兴化市脱水蔬菜行业用水定额研究

崔冬梅

(泰州市水资源管理处， 江苏 泰州 225300)

脱水蔬菜是经洗刷、清洗、切型、漂烫或不漂烫等预处理，采用热风干燥或低温冷冻干燥等工艺制成的蔬菜制品，高度保鲜，方便贮藏与运输[1]。脱水蔬菜生产是高度专业化的现代农副食品加工产业，具有品类清晰、用水量较大的特点。主要生产用水环节包括：清洗、烫煮、冷却、消毒、烘干、车间和设备清洗等[2]。用水定额指在一定时期内用水户单位用水量的限定值，是水资源和节约用水管理工作的基础依据[3]。目前，全国已有江苏省、浙江省、云南省等省编制并发布了脱水蔬菜的用水定额(表1)，由于地域特点、生产工艺和生产流程的不同，定额值呈现出一定的差异，变化幅度在6～40 m3/t之间。

表1 江苏省、浙江省、云南省的脱水蔬菜用水定额

江苏省兴化市是我国最大的脱水蔬菜生产基地，在生产模式、生产工艺、生产品类等方面具有明显的地方代表性和产业多样性。目前，兴化市对于脱水蔬菜行业的用水管理依据的是江苏省的脱水蔬菜用水定额。但在日常管理中，存在部分企业的脱水蔬菜的单位用水量超用水定额。经分析，绝大多数单位用水量超用水定额的企业，通过“订单式农业”政策，采用收购或自种的未经处理的新鲜蔬菜进行加工，将新鲜蔬菜从菜地直接送到生产车间。与购买经过清洗的预处理的蔬菜进行加工的脱水蔬菜企业不同，新鲜蔬菜附着大量泥土，需要更多的清洗蔬菜的用水，因而购买新鲜蔬菜的企业的用水量和单位用水量比购买预处理蔬菜的企业高。

本文对兴化市脱水蔬菜用水定额进行研究，通过对企业进行用水调查，分析计算单位用水量，采用典型单位调查法、二次平均法、冒泡排序法、概率分析法等定额修订方法，同时考虑不同生产模式下的用水差异，综合分析得出兴化市脱水蔬菜的用水定额的通用值和先进值。

1 基本情况

兴化市位于江苏省泰州市，是全国著名的农业基地、江苏省首家出口蔬菜质量安全示范区、江苏省脱水蔬菜出口基地、省级果蔬食品加工集中区，年消化各类蔬菜达100万t，脱水蔬菜年出口量占江苏省出口总量的90%以上。兴化市脱水蔬菜主要包括萝卜、胡萝卜等根菜，马铃薯、洋葱、大蒜等茎菜，大葱、香葱、香菜、芹菜、菠菜、青梗菜、高丽菜等叶菜，南瓜、番茄、辣椒等果菜。兴化市脱水蔬菜行业生产模式分两种，全流程自主生产的自加工脱水蔬菜企业和委外加工后专攻质量管控的外加工脱水蔬菜企业，其中自加工企业是兴化市脱水蔬菜行业的主要模式，产量占泰州市脱水蔬菜行业总产量的80%左右。自加工企业通过“订单式农业”，直接从种植地获取新鲜蔬菜，运送至生产车间进行加工，企业负责脱水蔬菜生产的全流程，用水环节包括新鲜蔬菜的清洗、脱水蔬菜的加工、产品筛选和包装、车间和设备清洗等。外加工脱水蔬菜企业直接采购成品脱水蔬菜进行筛选、分类和包装，主要用水环节为车间和设备清洗。

2 研究方法

2.1 单位用水量

在一定时间内，一定条件下，企业生产单位产品需要从各种水源提取的水量。表达式[4]为

Vui=Vi/Q

(1)

式中：Vui为某种产品的单位产品用水量， m3；Vi为在一定的计量时间内，生产过程中用水量， m3；Q为在一定的单位时间内产品产量。

2.2 典型单位调查法

选取用水典型单位，开展水平衡测试和用水调查，计算其单位用水量，作为同类型用水单位和产品用水定额制订的参考依据。在此基础上，考虑其他外在因素的影响，对其进行修正，最终确定用水定额[3]。

2.3 二次平均法

在取得一定数量的单位用水量后，采用倒二次平均法计算用水定额[3]。

2.4 冒泡排序法

按照从低到高的顺序对单位用水量进行排序，分别按照20%的通过率和80%的通过率确定用水定额的先进值和通用值[5]。

2.5 概率测算法

预先假设用水定额的可能性，然后求出用水定额的数据统计分析的方法。样本量较大时，根据中心极限定理可知单位用水量的分类数据近似服从正态分布。分别按照20%的通过率和80%的通过率确定用水定额的先进值和通用值[6]。

3 用水定额研究

3.1 典型单位用水调查

2019年兴化市有21家脱水蔬菜企业在产，其中，外加工脱水蔬菜企业6家，自加工脱水蔬菜企业15家。通过典型单位调查法，搜集整理2016—2019年企业的产品、产量、用水量等相关材料，根据每年用水量和产量分析计算企业脱水蔬菜的年度单位用水量。

3.2 单位用水量分析

经分析企业年度单位用水量，确定15家自加工企业为典型单位，有59个单位用水量数据；6家外加工企业为典型单位，有24个单位用水量数据。自加工企业和外加工企业的脱水蔬菜单位用水量见表2，自加工企业和外加工企业的脱水蔬菜单位用水量年度均值见表3。

表2 脱水蔬菜单位用水量 单位： m3/t

表3 脱水蔬菜单位用水量年度均值 单位： m3/t

根据表2和表3可知，外加工企业的脱水蔬菜的单位用水量明显小于自加工企业的单位用水量，故按照外加工企业和自加工企业分别研究计算脱水蔬菜用水定额。

3.3 用水定额计算和分析

采用二次平均法、冒泡法、概率测算法分别计算自加工企业和外加工企业的脱水蔬菜用水定额。

(1)二次平均法

59个自加工企业的单位用水量的一次平均值为53.8 m3/t，倒二次平均值为72.8 m3/t，即通过二次平均法计算出自加工企业脱水蔬菜用水定额通用值为72.8 m3/t。

24个外加工企业的单位用水量的一次平均值为6 m3/t，倒二次平均值为6.69 m3/t，即通过二次平均法计算出外加工企业脱水蔬菜用水定额通用值为6.69 m3/t。

(2)冒泡排序法

对59个自加工企业的单位用水量进行从小到大的排序，前80%的单位用水量小于第47位的69 m3/t，前20%单位用水量小于第12位的36.6 m3/t。即通过冒泡排序法计算出自加工企业脱水蔬菜用水定额通用值为69 m3/t、先进值为36.6 m3/t。

对24个外加工企业的单位用水量进行从小到大的排序，前80%的单位用水量小于第19位的6.4 m3/t，前20%的单位用水量小于第5位的4.9 m3/t。即通过冒泡排序法计算出外加工企业脱水蔬菜用水定额通用值为6.4 m3/t、先进值为4.9 m3/t。

(3)概率分析法

假设59个自加工企业的单位用水量的数据分布近似符合正态分布，求得单位用水量的平均值为53.8 m3/t，标准差为20.95 m3/t，根据Excel自带的NORMINV函数[7]，80%通过率时，NORMINV(0.8,53.8,20.95)值为71.4 m3/t；20%通过率时，NORMINV(0.2,53.8,20.95)值为36.1 m3/t。即通过正态分布概率分析法计算出自加工企业用水定额通用值为71.4 m3/t、先进值为36.1 m3/t。

假设24个外加工企业的单位用水量的数据分布近似符合正态分布，求得单位用水量的平均值为6.05 m3/t，标准差为0.96 m3/t。根据Excel自带的NORMINV函数，80%通过率时，NORMINV(0.8,6.05,0.96)值为6.86 m3/t；20%通过率时，NORMINV(0.2,6.05,0.96)值为5.24 m3/t。即通过正态分布概率分析法计算出外加工企业脱水蔬菜用水定额通用值为6.86 m3/t、先进值为5.24 m3/t。不同方法计算的自加工企业和外加工企业的脱水蔬菜定额见表4。

表4 不同方法计算的脱水蔬菜定额 单位： m3/t

根据表4可知，3种方法计算的用水定额值相差不大。由于调查的脱水蔬菜的单位用水量反映的是过去已经达到的用水水平，最终确定用水定额时，通用值向平均数靠近，先进值向最小值靠近；同时，为便于实际应用中的定额计算，将定额值适当取整，最终确定自加工企业的脱水蔬菜的用水定额的通用值为70 m3/t、先进值为36 m3/t；外加工企业的脱水蔬菜的用水定额的通用值为6.7 m3/t、先进值为5 m3/t。

4 结 语

(1)本文通过对兴化市脱水蔬菜企业进行调查分析，测算脱水蔬菜的单位用水量，采用典型单位调查法、二次平均法、冒泡排序法、概率分析法等方法计算用水定额，综合分析后确定脱水蔬菜的用水定额。

(2)根据兴化市脱水蔬菜行业的特点，考虑不同生产模式下用水环节的不同，对脱水蔬菜企业进行分类，分为全流程自主生产的自加工脱水蔬菜企业和委外加工后专攻质量管控的外加工脱水蔬菜企业，分别计算自加工企业和外加工企业的脱水蔬菜用水定额，体现了用水定额的公平性和公正性。

(3)研究确定兴化市脱水蔬菜用水定额的通用值和先进值。自加工企业的脱水蔬菜的用水定额的通用值为70 m3/t、先进值为36 m3/t；外加工企业的脱水蔬菜的用水定额的通用值为6.7 m3/t、先进值为5 m3/t。

(4)兴化市脱水蔬菜用水定额的研究成果可供相关水行政主管部门和脱水蔬菜企业在水资源论证、取水许可、计划用水、节水评价、节水型载体创建、水权交易等各项用水和节水工作中参考使用。

(5)为了使兴化市脱水蔬菜的用水定额值更加合理，便于指导实践，还需定期调查，开展水平衡测试，建立脱水蔬菜用水管理数据库，开展用水预测课题研究，为后续用水定额修编提供依据。