高校作为我国城市用水大户之一, 其节水水平制约着我国城市节水的发展进程^[1,2]。在高校日常用水管理中实行用水定额管理, 是提高高校水资源管理水平, 推进节水管理的重要手段^[3]。当下, 针对我国东北地区不同规模城市的高校实际用水情况和用水变化规律缺乏系统调查及分析比较, 因此不能反映当前我国东北地区不同规模城市的高校实际用水状况、存在的问题及节水潜力的大小。为此选择东北地区大型、中型及小型3个不同规模的代表性城市开展高校用水现状调研, 分析和总结不同规模城市中高校的用水变化规律, 明确我国东北地区高校实际用水及节水情况, 为东北地区高校的用水管理和供水节能提供可靠的依据。

　　 按人口规模划分大型、中型、小型不同规模城市。大型城市:城市人口在100万以上;中型城市:城市人口在50～100万;小型城市:城市人口低于50万^[4,5]。在东北地区选取3个不同规模的代表性城市, 分别为哈尔滨市 (大型城市) 、绥化市 (中型城市) 、宁安市 (小型城市) 。在各城市分别选取某一普通全日制高校进行调研。为方便论述, 现命名选取的哈尔滨市高校为高校A, 绥化市高校为高校B, 宁安市高校为高校C。

　　 高校A学校占地面积约125 hm², 其中建筑面积约为103 hm², 现有教工和学生在册人数为31 284人。高校A供水形式主要为市政直供。高校B占地面积约41 hm², 其中建筑面积约21 hm², 现有教工和学生在册人数近10 000人。高校B供水形式主要为二次加压供水。高校C占地面积约为9 hm², 在校学生约2 678人。高校C供水形式主要为使用自备井。

　　 各高校用水量数据主要通过高校提供的用水量月报表 (包括近5年每月用水数据) 和用水现场实地调研的方式进行。实地调研是通过观测水表进行读数及统计数据或在供水管外侧安装超声波流量计获取用水量。并通过实地走访问卷调查的形式了解各高校用水人数、用水时间、用水器具及用水管理等信息。

　　 高校年用水总量采用12个月月用水量累加的方法计算。历年人均日用水量计算方法为每一年用水总量除以全年总天数再除以全校总人数;四季人均日用水量计算方法为每一个季度的用水总量除以该季度的总天数再除以全校总人数。其中高校A设置了校园能耗计量监测管理系统, 可对校内各类建筑的用水、用电等实时监测。这为高校A的用水情况调研提供了极大的便利条件。高校B和高校C虽然没有设置能耗计量监测系统, 但校内各类建筑物均有单独水表, 由学校后勤保障处的工作人员负责记录。

　　 由表1典型高校的用水量年际变化可以看出, 虽然近年来学校办学规模逐渐扩大, 招生人数逐年提高, 但是高校年用水量并未随之上升, 相反还呈缓慢下降趋势, 说明各高校普遍开展了节水措施。其中高校A年用水量变化曲线下降幅度最大, 由2012年的232.9万m³下降至2016年的164.37万m³, 下降了29%。高校B年用水量较高校A下降幅度小, 由2012年的167.82万m³下降至2016年的159万m³, 下降了5%。而高校C年用水量下降幅度最小, 历年年用水量变化不大 (年用水量基本保持在77万m³左右) 。这表明规模较大的城市中的高校更加重视校园节水工作, 节水工作成效较高, 效果明显。这是因为规模较大的城市中的高校对节水相关设施投入较大, 节水设施及用水管理制度相对完善。例如高校A大规模应用节水器具, 如节水型水龙头、节水型淋浴器、便器及冲洗设备等;同时重视节水工程的建设, 在校区改造时考虑了中水回用系统和雨水利用系统的建设。此外, 高校A还建立了完备的节水制度, 如学生使用热水采取定额制度, 洗澡刷卡, 按流量计费等。并且通过教育宣传等不断增强学生节水观念, 从而使得高校A节水工作卓有成效。

　　 而对于中小型城市的高校, 如高校B和高校C, 其节水率相比高校A低, 需要进一步深入推进节水工作的进行, 增加对节水工程和设施的投入, 继续提高在校学生的节水意识。总之, 东北地区中小型城市的高校节水潜力较大, 今后东北地区高校节水工作应重点针对中小型城市的高校展开。

　　 如图1所示, 3所高校月用水量存在一个高峰期和两个低谷期, 高峰期为6月下旬～7月下旬, 两个用水低谷期分别为2月中旬～3月中旬以及8月中旬～9月中旬。高校A平均月用水量为13.7万m³ (见图2) , 高峰期 (6下旬～7月下旬) 用水量为17.3万m³;高校B平均月用水量为12.3万m³ (见图2) , 高峰期用水量为16.8万m³;高校C平均月用水量为6.4万m³ (见图2) , 高峰期用水量为10.2万m³。这段时间出现用水高峰是因为气温较高, 用于洗漱和淋浴的用水量较高。

　　 而两个低谷期 (2月中旬～3月中旬1个月期间和8月中旬～9月中旬1个月期间) , 高校A用水量分别只有8.1万m³和8.7万m³;高校B低谷期用水量分别为8.7万m³和9.1万m³, 高校C低谷期用水量分别为3.8万m³和4.1万m³。这段时期恰好是寒暑假时期, 大部分学生放假离校, 导致高校用水量明显降低。两个低谷期高校B用水量较高校A分别高出7%和5%。虽然高校B校园规模及人数明显低于高校A, 但两个低谷期高校B用水量反而高于高校A, 这可能由于高校B实行寒暑假不封本科学生公寓楼的管理政策, 寒暑假期间留校的学生人数较多。以上结果说明在校学生用水量主导学校用水总量, 因此加强对学生用水的管理及提高学生节水意识是高校节水工作的重要内容。

　　 由表2可看出, 近5年以来, 3所高校历年人均日用水量逐年降低, 高校A全年人均用水量由2012年的204 L/ (人·d) 降到2016年的143 L/ (人·d) , 其中2012～2014年3年人均日用水量下降幅度较大, 说明这3年高校A积极开展节水工作, 并且取得了显著成效。而2015年和2016年人均用水量下降幅度较小, 人均日用水量趋于平稳, 说明高校A节水工程建设、节水措施实行及节水管理制度等已落实到位, 使该校人均日用水量稳定在较低水平。高校B及高校C近年人均日用水量呈缓慢降低的趋势, 人均日用水量下降幅度明显小于高校A。并且高校B和高校C历年人均日用水量显著高于高校A, 其节水潜力较大。

　　 图3中3个高校的四季人均日用水量比较表明, 夏季人均日用水量明显高于其他3个季节。由图3可看出, 3所高校春季、秋季和冬季的人均用水量用水量相差无几, 高校A在131 L/ (人·d) 左右, 高校B和高校C分别在266 L/ (人·d) 和410 L/ (人·d) 左右。而夏季3所高校人均日用水量较其他三季高40%左右。夏季天气炎热, 用于清洗工作及淋浴的用水量增加。但是夏季高校A的人均日用水量低于高校B和高校C, 再次证明高校A节水力度大, 在夏季各高校学生人均用水量普遍大幅增加时, 高校A人均日用水量处于较低水平。以上结果表明, 中小型城市的高校人均日用水量显著高于大型城市高校, 中小型城市高校在节水器具、节水工程及节水管理制度建设方面存在相当大的潜力。大型城市的高校由于节水工作卓有成效, 在夏季中小型城市高校人均用水量大幅增加时, 其人均日用水量低于中小型城市高校。

　　 统计了3所高校2016年用水最高日的人均时用水量, 高校A 2016年用水最高日是8月3日, 最高日人均用水量为229 L/ (人·d) 。高校B 2016年用水最高日是7月27日, 最高日人均用水量为368 L/ (人·d) 。高校C 2016年用水最高日是7月21日, 最高日人均用水量为456 L/ (人·d) 。日人均小时用水量变化曲线如图4所示。

　　 由图4可以看出:3所高校人均时用水量变化曲线均有2个高峰时段。高校A的2个时用水量高峰期分别为早上7:00～9:00和晚上19:00～22:30, 期间人均时用水量分别为16 L/ (人·h) 和21 L/ (人·h) 。而1:00～5:00用水量非常低, 人均时用水量小于为2 L/ (人·h) 。11:00～19:00期间用水比较均匀, 人均时用水量在6～9 L/ (人·h) 。高校B 2个时用水量高峰期分别为早上7:00～10:00和晚上19:00～23:30, 期间时用水量分别为22 L/ (人·h) 和26 L/ (人·h) 。1:00～4:00是用水量最低的时段, 人均时用水量在2～3 L/ (人·h) 。10:00～18:00期间用水比较均匀, 人均时用水量在15～17 L/ (人·h) 。高校C 2个时用水量高峰期同样分别为早上7:00～10:00和晚上19:00～23:30, 期间人均时用水量分别为26 L/ (人·h) 和32 L/ (人·h) 。而1:00～4:00用水量很低, 在3～5 L/ (人·h) 。12:00～18:00期间用水比较均匀, 人均时用水量在17～20 L/ (人·h) 。

　　 通过对比发现, 高校A的2个用水高峰期持续时间较高校B和C短, 是因为高校A限时提供早餐, 并且对于本科生晚上10:30学生公寓自动断电, 因此高校A早晚用水时间比较集中。而高校B和高校C则无该方面的要求, 早晚用水高峰持续时间相对较长, 尤其是晚高峰时段。并且早晚高峰时段用水量很大, 接近全天用水量的2/3。所以对于东北地区中小城市的高校, 应对早晚高峰期用水加大管理力度。

　　 分析2016年高校A、高校B和高校C不同类型建筑用水量, 见图5。由图5可知, 高校各类建筑用水中, 学生公寓用水量最大, 在高校用水总量中占比为30%～50%。尤其是在中小型城市高校中, 学生宿舍用水量在校园用水总量中占比高达52%。说明高校各类建筑中, 学生公寓的节水空间最大, 做好学生公寓节水工作将会有效推进校园整体节水进程。另外3个用水量较大的建筑分别为实验楼、餐厅和浴室 (高校C规模较小, 且以文科专业为主, 学校未建设实验楼) 。三者用水之和占校园用水总量的40%左右。高校C浴室用水量明显高于其他两个高校, 这可能是因为高校C浴室未使用节水器具或节水管理不够完善。其浴室用水方面存在较大的节水潜力。综上所述, 针对学生公寓、实验楼、餐厅和浴室这4类建筑深入开展节水工作, 完善节水管理制度, 将会全面高效地推进校园节水建设工程。

　　 其他用水主要指的是校园绿化等景观用水, 该部分用水占比也较高, 在15%～20%。高校C该部分用水占比较小, 为10%左右, 高校C占地面积较小, 绿化面积更小。该部分用水节水潜力较大的是大型和中型城市中的高校, 可通过中水回用及雨水利用技术来减少灌溉用水量或采用节水型灌溉方式降低该部分用水量。

　　 近年来东北地区高校历年用水量进本呈下降趋势, 其中大型城市的高校下降幅度较大, 节水工作进行得较深入。但是中小型城市的高校还有很大的节水潜力, 需要进一步推进节水工作的进行, 今后东北地区高校用水节水工作应重点针对中小型城市的高校展开。

　　 考察分析各高校月用水量发现, 东北地区各高校年内6月中旬～7月中旬用水量最大, 2月中旬～3月中旬与8月中旬～9月中旬为全年用水量最低的时段。因此对东北地区高校在6～8月应加大高校节水力度, 控制校园用水浪费现象。东北地区中小城市的高校早晚高峰时段用水量很大, 接近全天用水量的2/3, 所以对于东北地区中小城市的高校, 应对早晚高峰期用水加大管理力度。

　　 在各高校中学生公寓、实验楼、餐厅及浴室用水占高校用水总量70%以上, 因此高校节水建设需要从学生公寓、淋浴间、试验办公楼和餐厅用水四方面开展节水管理及改造等。对于大中型城市的高校, 绿化等用水也有一定的节水潜力。