调节等功能。艾依河城市段由南向北分别与七子连湖、阅海、森林公园水系、凤凰公园水系、银川市花博园水系连通，主河道继续向北延伸，城市段分支沿贺兰山路向东延伸，与北塔湖连通。

1.2 银川市中心城区湖泊补水情况

银川市年降水量187 mm，蒸发量达1 295 mm，干旱指数6.9。湖泊补水水源主要依靠黄河水和农田退水。银川市三区湖泊水系每年黄河水补水量约1亿m3，其中中心城区内河湖生态补水量有5 000万m3左右，黄河水补水量详见表2。

1.3 存在的问题

（1）湖泊补给水源单一，补水可靠性差。目前湖泊补水主要依靠黄河水和少量农田退水，黄河水近年来水量缩减，并且实施了用水总量指标控制，湖泊补水量仅能维持湖泊基本水量，没有交换水量，长期会造成盐分累积、水质恶化。

（2）湖泊连通工程还有待于进一步的提升。银川市近年在湖泊连通工程方面做了大量工作，艾依河沿线的湖泊水系基本都已连通，但连通工程并没有发挥太大功效，水体依旧没有流动置换。究其原因主要为湖泊补水来源有限，水体一旦向下游放流，城市内湖泊水面难以保障；其次，是工程仅是将水面连通，并没有加入增强水体流动性为目的的水力循环技术。

 

表1 银川市中心城区主要湖泊统计表

  

注：水域面积采用卫星地图估算及参考相关文献。

 

序号 所在区 湖泊名称 地点 水域面积/hm2 备 注1兴庆区 北塔湖 上海路 86 2阅海 满城北街 902 国家湿地公园3艾依河 清水街、贺兰山路 108 4龙眼湖 北绕城路 44 5宝湖 宝湖中路 32 国家城市公园6七子连湖 六盘山路 80 7王家广湖 南绕城路 19 8西夏区 文昌双湖 文昌南街 56 9金波湖 宁夏大学 9合计 1 336金凤区

 

表2 银川市中心城区河湖补水量统计表万m3

  

注：数据来源于宁夏水利部门统计数据。

 

年份 艾依河阅海 宝湖 东南水系 金波湖 其他小湖泊 合计2013 4 503 197 166 225 467 5 558 2014 4 223199178—270 4 870 2015 4 385 207 216 138 393 5 339

（1）城市污水处理厂。银川三区现有污水处理厂8座。其中，第一、第二、第三和第四污水处理厂运行时间均已在7 a以上；第五、第六污水处理厂分别于2011年、2013年建成并投入使用；第七污水处理厂于2014年开始建设，一期工程于2016年11月调试运行；第九污水处理厂于2017年1月基本建成，即将投入运行。截至目前，银川三区设计污水处理规模达到52.5万m3/d，实际处理污水量41.9万m3/d。各污水处理厂现状见表3。各污水处理厂位置分布详见图1。

2 污水处理及再生利用工程情况

2.1 工程现状

（3）湖泊水体流动性差，湖泊纳污能力、水体自净能力较差，水生态环境脆弱。再生水作为湖泊补水水源，目前还在探索阶段。

2018年6月9日开始进行飞播造林，至6月26日结束，共完成宜播区造林17万亩，播撒油松种子17万斤。其中北票市6月9日开始飞播，11日结束，设计八大播区，涉及南八家、章吉营、上园、巴图营、下府、长皋六个乡（镇）；喀左县22日飞播，24日完成，设计三大播区，涉及平房子、草场、南哨、大城子、六官、尤杖子、十二德堡七个乡（镇）；朝阳县25日飞播，26日完成，设计两大大播区，涉及柳城、西营子、七道岭三个乡（镇）。从近期初步调查情况看，大部分地块出苗率较好。

  

图1 银川市中心城区污水处理厂分布图

2.2 存在的问题

（1）再生水利用率低，管网覆盖区域小。目前银川市中心城区再生水利用率不足10%，仅在第一污水处理厂、第三污水处理厂、第五污水处理厂服务区域内敷设了部分再生水管道，管道总长64 km，管网覆盖面小，供水范围有限。

（2）再生水水价体系不完善。水资源开发利用市场机制还不完善，科学合理的水价体系尚未形成，现有的黄河水、自来水、再生水等水资源的价格整体偏低，不同类别差额水价对水资源利用结构影响很小，再生水价格优势难以体现[3]，无法调动再生水利用的积极性。

（2）污水再生利用设施。银川三区现有污水处理再生利用的中水厂共3座，均位于各污水处理厂的厂区内，设计中水生产能力10.2万m3/d。其中，银川市第一中水厂生产能力2.2万m3/d，银川市第三中水厂生产能力3万m3/d，银川市第五中水厂生产能力5万m3/d。根据相关规划，银川市近年将陆续建设第二、第四、第六、第七、第九污水处理厂中水厂工程。中水厂具体情况见表4。根据调查计算，中水厂目前实际供水量1 500万m3/a左右，供水方向主要为热电厂冷却用水和城市绿化用水，目前还没有利用再生水补水的湖泊。

目前银川市仅在第一污水处理厂、第三污水处理厂、第五污水处理厂服务区域内敷设了部分再生水管道，管道总长64 km。根据《银川市城市再生水利用管网工程专项规划》，到2020年，使再生水管网覆盖率达到35%，到2030年达到80%。规划至2020年，银川市集中建设兴庆区东北部、金凤区东北部、金凤区南部及西夏区西南部等区域的再生水主管道，管道总长约190 km。再生水管道的建设，为再生水利用提供了可行性。

 

表3 银川市已建运行和在建的污水处理厂现状调查表

  

注：数据来源于银川市住建局统计数据。

 

序号 服务区域 污水处理厂名称 设计规模/（万m3·d-1） 实际处理量/（万m3·d-1） 出水水质1兴庆区北部 银川市第一污水处理厂 10 9.7 二级2西夏区中部 银川市第二污水处理厂 5 6.2 二级3西夏区南部 银川市第三污水处理厂 10 7.5 一级A 4金凤区中北部 银川市第四污水处理厂 10 11.0 二级5兴庆区东部 银川市第五污水处理厂 5 5.0 一级B 6金凤区东北部 银川市第六污水处理厂 5 2.5 一级A 7金凤区南部 银川市第七污水处理厂 5 / 一级A 8西夏区西南部 银川市第九污水处理厂 2.5 / 一级A合计 52.5 41.9

 

表4 银川市已建中水厂现状调查表

  

序号 中水厂名称 处理工艺 设计生产能力/（万 m3·d-1）规划再生水用途1 银川市第一中水厂 微絮凝过滤 2.2 主要用于银川兴庆区北塔公园、中山公园、游乐园、环城绿地等绿化用水2 银川市第三中水厂 曝气生物滤池+高效纤维滤池 3 主要用于西夏区热电厂循环冷却水、绿化用水及道路洒水3 银川市第五中水厂 混凝、沉淀、过滤 5 哈纳斯热电三厂工业冷却用水及兴庆区东部绿化用水

3 湖泊再生水补水可行性分析

3.1 水量满足情况

宠物放置在一边并局部消毒。从前臂头静脉采集2毫升静脉血作血液检查。首先，采血部上部与止血带结扎，静脉怒露。用酒精棉球消毒静脉血管。然后将针和皮肤以45度角皮下穿刺。然后将血液推入EDTA－K2抗凝管。最后，用自动流式细胞仪分析和检测血样并进行打印。结果包括离子检查和血常规检查。

银川市目前污水处理厂年排放水量达到1.5亿m3，8座污水处理厂若满负荷运行，年排放水量达到1.9亿m3，这部分水资源目前利用量不足10%。银川市中心城区湖泊目前年补水量5 000万m3左右，银川市再生水量可以满足湖泊的需水量。

3.2 水质可行性分析

《城市污水再生利用-景观环境用水水质》（GB/T18921—2002)标准规定了将再生水回用于景观环境时的水质要求，但是规定的再生水景观水质标准与地表水景观水质标准之间有较大差距，再生水中氨氮、总磷和总氮水质标准值是地表水景观水体Ⅳ类标准 （《地表水环境质量标准》GB3838—2002）的3.3倍、5倍和10倍，使河湖水体中营养盐浓度增加，达到导致富营养化的物质条件。

根据银川市住建局规划，通过对银川市老的污水处理厂进行提标改造，使污水处理厂出水水质到2017年底全部达到一级A标准，规划到2030年，能够达到地表水Ⅳ类标准。

近日，湖北澳特尔化工有限公司与全国农技推广中心，在山东省平度市大泽山镇南昌村，召开澳特尔玫瑰香葡萄营养套餐肥高产高效示范观摩会，吸引当地150多名种植大户到场观摩，青岛市和平度市两级土肥站负责人都到场参会并为该肥叫好。

银川市第三污水处理厂2016年已经提标改造完成，根据2017年1—7月份的出厂水质检测报告，目前出厂水质已优于一级A标准，达到《再生水景观环境用水 （湖泊类）》的标准，多数指标（BOD5、CODcr、NH3-N、TP）达到或优于地表水Ⅳ类标准，但TN较地表水Ⅳ类标准超标7倍。详见表6。

4）6月中上旬嫁接，由于温度较高，在树上现采的接穗嫁接要用塑料扎带全部包扎严实，以防接穗脱水，影响成活率。

参考文献：

近期若利用达到一级A标准的再生水补给湖泊，存在部分指标超标的问题，一般主要为氮磷，需要防止水体富营养化的发生[4]。在利用过程中，可采用水生植物净化、人工曝气处理、加强湖泊水体流动性等措施[5]，使水体的水质符合地表水Ⅳ类标准。另外，在补水过程中，可以考虑新鲜黄河水与再生水配比进行补水，以此来削减再生水中超标指标。

以粗灰分含量为横坐标、钙含量为纵坐标作图，得图10，显示了鱼粉中钙含量与粗灰分含量的关系为正相关关系，统计数据符合方程：y=0.011 6x2+0.004 3x+0.350 6，R2=0.807 3。多数鱼粉样本的钙含量小于5.0%。

到远期再生水水质达到Ⅳ类水水质，即可向湖泊补水，但仍需注意总磷在地表水和湖泊水的Ⅳ类标准中的要求不同，可能造成总磷超标，引起水质变化。在补水过程中，仍可采取水生植物净化的方式，来削减水中总磷的量。

3.3 工程可行性分析

（3）再生水利用缺乏有效的激励机制及政策支持。目前污水再生回用产业发展缺乏政府优惠政策的大力支持，存在污水处理企业资金紧缺等问题。对于已接通再生水的区域，应当限制自来水和黄河水的使用，满足条件的用水都应优先采用再生水。

 

表5 银川市污水处理厂及再生水厂情况表万m3/d

  

注：数据来源于银川市住建局《银川市城市再生水利用管网工程专项规划》。

 

序号 区域 污水处理厂名称 设计规模 现状日均处理量 现状再生水设计规模 再生水2020年规模1 兴庆区 银川市第一污水处理厂 10 9.7 2.2 4 2 西夏区 银川市第二污水处理厂 5 6.25 3 西夏区 银川市第三污水处理厂 10 7.5 3 5 4 金凤区 银川市第四污水处理厂 10 115.5 5 兴庆区 银川市第五污水处理厂 5 5 5 5 6 金凤区 银川市第六污水处理厂 5 2.55 7 金凤区 银川市第七污水处理厂 5 /5 8 西夏区 银川市第九污水处理厂 2.5 /5合计 52.5 41.9 10.2 39.5

 

表6 银川市第三污水处理厂出厂水质检测数据mg/L

  

类别CODcr SS NH3-N TP TN地表水Ⅳ类 30 1.5 0.1 1.5再生水景观环境用水（湖泊类） 10 5 0.5 15一级A 50 10 5 0.5 15 BOD5 6 6 1 0 1月2月3月第三污水处理厂2017年出厂水质监测结果4月5月6月7月 平均3.5 2.7 2.4 2.4 2.1 2.3 2.1 2.5 27.1 4.0 0.6 0.1 10.7 28.2 4.0 0.9 0.1 11.2 17.8 5.0 1 0.1 9.8 24.8 4.0 0.75 0.09 10.7 27.2 3.0 0.53 0.17 10.8 28.3 4.0 0.61 0.2 11.2 26.9 5.0 0.51 0.1 9.7 25.8 4.1 0.7 0.1 10.6

4 结论

（1）银川市中心城区再生水目前利用率不足10%，可利用水量超过1亿m3/a，有充足的水量可以利用到湖泊补水方面，完全可以满足中心城区内湖泊生态需水量。

目前银川市城区内建成污水处理厂8座，设计规模共52.5万m3/d，现日均处理量为41.9万m3/d。银川市目前有再生水厂3座，总生产能力为10.2万m3/d，但目前并未达到满负荷运行。根据银川市住建局规划，到2020年再生水生产规模达到39.5万m3/d。详见表5。

（2）目前银川市再生水管网范围有限，但到2020年，将建成中心城区的再生水主管道，使再生水管网覆盖率达到35%，到2030年达到80%。再生水管网的完善，为再生水的利用提供了可行性。

（3）2017—2030年，再生水水质为一级A标准，低于地表水Ⅳ类标准，利用再生水补给湖泊时，需要防止水体水质恶化及富营养化。到远期再生水水质达到Ⅳ类水水质，补水过程中仍需注意总磷超标的问题。

根据《宁夏2015年水资源公报》，采用单因子评价法，银川市内主要湖泊阅海湖水质为Ⅳ类，宝湖、艾依河水质为劣Ⅴ类，超标项目均为总氮，超标倍数分别为1.2倍、2.8倍，其余指标基本在Ⅲ～Ⅳ类。

应用Solidworks软件建立发动机飞轮的三维模型，如图2所示。打开ANSYS Workbench软件，定义材料属性弹性模量为1.38×105MPa，泊松比为0.156，密度为7.28×10-6kg/mm3，将此模型转入Design Modeler平台，进入Modal界面选用Automatic方式进行网格划分，得到20 928个节点，11 655个单元，如图3所示。

[1]孙胜民，何彤慧，楼晓钦，等.银川湖泊湿地水生态恢复及综合管理[M].北京：海洋出版社，2012.

[2]国家林业局.中国湿地资源宁夏卷[M].北京：中国林业出版社，2015.

[3]吴迪，赵勇，裴源生，等．我国再生水利用管理的建议[J]．水利水电技术，2010，41（10）：10-14．

采集节点的数据经GPRS网络传送到上位机后，经MatlAB7.0处理后，得到的土壤水分含量盐分补偿前后效如图6所示。未补偿时， 由于土壤盐分Ts的影响，EC-5高估实际水含量θ′，且偏差Es随Ss的增大而增大；θ′越大时，相同的Ss引起的误差较大，最大误差为0.098 4cm3·cm-3。经过补偿后，精度可达0.15%，θ′越大补偿精度越高(MSEmin=0.091 1)，因此选择合适的LS-SVM训练参数，可以得到较高的训练精度。

[4]张瑞，刘操，孙德智，等.北京地区再生水补给型河湖水质改善工程案例分析与问题诊断 [J].环境科学研究，2016，29（12）：1872-1881．

“南海核心利益说”由美国主流媒体引发，之后不久，美国就发布了旨在制约中国的“美国在南海有重要利益”的讲话。随后几年美国加速落实亚太再平衡战略，直接威胁中国在南海的合法利益，美中南海博弈的危险性不断增强。从这个角度上看，“南海核心利益说”是美国南海政策转型的催化剂。

[5]申颖洁.再生水补给型河湖水体净化技术分析与适宜性评价[J]．中国给水排水，2015，31（2）：6-10.