石家庄市节水试评价成果应用

范雷雷 马素英 魏 飒

(1.河北省水利科学研究院,河北 石家庄 050057;2.河北省农业节水技术创新中心,河北 石家庄 050057)

节水是解决水资源短缺的关键,节水问题已引起党中央、国务院及各部委的高度关注。为贯彻落实“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的治水思路,坚持“节水优先”方针,2019年水利部提出了建立节水评价机制,旨在从源头做好节水,进而促进水资源的合理开发利用[1-2]。2020年8月,《河北省规划和建设项目节水评价工作实施意见(试行)》(冀水节〔2020〕21号)印发,标志着河北省的节水评价工作全面开展。节水将成为建设项目水资源开发利用的基础,对于强化水资源合理配置和集约节约利用,加快节水型社会的创建具有重要的现实意义[3-5]。近两年,多数学者针对规划和建设项目节水评价做了大量研究实践,而区域节水评价相关研究鲜有报道。2020年《区域节水评价方法(试行)》(T/CHES 46—2020)标准的实施,对于客观评价区域节水水平具有重要意义[6]。在当前节水新形势下,创新节水机制,开展“典型区域节水评价”是开展节水工作的基础。

石家庄市属于资源性缺水城市,市委市政府始终把节水摆在突出位置,从20世纪50年代就开始了节约用水技术的研究和推广,并将全社会节约用水作为一项长期的艰巨任务来抓。特别是“十三五”以来,在水利部及河北省水利厅精心指导和大力支持下,石家庄市认真贯彻“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的治水思路,实施最严格水资源管理制度,强化“三条红线”刚性约束,不断创新节水理念,统筹供水、节水、排水、污水处理与再生利用,以水资源控量提效为目的,通过行政、法律、经济、科技手段,扎实推进各行业节水,不断挖掘节水潜力,基本形成了一套适合石家庄市水资源供需特点的节水管理体系,节水工作成效显著。近年来,通过全域统筹推进节水工作,全市在用水总量微增长的情况下,以有限的水资源量有效支撑了经济社会的高速发展。但与全市水安全形势需求以及生态文明建设要求相比,节水工作不均衡、不充分、不可持续的特点仍较为突出。

对此,本文以华北地区水资源短缺城市——石家庄市为例,根据《区域节水评价方法(试行)》(T/CHES 46—2020)要求,选取代表性强、可量化、易获取、表征明显的行业节水效率指标和综合指标,客观评价区域节水水平。同时针对全市节水工作存在的问题提出合理性对策建议。

1 区域节水试评价

根据《区域节水评价方法(试行)》(T/CHES 46—2020)的要求,开展区域节水评价应注意以下几点:

a.区域节水评价指标由行业节水效率指标和综合指标组成。其中行业节水效率指标指各行业用水指标,包括农业、工业和服务业用水指标3类,共计8项指标;综合指标包括万元GDP用水量、万元工业增加值用水量、农田灌溉水有效利用系数、公共供水管网漏损率和非常规水源利用占比5项指标。区域节水评价指标体系见表1。

表1 区域节水评价指标体系及计分细则

b.区域节水评价采用量化计分方式,总分100分,其中,行业节水效率指标60分,综合指标40分。农业、工业和服务业用水指标分值分别依据其用水量占三者总用水量的权重确定,占比大于0.5的按0.5取值,其余分值由其他两类用水指标按其用水量占比进行分配。工业企业用水指标中高耗水企业与一般企业分值分别按照0.7和0.3的权重确定。服务业用水指标中学校、宾馆、机关的分值分别按照0.4、0.3和0.3的权重确定。综合指标分值中,万元GDP用水量、万元工业增加值用水量和农田灌溉水有效利用系数各10分,公共供水管网漏损率以及非常规水源利用占比指标各5分。

c.区域节水评价按指标得分依次分为节水先进水平(≥90分)、较先进水平(80～90分,含80分)、一般水平(60～80分,含60分)和落后水平(<60分)4个等级。

d.评价数据来源依据国家及地方有关部门发布的用水定额、水资源开发利用数据、国民经济和社会发展统计资料及相关统计年鉴、统计年报等进行评价。各行业用水指标通过典型调查获得。

1.相邻2级指标分界值按分值较高的一级予以计分。

2.Ex为指标先进值;Et为指标通用值。

2 与已有类似节水评价方法对比分析

目前对节水评价的研究,主要集中在规划和建设项目节水评价方面,《节水型社区评价导则》(GB/T 26928—2011)、《节水型社会评价指标体系和评价方法》(GB/T 28284—2012)、《城市节水评价标准》(GB/T 51083—2015)、《节水型社会评价标准》的制定和实施,对加快我国节水型社会建设发挥了重要作用。但也应看到现有节水评价标准多是对开展的节水工作和实施措施的一种评价,不是对区域客观节水水平的评价,同时评价指标多采用宏观统计资料指标,缺乏可监测、可计量的微观指标。《区域节水评价方法(试行)》(T/CHES 46—2020)在总结已有节水评价标准的基础上,在评价对象、指标选取、定额计算等方面有了突破,使评价结果更加真实准确。《区域节水评价方法(试行)》(T/CHES 46—2020)与已有评价标准对比情况见表2。

表2 与已有节水评价标准对比

3 成果应用

3.1 典型区概况

根据河北省水资源自然禀赋条件和开发利用状况,评价范围选定为石家庄市全境,即其所辖的21个县(市、区),总面积14464km2,并以农业节水、工业节水和服务业节水为重点进行工作调研。

3.2 评价指标计算

为保证评价结果的可靠性和合理性,本文依据《区域节水评价方法(试行)》(T/CHES 46—2020)要求,综合考虑现行经济发展及行业统计数据实际,初步选定2019年作为本次评价水平年。统计指标数据通过当地水资源公报、城镇统计年鉴等资料获取。

根据T/CHES 46—2020的一般规定,农业、工业和生活服务业用水指标分值共计60分,根据其用水量计算行业用水指标分值分别为30分、9.72分和20.28分。

3.2.1 行业用水指标得分

a.农业。根据《石家庄统计年鉴(2020)》,石家庄市主要农作物为小麦、玉米和大豆等,各种作物种植面积见表3。农业用水指标总分为30分,根据每种样本作物种植面积占所有样本作物总种植面积的权重确定小麦、玉米和大豆的分值分别为13.68分、14.74分和1.58分,见图1(a)。

图1 石家庄市行业用水节水评价指标得分

表3 石家庄市农作物种植面积统计

b.工业。对于工业企业用水指标,高耗水企业与一般企业分值分别按照0.7和0.3的权重确定,为此,高耗水工业企业分值为6.804分,分配到七大耗水用户为0.972分;一般工业企业分值为2.916分,按照用水量占所有调查单位总用水量的权重平均分配。根据《石家庄统计年鉴(2020)》,石家庄已形成了以医药、装备制造、电子信息、纺织服装、石化、食品、钢铁、建材工业为主的工业经济体系,轻重工业比约为44.2∶55.8。截至目前,全市入统工业企业2704家,其中高耗水企业580家,涉及钢铁行业5家、火电行业19家、化工行业187家、食品行业168家、石化行业14家、纺织行业181家、造纸行业6家;一般工业企业2124家。根据工业企业评价对象选择的原则,分别选取高耗水企业和一般工业企业进行评价,经过相关调研及计算分析,石家庄市高耗水工业行业节水评价得分5.939分,一般工业企业节水评价得分2.752分,除火电和食品的节水评价得分相对较低,节水水平一般外,其他行业节水水平均达到了较先进水平以上,见图1(b)。

c.服务业。服务业用水指标选取学校、宾馆、机关等的用水指标,分值分别按照0.4、0.3和0.3的权重确定,依次为8.112分、6.084分和6.084分。通过调研,石家庄市高校、宾馆、机关单位分别有49家、80家、2125家,根据标准要求,分别选取一定数量的高校、宾馆和机关计算其用水定额,并根据国家和地方用水定额指标要求,计算得到高校、宾馆和机关的用水指标得分分别为6.978分、3.922分和3.737分,结果见图1(c)。

3.2.2 综合指标评价

综合指标分值共计40分,万元GDP用水量、万元工业增加值用水量、农田灌溉水有效利用系数各10分,公共供水管网漏损率和非常规水源利用占比指标各5分。依据河北省节水评价指导意见[华北地区(不含京津)],建立综合指标评价分级标准体系,见表4。由《石家庄市水资源公报(2020)》《河北省统计年鉴(2020)》等相关资料获悉,2019年石家庄市万元GDP用水量、万元工业增加值用水量、农田灌溉水有效利用系数、修正后的公共供水管网漏失率以及非常规水源利用占比分别为40.1m3、14.0m3、0.697、11.5%和4.50%,由表1中的计分细则,该年万元GDP用水量、万元工业增加值用水量、农田灌溉水有效利用系数、公共供水管网漏失率以及非常规水源利用占比得分分别为6分、10分、10分、5分、4分,累计共得35分。

表4 石家庄市节水综合评价结果

3.3 评价结果分析

通过测算,石家庄市节水评价总得分为85.33分,其中,农业27.00分,工业8.69分,生活服务业14.64分,综合指标35分,见表4。按照节水评价水平分级要求确定石家庄市用水节水处在较先进水平。

从表4中可以看出,石家庄市节水综合评价总分为85.33分,处于节水水平较先进(80～90分,含80分)等级,这说明当前石家庄市节水型社会建设工作取得了不错的成绩,但尚有提升空间。全市行业节水效率指标得分为50.33分,占到目标分值的83.88%,按照评价分值可划定到节水水平较先进级别。从不同行业用水指标来看,农业节水评价得分达到了目标分值的90.01%,按照评价分值划定,其处在先进水平。工业企业节水评价得分达到了目标分值的89.41%,按照评价分值划定,其节水水平属较先进。其中,高耗水工业企业和其他工业企业的分值达标率分别为87.29%、94.38%,节水水平分别为较先进水平和先进水平,即高耗水工业企业仍有部分节水潜力。服务业用水指标评价中,所选宾馆、学校与机关评价样本的用水评价得分均较低,使得服务业节水评价得分仅为目标分值的72.17%,节水水平所属一般,即全市服务业节水工作尚需进一步强化推进。通过评价指标分值对比,可以从各类评价指标低分项分析出:当前服务业是全市节水工作中的薄弱环节,建议深化推动各项服务业节水水平,找寻节水工作深化突破口,促进节水工作持续开展。

全市综合节水指标得分为35分,占到目标分值的87.5%,按照评价分值可划定到较先进级别。综合节水指标中,万元工业增加值用水量、农田灌溉水有效利用系数、城市公共供水管网漏损率指标均达到了指标的先进值,节水水平处于先进级别;万元GDP用水量和非常规水源利用占比指标得分分别为6分和4分,处于一般和较先进级别,万元GDP用水量和非常规水源利用量可进一步提高。通过综合评价指标分值对比分析可知,当前非常规水源开发利用率较低,建议加快非常规水源的配置、开发及利用,进而缓解全市水资源短缺、水环境污染、水生态损害等问题,推动全市经济社会高质量、可持续发展。

3.4 区域节水试评价成果合理性分析

近年来,石家庄市始终以计划用水管理为核心,以水平衡测试为支撑,以建设节水载体为引领,以宣传节水为辅助,扎实工作,开拓进取,全市节约用水工作成效显著,用水效率稳步提升。基于现状水平年的石家庄市农田灌溉水有效利用系数、人均城镇公共用水量以及万元工业增加值用水量指标在河北省省内乃至全国范围内均处在较高水平,见图2。从图2可以看出,2019年全市农田灌溉水有效利用系数为0.697,高于全省均值(0.674)以及华北地区(不含直辖市)先进值(0.657),农业节水水平较高;人均城镇公共用水量为54.3L/d,远低于全国均值(86L/d),但高于全省均值(46.0L/d)和华北地区(不含直辖市)均值(39.7L/d),说明全市人均城镇公共用水量相比全国处在前列,但在省内及地区排名靠后,居民节水意识需进一步加强;现状年全市万元工业增加值用水量为14.0m3,远低于河北全省、华北地区(不含直辖市)乃至全国均值,但较北京、天津、山东等先进地区仍有一定差距,工业节水仍有较大潜力。

图2 石家庄市主要用水效率指标分析

总体来看,此次石家庄市区域节水评价结果与该地区节水工作实际开展情况基本一致,能够较完整、全面地反映当前评价区域的实际节水水平。石家庄市农田灌溉水有效利用系数、人均城镇公共用水量、万元工业增加值用水量相比全国,处于较为先进的水平,说明石家庄市节水型社会创建工作取得了一定成就,但较国内先进城市(地区)仍有差距。今后仍需进一步改进现有工艺、设备,通过提高节水意识、完善相关法律法规等措施,持续推进节水型社会创建,争取全市节水水平早日迈进先进级别。

4 讨 论

针对当前区域节水评价的困境,本文提出了宏观指标与微观指标相结合、典型调查与统计数据相结合的评价方法。区域节水评价指标体系由行业节水效率指标和综合指标两类组成,采用量化计分方式,三大行业节水效率指标占比60%,综合指标占比40%,分值比例设置兼顾了当前节水工作的重点与难点,计分方式合理。评价等级依据指标阈值划分为4个等级,等级划分基本明显且保有余量。评估过程中,根据行业类别,设定不同分值比例,权重设置原则较合理;在各行业中,农业考虑到了分区与作物种类,根据播种面积占比选择典型作物,同时根据作物播种面积占该作物总播种面积权重加权计算作物分值,调查区优先选取有数据支撑的区域,评价合理全面;工业、服务业中均根据各自不同用水单位的用水量加权分配分值,结果更具代表性。综合指标相关数据均采用国家及地方有关部门发布的用水定额、水资源开发利用数据、国民经济和社会发展统计资料及相关统计年鉴、统计年报等涉及的资料进行计算,资料获取相对容易,计算较为便捷,结果相对合理[7-8]。将该节水评价办法应用于石家庄市区域节水评价,评价结果与石家庄市实际节水情况基本一致,基本反映了石家庄市当前各行业用水节水水平,是对石家庄市客观节水水平的真实反馈,评价结果较为准确。此外,该节水评级方法将用水定额应用于评价指标体系中,将区域节水水平与用水定额有机结合在一起,能够更好地发挥用水定额的标尺作用,客观上有效增强了用水定额的实施力度,故该区域节水评价方法具有较强的科学性,评价方法基本可行。

同时,利用该方法评价石家庄市的区域节水水平时有如下发现:

a.将0.5(先进值+通用值)作为区分较先进和一般节水水平级别的临界值可能存在问题,不利于提高节水积极性。建议将较先进与一般节水水平临界值适当增大,可以将0.3(先进值+通用值)作为区分较先进和一般节水水平级别的临界值,适当提高较先进水平评价标准临界值,提高群众的节水积极性。

b.该节水评价方法未体现出节水对生态环境的影响,当前的节水评价指标大多都是筛选区域农业、工业和服务业以及综合指标进行评价,均未考虑生态环境指标。但节水本身会对区域年降水量、水域面积率、干旱指数、地下水年降幅、土壤盐渍化面积比率、土壤有机质等指标产生影响,同时节水前后区域生物多样性、土地利用及水土流失情况会有所差异,如何考量区域节水与“真实节水”的关系值得思考。为考虑节水对生态环境的影响,建议在进行区域节水评价时可适时考虑增加生态评价指标,其评价分值占比可以小一些,具体指标尚待深入研究。

c.由于方法本身所需要的相关数据种类多、数量大,对数据的精准度要求较高,如在计量设施安装程度不高、管理体系尚不健全的地区,数据收集难度较大,指标评价操作性相对较差,故该方法在计量体系、管理水平等较为完善的地区优先推广。同时,在用水节水统计信息相对不完善的地区,尽快实施构建大数据信息平台等举措,完善水资源用水节水信息化管理,实现数据共享,逐步推广该评价方法。

5 结 论

a.《区域节水评价方法(试行)》(T/CHES 46—2020)在总结已有节水评价标准基础上,在评价对象、指标选取、定额计算等方面有了突破,使得评价结果更加真实准确。

b.采用《区域节水评价方法(试行)》(T/CHES 46—2020)对石家庄市节水水平进行评价时发现,石家庄市用水节水处在较先进水平,综合得分为85.33分,综合得分率达到85.33%,其中,农业用水指标得分27.00分(总分30分),得分率为90.01%;工业企业用水指标得分8.69分(总分9.72分),得分率为89.41%;服务业用水指标得分14.64分(总分20.28分),得分率为72.17%;在综合指标上得分35分(总分40分),得分率为87.50%。农业、工业、服务业用水指标得分率情况与行业用水效率水平基本一致。

c.采用《区域节水评价方法(试行)》(T/CHES 46—2020)对石家庄市节水水平进行评价时,评价结果较为准确地反映了石家庄市的节水工作投入与取得的成效,评价结果合理、可靠,得出的石家庄市节水水平处在较先进水平的结果,基本与实际情况一致。依据评价指标分值结果可找出全市节水工作中的薄弱环节,从而为今后节水工作的开展提供理论支撑。