非常规水资源高水平系统化利用路径探讨

陈旭东 赵海生

习近平总书记在山西考察时强调，把加强流域生态环境保护与推进能源革命、推行绿色生产生活方式、推动经济转型发展统筹起来，坚持治山、治水、治气、治城一体推进。山西水资源匮乏、局部水污染较重、河流生态环境脆弱，是社会经济实现转型高质量发展的重要短板。山西唯有坚持 “山水林田湖草是生命共同体” 的系统治理思路，统筹节水、治水、护水，紧紧抓住污水资源化关键节点，久久为功，才能实现水资源永续利用，保障社会经济持续稳定发展和全面建成小康社会的目标实现。

关键词：人水和谐 水资源利用 可持续发展

山西“人水和谐”面临的困境

1.常规水资源开发强度已达上限

全省通过实施引黄入晋工程、35项应急水源工程和101座病险水库除险加固工程，以及尚在实施的大水网工程，在水资源工程方面投入巨大，地表水供水总能力达到119.4亿m3。全省水资源总量年平均为118.3亿m3，常规水资源开发利用已达到自然资源上限。

2.水污染治理水平基本达到上限

全省为推进河流污染防治攻坚战，采取了更加严格的水污管控措施，主要污染物排放标准已经符合地表水环境质量标准，污水处理成本持续增加，水污染管控标准已達现有治理水平的上限。当前，城镇污水处理厂主要污染物达到地表水V类水质标准；化工、冶金、建筑、火电生产废水基本实现不外排；矿井水外排水主要污染物达到地表水Ⅲ类水质标准。

3.部分河流水生态流量突破底限

山西省雨洪型河流季节特征明显，加上社会经济发展，水资源开发利用强度不断加大，河流生态流量严重不足，“有河必干”成为山西河流的突出问题。以滹沱河为例，流域一般年份60%的河道面积每年只在汛期短期过流，过流时间一般不超20天，由于长年累月的河流淤积物积累，除洪水期外，基本没有冲刷能力，造成淤积严重，河道萎缩，导致河滨植被、河流植物的大面积减少，河流水生生物锐减，河流生物多样性降低。

山西“人水矛盾”问题节点

“人水矛盾”实质是社会经济发展与自然生态系统的矛盾。山西长期煤炭资源开采已对地下水资源造成破坏，以煤为基的焦化冶电建等高耗水行业的发展和整体偏低的农田灌溉用水效率，对水资源供给产生巨大压力。与此同时，全省工业废水、生活污水再生回用的途径匮乏、回用效率低，矿井水、雨水等非常规水资源未得到有效管理和开发利用，再生水资源水效低下、浪费严重。

2018年全省污水排放量约为7.9亿吨，而生活污水处理回用量约为2.2亿吨，以此估算中水回用率仅28%。我省矿井水按照2.48 m3/吨煤估算，2018年8.93亿吨煤炭产生矿井水量约22亿m3水质，回用量为2.2451亿m3，回用率仅10%。统筹再生水为主的非常规水资源，做好开发、调度和利用成为解决全省“人水矛盾”的关键节点和重要抓手。

大力实施非常规水资源高水平利用系统工程

据统计，山西省各市城区用水量近14亿方，约占全省用水量的18.6%，是最主要用水区域。因而，抓住城市化、工业化水资源主要需求侧，充分依托城镇给排水管网等基础设施，从以下三方面提出非常规水资源高水平利用系统工程措施。

1.实施中水系统调度，缓解开发区工业用水压力

根据《山西省水资源公报》统计，山西省城区工业用水量年均约6.4亿m3。根据省综改示范区、大同、朔州、阳泉，长治、运城等城区周边经济开发区规划用水量不完全统计或测算，随着全省开发区产业集聚和转型发展效益显现，未来5至10年，城区工业用水量增长90%，预计达到12.2亿m3。

经统计，山西省近5年城市生活、建筑业及服务业废水年均产生量约7.3亿m3，按照70%中水再生量估算，全省城区再生水量约5.1亿m3。对比城区工业用水统计和预测数据，现有城市再生水可替代新鲜水率约80%，2025-2030年可替代新鲜水率约40%。因此，实施城市中水系统调度对于城区工业用水压力具有重要作用。

2.强化雨水自然蓄滞，支撑城市河湖生态用水需求

根据《山西省水资源公报》统计，山西省年均降水量约856.8亿m3，11个地市城区地表水径流产生量约3.1亿m3，是城市天然的水源。按照《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统构建（试行）》取40%蓄滞雨水量估算，全省各地市城区可以利用雨水量约1.2亿m3。对比全省各地市城区环境用水年均量1.03亿m3，雨水量可实现城区环境用水量全替代。

考虑到降雨周期性强、时间短、水量差异大的特征，城区雨水收集、处理和回用调节难度较大，必须充分依托海绵城市建设，兼顾城市排水防涝，选取成熟片区，分区分步推进。充分衔接城市公园湖泊、河流廊道、景观绿地等生态要素，因地制宜地采取“渗、滞、蓄、净、用”等工程措施，实现城区雨水的再生回用。

3.推进矿井水借河入城跨区调水

根据有关文献，山西省吨煤排水量多在0～2.2 m3/吨，平均排水量1.1 m3/吨。按照山西省“十四五”控制煤炭开发规模在10亿吨测算，年排放矿井水约11亿m3。矿井水质因地质条件而不同，主要控制的污染指标是pH、悬浮物、总硬度等，水质处理工艺相对简单。《山西省循环经济促进条例》规定：矿井水确需排放的，应当达到地表水环境质量标准Ⅲ类。因而，煤矿生产排放的矿井水是较优质的水资源。

山西六大煤田面积约5.88万平方公里，约占全省面积的38%，11市均有分布，大多数城市分布在汾河、桑干河、滹沱河、桃河、浊漳河、沁河等河谷盆地，煤炭矿井开采多在盆地周边山区。天然的地势高差和河流水系分布特征，方便矿井水依托地形通过河道实现重力输送，为供给下游城镇建设和工业生产提供了有利条件。

保障“人水和谐”促进高质量发展

1.为再生水利用提供法律保障

落实最严格的水资源管理制度，依法推进水资源再生利用。研究制定《山西省再生水管理条例》，从再生水资源统筹规划、开发利用、工程建设、监督监管等方面，明确各级人民政府和相关部门职责，确定开发区、企业事业单位、第三方运营机构等市场主体权力和义务。同时，研究配套政府财政补贴机制，发挥水价、水资源税调整作用，让再生水有人用、愿意用。

2.加强再生水利用工程规划设计

以县域为基础单元，结合区域主体功能、国土空间、经济发展、环境保护等相关规划，做好再生水利用顶层设计，制定全省再生水利用工程规划，测算生产、生活中水回用的需求，明确各区域、流域中水回用的方向和重点产业，将其纳入地方水资源节水考核和利用规划。以区域、流域规划为基础，综合考虑工程地质、用水标准、建设成本等条件，推进城镇生活污水处理厂、开发区及企业污水处理厂中水工程设计建设，对接中水需求配套完善中水管网。结合海绵城市建设，研究构建城市景观湿地和雨水调蓄工程，实现部分替代环境卫生、景观绿化、生态流量用水。

3.推进再生水利用工程示范

谋划推进省会太原再生水利用示范工程建设工程。结合西山人文旅游开发建设相关规划，充分利用西山采煤沉陷区、沟谷地区，依地形条件建设多个再生水人工湖，依托西山煤电集团公司现有15座废污水处理站，用好1000万m3/年再生水量，实现西山地区生态绿化、入汾支流生态补水和太原西山小气候调节功能。

（作者陈旭东为农工党山西省委生态环境专委会为山东省临沂生态环境监测中心高级工程师，工作单位为山西晋环科源环境资源科技有限公司。赵海生为农工党山西省委生态环境专委会为山东省临沂生态环境监测中心高级工程师）