區域節水潛力計算方法及河南省節水潛力評估

李佳偉，水淼，左其亭, 3，張潔祥，朱大炯

區域節水潛力計算方法及河南省節水潛力評估

李佳偉1，水淼2，左其亭1, 3*，張潔祥2，朱大炯2

（1.鄭州大學 水利科學與工程學院，鄭州 450001；2.河南省水利勘測設計研究有限公司，鄭州 450016；3.鄭州市水資源與水環境重點實驗室，鄭州 450001）

【】明晰節水潛力概念，并改進計算公式。在對節水潛力概念分析整理的基礎上，明確了節水潛力在不同行業之間的內涵，進而推導出面向節水來源并考慮水源置換的分行業節水潛力計算公式；在此基礎上，依靠河南省規劃方案，對河南省規劃年節水潛力進行實例研究。河南省2025年綜合節水潛力為10.72億m3，2035年為16.65億m3，節水潛力較為可觀，分別達到現狀年用水總量的4.6%和7.1%，分行業節水潛力中農業節水潛力較大。計算結果符合河南省糧食主產區的實際情形，本文推導公式具有系統、精準、深度的特點，對地區推進全程、全產、全民的系統節水工作具有指導意義。

節水潛力；計算方法；河南省；評估

0 引言

【研究意義】水是萬物之母、生存之本、文明之源，是國家重要戰略資源。與人類密切相關的農業種植、工業生產和居民生活都離不開水資源，面對我國水資源約束促緊的形勢，需堅持節水優先，充分挖掘節水潛力，實現水資源節約集約利用。

【研究進展】節水潛力是節約用水研究的主要內容，部分學者針對節水潛力開展了多方位多角度的研究，目前節水潛力的研究成果可歸納為二大方面：一方面，針對節水潛力概念及計算方法研究。例如，羅玉麗等[1]進行了不同尺度節水潛力計算方法研究；顧文權等[2]建立了南方濕潤地區流域尺度的節水潛力計算模型；丁志宏等[3]提出了工程型、效率型和結構型3個層次的節水潛力，并在海河流域農業節水潛力評估中進行了應用。另一方面，針對特定區域或作物進行節水潛力計算研究。例如，曹士圯等[4]進行了深圳市分行業節水潛力評估；朱正全等[5]以作物需水量為基礎，分析了內蒙古河套灌區農業灌溉資源型節水潛力；Umair等[6]進行了冬小麥在地下滴灌情形下的節水潛力研究；Karimov等[7]對費加納河谷的節水潛力進行了系統評估。總體來看，目前節水潛力研究主要以概念和應用為主，提出了不同尺度、不同需求下的節水潛力計算方法，重點分析了特定區域或作物的節水潛力?！厩腥朦c】根據已有研究及相關規劃報告，可見節水潛力概念在不同層次和尺度下存在差異，在區域節水潛力研究中全面考慮3方面節水潛力的研究不足，在生產實踐中計算方法不統一，即使同一方法也存在指標解釋不統一的情況，導致不同地區節水潛力計算存在較大偏差。

【擬解決的關鍵問題】基于以上分析，擬結合“節水優先”需求，以推進系統、精準、深度的節水工作為目標，對新形勢下的節水潛力概念進行梳理，進而進行節水潛力計算方法及應用研究。首先，結合不同文獻、報告中節水潛力定義，明確節水潛力概念；然后，以概念為基礎，推導面向節水來源并考慮水源置換的分行業節水潛力計算方法；最后，結合河南省“四水同治”工作，在河南省進行節水潛力計算的實例研究，以規劃水平年各行業節水目標為基礎，計算河南省分行業節水潛力。

1 節水潛力概念及計算方法

1.1 節水潛力概念

參考《全國水資源綜合規劃技術大綱》中節水潛力定義，節水潛力以各行業（或作物）通過綜合節水措施所能達到的節水指標為參照標準，分析現狀用水水平與節水指標的差值，并根據現狀發展的實物量指標計算的最大可能節水數量，主要包括農業、工業、城鎮生活3部分[8]。結合相關文獻、節水型社會建設、各部委節水報告等對分行業節水潛力概念進行分析，并對節水潛力概念著重解釋。

1）農業節水潛力：在滿足農業發展需求和科技支撐的前提下，通過經濟投入、農業節水措施推廣、發展高效節水灌溉等手段，減少規劃年農田灌溉用水定額，同時提升灌溉水利用系數，以此節約的農業用水量[9]。

此處灌溉用水定額指作物凈灌溉定額，可以通過地膜覆蓋、膜下滴灌、覆蓋保墑等技術減少無效蒸發、無效流失水量來提高。而灌溉水有效利用系數是評價農業灌溉用水效率的綜合性指標，可以通過管網優化、渠道襯砌、田間節水灌溉、農藝節水等手段來提高。

“周所長呢，請你再留心一下寄存處的幾個人，看看他們還有什么能回憶起來的線索，再注意觀察一下寄存處是否有什么可疑的人來存或取行李?！敝芩L不是他的部下，所以他說話時也就多加了一個請字。

無論采取哪一種央地財政關系模式，就治理角度看，財政體制的權責內洽機制安排是核心。中國財政體制改革的歷史，實際就是一個權責不斷適配的探索過程。改革開放以前我國實行的是一種高度集權的計劃經濟體制，在解決短缺經濟問題方面非常有效，迅速建立了國民經濟體系，優勢明顯，但是“統收統支”的體制安排，決策責任集中在中央，地方在財政收支方面沒有自主權，地方積極性不足，效率就成為當時的主要問題。

本文利用預應力鋼絲繩對某座既有后張混凝土空心板梁橋進行了加固，詳細介紹了該加固方法的實施步驟，并對加固前后的空心板進行了荷載試驗。通過對正常使用狀態下的荷載-撓度、裂縫寬度和鋼筋應力進行比較，明確了預應力鋼絲繩對既有PC橋梁的加固效果。

但是濕式電除塵器運行溫度在煙氣的露點以下，內部煙氣、液體具有強烈的腐蝕性，因此，在選材時必須考慮采用抗腐蝕性能強的材料，以保證濕式電除塵器正常運行和使用壽命。

此處城鎮生活節水為大生活節水，包括城鎮居民生活、第三產業和建筑業節水。隨著生活水平的提高，生活用水定額呈增加趨勢，生活用水定額的變化是生活用水正常的需求增加與采取節水措施減少需求共同作用的結果[10]。

3）工業節水潛力：在保障工業發展的前提下，通過優化產業布局，高耗水工業提質改造、提高重復利用率等手段，降低工業定額，以節約工業用水量[11]。

工業節水潛力不僅與現狀工業用水水平有關，還與工業產業結構調整、節水技術推廣、供水管網漏損和工業用水重復利用率等多種因素有關，是多因素聯合作用的結果。由于工業用水重復利用率和工業供水管網漏失率對工業節水潛力影響較大，在實際計算中應重點考慮這2項因素。

1.2 計算方法

本文針對農業和城鎮生活節水潛力提出2種計算方法，理想情況下2種方法計算結果應一致，2種方法的主要差別在于所需數據不同?？紤]生產實踐中部分數據難以獲取，可根據實際情況適當選擇。針對工業節水潛力提供一種計算方法供參考。

1.2.1 農業節水潛力

農業節水潛力主要表現在灌溉水利用系數的提高和高效節水灌溉面積的增加[12]。0為現狀年實際農業灌溉水利用系數，但現狀年農業灌溉水利用系數往往由不合理的地下水、地表水配比綜合后形成，而規劃年則會進行農業供水水源優化，一般會實現地下水壓采?？紤]現實情形中地下水和地表水特性差異，地下水的灌溉水利用系數遠大于地表水。因此在計算農業節水潛力時需對0進行修正，調整為地下水、地表水合理配比情形下的現狀年農業灌溉水利用系數。

今年云南省局部地區，在授粉階段成片發生高溫熱害，造成缺粒減產，產量可能降低30%-50%。主要原因是開花抽絲期間，當溫度高于32-35℃，空氣濕度低于30%，田間水量低于70%，雄穗開花的時間會顯著縮短。因高溫干旱，花粉粒在1-2 h內失水干枯，喪失發芽能力，花絲延期抽出，造成花期不遇；或花絲過早枯萎，嚴重影響授粉結實，形成禿尖、缺粒，產量降低。如能及時澆水，改善田間小氣候，可減輕高溫干旱的影響。

式中：農潛為農業節水潛力；0為現狀年農田實際灌溉面積；凈為現狀年作物凈灌溉定額；01為合理供水水源情形下的現狀年農業灌溉水利用系數；1為規劃年農業灌溉水利用系數。

方法二：不對0進行修正，但在公式中考慮水源置換的影響，增加地下水、地表水配比合理轉變所節約的水量，即：

選擇我院2016年1月—2018年3月期間診治的煙霧病患者20例作為研究樣本，其中男11例，女9例；患者年齡13～51歲，平均年齡（33.2±0.6）歲?；颊叩呐R床癥狀主要表現為運動后疲乏、突發性意識障礙和語言不清、惡心嘔吐、發熱、頭暈以及突然性昏迷等。

工業節水潛力主要表現在萬元工業增加值用水量的降低，是考慮產業技術改革、節水技術提高和工業管網漏損率減少等條件下的工業綜合節水指標[15]。在工業節水潛力計算中應重點考慮工業用水重復利用率提高和工業供水管網漏失率降低2項。計算式為：

1.2.2 城鎮生活節水潛力

城鎮生活節水潛力主要表現在城鎮供水管網漏失率降低和節水器具普及率提高二方面?；诳紤]角度差異，提供2種計算方法。

2）城鎮生活節水潛力：在保障城鎮居民生活的前提下，通過供水管網改造、節水器具推廣、節水宣傳等手段，降低供水管網漏損率，提高節水器具普及率，以此節約的生活用水量。

方法一：考慮節水器具普及率增加的節水潛力不易量化，節水器具普及率增加近似認為新增用水戶實現節水器具使用。本文引入變量，代表節水器具相比傳統器具每人每天的節約水量。根據中華人民共和國城鎮建設行業標準（CJ/T164—2014節水型生活用水器具標準）和相關調查研究[13-14]，參考類似地區調查結果，河南省取20 L/（人·d-1）。計算式為：

式中：生潛為城鎮大生活節水潛力（含公共用水）；0為現狀年城鎮大生活用水量；0為現狀年城鎮供水管網綜合漏失率；t為未來節水指標條件下城鎮供水管網綜合漏失率。0為現狀年節水器具普及率；t為未來節水指標條件下節水器具普及率；0為現狀年城鎮人口；為節水器具相比傳統器具每人每天的節約水量。

在油氣領域，中國石化與國外48家供應商簽訂采購協議。采購協議涉及油品、化工產品、