纳入非常规水源的区域水资源配置研究.pdf

四 川 水 利 水资源管理纳入非常规水源的区域水资源配置研究郭翔宇龚泓博(四川省水利科学研究院成都)【摘 要】目前我国非常规水源利用存在利用占比偏低、政策激励机制和水权水价市场机制尚不成熟、重要性认识不充分不到位等问题积极开发利用非常规水源对于缓解供需水矛盾、减少污染物排放、提高水资源集约利用程度和促进地区高质量发展具有重要意义 文章梳理了非常规水源统计口径在配置时遵循非常规水源利用总量目标管理、按需定供、按用定质等配置原则提出了纳入非常规水源的优化配置模型为扩大非常规水源利用领域和规模、提升区域水资源集约化利用水平提供支撑【关键词】非常规水 再生水 水资源配置 中图分类号:文献标志码:文章编号:()随着我国工业化进程不断推进社会经济发展对水资源需求大幅提高水资源条件对区域经济发展的支撑和制约作用逐步显现叠加我国水资源夏汛冬枯、北缺南丰时空分布不均特点部分缺水区域水资源供需矛盾日益加剧 非常规水作为水源之一过去由于可供水量占比小、供给水量水质不稳定加之非缺水地区常规水源供水基本能够满足需水要求在水资源配置中重视不够未能充分发挥非常规水效益 年 月水利部、国家发展改革委发布关于加强非常规水源配置利用的指导意见(以下简称指导意见)提出坚持将非常规水源纳入水资源统一配置到 年全国非常规水源利用量超过 亿 非常规水源利用量指标分配到市县并对缺水地区提出再生水利用率目标为我国非常规水配置利用明确了思路和方向 非常规水源配置现状 非非常常规规水水配配置置现现状状马涛等对以色列、新加坡、美国和欧盟等国家和地区的再生水利用现状和再生水相关行政法规标准等进行了讨论分析了我国 年至 年非常规水利用总量和各地区情况指出目前我国非常规水利用还存在体制机制不健全、规划设计不到位、工程技术有短板等问题何灏川分析了我国近年再生水利用总量变化及利用结构从总量上看 年至 年我国非常规水利用总量总体呈上升趋势由 年的 亿 增长至 年的 亿 从供水结构上看 年非常规水供水量最多的用途为景观环境占非常规水供水总量的 其次为工业占 张海涛等分析了 年至 年我国各地区非常规水源利用结构及空间分布规律指出非常规水源利用占比最大种类为再生水 年占比达到 利用总量在空间上呈现北多南少特点 近年来已有较多学者将非常规水源纳入流域和区域的水资源配置中认为合理利用非常规水源对缓解供水压力及实现流域区域水资源可持续利用具有积极意义 经济园区作为用水大户具有用水户集中、需水和排水量大等特点非常规水源利用潜力较大 王欢等将再生水纳入内蒙古乌拉特后旗工业园区水资源配置中结果显示经优化配置后对区域水环境和水资源状况影响较小能够满足园区长期发展需求朱厚华等指出目前部分产业园区存在粗放式使用水资源和水污染问题提出了集中再利用、优化配置和单元内循环三层次的产业园区非常规水源利用模式并提出加强法规制度建设、加强前期规划设计、加大资金支持和强化考核示范引导等建议 我我国国非非常常规规水水源源配配置置利利用用案案例例分分析析 四 川 水 利 年 月水利部、住房和城乡建设部等六部门联合印发通知公布了典型地区再生水利用配置试点城市名单 按照生态补水、生活市政用水和工业用水三种配置用途选取了四川省成都市双流区、浙江省台州市玉环市和天津市滨海新区进行非常规水源配置案例分析 成成都都市市双双流流区区再再生生水水利利用用成都市双流区入选首批国家典型地区再生水利用配置试点城市 年至 年已建成六座污水处理厂总处理规模约 万/其中有 万/再生水已得到有效利用 双流公兴(中电子)再生水厂是四川首个生活、工业污水并线处理地下式再生水项目采用全埋地式设计处理规模达到 万/出水水质符合四川省岷江、沱江流域水污染物排放标准(/)再生水厂出水主要用于河道、湖泊等地表水体生态补水 浙浙江江省省玉玉环环市市亚亚海海水水利利用用玉环市人均水资源量低于浙江省和全国水平仅为全国平均值的五分之一浙江省的四分之一且由于缺少大型蓄水水利工程调蓄能力差曾经长期面临用水紧张问题 后通过建设外调水工程、亚海水淡化工程等用水困难得到很大程度的缓解 年玉环市全市供水量约 万/目前投产运行的亚海水淡化一期工程产水规模为 万/远期达到 万/亚海水项目有效缓解了玉环市水资源紧张问题提高了供水保障能力 天天津津市市滨滨海海新新区区工工业业再再生生水水利利用用天津市人均水资源量约为全国平均值的二十分之一水资源供需矛盾比较突出且天津市滨海新区内企业众多化工、医药等企业为用水大户目前滨海新区已构建再生水循环利用体系园区再生水厂处理规模达到 万/园区企业再生水处理规模达到 万/年再生水利用量约 万 滨海新区入选了 年公布的 个区域再生水循环利用试点城市 纳入非常规水源的区域水资源配置方法 非非常常规规水水源源统统计计口口径径开展非常规水源的区域水资源配置首先需明确非常规水源统计范围 根据水利部办公厅关于进一步加强和规范非常规水源统计工作的通知用于节水相关考核统计、最严格水资源管理制度考核及水资源公报编制工作的非常规水源是指经过处理后可以利用或在一定条件下可直接利用的再生水、集蓄雨水、淡化海水、微咸水、矿坑水等且主要统计以上五种非常规水源 再再生生水水计入统计的再生水利用量主要包含以下两种:满足水质规范要求并利用的再生水厂出水水量污水处理厂达标排放尾水或其他废污水经企业处理后利用的水量不包括企业内部废水循环处理重复利用水量再生水厂出水和污水处理厂尾水排入自然水体作为生态补水计入再生水利用量需要满足以下条件:再生水厂出水和污水处理厂尾水水质满足标准要求自然水体确有生态补水需求 集集蓄蓄雨雨水水通过集雨场地或其他微型集雨工程收集满足雨水集蓄利用工程技术规范(/)等规范利用的天然降雨(降水)量计入集蓄雨水非常规水源以下情况不纳入集蓄雨水非常规水利用量:河流上的水利工程在汛期通过调度取得的超过设计供水量的洪水资源量海绵城市各设施雨水渗入利用量海绵城市调蓄设施中有蓄水但未处理无明确用途实际也未使用的水量天然降水形成的露天矿坑水不纳入集蓄雨水纳入矿坑水非常规水源统计 海海水水淡淡化化从海水淡化设施供水端统计供给各用户利用量计入淡化海水非常规水源 直接利用于工业冷却和城市环卫的海水不计入非常规水源利用 微微咸咸水水矿化度/地下水利用量计入微咸水非常规水源 矿矿坑坑水水在矿产资源开发过程中直接或经处理利用的露天矿坑水、矿井水及疏干水计入矿坑水非常规水源 未利用、直接排入天然水体的矿坑水不纳入矿坑水非常规水统计 非非常常规规水水配配置置原原则则非常规水配置利用涉及多个部门各级水行政主管部门、发展和改革委、自然资源、住房和城乡建设、农业农村等部门、各流域管理机构等都将参与到非常规水源配置利用决策中将非常规水源纳入水资源配置后情况更加多变更需要统筹考虑各用水户需求和供水水源配置时需要遵循以下原则 总总量量目目标标管管理理最严格水资源管理制度要求各行政区域用水总量不能超过用水总量控制目标 而根据指导意见对于非常规水源利用量则是要求最低郭翔宇龚泓博:纳入非常规水源的区域水资源配置研究 用量即在开展涉及水资源开发利用和配置保障相关规划时需要满足所在行政区非常规水源利用量最低目标 此外指导意见还指出各级行政区非常规水源利用量超过年度目标部分不纳入用水总量考核这为各地在满足最严格水资源管理制度下持续增加用水量提供了制度支撑进一步鼓励了非常规水的开发利用 按按需需定定供供、按按用用定定质质非常规水源相较普通常规水源水质有一定差距生活用水和对水质有要求的工业用水等不能利用非常规水源在水资源配置时应以用水需求端为导向分析计算有条件利用非常规水源的用途的需水量如冲厕、车辆冲洗、城市绿化等城市杂用水按照需水水质要求配置符合水质条件非常规水源 政政策策激激励励、市市场场驱驱动动在配置时充分考虑非常规水源利用政策激励制度包括减免水资源税、企业所得税费优惠政策远期规划年优化配置时非常规水源相较于地表水、地下水、外调水在价格上不应有明显劣势 纳入非常规水源配置方法 配配置置模模型型构构建建设研究区域子区用 表示 分别代表 个子区 表示水源 分别为地表水、地下水、外调水、再生水、雨水、淡化海水、微咸水、矿坑水水用途用 表示 分别表示农业用水、工业用水、服务业用水、生活用水、生态用水 模模型型目目标标函函数数考虑水资源配置经济效益目标和生态效益目标 经济效益目标为供水带来的经济效益最大化一般可以用供水带来的价值减去制水输水成本代表生态效益目标为污染物进入环境的量最小本次以 总量代表 目标函数表达式为:()()()式中表示 分区 水源供给 用水用途的经济收益表示 分区 水源供给 用水用途的制水输水成本表示 分区 水源供给 用水用途的配置水量表示 用水用途排污 浓度表示 用水用途排污系数 约约束束条条件件()供水能力约束 表达式为:式中为 分区 水源的可供水量()用水总量约束 表达式为:红线式中红线为区域用水总量控制目标()非常规水源利用量约束 表达式为:非式中非为区域非常规水源利用量最低目标()非负约束 表达式为:结论非常规水源作为地表水、地下水等常规水资源的重要补充进行合理充分利用对缓解区域供需水矛盾提高水资源集约利用水平实现区域高质量发展具有重要意义 目前节水领域监督考核、最严格水资源管理制度考核和水资源公报统计的非常规水源包括再生水、集蓄雨水、淡化海水、微咸水和矿坑水五部分本文按照相关通知和指导意见进一步分析了各类非常规水源的统计口径和一些特殊情况提出了纳入非常规水源配置方法为扩大非常规水源利用领域和规模、提升区域水资源集约化利用水平提供支撑参 考 文 献马 涛刘九夫彭安帮等.中国非常规水资源开发利用进展.水科学进展():.何灏川.庆阳市非常规水资源与常规水资源协同配置研究.西北农林科技大学.张海涛王保良仇亚琴等.我国非常规水源利用结构及空间分布研究.中国水利():.何 琦杨 侃陈 静等.纳入再生水利用的区域水资源优化配置研究.水电能源科学():.胡治宇.武汉市非常规水资源开发利用策略研究.华中科技大学.纪静怡.纳入非常规水源利用的区域水资源配置研究.扬州大学.陶志佳王 斌张 勤等.基于再生水利用的合肥市中心城区河湖生态需水量优化配置.给水排水():.王 欢白玉华.工业园区再生水利用与水资源综合配置 以内蒙古自治区乌拉特后旗工业园区为例.水利经济():.朱厚华董四方王 莹等.产业园区非常规水源利用浅析.中国水利():.作者简介:郭翔宇()女羌族高级工程师本科主要从事水利工程管理、水资源配置及水利信息化研究工作