在斯里兰卡住宅雨水的可用性和公众接受度外文翻译资料

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在斯里兰卡住宅雨水的可用性和公众接受度

摘 要

雨水是可替代城市供水的水源之一，特别是在供水不足的地区，如亚洲发展中城市。在这项研究中，我们考虑了位于斯里兰卡南部的加勒的雨水使用的可接受性和可用性(即数量)。我们通过问卷调查来检验每种最终用途的具体可接受性。调查结果显示，非接触和非摄入使用的可接受性，如户外，厕所，洗衣房的使用是高的。为了提高可接受性，我们提供了关于质量、数量和成本的信息。因此，雨水用于厕所、浴室和洗浴是可以接受的可以显著改善，特别是因为认为雨水不可接受的人往往会改变他们的态度。此外，我们使用概率模拟来估计雨水收集的可用性。最后，我们发现通过引入标准大小的水储水箱，90%的四口之家的厕所用水需求可通过雨水来满足。

关键词 雨水利用、公众可接受性、提供的信息、供求平衡

第一章 引言

目前，在全球许多地区，由于问题，仅靠自来水供应无法满足居民用水需求比如气候变化，人口快速增长，经济增长，供水设施不足(Kummu et al., 2016; Stavenhagen et al., 2018)。特别是在发展中国家供求之间的差距预计将扩大未来人 口将大幅增长。因此，对居民用水需求进行水资源管理除了供某些用途(如厕所、园艺、和洗衣服的用途)(Hurlimann, 2011;Imteaz et al.，2012)。替代水源包括再生水、脱盐水海水，重复使用的灰水，地下水和雨水。在特别是，灰水、地下水和雨水比再生水或脱盐水更容易被引入，因为前者可以在家庭层面收集和储存不需要高技术应用(Mohammed and Ghazali,2007)。此外，雨水可以被任何地区的任何家庭使用。此外，由于单个家庭收集雨水的优点是可以在强降雨期间抑制雨水径流(UNEP, 2009)，它不仅有助于补充自来水供应，而且作为一种水资源管理方法。尽管有这些优点，但目前仅在少数地区进行雨水收集和利用。对于替代水源的使用，其可接受性公众的支持是必不可少的。然而，早期的研究只集中于回收和淡化水，据我们所知，迄今为止还没有对雨水利用的可接受性进行研究。

Dolnicar et al. (2010)报道了知识供给是获得公众对替代水源利用的接受的关键。例如，关于再生水的利用，已经有很多报告失败的原因是居民的接受能力低(Mainali et al.， 2011)。另一方面，许多有过使用经验或获得过水质信息的人接受再生水利用(Gu et al.， 2015)，他们接受它的原因是诸如节约用水、降低成本和改善环境等优点(Friedler et al.， 2006)。通过解释治疗方法再生水和脱盐水的工艺及安全性，可提高研究人员的接受度。一些研究提到，年龄、收入和教育水平等人口特征会影响替代水源的可接受性(Gu et al.， 2015)，而另一些研究则没有发现这种影响(Friedler et al.， 2006)。因此，目前有关于人口特征对替代水源可接受性的影响的相互矛盾的证据。

使用替代水源的可接受性各不相同取决于家庭活动。据报道，园林绿化、消防、洗车、园艺、厕所等用途的接受能力往往较高，而洗衣服的目的也被发现是中到低的(Dolnicar et al., 2010, 2011; Friedler et al., 2006; Gu et al., 2015; Hurlimann, 2011; Hurlimann and McKay, 2007; Mainali et al., 2013; Pham et al., 2011)。此外，还强调了不同的水质指标在不同的替代用水应用(Hurlimann and McKay,2007)。例如，颜色是很重要的考虑使用其他来源洗布，价格是厕所用水的重要考虑因素(Hurlimann and McKay, 2007)。因此，我们不仅要询问每个活动的可接受度，还要根据活动提出质量指标。

不仅要有可接受性，而且要有足够的可用性雨水的数量很重要。雨水的收集是只有雨量充足才有可能;此外,可持续使用中，我们需要雨水储存，并建设一个储存系统是非常昂贵的(Campisano and Modica, 2012)。自成本与存储容量成正比，或与存储槽的容量成正比容量，重要的是估计出最优的储罐容量。因此，我们对最优储罐容量进行了估算满足实际降雨、集水面积、和最终使用消耗的数量，可以取代加勒地区的雨水。已经进行了许多研究蓄水池的容量需要稳定的雨水使用家庭水平(Aladenola and Adeboye, 2010; Ghisi and Mengotti de Oliveira, 2007; Silva and Ghisi, 2016; Takagi et al., 2018)。但是，家庭层面的估计方法并不适合于区域层面的估计，因为前者不能反映家庭之间的差异。然而，很少有研究考虑在区域级别上进行估算的合适方法(Takagi et al.， 2018)。

在这项研究中，我们调查了斯里兰卡南部的加勒地区雨水使用的可接受性和可用性，该地区是该国仅靠自来水供应无法满足居民用水需求的地区之一。由于加勒它位于一个湿润地带，记录了年平均降雨量2009年至2017年(世界天气在线)3824.5毫米，足够用于雨水收集的降雨可以得到保障(Sendanayake，2016)。目前，城市供水(即自来水供应)不足以满足居民需求，因为自来水水覆盖率仅为38.17%，平均供水时间每天17小时(全国给排水委员会)。平均人均耗水量130升/天(全国给排水委员会)，小于发达国家的平均值国家。尽管随着生活方式的现代化预计用水量会增加，相应的自来水供应是有限的。目前，自来水供应不足水是由地下水的使用来补偿的;然而，排放到地面的未经处理的废水威胁到地下水的可持续利用，因此，迫切需要考虑地下水的替代水源。雨水被认为是一种有效的替代水源;然而,只有有限数目的住户，例如i)有住户低收入和有限的可靠水源，ii)位于在高地和受污染的水道中，iii)仅能获得受严重污染的地下水，iv)其地下水供应已经枯竭，目前在斯里兰卡使用雨水(Sendanayake, 2016)。这是许多发展中国家的普遍情况，本研究的结果有望改善这种情况。

第二章 材料和方法

2.1 雨水使用的可接受性

2.1.1 概要

2017年6月至11月，以“雪球”为对象，对101户家庭进行了面对面问卷调查在加勒采样(城市的名字是希里姆布拉、希恩潘达拉、哈普加拉和卡巴拉纳;见图1)可接受的使用雨水为每个最终用途的住宅水(即室外、厕所、洗衣房、浴室、洗手间和厨房)使用)。随后，我们提供了关于雨水的信息，例如它的可用性，收获的成本和质量。最后，我们对雨水利用的可接受性进行了重新调查信息的提供影响了公众的接受度。我们使用IBMSPSS统计软件25,rtimes;64 3.4.3和Microsoft Office Excel 2013 来分析。

图1 调查区域的位置

2.1.2 问卷调查

表1描述了研究中使用的问卷。起初,我们测量了雨水利用的可接受性使用fivepoint规模从“1=不可接受”和“3=接受”“5=打算安装一个水箱”;可接受的理由;人口统计变量，比如家庭规模等等。在向受访者提供相关信息后，我们再次测量他们的可接受度水平，并检查哪些信息、人口统计变量以及对环境和用水效率的认识对可接受度的变化产生了影响。

表1 本研究使用的问卷列表

2.1.3 提供的信息

参与者被提供了六种关于水的信息质量、数量和成本，如图2所示。

i)水质

我们假设提供有关雨水质量的信息将有助于受访者了解雨水的特性并提高其可接受性。除了解释图2-(a)雨水收集的来源和机理外，我们还将雨水的质量与图2-(b)自来水和地下水的质量进行了比较。我们的解释包括水质量项目，如外观指数(色度和浊度)、卫生指数(大肠杆菌的存在)和舒适指数(金属决定洗衣效果)。虽然雨水质量本质上适用于几乎所有的最终用途活动(Domenech, 2011)，但污染发生在屋顶表面径流和储存过程中(世界卫生组织，2008)。因此，我们选择了这三个指标，它们是与地表径流和储存过程中的污染有关。

ii)水量

在调查区域，市政用水不能24小时供应。因此，我们强调了雨水的优点可全天使用(图2-(c))。此外，我们还根据降雨数据计算了雨水的可用性每户用水需求数据(方法见第3节)(图2-(d))。此外，我们还解释了雨水在整个室外厕所中所占比例的替代可能性，以及洗衣用途(图2-(e))。

iii)成本

如果人们使用雨水，市政供水的水费将会降低。另一方面，他们将被要求这样做支付建造雨水收集系统的费用(例如雨水池价值5万斯里兰卡卢比)。我们通过降低水价来计算雨水收集系统的回收期(图2-(f))。

图2 提供的信息的示例

2.2 雨水利用的供需平衡

2.2.1 概述

为了将雨水用于住宅用途，我们应考虑供需之间的平衡，该平衡可以通过降雨量，集水面积和水箱容量以及用户需求来确定。如前所述，我们检查了厕所的使用情况，因此接触和摄入的可能性低，并且提供信息后可接受性的改善是观测到的。在本研究中，我们使用了概率方法 Takagi et al. (2018)估算了可以分配给厕所使用的年降雨量。这种概率方法认为可利用雨水的数量取决于屋顶面积，雨水对厕所的需求，以及屋顶的分布面积和厕所消耗。随后，每年可用频率(即每年可能使用雨水的天数)是假定的概率。

2.2.2 参数的计算

i)厕所用水需求分配

2018年6月至10月，进行了一项较早的厕所用水调查在同一家庭中可接受性如何。一个叶轮式每户的水龙头上都安装了集成式流量计(DigiFlow 6710M)，用于测量厕所用水量。流仪表安装了2-3周，之后每天安装计算人均消耗量(L/人/天)。体积基于家庭规模的差异不显著(非参数检验:W=0.948, p=0.474;方差分析:F=1.844, p=0.079)。由于人均日厕所消费量被考虑在内遵循对数正态分布(Kormogorov-Smirnov的正态分布测试:D=0.069,p=0.200),两个关键参数,即平均水平价值(自然对数的值)=2.75 L /人/天和标准偏差(自然对数价值)=0.66 L /人/天,描述采用对数正态分布进行仿真。

ii)屋顶面积

我们从空中获得了被调查地区的照片测量了1414栋独立房屋的屋顶面积利用图像处理软件Image J.对屋顶进行区域处理200平方米或更小的被认为是一个家庭的屋顶的房子。作为柯尔莫戈罗夫-斯米尔诺夫试验的结果正态分布，这个分布不服从正态分布(D=0.062 ,p=0.000);因此，我们使用图3中直方图定义的分布进行仿真。类宽度为确定为20m²根据斯特奇斯的规则。

iii)降水

我们使用的是2009年1月的月降水量数据2018年10月为加勒市确定频率和降雨量(世界天气在线)。

iv)雨水储罐容量

容量为5立方米，这是在一个较早的斯里兰卡研究(Ariyananda, 2004)，发表于《可接受性》问卷调查。此外，我们还研究了2立方米的情况。此外，我们估计了油箱的容量适用于年降雨量为50%、90%及以下的地区100%。

v)家庭成员人数

家庭成员的人数被认为是在一定范围内从1点到5点。

图3 描述斯里兰卡加勒地区屋顶面积分布的柱状图

2.2.3 仿真模型

仿真流程(图4)和估计方程(式(1))采用问卷调查法进行了分析。基于早前的报道(JSWA, 2009)，屋顶径流系数C_f为假设为0.9。在模拟中，存储容量为设置雨水池初始值为0，其效果为显著的;因此，第一年的可用频率是结果摘要中省略了。根据Takagi et al., (2018)，利用Oracle Crystal Ball 11.1.2.3.500对厕所需求和屋顶面积分布进行了随机数gen法蒙特卡罗模拟(10000次试验)。

C:雨水对公共供水需求的覆盖率利用率(%)，t:时间，Pt:可能的雨水利用体积(m3)， WD:家庭厕所用水需求(m3/家庭/d:期限(个月)。

图4 模拟水流计算可能的雨水使用量

第三章 结果

3.1 雨水使用的可接受性

3.1.1 每种最终用途的可接受性

在101名受访者中，有99人回应了第一项调查。图5描述了每个最终用途的雨水使用的可接受性。回答3-5的参与者可以被认为接受了雨水的使用。户外使用的可接受度最高，其次是厕所、洗衣房、盥洗室、浴室和厨房，可接受度依次递减。特别地，72% ~ 95%的受访者表示，他们对户外、厕所和洗衣房使用的接受度超过3，而大多数受访者对洗澡、洗涤和厨房使用的接受度为1(不接受)(63% ~ 83%)。人体接触或摄入的可能性越低，可接受程度越高。

图6描述了可接受或不可接受的原因是最终用途。在所有最终用途方面，对于回答“3”的受访者而言节省费用是主要原因。选择“4”或“5”的参与者表示对雨水使用的积极接受是他们对环境保护的回应。另一方面

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