县域节水潜力分析（精选8篇）
县域节水潜力分析 篇1
建设节水型社会是构建和谐社会、促进人们水和谐的必然要求, 是建设资源节约型、环境友好型社会的重要组成部分。沈阳市是我国北方严重缺水城市之一, 水资源短缺已经成为国民经济和社会可持续发展的制约因素。根据辽宁省政府“辽宁省地下水保护行动计划”沈阳市将关停地下水源井270眼, 年取水量将削减2.89亿m3。按城市供水标准沈阳以构成资源性缺水城市。下面以2008年为现状水平年, 2020年为规划年从供水能力、用水水平、节水潜力、等方面进行分析并提出改进措施。
1 水资源开发利用现状
1.1 水资源量
根据辽宁省第二次水资源评价成果, 全市水资源总量为23.56亿m3, 其中地表水资源量11.02亿m3。地下水资源量22.53亿m3, 地表水与地下水重复计算量9.99亿m3。人均占有水资源量416m3/人, 约占全国平均水平的1/5。
1.2 水资源开发利用
1.2.1 供水能力
沈阳市现有各类供水工程的供水能力为29.65亿m3。其中蓄水工程2.09亿m3。引水工程4.46亿m3, 提水工程1.64亿m3, 地下水20.92亿m3, 中水回用0.56亿m3。
1.2.2 用水现状
2008年全市总用水量29.65亿m3, 其中:居民生活用水量2.91亿m3, 占总用水量9.8%;生产用水量25.06亿m3, 占总用水量84.5%;生态环境用水量1.68亿m3, 占总用水量5.7%。
生产用水量中, 第一产业为19.37亿m3, 占总用水量65.32%;第二产业为3.61亿m3, 占总用水量12.2%;第三产业2.08亿m3, 占总用水量7%。
2 用水水平分析
2.1 生活用水水平
2008年生活用水量为1.82亿m3, 用水人口为523.60万人, 平均生活用水净定额为95升/人·日。其中, 市区用水净定额为95升/人·日, 县城平均用水净定额为85升/人·日。城市生活供水管网漏损率为18.4%, 与国家标准12%的水平相差.%。处于北方地区用水定额标准的下限。
2.2 工业用水水平
2008年工业用水量为2.98亿m3, 工业增加值为1757亿元, 平均工业用水定额为17m3/万元。其中:火电, 用水定额为21.4m3/kw;高耗水行业, 用水定额为24m3/万元;一般工业, 用水定额为11m3/万元。从万元产值用水定额分析来看, 节水水平是较高的。
2.3 建筑业及第三产业用水水平
2008年建筑业增加值为176.73亿元, 用水量为2913万m3, 用水定额为16m3/万元。第三产业增加值为1742.68亿元, 用水量为1.74亿m3, 用水定额为10m3/万元。与全国平均水平比较处于较低水平。
2.4 生态环境用水分析
十一五期间, 生态环境用水有显著提高, 到2008年已达到16815万m3, 比2005年生态用水量的6134万m3, 增加10681万m3, 是2005年的2.7倍。污水处理程度也有了较大提高, 使沈阳市的环境有了很大的改善。
3 节水潜力分析
3.1 农业节水潜力分析
沈阳市现状水平年有效灌溉面积401.5万亩, 水田实际灌溉面积379.08万亩。既然在辽宁省控制发展水田面积, 水田节水灌溉工作就显得更为重要。通过一系列节水措施可将现在节水灌溉面积的215万亩, 到2020年达到265万亩。全年可节水15000万m3。
3.2 工业节水潜力分析
2008年沈阳市工业用水总量为2.98亿m3, 万元增加值用水量3万元年实现用水定额10.7m3/万元后, 重复利用率由78%, 增加到82%, 估算工业节水量为1107万m3。
3.3 生活节水潜力分析
2008年沈阳市市区节水器具普及率为40%, 到2020年可达96%, 按照每人每天节省11L计算, 全市城区年可节水1241万m3。
3.4 市区供水管网节水潜力分析
目前, 沈阳市小区管网漏损率达50%左右。通过管网改造工程建设, 2020年管网漏漏损率达到10%。全市日现供水量50万m3, 按漏损率达40%计算, 日节水20万m3, 全年节水量为7300万m3。
3.5 非常规水源利用节水潜力分析
沈阳市非常规水源主要是指各种污水经过深度处理后可利用的中水。通过对污水处理厂兴建及升级改造, 使发电厂和绿化单位充分利用非常规水源的中性水。到2020年中性水可利用量达到800～1200万m3。
3.6 综合节水潜力分析
综合农业、工业、生活等节水潜力分析, 到2020年沈阳市年可节约水量达25648万m3。
单位:万m3
4 节水措施
4.1 农业节水措施
4.1.1 工程措施
工程措施是实现节水灌溉的基础。包括渠系工程配套与渠系防渗节水措施管道化输水节水措施;喷灌、微灌节水措施。
4.1.2 技术措施
技术措施是提高农田水分生产率的保障。主要技术措施有:土地精细平整和畦块整理, 提高灌水均匀度和田间水利用系数;良种化和平衡施肥是取得农业优质高产、减少农田无效蒸腾蒸发提高农田水分生产效率的重要措施;蓄水保墒措施;包括免耕栽培、地膜覆盖、秸秆覆盖、应用化学保水剂等。
4.1.3 管理措施
管理措施包括水资源统一管理、节水灌溉政策法规落实、组织管理、经济机制、宣传教育和科学灌溉等。
4.2 工业节水措施
(1) 严格执行取水许可制度, 逐步开展企业用水平衡测试工作, 实行计划用水。
(2) 运用经济手段节水, 对污水排放征收污水处理费, 实行污染物总量控制。
(3) 合理调整工业布局和工业结构, 限制高耗水项目、淘汰高耗水工艺和设备。
(4) 建立节水发展和技术改造专项资金, 重点行业推行节水工艺和技术措施。
(5) 通过财政贴息和税收优惠等政策鼓励和支持工业企业进行节水技术改造。
(6) 鼓励成立节水研究中心。设立节水器具和设备的认证制度和市场准入制度。
4.3 生活节水措施
(1) 加快淘汰非节水型产品, 禁止生产和销售不符合节水标准的用水产品。
(2) 新建、扩建的建设项目, 应当采用节水型工艺使用节水型设施和器具
(3) 应当加强供水、用水设备和设施、器具的维修改造。降低管网漏失率。
(4) 通过节水宣传开展普法教育与提高水价等途径实现城镇生活节水的效果。
4.4 非常规水源利用措施
(1) 今后在制定水资源综合利用规划时, 要把非常规水源利用作为一个重要组成部分列入其中, 把非常规水源的利用纳入水资源的统一调配管理。
(2) 合理确定非常规水价格, 理顺协调好水资源费以及非常规水处理费之间的关系。生产企业要推进技术与机制创新, 保证非常规水质量。
(3) 非常规水源利用主要是建设好基础设施。政府可以在价格、管网建设等方面制定一系列优惠政策, 多渠道筹集落实非常规水源工程建设和运行管理资金。
(4) 非常规水源开发利用需要政府在政策上给予一定的支持, 对工业用水大户, 可以用行政措施促使其用非常规水源替代原来的自来水或自备水源。
5 结语
面对沈阳市资源性缺水的严峻形势, 破解水对国民经济和社会发展“瓶颈”的制约。只有采取切实可行的措施, 调整产业结构, 优化水资源配置, 全面推动节水型社会的节水制度、节水能力、节水法规等各方面的建设, 达到节约用水的目的。使经济社会发展与水资源、水环境的承载能力相协调.以水资源的可持续利用支撑经济社会可持续发展
摘要：文章通过对沈阳市用水水平和节水潜力分析, 明确节水发展方向。提出切实可行的措施, 从而达到预期的节水效果, 保证沈阳市经济社会可持续发展。
关键词：水资源,用水现状,节水潜力,节水措施
县域节水潜力分析 篇2
李发鹏 吴炳方 李黔湘 闫娜娜 朱小平
摘要：海河流域是受人类活动影响非常剧烈的流域，水资源供需矛盾十分突出。随着流域人工特性的日益显著，有必要将传统的以供需平衡为核心的水资源管理转向以ET管理为核心的耗水管理。本文完全基于遥感ET和遥感生物量，以水分生产率为控制指标，分析了海河流域农业节水潜力。结果表明：海河流域耕地多年平均水分生产率为1.000kg/m3；平原区水分生产率普遍高于山区水分生产率，且区域间差异相对较小；海河流域农业节水量在低度目标水分生产率下为35.15亿m3，在高度目标水分生产率下为58.06亿m3；具备节水潜力的区域主要位于平原地区，包括零星分布的低产田和面积较大的中产田。
1引言
水资源短缺的压力正随着人口增长而日益加重[1]，而且粮食需求也随之越来越迫切。当水资源成为区域发展的限制性因素时，农业应该以单方水粮食产量即水分生差率而不是单位面积土地粮食产量来衡量其产出[2]，农业发展必然将以水分生产率（Water Productivity : WP）的增长来缓解其水资源短缺和粮食需求增长的压力[3]。
在本质上，水分生产率是指特定活动中单位用水量的产出[3]，但水分生产率的定义并不统一，可以根据不同用水行业如种植业、渔业、林业、工业、生活等定义成用水过程中单方水的产出量或特定环境下的附加值[4]-[7]。对农业而言，水分生产率的基本形式是产量/耗水量，但产量可以是干物质重（总生物量或地上干物质重）也可以是经济产量，耗水量可以是蒸腾蒸发量，也可以是植被腾发量，具体类型可根据实际需求、数据掌握情况进行选择。凡是影响产量和耗水量的因素都会影响到水分生产率的大小，主要包括作物种类、用水方式、灌浆期长短、土壤因素、耕作方式、经济投入等[3]。
农业节水不仅是解决水资源供需矛盾的重要途径，也是维护国家粮食安全、改善区域生态环境的重要途径。农业节水的根本目的是在水资源有限的条件下实现农业生产的效益最大化，本质是提高应用于农业的单方水产出。传统农业节水主要依靠工程措施提高灌溉水利用率，并把因灌溉水利用率提高减少的渠系和田间渗漏量、渠道退水量以及田间排水量统归为节水量。事实上，在采取工程措施前，这些所谓节水量中的一部分并未损失，只是以不同形式被下游或生态环境所利用。因此，传统节水量不是真正意义上的节水量，只有那些通过采取各种措施减少的无效蒸腾蒸发量，才能称为真实节水量，加强ET管理是促进农业真实节水的有效手段。
2模型与数据
2.1计算流程与计算方法
在农业节水潜力计算方面，过去多侧重于单项节水技术的节水效果研究而没有考虑各种节水技术的相互影响，较少从整个区域水资源综合利用加以考虑。因此，本研究紧扣ET管理的精髓，充分利用遥感ET和遥感生物量成果，以农业水分利用效率为控制性指标，估算农业节水潜力，计算流程如图1。
首先，以生物量数据估算农业粮食产量，结合陆面ET确定水分生产率；然后，以水分生产率为依据划分待改善区域，并设定水分生产率改善的目标值；再结合粮食产量，反推得到水分生产率改善后的农业耗水量，进而得到农业节水潜力。
不同于传统的基于可利用水量计算节水潜力的方法，本文基于现状耗水量以水分生产率为衡量标准进行农业节水潜力计算。计算步骤包括1）确定水分生产率临界值，提取具备节水潜力的区域；2）选取水分生产率目标值，确定水分生产率提升幅度；3）比较实际水分生产率与水分生产率目标值之间的差值，利用粮食产量反推得到农业节水潜力，计算公式如下：
2.2数据说明
本文农业节水潜力估算的起始数据为半月尺度陆面ET和半月尺度生物量，均为ETWatch区域蒸散遥感监测业务化运行系统提供。ET数据利用地面观测资料验证表明涡度相关观测数据能量闭合率在0.9以上时，日蒸散结果平均偏差约10%，具备相当的精度[8]。将利用生物量计算得到的河北省小麦粮食产量与农情遥感速报系统结果对比，如图2，本文结果稍高于农情遥感速报结果，这可能与作物生长季、种植面积统计口径不一致有关。
农业节水潜力计算之前，需要首先对耕地进行初步处理，包括1）去除雨养农业区域；2）提取纯度较高的耕地像元。雨养农业的水源是天然降水，耗水量无法控制，节水潜力也就无从谈起。本文依据耗水量与天然降水量的比较，扣除了主要位于山区的雨养农业区；1km分辨率耕地像元代表了1km2面积上所有土地类型，可能混合了几种土地类型，为了消除耕地像元中的非耕地信息，引入基于1：10万土地利用的耕地系数数据，提取纯度高于80%的像元作为纯耕地像元。
3水分生产率
利用2003-2007年物候期实际ET和遥感粮食产量计算得到海河流域耕地上的水分生产率，如图3。海河流域2003-2007年水分生产率分别为0.960kg/m3、0.928 kg/m3、1.065 kg/m3、1.008 kg/m3、1.052 kg/m3，2003-2007年平均水分生产率为1.000 kg/m3。仅在数值上看，海河流域水分生产率较农业灌溉水平较高的地区，如埃及尼罗河三角洲区域（小麦水分生产率平均为1.52kg/m3），还有一定的距离，农业改造尚需长期、持续给予关注。平原区耕地水分生产率明显高于山区水分生产率，一般高出山区水分生产率0.4-0.6。对于平原区，太行山山前平原及北四河下游平原区域的水分生产率相对较高；对于山区，永定河册田水库上下游附近水分生产率相对较高。年际间水分生产率变动不大，2005年水分生产率相对其他年份较高，这可能是与2005年降水、农业投入等有关。
为了进一步分析海河流域水分生产率的分布特点，对2003-2007年多年平均水分生产率的频率分布做了深入分析。图4是不同累积频率处对应的水分生产率数值，横轴是水分生产率累积频率（10%-90%），纵轴是水分生产率。不论旱地或水田，山区与平原区的水分生产率分异非常明显，分布形态差别也较大。在山区，水分生产率在各频率段分布比较均匀，基本呈现线性分布，表明山区耕地受地形、水源、投入、品种等因素影响较大，区域间水分生产率差别比较明显；在平原区，水分生产率在低频率段变化幅度较大，在高频率段变化幅度较小，基本呈现对数函数分布，表明平原区耕作条件、方式、作物品种、水源保证等除少数耕地外，大部分区域的水分生产率差别不大。
海河流域多年平均水分生产率在各累积频率处的水分生产率如表1。就全流域而言，50%和70%累积频率处水分生产率分别为1.100 kg/m3、1.290 kg/m3，参照相关学者的研究，该平均水分生产率可以作为海河流域短、中期节水改造目标[2][9][10]。为了体现水分生产率的区域差异及其可比性，将地形地貌、水资源条件较为一致的水资源三级区作为基本单元，以三级区50%、70%累积频率处水分生产率作为农业节水改造的目标值，将低于该水分生产率的区域视为需要进行节水改造的区域。
4、农业节水潜力
以各三级区内50%（低度）、70%（高度）累积频率处水分生产率作为目标值，计算各频率段水分生产率改善所能带来的农业耗水量降低值，即农业节水潜力。在北京市范围内统计农业节水潜力计算结果可知，如果以累积频率50%处水分生产率作为目标水分生产率，北京市农业节水量为1.68亿m3；如果以累积频率70%处水分生产率作为目标水分生产率，则北京市农业节水量可达5.56亿m3。根据北京市建设节水型社会规划，北京市农业节水量在2010年、2020年和2030年的50%水平年可分别达到1.6亿m3、1.7亿m3和1.7亿m3；海河流域水资源评价结果也显示：北京市2030年仅农业工程节水潜力就达1.13亿m3[11]。本研究在低度目标水分生产率（50%处）下的农业节水量结果与北京市规划情景相一致；在高度目标水分生产率（70%处）下的农业节水量高于规划数据，这主要是由于中低产田的水分生产率改善（21-30%和41-51%）引起的，考虑到所用数据偏于枯水年份，也考虑到农业种植结构调整、农业耕作水平提高等多种节水改造因素，本文结果应该是合理的。
在海河流域范围内统计农业节水潜力计算结果可知，如果以累积频率50%处水分生产率作为目标水分生产率，海河流域农业总节水量可达35.15亿m3。如果以累积频率70%处水分生产率作为目标水分生产率，海河流域农业总节水量可达58.06亿m3。据海河流域水资源评价显示：海河流域农业仅工程措施节水潜力就达20.54亿m3[11]。据马立辉（2006）研究[12]，河北省农业节水潜力在2030年可达46.66亿m3。综合考虑到种植结构调整、水资源管理等综合措施，认为本研究所得到的农业节水量是合理的。
不同三级区间农业节水量进行比较可知（图5），平原地区农业节水量总体高于山区农业节水量，海河南系三级区的农业节水量高于海河北系三级区的农业节水量。就平原区而言，徒骇马颊河农业节水量最高，不同水分生产率改造目标下分别可达6.40亿m3、11.54亿m3，大清河淀东平原农业节水量最低，分别仅2.74亿m3、4.45亿m3。就山区而言，永定河册田水库至三家店区间农业节水量最高，分别可达1.94亿m3、2.96亿m3，大清河山区农业节水量最低，分别仅0.12亿m3、0.20亿m3。
分析不同频率下的农业节水量可知，不论在低度目标水分生产率下还是在高度目标水分生产率下，低于累积频率10%处水分生产率的区域农业节水量都最高，其次是水分生产率介于31-40%、41-50%的区域。低于累积频率10%处水分生产率的区域，虽然面积不大（2642km2），但是水分生产率需要提升的幅度很高，因此该区域农业节水量高于其他区域。由于该区域水分生产率非常低，即单位水量的产出非常少，因此该区域亟待进行节水改造。对于水分生产率介于累积频率31-40%和41-50%之间的区域，虽然面积较大（分别为10281 km2、11919 km2），但是水分生产率提升的幅度较小，因此，该区域的农业节水量反而不如低频率区域高。这也在表明这些区域已经有一定的农业节水基础，单位水量的产出已经相对较高，但是相比农业发达地区水分生产率尚有节水改造的需要。
农业节水量的这种分布特点表明，海河流域内农业节水改造的重点区域有两个：一是耗水量大的低产田，主要零星分布于平原区，一般夹杂在地势平坦的平原区，虽然需改造的面积不大，但是节水改造的效果最明显；二是产量相对中等、耗水量相对较高的中产田，这些区域一般均匀分布于平原区，已经具备了一定的粮食生产能力，节水改造的基础较好，面积广大，节水总量比较可观。
5结语
本文紧扣ET耗水管理理念，从遥感ET和遥感生物量数据出发，以水分生产率为控制指标，在区域条件较一致的三级区内部进行水分生产率的比较分析，合理确定水分生产率的目标值，反推得到了水分生产率较低区域的农业节水潜力。通过分析表明：
1）海河流域耕地水分生产率与其他地区相比尚有改善空间；工业、生活等挤占农业用水的态势更迫切要求提高单方水粮食产出即水分生产率；
2）水分生产率在平原区与山区具有明显的差别，平原区水分生产率总体上高于山区水分生产率；平原区农业生产基础较好，水分生产率区域间差异相对较小，山区农业受多种因素影响，水分生产率区域间差异相对较大；
3）农业节水潜力分析表明，海河流域农业节水改造尚需进一步加大力度，农业节水任重道远；节水改造需要注意两类区域：平原区零星低产田与面积较大的中产田。
参考文献
营口地区节水潜力分析 篇3
在现状各项用水水平分析的基础上, 分析各部门、各行业 (或作物) 用水水平及实物量指标, 结合各行业 (或作物) 不同发展时期的节水指标, 计算各行业 (或作物) 用水指标与节水指标之差, 计算节水潜力。
2 各行业节水潜力计算
2.1 城镇生活节水潜力
城镇生活节水潜力应分析现状水平条件与节水指标条件下, 用水定额之差、城市管网输水损失率之差等。随着生活水平的提高, 生活用水定额呈增加趋势, 生活用水定额的变化是生活用水正常的需求增加与采取节水措施减少需求共同作用的结果, 单从生活用水定额的变化不能全面反映节水的作用, 还应根据管网损失率的变化分析城镇生活用水的节水潜力[1,2]。分析计算成果见表1。
2.2 工业节水潜力
工业节水潜力分析是通过分析各行业的用水设备、用水工艺、用水流程及建设项目可研报告中提出的节水措施, 根据当地水资源条件、经济社会发展状况、科学技术水平、水价等因素的综合分析, 参考省内外以及国外先进用水水平的指标与参数, 以及有关部门制定的相关节水标准与用水标准, 分析各行业的节水潜力[3]。营口地区工业用水潜力分析仍以规模以上、规模以下统计现状用水水平与节水指标实现条件下用水定额的差距, 估算工业节水量, 成果见表2。
2.3 建筑业和商饮业、服务业节水潜力
建筑业、商饮业、服务业节水潜力分析是分析现状与节水指标实现条件下用水定额的差距, 估算建筑、商饮、服务业节水量, 成果见表3。
2.4 农业节水潜力
分析种植业的不同农作物、林牧渔业 (包括林果地、草场、牲畜、鱼塘) 现状用水与节水指标实现条件下灌溉定额或用水定额的差距, 分析灌溉水利用系数提高的限度, 估计农业节水量, 成果见表4、5。
3 节水措施与目标
3.1 农业节水措施
农业节水措施包括工程措施和技术、经济和管理等非工程措施。
(万m3)
(万m3)
采取工程措施可降低输水损失, 减少灌溉用水量、提高灌溉水利用效率。主要措施有:工程配套、渠系配套与渠系防渗、管道化输水、喷灌、微滴灌等[4,5]。
技术措施的作用是提高农田水分生产效率, 提高作物根系层土壤蓄水、保水能力, 减少无效蒸腾蒸发量。主要措施有:土地平整、良种化和平衡施肥、水稻“浅湿”、秸秆覆盖、膜上灌溉等先进灌水技术和耕作保墒技术等。
经济措施包括研究和制定合理的适宜不同发展阶段水价政策, 利用经济杠杆改变种植业结构, 加大节水投入等。
管理措施包括实行水资源统一管理、制定节水灌溉政策法规、加强组织管理、加强宣传教育和推广节水灌溉技术等。
3.2 工业节水措施
工业节水的措施有: (1) 减少无效消耗, 提高用水重复利用率, 提高单方水效益; (2) 加强计划用水, 提倡一水多用, 优水优价, 节水有奖; (3) 进行工艺改造和设备更新, 淘汰高用水工艺和落后的设备; (4) 加大节水和高效的新技术研发投入, 如高效人工制冷及低温冷却技术、高效洗涤工艺以及工艺流程中的水耗等; (5) 根据水资源条件, 合理调整产业结构和工业布局; (6) 制定合理的水价, 实行优水优价和累进制水价收费制度; (7) 对废污水排放征收污水处理费, 实行污染物总量控制; (8) 加强节水技术开发和节水设备、器具的研制等。
3.3 城镇生活及服务业节水措施
城镇生活及服务业主要节水措施有:实行计划用水和定额管理, 加强节水宣传与教育, 调整水价及改革水费收缴制度, 推广使用节水器具、改造城市供水管网、降低管网流失率、中水利用, 以及其他水资源利用等[6]。
4 节水目标
结合营口市水资源特性和行业布局以及用水水平的实际情况, 从供水、节水、排水、治污等各方面深入研究, 提出营口市2005、2010、2020年节水目标, 具体见表6、7、8;营口地区2005—2010年、2010—2020年节水目标见表9、10、11。
(万m3)
(万m3)
(万m3)
(万m3)
(万m3)
(万m3)
摘要：节水潜力是以各部门、各行业 (或作物) 通过综合节水措施所达到的节水指标为参照标准, 分析现状用水水平与节水指标的差值, 并根据现状发展的实物量指标计算最大的可能节水数量。该文分析了营口地区各行业的节水潜力, 并据此提出节水措施和节水目标。
关键词：节水潜力,节水指标,现状水平,辽宁营口
参考文献
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县域节水潜力分析 篇4
甘肃是中国最缺水的地区之一,多年平均降水量只有280.6 mm。甘肃河西内陆区位于甘肃西北部,东起乌稍岭,西至甘新交界,南至祁连山、阿尔金山主分水岭北坡,北至内蒙古自治区和蒙古国边界,处于黄土高原、蒙古高原和青藏高原的交汇地带,土地总面积24.4万km2,包括疏勒河、黑河、石羊河三大内陆流域。区内气候干旱,季风强烈,降水稀少,蒸发量大,是一个典型的干旱内陆季风气候区,多年平均降水量只有132.5 mm,不到全省平均降水量的一半,农业生产完全依赖于灌溉,是一个没有灌溉就没有农业的地方。河西走廊位于河西内陆区中部平原地带,著名的丝绸之路贯穿全境。
河西内陆区幅员辽阔,土地资源丰富,灌溉农业发展历史悠久。虽然蒸发强烈,降水稀少,走廊区平均降水量不足100 mm。但受祁连山水源之泽被,灌溉农业十分发达,在甘肃农业生产中占有十分重要的地位,以占全省1/3的土地生产着全省2/3的粮食,是甘肃重要的商品粮基地,素有“甘肃粮仓”之美称。近年来,虽大力实施农业节水措施,但农业灌溉用水高达整个河西地区现状水资源利用量的87.3%,而生态环境用水尚不足5%。
2 河西内陆区农业节水现状
节水是水资源短缺地区解决水危机的主要途径之一。在河西内陆区,农业作为水资源利用大户,占水资源总利用量的87.3%。为此,农业节水被认为是实施节水战略最为有效的途径。
渠道防渗作为重要的节水措施,在水利建设中占有很大比重。在河西内陆区,通过渠道防渗技术、畦田灌溉以及高效节水技术的运用,渠系水利用系数从20世纪50年代的0.35左右提高到了2009年的0.63。同时,随着水利工程建设的不断发展,渠道防渗节水的潜力已经越来越小;而另一方面,通过实施以降低灌溉定额为目的的高效节水灌溉技术,也使得农田灌溉定额大幅度降低。随着高效节水灌溉技术的不断发展和农业、农艺综合措施的实施,农业用水水平得到显著提高,从灌溉角度出发实施节水的空间相对增大。目前,田间灌溉环节的节水潜力已取代渠道防渗的节水潜力,成为农业节水的主要环节和节水取得显著效果的新的增长点。
据有关统计资料[1],截止2009年底,河西内陆区总灌溉面积51.413万hm2,其中有效灌溉面积44.245万hm2,占灌溉面积的86.06%;其中,节水灌溉面积达27.838万hm2,占总有效灌溉面积的54.15%。喷灌0.707万hm2,占总有效灌溉面积的2.54%;微灌1.651万hm2,占总有效灌溉面积的5.93%;管道灌溉4.203万hm2,占总有效灌溉面积的15.10%;常规节灌19.037万hm2,占总有效灌溉面积的68.38%;其他节水2.241万hm2,占有效灌溉面积的8.05%。
3 农业节水途径
河西内陆区水资源严重短缺,用水矛盾十分突出,长期以来,经济社会发展挤占生态环境用水的现象比较严重,实施节水是贯穿水资源利用全部过程的基本策略。农业节水途径主要包括提高渠系水利用系数和降低灌溉定额[2],农业作为河西内陆区水资源利用的绝对大户,实施农业节水对缓解河西内陆区的水资源危机无疑具有十分重要的现实意义。
3.1 建设高标准防渗渠道
如前所述,农业节水的目的是提高水资源利用效率,而提高水资源利用效率需要从水源开始,对输水系统、田间灌溉系统以及作物对水资源的吸收利用等环节采取一系列的高效利用对策。就目前水资源的利用过程来看,输水系统的水量损失无疑成为整个水资源利用中水量损失的重要组成部分。为此,从强化渠道防渗功能入手,提高渠系水利用系数无疑成为农业节水最为关键的环节。
建设高标准防渗渠道,提高渠系水利用系数的节水量可按式(1)计算:
式中:Wq为规划建设高标准防渗渠道节水量,亿m3;W为现状农业灌溉供水量,亿m3;ηq、ηh分别为规划实施前、后渠系水利用系数,用小数表示。
据有关资料,目前河西内陆区渠系水利用系数平均只有0.63左右,也就是说,约有37%的水在渠道输水环节被白白损耗。河西内陆区现状农业用水量67.16亿m3,如能将渠系水利用系数提高1个百分点,则仅输水环节年可节水0.67亿m3;按“十二五”期间每年提高1%计算[3],到“十二五”末,渠系水利用系数将达到0.68,则年可节水3.36亿m3,与本区现状年工业用水量大体相当。由此可见,渠道输水过程的水量损失是整个用水环节水量损耗的主要组成部分。同时,据黄羊灌区资料分析,随着渠道级别的降低,虽然渠道输水过程的绝对水量损失逐渐减小,但消耗水量所占的比例却逐渐增加。为此,在注重高级别渠道防渗建设的同时,小型渠道的防渗衬砌也不容忽视。
依靠渠道防渗环节提高水资源利用率,需要从总干渠、干渠、支渠、斗渠、农渠的整体配套入手,需要对一系列的渠道进行高标准衬砌。但是,在渠道输水过程中,由于包括蒸发在内的其他无法通过渠道衬砌减免的损失的存在,使得提高渠系水的利用系数受到一定制约,甚至在达到一定水平后很难取得大的突破,从而使得单纯依靠提高渠系水利用系数来提高水资源利用率的愿望落空,但也迫使人们从不同的角度研究节水的途径,为发展管道输水提供了良好发展前景。
3.2 实施高效节水灌溉
据2009年甘肃省水利统计资料,河西内陆区喷微灌等高效节水灌溉仅占总灌溉面积的11.22%,有接近90%的农田仍采用大水漫灌,灌溉定额高,灌水质量差,水量损耗大,水资源利用率低。为此,面对水资源短缺日益加剧,供水矛盾日益突出的现实,推行高效节水技术,建设节水型社会势在必行。在降低农田灌溉定额的同时,通过提高灌水均匀度,进一步提高水资源利用率,是河西内陆区农业发展的根本出路。
实施高效节水灌溉的节水量可用式(2)计算:
式中:Wx为规划发展高效节水灌溉面积的节水量,亿m3;S为现状农田有效灌溉面积,万hm2;Kxq、Kxh分别为规划实施前、后节水灌溉面积占农业灌溉面积的比例,%;mxq、mxh分别为规划实施前、后灌溉定额,m3。
有关研究表明[4],喷灌、滴灌、管灌等高效节水技术的节水率均在10%以上,部分节水效果较好、适宜性较强的灌溉技术,节水率甚至可以达到30%左右。与大田漫灌相比,喷灌、滴灌、管灌的节水分别可达1 500 m3/hm2、2 250 m3/hm2和750 m3/hm2左右,综合平均节水指标约为1 500 m3/hm2。据此推算,推广6.67万hm2的高效节水灌溉面积,每年可节水0.1亿m3。“十二五”期间,如果能够在河西内陆区有效灌溉面积442.45万hm2农田的灌溉中,采用高效节水灌溉技术面积从现状的11.22%提高到20%即可增加高效节水灌溉面积38.7万hm2,则年可节水0.58亿m3,这对干旱缺水的河西内陆区无疑具有重要意义。
另据甘肃省旱作农业需水研究[5],小麦、玉米作物全生育期总需水也仅为350 mm、440 mm左右,折合需水3 495 m3/hm2、3 585 m3/hm2,远低于河西内陆区现状净灌溉定额6 465 m3/hm2的水平。从河西内陆区农业灌溉平均水分生产效率1.2 kg/m3来看,与全国平均1.6 kg/m3仍有一定差距。这说明,一方面通过田间灌溉和作物对水分的有效利用环节实现节水的潜力仍然很大,而另一方面,河西内陆区作物水分生产效率的提高还有很大空间。
3.3 推广精细水平畦灌技术
水资源短缺的事实迫切要求实施农业节水,但高效节水技术资金投入大,技术要求高,大规模实施是到技术、经济、管理等诸多因素的制约。针对目前河西内陆区农业灌溉大多以大块条田漫灌为主的事实,精细水平畦灌以投入低、不需要专用设备、容易实施等特点,无疑成为河西内陆区目前实施农业节水的重要途径。然而,目前畦灌技术在实际应用中存在土地平整度差、地块宽度大、灌水流量不协调等问题,导致灌水均匀度低,灌水效率不高。为此,应进一步平整土地、规范条田规格与配水方式,大力推行精细水平畦灌技术。
推行精细水平畦灌技术的节水量可用(3)式计算。
式中:Wq为规划发展精细水平畦灌面积的节水量,亿m3;S为现状农田有效灌溉面积,万hm2;Kqq、Kqh分别为规划实施前、后精细水平畦灌面积占农业灌溉面积的比例,%;mqq、mqh分别为规划实施前、后畦田灌溉定额,m3。
根据河西内陆区畦田现状,畦面长度一般在60～80m之间,畦宽一般在30m左右的实际,优化设计结果为采用精细水平小畦灌灌水效果最佳。具体标准为:畦田长度维持在60～80 m之间,畦宽控制在6～8 m左右,畦田坡度采用小于1/3 000,单宽流量6 L/(s.m)。与常规大块条田漫灌相比,可节水750～900 m3/hm2,节水率超过10%。河西内陆区现状畦灌面积约占灌溉面积的20%左右,“十二五”期间,如果有效灌溉面积的50%采用精细水平畦灌,则年可节水1.0～1.2亿m3,相当于河西内陆区工业用水的1/3。由此可见,在合理确定高效节水灌溉技术发展面积的同时,大力推广以平田整地、划大为小为主要工作内容的精细水平畦灌,是缓解河西内陆区水资源紧张的又一重要途径。
4 农业节水潜力及对生态系统的支撑能力
4.1 节水措施及节水水平设计
目前农业节水措施主要包括建设高标准防渗渠道、实施田间高效节水灌溉技术和推广精细水平畦灌三种。为进一步研究不同节水水平下的农业节水潜力,根据《甘肃水利发展“十二五”规划》,“十二五”期间,河西内陆区每种农业节水措施考虑高、低两个发展水平。具体方案设计及发展指标见表2。
4.2 节水方案组合
根据拟定的节水措施及不同发展水平,可组合形成“十二五”期间河西内陆区8个不同的节水发展方案。具体见表3。
4.3 各方案节水量
在拟定的组合方案基础上,按照现状河西内陆区农田有效灌溉面积44.245万hm2、灌溉用水67.16亿m3进行计算,具体结果见表4。由此可见,在渠系水利用系数、田间高效节水灌溉面积、精细水平畦灌面积等的高、低不同发展水平下,不同节水方案组合下的总节水量在2.63～5.04亿m3之间。
4.4 各方案可支撑生态系统面积
在现状国民经济和社会发展的四大用水结构农业、工业、生活和生态用水中,受水资源短缺影响最为严重的是生态环境用水,而且其他用水对生态环境用水的挤占,已经造成了巨大的生态环境问题,有的甚至是不可挽回的损失。根据目前实施节水战略以及建设节水型社会的初步构想,从农业灌溉用水中节约的水量将重点用于生态环境的恢复和重建,河西内陆区农业节水将严格遵循这一原则进行。
根据有关规划,目前,河西内陆区林草植被等生态灌溉定额一般控制在3 000 m3/hm2左右。据此计算,在不同节水方
案组合下,由此可增加灌溉的生态面积将在8.77～16.80万hm2之间,相当于现状河西内陆区人工灌溉林草地面积的1.3～2.5倍。由此可以看出,实施以高标准渠道防渗、田间高效节水灌溉技术和精细水平畦灌为主的农业节水,对由于水资源日益短缺、生态环境供水严重不足引起的植被萎缩、土地沙化以及由此导致的生态环境极度脆弱的河西内陆区来说,不仅战略意义深远,而且现实作用更加显著。
注:生态灌溉定额按3 000 m3/hm2计算。
5 结 语
甘肃河西内陆区尤其是石羊河流域的生态环境问题已经引起了世界的广泛关注。分析结果表明,在总水资源量有限的情况下,在高标准渠道防渗技术、高效节水灌溉技术、精细水平畦灌技术等方面,通过采用高、低两个方案的节水发展力度,结合其他以提高水资源利用率和水分生产效率为目的综合农业、农艺节水技术,其农业节水潜力在2.63～5.04亿m3之间,支撑发展生态面积在2.63～5.04亿m3之间,这对缓解河西走廊水资源危机,促进区域经济、社会、生态的协调、稳定发展具有十分重要的作用。
参考文献
[1]甘肃省水利厅.甘肃省水资源公报.2009.
[2]张龙,张娜.新疆农业节水现状及对策研究[J].中国农村水利水电,2010,(7):43-45.
[3]甘肃省水利厅.关于“十二五”及2011年全省水利改革发展目标任务的说明.甘肃水利,2011,(2).
[4]甘肃省水利科学研究院.民勤生态-经济型绿洲技术集成试验示范[R].兰州.2010.
太原市工业节水发展潜力分析 篇5
1 规划背景
随着全市工业化、城镇化进程的不断加快和人民群众生活水平的不断提高, 水资源保障的压力日趋增加, 水资源将约束经济社会的发展。在水资源总量有限而用水需求不断增长的情况下, 通过工业节水, 提高用水效率, 是满足经济社会发展不断增长的合理用水需求的有效方法, 通过优化配置水资源、引导调整经济结构、转变发展方式、优化产业布局, 构建节水型经济。
2 水资源概况
太原市人均水资源占有量为127 m3, 为全省人均拥有量 (386.70 m3) 的32.8%, 全国人均拥有量 (2 306.92 m3) 的5.5%, 远低于国际极度缺水标准人均500 m3的界线, 属资源型严重缺水城市。
3 节水发展潜力分析
3.1 取水现状分析
2010年我市总取水量约为2.97亿m3。其中, 生活用水量1.12亿m3, 占总取水量的37.71%;生产用水1.33亿m3, 占总取水量44.77%;消防、生态用水及管网漏损水量0.52亿m3, 占总取水量17.52%。
从太原市现状供水水源构成来看, 存在两项不利于水资源涵养的现象:
1) 自备水源供水比例过高。自备水源在常规水源中的供水比例占到了近27.27%, 由于近年来关井压采的实施, 城市公共供水管网覆盖区的自备水井多已关停, 但城乡结合区、部分企业等还存在着大量自备水源供水现象, 多数自备水源的使用过程中缺乏有效监管, 跑冒滴漏严重。
2) 非常规水资源利用率过低。目前城市的污水处理量约54万m3/d, 而集中再生水回用量约16万m3/d;建筑中水利用量仅约0.5万m3/d;雨水收集利用几乎为零。
3.2 现状万元GDP取水量分析
万元地区生产总值 (GDP) 用水量是指某地区 (行业、企业、单位) 在一定时段内每取得1万元增加值 (GDP) 的水资源取用量。万元GDP用水量年下降率指标可以用于初步比较不同地区或行业的用水和节水水平。2006年—2010年间, 用水量构成及变化情况见表1。
分析认为, 随着经济转型的不断发展, 第三产业的比例在不断增加, 产业体系、结构不断升级, 产业政策、节水政策、科技领先对工业取水量产生了有效的影响, 导致GDP取水量下降较快。
从2006年至2010年, 三次产业结构比重由2.3∶46.8∶50.9提升到1.9∶43.7∶54.4, 第三产业所占比例有所增加。虽然太原市三大产业比例有所优化, 但与国内先进地区还有差距, 如北京第一、二、三产业比例为0.9∶24∶75.1, 所以太原市产业结构不合理, 第二产业占比较大, 第三产业还有上升潜力, 进一步调整产业结构会对太原市水资源的利用和工业用水量带来影响, 提高城市化水平。
3.3 工业节水潜力分析
3.3.1 太原市工业发展现状及结构
目前太原市以冶金、煤炭、机械、化工、电力五大重工业为主, 以电子、建材、纺织、陶瓷、皮革、面粉、卷烟、食品等轻工业为辅。
工业用水取决于工业产值、结构变化、工艺技术、管理水平等, 其中工业结构对工业用水变化有明显作用。导致万元产值取水量及用水规模相差较大的原因是工业结构的不同, , 但但工工业业用用水水的的长期增长趋势不能仅根据工业产值进行分析, 所以分析工业用水趋势的前提条件是工业产业结构调整现状。
3.3.2 太原市工业用水趋势
在工业方面, 节水经历三个阶段:1) 通过行政手段加强管理;2) 抓工业内部循环用水;3) 改造工业设备和生产工艺, 节水的经济效益会随着水资源获得难度的加大而提高, 同时, 工业产业结构调整对工业节水影响很大。
从2006年至2010年工业取水量有所下降, 节水进入了通过改造工业设备和生产工艺实现节水的第三阶段。随着注重低耗水、高附加值的高新技术产业的发展, 同时改造工业设备和生产工艺, 2006年—2010年工业取水量由1.33亿m3减少到1.05亿m3;工业用水重复利用率由91.89%提高至93.86%;万元工业增加值用水量由45.97 m3/万元降至20.99 m3/万元, 下降了54.34%;万元产值取水量下降了57.8%, 由14.35 m3/万元下降到6.06 m3/万元, 工业产值在这一阶段增长了86%, 但工业取水量变化较小, 因此改进工业设备和生产工艺对节水贡献明显, 同时弥补了重复利用率高而节水水平不高的环节。太原市工业节水水平随着减量化、再利用、再循环的理念的实施, 仍有提高的空间。
2010年, 太原市工业取用新鲜水量为1.05亿m3 (28.77万m3/d) , 占到全市总供水量的35.35%。其中, 取水量最大的行业分别为冶金、煤炭采选业、电力和化工, 这四个行业的年取水量为0.74亿m3 (20.27万m3/d) , 约占全市工业取水总量的71%。
太原市工业新鲜水取水水源主要包括三个:地表水、自备水、自来水, 根据2010年太原市统计年鉴和水资源公报, 太原市2006年—2010年工业用水种类见表2。其中, 地表水、自来水取水量均呈稳定状态, 年取水量基本维持在2 300万m3及5 000万m3左右;自备水取水量呈逐年下降趋势, 由2006年的6 908万m3/年下降到2010年的3 638万m3/年, 下降了47.33%。虽然自来水作为工业用水的主要来源, 但是自备水源占比仍较高, 今后节水方向应加大城市自来水的使用, 降低自备水、地表水的利用率。
万m3
3.3.3 高耗水行业用水分析
1) 从近年用水情况来看, 煤炭、化工、冶金、电力等行业是我市高耗水行业。
以2010年为例, 四个行业的取水量约占全市高耗水行业取水量的84.50%, 而工业总产值占全市高耗水工业总产值的比例为71.50%。只有冶金行业的产值占全市工业总产值的比例 (35.3%) 大于其取水量占全市工业取水总量的比例 (17.8%) 。
2) 电力行业的工业产值占全市工业总产值的比例在四个行业中最低 (5.8%) , 而取水量占全市工业取水总量的比例却最高 (26.8%) 。
说明传统重工业仍然是太原市工业经济的支柱, 产业层次偏低, 尚不适应区域中心城市的功能要求。应尽快按照城市总体规划的要求完成传统产业新型化改造和高加工化的任务, 实现转型跨越发展。
3.3.4 工业方面的节水措施
1) 电力行业。
借鉴国内外先进发电厂的节水技术经验, 在全市各电厂推广应用冷却水循环利用技术, 并做好水质稳定处理、减少蒸发、风吹和管网漏失, 从除渣方式, 灰浆泵选型到除灰水选择和除灰水回收利用等环节节约除尘用水, 从降低用水定额等办法入手, 严格控制新增用水量, 促进企业节约用水。
2) 冶金行业。
冶金工业在太原市工业中占有很重要的地位, 节水水平的高低对我市水资源的供需平衡状况有直接影响。我市钢铁企业在节水技改方面已达国内先进水平, 但与国外先进技术尚有差距, 因此, 借鉴国外先进技术经验, 在冶金企业生产工艺中推广应用先进的闭路循环工艺、干法除尘等节水措施显得尤为重要。
3) 纺织工业。
在纺织工业用水中, 积极推广循环用水措施、彩逆流洗涤工艺、空调水闭路循环、洗涤方式的改革、人工制冷设施的应用, 生产设备的改造, 少用水或不用水新技术的采用、清浊分流, 抓好各类水回用等方面实施节水技术措施。
4) 化学工业。
我市化学工业以化肥工业、炼油业为主, 由于该企业以间接冷却水为主, 首先应在冷却水的循环利用方面加大技术投入和开发利用, 如水质稳定技术、处理水回用技术等方面, 同时在改革用水设备和工艺流程、工艺水回收利用、蒸汽冷凝水的回收利用等方面采用节水技术。
5) 造纸行业。
造纸工业企业用水量大, 污废水排放多。我市在节水技改方面已积累了一些成功的经验。下一步除继续抓好废水回收利用、压力喷淋洗涤、逆流用水外, 应在整个用水过程中推广逆流用水工艺, 节约中段和里水段用水量, 加大对里水处理力度。
6) 其他工业。
其他工业企业, 在计划用水, 采用节水设备和工艺, 对污废水处理回用等多方面做工作, 全面提高工业企业合理节约用水水平。
摘要：通过分析太原市取水用水现状, 对GDP万元取水量及产业结构、工业用水趋势进行了分析研究, 并对太原市电力行业、冶金行业、纺织工业、化学工业、造纸行业等工业节水措施进行了阐述, 以缓解水资源短缺的问题。
关键词：节水,取水量,潜力,趋势
参考文献
[1]太原市统计年鉴[Z].
[2]太原市城市总体规划 (2010—2020) [Z].
[3]水利部.节水型社会建设“十二五”规划技术大纲[Z].2010.
县域节水潜力分析 篇6
一、河北省生活用水结构分析
1.2010年生活用水结构分析。2010年, 全省城镇生活用水量为7.69亿m3, 占全部生活用水量的比例为43.98%, 小于农村生活用水量, 各设区市中只有石家庄市、秦皇岛市超过了50%, 分别达到了56.39%和53.66%。城镇生活用水量较高的城市依次是石家庄市、唐山市、保定市, 分别达到了1.5948亿m3、1.1754亿m3、1.0946亿m3。
城镇生活用水量中的居民生活用水量和公共用水量, 各设区市均前者大于后者, 全省来说, 其比例关系大致在7∶3左右。比例关系最悬殊的是唐山市、沧州市和石家庄市, 居民生活用水占城镇生活用水的比例分别达到了88.12%、80.10%和79.13%。
2010年, 全省农村生活用水量为9.79亿m3, 占生活用水量的56.02%。保定市、唐山市的农村生活用水量较大, 分别为1.4414亿m3、1.3134亿m3。农村生活用水占生活用水总量达到60%以上的市是邢台市、衡水市、沧州市和邯郸市, 邢台市达到了70.50%。
全省及各设区市, 农村生活用水中的农村居民生活用水量均大于牲畜用水量, 全省平均比例关系大致为5∶2。农村居民生活用水在农村生活用水中所占比例最高的是邢台市, 达到了79.64%。
综上所述, 2010年全省生活用水量占总用水量的9.01%;在生活用水构成中, 农村生活用水量大于城镇生活用水量;农村生活用水构成中, 农村居民生活用水量大于牲畜用水量;城镇生活用水构成中, 城镇居民生活用水量大于公共用水量。因此, 挖掘城乡居民生活用水的节水潜力更具有重大意义。
2.生活用水结构多年变化分析。随着国民经济的发展、人民生活水平的不断提高和城镇化进程的不断加快, 生活用水量不断增加。全省生活用水量及其所占总用水量的比例呈明显增加的趋势。生活用水总量由1995年的18.7303亿m3增加到了2003年的23.7016亿m3, 增长了26.54%;生活用水量占总用水量的比例也由1995年的9.10%增加到了2003年的11.86%, 增加了2.76个百分点。多年平均生活用水量占总用水量的比例为10.18%。
二、生活用水节水潜力分析
1. 城市居民生活用水节水潜力分析。
从上述分析得知, 城市生活用水仍以居民生活用水为主, 因此, 挖潜居民生活用水的节水潜力意义更大。
河北省人均城市生活综合用水量为253.79 L/人·日, 其中沧州市最高为419.28 L/人·日, 张家口市最低为140.22 L/人·日。城市居民生活用水量全省为184.79 L/人·日, 最高的为沧州市335.85 L/人·日, 最低的为张家口市96.26 L/人·日。
根据中华人民共和国建设部2002年11月公布的《城市居民生活用水量标准》, 河北省等二类地区城市居民生活用水量为85 L/人·日~140 L/人·日。按此标准上限, 我省大部分地区都远远超过了国家标准。因此, 通过管理措施、技术措施、宣传教育措施和资金投入等, 降低城市居民生活用水量是挖掘城市生活用水节水潜力的一个主要工作内容。
日常生活中, 自来水的跑、冒、滴、漏现象普遍存在, 开展家庭节水器具的使用推广大有可为。家庭节水器具主要指节水便器、节水龙头和节水淋浴器。根据抽样测试对比和调查, 一个家庭全部使用节水器具年可节水25.84 m3。如果城市节水器具普及率由目前的10%~12%提高到50% (城市节水规划的要求) , 则每年全省城市生活用水可节省10682.78万m3。
2. 城市公共设施用水节水潜力分析。
河北省城市管网漏失率在15%~18%之间, 虽然低于全国平均水平, 但距发达国家的5%~6%还有相当距离。通过加强管理和维护, 投入资金进行必要的管网更新改造, 使城市管网漏失率降低5个百分点是完全能做到的。降低5个百分点, 可减少水的损失达0.506亿m3。如果将大部分城市公共设施老式非节水器具进行改造, 应至少节水15%~20%, 按照节水15%计算, 每年可节水0.412亿m3。
3. 农村生活用水节水潜力分析。
我省农村大部分地区生活用水的特点是取水的随意性, 即用水水源的随意性和使用量的随意性。抽样调查表明, 2003年, 我省农村地区的自来水管网的生活用水供给率约为48%, 安装水表进行计量收费的只占其中的60%左右, 就是说农村生活用水只有28.8%的用户是由自来水管网供水并按照水表计量收取水费的, 其他71.2%没有自来水管网供水或者没有实行计量收费。通过试验得知, 按户安装水表计量收费代替“用水包费制”, 可节水48%~59%左右。如果农村生活用水计量收费普及率由现在的28.8%提高到70%, 2003年可节省农村生活用水约3.27亿m3。
综上所述, 城市生活用水中通过推广使用节水器具、改造或维护输水管网、公共设施的改造, 农村改“用水包费制”为水计量收费等管理、技术措施, 年可节约水资源5.256亿m3。
三、结语
县域节水潜力分析 篇7
通榆县位于吉林省西北部, 地处科尔沁草原东陲, 松辽平原西部, 地理坐标为E l22°02′~123°30′, N 44°13′~45°16′。东与乾安县相接, 西与内蒙古自治区科尔沁右翼中旗为界, 南与通榆县相连, 西南与内蒙古自治区科尔沁左翼中旗相交, 北与洮南市为邻, 东北与大安市接壤。
通榆县地势平坦开阔, 整体呈西北高, 东南低, 境内无山脉。西部为风积带状沙丘和丘间平地, 中部为风积沙丘覆盖的冲积湖积平原, 东部为微波状起伏冲积湖积平原。一般海拔高程140~180m, 平均高程160m, 最高海拔高程206m。
2 水资源利用现状
通榆县多年平均水资源总量为50787.7万m3, 其中, 地表水资源量6294万m3, 地下水资源量44493.7万m3。当地地表水可利用量1302万m3, 地下水可开采量41585万m3。
通榆县人均占有水资源量1390.7 m3, 每667m2均占有水资源量116.2 m3。
2.1 现状年水资源供需分析
2.1.1 供水量
通榆县现状年总供水量为17621.3万m3, 全部为浅层地下水, 包括潜水15242.2万m3, 第四系承压水2379.1万m3, 全县共开动机井数34743眼。
2.1.2 用水量
现状年全县各业总用水量17621.3万m3, 其中, 农业用水量14300.7万m3, 林牧渔业用水量1120.0万m3, 工业用水量1037.8万m3, 城镇公共用水量219.9万m3, 居民生活用水量818.0万m3, 生态环境用水量124.9万m3。浅层地下水开发利用程度为42.4%, 见表1。
2.2 历史年份地下水开发利用分析
从通榆县近10a (2000~2010年) 地下水开发利用趋势看, 地下水开采量呈现两个周期的增加态势, 用水峰值为2002年的17243万m3和2010年的17621.3万m3。以2000年为背景, 10a间增加了7102.2万m3, 平均年增长率达到5.3%。第1个用水周期为2000~2006年, 年平均开采量为14997万m3, 第2个用水周期为2007~2010年, 年平均开采量为16080.6万m3。见表2。
3 用水水平及节水潜力分析
3.1 现状灌溉面积及用水指标
通榆县地处我省西部平原自然灾害频发地区, 现有耕地面积29.13万hm2, 其中, 农田灌溉面积8.65万hm2 (全部为旱田水浇) , 占耕地面积29.7%;未灌溉面积达20.48万hm2, 占耕地面积的70.3%。农业灌溉主要依靠地下水, 灌溉模式仍沿袭传统的漫灌和管灌方式, 漫灌定额为178m3/667m2, 管灌定额为167m3/667m2, 用水定额偏大, 现状农田灌溉水利用效率及用水水平较低, 具有较大的节水空间。
3.2 用水水平及用水效率
2010年通榆县各行业用水效率, 包括万元GDP用水量、农田亩均灌溉用水量、万元工业增加值用水量、城镇居民人均生活用水量等, 得出通榆县现状用水水平的总体评价。2010年通榆县用水效率统计对比情况见表3。
通榆县现状用水水平及效益处于省内较低水平, 其中农业灌溉全部为旱田水浇, 漫灌、管灌面积占总灌溉面积的56.5%, 因此农业节水空间较大。
3.3 节水潜力分析
通榆县农业节水潜力在于重点发展高效节水灌溉工程, 以提高农业用水水平及效率。目前通榆县农业灌溉全部为水浇地, 灌溉方式主要以漫灌和管灌为主, 灌溉水利用系数0.62、0.66, 推广高效节水灌溉后, 灌溉水利用系数将提高到0.9以上, 节水率可分别达到64%和62.8%。
4 区域水资源开发利用存在的主要问题
通榆县水资源短缺一直是影响经济发展的主要因素。受自然环境和经济条件制约, 在水资源开发利用中存在较多问题。
4.1 工农业用水效率较低
工业中水尚未得到利用;在农业用水方面, 农灌设施不完善, 灌溉技术落后, 仍沿用传统的漫灌方式, 水资源浪费严重。
4.2 水资源匮乏、耕地灌溉率低
目前农田有效灌溉面积为8.65万hm2, 未灌溉面积20.5万hm2。灌溉率为29.7%, 低于全国46%的平均水平。
4.3 农业灌排基础设施薄弱, 灌溉水利用效率低
通榆县农田水利工程建设时间早, 受当时的经济和技术条件限制, 工程建设标准低, 配套不完善, 管理体制不健全, 经过多年运行, 大部分工程已进入老化期, 供水能力下降, 效益不能正常发挥, 加之灌溉技术落后, 浪费水现象严重, 灌溉水利用效率低。
4.4 管理体制改革滞后
随着社会主义市场经济体制的建立, 灌溉管理单位存在的体制不顺、机制不活、经费短缺、机构臃肿、管理粗放等问题愈加突出, 本应由政府投入的经费不到位, 大量公益性支出财政没有承担。
5 水资源紧缺解决办法
从以上分析可以看出, 通榆县水资源在今后一个时期非常短缺, 各行业用水非常紧张, 应该统筹规划, 既要考虑经济发展对水资源的需求, 还要考虑水资源的有效保护和永续利用。
5.1 外部调水
外部调水是解决本地水资源短缺有效方法之一。由于通榆县所处地域关系, 地表水资源比较贫乏, 从长远发展来看, 必须考虑从外流域调水, 从根本上解决通榆县水资源短缺问题。建议当地政府部门、相关科研设计单位, 高瞻远瞩, 规划和设计出切实可行的调水方案, 以其全面解决通榆县水资源紧缺现状。
5.2 节约用水
解决水资源短缺, 既要开源, 还要考虑到节流, 开源和节流并重。当地政府应采取强有力措施, 关停并转一批能耗大、污染重的工业企业用水, 大力推广农业节水灌溉技术, 改革漫灌方式, 推广使用微灌和喷灌技术, 节约农业用水。普及宣传教育, 提高广大市民节水惜水意识, 提倡全民节水。
6 结束语
今后一个时期, 水资源短缺是制约通榆县经济发展的主要瓶颈之一。如何考虑和解决经济社会的快速发展对各行业用水量不断增长的需求与当地水资源短缺的矛盾问题, 是一个刻不容缓的重要难题。当地政府应该采取一切有力措施, 开源节流并重, 经济发展与水资源保护平行, 使有限的水资源为我们经济社会发展提供切实有力的保障, 并得到强有力的保护, 做好进一步的永续利用, 为后代子孙造福。
摘要：通榆县境内地表水以季节性河流和湖泡为主, 整个县区工业、农业、生活均采自地下水, 本文通过对通榆县水资源现状进行评价, 提出节水潜力及途径, 找出解决供需矛盾的方法和对策, 为有关部门加强水资源管理和水资源永续利用提供参考依据。
关键词：水资源,现状,节水,分析
参考文献
[1]吉林省水资源公报[R].吉林省水利厅, 2013.7.
[2]通榆县节水增粮行动总体实施方案水资源论证报告书[R].吉林省水文水资源局, 2013.5.
[3]梨树县水资源利用现状及其供需平衡分析[J].农业与技术, 2013, 33 (12) .
县域节水潜力分析 篇8
1北京市主要公共服务行业及其内部用水结构
1.1主要公共服务行业及其数据来源
根据北京市节水统计汇编成果,北京市公共服务行业中用水量集中在机关、宾馆、大学、中小学、医院等行业,这些行业用水量占全部公共服务行业用水量的一半以上。为此,本文以这几个主要公共服务行业为例分析其内部用水情况。
为保障作为分析依据的基础数据的可靠性与适时性,笔者收集了2011年、2012年北京市部分公共服务行业的水平衡测试成果,选取不少于20个典型单位进行数据统计、整理与分析,重点分析这些公共服务行业内部用水结构。由于行业特征差异较大, 不同行业主要用水部位也不尽相同。
1.2主要服务行业用水部位
各行业水平衡测试通常针对单位不同的用水部位开展。机关事业单位用水部位主要由办公和辅助构成,办公用水部位主要包括服务于办公区域的保洁、卫生、饮用水,辅助用水部位主要包括机关空调、 锅炉、浴室、食堂、绿化等用水; 宾馆行业用水部位主要有办公、客房、餐厅、接待场馆、职工食堂、职工浴室、职工宿舍、写字楼、洗衣房、娱乐健身房、绿化、游泳池、中央空调、锅炉等; 大中小学用水部位主要有教学区、办公区、图书馆、实验楼、食堂、浴室、宿舍、 游泳馆、家属宿舍、职工宿舍、幼儿园、绿化等; 医院行业用水部位主要有病房、门诊、职工浴室、办公、中央空调、生活热水和食堂等。
1.3主要服务行业内部用水结构
典型单位水平衡测试结果显示,相同行业单位之间用水结构存在差异,但是受用水部位特征的影响,行业内部用水总体结构基本一致。北京市主要公共服务行业内部用水结构见表1。
由表1可见,机关单位主要用水在办公卫生与餐厅,宾馆主要用水在客房与餐饮,医院主要用水在病房和门诊,大专院校用水主要在职工学生宿舍与教学办公区,中小学用水主要在内部食堂、教室与宿舍,这与各行业单位的用水特征密切相关,突出显示了各服务行业需要重点监测与管理的用水部位。
2北京市公共服务行业节水潜力分析
根据节水优先的治水思路,必须加强用水管理, 提高用水效率,积极落实最严格的水资源管理制度, 这对水资源严重紧缺的北京市提出了更高的要求。 众所周知,公共服务用水除了其刚性需求外,用水器具用水效率的高低和非常规水源的利用程度也是影响其用水量的主要因素。选择用水效率高的用水器具能够加强行业节水,加大非常规水源的利用,有效降低新鲜水的取用,节流与开源可以提高行业节水潜力,提高用水效率。
2.1换装用水效率2级以上生活用水器具的节水潜力
给水器具是城市集中供水系统与用户最直接接触的部位,可以说卫生器具尤其是坐便器( 坐便器耗水量占家庭用水量的60% ~ 70% ) 与水嘴的性能对于节约生活用水有举足轻重的作用。水嘴和坐便器是人们每天都在使用的卫生洁具,节水潜力巨大。
按照GB 25501—2010《水嘴用水效率限定值及用水效率等级》,我国水嘴的用水效率等级分为1、 2、3三级,用水效率限定值为3级( 0. 150 L / s) ,节水评价值为2级( 0. 125 L/s) 。坐便器的用水效率分为1、2、3、4、5级,用水效率限定值为5级( 单挡用水量为9. 0 L,双挡用水量有3个评价指标: 大挡用水量为9. 0 L,小挡用水量为6. 3 L,平均值为7. 2 L) ,节水评价值为2级( 单挡用水量为5. 0 L,双挡用水量有3个评价指标: 大挡用水量为5. 0 L,小挡用水量为3. 5 L,平均值为4. 0 L)[4]。
2013年,北京市节约用水管理中心委托国家建筑材料工业建筑五金水暖产品质量监督检验测试中心对市场销量较高的生活用水器具用水效率进行了抽样检测。结果表明,目前北京市场符合用水效率等级的节水型推荐标准的水嘴( 小于0. 125 L/s) 占75. 6% ; 坐便器( 小于4 L / 次) 仅占26. 7% 。全面使用符合用水效率等级的节水型推荐标准的水嘴按照至少减少用水量20% 来计算,如果机关事业单位( 含写字楼) 、宾馆( 含星级以下旅馆) 、医院、学校( 大专院校) 等公共用水单位全部换装用水效率2级以上的节水型生活用水器具,能够节水4840. 68万m3,见表2。
2.2扩大非常规水源利用的节水潜力
北京市公共服务行业社会单位非常规水源利用途径主要包括: 通过下凹式绿地建设和各种雨水集蓄等方式扩大内部绿地灌溉使用雨水,景观环境用水采用市政中水等。
若将北京市公共服务行业社会单位现状绿地50% 以上改造为下凹式绿地,同时将屋顶、硬化地面雨水收集至雨水调蓄设施后,也作为绿地浇灌补充水源,用以置换50% 新水,扩大雨水集蓄利用,则全市公共服务行业每年绿地雨水利用将节约新水量773. 03万m3。
若将公共服务行业机关事业单位、宾馆、医院、 学校等景观环境用水全部由市政中水置换,则全市公共服务行业社会单位景观环境用水每年可节约新水量2 298. 08万m3。
综上所述,北京市公共服务行业机关事业单位 ( 含写字楼) 、宾馆( 含星级以下旅馆) 、医院、学校, 通过换装用水效率2级以上节水型生活用水器具, 50% 绿地改造为下凹式绿地,收集利用屋顶、硬化地面雨水,景观用水全部使用市政中水或雨水等非常规水源,预计年节水量可达7 911. 79万m3,约为全市公共服务用水的6. 1% ,贡献相当可观。北京市主要公共服务行业节水潜力见表2。表2中换装用水效率2级以上生活用水器具以节水20% 计; 绿地利用雨水带来节水量,以比现状节水50% 计; 景观用水全部由市政中水替代的节水量,以比现状节水100% 计。
3结论
a. 公共服务行业主要用水部位突出。北京市机关事业单位、宾馆、大专院校、中小学、医院等主要公共服务行业用水特征明显,用水比例均在60% 以上,其中机关事业单位主要用水部位在办公卫生与餐厅,宾馆主要用水在客房与餐饮,医院主要用水在病房和门诊,大专院校用水主要在职工学生宿舍与教学办公区,中小学用水主要在食堂、教室与宿舍。 公共服务行业内部用水结构体现的主要用水部位符合各行业用水特性。
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