贵阳市水量需求管理分析与建议

2016-11-16 05:08侯虹波
水资源开发与管理 2016年3期
关键词:节水型贵阳市用水量

侯虹波 邢 军 姜 河

(1.北京中水新华国际工程咨询有限公司,北京 100044;2.江苏中设集团股份有限公司,江苏 无锡 214000;3.宁波交通工程咨询监理有限公司,浙江 宁波 315000)



贵阳市水量需求管理分析与建议

侯虹波1邢军2姜河3

(1.北京中水新华国际工程咨询有限公司,北京 100044;2.江苏中设集团股份有限公司,江苏 无锡 214000;3.宁波交通工程咨询监理有限公司,浙江 宁波 315000)

近年来,水资源危机日益显著,水资源情势不断变化,全国各地在水资源管理理念上发生了从供水管理向需水管理的转变。本文在对贵阳市需水预测及水资源供需状况分析的基础上,结合贵阳市水资源承载能力及发展状况,提出了水资源管理理念转变的必要性,并通过分析贵阳市节水潜力,提出相应节水措施。 从非常规水源开发利用以及建立水资源需求侧管理制度等方面给出了相应建议与意见。

需水管理; 节水措施; 贵阳市

1 需水预测与水资源供需情势分析

在本次贵阳市需水预测中,生活需水采用人均日用水量定额法预测;生产需水中农业需水采用定额法,二产、三产需水均采用单位增加值需水量法;生态环境需水量预测中只含河道外生态环境需水量预测,采用定额法对城镇绿化、河湖补水和环境卫生等需水进行预测。

充分考虑到与《贵阳市水资源综合规划》《贵阳市城区水资源承载能力及其与贵安新区水资源供给中长期战略方案研究》等成果的衔接,据预测,2020年,贵阳市总需水量为15.12亿m3,见表1。

表1 贵阳市2020年需水量预测 单位:亿m3

根据《贵阳市水资源综合规划》,到2020年,贵阳市全市可供水量将达到13.43亿m3。通过贵阳市水资源供需平衡分析,到2020年贵阳市将缺1.69亿m3,缺水率达到11.12%。造成缺水的主要原因是贵阳市在未来5年内将大力推动工业化和城镇化发展,规划建设中关村贵阳科技园、西部地区高新技术产业重要基地、区域性商贸物流会展中心、西部重要的科技金融创新中心等。然而贵阳市区域内可挖掘新建的水源工程并不多,现有备用水源几乎为零,难以满足未来经济增长对水资源的需求。

为尽量满足未来经济发展对水资源的需求,减小供需缺口,除新建水源工程、跨流域调水外,还要从内部挖掘,从源头控制,并提高非常规水源的利用率。因此,水资源管理模式亟需从观念上作出改变,这种改变涉及上到决策者、中到管理层和技术者、下到普通公民,全面实现水资源管理由水供给侧管理向水需求侧管理的转变。

2 持续推进节水

2.1节水型社会建设

2008年4月,成立了以市长为组长、分管副市长为副组长的“贵阳市创建国家节水型城市领导小组”,按照住建部及国家发改委《节水型城市的申报和考核办法》《节水型城市考核标准》的要求和贵阳市具体情况,制定了《贵阳市创建国家节水型城市实施方案》,于2009年顺利通过省级初审;2010年通过了国家节水型城市专家组的考核,并于2011年获得“国家节水型城市”的称号;2015年顺利通过“国家节水型城市”的首次复检。

近年来,贵阳市把城市节水工作纳入生态文明城市建设的重要内容,合理利用水资源,采取多措施以推进节水工作开展,使2011—2013年全市单位GDP用水量逐年下降。

2.2节水水平分析

a.综合。2013年贵阳市地区生产总值(GDP)为2085.42亿元,全市总用水量10.46亿m3。由此计算2013年贵阳市万元GDP用水量50.16m3,为全国平均水平(109m3)的46%。

b.农业。近几年,贵阳市部分引水小灌区、泵站提水灌区采用了管道输水灌溉,农业节水水平明显提高,农田灌溉水有效利用系数达到0.70~0.75。然而与国内外先进节水水平相比,贵阳市农业现状用水效率仍有较大提升空间。

2013年末,贵阳市农田有效灌溉面积52.35万亩,农业灌溉实际用水2.85亿m3,亩均灌溉用水544m3,与全国平均水平361m3还有一定差距,节水空间较大。

c.工业。2013年,贵阳市工业增加值608.32亿元,工业用水总量4.52亿m3,万元工业增加值用水量74.30m3,高于全国平均水平67.00m3。2013年,贵阳市工业用水重复利用率84.58%,满足国家节水型城市考核标准(≥ 80%)。

2013年,全市节水型企业(单位)用水量2.26亿m3,非居民用水量8.72亿m3,覆盖率达到25.91%,满足国家节水型城市考核标准(≥ 20%)。

d.生活。目前贵阳市节水型居民小区覆盖率为4.02%(省级节水型居民小区户数占全市居民总户数的比例),低于国家节水型城市考核标准值(5%),贵阳市节水办已将此项指标作为重点工作之一予以部署。

按《城市居民生活用水量标准》(GB/T 50331—2002),贵阳市属于五类地区,人均居民用水量标准为100~140L/(人·d)。2013年,贵阳市总人口468.40万,城镇化率71.12%,城镇居民用水量1.45亿m3,城镇居民人均用水量为119.25L/(人·d),符合该标准。

贵阳市中心城区节水器具普及率已达100%,新、改、扩建项目按照节水“三同时”进行审核并确保节水器具的全面普及。

2.3节水潜力分析

a.农业。2013年,贵阳市农田有效灌溉面积52.35万亩,农业灌溉实际用水量2.85亿m3,亩均灌溉用水量544m3/亩。2002—2013年统计数据显示,贵阳市农田亩均灌溉用水量在2006年达到最大后,呈逐年减小的趋势,见表2和下图。

表2 贵阳市2002~2013年农田亩均灌溉用水量 单位:m3/亩

贵阳市农田亩均灌溉用水量变化趋势图

根据拟合结果,2020年贵阳市农田亩均灌溉用水量约为400m3,经测算,到2020年全市农业节水潜力约为7538.4万m3/年。

b.工业。贵阳市工业用水量占总用水量的比例高达43.2%,是城市节水的重点。2013年贵阳市工业增加值608.32亿元,万元工业增加值用水量74.30m3。按满足国家节水型城市考核标准要求,万元工业增加值用水量年降低率不小于5%,到2020年万元工业增加值用水量约为50m3。经测算,2020年全市工业节水潜力为1.48亿m3/年。

c.生活。鉴于农村生活节水难度较大,仅考虑城镇生活节水潜力。2013年贵阳市城镇人口319.12万,城镇居民人均用水量为119.25L/(人·d)。根据贵阳市生活节水水平及节水措施分析,到2020年,城镇居民人均用水量仍基本维持在现状水平年用水水平,按120L/(人·d)计算,2020年全市城镇生活节水潜力可忽略不计。

综上所述,贵阳市通过落实最严格水资源管理制度,加强用水管理,到2020年,全市各行业节水潜力为2.23亿m3/年。

2.4节水措施分析

结合《水污染防治行动计划》中“着力节约保护水资源”的思路,控制用水总量,从提高用水效率、抓好工业节水、加强城镇节水、发展农业节水四个方面开展贵阳市节约用水工作。

a.提高节水效率。严格落实水资源管理制度,恪守用水效率控制红线,需要依托工业节水、城镇节水、农业节水等措施,提高水资源利用效率。加强研究与实践,建立万元GDP耗水指标等用水效率评估体系,把节水目标任务完成情况纳入贵阳市各地方政府政绩考核。结合贵阳市实际情况,发展多水源供水,将再生水、雨水和微咸水等非常规水源纳入水资源统一配置。

b.抓好工业节水。2013年,贵阳市工业用水量4.52亿m3(含火电用水),占总用水量的43.2%;万元工业增加值用水量74.3m3,较全国万元工业增加值用水量高15m3,工业节水尚有较大空间,可从以下方面开展工作:

ⓐ技术改造,严格要求。对贵阳市已有的化工、冶金、钢铁等高用水行业进行技术改造,建立和完善循环用水系统,提高工业用水重复利用率,降低单位产品取水量和排污量。对于新建企业,需将间接冷却水的循环使用、水的回收利用和串联使用等各环节考虑进去,安装各种节水装置,严格要求其满足节水标准后才可投产运行[1]。

ⓑ调整结构,改变工艺。全面调整贵阳市工业结构,严格限制高耗水工业项目建设,有计划、有重点地将高耗水工业转移到水资源相对丰富的地区。改变耗水型工艺,推广多方式冷却工艺以及节水清洗工艺等,争取少用水或不用水。

ⓒ两手发力,加强管理。综合经济、行政多种手段,加强用水管理,各区县严格执行阶梯水价、超计划累进加价制度。鼓励一水多用、中水回用和再生水的开发利用,提高重复利用率。加强对企业用水的考核,根据用水量实行奖惩措施。

c.发展农业节水。贵阳市喀斯特地貌使贵阳市宜农耕地资源有限。目前的大水漫灌、串灌等灌溉方式,加之沟渠年久失修,农业灌溉用水浪费严重。在充分考虑区域水资源承载能力的基础上,提高灌溉用水利用效率,发展高效节水农业和生态农业,是贵阳市农业节水重点考虑的方向。建议贵阳市从水源、输水过程、用水过程、灌溉方式、管理制度五个方面入手,大力发展农业节水。

ⓐ集、储雨水,修建引水和提水工程,从水源上提高水资源利用效率。针对喀斯特环境特点,尽可能截留自然降水,留住地表水,选择有利地形、地质条件,发展集雨利用工程,如水窖、水塘、水坝等,通过储存、汇集来自荒山坡、乡村道路、闲散地的降水径流,采用引或提的方式供水。在地表水资源丰富但难以利用的河流中下游地区,可兴修水库,拦蓄水源,发展引水和提水工程[2]。

ⓑ建设高效输配水工程,在输水过程中提高水资源利用效率。应用先进输水技术,采用渠道衬砌防渗措施,低压管、混泥土管、水泥砂管、塑料管输水技术,减少渗漏,提高渠系水利用率。

ⓒ采用先进节水技术,在用水过程中提高水资源利用效率。对有条件的灌区进行续建配套和节水改造,发展低压管灌、喷灌和微灌技术,并合理、适时利用水资源,使储存的雨水和引提水用在作物最需要水分补充的时期,充分发挥水对农业生产的增产效益。

ⓓ调整种植结构,选育新品种,从灌溉方式上提高水资源利用效率。结合贵阳市气象、水文、地形、土壤等区域自然条件,调整种植结构,改变灌溉方式,制定科学合理的灌溉制度。采用生物、农艺节水的高效用水技术,通过抗旱、节水新品种的种植,选用水分利用效率高、需水规律与降水规律较吻合的新品种,运用旱式水稻栽培、起垄种植、耕作保墒、覆增温保墒等生物、农艺节水高产栽培技术实现高效用水[2]。

ⓔ成立灌区农民用水户协会,从管理制度上保障农业节水措施的实施。按照“政府引导、农民自愿、依法登记、规范运作”的原则,指导灌区农民成立用水户协会,积极推广“水管单位+协会+农户”和“水管单位+协会+公司”的管理模式[3]。由农民用水户协会统一安排农村水利工程维修管护、水费缴纳等事宜,并对节水工作开展较好的片区给予奖励补助,实现农民从“要我节水”向“我要节水”的观念转变。

3 推动非常规水源利用

目前贵阳市非常规水源利用存在以下问题:工业用水重复利用率较低,污水处理达标后直接排入河道,再生水循环利用率较低;部分区县公共设施仍使用常规水;部分建筑、工业等设计未达到雨污分离。

3.1促进再生水利用

目前,贵阳市的城市污水再生利用工作尚在逐步推进中,但仍存在一些问题,如鼓励再生水利用的法律法规缺位、公民使用再生水意识尚未普及、管理体制不健全等。为促进贵阳市再生水利用,本文从工程措施和非工程措施两方面提出以下建议。

a.资金方面。为使贵阳市进一步推广应用非常规水源,政府必须加大支持和补贴力度,对使用再生水的企业或个人给予一定的奖励,并督促水价制定部门联合水行政主管部门制定科学、合理、可接受的再生水利用价格,使市民得到更大的优惠。

b.制度、体制方面。完善再生水资源管理体制,确定再生水资源利用在水资源配置中的地位。目前,贵阳市暂时无“非常规水资源管理利用”的相关制度,建议适时出台《贵阳市城市再生水利用管理办法》,将再生水利用工作纳入法制化轨道,继而加强执法检查力度,规范发展。

c.价格体系。贵阳市“非常规水资源”价格体系不完善,未制定再生水价格,市场机制不健全。在再生水价格制定的基础上,建立再生水利用激励政策,大力扶持和促进非常规水源利用。为促进城市再生水利用设施建设和再生水利用,建议制定出台《贵阳市城市再生水利用专项资金补助实施办法》,完善价格形成机制,发挥价格杠杆作用,研究制定贵阳市鼓励再生水利用的财税政策。

d.配套设施。“非常规水资源利用”同样需要完备的配套设施。贵阳市应规划在市区建成一批污水处理厂再生水利用工程,并增加实验小区,配套相应的管网建设。

e.使用途径。目前贵阳市“非常规水资源利用”主要为污水再生利用,其中主要为河道景观用水,应扩大使用途径,特别是应用在工业、市政、绿化、家庭冲厕等方面。

f.技术方面。以先进科技做后盾,提升再生水利用专业技术水平。为进一步提高再生水利用水平,建议贵阳市学习先进经验,加大科技投入,如高薪聘请专业技术人才,采取与高校合作等方式对设施运行管理人员进行培训,加强信息化建设以提高设施运行监管效率,组织相关人员在国内外再生水利用示范试点进行交流学习等。

3.2开发雨洪资源

贵阳市降雨丰富,利用潜力很大。目前,贵阳市雨水资源尚未得到充分利用,而且雨水利用途径单一,缺乏相关鼓励政策等。建议贵阳市从以下方面开展相关工作:

a.选择高校(如贵州大学、贵州师范大学、贵阳学院等)、新建住宅小区作为示范点,建设雨水综合利用示范工程。示范区雨水利用形式主要有:通过屋顶雨水管道收集或道路雨水边沟收集,对其进行初期径流弃除、沉淀、蓄水等一系列措施,最后回用于绿地灌溉等;可建设下凹式绿地将屋顶收集的雨水进行下渗;将人行道和部分楼前道路改造为透水地面[4]。

b.在集水容易、引蓄方便的场址推广小型雨水集蓄工程,集蓄的雨水主要用于绿化、观赏性景观用水等,不仅可以达到节约用水的效果,还有助于减轻越来越严重的城市内涝问题。

c.初步建立与雨水资源化相关的法律法规、激励和约束机制、技术服务支持体系,推动雨水资源化技术发展与应用;编制贵阳市雨水利用工程建设施工规范、费用定额及标准。

d.完善雨水利用保障体系。从政策层面给予雨水利用一定的优惠和鼓励,如基础设施投资补偿等;加强对雨水利用的技术指导,建立并逐步完善、规范雨水资源化开发利用系统管理制度,利用设施运行管理和维修逐步实现专业化、社会化。

3.3矿井水回用

目前,贵阳市清镇市、开阳县、息烽县等煤矿及铝矿产生大量的矿井水,矿井水防治工作较为薄弱、利用率较低。通过对贵阳市矿井水分布及其开发利用现状的实地查勘与调研,为促进贵阳市矿井水利用,适当压减地表和地下取水,建议采取如下措施:

a.加大矿井水回用工程建设力度。矿井水回用工程建设主要针对开阳县的挖煤冲、赶场路,息烽县的湘联、山王,花溪区的仙人石,白云区的许家湾,清镇市的大沙坡、金利等煤矿,以及清镇市龙滩坝、龙头山等铝矿,以提高矿井水回用率。

b.制定矿井疏干排水利用专项规划。建议通过规划,原则上保证矿井涌水全部利用,并确定矿井疏干排水利用指标及水功能区纳污能力指标,建立管理技术标准体系。

c.加强水资源费的征收使用与管理,实行水资源费减免政策。对于企业来说,再利用疏干排水者的水资源费征收标准应低于直接排放者。

d.拓宽融资渠道,加大资金投入,促进矿井水利用产业化发展。

e.动员各方力量,建立协作交流平台。建议贵阳市有关部门做好协调对外供水并网、入网和管网投融资扶持等工作,大力支持矿井水外供,减少地表和地下取水。

4 结 语

近年来,为满足经济社会对水资源的需求,贵阳市已建设和规划建设多个水源工程,但仍不能解决水资源供需关系紧张的问题。为此建议贵阳市在水资源管理方面借鉴需求侧管理技术,通过制定专门的水资源需求侧管理法律和行政法规,建立推行需求侧管理的水资源管理新模式,明确水权水市场建立,制定合理水价,制定有效的水资源管理激励政策等多方面措施,合理配置和高效利用水资源,实现对水资源的有效控制。

[1]孙晓峰.浅谈工业节水措施[J].中国环保产业,2008(2):54-56.

[2]蔡秋,陈梅琳.农业资源高效集约利用是贵州喀斯特地区农业持续发展的根本途径[J].经济地理,2000(4):81-84.

[3]徐小波,周和平.新疆灌区供水到户管理模式创新实践及效益[J].水利发展研究,2009(1):39-44.

[4]张书函,陈建刚,丁跃元.城市雨水利用的基本形式与效益分析方法[J].水利学报,2007(10):399-402.

Analysis and the suggestion of water demand management in Guiyang

HOU Hongbo1, XING Jun2, JIANG He3

(1.BeijingZhongshuiXinhuaInternationalEngineeringConsultingCo.,Ltd.,Beijing100044,China; 2.JiangsuZhongsheGroupCo.,Ltd.,Wuxi214000,China; 3.NingboTrafficEngineeringConsultingSupervisionCo.,Ltd.,Ningbo315000,China)

In recent years, the crisis of water resources is increasingly significant. Water resources situation is changing constantly. Water resources management concept is changed from water supply management to water demand management all over the country. In the paper, water demand forecasting and water resources demand-supply conditions in Guiyang are analyzed. On the basis, water resources carrying capacity and development situation in Guiyang are combined for proposing the necessity of water resources management concept. Corresponding water saving measures are proposed through analyzing water saving potential in Guiyang. Corresponding suggestions and opinions are given in the aspects of unconventional water resources development utilization and establishing water resources demand side management system, etc.

water demand management; water saving measures; Guiyang

10.16616/j.cnki.10-1326/TV.2016.03.011

TV211

A

2096- 0131(2016)03- 0038- 05

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