江苏省民用机场节水现状研究

沈 恬，韩 冲，马丁山，许明芳，孙奥男

(1.南京市供水节水指导中心，江苏 南京 210004；2.南京德华圣世纪实业有限公司，江苏 南京 211199)

1 研究背景

为贯彻落实党的十九大精神，江苏省始终坚持“节水优先”方针，大力推动全社会节水。机场作为城市交通门户之一，是理想的节水示范场所。2020年，民航局提出建设“平安、绿色、智慧、人文”的四型机场，2021年底，中国民用机场协会发布《四型机场绿色性能评价规范》，从“资源节约、健康舒适、低碳减排、环境友好、运行高效”5大绿色性能角度，提出了绿色机场发展的定性和定量指标体系。江苏省现有9家民用机场，机场密度仅次于上海、北京和海南，各机场建设年代、规模存在差异，需要在掌握当前用水现状的基础上，因地制宜、精准施策，从管理、技术多方面入手，提升机场节水水平。

2 国内外机场先进经验

近年来，国内外机场采用各类节水措施及节水技术，取得了较为显著的节水成效。

2.1 实施用水监控

悉尼机场、曼彻斯特机场使用了泄漏检测程序和用水单元水量实时监测系统，确保漏水及时修复；伦敦希思罗机场使用监测系统，监控日常用水情况、定期检查漏损；巴黎戴高乐机场持续对饮用水管网的水量、水质和管网泄漏进行监测，出现问题自动报警[1]。

2.2 采用节水型卫生洁具

亚特兰大机场更换了2000个卫生洁具，马桶冲水量从6.05L/次减少到为4.84L/次，小便器从3.8L/次减少到为1.9L/次；法兰克福机场通过安装无水小便斗，每年节水4200m3；巴西累西腓机场卫生间洁具采用真空技术，冲洗仅耗水1.2L/次[1]。

2.3 开展非常规水资源利用

(1)雨水：法兰克福机场雨水处理设施总容量达10万m3，处理后供绿化、冲厕及景观使用；巴黎奥利机场将处理后的雨水用于机场空调、供暖系统和部分消防系统补水，年节水7万m3；亚特兰大机场、成田机场、布鲁塞尔机场、曼彻斯特机场也实施了雨水回收利用，用途包括：绿化灌溉、冷却塔补水、冲厕、道路清扫、消防培训等[1]。国内机场中，北京大兴、上海虹桥、西安咸阳等机场结合海绵城市理念，建设了雨水收集、调蓄、回用设施，兼顾防涝和节水；杭州萧山、成都天府等机场也建设了屋面雨水收集设施。

(2)再生水：迪拜机场建有污水处理厂及油水分离系统，工程车辆清洗、建设工程及部分灌溉使用再生水，车辆清洁后的污水重新进入污水处理厂；罗马菲乌米奇诺机场将卫生设施、厨房和餐厅的污水处理后，用于景观灌溉、空调冷却塔补水和消防补水；成田机场将航站楼餐厅废水处理后用于冲厕[1]。香港机场航站楼厨房、洗手池、航空食品生产及飞机清洁产生的废水收集处理后，能完全满足机场景观绿化用水需求[2]。昆明长水机场再生水系统规划中，优先采用市政再生水，并将机场收集的雨水作为再生水系统的补充水源[3]。

海水：香港机场航站楼洗手间采用海水冲厕，多幢主要建筑物的空调系统也使用海水制冷，年节约水费50万美元[2]。

2.4 其他节水措施

(1)景观管理：亚特兰大机场绿化主要选择耐旱植物，其生长速度慢、不吸引鸟类或其他动物[1]。

(2)空调节水改造：亚特兰大机场使用电驱动的冷水机组取代蒸汽驱动的制冷机，减少了蒸汽锅炉用水量[1]。

(3)飞机干洗技术：2019年香港机场管理局批准在香港机场维修停机坪进行飞机干洗，相比传统“水洗”方法，飞机干洗技术可减少90%用水量，并减少化学废水排放[2]。

3 机场用水现状

3.1 机场用水量分析

2022年，受江苏省水利厅委托，南京市供水节水指导中心对江苏省民用机场用水节水情况开展调研，江苏省9家民用机场2019—2021年旅客吞吐量与总用水量变化如图1所示。其中连云港花果山机场2021年12月通航，数据时间范围为2021年12月—2022年5月。

图1 江苏省民用机场2019—2021年旅客吞吐量与总用水量

2019年，省内旅客吞吐量最高的禄口机场(3058万人次)总用水量为208万m3，最低的盐城南洋机场(209万人次)总用水量为4万m3，用水规模差异较大。受当地疫情影响，2019—2021年，南京禄口、扬州泰州机场的旅客吞吐量逐年下降，其他机场2021年旅客吞吐量较2020年有所回升。南京禄口、苏南硕放、徐州观音、南通兴东机场的总用水量和旅客吞吐量变化趋势一致。盐城南洋机场2020年开展酒店基建、跑道整修，2021年水量包含酒店和部队用水，水量增长明显。

3.2 机场用水结构分析

江苏省9家民用机场，都存在驻场转供单位用水的情况，各机场均设有公安局、边防检查站、海关等国家执法部门，部分机场还设有航空公司基地、宾馆、航空食品生产企业。总体上看，等级越高的机场，转供单位类型越多，见表1。

表1 各机场转供单位情况统计表

回收的调查数据中，南京禄口机场、苏南硕放机场、常州奔牛机场和扬州泰州机场的用水结构数据较为详细，2019年4家机场均为正常运营状态，用水结构如图2所示，图中标注数字为航站楼用水量占机场总用水量的比例。4家机场用水结构差异较大，南京禄口机场用水占比较高的有：航空公司基地(28%)、航站楼(13%)、航空食品生产(8%)、宾馆(4%)。其他用水(43%)中包含了冷却塔、内部办公食堂住宿用水及其他外供水。禄口机场2019年水平衡测试数据显示，禄口机场转供单位用水约占总用水量的60%，机场冷却塔用水占比7%、内部办公、食堂、住宿用水占比合计约11%。苏南硕放机场驻地部队用水单独计量，机场用水中，航站楼(73%)用水占比最高，转供单位中，边防检查(11%)、航空公司基地(11%)、航空食品生产(4%)用水占比较高。常州奔牛机场转供单位类别最多，用水占比较高的有：驻地部队(16%)、航站楼(16%)、航空公司基地(4%)、航空食品生产(3%)。扬州泰州机场规模最小，无航空公司基地，航站楼用水占比30%、货运区用水占比5%，航空食品生产、公安、消防、宾馆用水占比均为2%左右。

图2 2019年4家机场用水结构

3.3 机场用水单耗分析

由于各机场用水结构的差异，综合用水单耗不能直观反映机场的节水水平。机场运营服务用水主要包括：机场飞行区、航站区、货运区、机务维修区、供冷供暖设施、绿化及内部办公、食堂、宿舍用水。本次调查中，有6家机场填写的外供及附属设施用水量较为详细，将总用水量减去外供、附属设施用水量，测算单耗，与运营服务用水定额比较，如图3所示。2019年，6家机场用水单耗均低于省定额先进值。2020—2021年，受疫情影响，机场旅客吞吐量下降，清洁消毒用水增加，除南通兴东机场、连云港花果山机场外，其余机场用水单耗均有升高。其中扬州泰州和盐城南洋机场规模较小，受影响更为明显，2021年运营服务用水单耗超过省定额通用值，其余机场均小于省定额通用值。

图3 2019—2021年机场运营服务用水单耗

3.4 机场用水影响因素分析

随着疫情期间机场客流量的减少，用水单耗有明显增加。通过与多家机场座谈，结合南京禄口机场2019、2022年水平衡测试数据分析，旅客吞吐量下降后，与旅客直接相关的航站楼用水量有所下降，但机场基础设施仍正常运行，冷却塔、航站楼保洁、机场及驻场单位人员办公用水、绿化用水等并无明显下降，机场节水管理人员认为，基础设施用水主要与机场规模相关。

3.4.1总用水量回归分析

由于运营服务用水样本较少，对2019—2021年各机场总用水量、航站楼用水量、起降架次、旅客吞吐量及机场各类规模参数(建筑面积、航站区面积、办公人数等)进行相关性分析。25个样本的分析结果显示，机场总用水量与航站楼用水(相关系数0.749)、起降架次(相关系数0.977)、旅客吞吐量(相关系数0.960)、机场建筑面积(相关系数0.954)呈显著正相关，相关关系非常紧密。可见，除旅客吞吐量之外，机场规模也是影响机场用水量的主要因素。

旅客吞吐量是现行定额的核算单位，与起降架次也呈显著正相关。建筑面积与总用水量、起降架次、旅客吞吐量、办公人数之间均呈显著正相关，相关关系非常紧密，因此选用建筑面积作为衡量机场规模的参数。

根据相关性分析的结论，对机场总用水量、旅客吞吐量、建筑面积之间的数学关系进行建模。

(1)线性拟合

首先确定总用水量与其余2个参数之间是否为线性关系。分别绘制机场总用水量和旅客吞吐量、建筑面积的散点图并进行线性拟合。结果显示旅客吞吐量、建筑面积与机场总用水量均呈线性关系，R2(R表示拟合优度，越接近1拟合程度越高)分别为0.922、0.911。

(2)线性回归

当旅客吞吐量与建筑面积都为0时，机场用水量应当为0，因此回归模型不设常量。以旅客吞吐量、建筑面积作为自变量，使用SPSS对机场总用水量进行线性回归分析，得到线性回归方程如下：

V=477.73×P+0.85×S

(1)

式中，V—机场总用水量，m3；P—旅客吞吐量，万人次；S—建筑面积，m2。

模型拟合程度：线性回归多重相关系数R=0.977，调整后的R2=0.95，即自变量可以解释95%的因变量变异，提示自变量对因变量的影响非常大。ANOVA显著性<0.001，即因变量和自变量之间存在线性相关。综上所述，回归模型具有统计学意义，且拟合程度高。

模型解读：当机场正常开放运行却无旅客进出时，将机场建筑面积乘以0.85m3/m2即为基础用水量，旅客吞吐量每增加1人次，用水量约增加47.8L。

模型应用：现行定额是根据省内机场(含连云港白塔埠机场，不含连云港花果山机场)2018、2019年用水情况测算制定的。针对疫情期间旅客吞吐量骤降，而机场基本运营用水减少有限的客观情况，可参考公式(1)对机场节水水平进行整体评价。省内新建、扩建机场也可参考该公式，合理设定节水目标。

3.4.2货运用水影响因素分析

机场货运区主要用水包括场地保洁用水及员工办公生活用水，疫情对各机场货运吞吐量的影响不大。本次调查共获取2019—2021年各机场货运区用水量样本16个。货运区用水量、货运区面积、货运起降架次、货运吞吐量之间的相关性分析结果显示：货运区用水量与货运区面积(相关系数0.716)、货运起降架次(相关系数0.711)呈显著正相关，相关关系非常紧密。

4 机场节水现状

根据各机场反馈的《民用机场用水情况调查表》及调研座谈，对各机场设施设备与管理情况进行统计，见表2。

表2 机场节水管理与节水技术应用情况

省内各民用机场均有完善的节水管理组织架构，配备专职节水管理人员，用水台账及抄表记录齐全，管网图和计量网络图等基础资料完善。南京禄口机场和徐州观音机场2022年已完成水平衡测试工作，扬州泰州机场正在开展水平衡测试，常州机场计划2023年开展测试。

节水器具与技术方面，省内机场节水器具覆盖率均已达到100%；南京禄口机场、苏南硕放机场和南通兴东机场已建设了节水监控平台，常州奔牛机场2022年开展智能水表更换，监控平台正在建设中。此外，苏南硕放机场采用合同能源管理方式开展中央空调系统能源托管，将中央空调升级为地源热泵系统；常州奔牛机场投资1500万元建设了地源热泵空调系统。地源热泵利用土壤作为低温热源，节水节能效益显著。

机场占地面积广，用水区域相对封闭，绿化、冲洗道路等杂用水需求大，具备较大的非常规水资源利用潜力。省内机场非常规水资源来源主要是地面、屋面雨水及机场污水站处理达标的中水，用途包括景观补水、绿化灌溉、道路浇洒、洗车、冲厕等。由于非常规水资源处理设施运行维护成本高、洗车等潜在用户对非常规水源接受程度低，部分机场处理设施运行效率不高。在这方面，禄口机场率先与高校展开合作，探索技术转化，有效降低了污水处理成本。

5 机场节水建议

通过对省内机场的调研分析，结合国内外机场先进经验、现有行业标准以及城市生活节水(产品)技术体系[4]，建议从以下几个方面进一步挖掘机场节水潜力。

(1)加强漏损控制与计量管理

除连云港花果山机场外，省内机场通航时间均已超过20年，管网如发生泄漏不仅造成水资源浪费，还会引起地面沉降等次生灾害；此外，机场用水终端损漏也需及时处理。机场应落实日常检修维护制度，定期开展水平衡测试，分析挖掘节水潜力。

省内外机场节水经验表明，建设节水监控平台可及时发现处置用水异常。建议尽快普及，已建成平台的机场，可逐步提高远传水表计量率，将管网漏损率控制在5%以内[5]，并结合管理需求，开发远程关阀、转供单位水量提醒、内部用水定额考核等功能，加大对驻场专供单位的节水管理力度。

(2)探索节水器具和技术应用

常规的节水型器具在省内机场应用已较为广泛，建议今后更换器具时，优先选用水效等级1级的产品[5]。机场多采用水冷式中央空调，提高水冷中央空调浓缩倍数[6]、采用再生水或更高效的热交换源，均能有效减少空调用水。节水灌溉方面，省内机场还需提高喷灌、滴灌等节水灌溉方式浇灌的绿化面积占比，可采用湿度传感器等技术精细化控制[5]。有条件的机场可结合《国家成熟适用节水技术推广目录》及国内外先进机场经验，开展纳米无水洁具、真空负压洁具、飞机干洗等新产品新技术的试点应用。

(3)拓展非常规水资源利用

非常规水资源的利用有助于节水减排、降低汛期排水压力，是绿色机场建设的核心要求之一。还未开展非常规水资源利用的机场应结合机场扩建和改造计划，尽快建设雨水收集回用设施、污水处理回用设施或引入市政中水；已建设的机场应积极探索，继续拓展非常规水资源来源与应用范围，降低处理回用成本，逐步提高非常规水资源在景观、绿化、洗车、冲厕等用途替代率[7]。

(4)加强节水宣传

江苏省内机场均为国际机场，接触的旅客面广量大，机场应充分利用外宣窗口开展节水宣传。制定节水宣传工作计划，与“世界水日”、“中国水周”等专题宣传形成互动；在机场候机楼、餐厅、卫生间等主要用水场所张贴节水标识，在候机大厅显示屏、餐厅等公共宣传区播放节水宣传片，在各类媒体和网络平台宣传机场的节水措施和成效，提升旅客、员工节水参与度，营造全民节水、惜水、亲水的良好氛围。

6 结语

江苏省民用机场用水结构差异较大，高等级机场转供单位类型多、用水情况更为复杂。目前省内机场的节水管理基础工作较为扎实，在漏损控制与计量管理、节水技术应用、非常规水资源利用及节水宣传方面还有一定潜力可以挖掘。本文建立的机场总用水量、机场规模与旅客吞吐量之间的定量关系模型，可用于省内机场节水评价、新建扩建机场节水目标设定。随着四型机场建设理念的深入，相关研究及定额修订工作还需要不断跟进，确保机场持续发挥节水示范引领作用。