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加强对水资源管理制度创新的宣传,对政府和相关部门的领导进行培训,使其认识到水资源管理制度创新的重要性。从源头上对水资源管理制度进行创新,充分发挥水资源管理制度在调节水资源利用方面的作用。增加水利部门在经济发展之中的分量,使其具有参与决策的权力,在经济发展的同时,将水资源管理和环境保护放在突出位置。在新的经济发展形势之下,对水资源管理制度进行创新,对水资源管理工作进行更加科学合理的安排,通过水利部门对区域水资源环境进行具体的论证,将评估结果作为区域经济发展战略规划的重要依据。
2完善水资源管理制度创新的法制建设
在进行水资源管理制度创新的过程中,必须加强对相关法律体系的建设,加快水资源管理制度的法制化进程。提高政府和水利部门管理人员的法律意识,增强其法律意识和法治思维能力,使水资源管理制度创新能够有法可依,使创新制度的执行力得到大幅度的提升。水资源管理制度创新需要提高社会参与度,在市场经济的调节作用之下,对水资源进行优化配置,提高水资源的利用效率,使水资源管理朝着市场经济方向发展。广泛的社会参与可以使水资源管理制度的创新得到更加全面的落实,提高全民的节水意识和水资源保护意识,使水资源管理成为全民的责任。
3对监督体系和考核制度进行创新
水资源管理制度的创新需要建立全新的监督体系和考核制度,全面、科学、系统地对水资源管理工作进行监督和考核,并制定相应的奖惩制度,有效激励水资源管理工作的实施和节水工作的开展。创新的监督体系需要对水资源管理的各项管理制度进行监督,通过不同的监督形式,对不同领域的水资源管理工作进行监督。对水资源管理成果和管理的决策者进行考核,通过制度创新对水资源环境代价进行严格的控制,将决策者的政绩加入到考核体系之中。水资源管理制度创新需要对管理责任进行明确的划分,并建立相应的奖惩制度,对制度实施起到十分关键的激励作用。
4结束语
阳泉市现有公共供水企业4个,供水面积达150km2,供水人口60余万。由于多种原因,水源单一供水保障率低,特别是矿区、郊区和平定县的管网建设和相关配套设施的建设严重滞后,不能满足城市化建设要求。市区供水管网由于建成时间长,跑冒滴漏现象时有发生,城市管网漏失率达18%,同时主干线长期处于高负荷运行,部分管线和设备带病运行,存在隐患,一旦娘子关水源供水管线发生故障或水污染事故,将直接威胁城乡居民饮水安全。同时全市单一的供水水源均为娘子关泉水,水源保证率较低。
2污水资源化进程缓慢,中水回用率较低
污水资源化除可改善水环境、净化水质外,还可作为可替代水源,节约大量的新鲜水。全市现有污水处理厂4座,日处理能力12.4万m3,已批复的用水单位有阳煤集团氧化铝、河坡电厂二期、西上庄煤电项目、龙川电厂、冀东水泥等工矿企业,但由于水质、配套等方面原因均未供水,除桃河景观生态用水外,无其他用水户,大量中水外排,城市污水回用率不达30%。
3保护对策
3.1采取严格的水土保持措施,加强生态环境建设
全市水资源主要来自降雨,要留住雨水,提高水源利用率,必须依靠生态保护,进一步划定生态公益林、水源涵养林自然保护区。对一些重要水库、河流源头及饮用水源地,应划定尽可能大的水源保护区,明确保护范围,落实保护措施,不断提高保护区水源涵养能力。此外,国土、交通、水务、林业、农业等部门应严格控制在水源地兴办企业。对开矿、修路等经济活动容易引起水土流失的,必须采取严格的水土保持措施,做好水土保持方案论证,以减少对生态环境的破坏。
3.2提高水资源利用率
一是实行严格的取用水管理。实施最严格的水资源管理制度已列入省政府考核阳泉市政府的指标之一。全市要严格执行省厅下达的年度计划指标,制定分县区用水计划,任何地方和单位不得突破。二是加快实施市区饮用水水质改善工程。采用“预处理+二级纳滤”工艺,对原水进行软化处理。工程建成投运后可有效改善城市水质过硬的问题。三是实现工农业生产优先由中水解决,大力鼓励和扶持开展雨水集蓄、矿坑水及中水等非传统水源的开发利用,出台相应的配套政策、市场价格调控机制和市场激励机制。四是加快水价改革和阶梯水价机制工作研究,建立健全水费、水资源费、污水处理费“三费合一”的征收体系。
3.3大力推进节水型城市建设
作为第四批国家节水型试点城市,阳泉市要以此为契机,继续广泛开展形式多样的节水宣传活动,鼓励公众参与节水,为节水型社会建设营造良好的舆论氛围。要积极开展雨水集蓄利用工程和再生水回用工程建设,有效利用中央和省级水资源费,开展节水产品推广普及和节水示范项目建设。同时要加强节水型社会制度建设,制定出台《阳泉市节约用水管理办法》《阳泉市再生水管理办法》《阳泉市节水“三同时”管理办法》等涉水规章,深入开展节水行政执法,开展水资源资产化管理研究和水权交易等制度研究。
3.4拓宽融资渠道
全市水利工程建设主要以地方财政投资为主。在城市化建设中解决城市供水管网建设、主干线连接、新水源工程建设、污水管网建设、污水处理运行等水资源问题需要大量的资金投入,为此应制定相应的优惠政策,广泛吸收社会资金,采取银行贷款等模式筹集建设资金,拓宽水利投融资渠道。此外,应参照省委省政府出台的相关政策,加大“四荒”治理开发力度,鼓励企业、集团、个人参与“四荒”治理。
3.5提高污水处理和中水回用率
2012年长春市总供水量22.51亿m3(包括引用的过境水量)。用水量中农田灌溉用水量13.91亿m3,工业用水量3.16亿m3,城镇公共用水量0.68亿m3,城镇生活用水量1.89亿m3,农村生活用水量0.94亿m3,林牧渔用水量1.72亿m3,生态环境用水量0.21亿m3。全市万元GDP用水量为50.5m3/万元,人均综合用水量297.4m3/人。
二、长春市再生水资源利用情况
2012年在总供水量22.51亿m3(包括引用的过境水量)中,地表水供水量12.35亿m3,地下水供水量9.80亿m3,中水回用量0.36亿m3,见图2。至2012年,长春市北郊污水处理厂和南部污水处理厂生产再生水,规模分别为0.24亿m3/年和0.12亿m3/年。中水回用量共0.36亿m3,占总用水量的1.6%。
三、再生水资源利用的必要性
长春市人均年占有水资源量仅为400m3,远低于国际公认的人均1,000m3的水资源安全线,约为全国人均占有量的16%,全省的23%,长春是水资源短缺的城市。再生水可以应用到城市河湖景观、农业灌溉、工业(如热电厂冷却水)、地下水回灌、市政用水(冲洗马路、消防、冲厕、绿化浇灌)等诸多领域。如图1,长春市仅农业灌溉、城镇公共、工业三个领域全年共耗水8.9亿m3,占全市总耗水量的73%。长春市2012年全年经污水厂处理后污水排放量为4.3亿m3。大量污水排入河体没有得到利用。在全市水资源供需矛盾日益突出的今天,及早重视和开展生活污水、雨水、工业废水的再生利用,以满足冲厕用水、河湖景观用水、道路浇洒、绿化用水、农业灌溉用水、洗车用水和工业用水等水质要求低的用户需求,缓解水资源供需矛盾是十分必要的。
四、再生水资源利用的可行性
1.再生水应用在水处理技术具备可行性污水处理厂出水水质达到GB18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B标准要求,再经膜处理技术,出水可满足对不同水质的需求。
2.再生水应用可产生良好的环境效益、社会效益和经济效益污水回用可削减排入水体的污染物含量,产生良好的环境效益;目前长春市生活用水价格为2.5元/m3,再生水成本不足生活用水价格的一半,应用于地面冲洗、绿地浇灌、景观、冲厕、工业冷却水等,减少用户水费开支,产生一定的经济效益,目前自来水价格提高正在调研阶段,涨价已成趋势,再生水的经济效益将进一步展现;再生水资源利用的开展将给污水处理的建设和运行带来新的发展模式,从而更好的吸引各种社会资本的投入,增强供水安全性,促进经济持续健康发展,因此具有良性的社会效益。
五、长春市再生水应用有利条件
《长春市排水专项》中已对污水处理厂再生水水量制定了规划,规划中到2020年,再生水量将达到85万t/日,污水回用率将达到27.3%。近期建设再生水资源利用工程3项,总规模15万t/日,管线长度52km。
六、关于长春市再生水应用推广的建议
1.政府支持和政策的引导是再生水推广的前提北京和天津是再生水资源利用推广较早的城市,出台的政策、法规、条例较完善、成熟。长春市在推行再生水应用的同时,借鉴两市成功的经验是必要的。如天津市政府制定的《印发市计委关于中水回用项目相关政策扶持意见的通知》津计基础(2002)778号文件;天津市物价局制定的《关于回用水试销价格的复函》津价商(2002)447号文件;天津市人大常委会通过的《天津市城市排水和再生水资源利用管理条例》等一系列的条例[2]。长春市政策较落后,2014年4月15号执行的长春市人民政府令第54号文件《长春市城市排水与污水处理管理办法》第五条“鼓励、支持城市排水与污水处理科学技术研究,推广应用先进实用的技术、工艺、设备和材料,促进污水的再生利用和污泥、雨水的资源化利用,提高城市排水与污水处理能力”,政府已经意识到再生水应用的推广,但力度不够,需要制定一系列的条例约束和引导,只有政策先行,才能更好的推广和落实。
2.制定《长春市再生水资源利用规划》是再生水应用的纲领和依据长春市目前还没有这项规划,建议开展此项工作。合理的预测再生水的水量是十分重要的,规划设计前要做好调研工作,做到数据准确。不同用户不仅在水量上需求不同,对水质也有各自的要求。要考虑不同用户生产或用途的多方面的需求,不仅要对污水厂再生水水量规划,同时也要对再生水工艺进行研究,确定服务半径,供水水质和水量,最终选择合适的工艺。城市再生水资源利用在未来发展过程中,必须贯彻落实规划的要求,在新建或扩建污水处理厂的同时建设再生水资源利用工程。
3.制定合理的价格是推行再生水推广的重要经济杠杆完善并实施分类且分档的再生水价格体系。再生水价格分民用、工业、农业、市政等几类,建议民用再生水、农业灌溉、市政用水价格为低档,工业用水价格为较高档。建议推行阶梯式水价,即分档设置用水定额,当耗水量超过第一档用水定额时提高用水价格,当超过最高档时应大幅提价。制定价格前,应全面和充分的进行调研和民意调查,制定合理的价格。通过水价体系的调整与完善,在确保普通居民低耗水量的价格不增加居民负担的前提,用水大户的自来水价应大幅提高,进而拉大再生水与自来水的差价,从而增强用水大户使用再生水的积极性。
4.建立再生水质标准和健全监测管理措施不同行业对再生水水量、水质的要求不同,建议拟定完整的可满足各行业回用需求的再生水水质指标及地方标准。城市市政管线规划的同时应考虑再生水资源利用工程的实施;管网输送再生水被二次污染的概率高,应加强对管网水质监控措施。同时要避免由于施工人员失误致使再生水与生活饮用水管道错接现象的发生,加强施工监管[3]。
5.建立和完善再生水资源利用行业管理机构建立行业监督体系,健全制度、依章办事、廉洁自律。应分阶段建立再生水行业现代管理体制,调整机构,使之有利于形成市场化,引领进入健康的市场竞争机制。
这个课题是我在生活中发现的,对于我们平时使用的淡水资源,我们有很多不了解的地方,水是我们人类生命中重要的一部分,淡水更为珍贵,所以我想出来关于淡水利用率这个我们身边的话题。
二、课题研究意义
淡水是人类的共同财富,但是由于诸多因素,淡水财富在以很快的速度减少,为了人类的将来,我们就要放眼于现在,把淡水资源在各个方面中各环节的浪费有所减少,或是提高淡水的利用率,从而减少淡水的流失,达到淡水资源的可持续发展,以此来引导人类及人类社会的发展。
三、课题研究方法
首先在网上查找淡水的利率能达到的百分点,浪费能达到多少,查找一些节水,再利用水率高的城市作为例子,借鉴一些好的方法,由于节水日就要到来,所以可以趁此多宣传一下节水知识。
四、课题研究具体内容及研究过程
淡水利用率
之所以取题名为“关于淡水资源利用率的研究”重点其实并不在于研究“利用率”而在于提高“利用率”,“利用率”这一词只为提醒人们要注意用水的作用效果,不要浪费。
以下是黑龙江省“水资源利用率”的提高实例。
黑龙江省是一个水资源总量偏少的省份,人均占水资源量低于全国平均水平。
而根据水利部预测,从现在(06年)到2040年,我省份年均用水量将以每年4.27%的速度逐年增加。显然,在水资源总量不变的前提下,降低水消耗,提高水资源有效利用是满足社会发展最为有效的方法。21日(06年3月),省水利厅副厅长胥信平在接受采访时说,未来几年,我省将在保障经建设的前提下,大力开展农业、工业和城市节水,尽快转变以大量消耗水资源为代价的经济增长方式,并形成有利于建设水型社会的用水体制和机制,农业:潜力巨大的节水大户。
“我省是农业大省,农田灌溉用水占社会用水量的70%”,而且前全省农田灌溉水利用系数仅为0.47,因此开展农业节水包括基础设施的建设,改造和节水灌溉技术的推广。
由于黑龙江省推广了节水灌溉水稻的模式,因此由水稻年均用水量为160~170亿立米,占全省农业用水量93%,在不需花什么钱的情况下减少30%~40%。
此外,以经济手段来促进农业节水也是行之有效的措施,目前,黑龙江省除少数试点地区外,绝大部分地区农业用水仍沿袭按亩收费的老办法。由于用多用少都要纳税同样的水费,导致水资源浪费现象十分惊人,按照日前0.47的农田灌溉水利用系数计算,全省农业生产中每年被浪费掉的水资源就接近100亿立方米。因此开展农业水价改革,变按亩收费为按方收费,在农村实行计量供水,以经济手段促进节水就十分必要而紧迫。
随着“振兴东北老工业基地”战略的实施,我省经济持续快速增长,工业用水也逐年增加,据了解,目前我省(黑龙江)工业用水的重复利用率只有55%,而在节水措施发达的国家,已经达到90%,此外,我省城市输水配水管网和用水器具的漏失率高达20%,这一低一高两个指标说明我省工业节水空间十分巨大。
以上是黑龙江对“淡水的利用率”,从中我们可以总结出如下几点方法
1结合实际:就是要因地制宜,黑龙江省因为是农业大省,所以在农业浪费水上做出了合理的方案,才有了如年的成绩,因此在提高“水资源利率”的首要方面就是因地制宜,结合实际情况。
2利用各种手段:从黑龙江省队提高“淡水资源利用率”中我们可以看出很常见的收费,用经济来控制淡水浪费,这不仅能控制住水的浪费,而且提高经济效应,同时也带动了人民的节水意识。
3引进器材:在这个科技发达的时代,我们可以引进先进的器材或是合理节能器材,这样就可以减少淡水的浪费或是再利用。
4树立正确节水意识:怎样做取决人的主观意识,只有树立正确的节水意识,才能积极与“淡水利用率”提高的活动中来。
以上几点是我自爱黑龙江省“淡水资源利用率”中得出的几点结论,下面,我将提供一些从网络中查找出的方案。
Ⅰ要提高用水率和效益,就要通过科学管理和技术创新降低单位产生的用水量,通过优化配量水资源,合理调整经济结构和产业布局来实现水资源的高效利用
Ⅱ要建立促进全社会节水的机制,必须要建立一套完善的制度来规范水资源供需关系变化时的经济利益关系变化,使这种经济利益的变化有利于水资源的合理配置和高效利用,通过经济利益的驱动形成节水激励机制,使节水成为人们的自觉行为,简单的说,就是要明确水权,培育和发展市场。
A:首先要明晰水权,在市场经济中,水交易实质上是水权的交易,通过市场配置水资源,必须要明晰水权。其次,要加强水权管理,自爱水资源紧缺状态下,取得水权要付出代价,需交纳水资源费并保护水权拥有者的权益,再次,要允许水权交易,培训和发展水市场,必须允许水权拥有者让出水渠并获益。
B:要形成节水机制,就要改革水资源管理体制,推进生产关系的变革。水权管理制度是一种市场经济体制相适应的水资源权属管理制度,通过明晰水权确立生产者和消费者在水资源决策上平的经济和法律地位,形成政府宏观调控过的决策机制、以价格为主的信息机制、以利益关系为驱动的动力机制和通过市场交易配置资源的机制。
C:除了建立水权制度,改革水资源管理体制、实行总量控制与定额管理相结合的基本管理制度,还须制定一系列经济政策,以经济手段促进节水,通过用水行为产生的利润,引导消费者和生产者调整用水行为,从而引导水资源的重新配制。
通过上述的一些建议,“淡水资源利用率”会有一个新的突破,这不仅能够造福于现在,还可以造福于未来。
水是生命的源头,没有水就是没有生命,珍惜淡水,就是在延长人类的寿命。
五:参考文献
本论文中的资料部分来源于网络,在此特别感谢如下网站的资源及作者。论文出处(作者):
城市水资源不同于其它区域水资源,广义的城市水资源应包括整个城市水资源系统即水源、输水、水处理、配水以及排水和污水处理等子系统,涉及技术、经济、立法、保护、管理等多方面的问题,应坚持统一规划、科学开采、合理利用,严格管理的原则。
城市用水要求质量高、水量大、水量稳定、供水保证率高,并全部为高压管道供水,供水部门一般为单一部分,所以很难引入竞争机制。城市供水水源要求水量充沛、质量好、开采费用低。一般以地下水、泉水为最佳,其次为无污染的水库水,再次为江河水。由于城市用水量大,一般本地水源难以满足,多从市外或较远的地方饮水。例如山东省的济南、青岛及鲁北各城市引用黄河水较多,烟台、威海等市引用水库水较多。城市用水量大,但排水量却不大,大量的水用过之后,变成污水排出,排出的污水如不经处理直接排放,将会对环境造成不良影响,所以城市污水的排放也是城市水问题之一。
从近几年的情况来看,城市水资源问题越来越严峻,由于降水量少,补源不足,本地水源越来越紧张,从外地引水越来越困难。以济南为例,由于大量抽取地下水,一度造成泉水枯竭和南部山区水库水量不足,引用黄河水处理成本高、水质低劣,市民怨声载道;鲁北各市以黄河水为主要水源,前几年的黄河断流,给鲁北各市造成了很大威胁;降水量不足,使烟台、威海水库几近干涸,2000年威海市出现了严重的水源危机,为此该市不得不限时限量向市民供水,水价曾达到每立方米40元,供水形势之严峻可想而知。
目前我国城市水资源开发利用主要存在以下几个问题:盲目开采水源。部分城市忽视水文规律,肆意开采本地地下水,造成本地地下水超采,补源困难;不经过科学论证,盲目引用邻域水源,造成邻域水源缺乏,同时影响本域补源。沿海城市地下水超采,造成海水入侵、咸水扩散;内陆地下水超采,形成大面积漏斗区,地面沉陷。严重破坏了生态环境。不利于城市水资源的可持续利用,将严重影响社会经济发展。
水源单一。有些城市水源单一,缺乏后备水源和辅助水源,一旦出现单一水源断流、水污染等事件,将无法应对。
水资源重复利用率低。目前,许多城市尚无中水利用措施,全部为一次性用水,浪费了大量优质水源。工矿企业用水,循环水和冷却水等如不能重复利用,是严重的水资源浪费。
污水处理不力。由于污水处理成本高,许多城市忽视污水处理工作,仅有小部分的污水得到处理,整个城市排放的大量污水,对下游水环境造成严重污染。
对城市水资源的可持续利用可采取以下几项措施:
多源取水。随着城市经济的飞速发展,各项用水量将逐渐增加,现有水源将明显不足。城市水资源系统要充分利用本地和邻近流域的多种水源,经过科学论证、合理开采、联合调度运用。要保证既要满足生活、生产用水要求,也要满足生态用水要求。开采水源,必须进行科学论证,要符合水文规律,才能达到水资源可持续利用的目的。地表水开采利用率应不超过天然径流量的40%;地下水的开采利用,以不形成漏斗区为原则。
分质供水措施。由于各用水部门对水质要求不同,可采取分质供水措施。市民生活用水,关系群体健康大计,且用水量少,应优先供应优质水,如地下水。工业生产和生态用水,用水量大,但对水质要求不高,可根据需要分别供应各种地表水。沿海城市应考虑充分利用海水。供水部门应按照部门、行业、厂矿企业对水质的不同要求,建立分质供水系统。日前,山东省邹平县决定按照“充分利用地表客水,储备限用地下水,优水优用,充分配置”的原则,对县城开发区及县城规划区自来水管网覆盖区域内一切自备水源井,分三步骤予以封井或优化并网,该区域内工业用水除特殊工序外,改用去年开始运营的邹平黄河供水公司工业供水网供水,居民生活用水全部改用自来水管网供水,达到分质供水的目的。
节约用水。各用水部门要采取各种有效的节水措施,防止跑、冒、滴、漏。要大力宣传节水,强化市民节水意识,做到时时处处节约用水。
中水利用和重复利用措施。建立中水设施是提高生活用水重复利用率的根本措施。较集中的居民区、学校和用水较大的三产企业(如宾馆、饭店等),均应建立中水设施。将一次用水进行简单处理后,可供卫生、绿化等方面使用。工矿企业,应加强循环水、冷却水等的重复利用,以降低生产成本,提高水的重复利用率。应建立再生水利用系统,再生水处理后,可向水质要求低的部门直接供水,或用于回灌补源。
加强污水处理。城市污水处理是投资大,直接效益低,远期和间接社会效益高的系统工程,必须加强。污水处理系统可视情况分别对污水进行一级处理和二级处理,由于二级处理花费较大,应在其处理上给予统筹安排。个别污染严重的企业,在排水系统中必须建立一级处理系统,降低水污染程度,做到达标排放。
1黑龙江省水资源现状
1.1水资源时空分布不均匀年内降水集中,6月—9月降水量约60%~80%。年际间常出现连丰、连枯、丰枯交替趋势。空间上,山丘区耕地占全省面积的20%,但占据了74.5%的地表水资源;剩余80%的平原区耕地仅占25.5%的地表水资源。
1.2水体污染问题严重各种生活污水及工业废水等点源污染和生活污水,农业面源污染的排放逐年增加,多数河段水质超标,有些严重污染河段完全丧失使用功能,或者影响正常供水,造成水质型缺水。
1.3供需矛盾显著如上文所示,黑龙江省人均水资源低于全国平均水平。随着经济发展和人口增加,水需求总量将持续上升,水资源供需矛盾日益凸显。
1.4水资源利用率低,浪费较为严重农业灌溉用水输送过程损耗较大,工业用水重复利用率较低,同时水资源浪费现象较为严重,缺乏相应法律法规,居民节水意识薄弱[5]。
1.5水资源管理水平有待提高水资源管理体制有待进一步优化,“一龙治水、多龙管水、政出多门”等情况依然存在,严重影响了水资源的优化配置和统一管理。
2国内外非常规水资源利用
国内外非常规水资源利用包括:国外非常规水资源利用和国内非常规水资源利用。
2.1国外非常规水资源利用
欧美发达国家于20世纪60年代已经开始雨洪资源利用,雨水资源化技术及程度较高、主要包括雨水资源化技术、制定雨水资源化相关法律法规等措施,形成并完善城市雨水资源化。最为典型的是屋顶蓄水系统和由入渗池、井、草地、透水地面等组成的径流回收灌溉系统,收集雨水可用于洗车、冲厕、浇洒庭院、洗衣和地下水回灌等生产生活用水[6]。污水已开辟为城市的第二水源。日本是城市中水利用技术的起源地,于20世纪80年代就已建设中水道系统,用于生活用水或城市景观、消防用水,效果显著。目前,日本新建公共建筑物均设置了中水道。美国《水法》中规定,若无污水回用的可行性研究报告,不能申请联邦城市污水治理项目补助。目前世界海水淡化量约为5000万m3/d。其中,中东地区占55%,美国占15%,欧洲占9%,亚洲占8%,全世界海水冷却水量超过7000亿m3。如日本工业冷却水总用量的60%为海水,每年高达3000亿m3;美国大约25%的工业冷却用水直接取自海水,年用量约1000亿m3。
2.2国内非常规水资源利用
为解决西北干旱半干旱地区的缺水问题,我国于20世纪80年代开始实施雨水利用工程,包括甘肃“121”工程、宁夏回族自治区的水窖节灌工程等,雨水集蓄利用形成区域规模。我国城市污水处理与利用的研究起步于1958年国家科研课题,60年代关注污水灌溉研究;20世纪70年代开展了以污水回用为目标的城市污水深度处理研究;80年代,由于城市水资源匮乏加剧,相继开展了污水回用工程,在公共建筑建设污水回用装置,取得了一定的成果。不可忽视的是我国存在污水处理设施、配套管网的不足以及公众对中水认识的偏见等,给中水开发利用造成了极大的困难。目前中国海水淡化产水量低于20万m3/d,不到世界总量的3‰。我国海水冷却水年用量仅约330亿m3,远低于发达国家。据统计,我国煤矿每年排水总量达38亿m3,但利用率低于30%。矿坑水仍被当作水害加以防治,导致大量矿井水白白地流失,不仅造成了水资源浪费,也严重污染自然环境。矿坑水资源化利用,是解决矿区水资源紧张的必要途径。
3黑龙江省非常规水资源利用思考
黑龙江省非常规水资源利用思考的内容有:城市雨洪利用、农业非常规水资源利用、中水回用和管理制度。
3.1城市雨洪利用
城市雨洪利用是指通过利用屋顶、街道、市政管网和绿地等拦蓄、储存、利用城市降水资源,具有节水、保护水资源,缓解城市水土流失和内涝,减少水体污染,改善城市生态与环境,兼具经济效益、社会效益和环境生态效益[7-8]。哈尔滨是全国十大缺水城市之一,居民水资源占有量仅为世界人均水平的12.5%,为全国人均水平的50%。哈市年降水量在400~600mm,一年中降水主要集中在6月—9月,占全年降水量的70%以上。哈尔滨市有效利用城市雨水,需要做好以下3个方面的工作:1)组织协调规划、环保、建设、水资源管理、供排水集团等相关部门,做好哈市雨水利用的前期调研工作,吸取国内外城市雨水回收的技术经验。2)重点做好大型公用建筑、居住区、建筑群等屋面及地面雨水利用,开展不同用途的雨水处理措施,用于土地入渗补充地下水、景观环境绿化、道路冲洗、冷却水补充、冲厕等其它生活用水,逐步实现城市雨水资源回收利用现代化。3)根据哈市的地理气候特点,开发转雪为水的新型回收技术,可先进行试点后推广。
3.2农业非常规水资源利用
农业非常规水资源可开发利用具有增加灌溉水源,增大灌溉保证率的显著优势,是解决农业水危机的一项重要措施。黑龙江省农业非常规水资源发展较慢,需要加强以下2个方面的研究:3.2.1微咸水的农业利用主要包括微咸水直接灌溉、咸淡水混灌和咸淡水轮灌。微咸水灌溉技术的关键是把握好满足作物对水分的需求与控制盐分危害的关系。3.2.2雨水的农业利用农业雨水集蓄利用是指通过人为工程措施,对降雨径流进行调控,从而增加拦蓄入渗(梯田),或减少蒸发(如覆盖)来利用雨水,或通过雨水集蓄措施将雨水汇集蓄存,在作物需水关键期进行补灌。主要包括:1)旱地微集水利用技术,即蓄水和保水。2)人工汇集雨水利用技术,即要指通过建立雨水集流场和雨水存贮设施,将雨水收集存贮,在需水关键期进行利用。人工汇集雨水利用技术实现了雨水再分配,亦可将其与节水灌溉技术结合,是旱区发展灌溉的“小水利”工程。3.2.3再生水的农业利用主要包括网络混合法、土壤稀释法、轮灌法3种方法,影响灌水方法主要因素有植物种类、土壤类型、气候条件、供水水源和经济状况。
3.3中水回用
2010年全省废污水排放量约22亿t,入河总量为16亿t,排放量较大,不仅浪费水资源也污染了生态环境。据黑龙江省环保局资料,“十一五”期间,黑龙江省重点发展松花江流域污水处理,新增污水处理厂和提高城市污水处理能力。“十二五”目标为县城均建有污水处理厂,新增污水处理能力203万t/d,城镇生活污水处理率达80%,大庆、哈尔滨市污水处理率达95%,同时提高中水回用规模,推进矿井水利用和缺水地区再生水厂及利用工程建设。目前黑龙江省中水回用存在以下几个问题:污水处理效率低、污水收集困难、居民利用中水意识有待提高,配套设施建设不足。因此推广中水回用必须采取针对性措施:1)加强污水处理厂及配套设施的建设,提高污水处理能力。2)优化城镇管网建设,利用废污水收集处理。3)增加中水回用宣传,提高居民意识。4)采用适宜奖励政策,提高中水回用主动性。
3.4管理制度在发展
非常规水资源利用技术同时,必须同时加强法律、法规等政策制度的支持,发挥管理优势,实现技术和管理的共赢。
3.4.1加强非常规水资源利用规划结合雨区总体规划,对非常规水资源利用进行统筹规划。积极编制落实城市雨水的综合利用、再生水利用和其它非常规水资源规划,将其纳入经济社会发展规划,明确非常规水源利用的发展目标、重点和区域布局。
3.4.2加强非常规水源关键技术的研究增加科技投入,强化非常规水源利用科技创新能力。例如再生水利用方面重点包括:污水深度处理新技术、污泥处理和无害化处置等。雨洪利用重点包括:雨水利用模式、雨水回灌地下水技术、雨水径流污染控制技术等。
3.4.3加大宣传力度政府和水行政主管部门强化宣传意识,介绍国内外成功案例,传递非常规水资源利用的社会效益、环境效益和经济效益,消除居民对非常规水利用的顾虑,树立信心。
3.4.4利用适宜政策增加积极性实施差别化的阶梯机制,试点非常规水源的价格激励机制和成本补偿机制,鼓励用户对非常规水资源的利用。采取价格杠杆激励企业的科技研发积极性,同时建立财政补助机制,确保企业的良性运营。增加政府投资力度,采用必要扶持政策给予优惠。
采用南县站年降雨量进行趋势分析计算(详见表3),从表3中数据可以看出,南县的年降雨量和5~10月降雨量没有明显变化趋势。另外统计南县1956~2010年各月降雨量,统计数据显示(1)南县多年平均降雨量1252.7mm,其中汛期4~9月降雨量838.7mm,占年降雨量的67.0%,非汛期站33.0%。降雨量主要集中在4~6月,其间降雨量占年降雨量的41.4%,全年以6月份降雨量最多,占年降雨量的15.2%,以12月份降雨量最少,仅38.9mm,占年降雨量的3.1%;(2)在农作物生长旺季的3~10月中,以9月份降雨最少,8~10月降雨量仅271.8mm,为5~7月降雨量489.6mm的一半左右。在枯水季节的10月~次年3月中,12月份降雨最少。
2带来的主要影响
南县的水资源利用主要是农业灌溉用水,缺水带来的影响主要表现在农业生产。南县工程性缺水严重,致使农田干旱经常发生。干旱在一年四季均有可能发生,而以伏秋连旱影响最大且最为严重,持续时间长,有的年份可长达100多天。1970~2013年,南县出现干旱的年份有1971,1972,1974,1975,1976,1978,1984,1985,1986,1988,1990,1997,2001,2006,2009,2011年,其大干旱年份有1978,1984,1986,2001,2006和2011年。据统计,1970~2013年南县农作物受旱面积34.57万hm2(518.6万亩),年均0.81万hm2(12.1万亩)。
3对策措施
3.1河流和水资源分布特点
解决南县水资源问题的主要对策措施为引外河水进入南县的主要用水地区。根据前述的南县河流水系分布,各河流的水资源特点为:(1)自长江通过藕池河、虎渡河和松滋河进入南县境内的径流量进一步减少,断流时间提前、持续时间更长,而且随着江湖关系的变化,这种趋势将更加严重。(2)来自澧水的径流通过南县南部(南嘴)进入草尾河,但澧水在四水中集雨面积最小,南嘴站实测最小流量仅27m3/s(1979年3月7日)。(3)来自沅水的径流进入目平湖后,中枯水情况下水流经过小河咀、挖口子、附山洲后,到达南县的茅草街,此时进入草尾河的水流有50%以上来自沅水。
3.2总体布置
根据南县的河流和水资源分布特点,确定采用南水北调工程解决南县的水资源问题,即:在南县茅草街新建泵站,提外河水进入南茅运河,通过南茅运河灌溉育乐垸、和康垸、南顶垸农田以及大通湖垸乌嘴乡、明山镇、华阁镇和华容县集成安合垸操军乡、华容护城垸北景港镇部分农田,确保南县农田缺水问题得以解决,具体工程布置详见南县水资源调配工程布置图(图2)。(1)在南县茅草街建泵站提水进入南茅运河。(2)在藕池河中支育新泵站出口下游2km处修建临时河坝(或永久性的充气橡胶坝),由育新泵站提南茅运河水源入藕池中支。或在藕池河中支荷花嘴泵站下游1km处临时筑坝(或永久性的充气橡胶坝),由荷花泵站、长胜泵站提南茅运河水源入藕池中支解决和康垸北部、南鼎垸的农田灌溉水源。(3)由钟家嘴泵站提南茅运河水源通过龙江渠入两太哑河后再分别由雀尾港、白合洲泵站提水入藕池中支解决育乐垸上首两太垸、荣伏垸及南鼎垸的农田灌溉水源。(4)开启南洲泄水闸经南茅运河注水入藕池东支解决华容操军乡和北景港镇及南县乌嘴乡、明山镇、华阁镇的部分农田灌溉水源。
3.3主要工程措施
(1)新建茅草街泵站。(2)疏浚南茅运河43.9km、沿河两岸护坡、整修涵闸122处。(3)钟家嘴提水工程,修建2处过流能力9m3/s涵闸,疏通雀尾港、白合洲两泵站引水渠与两太哑河连结渠道3km。
4结论与建议
西露天煤矿采场内用水主要是生产过程中的应用,主要是南北老火区消火、北采区临时内排区采掘过程中的消火(临时内排矸石着火,主要以灌注为主,用水量极大)、作业区公路及主干线公路洒水降尘、环境治理过程中的植被恢复绿化用水。由于采场内自然涌水量和第四系孔隙潜水含水层自然补水量过小,虽经利用储水仓存水,但相对于采场内需水量还远远不足,除雨季个别时间段外,大部分生产用水还需要水车在生活区导运至采场,不但对清洁水资源消耗大,而且运距较长,经济上极不合理。
2选煤厂工业废水排弃方式的调整
西露天煤矿选煤厂自使用以来,每年大量的煤泥水排入了哈尔脑干河,日积月累,部分滞留在河床上的煤泥风化成粉,顺着不同季节风向的变化,对周边的农田、住宅及环境造成了破坏,对人们的生活和身体健康带来了危害,为地企共建和谐社会留下了隐患。西露天煤矿本着善待自然环境,在矿产开发、利用和保护过程中,树立自然生态系统协调发展的价值取向,为生态文明建设提供社会基础,传播生态文化的理念,经过技术论证,在采场内防排水系统改造完成的前提下,西露天煤矿2013年投资46.3万元,进行了选煤厂工业废水排弃系统技术改造,技改完成后,将每年产生的25万m3废水由原来向工业区外部哈尔脑干河排弃,改变为向采场内部排弃至采场内储水仓,改变了原排弃方式,最终将含煤粉的煤泥水通过系统循环处理后进行充分利用[3-6]。
2.1技术应用及原理
1)选煤厂工业废水排弃系统改造前,洗选煤产生的废水注入30m3浓缩池后,经管路直接由外排系统排弃入哈尔脑干河。通过技术改造后,中断了原系统外排部分的使用,保留浓缩池功能,由新增设至采场内排水系统的890m长管路与浓缩池(+540水平)链接(高程落差53m、管路坡度6%)。2)将工业废水在浓缩池内充分搅拌后,通过水泵辅助向管路内加压,利用管路坡度、废水重力、水泵增加排水压力将煤泥水经由管路排入采场内;浓缩池标高+540,890m管路在采场内端头标高+487,储水仓标高+350。3)煤泥水排水管路端头(+487水平)与采场内防排水系统管路相连接,将煤泥水经导水盲沟排入采场内储水仓。工业废水在储水仓内沉淀过滤后,由储水仓导入采场内水车加水点蓄水池(标高+452水平)进行综合利用。从2013年年初提出改造,经考察论证、方案设计、设备安装施工,在2013年10月完成,使采场内缺水的局面得到了彻底改观。
2.2效益分析
实施该项目,在综合利用、技术创新、节能减排、环境保护、土地复垦、社区和谐和企业文化多方面取得了成绩,有效地推进了绿色矿山建设工作。通过废水的综合利用,每年可为采场内用水节省138.75万元成本,每年25万m3清洁水资源得到保护,经济效益显著。直接经济效益合计:138.75万元/年。每年循环用水量25万m3,赤峰地区工业用水3.0元/m3,每年水费节约75万元。由地面加水点至采场内加水中心加权运距5.1km,运费0.5元/m3•km,运量25万m3,每年运费节约63.75万元。。间接经济效益:选煤厂工业废水外部排弃系统维护人员取消,分流到需要岗位,节省了人员工资;节省了外排沉积物的清理费用等。
3结语
(1)防洪:骆马湖现状汛限水位为22.50m(废黄河高程,下同),警戒水位23.50m,设计洪水位25.0m,校核洪水位26.0m,其洪水调度运用按照2012年国家防汛抗旱总指挥部批复的沂沭泗河洪水调度方案(国汛〔2012〕8号)执行。根据骆马湖不同水位,确定新沂河、中运河行洪流量,相机利用徐洪河行洪。
(2)供水:骆马湖现状兴利水位23.0m,死水位20.5m,2012年确定其旱限水位为21.3m。根据文献[7]中有关骆马湖水源调度要求、省供水范围的供水调度计划及当时雨水情、用水形势,确定并实施兴利调度;当预计骆马湖上中游基本没有来水且蓄水位不能满足未来一个时期用水需求时,为确保皂河闸以上城乡生活用水和中运河航运,需要采取多梯级抽水补给骆马湖,旱情严重、水源严重短缺时采取压减沿线农业用水等措施,以确保重点用水;8月15日至9月30日,考虑骆马湖水位逐步抬高到汛末蓄水位。
(3)航运:骆马湖设计最低通航水位为20.50m,设计最高通航水位为24.0m。当中运河运河镇水位降至21.0m以前,交通部门要采取紧急措施,突击抢运积存煤炭。对一些主要物资也要组织突击抢运,作好两手准备;当运河镇水位降至20.5m,航运和农灌用水发生严重矛盾时,农业和航运用水要兼顾,局部要服从全局。在旱情严重难以维持正常航运的时候,应减载或改用小船队运输。
(4)生态:当骆马湖低于20.50m时,为尽量防止骆马湖生态受到破坏,全力实施江水北调,尽量控制骆马湖周边引水口门,减缓水位下降速度。
2水资源供水次序分析
2.1现有工程的水资源供水次序
(1)根据轻重缓急,首先满足城镇生活及港口用水;二是保证电厂、京杭运河等骨干航道航运用水;三是重点工业用水;四是农业用水,其中主要满足水稻用水;五是一般工业及生态环境用水。
(2)供水次序由近到远;高水高用,低水低用;上游来水不足时,秋播冬灌、春灌、育秧尽量利用当地水,当地水不足时利用江河湖库等外来水补充。
2.2新增工程的水资源供水次序
(1)供水水源次序
①供水区各种水源的利用次序依次为当地水、淮河水和长江水。按照水资源优化配置的要求,要注重江水、淮水的联合运用。②干旱年份,骆马湖接近死水位时,限制出湖水量,加大抽江水量补湖,保障人们的生活、生产及水生态环境用水。③以长江为水源供水时,保障供水的优先次序应分段供给,即先“长江~洪泽湖”段,再“洪泽湖~骆马湖”段,后“骆马湖~下级湖”段,条件允许时兼顾下一区段。④供水水源在分区段供水的同时,力求按照水功能区水质保护目标实施达标供给。⑤汛期应服从防洪调度,同时兼顾水量的年际变化,每年九、十月份开始,应视河湖水情及上游来水情况逐步蓄水,必要时继续抽江水补充湖库,以保证冬春水量的正常供给。
(2)行业供水次序
《中华人民共和国水法》第21条明确指出,“开发、利用水资源,应当首先满足城乡居民生活用水,并兼顾农业、工业、生态环境用水以及航运等需要。在干旱和半干旱地区开发、利用水资源,应当充分考虑生态环境用水需要”。①在非用水高峰期,用水的优先次序通常为:生活、农业、工业和生态环境。②在用水高峰期,按设计供水保证率由高到低实施供水,即首先满足生活、工业尤其电力及煤炭工业、航运用水;其次供给农业灌溉用水;三是一般工业及生态环境用水。
2.3区域水资源供水次序
(1)当长江水源有保证,且骆马湖高于北调控制水位时,抽江水量出省优先;长江水源有保证,但骆马湖低于北调控制水位时,新增装机抽江水量视情况出省。
(2)当长江大通站流量小于10000m3/s,或者长江水源发生突发性水污染事故、恐怖袭击、战争等影响抽江水的事件时,限制或停止抽江供水。
(3)在供水区域内,拟由近及远实施供水;农业灌溉用水高峰期、特殊干旱期、地区用水矛盾突出时,水资源调出(流出)所在地适度优先用水,同时采取限制和错峰措施,保障沿线及供水末梢地区的基本用水权益。
(4)对于直接供水区,一般干旱年份充分利用淮水,同时抽江补给其不足;干旱年份抽江济淮,力求保证工农业生产及航运用水;特殊干旱年份除全力拦蓄地方径流、利用回归水或取用地下水源外,全力运用各项水工程措施,蓄、引、提等各种水源工程实施供水。
3骆马湖水量调度与水资源利用研究
3.1水量调配原则
(1)江水、淮水并用,淮水在优先满足当地发展用水的条件下,余水可用于北调。在淮河枯水年多抽江水,淮河丰水年多用淮水。
(2)按照水资源优化配置的要求,在充分利用当地水资源供水仍不足时逐级从上一级湖泊调水补充;当地径流不能满足整个系统供水时,调江水补充。
(3)为了保证各区现有的用水利益不受破坏,参照现有江水北调工程的调度原则,经过调算拟定了骆马湖北调控制水位。一般情况下,低于此水位时,停止抽湖泊蓄水北调出省。
(4)为保证城市用水,在湖泊停止向北供水时,新增装机抽江水量优先满足北方城市供水,然后再向农业供水。
3.2不同年型水量调度
根据文献[8]等相关资料,对典型年水量调配过程进行分析,结合湖泊防洪、供水、通航、生态等功能要求以及现状江水北调水量调度原则综合确定骆马湖水量调度方案。水量调度以南水北调东线一期工程水质保护目标为前提,通过对南水北调受水区多年系列南北丰枯遭遇情况进行分析,丰、平、偏枯、枯、特枯年分别选取1962年、1969年、1959年、1981年、1966年作为典型年。
(1)丰水年份:调水入湖的时间主要在12-6月,泵站装机利用小时为2900h,平均流量为92m3/s;调水出湖的时间基本覆盖全年,泵站装机利用小时为5400h,平均流量为154m3/s。
(2)平水年份:调水入湖的时间有35个旬,泵站装机利用小时为5300h,平均流量为166m3/s;调水出湖的时间有36个旬,泵站装机利用小时为5300h,平均流量为151m3/s。
(3)偏枯水年份:调水入湖的时间主要在7月-8月、10月中旬-6月上旬,泵站装机利用小时为5900h,平均流量为187m3/s;调水出湖的时间主要在7月-9月上旬、10月下旬-6月上旬,泵站装机利用小时为4800h,平均流量为136m3/s。
(4)枯水年份:调水入湖的时间主要在7月中旬-9月上旬、10月-6月上旬,泵站装机利用小时为6900h,平均流量为216m3/s;调水出湖的时间主要在8月-9月上旬、10月中旬-5月中旬,泵站装机利用小时为5000h,平均流量为142m3/s。
(5)特枯水年份:调水入湖的时间主要在11月下旬-5月中旬,泵站装机利用小时为3700h,平均流量为116m3/s;调水出湖的时间主要在7月上旬-8月上旬、1月-5月中旬,泵站装机利用小时为3100h,平均流量为89m3/s。
(6)多年平均:根据1956~1997年共42年系列资料统计分析,多年平均入湖泵站装机利用小时为5200h,平均流量为164m3/s;出湖泵站装机利用小时为5100h,出湖平均流量为145m3/s。
3.3南水北调东线一期工程实施后水量调度研究
现状骆马湖水源主要供徐州市使用,东线一期工程实施后,将在江水北调基础上增加北送规模,实现向省外供水的目标。
3.3.1水资源调度总体思路
(1)骆马湖水源由省防汛防旱指挥部统一调度。
(2)骆马湖水源主要供徐州市使用,皂河闸下以及宿豫来龙灌区原则上由泗阳站抽引淮水、江水解决,但在电力、油料供应不及时以及用水高峰时,视骆马湖水情适当从骆马湖放水解决。用水紧张时,省防汛防旱指挥部确定总用水量,宿豫、泗阳两县(区)的用水由宿迁市负责分配安排,并确定井头站、刘老涧站的抽水流量。
3.3.2水量调度研究
(1)水量调度控制。
在现状水源调度的基础上,根据骆马湖防洪、供水、通航、生态等控制运行条件,湖泊运行水位一般情况下不低于死水位。在汛期进入淮北雨季后至8月14日骆马湖水位控制一般不超过汛限水位22.5m;8月15日至9月30日,视天气情况及中长期天气预报,决定骆马湖是否由汛限水位逐步抬高到正常蓄水位,充分利用洪水资源;10月~次年进入淮北雨季前,湖泊水位以正常蓄水位23.0m控制。
(2)北调控制水位。
当遇枯水年,为保证骆马湖周边用水户现状用水利益不受破坏,湖水位较低时,将停止抽水北调出省。为此,根据现有调水工程体系及多年的调度运用实践,拟定骆马湖北调控制水位,一般情况下,当湖水位低于北调控制水位时,停止抽骆马湖蓄水北调出省。骆马湖北调控制水位为:①淮北雨季开始-8月14日为22.5m;②8月15日-9月为22.5-23.0m;③10月-5月为23.0m;④6月-淮北雨季前为23.0~22.5m。
(3)调水入骆马湖的时机和条件。
【论文摘要】:水资源短缺、洪涝灾害和地下水持续下降问题是我国经济社会发展的重要制约因素,同时也是制约东营市发展的主要问题。笔者结合东营市实际,分析了东营市近几年水资源状况,现就如何把洪水资源变害为利,科学与综合利用洪水资源谈几点粗浅的看法。
1前言
长期以来洪涝灾害一直是威胁人们生存的心腹之患,随着我国城市化进程的加快,防洪减灾已经成为中国21世纪可持续发展的重大课题,我国政府在1998年长江发生大洪水后,对防洪工作重新做了战略性的调整,即我国的防洪工作将逐步从控制洪水向体现水资源性的洪水管理转变,以规范人类社会活动,尽最大可能变害为利,充分利用洪水资源,以解决我国面临的水资源紧缺问题。在水资源紧缺的东营市,汛期洪水在造成灾害的同时,其作为资源的特性越来越引起人们的高度重视,是值得研究和解决的重要课题。
2东营市地理位置及水资源概况
山东省东营市地处黄河入海口,是黄河三角洲的中心城市,也是我国第二大油田—胜利油田所在地。全市总面积8053平方公里,当地水资源量为5.07亿立方米,其中地表水多年平均径流量为4.47亿立方米,有70%集中在汛期,大部分汇流后经河道排泄入海。唯一的地下淡水区位于小清河以南的山前冲积平原上,面积为367平方公里,其多年平均浅层地下水资源量为0.6亿立方米。由于连年超采,致使地面裂缝、海水入侵。小清河以南地区地下水持续下降,,到2007年已形成以大王镇政府驻地、稻庄镇政府驻地、县城规划区、石村镇辛桥为中心的4个深层地下水漏斗区。同时,黄河水是东营市最重要的客水资源,近年来均引提黄河水量为55亿立方米。随着黄河水资源日趋减少,东营市水资源短缺问题将愈加突出。因此,在有效利用黄河水的情况下,充分利用洪水资源是非常必要的。
东营市位于黄河入海口,濒临渤海湾,属华北暖温带半湿润季风型大陆性气候,也具有海洋性气候特点,多年平均降雨量560毫米,受地理位置及气候因素影响,该地区降水量在区域分布及时空分布上均具有较大的不均匀性,主要表现在降水量年际、年内分配变化较大,降水量丰枯相差悬殊,连丰枯时段变化明显。从实测降雨资料可以看出,1964年年降水量达到1133毫米,为系列之最大,而1989年降水量仅为364毫米,为系列之最小值,丰枯极值比达3.1。1961—1967年是明显的丰水时段,平均降水量706毫米;而1980—2004年则是典型的枯水时段,平均降水量仅为476.6毫米,丰枯时段降水量极值比为1.5。同样,降水量年内分布更不均匀,降水量主要集中于汛期6—8月。一般年份汛期降水量占到全年降水的60%—70%,而有些年份甚至高达80%以上。尤其是7、8月份易产生洪涝灾害,而其它季节降水极少,季节性干旱时常发生。全市多年平均径流水量4.47亿立方米,其中汛期3.08亿立方米,实际全市骨干河道建闸25座,拦蓄总量2.4亿立方米,仅占多年平均径流量的53%,每年汛期均有1.5—2.0亿立方米的洪水被弃,造成极大浪费。目前,水资源短缺已严重影响到城乡人民生活和工农业生产,严重制约着加快建设经济强市的步伐和全面建设小康社会的进程,必须从全局的、战略的高度推进传统的水利向现代水利的转变,在优化配置现有水资源的同时,不断强化洪水资源的意识,科学开发利用洪水资源,大力推进流域和区域水资源的可持续利用,提高水资源的利用效率,为实现经济社会的可持续发展提供强有力的支撑保障。
3科学与综合利用洪水资源的措施与办法
3.1加快水库及河道拦河闸建设步伐,提高拦蓄总量和多年调蓄能力
加快水库及河道拦河闸建设步伐,增强水库、河道拦蓄总量,提高多年调蓄能力,是科学利用洪水资源的重要工程措施。在洪水资源利用方面,东营市具有较好的优势,河道、水库众多,分布较合理,需水能力较大。截至2008年,东营市和胜利油田共建成平原水库708座(地方558座,胜利油田150座);总设计库容9.31亿立方米(地方4.40亿立方米,油田4.91亿立方米)。但多数水库未达到设计蓄水标准。相当一部分水库地处低洼地带,或靠近河道,但具有流入水库条件。为从长远解决水资源供需矛盾突出的问题,必须充分开发利用洪水水资源,提高水库的蓄水能力。力争经过3—5年的努力,使东营市蓄水工程规划增加蓄水能力2.0亿立方米。蓄水工程本着少占地的原则,采取以下措施:一是利用工程措施对现有水库进行增容,1.5亿立方米。二是新建水库工程,库容2500万立方米。三是新建河道拦河闸,拦蓄库容2655万立方米。
3.2加快“水网”工程建设步伐,尽快实现洪水资源的统一管理和调度
加快“水网“工程建设及洪水资源的统一管理和调度,是科学利用洪水资源的重要途径。在加快水库衬砌及河道拦河闸建设的同时,组织本市主要骨干河道流域”水网“工程建设的科学统一规划,总的要求是”库库相通、沟沟相连“。按照“先急后缓、先易后难”和“尽力而为、量力而行”的原则,分期组织实施,力争5—10年的时间,建成东营市“六纵六横”的水网体系,以尽快实现洪水资源的科学统一调度。
“水网”工程建设要以现有水利工程为基础,以规划工程作依托,修建引、蓄、排配套工程,构成网络体系,达到引、蓄、排自如。修建拦蓄洪水工程,增强控制洪水和利用洪水资源的能力。另外,要建立水库、河道风险调度机制。随着东营市的发展、科学的进步以及水利工程的治理,水利工程拦蓄洪水的能力不断提高,水库、河道多级调度变为可能。
3.3加快水保生态工程建设,尽快改善生态环境
在抓紧水库除险加固、河道拦蓄及“水网”工程建设的同时,要加快水保生态工程建设,加大流域的水土保持工作的力度,结合产业种植结构调整,改进耕作方式,大力种草、植树,增强地表植被,减少地表径流,增大地下径流,减轻水库、河道淤积,涵养水源,改善生态环境。重点抓好支脉河、沾利河、神仙沟、广利河、溢洪河等流域水保生态工程项目建设,大搞以小流域为单元的水土保持治理,做到治一片、成一片、发挥效益一片。“十一五”末东营市水土流失严重区得到基本治理,再经过5—10年的奋斗,将东营建成富而强、绿而美的新东营。
3.4加快洪水资源开发利用决策支持系统建设,加强科学管理和统一调度
运用现代科学技术进行洪水资源管理和调度,不仅能提高洪水资源在利用管理和调度上的科学化、现代化水平,而且可为逐步建立洪水资源科学利用和调度信息系统奠定坚实的基础。发挥已建成的水情自动测报系统、雨情自动测报系统、防潮大堤潮水位自动测报系统、墒情监测及旱情信息管理系统、引黄灌区水信息化管理系统、地下水位自动监测系统的作用,充分利用计算机信息处理技术在水文预报、洪水资源调度等方面的应用。加快东营市大中型水利工程雨水情遥测系统建设,在主要河道流域上合理增补雨量、水情站,及时、准确、快捷、有效地收集雨情、水情等数据资料,用地理信息系统加以处理,利用洪水预报模型对流域上的产汇流情况及河道水库的水位、流量进行预报,用洪水资源优化调度模型对大中型水利工程实施科学统一调度,并做到可靠、安全、快捷、准确,真正实现洪水资源的科学管理和统一调度。
3.5加快法制建设步伐,尽快建立完善运行机制
按照市场经济运行规律的内在要求,使洪水资源的配置发挥最佳经济社会效益。依据《水法》、《防洪法》等法律法规,大胆探索地方流域洪水资源开发利用的配套规章建设,对洪水资源科学开发利用管理体系、运行机制及征收资源费等作出明确规定,加快依法开发利用洪水资源的步伐。积极探讨科学开发利用洪水资源的运行机制,使其与社会发展真正融合在一起,用水的人有利益约束、开发水的人有经济保证。改革东营市洪水资源开发利用的投资体系,采取经济刺激手段和价格机制调节资源的利用和供给管理。尤其对洪水资源工程的开发建设,应实行收益者投资,真正从经济上保证洪水资源得以合理开发、利用和保护。
论文关键词:水资源;水环境;规划;可利用量;承载力;短缺;合理配置
2002年,水利部和国家发展与改革委员会颁发了<关于开展全国水资源综合规划编制工作的通知>,随后又陆续了指导水资源综合规划的若干技术文件。这些文件对于指导水资源综合规划的顺利开展具有重要意义。由于新时期国家治水思路和理念的改变,文件中出现了部分新名词术语,部分原有名词术语(或计算方法)也赋予了新的内涵。在水资源综合规划的技术文件中,有一部分名词术语比较模糊。本文根据国内专家、学者的最新研究成果和水资源综合规划技术文件的规定,对他们的内涵进行分析,对现行的确定方法提出个人看法,对需要深入研究的问题提出建议。
一、水资源
到目前为止,什么是水资源还没有一个公认的非常严谨的文字描述。<大不列颠百科全书>中水资源定义为:自然界一切形态(液态固态和气态)的水都算水资源。直到1963年英国国会通过的<水资源法>中,改写为“具有足够数量的可用资源”。即自然界中水的特定部分。1988年联合国教科文组织(IINEScO)和世界气象组织(WMO)定义水资源是“作为资源的水应当是可供利用或可能被利用。具有足够数量和可用质量,并且可适合对某地为水资源需求而能长期供应的水源”。
在我国,对水资源的理解也不尽相同。1991年<水科学进展>编辑部组织了一次笔谈,就水资源的定义和内涵进行了讨论。最后认为:水资源是水体中的特有部分,即由大气降水补给,具有一定数量和可供人类生产、生活直接利用,且年复一年的循环再生的淡水。
从上述文字表述可以看出水资源具有如下特征:水资源包含在水体之中,并且是水体的一部分;而水体中的其他部分,在特定的条件下还可以转化为水资源;水资源如果保护不好也可能转化为无法利用的水体,而危及社会的安全。根据自然资源的定义及综合以上各家的观点,水资源是能够被人类开发利用并给人类带来福利、舒适或价值的各种形态的天然水体。
因此,不是所有降水都是水资源,只有其中能够被人类开发利用的部分才称之为水资源。对于特定区域而言,降水总量是可以获得的,但是这些天然降水中到底有多少是人类可以利用的——即该地区到底有多少水资源值得深入探讨和研究。
二、水资源可利用量
关于水资源可利用量有很多种定义和解释,下面介绍几种:
<全国水资源综合规划技术细则>中规定水资源可利用量l2是指在可以预见的时期内,在统筹考虑生活、生产和生态环境用水的基础上,通过经济合理、技术可行的措施在当地水资源中可资一次性利用的最大水量。雷志栋等认为,水资源可利用量是指经济合理,技术可行和生态环境允许的前提下。通过各种措施所能控制引用的不重复的一次性水量。胡振鹏等认为,水资源可利用量是指针对不同设计水平年,在一定的来水频率下,考虑对水量、水质的需求,天然储水体和水利工程设施可以为人类生活、社会经济活动提供的水量。翁文斌等认为],水资源可利用量是指在流域水循环过程中的水文条件不发生明显改变的前提下,从流域地表或地下允许开发的一次性水资源量。夏自强等认为,水资源可利用量是从可持续发展的原则出发,在扣除维持生态环境用水和水资源总量中部分不能或难以控制的水资源量后,人类可以利用的最大水量。
分析上述定义,理论上比较清晰完善,但实际分析计算时很难操作。水资源可利用量确定要考虑的条件有生态与环境需水量、技术上论证可行、经济上分析可行。从这3个方面来分析,内涵和外延都很大,很难具体操作。
同时,水资源可利用量的影响因素有经济社会发展水平、科学技术进步情况、水污染状况、生态与环境状况、天然来水状况、以及技术经济因素等。由于这些因素是动态的,随时间变化的,导致水资源可利用量也是动态的;同时这些因素如何影响水资源的可利用量,尤其是水与生态环境系统的关系,受认识水平限制,现阶段较难量化。
三、水资源和水环境承载力
承载力是一个起源于古希腊时代的古老概念,在生态学中一般被定义为“某一生境所能支持的某一物种的最大数量”,它包含着极限思想,并有2个层次的含义:第一是所承受的力来自于某一生境以外的某一物种;第二是某一生境自身不遭受破坏,因为生境一旦破坏,再重新修复是不可能的。
关于水资源承载力和水环境承载力研究成果较多,目前普遍接受的定义如下:
水资源承载能力是指在一定的时期和技术水平下,当水管理和社会经济达到优化时,区域水生态系统自身所能承载的最大可持续人均综合效用水平或最大可持续发展水平。水环境承载力是指某一区域、某一时期、某种状态下的水环境条件对该区域经济发展和生活需求的支持阈值。
从上述概念出发,水资源承载能力、水环境承载能力的承载体可以是人口总量,生物总量,也可以是经济总量。这个概念有4个层次的内涵。一是生态内涵,它表现为这些承载力具有极限含义,它所承载的综合效用具有生态上的极限,对其开发利用应以不超过这个极限为前提。二是技术内涵,这些承载力并非一个纯粹客观的概念,而是与人类作用有关,具有主观性的一面。它与特定的技术水平有关,随着不同时期总体技术与生产力水平的提高,这些承载力具有跳跃性,表现为时间上的技术动态性。三是社会经济内涵,通过社会经济系统结构的优化,社会经济容量或规模会有所不同,从而提高水资源和水环境的承载力。四是时空内涵,表现为水资源承载的综合效用及其约束因素具有区域性;不同的时空尺度,相同水资源和环境条件的承载力是不同的。
水资源综合规划技术细则中提到了水资源承载力和水环境承载力这2个专业术语,但是关于这2个参数如何确定没有提出相应的方法,因此该参数的确定方法值得研究探讨。
四、生活和生产需水的预测方法
目前用于需水预测方法较多,如定额法、趋势法、弹性系数法、人均综合用水量法等。分析这些方法,各有特点。
定额法需要确定每一行业不同水平年的用水定额、发展规模、以及水的利用系数。要在需水预测之前先要预测这些参数,由于这些变量较多,其影响因素更多,这些参数的预测比需水的预测更复杂,从而导致预测结果误差较大。我国以前若干个五年计划的需水预测成果已经证明了这一点。趋势法、弹性系数法需要较多的历史资料,受历史资料的可收集性限制,这些方法应用起来有一定难度。另外发达国家用水的经验表明:用水量与人口、发展规模之间的关系不是单一的递增或递减关系,不同国家或地区之间有所差别,不同发展阶段有所差别,不同产业结构有所差别。因此利用这些方法进行需水预测也有一定困难。
人均综合用水量法主要应用于城市需水量的预测。由于城市的产业结构十分复杂,要想弄清楚每一个行业的用水定额及其发展规模难度较大,因此为简化计算,采用人均综合用水量法来进行需水预测。但是这一方法也有其局限性,因为人口不是区域消耗水资源的唯一指标,尤其是现在随着现代化程度的提高,经济社会发展对水资源的需求越来越多,而对人力资源的需求越来越少。因此到底用哪一种方法进行需水预测能够得出一个可以接受、误差较小的成果是一个值得研究和探索的问题。
五、生态环境需水量
生态环境需水是指为维持生态和环境功能和进行生态环境建设所需要的最小需水量。实际上,生态需水与环境需水两者之间存在着交叉和重合的部分,生态需水主要侧重在生物维持其自身发展及保护生物多样性方面,环境需水则主要体现在环境改善方面。
杨爱民、郑红星、王浩、刘昌明等认为“:生态需水应该包括环境需水,所以也称为生态环境需水。生态需水是指在一定的生态保护、恢复或建设目标下,在特定的时空范围内,其生态系统维持良好的稳定状态时所需要的水量(包括:地表水、地下水和土壤水)。鉴于现在对生态环境认识的不断深入,前述界定中的“在一定的生态保护、恢复或建设目标下”的“建设”二字应该去掉。生态环境需水量是目前国内外研究的重点,基本理论和方法也较多,其中大多建立在多学科交叉研究的基础上,现阶段可操作方法主要是基于水文学基础的几个方法,如最枯10月法、Tennant法等。最枯10月法:我国在《制定地方水污染排放标准的技术原则和方法》(GB3839--83)中规定:一般河流采用近10a最枯月平均流量或90%保证率最枯月平均流量作为设计水文条件。该方法原来用于计算污染物允许排放量,而现阶段把它作为生态环境需水量。实际操作上该方法有其局限性,主要表现为部分季节性河流、现阶段断流河道的生态与环境需水量为零,其允许污染物排放量为零(设计水文条件为零)。
Tennant法似:是以预先确定的年平均流量的百分数作为生态环境需水量。Tennant提出,以年平均流量的10%作为水生生物生长低限,以年平均流量的30%作为水生生物生长的满意流量。Montana以年平均流量的10%作为最小生态需水量,最佳范围为年平均流量的60%一100%。该方法适合于大江大河等较大流域,而没有考虑河流流量的年内变化和年际变化,因而有其局限性。此外还有日均流量法、Texas法、N6PRP法、Basiclfow法、月年保证率法、最小月年径流法、ABF法、FDCA法、40%准则等。这些方法计算方便,基本上是经验值,各有其实用性。
因此,分析总结前人的成果,提出适应不同对象的水文、生态、环境等条件的生态环境需水量估算方法具有重要意义。
六、水资源短缺
水资源短缺是一个貌似简单但又存在许多异议的概念。目前国际上通用的判别标准是以人均水资源量进行缺水程度划分。但是这个划分标准下面隐藏着许多问题。首先人口不是区域消耗水资源的唯一指标,尤其是现在随着现代化程度的提高,经济社会发展对水资源的需求越来越多,而对人力资源的需求越来越少。其次生态需水与人口没有直接关系,用人口作为评价标准也不合适。因此,对于水资源短缺的辨识采用单一的标准或指标是很难概括的。
实际上,水资源短缺是一个相对的概念,具体对于一定区域来说,它所描述的是一定经济技术条件下,区域可供水资源量和水质的时空分布不能满足现实标准下的区域人口、社会经济、生态与环境等系统对水资源需求时的状态。因此对缺水的界定应当拓展到水资源系统承载的主客体两个方面同时考察。
在水资源系统承载主体方面,人类社会已经从最早的逐水而居,发展到现在的资源水利、可持续水利等理性思索,水资源系统的外延不断被拓展,内涵不断被丰富。同时人们对水资源开发利用的范围应由最初单一的地表水系统拓展到地下水、大气水、海水、劣质水(包括污水、微咸水和咸水)等多个系统,水资源系统承载主体多元化特征日益突出。
水资源系统承载的客体是随着社会的发展而更替改变,在无人类活动干扰作用下,天然水资源系统在其循环过程中滋养了丰富多样的天然生态系统。自从人类社会行为作用于水资源系统伊始,水资源系统承载客体的纯自然属性便开始发生改变,水循环系统的社会驱动力持续加大,农业和工业经济系统的需水量和取水量不断上升,水资源系统承载的客体逐渐演绎成生态环境系统和社会经济系统。其社会经济功能得到充分体现。由于水资源系统承载客的多元化,水资源利用过程中就存在着竞争与分配的问题从水资源系统承载的主体和客体的关系来分析,不简单地将水资源供需平衡的认为不缺水、不平衡的认为水。且不说水资源系统与生态环境系统的关系目前尚未清楚,就是科学合理地确定一定社会经济系统需水量及其节水潜力也存在一定的难度,更有社会经济系统的产结构问题。
因此,对于特定的区域和范围,如何科学合理地界定其水资源是否短缺值得研究和探讨。
七、水资源合理配置
配置是指配备、安排。资源配置是指生产性资产在不同用途之间的分配;资源分配之所以成为问题,一方面是由于社会的资源供应有限,而人类欲望通常又无限,另方面是由于既定资源具有多种不同可供选择的用途。
水资源合理配置是指在流域或特定的区域范围内遵循高效、公平和可持续性原则,通过各种工程与非工程措施,考虑市场经济规律和资源配置准则,通过合理抑制需求、有效增加供水、积极保护生态环境等手段和措施对多种可利用的水源在区域间和各用水部门间进行的调配。
通过以上概念界定可以看出,水资源配置问题提出的前提是水资源有限性而导致的供需不平衡矛盾以及不同用途之间的分配矛盾,关注的重点是多种水源在区域间和各用水部门间的分配。实际上,水资源区别于其他自然资源的重要特征之一是它的时程上分布的不均匀性,因此水资源合理配置不仅体现在空间上,同时也体现在时间上;不仅体现在某一水源上,同时也以现在多种水资源的联合配置上。
因此,研究和探讨水资源合理配置的技术和方法,对于缓解水资源供需矛盾、科学高效地利用水资源具有重要意义。
八、水资源配置的一般原则
前面已经叙及水资源配置问题提出的前提是水资源的相对短缺,即资源有限而需求持续增加导致的供需失衡。当水资源有限,不能满足所有用户的用水需求时就存在着分配水量的优先顺序问题。
从水资源方面分析,它具有流动性、随机性、易污染型、利害两重性等不同于其他自然资源的特有属性。在用水户属性上分析,从平面位置上,它们分布在河流的上下游、左右岸甚至跨流域;从用水时间上,他们可以是现在的用水户,也可以是将来的用水户;从用水户的性质上,他们可以是人口、工业、农业、生态环境等;从用水的主体上,它们可以是自然人、社会法人、社会组织、社会公众(如生态环境用水)等。这些属性决定了水资源分配方式较其他自然资源的分配方式更复杂。
论文摘要:介绍了运城市水资源现状,分析了存在的主要问题及原因。针对运城市大量开采地下水,导致水位持续下降,降落漏斗逐年扩大,并由此引发的一系列环境水文地质问题,提出了合理开发利用并保护水资源以缓解日益尖锐的水资源供需矛盾、实现水资源可持续利用的主要时策水资源是指由人类控制并可直接供生产、生活、发电、航运等用途的地表水和地下水。运城市水资源以地下水为主,对水资源的开发利用几乎全都是地下水,由于地下水开采布局不合理和局部地区超采严重,已造成深层承压水采补失调、地下水位持续下降和地面沉降等环境问题。
1运城市水资源的现状及特点
1.1水资源概况
运城市十年九旱,水资源十分匾乏,人均和每公顷耕地平均占有量分别为320m和2340m3,仅为全国占有水量的13.8%和8.9%,且时空分布很不均衡。全市年平均降水量550.6mm,多年平均天然水资源量14.38亿m3。其中,地下水资源量10.06亿m3河川径流与地下水重复量4.38亿耐。区域内,地下水资源可开采量为6亿m;,地表水资源可利用量2.4亿m’,年可用水量8.4亿m’。地下水是全区主要供水水源,取水量占年用水量的80%。根据国民经济发展规划,2005年运城市工农业总需水量将达19亿m’,缺水11.6亿m’;2010年总需水量22.2亿m’,缺水13.8亿m’;2015年总需水量24亿m3,缺水15.6亿m’。由此可见,运城市属严重缺水地区。
1.2水资源丰枯悬殊,年内、年际变化大
运城市降水量主要集中在6月至9月,且全年最大降水量一般发生在7月至8月份。有的年份降水量虽大,但降水不适农时,往往形成干旱,而有的年份降水虽然不大,但非常集中,又极易造成洪涝灾害。就谏水河盆地而言,一方面地表水资源贫乏,另一方面又极易形成洪涝灾害。自1956年以来,全区河川径流量以1958年为最大,达26.4亿m’;最枯为1972年,仅有4.51亿m3,丰枯比为5.9倍。有的县丰枯比甚至高达近9倍,径流的年际丰枯悬殊。运城市“十年九旱、年年伏旱、早涝交错”的复杂局面,给水资源开发造成了极大的困难。
1.3水资源地区分布不均
运城市水资源受降水时空分布和水文下垫面因素的影响,全市河川径流水资源总的分布趋势是:东南部中条山地区相对富水,而汾河下游、谏水河盆地、平陆、苗城等丘陵沟壑区及峨嵋台地十分贫水,垣曲县相对富水,河津市、樱山县水资源总量和河川径流量则十分贫乏。作为水资源另一部分的地下水,全市峨嵋台地凤凰垣、鸣条岗、平苗黄土台地、汾南高阶地以及山丘区,水资源补给单一,地下水贫乏。其它区域如谏水河冲积湖平原、汾河和黄河低阶地、谏水河谷与青龙河谷以及中条山前洪积扇地区,除降雨人渗补给外,侧向补给量比重也较大,因此这些地区地下水补给资源较为丰富。
1.4地下水质质量较差
水质是评价水资源又一重要指标。目前,运城市地下水资源水质较差,其中尤以氟化物、六价铬的原生富集、浅层水矿化度高为特征。全区浅层水氟化物、六价铬超标面积分别为4494.3km,和967.6km2,分别占浅层水总面积的54.2%和11.7%;在中深层水中,氟化物、六价铬的超标面积分别是4696.5km2和2023.4kmz,占中深层水总面积的50.4%和21,7%。另外,谏水河盆地浅层水资源较为丰富,但其矿化度很高,其分布特征是从上游向下游,由两侧向中心递增。矿化度由1g/L增至5g/L,局部区域可高达10g/L,减少了可利用量。
2运城市水资源存在的主要问题
2.1水资源浪费加剧了供需矛盾
一直以来,人们对水的概念总是“取之不尽,用之不竭”,这就降低了人们的节水意识。再加上农业灌概、工业、城镇生活用水没有严格的用水计划和用水定额,工业用水无计量或计量设施老化、超期服役,滴水、漏水现象严重,都造成水资源的严重浪费。
2.2水资源短缺造成地下水的严重超采
运城市地处山西最南端,是一个腹部盆地高开发区。当地工农业发达、人口集中、用水量大,是全省经济最发达、水资源利用程度最高的地域之一。由于水资源的短缺,加大了对地下水的开采强度,整个区琴内的盆地地下水水位逐年大幅度下降,除局部地段尚有零星开发潜力外,盆地地下水己基本没有开发楷力。例如,谏水河区年开采地下水5亿m,估计过量开采约2.38亿m3,目前水位下降面积3600km,漏斗中心水位降深54m一60m左右,平均每年下降速率1.2m一1.5m。由于水位下降,谏水河多年平均径流量1.33亿m-,现在除去排放污水外,河道常年断流,沿河一些湖沼,如五姓湖、鸭子湖等也已干涸。地下水的超采己达到了使河川径流无法弥补的程度。据谏水河总控制站张留庄水文站实测资料显示:1956年至1968年的下泄年径流量平均值为0.28亿m’,1969年至1979年的11年平均值已下降至0.043亿m3,其中1970年、1972年、1977年全年河干。地下水的过量开采,不但夺取了相当一部分河川基流量,而且动用了地下水的静储量。
2.3水资源恶化、水体污染已成为不可忽视的问题
由于不合理的开采利用,水质污染十分严重。迈年来,出现了一批大大小小的私人企业,大量的工业废污水未经处理排人河道、水库,或就地人渗,使水质污染更加迅速地向城市郊区和农村蔓延,河流、水库等水域水质污染日趋严重。如谏水河作为运城市境内的一条主要河流,曾经为运城市工农业的发展做出了巨大贡献,但近年来由于污水随意排放,严重污染了河水,甚至污染了沿岸地下水,致使两岸许多村庄的居民因饮用了污染水而引发地方病;姚逞渠也成为一条排污河;汾河下游运城段也由于污染,其水资源几乎无法利用。
3实现水资源可持续利用应采取的对策
3.1狠抓节约用水,提高水的重复利用率
运城市工业用水的关键是降低耗水定额和提高水的重复利用率。当地农业用水大户应根据全区经济实际,结合农村经济结构调整,制定中长期农业节水规划。工业上要推广应用冷却塔,提高冷却水循环利用率。要大力加强用户的节约用水意识,制定合理的水价体系,实行计量收费,以及限量供水、超惩节奖等措施。
3.2加强对地下水资源的统一管理、统一开发和统一治理
加大地下水的管理力度,严格控制地下水的开采。对城市、工业供水水源地、地下水超采区,要采取特殊措施,实行统一规划、合理安排的原则,严格禁止滥采滥用,杜绝对水资源的破坏。要调整地下水开发利用的结构,调整水井密度,逐步实现采补平衡,对地下水漏斗区,要采取工程措施,实行跨流域调水,结合灌溉进行回灌,使地下水得以逐步恢复。
3.3水资源的污染治理和质量保护
随着社会的发展,大规模经济建设的开展和人类活动的加剧,需水量将越来越大。而水资源污染日趋严重,水质受到严重威胁,这将使水资源供需矛盾更加尖锐。现阶段水资源污染治理的主要方式是减少废污水排放量,降低排放率,同时对所排放的污水一定要严格检测手段,使所排放的水量水质必须达到排放标准,特别是对农药、电镀、造纸等行业的污水,更应严格把关,不达标者严禁排放。
我国水资源总量约为28124亿m3,居世界第6位。但我国人均水资源量只有2200m³,约为世界人均水资源的1/4,居世界第88位。公顷平均水资源量也只有2.65万m3,相当于世界公顷平均数的2/3左右。因此,虽然我国水资源总量并不少,但人均和公顷平均水量并不丰富,是水资源贫乏的国家之一。我国现有300多个城市面临缺水危机,饮水困难的人口达7500万人。水资源危机严重地威胁了我国经济社会的可持续发展。
二、我国水资源开发利用中存在的主要问题
(一)水资源紧缺与用水浪费并存
据分析估计,按目前的正常需要和不超采地下水,全国缺水总量约为300亿m3~400亿m3。从总体上说,因缺水造成的经济损失超过洪涝灾害。许多地区由于缺水,造成工农业争水、城乡争水、地区之间争水、超采地下水和挤占生态用水。
但与此同时,用水效率不高、用水严重浪费的现象也普遍存在。我国的用水总量和美国相当,但GDP仅为美国的1/8。全国农业灌溉水的利用系数平均约为0.45,而先进国家为0.7甚至0.8。1997年全国工业万元产值用水量为136m3,是发达国家的5~10倍。工业用水的重复利用率为30%~40%,实际可能更低。全国多数城市用水器具和自来水管网的浪费损失率估计在20%以上。
(二)水资源过度开发,造成对生态环境的破坏
由于缺乏统筹规划,水资源过度开发的现象很普遍。全国水资源的开发利用率1997年为19.9%,不算很高。但地区间很不平衡,北方的黄河、淮河、海河,开发利用率都超过50%,其中海河已近90%。有些内陆河的开发利用率超过了国际公认的合理限度40%。由于地下水的持续超采,使不少地区地面沉陷,海水人侵。在黄淮海流域,由于水资源的过度开发,造成海河流域的河湖干涸,黄河下游经常断流,甚至淮河中游在1999年也出现了历史上罕见的断流现象。
(三)水污染与因此产生的水环境破坏
全国工业、城市污废水排放总量约584亿t,其中处理达标的只占23%,大量未处理的污水排人了江河,使全国46.5%的河段受到污染。城市地区90%以上的河道程度不同地受到污染,造成不能提供达标的生活、工业和农业用水的水质型缺水。
(四)水资源建设投入不足而且极不稳定
从20世纪70年代后期以来,对水资源建设的投人缺口很大而且极不稳定。“”结束以后,由于对水利的作用发生认识上的分歧,水利建设的投资被大幅度削减,以后虽逐渐增加,但很不稳定。有的地方,大灾以后大干,小灾以后小干,风调雨顺不干。有的地方,水灾以后抓防洪,早灾以后抓灌溉,重点不断变换。因此,一些已定的规划长期未能完成。
三、解决水资源可持续利用的具体措施
(一)制定科学的规划,对水资源进行优化配置
在对水资源的规划中,一要遵循综合效益最大化的原则,即在正确把握区域内人口、资源、环境与社会经济持续发展的基础上,运用现代科技手段,合理配置有限的水资源,规划水利建设项目,实现综合效益最大化。二要按照《水法》确定的水资源优先配置原则,合理确定水资源配置次序,确保当地经济秩序稳定,社会全面发展。首先要留足水源,就地取材满足人口密集的市、县和重点乡镇居民的生活用水,分散解决农村人口水源问题,确保人人有水喝。
为了实现可持续发展的战略目标,水资源的开发必需根据人口—经济—资源—环境协调发展的原则,在地区上对国民经济各部门的用水需要进行优化分配。通过水资源的合理配置,解决好严重缺水区的水资源供应。我国南方地区水资源丰富,但北方地区缺水严重。为解决地区性的水资源分布不平衡问题,应考虑适当地进行区域调水。近年来我国有关部门已就区域调水问题提出一些设想,比如,为解决辽河中下游缺水问题,提出了引松(松花江)入辽方案;为解决华北、西北等地用水问题,提出了南水北调中线、西线和东线工程的设想。随着我国经济实力的增强,应当更多地考虑区域性的水资源分配问题,使有限资源得到更好的利用。
(二)节约农业用水、提高工业用水效率
1.实行科学灌溉,减少农业用水浪费
全世界用水的70℅为农业灌溉用水,但其利用率很低,浪费严重。据估计,全世界有37℅的灌溉水用于作物生长,其余都被浪费掉了。改革灌溉方法是提高用水效率的最大潜力所在。例如,渠道渗漏是世界各国在发展灌溉事业时遇到的共同问题。据国际灌溉排水委员会的统计,灌溉水渗漏损失量一般为15℅~30℅,高的甚至达到50℅~60℅。我国渗漏损失一般为40℅~50℅,高的甚至达到70℅~80℅。由于大部分灌区的渠道没有防渗措施,我国南方长江、珠江、东南沿海等地渠道水利用系数平均为0.6,其它各片为0.5。估计全国渠道渗漏损失的水量可达到1700多亿m3。
2.降低工业用水量,提高水的重复利用率
现在世界上许多工业发达的国家都把提高工业重复用水率作为解决城市用水困难的主要手段。如果把全国工业用水的平均重复利用率从目前的20℅提高到40℅。每天可节水1300万t,相应地节省供水工程投资26亿元,节水量和经济效益都是相当可观的。
我国近几年来,对水的重复利用也逐步开展起来。在一些水源特别紧张的城市,水的重复利用率已达到较高水平,如大连市为79℅,青岛为77℅,太原为83℅,但整体水平还比较低。
(三)加强价格管理
价格杠杆是在社会主义市场经济中市场机制发挥资源配置作用的主要手段。加强价格管理,一是改革供水管理体制,加强水费计收和管理力度;二是按原标准制定的定额管理,推进基本水价和计量水价相结合的综合水价;三是对各类用水实行定额管理,超定额用水加价收费,定额内用水,按价计费,低于定额,降价计量。实现水资源的有效控制,保证水资源的可持续利用。
(四)加大对污水的处理力度
我国已是水污染非常严重的国家,为了给子孙后代留下一片净水和一方净土,我们必须高度重视对环境污染的治理,通过各种手段坚决杜绝和防止未经任何处理的污水直接排入河道,制止一切为了眼前利益和局部利益,不顾长远影响盲目引进高污染项目的行为。
(五)树立大水利,全流域的战略意识
国家水利政策的调整和改变流域内工业和农业经济结构的调整,区域重大工业项目和水利项目的上马,都会对整个水资源的开发利用产生深远的影响。所以要进行大量的调查研究和科学的分析论证,多方案比较,站在整个流域而不是局部区域的角度,把不利影响、负面影响、长远影响、全流域影响考虑充分。如上马一个蓄水项目或调水项目,不仅要考虑对当地带来的利益和影响,还要考虑项目对上游、下游和其他区域产生的影响,要对项目的必要性进行详细论证,并与节水等方案进行比较,能否通过节水等措施获得同样多的水资源量,而投资较省、风险较低、负面影响又较小。
【摘要】:水资源短缺、洪涝灾害和地下水持续下降问题是我国经济社会发展的重要制约因素,同时也是制约东营市发展的主要问题。笔者结合东营市实际,分析了东营市近几年水资源状况,现就如何把洪水资源变害为利,科学与综合利用洪水资源谈几点粗浅的看法。
一、前言
长期以来洪涝灾害一直是威胁人们生存的心腹之患,随着我国城市化进程的加快,防洪减灾已经成为中国21世纪可持续发展的重大课题,我国政府在1998年长江发生大洪水后,对防洪工作重新做了战略性的调整,即我国的防洪工作将逐步从控制洪水向体现水资源性的洪水管理转变,以规范人类社会活动,尽最大可能变害为利,充分利用洪水资源,以解决我国面临的水资源紧缺问题。在水资源紧缺的东营市,汛期洪水在造成灾害的同时,其作为资源的特性越来越引起人们的高度重视,是值得研究和解决的重要课题。
二、东营市地理位置及水资源概况
山东省东营市地处黄河入海口,是黄河三角洲的中心城市,也是我国第二大油田—胜利油田所在地。全市总面积8053平方公里,当地水资源量为5.07亿立方米,其中地表水多年平均径流量为4.47亿立方米,有70%集中在汛期,大部分汇流后经河道排泄入海。唯一的地下淡水区位于小清河以南的山前冲积平原上,面积为367平方公里,其多年平均浅层地下水资源量为0.6亿立方米。由于连年超采,致使地面裂缝、海水入侵。小清河以南地区地下水持续下降到2007年已形成以大王镇政府驻地、稻庄镇政府驻地、县城规划区、石村镇辛桥为中心的4个深层地下水漏斗区。同时,黄河水是东营市最重要的客水资源,近年来均引提黄河水量为55亿立方米。随着黄河水资源日趋减少,东营市水资源短缺问题将愈加突出。因此,在有效利用黄河水的情况下,充分利用洪水资源是非常必要的。
东营市位于黄河入海口,濒临渤海湾,属华北暖温带半湿润季风型大陆性气候,也具有海洋性气候特点,多年平均降雨量560毫米,受地理位置及气候因素影响,该地区降水量在区域分布及时空分布上均具有较大的不均匀性,主要表现在降水量年际、年内分配变化较大,降水量丰枯相差悬殊,连丰枯时段变化明显。从实测降雨资料可以看出,1964年年降水量达到1133毫米,为系列之最大,而1989年降水量仅为364毫米,为系列之最小值,丰枯极值比达3.1。1961—1967年是明显的丰水时段,平均降水量706毫米;而1980—2004年则是典型的枯水时段,平均降水量仅为476.6毫米,丰枯时段降水量极值比为1.5。同样,降水量年内分布更不均匀,降水量主要集中于汛期6—8月。一般年份汛期降水量占到全年降水的60%—70%,而有些年份甚至高达80%以上。尤其是7、8月份易产生洪涝灾害,而其它季节降水极少,季节性干旱时常发生。全市多年平均径流水量4.47亿立方米,其中汛期3.08亿立方米,实际全市骨干河道建闸25座,拦蓄总量2.4亿立方米,仅占多年平均径流量的53%,每年汛期均有1.5—2.0亿立方米的洪水被弃,造成极大浪费。目前,水资源短缺已严重影响到城乡人民生活和工农业生产,严重制约着加快建设经济强市的步伐和全面建设小康社会的进程,必须从全局的、战略的高度推进传统的水利向现代水利的转变,在优化配置现有水资源的同时,不断强化洪水资源的意识,科学开发利用洪水资源,大力推进流域和区域水资源的可持续利用,提高水资源的利用效率,为实现经济社会的可持续发展提供强有力的支撑保障。
三、科学与综合利用洪水资源的措施与办法
3.1加快水库及河道拦河闸建设步伐,提高拦蓄总量和多年调蓄能力
加快水库及河道拦河闸建设步伐,增强水库、河道拦蓄总量,提高多年调蓄能力,是科学利用洪水资源的重要工程措施。在洪水资源利用方面,东营市具有较好的优势,河道、水库众多,分布较合理,需水能力较大。截至2008年,东营市和胜利油田共建成平原水库708座(地方558座,胜利油田150座);总设计库容9.31亿立方米(地方4.40亿立方米,油田4.91亿立方米)。但多数水库未达到设计蓄水标准。相当一部分水库地处低洼地带,或靠近河道,但具有流入水库条件。为从长远解决水资源供需矛盾突出的问题,必须充分开发利用洪水水资源,提高水库的蓄水能力。力争经过3—5年的努力,使东营市蓄水工程规划增加蓄水能力2.0亿立方米。蓄水工程本着少占地的原则,采取以下措施:一是利用工程措施对现有水库进行增容,1.5亿立方米。二是新建水库工程,库容2500万立方米。三是新建河道拦河闸,拦蓄库容2655万立方米。
3.2加快“水网”工程建设步伐,尽快实现洪水资源的统一管理和调度
加快“水网“工程建设及洪水资源的统一管理和调度,是科学利用洪水资源的重要途径。在加快水库衬砌及河道拦河闸建设的同时,组织本市主要骨干河道流域”水网“工程建设的科学统一规划,总的要求是”库库相通、沟沟相连“。按照“先急后缓、先易后难”和“尽力而为、量力而行”的原则,分期组织实施,力争5—10年的时间,建成东营市“六纵六横”的水网体系,以尽快实现洪水资源的科学统一调度。
“水网”工程建设要以现有水利工程为基础,以规划工程作依托,修建引、蓄、排配套工程,构成网络体系,达到引、蓄、排自如。修建拦蓄洪水工程,增强控制洪水和利用洪水资源的能力。另外,要建立水库、河道风险调度机制。随着东营市的发展、科学的进步以及水利工程的治理,水利工程拦蓄洪水的能力不断提高,水库、河道多级调度变为可能。
3.3加快水保生态工程建设,尽快改善生态环境
在抓紧水库除险加固、河道拦蓄及“水网”工程建设的同时,要加快水保生态工程建设,加大流域的水土保持工作的力度,结合产业种植结构调整,改进耕作方式,大力种草、植树,增强地表植被,减少地表径流,增大地下径流,减轻水库、河道淤积,涵养水源,改善生态环境。重点抓好支脉河、沾利河、神仙沟、广利河、溢洪河等流域水保生态工程项目建设,大搞以小流域为单元的水土保持治理,做到治一片、成一片、发挥效益一片。“十一五”末东营市水土流失严重区得到基本治理,再经过5—10年的奋斗,将东营建成富而强、绿而美的新东营。
3.4加快洪水资源开发利用决策支持系统建设,加强科学管理和统一调度
运用现代科学技术进行洪水资源管理和调度,不仅能提高洪水资源在利用管理和调度上的科学化、现代化水平,而且可为逐步建立洪水资源科学利用和调度信息系统奠定坚实的基础。发挥已建成的水情自动测报系统、雨情自动测报系统、防潮大堤潮水位自动测报系统、墒情监测及旱情信息管理系统、引黄灌区水信息化管理系统、地下水位自动监测系统的作用,充分利用计算机信息处理技术在水文预报、洪水资源调度等方面的应用。加快东营市大中型水利工程雨水情遥测系统建设,在主要河道流域上合理增补雨量、水情站,及时、准确、快捷、有效地收集雨情、水情等数据资料,用地理信息系统加以处理,利用洪水预报模型对流域上的产汇流情况及河道水库的水位、流量进行预报,用洪水资源优化调度模型对大中型水利工程实施科学统一调度,并做到可靠、安全、快捷、准确,真正实现洪水资源的科学管理和统一调度。
3.5加快法制建设步伐,尽快建立完善运行机制
按照市场经济运行规律的内在要求,使洪水资源的配置发挥最佳经济社会效益。依据《水法》、《防洪法》等法律法规,大胆探索地方流域洪水资源开发利用的配套规章建设,对洪水资源科学开发利用管理体系、运行机制及征收资源费等作出明确规定,加快依法开发利用洪水资源的步伐。积极探讨科学开发利用洪水资源的运行机制,使其与社会发展真正融合在一起,用水的人有利益约束、开发水的人有经济保证。改革东营市洪水资源开发利用的投资体系,采取经济刺激手段和价格机制调节资源的利用和供给管理。尤其对洪水资源工程的开发建设,应实行收益者投资,真正从经济上保证洪水资源得以合理开发、利用和保护。
关键词:水文水资源;监测;可持续利用
水资源是维持人类生存和促进社会发展的重要物质基础。随着我国经济的快速发展,水资源短缺以及水资源污染现象日益严重,因此,加强对水资源的合理开发以及可持续利用显得尤为重要,同时也是促进我国经济发展的重要保障。
1当前水资源开发利用的现状
我国蕴藏着丰富的水资源,淡水总量在世界排名第六,但是由于我国人口基数大,人均占有量仅有2420立方米,不足世界人均的四分之一。当前我国水资源开发利用的现状表现在以下几点:
1.1 未真正实现对水资源的市场配置。第一,我国的水价过低。当前,我国大部分农业用水仍然是免费的,即使部分收费,也远远低于成本。据资料统计,我国收取的水费仅能达到成本的62%,;第二,水资源浪费现象严重。工农业用水成为水资源利用的重要部分,由于工业用水的利用率不高,农田灌溉仍采用传统的大水漫灌形式,造成水资源的严重浪费;第三,人们的节水意识薄弱。由于在很多人们的意识里,水资源就是取之不尽用之不竭的,从而就肆意浪费水资源。
1.2 水质污染的问题日益显著。近年来,随着我国社会经济的快速发展,工农业规模不断扩大,工矿企业、城镇废弃污水,未经彻底处理就排放到河流中,再加上农药和化肥的普遍使用,加大了河流的污染。据有关资料统计,所排放的污水中,工业废水占70%,生活污水占10%,这样不但助长了水资源供需矛盾,而且对水环境产生了造成了严重污染。当前,很多河流都受到了一定的污染,出现了浑浊、变臭、鱼虾绝迹的现象,造成了严重的经济损失。
1.3 未建立起完善的水资源法制管理体系。从我国的《水法》中可以看出,水资源归属于国家所有,从而就需要国家对水资源进行统一管理。然而,由于未制定出详细的制度,以及中央和地方间、行业与行业间职责不清,使得在利用水资源过程中造成出现了谁开发谁利用的现象,在一定程度上违背了我国水资源统一管理的经济权益性,水资源也未得到合理的开发和利用。
2水文水资源监测的内涵
2.1 水文监测的含义。简而言之,水文监测是指为了实现对水资源的保护、管理、配置等,从而对水资源进行监测。通常水文检测呈现出传统性、随机性、标准性和及时性的特点。在水文工作中,水文检测发挥着重要的作用,不但能够有效地实现对水资源的管理,而且有力地促进了水利工作的发展。
2.2 水文监测的内容。水文检测作为水文工作中不可缺少的一部分,能够有效地对水资源的质量进行分析、检测及评价,强化对水资源的管理,实现水资源的合理开发。水文监测对促进水利工作及社会经济发展发挥重要作用。
3水资源监测与实现水资源合理开发及可持续利用的关系
3.1 实现对水资源的优化配置。通过水资源监测能够分析出某个地区、河流水资源的承载能力以及发展趋势,从而实现对国民经济中产业结构的调整。而且从战略角度来分析,为促进社会经济的可持续发展提供有力保障。
3.2 强化对水资源的管理。通过对水资源监测能够有效地为水资源分配、取水、转让等提供必要的信息,从而加强对水资源的管理。
3.3 加强对水资源的保护。通过对水资源监测,能够实现对水质的检测,比如说排污口、行政区的交界处等,对于出现的重大水体污染,能够快速检测出,从而对加强水资源的保护发挥重要作用。
3.4 利于对水资源的调度。一般而言,水文监测所服务的水资源调度涵盖:跨水域的调度、地下水与地表水的调度等,达到了对这些调度的分析、检测以及报告。
4加强水文水资源监测的措施
4.1 更新水文监测内容,扩大水文作业范畴。伴随着我国科技的日新月异,水文监测要想更好地服务水利工作及社会经济发展,采用先进技术(例如固态存储、超声波水位计、计算机网络等)是很有必要的,从而就要求加强对水文监测工作人员的培训,既要重视对理论知识的培训,而且要强化业务技能的培训。
4.2 完善水文基础设置的建设。当前,水文监测工作中,普遍存在的一个问题就是基础设施较落后,这样就降低了对水量、水质监测的准确性。所以,国家和地方政府都应该充分认识到水文监测工作的重要性,逐步完善水文监测的基础设施,特别是要重视强化应急能力的建设,切实提高水文监测的精确度以及自身的应急防范能力。除此以外,强化水文监测系统自动监测预报的功能也是很有必要的,促使水文监测系统向着智能化、快捷化方向发展。
4.3 促使资料的整理与测验工作的相协调发展。在当前的信息化时代下,都是利用计算机来实现对水文资料的整编,同时也存在一系列问题,如对无法实现对原始资料的检查、流域内测点的一致性的排查等,这样就易出现河流上下流水流的偏差。因此,提高水文资料的质量显得尤为重要,这样才能够实现与水文检测工作的协调发展。
4.4 提高水文水资源监测的服务意识。从而就要求水文水资源的工作人员要充分认识到自身工作的职责,树立起服务意识,实现对水文信息的社会化和公开化,真正将水文资源作为社会中的一项公共资源供社会公众参考、使用,切实发挥水文资源对于促进我国经济发展的作用。也就是说,通过对利用水文水资源监测的信息来更好地为社会经济建设服务,为实现经济的可持续发展提供必要的决策依据。
总而言之,通过对水文水资源的监测,能够实现对水资源的合理开发及可持续利用,以便更好地促进我国社会经济的可持续发展。从而就需要我们正确认识当前水资源利用以及水资源监测的现状,逐步健全水资源监测工作,实现水资源的开发和利用。
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