桑干河流域規(guī)劃中節(jié)水能力分析與措施

高英利

（大同市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院 山西大同 037006)

1 基本情況

桑干河流域?qū)儋Y源性缺水地區(qū)，因水資源嚴(yán)重短缺，多年來(lái)一直采取著“限工壓農(nóng)保生活的”方針。農(nóng)業(yè)灌溉受到了很大限制，城郊農(nóng)民不得不采用污水灌溉農(nóng)田，污染物在農(nóng)作物上富集，嚴(yán)重地影響了人民的身體健康。由于缺乏統(tǒng)一規(guī)劃且措施不到位，桑干河流域一直采取粗放的傳統(tǒng)習(xí)俗，既存在著水資源嚴(yán)重不足的狀況，也存在著嚴(yán)重的浪費(fèi)現(xiàn)象，節(jié)水效率低下，農(nóng)灌水源不足與浪費(fèi)并重。

2 節(jié)水目標(biāo)

桑干河流域節(jié)水型社會(huì)建設(shè)的總體目標(biāo)是，按照科學(xué)發(fā)展觀的要求，貫徹落實(shí)建設(shè)“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)”的總方針，樹(shù)立全社會(huì)節(jié)水意識(shí)，逐步建立制度完備、設(shè)施完善、用水高效的節(jié)水型社會(huì)。

2.1 節(jié)水型社會(huì)建設(shè)目標(biāo)

通過(guò)水資源管理體制改革，水資源開(kāi)發(fā)利用管理等制度建設(shè)，建立起比較完善的節(jié)水型社會(huì)管理制度框架，不斷提高水資源的利用效率和效益，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展與資源、環(huán)境狀況相協(xié)調(diào)。建立健全用水總量控制和定額管理制度，完善并嚴(yán)格執(zhí)行取水許可制度和建設(shè)項(xiàng)目水資源論證制度。建立合理的水價(jià)形成機(jī)制和節(jié)水良性運(yùn)行機(jī)制。

2.2 城鎮(zhèn)生活節(jié)水目標(biāo)

到2020年城市供水管網(wǎng)漏失率不超過(guò)10%，生活節(jié)水器具普及率達(dá)到90%以上。到2030年城市供水管網(wǎng)漏失率不超過(guò) 8%，生活節(jié)水器具達(dá)到全面普及。

2.3 工業(yè)節(jié)水目標(biāo)

逐步降低單位產(chǎn)品的新鮮水使用量，提高用水效率，做到節(jié)水減污，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)。到2020年單位工業(yè)增加值用水量降低到 30 m3/萬(wàn)元以下，工業(yè)用水重復(fù)利用率達(dá)到80%。到2030年單位工業(yè)增加值用水量降低到20 m3/萬(wàn)元以下，工業(yè)用水重復(fù)利用率達(dá)到90%。

2.4 農(nóng)業(yè)節(jié)水目標(biāo)

逐步提高灌溉水有效利用率和水分生產(chǎn)效率，建立既適應(yīng)于桑干河流域水資源特點(diǎn)又滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)目標(biāo)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系。到 2020年基本完成桑干河灌區(qū)、冊(cè)田灌區(qū)、渾河灌區(qū)、恢河灌區(qū)、下米莊灌區(qū)等5處大中型灌區(qū)的續(xù)建配套和節(jié)水改造，灌溉水利用系數(shù)由現(xiàn)狀的 0.41提高到0.52。到 2030年完成所有大中型灌區(qū)的節(jié)水改造，灌溉水利用系數(shù)提高到 0.63左右。除此之外，21世紀(jì)初期首都水資源項(xiàng)目中，尚未完成工程詳見(jiàn)表1。

3 節(jié)水潛力分析

3.1 城鎮(zhèn)生活節(jié)水潛力

城鎮(zhèn)生活節(jié)水潛力分析計(jì)算一般采用技術(shù)評(píng)估法和定額比較法。

技術(shù)評(píng)估法是通過(guò)綜合各種節(jié)水技術(shù)措施的節(jié)水空間來(lái)確定節(jié)水潛力；定額比較法是著眼于考察先進(jìn)的用水水平（即節(jié)水水平)的用水定額，并以此作為節(jié)約用水的參照標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)參照標(biāo)準(zhǔn)與現(xiàn)狀用水水平的對(duì)比來(lái)確定節(jié)水潛力。

表1 首都水資源項(xiàng)目尚未完成節(jié)水改造工程規(guī)劃表

（1)改造城鎮(zhèn)管網(wǎng)節(jié)水潛力。通過(guò)城鎮(zhèn)管網(wǎng)改造，流域管網(wǎng)平均漏失率可由目前的 15%下降到 10%。根據(jù)這一節(jié)水目標(biāo)，年節(jié)水潛力可達(dá)840萬(wàn)m3左右。

（2)推行節(jié)水型器具節(jié)水潛力。和普通器具相比，節(jié)水型器具節(jié)水率可達(dá) 30%～40%。因此，加大推行節(jié)水型器具的推廣力度，節(jié)水潛力較大。參考有關(guān)方面典型調(diào)查結(jié)果，全流域通過(guò)全面推行節(jié)水型器具，年節(jié)水潛力可達(dá)740萬(wàn)m3左右。

綜上所述，通過(guò)城鎮(zhèn)管網(wǎng)改造及推行節(jié)水型器具，全流域城鎮(zhèn)生活節(jié)水潛力為1580萬(wàn)m3。

3.2 農(nóng)村生活節(jié)水潛力

桑干河流域是山西省農(nóng)村飲水較困難的區(qū)域之一，不僅缺水人口多，而且缺水范圍廣。尤其在偏僻的窮困山村缺水程度更為嚴(yán)重，農(nóng)村生活用水水平還很低。實(shí)施飲水解困，保障飲用水供給，不斷提高農(nóng)村生活用水水平，仍是保障當(dāng)前農(nóng)村生活用水的主要任務(wù)。今后在繼續(xù)解決農(nóng)村新出現(xiàn)的人畜飲水困難問(wèn)題的同時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)村鎮(zhèn)集中供水體系建設(shè)，逐步提高農(nóng)村生活用水水平和生活質(zhì)量。

流域農(nóng)村生活節(jié)水潛力主要體現(xiàn)在城郊區(qū)供水條件較好的農(nóng)村，特別是一些小康村。節(jié)水措施除加大宣傳力度，提高廣大農(nóng)民的節(jié)水意識(shí)外，應(yīng)逐步推廣節(jié)水器具和設(shè)備，并建立用水總量控制與定額管理相結(jié)合的節(jié)水管理體制，逐步將農(nóng)村供水水費(fèi)征收納入水行政主管部門管理范圍，實(shí)行按量計(jì)費(fèi)，達(dá)到節(jié)水目的。

桑干河流域朔同區(qū)城鄉(xiāng)生活用水節(jié)水潛力分析見(jiàn)表2。

表2 桑干河流域朔同區(qū)城鄉(xiāng)生活用水節(jié)水潛力分析表

3.3 工業(yè)節(jié)水潛力

工業(yè)節(jié)水潛力分析是以工業(yè)各行業(yè)通過(guò)綜合節(jié)水措施所達(dá)到的節(jié)水指標(biāo)為參照標(biāo)準(zhǔn)，分析現(xiàn)狀用水指標(biāo)與節(jié)水指標(biāo)的差值，根據(jù)現(xiàn)狀發(fā)展的實(shí)物量指標(biāo)計(jì)算最大的可能節(jié)水量，一般采用定額比較法。

（1)電力行業(yè)。未來(lái)電力行業(yè)新增大型機(jī)組要求全部采用空冷技術(shù)，節(jié)水重點(diǎn)是對(duì)部分小型舊的濕冷機(jī)組進(jìn)行改造，改進(jìn)用水工藝或全部淘汰，可以較大幅度降低火電行業(yè)的用水指標(biāo)。

（2)煤炭行業(yè)。煤炭行業(yè)生產(chǎn)用水主要集中于采煤降塵、綜采機(jī)組冷卻、地面場(chǎng)地灑水、洗煤用水和礦區(qū)輔助生產(chǎn)用水等方面，大多可使用劣質(zhì)水。目前煤炭生產(chǎn)用水還大量使用新鮮地下水資源，而采煤過(guò)程排出的礦井水大量直接排放，造成嚴(yán)重的水資源浪費(fèi)。因而，煤炭行業(yè)通過(guò)提高礦井水回收利用率仍有較大的節(jié)水潛力。

（3)化工行業(yè)?；ば袠I(yè)以傳統(tǒng)的化肥和基本化工原料生產(chǎn)為主。由于行業(yè)內(nèi)節(jié)水工作起步較早，萬(wàn)元增加值取水量低于全國(guó)平均值，冷卻水循環(huán)利用率較高。但化工行業(yè)工藝技術(shù)裝備水平和國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平相比仍有一定差距，其節(jié)水潛力主要體現(xiàn)在工藝設(shè)備水平的提升上。同時(shí)，在污水處理綜合利用方面也有較大的潛力。

（4)機(jī)械行業(yè)。現(xiàn)狀機(jī)械行業(yè)萬(wàn)元增加值取水量低于全國(guó)平均水平，主要是機(jī)械行業(yè)用水集中于規(guī)模較大的企業(yè)，用水效率較高。但和國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平及發(fā)達(dá)國(guó)家相比，其技術(shù)水平仍有很大差距，通過(guò)生產(chǎn)工藝改造仍有一定的節(jié)水潛力。機(jī)械行業(yè)節(jié)水潛力還體現(xiàn)在提高廢水綜合利用率和減少“跑、冒、滴、漏”等用水浪費(fèi)方面。

（5)食品行業(yè)?，F(xiàn)狀食品品行業(yè)以生產(chǎn)灑類及乳制品為主，產(chǎn)品耗水率較高，按目前的生產(chǎn)工藝不可能大幅度提高水的重復(fù)利用率，但若能加強(qiáng)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中水的跑、冒、滴、漏現(xiàn)象的管理，以及非產(chǎn)品用水的回收再利用，使重復(fù)利用率達(dá)到全省平均水平，則仍有一定的節(jié)水潛力可挖。

除上述重點(diǎn)行業(yè)外，其它行業(yè)均普遍存在著生產(chǎn)工藝落后，用水復(fù)用率低的問(wèn)題。由于大多數(shù)企業(yè)規(guī)模小、設(shè)備陳舊、更新改造困難，節(jié)水潛力不大，節(jié)水重點(diǎn)是解決跑、冒、滴、漏問(wèn)題。電力行業(yè)節(jié)水重點(diǎn)是對(duì)現(xiàn)有濕冷機(jī)組組改造，節(jié)水潛力大約為 10%；煤炭行業(yè)通過(guò)提高礦井水回收利用率，節(jié)水潛力為 40%左右；化工行業(yè)節(jié)水潛力在 30%以上；機(jī)械行業(yè)通過(guò)生產(chǎn)工藝改造，提高廢水利用率和減少用水浪費(fèi)等，節(jié)水潛力在30%以上；食品行業(yè)通過(guò)生產(chǎn)工藝改造，提高廢水利用率和減少用水浪費(fèi)等，節(jié)水潛力在10%以上。其它行業(yè)通過(guò)實(shí)施生產(chǎn)工藝改造、應(yīng)用先進(jìn)的節(jié)水技術(shù)和設(shè)備、降低管網(wǎng)漏失率等，節(jié)水潛力在 10%左右。經(jīng)分析朔同區(qū)工業(yè)節(jié)水潛力為10504萬(wàn)m3，其中朔州市為4204萬(wàn)m3，大同市為6300萬(wàn)m3。

3.4 農(nóng)業(yè)節(jié)水潛力分析

桑干河流域現(xiàn)有大、中型自流引水灌區(qū)共19處，大、中型提水灌站 7處及眾多的各類小型水利工程。渠系水利用系數(shù)不足 0.5，采取節(jié)水改造和發(fā)展噴灌、滴灌技術(shù)后 2020水平年可節(jié)水 8063萬(wàn) m3，2030年節(jié)水 10624萬(wàn) m3，詳見(jiàn)表3。

表3 農(nóng)業(yè)節(jié)水潛力分析表 單位：萬(wàn)m3

4 主要節(jié)水措施

4.1 節(jié)水型生活

綜合考慮流域的水資源承載力、城鄉(xiāng)生活用水水平與城鎮(zhèn)化發(fā)展對(duì)生活需水量的需求，以國(guó)內(nèi)外先進(jìn)用水節(jié)水水平為目標(biāo)，以科學(xué)可行的節(jié)水措施為支撐，建設(shè)滿足城鄉(xiāng)居民生活用水質(zhì)量要求和高效用水節(jié)水型城鄉(xiāng)用水體系。

（1)加強(qiáng)城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)改造。積極采用城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)的檢漏和防滲技術(shù)，推廣預(yù)定位檢漏和精確定點(diǎn)檢漏技術(shù)，應(yīng)用新型管材和供水管道連接、防腐等先進(jìn)施工技術(shù)，鼓勵(lì)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用管網(wǎng)查漏檢修決策支持信息化技術(shù)。2015年前將使用年限超過(guò) 30年和存在較嚴(yán)重質(zhì)量問(wèn)題的供水管網(wǎng)全部更新改造。

（2)推廣應(yīng)用節(jié)水型器具。在全省推廣節(jié)水型水龍頭、便器系統(tǒng)、淋浴設(shè)施。

（3)全面實(shí)行生活用水分類定額管理和累進(jìn)加價(jià)的計(jì)劃用水制度，有條件的地區(qū)可以建設(shè)中水供水系統(tǒng)，采用分質(zhì)供水。

（4)在城鎮(zhèn)推行管道分質(zhì)供水系統(tǒng)。

4.2 節(jié)水型工業(yè)

通過(guò)對(duì)原有工業(yè)企業(yè)進(jìn)行技術(shù)改造，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的新型化，提高工業(yè)的用水效益，建立起與區(qū)域水資源承載能力相協(xié)調(diào)的工業(yè)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)體系，轉(zhuǎn)變工業(yè)企業(yè)對(duì)水資源的粗放利用方式，提高水資源的利用效率和效益。

（1)加強(qiáng)冷卻水及工藝水的循環(huán)利用或串聯(lián)復(fù)用，提高用水重復(fù)利用率。通過(guò)采用先進(jìn)的降溫設(shè)備，提高冷卻循環(huán)水的冷卻效果。大力推廣水質(zhì)穩(wěn)定技術(shù)，并建立一套完整的操作工藝規(guī)程和監(jiān)控制度，提高循環(huán)水濃縮倍數(shù)，減少新水補(bǔ)充量。加強(qiáng)工藝水的回收利用，既可節(jié)水、節(jié)能、回收有用物質(zhì)，同時(shí)又可減輕對(duì)水體的污染，具有多方面的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

（2)改進(jìn)生產(chǎn)工藝，盡可能采用少用或不用水工藝。通過(guò)改革生產(chǎn)工藝，使工業(yè)生產(chǎn)的主要過(guò)程中少用或不用水，是工業(yè)節(jié)水技術(shù)措施中最根本、最有效的途徑。

（3)處理回用工業(yè)污廢水，減少取水量，減輕對(duì)水環(huán)境的污染。

（4)強(qiáng)化用水節(jié)水管理，提高節(jié)水管理水平。積極做好節(jié)水宣傳教育工作，加快節(jié)水法規(guī)的制定工作，加強(qiáng)水平衡測(cè)試工作，加強(qiáng)裝表計(jì)量。

4.3 節(jié)水型農(nóng)業(yè)

重點(diǎn)加強(qiáng)大、中型灌區(qū)節(jié)水工程建設(shè)。井灌區(qū)以發(fā)展管灌、渠道防滲、微灌等節(jié)水工程建設(shè)為主，建設(shè)以公路集雨旱井和礦井排水利用為主的小型水利工程。進(jìn)一步加強(qiáng)灌溉工程管理，提高農(nóng)業(yè)節(jié)水水平和用水保證程度。在2020年前，基本建成節(jié)水型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系，普及農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)，增強(qiáng)農(nóng)業(yè)抗旱能力，最大限度減少農(nóng)業(yè)灌溉用水量，依靠節(jié)水灌溉和先進(jìn)的灌水技術(shù)來(lái)滿足農(nóng)、林、牧、灌溉面積增長(zhǎng)的用水要求。

（1)渠系節(jié)水工程措施。對(duì)大中型灌區(qū)骨干工程實(shí)施節(jié)水改造，提高灌溉水利用率，提高灌溉標(biāo)準(zhǔn)。在井灌區(qū)普及低壓管道輸水、渠道防滲和噴微灌節(jié)水工程，將井灌區(qū)的土渠管灌或防滲化。將不達(dá)標(biāo)的現(xiàn)有管灌和渠道防滲工程達(dá)標(biāo)化，提高灌溉水利用率和水分生產(chǎn)率。

（2)田面節(jié)水工程措施。改進(jìn)田間灌水技術(shù)，提高田間水利用系數(shù)。因地制宜發(fā)展和應(yīng)用噴灌技術(shù)，鼓勵(lì)發(fā)展微灌技術(shù)，鼓勵(lì)應(yīng)用精準(zhǔn)控制灌溉技術(shù)，進(jìn)行非充分灌溉的科學(xué)灌溉。采取農(nóng)藝節(jié)水措施，提高作物水分利用率。采取生物節(jié)水措施，繁育推廣耐旱的優(yōu)良農(nóng)作物新品種及相應(yīng)配套的栽培技術(shù)，提高水、氣、光、熱的利用效率。運(yùn)用農(nóng)田覆蓋節(jié)水措施，減少農(nóng)田的作物棵間蒸發(fā)。采用生物調(diào)控節(jié)水措施，抑制作物無(wú)效蒸騰。

（3)農(nóng)藝節(jié)水工程措施。調(diào)整作物種植結(jié)構(gòu)，繁育推廣耐旱的優(yōu)良農(nóng)業(yè)作物新品種及相應(yīng)的配套栽培技術(shù)，提高水、氣、光熱的利用率，作到節(jié)水增產(chǎn)。利用秸桿、地膜覆蓋地面和培肥改土節(jié)水保墑，減小無(wú)效耗水，提高灌溉水分利用效率。利用化學(xué)調(diào)控節(jié)水技術(shù)調(diào)節(jié)生物生理機(jī)制和功能，控制作物氣孔開(kāi)度，降低作物葉面蒸騰強(qiáng)度，促進(jìn)根系發(fā)育，改善水分狀況，提高作物抗旱能力，以提高水分生產(chǎn)率，達(dá)到節(jié)水高產(chǎn)。

（4)管理節(jié)水措施。在充分發(fā)揮工程措施，提高實(shí)際灌溉面積、灌溉水利用率、水分生產(chǎn)率的同時(shí)，加強(qiáng)灌溉工程單位的能力建設(shè)，提高管理、服務(wù)水平。加強(qiáng)灌溉工程管理人員技術(shù)培訓(xùn)，推進(jìn)水管單位管理體制改革、灌區(qū)末級(jí)渠系水價(jià)改革和管理主體改革。強(qiáng)化灌區(qū)快速評(píng)估、泵站測(cè)試等基礎(chǔ)工作，為灌區(qū)的改造和發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。