黑龍江省非常規水資源利用的思考

徐文彬，向 麗

(黑龍江省江川農場水務局，黑龍江 樺川154302)

0 前 言

非常規水資源是指有別于傳統意義的地表水、地下水水源。非常規水資源利用主要包括雨洪利用、中水回用、礦坑水利用、海水和苦咸水利用等方面［1－2］。

在全球傳統水資源匱乏的背景下，非常規水利用狀況已成為一個地區水資源開發利用先進水平的重要標志，非常規水資源利用成為解決地區缺水問題的重要手段。

1 黑龍江省水資源現狀

黑龍江省有黑龍江、松花江、烏蘇里江和綏芬河4大水系。全省流域面積在50 km2以上的河流有1 918條，全省多年平均地表水資源量為686.0 億m3，多年平均地下水資源量為297.44 億m3，扣除兩者之間重復計算量173.14 億m3，全省多年平均水資源量為810.3 億m3，人均水量2 160 m3，均低于全國平均水平。目前黑龍江省水資源存在以下5個特點或問題:水資源時空分布不均勻、水體污染問題嚴重、供需矛盾顯著、水資源利用率低，浪費較為嚴重和水資源管理水平有待提高。

1.1 水資源時空分布不均勻

年內降水集中，6月—9月降水量約60% ～80%。年際間常出現連豐、連枯、豐枯交替趨勢。空間上，山丘區耕地占全省面積的20%，但占據了74.5%的地表水資源;剩余80%的平原區耕地僅占25.5%的地表水資源。

1.2 水體污染問題嚴重

各種生活污水及工業廢水等點源污染和生活污水，農業面源污染的排放逐年增加，多數河段水質超標，有些嚴重污染河段完全喪失使用功能，或者影響正常供水，造成水質型缺水［3－4］。

1.3 供需矛盾顯著

如上文所示，黑龍江省人均水資源低于全國平均水平。隨著經濟發展和人口增加，水需求總量將持續上升，水資源供需矛盾日益凸顯。

1.4 水資源利用率低，浪費較為嚴重

農業灌溉用水輸送過程損耗較大，工業用水重復利用率較低，同時水資源浪費現象較為嚴重，缺乏相應法律法規，居民節水意識薄弱［5］。

1.5 水資源管理水平有待提高

水資源管理體制有待進一步優化，“一龍治水、多龍管水、政出多門”等情況依然存在，嚴重影響了水資源的優化配置和統一管理。

2 國內外非常規水資源利用

國內外非常規水資源利用包括:國外非常規水資源利用和國內非常規水資源利用。

2.1 國外非常規水資源利用

歐美發達國家于20 世紀60年代已經開始雨洪資源利用，雨水資源化技術及程度較高、主要包括雨水資源化技術、制定雨水資源化相關法律法規等措施，形成并完善城市雨水資源化。

最為典型的是屋頂蓄水系統和由入滲池、井、草地、透水地面等組成的徑流回收灌溉系統，收集雨水可用于洗車、沖廁、澆灑庭院、洗衣和地下水回灌等生產生活用水［6］。

污水已開辟為城市的第二水源。日本是城市中水利用技術的起源地，于20 世紀80年代就已建設中水道系統，用于生活用水或城市景觀、消防用水，效果顯著。目前，日本新建公共建筑物均設置了中水道。

美國《水法》中規定，若無污水回用的可行性研究報告，不能申請聯邦城市污水治理項目補助。

目前世界海水淡化量約為5 000 萬m3/d。其中，中東地區占55%，美國占15%，歐洲占9%，亞洲占8%，全世界海水冷卻水量超過7 000 億m3。如日本工業冷卻水總用量的60% 為海水，每年高達3 000 億m3;美國大約25%的工業冷卻用水直接取自海水，年用量約1 000 億m3。

2.2 國內非常規水資源利用

為解決西北干旱半干旱地區的缺水問題，我國于20 世紀80年代開始實施雨水利用工程，包括甘肅“121”工程、寧夏回族自治區的水窖節灌工程等，雨水集蓄利用形成區域規模。

我國城市污水處理與利用的研究起步于1958年國家科研課題，60年代關注污水灌溉研究;20 世紀70年代開展了以污水回用為目標的城市污水深度處理研究;80年代，由于城市水資源匱乏加劇，相繼開展了污水回用工程，在公共建筑建設污水回用裝置，取得了一定的成果。

不可忽視的是我國存在污水處理設施、配套管網的不足以及公眾對中水認識的偏見等，給中水開發利用造成了極大的困難。

目前中國海水淡化產水量低于20 萬m3/d，不到世界總量的3‰。我國海水冷卻水年用量僅約330 億m3，遠低于發達國家。據統計，我國煤礦每年排水總量達38 億m3，但利用率低于30%。礦坑水仍被當作水害加以防治，導致大量礦井水白白地流失，不僅造成了水資源浪費，也嚴重污染自然環境。礦坑水資源化利用，是解決礦區水資源緊張的必要途徑。

3 黑龍江省非常規水資源利用思考

黑龍江省非常規水資源利用思考的內容有:城市雨洪利用、農業非常規水資源利用、中水回用和管理制度。

3.1 城市雨洪利用

城市雨洪利用是指通過利用屋頂、街道、市政管網和綠地等攔蓄、儲存、利用城市降水資源，具有節水、保護水資源，緩解城市水土流失和內澇，減少水體污染，改善城市生態與環境，兼具經濟效益、社會效益和環境生態效益［7－8］。

哈爾濱是全國十大缺水城市之一，居民水資源占有量僅為世界人均水平的12.5%，為全國人均水平的50%。哈市年降水量在400 ～600 mm，一年中降水主要集中在6月—9月，占全年降水量的70%以上。哈爾濱市有效利用城市雨水，需要做好以下3個方面的工作:

1)組織協調規劃、環保、建設、水資源管理、供排水集團等相關部門，做好哈市雨水利用的前期調研工作，吸取國內外城市雨水回收的技術經驗。

2)重點做好大型公用建筑、居住區、建筑群等屋面及地面雨水利用，開展不同用途的雨水處理措施，用于土地入滲補充地下水、景觀環境綠化、道路沖洗、冷卻水補充、沖廁等其它生活用水，逐步實現城市雨水資源回收利用現代化。

3)根據哈市的地理氣候特點，開發轉雪為水的新型回收技術，可先進行試點后推廣。

3.2 農業非常規水資源利用

農業非常規水資源可開發利用具有增加灌溉水源，增大灌溉保證率的顯著優勢，是解決農業水危機的一項重要措施。黑龍江省農業非常規水資源發展較慢，需要加強以下2個方面的研究:

3.2.1 微咸水的農業利用

主要包括微咸水直接灌溉、咸淡水混灌和咸淡水輪灌。微咸水灌溉技術的關鍵是把握好滿足作物對水分的需求與控制鹽分危害的關系。

3.2.2 雨水的農業利用

農業雨水集蓄利用是指通過人為工程措施，對降雨徑流進行調控，從而增加攔蓄入滲(梯田)，或減少蒸發(如覆蓋)來利用雨水，或通過雨水集蓄措施將雨水匯集蓄存，在作物需水關鍵期進行補灌。

主要包括:

1)旱地微集水利用技術，即蓄水和保水。

2)人工匯集雨水利用技術，即要指通過建立雨水集流場和雨水存貯設施，將雨水收集存貯，在需水關鍵期進行利用。

人工匯集雨水利用技術實現了雨水再分配，亦可將其與節水灌溉技術結合，是旱區發展灌溉的“小水利”工程。

3.2.3 再生水的農業利用

主要包括網絡混合法、土壤稀釋法、輪灌法3 種方法，影響灌水方法主要因素有植物種類、土壤類型、氣候條件、供水水源和經濟狀況。

3.3 中水回用

2010年全省廢污水排放量約22 億t，入河總量為16 億t，排放量較大，不僅浪費水資源也污染了生態環境。

據黑龍江省環保局資料，“十一五”期間，黑龍江省重點發展松花江流域污水處理，新增污水處理廠和提高城市污水處理能力。“十二五”目標為縣城均建有污水處理廠，新增污水處理能力203 萬t/d，城鎮生活污水處理率達80%，大慶、哈爾濱市污水處理率達95%，同時提高中水回用規模，推進礦井水利用和缺水地區再生水廠及利用工程建設。

目前黑龍江省中水回用存在以下幾個問題:污水處理效率低、污水收集困難、居民利用中水意識有待提高，配套設施建設不足。因此推廣中水回用必須采取針對性措施:

1)加強污水處理廠及配套設施的建設，提高污水處理能力。

2)優化城鎮管網建設，利用廢污水收集處理。

3)增加中水回用宣傳，提高居民意識。

4)采用適宜獎勵政策，提高中水回用主動性。

3.4 管理制度

在發展非常規水資源利用技術同時，必須同時加強法律、法規等政策制度的支持，發揮管理優勢，實現技術和管理的共贏。

3.4.1 加強非常規水資源利用規劃

結合雨區總體規劃，對非常規水資源利用進行統籌規劃。積極編制落實城市雨水的綜合利用、再生水利用和其它非常規水資源規劃，將其納入經濟社會發展規劃，明確非常規水源利用的發展目標、重點和區域布局。

3.4.2 加強非常規水源關鍵技術的研究

增加科技投入，強化非常規水源利用科技創新能力。例如再生水利用方面重點包括:污水深度處理新技術、污泥處理和無害化處置等。雨洪利用重點包括:雨水利用模式、雨水回灌地下水技術、雨水徑流污染控制技術等。

3.4.3 加大宣傳力度

政府和水行政主管部門強化宣傳意識，介紹國內外成功案例，傳遞非常規水資源利用的社會效益、環境效益和經濟效益，消除居民對非常規水利用的顧慮，樹立信心。

3.4.4 利用適宜政策增加積極性

實施差別化的階梯機制，試點非常規水源的價格激勵機制和成本補償機制，鼓勵用戶對非常規水資源的利用。采取價格杠桿激勵企業的科技研發積極性，同時建立財政補助機制，確保企業的良性運營。增加政府投資力度，采用必要扶持政策給予優惠。

3.4.5 發揮環境評價制度作用

環境影響評價可以預防規劃和建設項目不良環境影響，可嘗試向審批、審查部門建議在非常規水源利用方面必須實現的約束性指標和建設項目作為準入條件。

［1］林華. 非常規水資源的開發利用的幾點看法［J］. 水利科技，2012(03):13 －15.

［2］李德一. 張樹文黑龍江省水資源與社會經濟發展協調度評價［J］. 干旱區資源與環境，2010，24(04):08 －11.

［3］姚素梅，吳大付. 非常規水資源農業利用的若干問題研究［J］. 水資源與水工程學報，2008，19(04):24 －27.

［4］于洪賢，孫家言，覃雪波. 黑龍江省水資源現狀與可持續利用對策研究［J］. 東北農業大學學報，2006，37(03):32 －34.

［5］馬建琴，郭晶晶，王志錄. 非常規水資源利用及鄭州市利用現狀分析［J］. 河南水利與南水北調2010(01):32－34.

［6］高傳昌，劉興. 城市非常規水資源的應用研究進展［J］.灌溉排水學報，2007(S1):68 －70.

［7］邱微，樊慶鋅，趙慶良. 袁一星黑龍江省水資源生態承載力計算［J］. 哈爾濱工業大學學報，2010，42(06):1000 －1003.

［8］杜紹敏. 黑龍江省水資源特征與可持續利用對策［J］. 黑龍江水專學報，2005，32(04):96 －99.