德州市年度用水计划编制方法探讨——以2012年德州市用水计划编制为例

吕淑英，张振华，李楠

（德州市水利局，山东德州253000）

德州市年度用水计划编制方法探讨
——以2012年德州市用水计划编制为例

吕淑英，张振华，李楠

（德州市水利局，山东德州253000）

年度计划用水是实施用水总量控制“红线”管理的重要抓手。论述了年度用水计划的编制原则，从年度区域用水计划、行业用水计划、取用水户用水计划3个层次论述了年度用水计划的编制方法和程序，为德州市用水总量控制管理提供技术支撑，为类似地区编制年度用水计划提供借鉴。

年度用水计划；编制原则；3个层次；编制方法

编制年度用水计划，是落实水资源开发利用总量控制指标的技术支撑。在划定水资源开发利用总量控制指标的基础上，开展年度用水计划编制是实行用水总量控制的基础。笔者分析了年度用水计划的编制原则，从年度区域用水计划、行业用水计划、取用水户用水计划3个层次论述了年度用水计划的编制方法和程序，为德州市用水总量控制管理提供技术支撑。

1 年度用水计划的编制原则

1.1 严控总量，预留指标

一是年度用水计划严格控制在山东省下达的德州市年度用水总量控制指标内；二是对直接取用地下水或地表水的自备水源用水户，年度用水计划严格控制在批准的取水许可水量指标内。

1.2 统筹兼顾，综合平衡

一是用水计划符合全市水资源优化配置的要求，综合考虑经济社会发展及各行业的用水需求，合理配置各类水源；二是在总量控制指标内，对新纳入管理的取用水户，年度用水计划可根据其过去一段时间内实际用水情况及发展需求，结合行业用水定额，同时参照同类地区同行业的用水情况合理确定；三是对公共用水企业作为一个用水大户纳入计划管理。

1.3 统一调度，合理配置

坚持地表水、地下水、黄河水和其他水源的统一调度，在地下水开采潜力区增加地下水计划指标；在采补平衡区用水控制在可开采量范围内；在超采区严格控制地下水用水计划，优先利用外调水和其他水源，逐步实现采补平衡；在禁采区封停地下水取水井，严禁地下水开采，涵养地下水源。

2 年度用水计划的编制方法

年度用水计划分为3个层次：一是区域层用水计划，科学分配区域（县市区）用水总量指标，编制区域层用水计划；二是行业层用水计划，以政府主导计划用水为基础，以区域效益最大化为目标，在各行业间进行水资源合理配置，编制行业层用水计划；三是取用水户层用水计划，根据“申请-审核-下达”的流程，编制取用水户层用水计划，对取用水户年度用水计划审批并下达。

2.1 区域层年度用水计划的编制

根据鲁水资字〔2012〕10号文等文件要求，按照山东省水利厅分配给德州市的2012年水资源开发利用水量控制指标，结合各县（市、区）供用水实际情况，按照优先保障居民生活用水、优化配置生产用水、合理安排生态用水的原则，编制区域层年度用水计划。

黄河水：根据省分配指标，扣除输水过程中的损失水量，剩余水量指标按各县（市、区）近3年黄河水实际用水量均值、地区GDP、耕地面积比例分配，3项指标所占权重为4∶3∶3。

地表水、地下水：德州市地表水、地下水用水总量控制指标，根据上一年度各类水源的开发利用情况、水功能区水质达标率、地下水采补平衡情况等，结合省水利厅下达鲁水资字〔2012〕5号文中的分配水量进行调整，制定各县（市、区）地表水、地下水水量控制指标。非常规水源的利用不列入计划，各县（市、区）根据当地实际情况，合理利用。

2.2 行业层年度用水计划的编制

行业层年度用水计划编制方法采用水资源优化配置模型。水资源优化配置模型由目标函数F（x）和约束条件G（x）组成，一般形式如下：

式中：x为决策变量，f1（x）、f2（x）、f3（x）分别为经济效益、环境效益和社会效益；G（x）为约束条件集。

（1）目标函数。水资源优化配置要考虑社会效益、经济效益、环境效益，因此可以把目标函数分成3个目标，再集成综合效益。这就是多目标优化模型。

目标1社会效益：由于社会效益不易度量，可以用区域总缺水量最小来间接反映。这是因为，区域缺水量大小或缺水程度直接影响到社会发展和安定，是社会效益的一个侧面反映，其表达式如下：

目标2经济效益：用GDP最大来量化，其表达式如下：

目标3环境效益：与水资源利用直接有关的环境问题，以生态环境用户供水保证率最大来量化，其表达式如下：

式中：Sj为生态用户j的需水量（万m3）。

（2）约束条件。约束条件主要从两方面来考虑：一方面，可以从水资源配水系统的各个环节分别进行分析；另一方面，可以从社会、经济、水资源、生态环境协调方面进行分析。为了确定最合理的各水源供水量，应使供水量尽量达到配置目标，即优化模型的目标函数值最大或最小，并且各水源的供水量必须符合一定的条件，反映在优化模型的约束条件集合上。

（3）计算结果。德州市2012年供水水源分为4大类：当地地表水、跨流域调水、地下水、其他水源；用户分为10类：火电工业、国有规模以上工业、国有规模以下工业、建筑业、服务业、城镇居民生活、农村居民生活、农田灌溉、林牧渔业、生态环境。根据德州市的自然及社会概况和水资源优化分析，确定决策变量和目标函数。

从经济效益、社会效益和环境效益相协调的原则出发，根据生活用水优先满足，其次考虑生态、工业用水，最后为农业用水的原则，给各个变量赋予不同的初始值，应用Matlab优化函数求解该多目标规划问题，可得到不同初始值的优化配置方案。经过各参数对比、优选，确定最终计算结果，见表1。

表1 德州市2012年度行业层用水计划万m3

以上为设区市行业年度用水计划的编制，县（市区）行业年度用水计划编制也可采用相同的方法。

2.3 取用水户层年度用水计划的编制

取用水户根据本单位的生产、经营情况，向有管辖权的水行政主管部门提出用水计划申请，有管辖权的水行政主管部门对已纳入计划管理的取用水户核定计划申请的水量是否在取水许可证审批的水量范围内，根据各取用水户近3年取用水情况、行业用水定额、用水效率情况等进行编制年度用水计划，并将用水计划直接下达各取用水户。

步骤一：统一登记编制计划号。各县（市、区）根据当地水资源开发利用情况、当年蓄水丰枯情况、用水总量控制指标及水资源管理工作计划确定年度用水计划指标编制的范围、原则及方法，向各取用水户下发《关于××县（市、区）做好××年度用水计划工作的通知》，对纳入计划用水管理的所有取用水户统一登记编制计划号。

步骤二：严格审核基础数据，做好编制工作前期准备。编制年度用水计划及超计划用水考核数据，以计划用水户的实际抄表水量为依据。除了每季度都要检查数据外，编制计划前要严格审核实际抄表水量的完整性和合理性。

（1）基础水量审核。其中，包括水量是否完整、编制计划的3年基础数据是否完整、某一年或某一月份水量是否缺少，不完整的根据情况调整基础数据；水源是否发生改变，如果用水户的用水水源发生改变，需要确认是统计错误还是用水水源确实发生改变，确定水源的准确性等。

（2）取用水户基本情况审核。要做好以下三方面调查工作：一是调查取用水企业是否停产、破产，对破产企业确认后注销其计划号，停产企业暂时保留其计划号但不再编制下一年度用水计划；二是调查取用水户是否有合并，如果两个取用水户合并注销其中一个计划号，原两个计划号合并为一个计划号，同时将两取用水编制计划所用的基础数据进行合并；三是调查取用水户是否搬迁，如果搬迁调整取用水户的管理区域。

（3）新纳入计划用水管理取用水户情况的审核。核实新增取水许可以及因其他原因新纳入计划用水管理的取用水户名单，对新纳入计划管理的单位登记编制计划号，同时登记新增取水许可单位的取水许可水量。

（4）挑选制定计划时需特殊调整的取用水户名单。理清需配置和改变水源的取用水户名单、拒不服从管理以及用水效率低的取用水户名单等，制定计划时对这些取用水户的用水计划进行下调。

步骤三：编制用水计划。以取用水户近3年实际用水量为基础数据，采用水量平均加权法（例如，各年份水量权重为5%、10%、85%），确定用水计划基数；在此基础上，根据确定的计划编制原则，综合考虑行业用水定额、水平衡测试结果、取用水户用水计划申请等因素进行上调或下调，作为取用水户的年度用水计划指标。

按照用水计划的编制原则，编制过程中对于3年水量相差较大的取用水户，视情况选择基础数据，调整年度权重，制定年度用水计划指标；对拒不服从管理的以及用水效率低的取用水户，在制定计划初值的基础上不再上调。取用水户如有下一年拟新建、改建、扩建项目或产量增加等情况，通过申请增加用水计划指标实现。

各县（市、区）全部用水计划编制完成后，及时下发给取用水户，由取用水户将年度计划水量分解到各月份后再反馈各县（市、区）水务局（农办）；各县（市、区）水务局（农办）将反馈后的水量经核实后以正式文件下发给取用水户，并报市水利局备案。

综上所述，根据德州市2012年度用水总量控制指标，将用水总量控制指标分配至各县（市、区）；各县（市、区）再层层分解，将年度用水总量控制指标分解到工业、农业、生活、生态等行业。德州市年度用水计划编制流程，如图1所示。

图1 德州市年度用水计划编制流程

2012年德州市实行计划用水的总量为18.75亿m3，约占用水总量控制指标的89%。其中，对3 000家规模以上企业下达了用水计划，计划用水实施率达到96.8%；对从公共供水管网取水的用水单位，用水计划下达率为65%；农业灌溉用水以乡镇为单位实行计划用水管理，计划用水实施率为98%。德州市2012年度用水计划，见表2。

表2 德州市2012年度用水计划万m3

3 结语

德州市通过实施年度区域层用水计划、行业层用水计划、取用水户层用水计划，有效控制了水资源开发利用总量。德州市2006—2011年在GDP保持年均增长14.5%的情况下，用水总量年均下降0.6%；工业增加值保持年均增长16.8%的情况下，新用水量年均增长4.3%。全市安装、改造节水器具50万余件（套），完成工业节水技改项目100个，100余家企业配套建设中水回用设施，实现年节水能力约3 000万m3；封停深层取水井144眼，年均减少开采量约200万m3，深层地下水超采得到有效遏制；水功能区水质超标项目和超标倍数趋于减小，水生态环境明显改善。全市初步形成了“以供定需”和“一控双促”（控制用水总量，促进用水方式和经济发展方式转变）的管理机制，提高了水资源的承载能力，促进了人、水、自然和谐发展。

[1]德州市水利局.德州市年度用水控制指标[R].德州：德州市水利局，2012.

[2]德州市水利局.德州市年度用水计划[R].德州：德州市水利局，2012.

[3]王顺久，张欣莉，倪长健，等.水资源优化配置原理及方法[M].北京：中国水利水电出版社，2007.

[4]德州市统计局.德州统计年鉴[R].德州：德州市统计局，2006-2011.

[5]德州市水资源管理办公室.德州水资源公报[R].德州：德州市水资源管理办公室，2006-2011.

TV213.4

C

1004-7328（2014）01-0005-04

10.3969/j.issn.1004-7328.2014.01.002

2013-11-30

吕淑英（1969-），女，高级工程师，主要从事水资源技术规划工作。