城市给排水系统是现代社会正常运转的基础,是城市的生命线,也是能源消耗的主要组成部分。本文通过调查能耗现状、评估能耗水平、分析能耗影响因素、模拟计算情景能耗和探讨节能潜力,对城市给排水系统的水-能关系进行了较为系统和深入的研究,主要工作和成果如下:通过大量国内外资料的整理和分析,将系统分为取水、制水、配水、污水收集、污水处理、雨洪管理、生活热水和供暖制冷等8个环节,得出系统各环节的单位能耗现状。分别为:0.1～2Kwh/m3、0.1～0.5Kwh/m3、0.05～1.0Kwh/m3、0.05～0.2Kwh/m3、0.25～1.5 Kwh/m3、0.25～3.4 Kwh/m3、46-52 Kwh/m3和 2～20 Kwh/m2。通过文献调查和专家咨询,对各环节能耗的影响因素进行识别,并进一步利用SPSS相关性分析等方法确定了主要影响因素:取水环节为水源类型和取水方式;制水环节为水厂规模、出水水质和水源构成;配水环节为配水量、管网平均压力和管网漏损率;污水收集环节为管网管理水平和泵站布置方案;污水处理环节为污水厂规模和污水进出水水质;雨洪管理环节为工程类型和雨水用途;生活热水环节为热源类型和供热模式;供暖制冷环节为能源类型和系统模式。在此基础上,利用能源强度E建立了各环节的能耗计算模型:Q=∑inEi*Vi。以某典型居住小区及其相关的城市给排水系统为评估对象,结合能耗主要影响因素分别设计了单一环节和整个系统的典型情景,应用能耗计算模型,对不同用水情景的能耗水平进行了评估。各环节在不同情景下的能耗水平具有显著差异;系统情景下相关环节的能耗互相影响。这些结果表明情景模拟分析法可应用于指导城市给排水系统的能耗评估和节能降耗设计。对系统主要环节的节能潜力进行了初步探讨,针对耗能较高并且具有较大节能潜力的供暖制冷环节,提出了利用市政供水作为冷热源的“分散式供水源热泵”技术,并初步分析了该技术在给排水系统中应用的可行性。水-能一体化是未来城市可持续发展的必要条件,本研究开展的城市给排水系统的能耗调查评估和节能潜力探讨,为水-能耦合系统的深入研究提供了基础资料和方法指引。