隴東平?jīng)瞿茉椿毓?jié)水潛力研究

茍瑾麗 樊尚斌（平?jīng)鍪兴娍睖y(cè)設(shè)計(jì)院，甘肅平?jīng)?744000）

隴東平?jīng)瞿茉椿毓?jié)水潛力研究

茍瑾麗 樊尚斌
（平?jīng)鍪兴娍睖y(cè)設(shè)計(jì)院，甘肅平?jīng)?744000）

隨著平?jīng)瞿茉椿氐慕ㄔO(shè)和發(fā)展，水資源短缺問(wèn)題將面臨嚴(yán)峻的考驗(yàn)。在進(jìn)行能源基地水資源保障研究的同時(shí)，進(jìn)行能源基地節(jié)水潛力的分析研究十分必要。在對(duì)平?jīng)瞿茉椿厮Y源利用現(xiàn)狀分析的基礎(chǔ)上，提出了能源基地節(jié)水潛力計(jì)算方法，并主要對(duì)農(nóng)業(yè)、工業(yè)、城鎮(zhèn)生活節(jié)水潛力進(jìn)行了計(jì)算，涵蓋了平?jīng)瞿茉椿氐母餍懈鳂I(yè)，涉及國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門，為能源基地進(jìn)行節(jié)水水平分析、做好節(jié)約用水工作打下基礎(chǔ)，也為能源基地的水資源保障研究提供了有效的參考。

平?jīng)瞿茉椿?節(jié)水潛力 水資源

1 研究區(qū)概況

平?jīng)瞿茉椿匚挥诟拭C省東部，地處陜、甘、寧3省（區(qū)）交匯處，能源儲(chǔ)備和開(kāi)發(fā)利用鄂爾多斯盆地是一個(gè)集群，區(qū)位優(yōu)勢(shì)和綜合資源優(yōu)勢(shì)明顯，是甘肅省級(jí)政府建立“中心帶動(dòng)、兩翼齊飛、組團(tuán)發(fā)展、整體推進(jìn)”的區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略隴東能源化工基地是一個(gè)重要的組成部分。轄涇川、靈臺(tái)、崇信、華亭4縣和崆峒區(qū)，總面積7423km2。屬隴東溫帶半濕潤(rùn)氣候，多年平均降水量555.6mm，多年平均水資源總量為5.49億m3，水資源相對(duì)貧乏。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，尤其是隴東能源基地的建設(shè)，用水需求不斷擴(kuò)大，供需矛盾日益突出。為此進(jìn)行能源基地節(jié)水潛力的研究很有必要。

2 節(jié)水潛力

所謂的節(jié)水潛力，指的是結(jié)合當(dāng)?shù)厮Y源條件，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的條件，科技水平、管理機(jī)制和水價(jià)等因素綜合分析，同時(shí)參考，鄰近省（自治區(qū)），國(guó)內(nèi)外先進(jìn)水位指標(biāo)和參數(shù)，以及有關(guān)部門制定有關(guān)節(jié)水和水標(biāo)準(zhǔn)，與所有部門和各行業(yè)（或作物）用水定額指標(biāo)的綜合節(jié)水措施條件下，水的利用系數(shù)、節(jié)水設(shè)備普及率、工業(yè)用水重復(fù)利用率等作為參考標(biāo)準(zhǔn)，分析了現(xiàn)狀條件下的水位和水的儲(chǔ)蓄率，用水系數(shù)，節(jié)水器具普及率、工業(yè)用水重復(fù)利用率等差異，根據(jù)轉(zhuǎn)換指標(biāo)的現(xiàn)狀（包括現(xiàn)狀的增加值、作物種植面積、人口等）計(jì)算最大可能的節(jié)約用水［2］。

節(jié)水潛力由三部分組成，即工程節(jié)水潛力，管理過(guò)程的節(jié)水潛力和工藝節(jié)水潛力，三個(gè)部分和部門、行業(yè)（或作物）綜合節(jié)水潛力，節(jié)水的管理是保證工程節(jié)水和節(jié)水的實(shí)現(xiàn)技術(shù)。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，綜合節(jié)水潛力和節(jié)水潛力計(jì)算容易，對(duì)節(jié)水型社會(huì)的發(fā)展有很大的指導(dǎo)作用［3］。

2.1 農(nóng)業(yè)節(jié)水潛力

農(nóng)業(yè)節(jié)水潛力分析主要根據(jù)農(nóng)田灌溉定額的降低和灌溉水利用系數(shù)的提高來(lái)實(shí)現(xiàn)［4］。平?jīng)瞿茉椿剞r(nóng)業(yè)節(jié)水潛力的計(jì)算主要考慮種植業(yè)節(jié)水潛力。

表2 工業(yè)節(jié)水潛力

表3 城鎮(zhèn)生活節(jié)水潛力

考慮平?jīng)瞿茉椿貙?shí)際情況，參照相關(guān)研究者結(jié)論，下列公式是考慮采取調(diào)整農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)、改造大中型灌區(qū)、擴(kuò)大節(jié)水灌溉面積、提高渠系水利用系數(shù)、改進(jìn)灌溉制度和調(diào)整農(nóng)業(yè)供水價(jià)格等措施的綜合節(jié)水潛力，涵蓋了工程節(jié)水、農(nóng)藝節(jié)水、管理節(jié)水3個(gè)方面。計(jì)算公式為

式中：Wn為農(nóng)田灌溉節(jié)水潛力；A0為現(xiàn)狀灌溉面積（有效灌溉面積）；Q0為現(xiàn)狀作物加權(quán)凈灌溉需水定額（m3/畝）；Q1為考慮作物布局調(diào)整后的規(guī)劃遠(yuǎn)期水平年作物凈灌溉需水定額（m3/畝）；0μ為現(xiàn)狀水平年灌溉水利用系數(shù)；1μ為規(guī)劃遠(yuǎn)期水平年灌溉水利用系數(shù)。

計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1。

2.2 工業(yè)節(jié)水潛力

工業(yè)節(jié)水潛力的大小，與當(dāng)?shù)厮Y源條件、經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展?fàn)顩r、科學(xué)技術(shù)水平、水價(jià)等因素有關(guān)［4］。節(jié)水的潛力行業(yè)主要取決于行業(yè)的現(xiàn)狀水位，水的現(xiàn)狀水平較高的行業(yè)，節(jié)水潛力相對(duì)較小，如電力行業(yè)現(xiàn)狀的水位較高，節(jié)水潛力不大；現(xiàn)狀和節(jié)水水平低的企業(yè)，其節(jié)水潛力較大。此外，由于不同管理水平在各領(lǐng)域的工業(yè)節(jié)水潛力也不同，一般城市工業(yè)企業(yè)與工業(yè)管理水平較高，水位較高，而遠(yuǎn)離城市工業(yè)企業(yè)管理水平不高，節(jié)水潛力相對(duì)較大。工業(yè)節(jié)水潛力分析主要是基于工業(yè)用水定額（萬(wàn)元增加值取水量）的減少和綜合泄漏率降低。結(jié)合實(shí)際，平?jīng)瞿茉椿毓I(yè)節(jié)水潛力分析主要是基于工業(yè)用水配額減少。

工業(yè)節(jié)水潛力計(jì)算公式是考慮產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)、節(jié)水技術(shù)改造、調(diào)整水資源費(fèi)征收力度等條件下的綜合節(jié)水僧力，涵蓋了工程節(jié)水、工藝節(jié)水、管理節(jié)水3個(gè)方面。計(jì)算公式為：

式中：Wg為工業(yè)節(jié)水潛力；M0為現(xiàn)狀水平年工業(yè)增加值（億元）；Q0為現(xiàn)狀水平年萬(wàn)元工業(yè)增加值取水量；Q1為規(guī)劃遠(yuǎn)期水平年萬(wàn)元工業(yè)增加值取水量。

計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2。

2.3 城鎮(zhèn)生活節(jié)水潛力

表4 綜合節(jié)水潛力

城鎮(zhèn)生活節(jié)水潛力取決于城市生活用水定額、城市管網(wǎng)漏失率和節(jié)水器具普及率等因素。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城鎮(zhèn)居民生活水平的提高，平?jīng)瞿茉椿厣钣盟~普遍呈增加趨勢(shì)。另外，隨著節(jié)水宣傳教育的深入、城鎮(zhèn)居民節(jié)水意識(shí)增強(qiáng)和節(jié)水器具的普及，生活用水定額又有下降的趨勢(shì)。城鎮(zhèn)生活用水定額的變化是生活用水正常需求增加與采取節(jié)水措施減少需求共同作用的結(jié)果，僅根據(jù)生活用水定額的變化不能全面反映節(jié)水的作用，應(yīng)主要根據(jù)節(jié)水器具普及率和管網(wǎng)漏失率的變化，分析城鎮(zhèn)生活用水的節(jié)水潛力，見(jiàn)表3所示［4］。

圖1 2017年能源基地各行業(yè)節(jié)水潛力所占比例

圖2 2020年能源基地各行業(yè)節(jié)水潛力所占比例

但是考慮到平?jīng)瞿茉椿亟?jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的實(shí)際狀況，本研究生活節(jié)水潛力只考慮管網(wǎng)綜合損失率的降低，僅為部分的工程節(jié)水潛力，未涉及工藝節(jié)水和管理節(jié)水方面的節(jié)水潛力。計(jì)算公式為：

式中：Ws為城鎮(zhèn)生活節(jié)水潛力；N0為現(xiàn)狀自來(lái)水廠供出的城鎮(zhèn)生活用水量；L0為現(xiàn)狀水平年供水管網(wǎng)綜合漏失率（%）；L1為規(guī)劃遠(yuǎn)期水平年供水管網(wǎng)綜合漏失率（%）。

2.4 綜合節(jié)水潛力

綜合以上分析，2017年平?jīng)瞿茉椿乜偣?jié)水潛力為5590萬(wàn)m3，其中農(nóng)業(yè)節(jié)水潛力4028萬(wàn)m3，占總節(jié)水潛力的72.1%；工業(yè)節(jié)水潛力為1512萬(wàn)m3，占總節(jié)水潛力的27.0%；城鎮(zhèn)生活節(jié)水潛力為50萬(wàn)m3，占總節(jié)水潛力的0.9%。2020年平?jīng)瞿茉椿乜偣?jié)水潛力為9270萬(wàn)m3，其中農(nóng)業(yè)節(jié)水潛力6936萬(wàn)m3，占總節(jié)水潛力的74.8%；工業(yè)節(jié)水潛力為2268萬(wàn)m3，占總節(jié)水潛力的24.5%；城鎮(zhèn)生活節(jié)水潛力為66萬(wàn)m3，占總節(jié)水潛力的0.7%。平?jīng)瞿茉椿鼐C合節(jié)水潛力分析成果詳見(jiàn)表4。

通過(guò)全面推進(jìn)節(jié)水型社會(huì)建設(shè)，轉(zhuǎn)變用水方式，提高水資源利用效率和效益，引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化調(diào)整。如圖1所示，到2017年，農(nóng)田灌溉水利用系數(shù)由現(xiàn)狀年的0.47提高到2017年的0.59；萬(wàn)元工業(yè)增加值用水量從現(xiàn)狀年的56m3下降到44m3，比現(xiàn)狀年降低21.43%；如圖2所示，到2020年，農(nóng)田灌溉水利用系數(shù)繼續(xù)提高為0.65；萬(wàn)元工業(yè)增加值用水量從2017年的45m3下降到38m3。由此可見(jiàn)，平?jīng)瞿茉椿馗餍袠I(yè)用水效率在普遍提高。

3 結(jié)論與建議

通過(guò)分析平?jīng)瞿茉椿馗鞑块T的節(jié)水潛力，可以看出，2017年綜合節(jié)水潛力為5590萬(wàn)m3，占基準(zhǔn)年總需水量的18.8%；2020年綜合節(jié)水潛力為9270萬(wàn)m3占基準(zhǔn)年總需水量的31.2%。由此可見(jiàn)，平?jīng)瞿茉椿毓?jié)水潛力還是比較大的。要搞好節(jié)水必須加大投入，首先應(yīng)加強(qiáng)用水結(jié)構(gòu)的調(diào)整，抑制高耗水、高污染的建設(shè)項(xiàng)目，對(duì)于在建或擬建的大型能源項(xiàng)目，要采用先進(jìn)工藝，實(shí)施高標(biāo)準(zhǔn)定額需水，嚴(yán)格控制水資源的使用量，發(fā)展低耗水產(chǎn)業(yè)；其次積極推廣使用節(jié)水的生產(chǎn)工藝，采用節(jié)水設(shè)備和節(jié)水器具，根據(jù)不同工藝對(duì)水質(zhì)要求不同的特點(diǎn)，采用分質(zhì)供水，加大非常規(guī)水源的使用量，從而節(jié)約優(yōu)質(zhì)淡水；最后應(yīng)增加水的重復(fù)利用率，在能源基地新建污水處理廠等設(shè)施，使有限的水資源產(chǎn)生更大的經(jīng)濟(jì)效益。

［1］樊尚斌.平?jīng)鍪心茉椿ぎa(chǎn)業(yè)發(fā)展過(guò)程中水資源配置及可持續(xù)利用對(duì)策［J］.水利規(guī)劃與設(shè)計(jì)，2012（4）:11-13.

［2］李春紅.黑龍江省節(jié)水潛力分析［J］.黑龍江水利科技，2011，39（6）: 174-175.

［3］宋長(zhǎng)虹，高淑紅，胡志亮.節(jié)水潛力的計(jì)算方法與應(yīng)用［J］.黑龍江水利科技，2008，36（1）:18.

［4］刁希全，王昕，遲小軍.山東省節(jié)水潛力分析與計(jì)算［J］.水利科技，2007，11:16-18.