德州市年度用水計劃編制方法探討
——以2012年德州市用水計劃編制為例

呂淑英，張振華，李楠

（德州市水利局，山東德州253000）

德州市年度用水計劃編制方法探討
——以2012年德州市用水計劃編制為例

呂淑英，張振華，李楠

（德州市水利局，山東德州253000）

年度計劃用水是實施用水總量控制“紅線”管理的重要抓手。論述了年度用水計劃的編制原則，從年度區(qū)域用水計劃、行業(yè)用水計劃、取用水戶用水計劃3個層次論述了年度用水計劃的編制方法和程序，為德州市用水總量控制管理提供技術支撐，為類似地區(qū)編制年度用水計劃提供借鑒。

年度用水計劃；編制原則；3個層次；編制方法

編制年度用水計劃，是落實水資源開發(fā)利用總量控制指標的技術支撐。在劃定水資源開發(fā)利用總量控制指標的基礎上，開展年度用水計劃編制是實行用水總量控制的基礎。筆者分析了年度用水計劃的編制原則，從年度區(qū)域用水計劃、行業(yè)用水計劃、取用水戶用水計劃3個層次論述了年度用水計劃的編制方法和程序，為德州市用水總量控制管理提供技術支撐。

1 年度用水計劃的編制原則

1.1 嚴控總量，預留指標

一是年度用水計劃嚴格控制在山東省下達的德州市年度用水總量控制指標內(nèi)；二是對直接取用地下水或地表水的自備水源用水戶，年度用水計劃嚴格控制在批準的取水許可水量指標內(nèi)。

1.2 統(tǒng)籌兼顧，綜合平衡

一是用水計劃符合全市水資源優(yōu)化配置的要求，綜合考慮經(jīng)濟社會發(fā)展及各行業(yè)的用水需求，合理配置各類水源；二是在總量控制指標內(nèi)，對新納入管理的取用水戶，年度用水計劃可根據(jù)其過去一段時間內(nèi)實際用水情況及發(fā)展需求，結(jié)合行業(yè)用水定額，同時參照同類地區(qū)同行業(yè)的用水情況合理確定；三是對公共用水企業(yè)作為一個用水大戶納入計劃管理。

1.3 統(tǒng)一調(diào)度，合理配置

堅持地表水、地下水、黃河水和其他水源的統(tǒng)一調(diào)度，在地下水開采潛力區(qū)增加地下水計劃指標；在采補平衡區(qū)用水控制在可開采量范圍內(nèi)；在超采區(qū)嚴格控制地下水用水計劃，優(yōu)先利用外調(diào)水和其他水源，逐步實現(xiàn)采補平衡；在禁采區(qū)封停地下水取水井，嚴禁地下水開采，涵養(yǎng)地下水源。

2 年度用水計劃的編制方法

年度用水計劃分為3個層次：一是區(qū)域?qū)佑盟媱?，科學分配區(qū)域（縣市區(qū)）用水總量指標，編制區(qū)域?qū)佑盟媱潱欢切袠I(yè)層用水計劃，以政府主導計劃用水為基礎，以區(qū)域效益最大化為目標，在各行業(yè)間進行水資源合理配置，編制行業(yè)層用水計劃；三是取用水戶層用水計劃，根據(jù)“申請-審核-下達”的流程，編制取用水戶層用水計劃，對取用水戶年度用水計劃審批并下達。

2.1 區(qū)域?qū)幽甓扔盟媱澋木幹?/p>

根據(jù)魯水資字〔2012〕10號文等文件要求，按照山東省水利廳分配給德州市的2012年水資源開發(fā)利用水量控制指標，結(jié)合各縣（市、區(qū)）供用水實際情況，按照優(yōu)先保障居民生活用水、優(yōu)化配置生產(chǎn)用水、合理安排生態(tài)用水的原則，編制區(qū)域?qū)幽甓扔盟媱潯?/p>

黃河水：根據(jù)省分配指標，扣除輸水過程中的損失水量，剩余水量指標按各縣（市、區(qū)）近3年黃河水實際用水量均值、地區(qū)GDP、耕地面積比例分配，3項指標所占權重為4∶3∶3。

地表水、地下水：德州市地表水、地下水用水總量控制指標，根據(jù)上一年度各類水源的開發(fā)利用情況、水功能區(qū)水質(zhì)達標率、地下水采補平衡情況等，結(jié)合省水利廳下達魯水資字〔2012〕5號文中的分配水量進行調(diào)整，制定各縣（市、區(qū)）地表水、地下水水量控制指標。非常規(guī)水源的利用不列入計劃，各縣（市、區(qū)）根據(jù)當?shù)貙嶋H情況，合理利用。

2.2 行業(yè)層年度用水計劃的編制

行業(yè)層年度用水計劃編制方法采用水資源優(yōu)化配置模型。水資源優(yōu)化配置模型由目標函數(shù)F（x）和約束條件G（x）組成，一般形式如下：

式中：x為決策變量，f1（x）、f2（x）、f3（x）分別為經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和社會效益；G（x）為約束條件集。

（1）目標函數(shù)。水資源優(yōu)化配置要考慮社會效益、經(jīng)濟效益、環(huán)境效益，因此可以把目標函數(shù)分成3個目標，再集成綜合效益。這就是多目標優(yōu)化模型。

目標1社會效益：由于社會效益不易度量，可以用區(qū)域總?cè)彼孔钚黹g接反映。這是因為，區(qū)域缺水量大小或缺水程度直接影響到社會發(fā)展和安定，是社會效益的一個側(cè)面反映，其表達式如下：

目標2經(jīng)濟效益：用GDP最大來量化，其表達式如下：

目標3環(huán)境效益：與水資源利用直接有關的環(huán)境問題，以生態(tài)環(huán)境用戶供水保證率最大來量化，其表達式如下：

式中：Sj為生態(tài)用戶j的需水量（萬m3）。

（2）約束條件。約束條件主要從兩方面來考慮：一方面，可以從水資源配水系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)分別進行分析；另一方面，可以從社會、經(jīng)濟、水資源、生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)方面進行分析。為了確定最合理的各水源供水量，應使供水量盡量達到配置目標，即優(yōu)化模型的目標函數(shù)值最大或最小，并且各水源的供水量必須符合一定的條件，反映在優(yōu)化模型的約束條件集合上。

（3）計算結(jié)果。德州市2012年供水水源分為4大類：當?shù)氐乇硭?、跨流域調(diào)水、地下水、其他水源；用戶分為10類：火電工業(yè)、國有規(guī)模以上工業(yè)、國有規(guī)模以下工業(yè)、建筑業(yè)、服務業(yè)、城鎮(zhèn)居民生活、農(nóng)村居民生活、農(nóng)田灌溉、林牧漁業(yè)、生態(tài)環(huán)境。根據(jù)德州市的自然及社會概況和水資源優(yōu)化分析，確定決策變量和目標函數(shù)。

從經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益相協(xié)調(diào)的原則出發(fā)，根據(jù)生活用水優(yōu)先滿足，其次考慮生態(tài)、工業(yè)用水，最后為農(nóng)業(yè)用水的原則，給各個變量賦予不同的初始值，應用Matlab優(yōu)化函數(shù)求解該多目標規(guī)劃問題，可得到不同初始值的優(yōu)化配置方案。經(jīng)過各參數(shù)對比、優(yōu)選，確定最終計算結(jié)果，見表1。

表1 德州市2012年度行業(yè)層用水計劃萬m3

以上為設區(qū)市行業(yè)年度用水計劃的編制，縣（市區(qū)）行業(yè)年度用水計劃編制也可采用相同的方法。

2.3 取用水戶層年度用水計劃的編制

取用水戶根據(jù)本單位的生產(chǎn)、經(jīng)營情況，向有管轄權的水行政主管部門提出用水計劃申請，有管轄權的水行政主管部門對已納入計劃管理的取用水戶核定計劃申請的水量是否在取水許可證審批的水量范圍內(nèi)，根據(jù)各取用水戶近3年取用水情況、行業(yè)用水定額、用水效率情況等進行編制年度用水計劃，并將用水計劃直接下達各取用水戶。

步驟一：統(tǒng)一登記編制計劃號。各縣（市、區(qū)）根據(jù)當?shù)厮Y源開發(fā)利用情況、當年蓄水豐枯情況、用水總量控制指標及水資源管理工作計劃確定年度用水計劃指標編制的范圍、原則及方法，向各取用水戶下發(fā)《關于××縣（市、區(qū)）做好××年度用水計劃工作的通知》，對納入計劃用水管理的所有取用水戶統(tǒng)一登記編制計劃號。

步驟二：嚴格審核基礎數(shù)據(jù)，做好編制工作前期準備。編制年度用水計劃及超計劃用水考核數(shù)據(jù)，以計劃用水戶的實際抄表水量為依據(jù)。除了每季度都要檢查數(shù)據(jù)外，編制計劃前要嚴格審核實際抄表水量的完整性和合理性。

（1）基礎水量審核。其中，包括水量是否完整、編制計劃的3年基礎數(shù)據(jù)是否完整、某一年或某一月份水量是否缺少，不完整的根據(jù)情況調(diào)整基礎數(shù)據(jù)；水源是否發(fā)生改變，如果用水戶的用水水源發(fā)生改變，需要確認是統(tǒng)計錯誤還是用水水源確實發(fā)生改變，確定水源的準確性等。

（2）取用水戶基本情況審核。要做好以下三方面調(diào)查工作：一是調(diào)查取用水企業(yè)是否停產(chǎn)、破產(chǎn)，對破產(chǎn)企業(yè)確認后注銷其計劃號，停產(chǎn)企業(yè)暫時保留其計劃號但不再編制下一年度用水計劃；二是調(diào)查取用水戶是否有合并，如果兩個取用水戶合并注銷其中一個計劃號，原兩個計劃號合并為一個計劃號，同時將兩取用水編制計劃所用的基礎數(shù)據(jù)進行合并；三是調(diào)查取用水戶是否搬遷，如果搬遷調(diào)整取用水戶的管理區(qū)域。

（3）新納入計劃用水管理取用水戶情況的審核。核實新增取水許可以及因其他原因新納入計劃用水管理的取用水戶名單，對新納入計劃管理的單位登記編制計劃號，同時登記新增取水許可單位的取水許可水量。

（4）挑選制定計劃時需特殊調(diào)整的取用水戶名單。理清需配置和改變水源的取用水戶名單、拒不服從管理以及用水效率低的取用水戶名單等，制定計劃時對這些取用水戶的用水計劃進行下調(diào)。

步驟三：編制用水計劃。以取用水戶近3年實際用水量為基礎數(shù)據(jù)，采用水量平均加權法（例如，各年份水量權重為5%、10%、85%），確定用水計劃基數(shù)；在此基礎上，根據(jù)確定的計劃編制原則，綜合考慮行業(yè)用水定額、水平衡測試結(jié)果、取用水戶用水計劃申請等因素進行上調(diào)或下調(diào)，作為取用水戶的年度用水計劃指標。

按照用水計劃的編制原則，編制過程中對于3年水量相差較大的取用水戶，視情況選擇基礎數(shù)據(jù)，調(diào)整年度權重，制定年度用水計劃指標；對拒不服從管理的以及用水效率低的取用水戶，在制定計劃初值的基礎上不再上調(diào)。取用水戶如有下一年擬新建、改建、擴建項目或產(chǎn)量增加等情況，通過申請增加用水計劃指標實現(xiàn)。

各縣（市、區(qū)）全部用水計劃編制完成后，及時下發(fā)給取用水戶，由取用水戶將年度計劃水量分解到各月份后再反饋各縣（市、區(qū)）水務局（農(nóng)辦）；各縣（市、區(qū)）水務局（農(nóng)辦）將反饋后的水量經(jīng)核實后以正式文件下發(fā)給取用水戶，并報市水利局備案。

綜上所述，根據(jù)德州市2012年度用水總量控制指標，將用水總量控制指標分配至各縣（市、區(qū)）；各縣（市、區(qū)）再層層分解，將年度用水總量控制指標分解到工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生活、生態(tài)等行業(yè)。德州市年度用水計劃編制流程，如圖1所示。

圖1 德州市年度用水計劃編制流程

2012年德州市實行計劃用水的總量為18.75億m3，約占用水總量控制指標的89%。其中，對3 000家規(guī)模以上企業(yè)下達了用水計劃，計劃用水實施率達到96.8%；對從公共供水管網(wǎng)取水的用水單位，用水計劃下達率為65%；農(nóng)業(yè)灌溉用水以鄉(xiāng)鎮(zhèn)為單位實行計劃用水管理，計劃用水實施率為98%。德州市2012年度用水計劃，見表2。

表2 德州市2012年度用水計劃萬m3

3 結(jié)語

德州市通過實施年度區(qū)域?qū)佑盟媱潯⑿袠I(yè)層用水計劃、取用水戶層用水計劃，有效控制了水資源開發(fā)利用總量。德州市2006—2011年在GDP保持年均增長14.5%的情況下，用水總量年均下降0.6%；工業(yè)增加值保持年均增長16.8%的情況下，新用水量年均增長4.3%。全市安裝、改造節(jié)水器具50萬余件（套），完成工業(yè)節(jié)水技改項目100個，100余家企業(yè)配套建設中水回用設施，實現(xiàn)年節(jié)水能力約3 000萬m3；封停深層取水井144眼，年均減少開采量約200萬m3，深層地下水超采得到有效遏制；水功能區(qū)水質(zhì)超標項目和超標倍數(shù)趨于減小，水生態(tài)環(huán)境明顯改善。全市初步形成了“以供定需”和“一控雙促”（控制用水總量，促進用水方式和經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)變）的管理機制，提高了水資源的承載能力，促進了人、水、自然和諧發(fā)展。

[1]德州市水利局.德州市年度用水控制指標[R].德州：德州市水利局，2012.

[2]德州市水利局.德州市年度用水計劃[R].德州：德州市水利局，2012.

[3]王順久，張欣莉，倪長健，等.水資源優(yōu)化配置原理及方法[M].北京：中國水利水電出版社，2007.

[4]德州市統(tǒng)計局.德州統(tǒng)計年鑒[R].德州：德州市統(tǒng)計局，2006-2011.

[5]德州市水資源管理辦公室.德州水資源公報[R].德州：德州市水資源管理辦公室，2006-2011.

TV213.4

C

1004-7328（2014）01-0005-04

10.3969/j.issn.1004-7328.2014.01.002

2013-11-30

呂淑英（1969-），女，高級工程師，主要從事水資源技術規(guī)劃工作。