刁子乘,趙 晶,韓宇平,張戴煒,段晶晶
(1.華北水利水電大學(xué)水資源學(xué)院,河南 鄭州 450046;2.黃河水利科學(xué)研究院 引黃灌溉工程技術(shù)研究中心,河南 鄭州 450003;3.河南省農(nóng)村水環(huán)境治理工程技術(shù)研究中心,河南 鄭州 450003)
隨著以水定城、以水定人等城市發(fā)展原則的提出,城市需水管理已成為學(xué)術(shù)研究、城市規(guī)劃與管理實(shí)踐關(guān)注的焦點(diǎn)。近年來,我國城鎮(zhèn)居民生活用水量已成為城市用水量的主要增長點(diǎn)。2010年我國人均城鎮(zhèn)生活用水量(含公共用水)117 L/d,占我國人均綜合用水總量的10.4%;2020 年我國人均城鎮(zhèn)生活用水量(含公共用水)119 L/d,占我國人均綜合用水總量的16.8%,近10年增長近7%,城鎮(zhèn)居民生活節(jié)水成為了節(jié)水工作的重點(diǎn)。
居民家庭生活用水主要包括飲用水、烹飪用水、洗漱用水、環(huán)境清潔用水、洗衣用水、洗澡用水及沖廁用水等七部分[1]。國外先進(jìn)國家已開展了居民生活不同層次用水變化趨勢研究,西班牙七個(gè)較大城市2003-2016 年平均生活日用水量由135 L/d下降到110 L/d,Sauri D 等人分析是由于西班牙陷入水資源危機(jī),政府頒布相應(yīng)條例及法律(例如新公寓必須安裝節(jié)水裝置,并使用灰水或雨水等替代水源)鼓勵(lì)居民節(jié)水且效果顯著,并且節(jié)水主要集中在洗浴、洗漱和沖廁用水。同時(shí)發(fā)現(xiàn)當(dāng)人均生活日用水量達(dá)到100 L/d 左右時(shí),很難再降[2]。Lee M 等人發(fā)現(xiàn)美國佛羅里達(dá)州邁阿密在2010 年實(shí)施節(jié)水激勵(lì)措施的部分家庭3 年內(nèi)經(jīng)歷了持續(xù)和顯著的節(jié)水,每戶每天節(jié)約的水量約為200L,家庭需水量減少了約31%,并發(fā)現(xiàn)節(jié)水水龍頭和節(jié)水淋浴頭的使用對居民用水的影響比例分別為20.2%、16.3%[3]。Friedman 收集了世界各地區(qū)城鎮(zhèn)居民生活用水量,指出當(dāng)前城鎮(zhèn)居民生活用水量范圍在55~176 L/d 之間,其家庭用水結(jié)構(gòu)組成大致為洗澡45%、沖廁30%、洗衣20%和烹飪5%,存在一定剛性、彈性和奢侈不同層次用水[4]。國內(nèi)車建明結(jié)合全國第1次水利普查,對北京市開展了城鎮(zhèn)及農(nóng)村居民內(nèi)部用水結(jié)構(gòu)典型調(diào)查,結(jié)果表明,北京市居民最主要的用水集中在炊事、衣服洗滌和淋浴3項(xiàng)上,3者共占到生活用水總量的50%[5]。王海葉等人以600 份北京市居民生活用水行為調(diào)查問卷為樣本,分析了北京市居民家庭生活用水的現(xiàn)狀,結(jié)果表明,洗衣用水占比33%,洗浴用水占比22.5%、馬桶用水占比14.4%[6]。
用水戶的水資源需求層次會(huì)隨著所處的環(huán)境和發(fā)展階段變化而變化,目前已初步開展水資源層次化需求研究。如侯保燈[7]基于馬斯洛[8]需求層次理論初步建立了基本、發(fā)展、和諧3個(gè)層次的水資源需求層次理論,并從生活、生產(chǎn)、生態(tài)三方面分別探討不同層次的真實(shí)需水,計(jì)算了普洱市基本、發(fā)展與和諧3個(gè)層次的需水量。趙勇[9]采用概率密度區(qū)間的統(tǒng)計(jì)方法,在剛性、彈性、奢侈用水層次理論的基礎(chǔ)上,采用物理機(jī)制構(gòu)建各用水行為的層次區(qū)間,對北京市和天津市居民生活用水進(jìn)行層次化評價(jià),結(jié)果表明,北京市和天津市剛性用水量占比分別為48.2%和74.5%,彈性用水量占比分別為36.6%和15.6%,奢侈用水量分別占比為15.2%和9.9%,北京市和天津市人均剛性用水量差距較小,但北京市的人均彈性用水量和人均奢侈用水量高于天津市。目前水資源層次化需求研究尚處于起步階段,以往研究多針對于居民生活用水量影響因素分析,對層次化需水研究停留在理論分析階段,且缺乏水資源層次化需求評判方法,定量研究成果較少,缺乏對兩個(gè)不同水平年之間剛性、彈性、奢侈用水的橫向與縱向?qū)Ρ确治觥?/p>
研究設(shè)計(jì)問卷調(diào)查,選擇地理位置相近、經(jīng)濟(jì)發(fā)展不均衡、水資源條件不均衡的河北省作為研究區(qū),收集河北省2016、2020年兩個(gè)不同水平年的調(diào)查問卷,根據(jù)剛性、彈性、奢侈用水標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)間,構(gòu)建居民層次化用水(包括飲用水、洗漱用水、環(huán)境清潔用水、洗衣用水、洗澡用水、烹飪用水及沖廁用水七部分)評判模型,基于調(diào)查問卷進(jìn)行參數(shù)率定,通過橫向、縱向?qū)Ρ确治鰟傂?、彈性、奢侈用水的時(shí)空變化特征,為生活層次化用水預(yù)測、階梯水價(jià)制定以及水資源精細(xì)化管理提供理論與方法依據(jù)。
將居民生活用水細(xì)分為飲用、洗漱、環(huán)境清潔、洗衣、洗澡、烹飪、沖廁7 種用水行為,基于城鎮(zhèn)居民家庭用水問卷調(diào)查結(jié)果,計(jì)算居民家庭不同用水行為的用水量,構(gòu)建層次化用水評判模型。
1.1.1 問卷設(shè)計(jì)及回收情況
調(diào)查問卷包括用水結(jié)構(gòu)調(diào)查和家庭基本情況調(diào)查,用水結(jié)構(gòu)調(diào)查中分不同用水行為進(jìn)行調(diào)查,包括飲用水用水情況、烹飪次數(shù)、沖廁頻率和每周拖地次數(shù),洗澡用水中主要涉及冷熱天每周洗澡頻率、洗澡時(shí)間及洗澡方式(淋浴、浴缸),洗衣用水中主要涉及冷熱天每周洗衣頻率、洗衣方式(手洗、機(jī)洗、手洗機(jī)洗混合)、洗衣機(jī)類型(滾筒式、波輪式)。家庭基本情況調(diào)查主要調(diào)查戶口所在地、家庭所產(chǎn)生的水費(fèi),家庭常住人口以及年齡結(jié)構(gòu)、家庭成員職業(yè)及年收入、家庭居住面積和家庭人員節(jié)水意識。
2016 年通過問卷走訪的形式進(jìn)行調(diào)查,共獲得有效問卷176份;由于新冠疫情的影響,2020年采取了網(wǎng)絡(luò)問卷形式進(jìn)行調(diào)查。共獲得有效問卷185份。將調(diào)查問卷結(jié)果與河北省水資源公報(bào)進(jìn)行對比,確保問卷數(shù)據(jù)真實(shí)有效,問卷調(diào)查回收率為95%,有效率達(dá)85%以上,可作為有效樣本。
1.1.2 調(diào)查問卷數(shù)據(jù)分析
(1)家庭基本結(jié)構(gòu)。在有效問卷樣本中,男性受訪者占47%,女性受訪者占53%,大多數(shù)家庭收入集中在4~8 萬。被訪者中大多為三口之家,2016年,全面二胎政策放開,四口之家的比例上升。
(2)用水結(jié)構(gòu)分析。對2016 年和2020 年調(diào)查問卷進(jìn)行分析,得到城鎮(zhèn)居民家庭生活用水行為比例圖(如圖1 所示)。2016 年各用水行為占用水總量的比重如下:洗澡36%,洗衣18%,沖廁16%,洗漱13%,環(huán)境清潔11%,烹飪4%,飲用2%;2020 年各用水行為占用水總量的比重如下:洗澡38%,洗衣22%,沖廁10%,洗漱9%,環(huán)境清潔12%,烹飪6%,飲用2%。2020年相對于2016年,洗澡用水所占比重增加2%,洗衣用水增長4%,環(huán)境清潔用水增長1%,烹飪用水增長2%,飲用水所占比重基本保持不變,沖廁用水和洗漱用水所占比重減少。
圖1 河北省居民家庭生活各用水行為比例Fig.1 Proportion of household water use behavior in Hebei Province
借鑒人們對衣物、食品等物質(zhì)資料的需求規(guī)律,用水戶對水資源的需求也應(yīng)分層次:剛性需水、彈性需水、奢侈需水。剛性用水是指滿足基本的生理需求及衛(wèi)生需求的用水,是居民為了生存,對水資源的最低需求,是生命延續(xù)的基本用水和安全需求,必須無條件滿足,是作為人權(quán)的基本范疇,由政府保障;彈性用水是指在經(jīng)濟(jì)可承受范圍內(nèi),維持一定生活水平和品質(zhì)所需的水量,應(yīng)盡可能的提高用水效率,進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)控;奢侈需水是居民使用超出用水量合理范圍的部分,由于居民節(jié)水意識淡薄和現(xiàn)有節(jié)水技術(shù)的限制,導(dǎo)致用水效率低以及水量有剩余造成水資源的浪費(fèi)。
1.3.1 居民家庭生活用水剛性、彈性、奢侈區(qū)間界定
對河北省城鎮(zhèn)居民家庭生活用水進(jìn)行剛性、彈性和奢侈的界定,如表1所示。
表1 居民家庭生活用水剛性、彈性、奢侈區(qū)間界定Tab.1 Definition of rigidity,flexibility and luxury in household water use
(1)飲用:飲用水是用于滿足人類生理需求,維持人類生命活動(dòng)的用水,所以全部為剛性用水[9]。
(2)烹飪和沖廁:幾乎不受經(jīng)濟(jì)條件、氣候變化等客觀因素影響,單次發(fā)生量按照定額計(jì)算,均為剛性用水。
(3)洗衣及洗澡用水:25 ℃為“熱感”起始溫度[10,11],一般日最高氣溫超過25 ℃,洗澡用水量急劇增加,而在低于25 ℃的環(huán)境里,洗澡的頻率會(huì)大大降低[12]。城市家庭中,洗衣過后通常需要換洗衣物,因此洗衣和洗澡幾乎是同時(shí)發(fā)生,頻率幾乎一致,導(dǎo)致總用水量差別主要取決于單次發(fā)生用水量,用水量呈現(xiàn)定比關(guān)系[13]。當(dāng)氣溫在25 ℃以上時(shí),洗澡、洗衣頻率在每周3.5 次以下時(shí)的用水量為剛性用水,3.5 次到7 次之間的用水量為彈性用水量,當(dāng)每周次數(shù)大于7 次時(shí),超出部分為奢侈用水量。當(dāng)氣溫在25 ℃以下時(shí),洗澡、洗衣頻率在每周1 次以下時(shí)的用水量為剛性用水,1 次到2 次之間的用水量為彈性用水量,當(dāng)每周次數(shù)大于2次時(shí),其超出部分為奢侈用水量[1]。
(4)環(huán)境清潔:選取每周拖地次數(shù)作為界定層次用水的依據(jù)[9]。
(5)洗漱:洗漱兩次以下為剛性用水,超過兩次為彈性用水[1]。
根據(jù)實(shí)地調(diào)研居民用水行為的結(jié)果,通過居民家庭生活不同用水行為的頻率,界定剛性、彈性和奢侈用水量,進(jìn)而進(jìn)行層次化評價(jià)。
1.3.2 模型構(gòu)建
城鎮(zhèn)居民生活用水主要包括飲用用水、洗漱用水、環(huán)境清潔用水、洗衣用水、洗澡用水、烹飪用水及沖廁用水7部分[1]。
各部分用水總量的計(jì)算方程如下[1]:
式中:Qtotal代表城鎮(zhèn)生活總用水量;Qdrink代表飲用水;Qwash代表洗漱用水;Qenv代表環(huán)境清潔用水;Qlaundary代表洗衣用水;Qbath代表洗澡用水;Qkitchen代表烹飪用水;Qtoilet代表沖廁用水。
(1)飲用水用水量計(jì)算方程。對于不同年齡段的人群而言,飲用水量有區(qū)別,成人的日飲用水定額高于孩童[14]。
式中:Qi,drink代表目標(biāo)家庭年內(nèi)第i日家庭成員飲用需水量,L;Ua,drink代表成人每日基本飲用水需求定額,一般取2.5 L/d[15];Uc,drink代表孩童每日基本飲用水需求定額,一般取2.0 L/d[15];Na代表家庭中18 歲以上成人的數(shù)量;Nc代表家庭中18 歲以下的孩童數(shù)量。
(2)洗漱用水量的計(jì)算方程。家庭成員的頻率和次數(shù)決定了洗漱的用水量,除早晚洗漱外,家庭成員在家里的停留時(shí)間與洗漱頻率直接相關(guān)[16]。
式中:Qi,wash代表目標(biāo)家庭年內(nèi)第i日洗漱用水量,包括剛性用水量Qi,rigidity、彈性用水量Qi,elasticity,L;Uwash代表家庭洗漱一次的用水量,L;S代表正常人一日的洗漱次數(shù),根據(jù)問卷調(diào)查確定;Na1,Na2,Nc分別代表家庭成員中老人、中青年和孩童的人數(shù);T1,T2,T3分別代表不同年齡段的家庭成員一天在家里的居留時(shí)間,h。
(3)清潔用水量計(jì)算方程。家庭環(huán)境清潔用水平均每天的用水量等于單位面積用水定額和家庭住房面積的乘積再乘以家庭清潔發(fā)生頻率[17]。
其中:當(dāng)P(e) ≤0.43 時(shí),即每周清潔次數(shù)在3 次或3 次以下,認(rèn)為所用水量都為剛性需水;當(dāng)0.43 ≤P(e) ≤1時(shí),即每周的清潔次數(shù)在4次以上并且小于7次時(shí):
當(dāng)P(e) ≥1時(shí),即每周的清潔次數(shù)在7次以上時(shí):
式中:Qi,env代表目標(biāo)家庭年內(nèi)第i日洗漱用水量,包括剛性用水量Qi,rigidity、彈性用水量Qi,elasticity、奢侈用水量Qi,luxury,L;Uenv代表單位面積的清潔用水量,L/m2;A代表家庭居住面積,m2;P(e)代表家庭拖地發(fā)生的頻率。
(4)洗衣、洗澡用水量計(jì)算方程。
當(dāng)nhot≤3.5,ncold≤1 時(shí),所有洗衣加洗浴用水都為剛性用水;
當(dāng)3.5 <nhot≤7,1 <ncold≤2時(shí):
式中:QLaundary+Qbath表示目標(biāo)家庭人均洗衣洗澡用水量,包括剛性用水量Qi,rigidity、彈性用水量Qi,elasticity、奢侈用水量Qi,luxury,L;Thot代表當(dāng)?shù)匾荒曛谐^25 ℃的天數(shù);nhot代表溫度高于25 ℃時(shí),家庭每周洗衣、洗澡頻率;ncold代表溫度低于25 ℃時(shí),家庭每周洗衣、洗澡頻率;B代表一次洗澡的用水量;L代表一次洗衣的用水量,L;B和L隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平變化,是人均GDP的函數(shù);x為自變量,表示人均GDP。
(5)烹飪加沖廁用水。單次發(fā)生量按照定額進(jìn)行計(jì)算,該部分用水均為剛性。
式中:Ucook代表家庭烹飪一次的用水量,L;Uflushing代表家庭沖廁一次的用水量,根據(jù)家庭使用的馬桶水箱大小平均值確定,L;Scook代表正常家庭一日的烹飪次數(shù),根據(jù)問卷調(diào)查確定;Sflushing代表正常家庭一日的沖廁次數(shù),根據(jù)問卷調(diào)查確定。
基于問卷調(diào)查統(tǒng)計(jì)可得到的參數(shù)包括家庭成員的年齡結(jié)構(gòu)、日洗漱次數(shù)、周洗浴次數(shù)、洗澡占洗衣洗澡用水比例、洗衣占洗衣洗澡用水比例、沖廁次數(shù)以及烹飪次數(shù)、人均住房面積和清潔頻率;家庭人均收入數(shù)據(jù)來源于《河北省統(tǒng)計(jì)年鑒》。根據(jù)調(diào)查問卷進(jìn)行率定的參數(shù)包括:α為常量,代表伸縮系數(shù),α越大,表示人均生活用水隨人均GDP 的變化越緩慢,反之亦然;B0為一次洗澡的基本用水需求;ΔB為隨經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平波動(dòng)的洗澡用水需求;L0為一次洗衣的基本用水需求;ΔL為隨經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平波動(dòng)的洗衣用水需求;BL0范圍最終確定70~90,ΔBL范圍80~100,α范圍1~5[18]。
2016 年城鎮(zhèn)人均生活用水量117 L/d,2020 年城鎮(zhèn)人均生活用水量121 L/d,較2016年增長3.4%,河北省城市人均生活用水量呈上升趨勢。以調(diào)查問卷為基礎(chǔ),采用評判模型,計(jì)算不同層次中的不同用水行為的用水量與不同層次用水行為比例,見表2與表3。
2016 年河北省城鎮(zhèn)居民人均剛性用水量為59.76 L/d,占比51%,人均彈性用水量為38.76 L/d,占比33%,人均奢侈用水量為18.01 L/d,占比16%;2020 年河北省城鎮(zhèn)居民人均剛性用水量為57.81 L/d,占比48%,人均彈性用水量為40.00 L/d,占比33%,人均奢侈用水量為23.07 L/d,占比19%。2020 年相比2016年,剛性用水量所占比重減小,彈性用水量保持不變,奢侈用水量所占比重增加。說明隨著城市化的進(jìn)程推進(jìn)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展,河北省城鎮(zhèn)居民生活奢侈用水增加,節(jié)水空間加大(如表2所示)。
表2 河北省城鎮(zhèn)居民家庭生活層次化用水量占比 %Tab.2 Proportion of water consumption in the hierarchical household life of urban residents in Hebei Province
不同用水行為的不同層次用水量如表3 所示,通過橫向?qū)Ρ确治霭l(fā)現(xiàn)2016年和2020年3個(gè)層次中,洗澡用水均所占比重最大,2016年剛性、彈性、奢侈洗澡用水在剛性、彈性、奢侈用水總量中的占比分別為31%、52%、65%,2020 年剛性、彈性、奢侈洗澡用水在剛性、彈性、奢侈用水總量中的占比分別為24%、46%、62%,大部分為彈性、奢侈需求;其次為洗漱用水,2016 年剛性、彈性用水在剛性、彈性用水總量中的占比分別為23%、5%,2020 年剛性、彈性用水在剛性、彈性、用水總量中的占比分別為17%、4%,大部分為剛性用水。
表3 河北省城鎮(zhèn)居民家庭生活層次化用水結(jié)構(gòu) %Tab.3 Hierarchical water use structure of urban residents in Hebei Province
縱向?qū)Ρ确治觯?020 年相對于2016 年,剛性用水方面飲用水占比增加3%、沖廁用水增加5%、洗衣用水增加16%,烹飪用水增加5%;洗漱用水占比減少6%、清潔用水減少2%,洗澡用水減少7%。彈性用水方面,環(huán)境清潔用水占比增加4%,洗澡用水減少6%,洗漱用水減少1%,洗衣用水基本保持不變。奢侈用水方面,洗澡用水占比減少3%,洗衣用水占比增加3%,環(huán)境清潔用水占比基本保持不變。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展,洗澡和洗漱用水所占比重均有減小的趨勢。
計(jì)算各城市不同層次的用水量,得到各城市層次化用水量圖和分層次用水量分布情況(如圖2、3 所示)。2016 年河北省城鎮(zhèn)居民生活用水量最多的城市為石家莊市,其次為保定市和邯鄲市。2020年石家莊市用水量依然最多,其次為邯鄲市和保定市。石家莊市7 種用水行為中剛性用水量最多,2016 年占用水總量的48%,2020年占比43%。
圖2 河北省層次化生活用水圖Fig.2 Hierarchical domestic water use map of Hebei Province
2016 年人均剛性用水量較多的城市集中在經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)的河北省北部地區(qū)(張家口市、承德市),其次是河北省南部(石家莊市、衡水市、邢臺(tái)市、邯鄲市),河北省東部地區(qū)和中部地區(qū)剛性用水量較少,2020 年人均剛性用水量分布情況與2016 年大致相同,承德市人均剛性用水量減少;2020 年河北省的南部城市(石家莊市、邢臺(tái)市、邯鄲市)人均剛性用水量排在全省前列,2020 年石家莊市、邢臺(tái)市和邯鄲市人均彈性用水量減少,張家口市人均彈性用水量增加,其他城市基本保持不變。2016年河北省奢侈用水較多的地方集中在河北省中部和東部地區(qū),其中唐山市和秦皇島市奢侈用水量最多,北部地區(qū)和南部地區(qū)奢侈用水量較少;2020年奢侈用水主要集中在以石家莊市為中心的南部城市。近年來唐山市和秦皇島市大力發(fā)展節(jié)水,節(jié)水行動(dòng)初步見效,唐山市和秦皇島市奢侈用水量減少。
圖3 河北省分層次人均用水量分布情況Fig.3 Distribution of water consumption in Hebei Province at different levels
在空間變化上,經(jīng)濟(jì)越發(fā)達(dá)地區(qū)(石家莊市、唐山市、秦皇島市),人均剛性用水量越低,彈性和奢侈用水量越高,主要原因是涉水家用電器較多,如洗碗機(jī)、凈水器與拖地機(jī)器人等。
3 個(gè)層次用水中,剛性用水包含了城鎮(zhèn)家庭居民用水的每一個(gè)方面,是3 個(gè)層次中所占比重最大的部分。彈性用水包括洗澡、環(huán)境清潔、洗衣、洗漱和飲用用水,奢侈用水包括環(huán)境清潔、洗衣和洗澡用水。彈性用水和奢侈用水在城鎮(zhèn)家庭用水中占據(jù)較小部分,且大部分為洗澡和洗衣用水,說明大部分不合理用水來自洗澡和洗衣,建議將洗澡和洗衣作為節(jié)水重點(diǎn),這與Sauri D[2]等人和Lee M[3]等人認(rèn)為節(jié)水重點(diǎn)在于浴室和廚房,節(jié)水淋浴器以及節(jié)水水龍頭在家庭中的廣泛推廣使得家庭生活用水量下降的結(jié)論類似。2020 年河北省人均生活用水量為121 L/d并且仍處在增長階段,其中奢侈用水在人均生活用水量中占比19%,人均生活用水量可壓縮極限是98 L/d 以上,這與Sauri D[2]等人提出的當(dāng)人均生活用水量達(dá)到100 L/d 左右時(shí),很難再下降的結(jié)論類似。趙勇[9]指出北京市的剛性用水占比小于天津市,但彈性用水以及奢侈用水占比均超過天津市,與本文得出的結(jié)論:經(jīng)濟(jì)越發(fā)達(dá)地區(qū),人均剛性用水量越少,彈性和奢侈用水量越多類似。這說明,經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平?jīng)Q定了城鎮(zhèn)居民對生活質(zhì)量的要求(洗碗機(jī)、凈水器與拖地機(jī)器人等涉水家用電器人均保有量相對較大),進(jìn)而彈性和奢侈用水量相應(yīng)越多。綜上,說明本文提出的模型合理,可用于河北省層次化用水需求研究。
當(dāng)前節(jié)水重點(diǎn)應(yīng)放在壓縮奢侈用水上,且大部分的奢侈用水是由于居民生活中用水器具落后,計(jì)量設(shè)施落后,導(dǎo)致用水效率低。根據(jù)劉昌明和左建兵[19]的研究成果,家庭節(jié)水器具的普及,如節(jié)水型洗衣機(jī)比普通型洗衣機(jī)節(jié)水25%~30%,淋浴節(jié)水型噴頭比普通噴頭可節(jié)水近一半,節(jié)水龍頭比普通水龍節(jié)水20%~30%。在進(jìn)行節(jié)水宣傳時(shí),多鼓勵(lì)居民使用節(jié)水器具,滾筒式洗衣機(jī)更加節(jié)水,沖廁時(shí)也可以考慮廢水沖廁,采用節(jié)水馬桶、凈水器等。
由于新冠疫情的影響,2020 年不能進(jìn)行實(shí)地調(diào)研,只能通過網(wǎng)絡(luò)問卷的形式進(jìn)行發(fā)放,并且填寫問卷的居民以年輕人為主,有可能會(huì)使計(jì)算出來的剛性、彈性和奢侈用水量與實(shí)際產(chǎn)生一些誤差。城市需水預(yù)測不能單純只靠模型進(jìn)行數(shù)學(xué)計(jì)算,還需考慮實(shí)際情況才能使模型更加完善,更符合實(shí)際,例如,養(yǎng)寵物的家庭會(huì)比不養(yǎng)寵物的家庭用更多的水,種植花卉的家庭用水量也會(huì)增多,但兩部分用水量很少,故寵物和養(yǎng)殖用水本文沒有單獨(dú)列出。
本文構(gòu)建的基于問卷調(diào)查的居民生活用水層次(剛性、彈性、奢侈)的評價(jià)方法,進(jìn)一步豐富和發(fā)展了居民生活用水預(yù)測理論,剛性需求必須保證的情況下,壓縮彈性用水和避免不必要的奢侈用水,對預(yù)測未來生活用水,科學(xué)管理水資源具有重要意義。
根據(jù)用水需求的不同,本文將生活用水分為3個(gè)層次,分別為剛性用水、彈性用水和奢侈用水。細(xì)分為飲用、洗漱、清潔、洗衣及洗澡、烹飪、沖廁等7 個(gè)用水行為,通過調(diào)查問卷建立模型和參數(shù)率定,進(jìn)行用水行為分析,界定剛性、彈性和奢侈用水量,進(jìn)行層次化評價(jià)。
結(jié)果表明:
(1)河北省城鎮(zhèn)居民家庭生活用水中,占比最多的是洗澡用水,其次為洗衣用水,2016 年洗澡用水所占比重36%,洗衣18%,2020 年洗澡用水所占比重38%,洗衣22%,且大部分不合理用水來自于洗澡和洗衣,因此在城鎮(zhèn)家庭生活用水節(jié)水方面,應(yīng)以洗澡和洗衣為重點(diǎn)。
(2)2016 年人均剛性、彈性、奢侈3 個(gè)層次用水量分別占總?cè)司盟康?1%、33%、19%;2020 年人均剛性、彈性、奢侈用水量分別占總用水量的48%、33%、21%。對比2016 年和2020年人均剛性、彈性和奢侈用水量,說明隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展,城鎮(zhèn)居民生活水平提高,對生活品質(zhì)的要求提高,奢侈用水量增加。
(3)通過空間分析,2016年、2020年河北省城鎮(zhèn)居民用水總量最多的城市均為是石家莊市,其次均為保定市和邯鄲市。河北省經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)(石家莊市、保定市)的人均剛性用水量小于經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)(張家口市、承德市),人均彈性和奢侈用水量大于經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū),可見經(jīng)濟(jì)越發(fā)達(dá)地區(qū),人均剛性用水量越少,彈性和奢侈用水量越多。