生态供水（精选5篇）
生态供水 篇1
跨区域调水是人类改变地球表面水资源时空分布不均格局, 缓解水资源匮乏地区发展制约的有效举措, 同时也引起不同地区之间的利益再分配, 以补偿手段来协调不同利益主体之间的成本收益关系, 成为保证跨区域调水工程获得长远收益的必要的制度安排。Howe & Easter (1971年) [1]较早研究了区域间调水的成本收益关系, 为分析调水工程所影响的不同区域之间的利益平衡关系建立了初步框架。此后, Fishier (1978年) [2]、Macaulay (1991年) [3]、Howe & Goodman (1992年) [4]等进一步引入更多因素对该模型进行扩展, 尤其是对调水工程引起的价值转移和福利平衡问题的研究, 直接导致针对利益受损者的补偿问题研究的兴起。国内学者较早对跨流域调水工程中的利益补偿问题展开研究[5], 并将重点集中于水源区生态补偿机制的建立[6], 尤其是对补偿范围[7]、补偿标准测算[8]、补偿方式选择[9]等关键问题的研究, 为跨区域调水工程生态补偿的实践操作和理论研究奠定了良好的基础。
引洮供水工程 (简称引洮工程) 是甘肃省组织实施的大型跨区域调水工程, 也是“十一五”期间国家重大水利工程之一。引洮工程建成后每年将从洮河引水21 891.03万m3, 受水区范围涉及定西市安定区、陇西县、渭源县、临洮县, 兰州市榆中县, 白银市会宁县6个县区, 预计到2020年约有154.86万人从中受益。洮河上游地区是洮河水资源的主要涵养区, 为了保证下游及受水区的用水利益, 需要放弃许多不利于生态环境保护的经济活动, 上游人口的经济发展机会由此受到损害。建立完善、科学的水源区生态补偿机制是保证引洮工程获取预期收益以及促进区域可持续发展的关键。
1 补偿问题的产生
自1920年庇古创立“福利经济学”以来, 判断一项公共政策是否必要和有效的关键判据在于看这些政策是否改进了社会福利。一个经典的价值判断是帕累托准则, 它认为在没有使其他人的状况变差的情况下如果一种变化使某些人的福利状况变得更好, 那么整个社会的福利就改进了。在实际中, 由于不同主体的努力程度和信息获得不同, 大多数政策都难以达到帕累托法则的要求, 当一部分人的福利得到改进的同时, 另一部分人的福利却受到损失, 引起他们的反抗, 整体社会福利没有增加, 而且这种制度变迁往往不能持续, 甚至会失败。卡尔多等人在此基础上研究了补偿问题, 提出[10]:在受益者充分补偿受损者后, 其福利状况仍能得到改进时, 那么社会福利就得到了改善, 即“那些受害人所遭受的损失能得到充分补偿, 而社会上其余的仍较以前为好就很够了”。希克斯对此十分认可, 进一步补充说[11]:只有失利者打算用来阻止变革所出价的最大数量少于得利者打算接受此项贿赂而放弃变革的数量时, 这项行为才会导致帕累托效率。卡尔多-希克斯标准是对一项公共政策进行成本-收益分析的理论基础。在卡尔多和希克斯设想的基础上, 产生了新帕累托标准, 即:如果一项政策使受益者的福利增加很大, 以至于在完全地补偿了受损者的福利损失之后还有剩余, 那么这一改变就是一个潜在的社会福利改进。
陇中地区是西北干旱区的典型代表, 自古受水资源匮乏之苦。从区外获得水资源是当地居民的集体意志, 进而反应为政府行动。由于地理上的毗邻, 相对丰裕的洮河水资源成为陇中区外引水的首选目标。这里产生了2个利益主体, 即洮河上游居民和陇中地区居民。在政府不干预的情形下, 2个独立的利益主体就一定量的洮河水资源使用权进行交易谈判, 交易能否实现取决于交易成本的大小。由于搭便车行为的广泛存在, 以及信息的不完全, 交易成本过大, 依靠市场主体自由谈判结成契约的概率为零。而且, 跨流域跨区域的调水工程投资巨大, 陇中地区经济发展落后, 自身不具备投资引水工程的实力和条件。这为政府干预提供了空间。作为中央政府的地方代理机构和这2个利益主体的上一级管理机构, 甘肃省政府出面决策并组织了这项调水工程, 并得到了中央政府的同意和支持。政府干预的理由是市场失灵或市场不足, 最终目的是实现资源的优化配置和全社会福利的增加。
根据洮河流域5个水文站的水文特性的统计, 洮河径流主要来自岷县以上, 岷县水文站以上水量占全流域的75%。上游水源区主体部分包括甘南藏族自治州碌曲、临潭、卓尼3县。该区域内, 碌曲高原有著名的尕海-则岔国家级自然保护区, 是我国最大的高原湿地——四川若尔盖湿地的重要组成部分, 是黄河上游重要的水源涵养地, 对于补充黄河上游水源, 调节气候具有积极作用。卓尼、临潭的洮河林区森林面积为21.7万hm2, 是黄河流域海拔最高、原始森林面积最大、水源涵养功能很强的上游第一大天然林区。农牧经济是该区产业发展的主体, 经济发展水平低, 都属于国家级贫困县。由于该区整体水资源比较丰富, 人均水资源量高于甘肃省平均水平, 现状供水能力能够满足2020年的需水量, 所以引洮工程在短期内并不影响该区对水资源的利用能力。问题是, 如果水源区继续目前的粗放式资源利用和开发, 对草原、湿地、森林生态系统的破坏程度加剧, 水土流失、草原退化、森林剧减, 则会削弱高原生态系统的水源涵养能力, 洮河天然径流量也会下降, 从而导致中游以下水量不足, 引洮工程的年定额引水量不一定能够得到保证, 引洮工程存在失败的风险。另一方面, 由于这一地区以农牧经济为主体, 工业化和城市化水平低, 污染物排放量极小, 目前九甸峡水库断面水质能够达到国家二类标准。但如果在未来时期, 随着这些地区工业化和城市化发展, 污染物排放量增加, 引水工程取水断面的水质不能达标时, 引水工程也面临失败风险。为保证引洮工程的顺利实施, 客观上需要上游水源区放弃不利于水源涵养和水质保障的经济活动, 因此而产生的利益损失, 应该给予补偿。
2 补偿类别与补偿量测算
确定补偿标准和补偿额度是实施生态补偿的关键依据。已有的研究大多沿着成本核算和生态价值评估2个思路展开[12], 测算技术和方法也日趋复杂化和多样化[13,14,15], 关于测算结果的科学性和现实性也有较多争议。谭秋成认为[16], 生态补偿项目的成本是确定生态补偿标准的基础, 在生态补偿项目评估中, 全面、准确地计算损失者的直接成本、机会成本和发展成本比生态服务价值评估远为重要, 并提供了成本分解和补偿标准核算的初步思路。在此基础上, 本文根据洮河上游水源区的自然地理和生态系统特征, 结合现行生态保护工程实施状况, 将针对水源区的生态补偿分为水资源保障补偿和自然保护区补偿2大类, 采用成本核算法分别计算补偿量。
2.1 水资源保障补偿
(1) 保护工程投入补偿。
洮河水源区生态环境保护工程主要有6项, 分别为:天然草地保护工程、重要湿地保护工程、防护林体系建设工程、防沙治沙工程、水土流失治理工程、生态监测与监管能力建设工程。另外, 为保障水资源的质量, 还必须加强流域沿城镇地区水环境污染治理, 严格监控沿河两岸排污口排污情况。相关投入包括:城镇水环境污染防治、重点污染源治理、重点河段综合治理、流域环境管理等。借鉴我国水资源保护工程投资的平均水平和西藏自治区流域保护和综合治理投入标准, 确定补偿标准为200元/万m3, 如果按每年21 891.03万m3的引水量计算, 则每年水资源保障的工程性投入补偿总计为4 378 206元。
(2) 发展机会损失补偿。
根据我国目前实际情况, 国内工业用水水资源费征收的最低标准为200元/万m3, 按此计算, 水源区将损失4 378 206元的发展机会。考虑水源区工业发展的综合条件, 采用甘肃省工业用水资源费征收最低标准的1/4, 约为250元/万m3, 则每年补偿总计为5 472 758元。
(3) 水资源生态效益补偿。
水资源在气候调节、生物多样性保护、营养物质输送等方面具有重要的生态功能价值, 通过支付意愿调查, 补偿标准暂定为每年75元/万m3, 则每年补偿总计为1 641 827元。
2.2 自然保护区补偿量计算
洮河上游水源区有较大面积的自然保护区 (见表1) , 其建设成本除了各级政府的直接投入外, 还应该包括原来生活在自然保护区核心区和缓冲区内的居民的搬迁费用。水源区自然条件艰苦, 保护区范围大, 也应该对保护区管理人员及设备运行费用给予一定的补助和补偿。而丧失的发展机会成本, 主要是地方政府及农牧民的经济损失。所以, 对自然保护区的补偿包含以下3个方面。
注:资料根据《甘肃甘南黄河重要水源补给生态功能区生态保护与建设规划》 (甘肃省林业调查规划院) 整理。
2.2.1 自然保护区建设补偿
自然保护区建设和发展补偿主要包括基础设施、管护设施、科研和检测设备等建设项目。按照目前全国自然保护区建设投入水平为每年1.086元/hm2的标准, 洮河上游现有自然保护区面积为1 068 182 hm2, 则共需自然保护区建设投入资金为1 160 046元。
2.2.2 自然保护区管理补偿
根据许智宏、阳含熙、李文华等32位两院院士呼吁加大对自然保护区投入的建议, 自然保护区按30元/hm2的管护费用标准计算, 洮河水源区每年需要自然保护区管护费用为32 045 460元。考虑到目前水源区自然保护区管护费用实际投入水平, 初步按照10%的标准, 即3元/hm2的标准核算, 洮河水源区自然保护区每年管理补偿资金为3 204 546元。
2.2.3 地方财政与农牧民收入损失补偿
洮河水源区发展机会损失补偿主要包括对当地居民机会成本和对地方政府所丧失的财政损失的2部分补偿。由于影响该区发展的因素有很多方面, 故采用2种核算方法从不同角度考虑该区发展机会的损失, 并将2种方法计算得到的损失量以均等概率进行合计。方法一是对当地居民发展机会损失和对地方政府所丧失的财政收入2个部分的补偿;方法二是对该区GDP损失的补偿。
(1) 当地居民收入损失和地方财政收入损失。
根据2008年统计数据, 洮河水源区所在的甘南藏族自治州玛曲县农牧民人均纯收入水平最高, 为3 085.06元, 临潭县农牧民人均纯收入水平最低, 为1 796元, 收入差为1 289.06元, 以此作为人均丧失的机会成本, 再乘以自然保护区核心区和缓冲区内的人口64 595人, 可近似估计当地居民的发展机会损失为83 266 831元。根据2008年统计数据, 甘南州内玛曲县的财政收入水平最高, 为7 042万元, 卓尼县财政收入水平最低, 为1 153万元, 相差5 889万元, 保护区涉及水源区碌曲、卓尼、临潭3县, 由此可初步估算出水源区地方政府的财政收入损失为17 667万元。
(2) 当地GDP损失。
自然保护区的建立限制畜牧业和矿业等生产活动, 对当地GDP造成一定损失。洮河水源区自然保护区核心区总面积约占全区总面积的44%, 假设当地畜牧业和矿产产值是由核心区以外的地区 (56%) 生产所得, 2008年该地区第1产业总值为46 101万元, 工业总产值为25 017万元, 合计71 118万元, 则因自然保护区建设而引起的GDP损失约为91 316.17万元。
按以下公式计算:自然保护区建设的经济损失补偿=地方经济损失×补偿比例= (农牧民年收入损失+地方财政年收入损失) ×50%×补偿比例+地方GDP损失×50%×补偿比例。其中, 50%为不同计算方法结果概率;对农牧民收入和地方财政收入损失的补偿比例设为50%, 对地方GDP损失的补偿比例设为15%。对自然保护区建设带来的地方经济损失年补偿额度总计为34 094.5万元。
2.3 洮河水源区补偿量计算汇总
经过初步测算 (表2) , 按照当前标准, 洮河水源区2大类补偿总资金量为35 670.3万元/a。其中, 水资源保障补偿资金为1 149.3万元/a, 生态保护区建设所需补偿量为34 521万元/a。
3 补偿机制
(1) 市场机制难以保证补偿支付顺利实现。
就引洮工程而言, 上游水源区为涵养水源进行生态环境保护, 并承担经济发展的机会损失, 理应获得补偿。陇中黄土高原受水区是引洮工程的直接受益者;洮河中游和下游地区, 乃至黄河中下游地区, 也是充裕水量和达标水质的间接受益者;而且, 上游实施生态保护与生态恢复治理工程, 也是对自己生存环境的维护和改善, 从长期看上游居民也会从中受益;整个区域PRED系统的协调和健康也是对全国可持续发展的重要贡献。按照普遍的“谁收益、谁补偿”原则, 如果要在如此众多的受益者之间分摊补偿费用, 靠市场自发的力量是不能完成的。
(2) 受益者的支付能力无法承担补偿费用。
受水区及洮河下游地区各县2008年农民人均纯收入的平均水平为2 029.3 元, 较甘肃省平均水平2 723.8元低694.5元, 较全国平均水平4 761元低2 731.68元。图1是这些地区2008年财政收支状况, 入不敷出, 全靠上级政府财政转移支付来维持基本财政。以这样微薄的经济基础, 来面对上游生态补偿的巨额资金需求, 是不现实的。
(3) 政府补偿是唯一现实可行的补偿机制。
政府补偿是我国当前最主要的, 也是相对比较容易启动的补偿机制。政府补偿机制是以国家或上级政府为实施和补偿主体, 以区域、下级政府或农牧民为补充对象, 以国家生态安全、社会稳定、区域可持续发展等为目标, 以财政补贴、政策倾斜、税费改革和人才技术投入等为手段的补偿方式。“引洮工程”的公益性特征, 决定了利益补偿的主体只能是更高层级的政府。政府补偿是引洮工程中整个利益补偿机制建立的出发点。
(4) 政府补偿的最佳载体是大型生态工程。
政府补偿一般包括财政转移支付、政策倾斜、实施生态保护项目等3种方式。引洮工程上游水源区是国家生态补偿关注的重点区域, 目前正在实施的“甘肃甘南黄河重要水源补给生态功能区生态保护与建设工程”, 将洮河上游水源区保护作为重点内容, 对当地的生态环境保护投入, 以及经济发展损失, 都安排了相应的补偿措施, 补偿所需的资金、技术、管理等支撑要素也能得到保证。以大型生态建设工程为载体, 通过体制创新克服政府补偿普遍存在的低效率弊端, 是引洮工程水源区生态补偿的现实选择。
4 结 语
为了缓解水资源时空分配不均和水资源供需矛盾, 2011年中央1号文件提出今后将积极推进一批跨流域、区域调水工程建设。重视调水工程实施中的利益补偿 (尤其是生态补偿) 问题, 是理论界和政策界刻不容缓的科研任务。目前, 国内关于生态补偿的研究正在进入一个高峰期, 流域 (上下游) 补偿是生态补偿中的一个重要类别, 但跨区域和跨流域调水工程引起的生态补偿研究尚不多见。本文采用一个简明的成本核算方法, 对引洮供水工程水源区的生态补偿量进行测算, 并对更为有效的生态补偿机制的选取和构建进行探讨, 为相关研究提供了一个可资借鉴的案例。引洮工程中的生态补偿, 充分体现了当前我国生态补偿实践中政府补偿的不可替代性, 向市场补偿机制的转型是一个长期的目标。同时, 需要关注政府补偿存在的弊病和缺点, 如管理成本过高、资金使用效率低、地方存在重复立项等问题。
事实上, 调水工程涉及的成本收益转换和利益动态平衡问题十分复杂, 针对水源区的生态补偿仅仅是其中一个部分。比如, 在短期, 引洮供水工程还涉及到13 275人的搬迁, 这部分人口属于典型的非自愿移民, 他们的利益损害最大, 除了一般性的补偿支付外, 需要关注他们的自身发展问题和与迁入地的社区融合问题。长期从洮河中游大量引水, 必将减少下游河道的正常径流, 造成下游流域生态系统紊乱;遇到枯水期, 也会危及下游沿岸居民的用水利益。总之, 调水工程作为一项公益性系统工程, 要以获取区域整体利益最大化为根本目标, 前提是对工程涉及的各方利益相关者的得失损益进行深入研究和跟踪观察, 在此基础上, 实施对口补偿, 以平衡各方利益, 仅仅关注水源区的生态补偿是远为不够的, 这些是作者后续研究的重要内容。
摘要：跨区域、流域调水是我国未来水利基础设施建设的重点之一, 协调好工程建设中的利益关系是保证工程顺利实施并获取实效, 以及促进相关区域可持续发展的关键。主要研究甘肃省引洮供水工程水源区生态补偿问题, 将水源区补偿分为水资源保障补偿和自然保护区补偿2大类, 采用一种简明的成本核算方法计算了生态补偿额度的理论值。并对补偿机制的选择进行分析, 认为市场机制难以保证补偿支付的完全实现, 受水区居民的支付能力无法承担巨额补偿费用, 政府补偿应该是主导机制, 其最佳载体是大型公益性生态建设工程。
关键词：引洮供水工程,生态补偿,成本核算
生态供水 篇2
浅谈湛江市鉴江供水枢纽工程对生态环境的影响及对策措施
摘要：文章通过介绍鉴江供水枢纽工程的建设概况,阐述、分析了其建设和运行对生态环境的正、负面影响,以及采取的`防止或减轻负面影响的对策措施,宣传这一供水枢纽工程的作用和意义,让更多的人从生态环境保护角度了解和认识这座综合利用水利工程建设的必要性和重要性,促进其建设、运行与生态环境保护协调发展.作 者：钟绍塘 作者单位：湛江市鉴江供水枢纽工程建设管理处,广东,湛江,524000 期 刊：企业技术开发(下半月) Journal：TECHNOLOGICAL DEVELOPMENT OF ENTERPRISE 年，卷(期)：, 29(3) 分类号：X171 关键词：鉴江供水枢纽 生态环境 影响生态供水 篇3
调水工程是解决水资源空间分布不均、缓解缺水地区水资源供需矛盾、实现水资源合理配置的有效措施,是促进缺水地区经济发展与水资源综合开发利用的重要途径。据现有文献记载[1],目前全球至少已经有40多个国家和地区建成了350余项规模不一的调水工程。1949年以来,特别是改革开放以后,我国相继建成了一些调水工程,如南水北调工程、东深调水工程、引滦入津工程、引黄济青工程、引黄入卫工程等。但这些调水工程在促进经济和社会繁荣的同时,也对生态环境所产生了负面影响。比如,某些大规模调水工程引发的海水入侵、河流水质下降、输水系统泥沙淤积、水生生物系统破坏、大面积土地淹没以及非自愿性移民。上述问题的出现促使人类不得不关注生态环境的可持续发展问题,对调水工程供水区做出合理的可持续性评价也就很有必要。
目前,国内外已有一些关于调水工程对生态环境影响评价的研究。Mampiti[2]等应用生态经济核算矩阵评价了Lesotho和SA的生态经济影响,判定了调水工程对生态经济的影响程度。国内调水工程对生态环境影响评价方法主要有矩阵法、综合评价指数法、模糊综合评价法和BP神经网络法等。常玉苗[3]等建立跨流域调水工程对生态环境影响的综合评价指标。常本春[4]等从生态角度,构建了水利水电工程生态效应状态压力效应评价指标体系框架模型。这些方法在使用的同时也存在着不足,如矩阵法会带来主观偏差,影响估计的结果;综合评价指数法受人为因素影响太大;模糊综合评价法不能消除评价指标的相关性,各因素权重也带有主观性且过程过于繁琐,实用性不强;BP神经网络法尚未有理论计算公式。近年来,运用能值生态足迹模型评价区域可持续发展状况,是一种新的思路和方法。
能值分析理论为可持续发展模式与策略的制定提供了一个量化的方法[5]。能值理论是由美国著名生态学家H T Odum为首的科学家于20世纪80年代后期提出和发展起来的科学体系。生态足迹理论是由加拿大生态经济学家E William及其学生M Wackernagel于1992年提出的,并广泛应用于全球、国家、城市和区域等层面上。1999年,徐中民等将生态足迹理论引入我国,许多学者应用能值分析理论对生态足迹的计算进行了改进。
本文采用能值理论,建立能值生态足迹分析模型,通过计算调水工程供水区的水资源能值生态承载力和能值生态足迹等基础参数,分析可持续性指数,了解调水工程的影响强度,继而对调水工程供水区的可持续发展状况做出系统的分析与评价。
1 理论基础和研究方法
1.1 能值理论及相关概念
能值分析从一个更为系统化的角度给出了可持续发展水平的衡量标准,即以能值为基准,可以把生态系统中不同种类、不可比较的能量转化成同一标准的能值来衡量和分析[6]。主要涉及能值和能值转换率两个概念。
能值(emergy):一种流动或储存的能量所包含另一种类别能量的数量,称为该能量的能值。在实际应用中,以“太阳能值”衡量某一种能量的能值,任何流动和储存的能量所包含的太阳能的量,即为该能量的太阳能能值。能值转换率(emergy transformity):形成每单位物质或者能量所含有的另一种能量的量,称为能值转换率。常用的太阳能值转换率,是指形成每单位物质或能量所含有的太阳能的量,单位为sej/j或者sej/g。Odum和各国研究人员经过大量研究实践,换算出了自然界和人类是经济社会生活主要能量类型的太阳能值转换率[6]。
1.2 生态足迹理论
生态足迹理论是将区域经济发展所需的资源和能源消费转化为提供这种物质流所必需的各种生物生产土地的面积,并同区域内生态系统所能提供的生物生产土地面积进行比较,定量判断一个区域的发展是否处于生态承载力范围内[7]。
当一个地区的生态承载力小于生态足迹时,即出现生态赤字,表明该区域对自然资源的消耗超过了生态环境所能承载的范围,发展处于相对不可持续状态;当其生态承载力大于生态足迹时,则产生生态盈余,表明该区域自然资源可以满足人类消费需求,区域发展具有可持续性。
1.3 基于能值理论的生态足迹模型基本方法
能值生态足迹模型分析的基础是将生物生产性土地上的消费项目对应关系梳理清楚,再按照能值理论和生态足迹理论的关系进行测算。首先,把不同等级、不同类型的能量根据具体的公式和指标数据换算成太阳能值,作为计算能值生态承载力的基础[8];其次,把各个消费的具体项目换算成为和该项目对应的生产性土地面积,作为能值生态足迹;最后,将研究区域的能值生态承载力和能值生态足迹数据进行比较,就可以分析出该区域的可持续发展状况[9,10,11],其基本计算公式和方法如表1所示。
注:EM为能值;τ为能值转换率;B为有效能(原始数据);Ec为人均生态承载力;e为可更新资源的人均太阳能值;ρ1为全球平均能值密度,3.104×1010sej/m2;ρ2为区域能值密度;E为区域总能值;S为区域土地面积;Ef为表示人均生态足迹;i表示资源类型;ai表示第i种资源的人均生态足迹;ci表示第i种资源的人均能值;若SEI=0.5,区域处于可持续发展边缘状态;若SEI>0.5,区域可持续性较差;若SEI<0.5时,区域可持续性较好。
2 实例分析
2.1 研究区域概况
随着经济的快速发展,我国西北某地区的缺水问题日益严重,地下水位大幅下降,水质恶化,天然荒漠植被严重退化,沙漠南侵,通过调水来解决经济与环境发展是必然的选择。该地区的调水工程第一期项目于2000年8月建成通水,调水距离全长460km,工程设计年调水量8.4亿m3;2005年9月第二期项目建成,调水距离全长375.6km,设计年调水量5.6亿m3;后期工程仍在建设中,设计规模工程建成后,届时年调水量将达到25亿m3。截止2012年底,该工程已累计供水62.9亿m3,充分发挥了供水、发电和防洪减灾等综合经济效益和社会效益。本文主要研究2012年该调水工程供水区生态环境的可持续性情况,相关原始数据来源于新疆维吾尔自治区科技计划项目《基于循环经济理念的额尔齐斯河供水区水资源可持续利用研究》报告和《新疆统计年鉴-2012》。
该调水工程的供水区地处亚欧大陆腹地,远离海洋,年平均降水量154.5mm,整个供水区降水空间分布很不均衡,西多东少,山区多平原少。由于地处内陆地区,其生态系统相对封闭,生态环境脆弱,有害物质易于积聚,污染恢复难的水质性矛盾突出。随着水资源调出,当地生态环境和社会经济发生了一定的变化。供水的部分经济带和矿产资源开发区位于内陆河流域,产生的有害物质几乎都进入缺乏水文大循环能力的内陆河,容易引发环境质量劣变,故该供水区的可持续发展状况值得研究。根据行政划分,该调水工程供水区可划为7个分区,其基本情况如下:区域一水资源总量为125.90亿m3,生态环境按其结构、功能、生态过程以及对自然和人为的抗干扰能力分为山地生态系统、平原荒漠生态系统、河谷平原生态系统、人工绿洲生态系统、沙漠生态系统和河流生态系统等类型;区域二水资源总量为6.38亿m3,地处沙漠的冲积扇,境内全属内流河与内流湖,自然水系主要是河流水源和地下水,植被稀少地区生长着梭梭、沙枣树等藜科类植被,植被较好地区生长着大片胡杨林,红柳和云杉林等;区域三水资源总量为19.3亿m3,有以蒿草、苔草为主的高山草甸植被,以羊茅、狐茅为主的亚高山草甸植被,以云杉为主的森林草甸植被,以针茅、早熟禾为主的山地草甸草原植被和以红柳为主的荒漠植被等;区域四水资源总量约为4亿m3,地势北高南低,北部多为低山、丘陵,南部为沙漠,中部是山前冲积平原;区域五水资源总量约为14.63亿m3,主要分为南部涵养水源生态区、中部平原绿洲生态区和北部荒漠生态区;区域六水资源总量约为16.86亿m3,地区植被较为复杂,未被利用的戈壁、沙漠、高山约占总面积的70.65%;区域七水资源总量约为12.6亿m3,处于封闭性的山间盆地内,生态环境脆弱、荒漠植被稀少,绿洲周边基本为戈壁砾石区。
2.2 供水区的能值生态承载力和能值生态足迹计算
根据研究区域的具体情况,计算能值生态承载力时选取水资源为供水区的可更新资源,分为地表水化学能,地下水化学能和雨水势能;选取小麦、水稻、棉花、玉米、油料、甜菜、蔬菜、瓜果、肉类、禽蛋和奶类等11种与水资源相关的消费项目作为计算能值生态足迹的指标。其相关关系如图1所示。
2.2.1 供水区能值生态承载力的计算
地表水化学能,地下水化学能和雨水势能的各项能值转换率依次为1.54×104,8.89×103和8.89×103sej/j。由公式(1)求得各个分区的可更新资源的总能值,引入人口数据,并扣除12%的生物多样性保护面积,根据公式(2)可求得各个区域的人均能值生态承载力Ec,见表2,表中的原始数据来源于区域统计年鉴,工程概况报告和相关文献。
2.2.2 供水区能值生态足迹的计算
引入区域土地面积和人口数据,根据公式(3),求得供水区各个分区的区域能值密度ρ2,根据公式(1)和(4)求得各个分区各项指标的人均能值生态足迹Ef,见表3。
2.3 计算分析
将各个分区的人均能值生态承载力Ec和人均能值生态足迹Ef进行比较,如图2条形图所示,可以直观地看出两者的大小,区域二和区域三的人均能值生态承载力Ec大于人均能值生态足迹Ef,出现了生态盈余,表明这两个区域生态环境发展良好,有利于区域的可持续发展;区域一、区域四、区域五、区域六和区域七的人均能值生态承载力Ec小于人均能值生态足迹Ef,出现了明显的生态赤字,表明区域不满足可持续性发展,生态环境需要改善。
根据公式(5),计算各个分区的可持续性指数SEI,结果如图2折线节点所示。图中水平黑直线表示可持续性指数SEI为0.5的临界线,由公式(5)知,当SEI=0.5时,人均能值生态承载力Ec等于人均能值生态足迹Ef,可持续性处于临界状态;当可持续性指数SEI<0.5,即折线位于虚线下方,表明该分区满足生态环境的可持续发展;当可持续性指数SEI>0.5,即折线位于虚线上方,表明该分区不满足生态环境的可持续发展。显然,除区域二和区域三外,其他分区均不满足可持续性要求。对比供水区各个分区具体的生态环境情况,区域二和区域三植被种类比较丰富,覆盖率比较大,满足生态环境的可持续发展;区域一水资源总量比较充沛,但生态系统比较复杂,且该区域人口基数大,城市化程度高,工业发展过快,需水量增加幅度大,很难满足区域可持续发展的需求;区域四、区域五、区域六和区域七水资源总量不够丰富,大部分地貌是未被利用的戈壁、沙漠和高山,植被稀少,生态环境脆弱,因此,也不满足生态环境的可持续发展。
3 结论和建议
(1)整体而言,该调水工程供水区的生态环境不满足可持续性发展的要求,计算结果与实际情况是一致的。根据工程供水区的具体情况提出以下建议:①加大水资源在时间、空间和使用对象上的合理优化配置,促使该区域水资源可持续利用,提高生态环境的恢复能力;②节约用水、减少耗水,注重节流,确保该区域生态环境能够综合好转;③延长水的使用周期、降低水需求,提高水资源利用效率,为生态环境的逐步改善提供保障;④加大污水处理力度、提高水循环利用率,做到生态环境不再恶化;⑤加大水市场调配力度、增加水资源利用效益,并对生态环境加以修复。另外,鉴于该工程存在跨流域、跨区域配置水资源,相关政府应加快并实施水权交易政策和生态补偿政策,为生态环境的可持续发展提供政策支持。
(2)基于能值生态足迹模型的可持续性评价计算过程简单,结果也比较直观,实用性强。本文计算的结果可以很好地为该调水工程供水区域制定以可持续发展为目标的水资源合理配置和调水工程的合理管理提供参考。但是作为一种较新的方法,在运用过程中,由于数据资料的局限和消费项目选取的主观性,可能会对结果产生细微的偏差,需要做更进一步的研究。
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供水管网的供水安全保障研究 篇4
水资源一直是人们生存的一大基本条件, 因此, 在城市的建设过程中, 其供水系统的构建一直是政府及相关部门关注的重点。其中城市供水系统的维护、管理等水平的高低, 影响到城市工业生产和市民生活, 同时也关系到供水企业的经济和社会效益。供水企业如何运用先进技术和管理手段, 确保供水安全, 减少和避免管网漏损以及水质污染具有重要意义。
1 供水管网安全保障的意义及存在的问题
1.1 供水管网安全保障意义
我国城市化建设进程不断加快, 伴随着人民生活水平的日益提高以及社会生产的飞速发展, 供水的安全性及可靠性已成为整个社会关注的焦点, 为此, 国家和地方政府已加大对供水系统的投资力度。城市供水是保障人民日常生活的物质基础, 也是城市发展建设的重要因素, 在国民经济的不断发展过程中, 城市的规模有着不断扩大的趋势, 供水管网由城市中心不断延伸至周边角落。作为一个城市供水系统的关键环节, 输配水管网担负着将自来水保质保量的输送至各用水用户的重任, 被亲切的称作是城市的“生命线”, 保障城市供水安全意义非凡。
1.2 供水安全保障体系中存在的问题
城市供水安全保障管理体系的建设, 是多方面相互协调的工作, 涉及政府监管部门、制水企业、原材料供应商等多家单位以及各个用水用户;包括原水的供应, 自来水的生产、自来水的销售与使用等多个环节。我国的供水安全保障体系的建设开展较晚, 到目前为止并不十分健全, 主要存在以下问题:
(1) 目前, 我国正逐步完善供水管网安全保障技术和管理体系, 但其大多是针对管网正常工作的状态, 而面对突发事件时的响应机制十分匮乏, 供水企业面对突发事件时的快速反应能力与应急处理能力都十分欠缺, 当爆管等事故发生时, 供水系统内各部门缺乏沟通协调, 处理事故的效率较低。
(2) 从管网水质上看, 目前, 主要都集中在管网末梢, 因为管网末梢距离水厂的距离最远, 出厂水到达末梢所用的时间最长, 水质下降最为严重, 其各项水质指标与出厂水相比, 都相距甚远。一方面, 水源水水质不断下降, 污染加剧, 水中有机物难以被彻底去除, 从而促进了管网中微生物的增加, 导致管网水生物稳定性的下降;另一方面, 由于电化学反应, 水中溶解的微量离子在管壁上析出, 形成管垢, 管垢不断堆积, 形成不规则的圆环, 称之为“生长环”, 引起管网水化学稳定性的降低。这两方面的原因共同造成了管网水质从出厂到末梢的不断下降。当前, 大部分城市极度匮乏管网水质监测的能力, 各省市政府很少在供水水质方面加大投资力度, 有效的管网水质在线监测点少之又少, 具备专业监测能力的技术人员也十分稀少, 很难保证管网的水质处处达标。
2 强化供水管网供水安全保障体系的措施
2.1 建立健全供水安全管理制度
在强化供水管网供水安全保障体系的过程中, 首先必须强化内部管理工作, 落实各项安全管理制度, 采取有效措施, 消除各类事故隐患, 及时处理各类突发事件。针对重点区域以及要害部位必须对责任进行细化分解, 例如:水源井、加压泵以及消毒设备等, 应逐步落实到人, 强化水厂干部、职工安全防范的意识, 尤其是要强化生产管理以及运行值班人员的责任心, 贯彻落实安全生产责任制和岗位责任制等, 保证安全供水生产无事故。定期组织对供水设备设施安全管理工作进行全面自查。采取防范排查和落实整改相结合的方式, 对各个水源地的取水设施、供水设备、输配水管线、消毒设备、阀表井以及消防栓等重点环节分片承包, 及时发现、消除安全隐患。
2.2 加强设备维护保养
完善各种设备的安全操作规程, 并及时对其进行维护、保养, 合理优化使用。在每口水源井处应安装电压表、电流表、水表以及压力表等, 记录下其运行参数, 及时观测, 并分析设备的使用、运行情况。每日都要对所有的水源井、加压泵等设备设施进行巡查, 以便及时地发现、排查事故隐患。井口处应使用钢板进行封闭处理, 避免投毒或是杂质、污物落入井内, 同时应设专用水源井房, 通过高科技手段, 实现远程电子锁监控, 若出现非正常开启的情况, 则监控系统会及时报警提示, 从而杜绝偷电、偷水等情况的发生, 也确保了设备正常使用。泵房应安装变频调速器, 水源井安装节能骑士等变频保护设备, 实现水泵软启动、管道过压、欠压保护以及消除冲击电流, 根据出水压力调节水泵转速, 可以有效确保恒压供水, 减少水泵、出口阀门组、水表以及集、给水管网损坏率, 提高供水的稳定性, 保障了供水安全。
2.3 制定供水突发性事件应急预案
根据多年来的事故处理经验总结并编制一套完备的事故应急预案是非常必要的, 它是客观面对供水安全事故的积极态度, 是迅速组织抢险抢修力量, 快速解决事故的有效手段, 也是保障供水安全平稳的发展途径。其主要是将供水调度、工程技术、管网维修、材料及配件预备、抢险设施预备等相关环节部门有机结合起来, 围绕稳定供水这个工作中心, 牵一发而动全身, 进一步提高了应对供水管网突发事故的处理能力。水厂应根据各种可能会发生的管网突发事故, 针对性地编制大面积跑水应急预案、水源污染事故应急预案以及水投毒应急预案等各种供水管网突发事故的应急方案, 明确应急预案内容、机构以及应急程序、各人责任, 定期组织进行培训学习、实战演练, 从而保证各级应急抢修人员均熟悉工作的流程, 实现应急抢修的快速、及时以及有效。
2.4 加大管网改造更新力度
为了确保供水管网安全、稳定、经济运行, 应逐步更新老旧供水管线与附属设施, 因为以前的专业化管理程度不够, 旧管网普遍具有布局不合理的问题, 同时存在供水死角以及私拉乱接等现象, 且管网中杂质多, 易堵塞管线、卡水表等, 因此需要改造更新管网, 合理优化管网布局, 更换改造小区控制阀门、楼前阀门, 最大限度地缩小停水面积、缩短停水时间。各小区应增设放空阀, 可缩短维修时的排水时间。阀表井应距污水井、下水道1米以上, 杜绝井壁老化开裂渗入污水, 污染水质。对重点用水单位或需持续用水的单位可采用环形供水方式, 可分段维修, 停水影响的面积和用户都比较小。管网维修施工时, 有时为了堵水, 常会塞些泥块, 但一定要杜绝混杂进入塑料或石子, 因为会堵塞管网、卡住水表或使阀门磨损, 只能塞些素土, 维修后还需冲洗管线, 防止水质二次污染。以上措施均可大大提高供水管网安全运行保障度。
2.5 建立完善供用水信息管理网络
水厂应建立健全供用水信息管理网络 (见图1) , 及时了解和掌握辖区供用水信息, 向社区居民和工商业用户公布水厂的维修电话, 使得水厂和居民用户间实现互动互通。水厂调度主要负责日常信息的上传下达以及协调调度工作, 维修人员或是用户一旦发现跑水情况即可马上和水厂取得联系, 水厂调度则根据紧急程度请示领导或是直接安排、组织抢修, 以最大限度地减少损失。维修完成后, 维修负责人也要及时地反馈信息。其次, 针对偏远或是高层楼房的用户家中应安装压力表, 设立测压点, 随时对水压进行监测, 若是低于平常的稳定水压, 则也应及时和水厂取得联系。最后, 应定期在用水末端采集水样, 监测管网末梢水质, 预防管网二次污染, 切实保障供水运行及水质安全。
3 结语
在我国, 约有1/3的城市面临严重缺水的问题, 这就给城市供水公司带来了巨大的工作压力。在城市供水的实际工作当中, 供水安全是应当首要考虑到的问题, 因为一旦发生安全问题, 受到影响的不只是个别用户, 而将会是大范围的城市居民, 这会对我国和谐社会的构建与正常社会秩序造成破坏, 其后果是难以想象的。因此, 应当仔细分析当前城市供水安全方面存在的问题, 并针对性地采取措施, 提高城市供水安全质量, 从而保证城市居民健康、安全用水, 促进社会和谐、稳步发展。
摘要：当前, 我国城市建设规模不断扩大, 其中城市供水管网作为城市基础设施中的一个重要的组成部分, 其运行状况是否良好直接影响到市民的日常生活。因此, 如何构建完善的城市供水安全保障体系, 做到安全、可靠供水, 是供水公司及广大社会群众密切关注的问题。本文即主要探讨了供水管网安全保障技术的应用意义及存在的问题, 并提出了相应的解决对策, 以求进一步保障城市供水管网畅通与安全。
关键词：供水管网,供水安全保障,缺陷
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浅析城镇供水管理及供水安全对策 篇5
一、城镇供水系统概述
城镇供水系统的发展历史很长,最早可以追溯到古埃及时期,而我国大规模的发展城镇供水系统是在新中国成立之后,迄今为止,城镇供水管网已经遍及了全国绝大部分城市和乡镇。所谓的城镇供水系统就是给城镇生活用水和工业用水提供需求的水量、水质和水压。城镇供水系统的来源主要是地表水和地下水两部分,其中地表水主要是江河、湖泊的水,而地下水主要是井水、地下河水的水。我国是一个水资源丰沛的国家,但是我国的水资源分布不均匀,特别是西北部地区水资源极度缺乏,而且随着工业的发展,水资源的污染也越来越严重,我国的城镇供水水源正在不断减少,在不远的将来,城镇供水会日益紧张,所以,现阶段我们必须采取有效的措施来保障水资源的开发和供水的质量。
二、供水企业信息化管理
信息化管理是将计算机网络技术和数字化技术运用到传统工业中,从而对传统行业进行体制的创新和改革,提高其工作效率,保障工作的质量。对供水企业实行信息化管理是时代发展的必然,也是实现城镇供水行业可持续发展的重要手段。
三、加强城镇饮用水源检测和保护工作
饮用水源保护工作任重而道远,不仅涉及的部门较多,管理的内容也比较繁杂,因此,各级行政主管部门要积极主动配合环保、水利等相关部门的工作,保护饮用水源,加快污水处理厂和污水管线的建设。城镇供水企业要建立水源水质资料库,按照相关规定开展水源水质检测,当水源水质出现异常和污染物质超过有关标准时,要加大检测频率,并及时报告城市供水行政主管部门、卫生监督部门及环保部门,采取相应的解决措施,保护好城市饮用水水源地。
四、健全水质监测体系
(一)加大水质监测的资金投入。
水质监测是监视和测定水体中污染物的种类、各类污染物的浓度及变化趋势,评价水质状况的过程,是有效保障水资源安全的重要手段。因此,各级政府的有关部门一定要足够的重视,要逐步加大水质监测的资金投入,完善水质监测的行业体系,引进先进的水质监测设备,提高水质监测人员的基础知识和专业素质,从而,有效的保障供水的质量和安全。
(二)完善供水水质监督检查制度。
对于供水水质的监督检查,我国有着明确的规定,从国务院建设主管部门到省、自治区人民政府建设主管部门,再到直辖市、市、县人民政府确定的城市供水主管部门实行逐级监督检查。各主管部门要定时的对管辖范围内的供水企业进行检查,要对供水企业的供水水质进行抽样检测,检查供水企业的相关报表、数据和原始记录等文件和资料,一旦发现被检查的供水企业供水水质不达标,要让企业进行说明,当涉及到违反法律、法规的行为,情节较轻的,要对供水企业和相关责任人员进行处罚,情节较重的,要扭送到公安机关进行处理。
(三)健全供水水质上报制度。
供水企业应按照国家的有关规定,按时的提交水质检测数据,供水企业上报的水质检测数据必须是经过技术监督部门资质认定的水质检测机构检测后的数据,水质检测机构作为检测单位,要严格遵守国家的有关规定,客观、公正地出具检验数据。水质检测机构在发现水质检测数据异常时,要及时通报给相关机构进行处理。此外,要规范上报数据表格的格式,各检测机构应订立统一的标准,方便进行检查和管理,
五、完善供水系统质量控制和监督制度
(一)提高供水处理工艺。
我国的供水系统建设虽然历史久远,但现阶段我国的供水处理工艺与发达国家还有着差距,因此,供水企业必须要加快提高供水处理工艺的步伐,可以学习西方的先进技术,融合自身的特点,来形成一套完善的工艺处理方法,从而保障供水的质量。
(二)加大供水管网的维护和改造。
随着我国城市化进程的加快,越来越多的乡镇并入到城市中,因此,城镇供水管网也越来越大,在供水管网不断扩大的同时,供水管道的老化现象也越来越严重,使得供水的质量受到了影响。为了改变这种现状,供水企业必须要加大供水管网维护和改造的力度。首先,对于有一定年龄的供水管道,要定时的进行检查和维护,一旦发现管道腐蚀或者是管道漏点要及时进行更换;其次,要发展管道防腐技术,采用新技术来减小管道腐蚀的程度,提高管道的使用年限;最后,要保障新铺设管道的安全性,对于新铺设的供水管道要进行规范的处理,必须进行冲洗和消毒等一系列处理,并且检测合格后才可以使用。
(三)加强供水质量控制。
水质的安全与否直接影响着工业生产和人们的生命安全,所以必须采取有效的手段来保障供水的质量。首先,供水企业要加大供水质量的控制,对于重要的工艺环节要进行实时的监控,要不断的完善自身的工艺流程和检测手段,保障供水的质量和安全;其次,监管部门要加大监管的力度,要定期的对供水企业进行检查,及时核对供水企业上报的数据。
结语
虽然我国地域幅员辽阔,但水资源的分配却很不均匀,东部地区水量丰沛,而西部地区水资源极度缺乏,再加上环境污染的日益严重,工业用水量的增加,城镇供水会越来越紧张。为了保障城镇用水,必须合理的开发水资源,在保障供水质量的基础上,节约水资源,实现水资源的可持续发展。
参考文献
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