非常規水資源高水平系統化利用路徑探討

陳旭東 趙海生

習近平總書記在山西考察時強調，把加強流域生態環境保護與推進能源革命、推行綠色生產生活方式、推動經濟轉型發展統籌起來，堅持治山、治水、治氣、治城一體推進。山西水資源匱乏、局部水污染較重、河流生態環境脆弱，是社會經濟實現轉型高質量發展的重要短板。山西唯有堅持 “山水林田湖草是生命共同體” 的系統治理思路，統籌節水、治水、護水，緊緊抓住污水資源化關鍵節點，久久為功，才能實現水資源永續利用，保障社會經濟持續穩定發展和全面建成小康社會的目標實現。

關鍵詞：人水和諧 水資源利用 可持續發展

山西“人水和諧”面臨的困境

1.常規水資源開發強度已達上限

全省通過實施引黃入晉工程、35項應急水源工程和101座病險水庫除險加固工程，以及尚在實施的大水網工程，在水資源工程方面投入巨大，地表水供水總能力達到119.4億m3。全省水資源總量年平均為118.3億m3，常規水資源開發利用已達到自然資源上限。

2.水污染治理水平基本達到上限

全省為推進河流污染防治攻堅戰，采取了更加嚴格的水污管控措施，主要污染物排放標準已經符合地表水環境質量標準，污水處理成本持續增加，水污染管控標準已達現有治理水平的上限。當前，城鎮污水處理廠主要污染物達到地表水V類水質標準；化工、冶金、建筑、火電生產廢水基本實現不外排；礦井水外排水主要污染物達到地表水Ⅲ類水質標準。

3.部分河流水生態流量突破底限

山西省雨洪型河流季節特征明顯，加上社會經濟發展，水資源開發利用強度不斷加大，河流生態流量嚴重不足，“有河必干”成為山西河流的突出問題。以滹沱河為例，流域一般年份60%的河道面積每年只在汛期短期過流，過流時間一般不超20天，由于長年累月的河流淤積物積累，除洪水期外，基本沒有沖刷能力，造成淤積嚴重，河道萎縮，導致河濱植被、河流植物的大面積減少，河流水生生物銳減，河流生物多樣性降低。

山西“人水矛盾”問題節點

“人水矛盾”實質是社會經濟發展與自然生態系統的矛盾。山西長期煤炭資源開采已對地下水資源造成破壞，以煤為基的焦化冶電建等高耗水行業的發展和整體偏低的農田灌溉用水效率，對水資源供給產生巨大壓力。與此同時，全省工業廢水、生活污水再生回用的途徑匱乏、回用效率低，礦井水、雨水等非常規水資源未得到有效管理和開發利用，再生水資源水效低下、浪費嚴重。

2018年全省污水排放量約為7.9億噸，而生活污水處理回用量約為2.2億噸，以此估算中水回用率僅28%。我省礦井水按照2.48 m3/噸煤估算，2018年8.93億噸煤炭產生礦井水量約22億m3水質，回用量為2.2451億m3，回用率僅10%。統籌再生水為主的非常規水資源，做好開發、調度和利用成為解決全省“人水矛盾”的關鍵節點和重要抓手。

大力實施非常規水資源高水平利用系統工程

據統計，山西省各市城區用水量近14億方，約占全省用水量的18.6%，是最主要用水區域。因而，抓住城市化、工業化水資源主要需求側，充分依托城鎮給排水管網等基礎設施，從以下三方面提出非常規水資源高水平利用系統工程措施。

1.實施中水系統調度，緩解開發區工業用水壓力

根據《山西省水資源公報》統計，山西省城區工業用水量年均約6.4億m3。根據省綜改示范區、大同、朔州、陽泉，長治、運城等城區周邊經濟開發區規劃用水量不完全統計或測算，隨著全省開發區產業集聚和轉型發展效益顯現，未來5至10年，城區工業用水量增長90%，預計達到12.2億m3。

經統計，山西省近5年城市生活、建筑業及服務業廢水年均產生量約7.3億m3，按照70%中水再生量估算，全省城區再生水量約5.1億m3。對比城區工業用水統計和預測數據，現有城市再生水可替代新鮮水率約80%，2025-2030年可替代新鮮水率約40%。因此，實施城市中水系統調度對于城區工業用水壓力具有重要作用。

2.強化雨水自然蓄滯，支撐城市河湖生態用水需求

根據《山西省水資源公報》統計，山西省年均降水量約856.8億m3，11個地市城區地表水徑流產生量約3.1億m3，是城市天然的水源。按照《海綿城市建設技術指南——低影響開發雨水系統構建（試行）》取40%蓄滯雨水量估算，全省各地市城區可以利用雨水量約1.2億m3。對比全省各地市城區環境用水年均量1.03億m3，雨水量可實現城區環境用水量全替代。

考慮到降雨周期性強、時間短、水量差異大的特征，城區雨水收集、處理和回用調節難度較大，必須充分依托海綿城市建設，兼顧城市排水防澇，選取成熟片區，分區分步推進。充分銜接城市公園湖泊、河流廊道、景觀綠地等生態要素，因地制宜地采取“滲、滯、蓄、凈、用”等工程措施，實現城區雨水的再生回用。

3.推進礦井水借河入城跨區調水

根據有關文獻，山西省噸煤排水量多在0～2.2 m3/噸，平均排水量1.1 m3/噸。按照山西省“十四五”控制煤炭開發規模在10億噸測算，年排放礦井水約11億m3。礦井水質因地質條件而不同，主要控制的污染指標是pH、懸浮物、總硬度等，水質處理工藝相對簡單。《山西省循環經濟促進條例》規定：礦井水確需排放的，應當達到地表水環境質量標準Ⅲ類。因而，煤礦生產排放的礦井水是較優質的水資源。

山西六大煤田面積約5.88萬平方公里，約占全省面積的38%，11市均有分布，大多數城市分布在汾河、桑干河、滹沱河、桃河、濁漳河、沁河等河谷盆地，煤炭礦井開采多在盆地周邊山區。天然的地勢高差和河流水系分布特征，方便礦井水依托地形通過河道實現重力輸送，為供給下游城鎮建設和工業生產提供了有利條件。

保障“人水和諧”促進高質量發展

1.為再生水利用提供法律保障

落實最嚴格的水資源管理制度，依法推進水資源再生利用。研究制定《山西省再生水管理條例》，從再生水資源統籌規劃、開發利用、工程建設、監督監管等方面，明確各級人民政府和相關部門職責，確定開發區、企業事業單位、第三方運營機構等市場主體權力和義務。同時，研究配套政府財政補貼機制，發揮水價、水資源稅調整作用，讓再生水有人用、愿意用。

2.加強再生水利用工程規劃設計

以縣域為基礎單元，結合區域主體功能、國土空間、經濟發展、環境保護等相關規劃，做好再生水利用頂層設計，制定全省再生水利用工程規劃，測算生產、生活中水回用的需求，明確各區域、流域中水回用的方向和重點產業，將其納入地方水資源節水考核和利用規劃。以區域、流域規劃為基礎，綜合考慮工程地質、用水標準、建設成本等條件，推進城鎮生活污水處理廠、開發區及企業污水處理廠中水工程設計建設，對接中水需求配套完善中水管網。結合海綿城市建設，研究構建城市景觀濕地和雨水調蓄工程，實現部分替代環境衛生、景觀綠化、生態流量用水。

3.推進再生水利用工程示范

謀劃推進省會太原再生水利用示范工程建設工程。結合西山人文旅游開發建設相關規劃，充分利用西山采煤沉陷區、溝谷地區，依地形條件建設多個再生水人工湖，依托西山煤電集團公司現有15座廢污水處理站，用好1000萬m3/年再生水量，實現西山地區生態綠化、入汾支流生態補水和太原西山小氣候調節功能。

（作者陳旭東為農工黨山西省委生態環境專委會為山東省臨沂生態環境監測中心高級工程師，工作單位為山西晉環科源環境資源科技有限公司。趙海生為農工黨山西省委生態環境專委會為山東省臨沂生態環境監測中心高級工程師）