黑龍江省非常規(guī)水資源利用的思考

徐文彬，向 麗

(黑龍江省江川農(nóng)場水務局，黑龍江 樺川154302)

0 前 言

非常規(guī)水資源是指有別于傳統(tǒng)意義的地表水、地下水水源。非常規(guī)水資源利用主要包括雨洪利用、中水回用、礦坑水利用、海水和苦咸水利用等方面［1－2］。

在全球傳統(tǒng)水資源匱乏的背景下，非常規(guī)水利用狀況已成為一個地區(qū)水資源開發(fā)利用先進水平的重要標志，非常規(guī)水資源利用成為解決地區(qū)缺水問題的重要手段。

1 黑龍江省水資源現(xiàn)狀

黑龍江省有黑龍江、松花江、烏蘇里江和綏芬河4大水系。全省流域面積在50 km2以上的河流有1 918條，全省多年平均地表水資源量為686.0 億m3，多年平均地下水資源量為297.44 億m3，扣除兩者之間重復計算量173.14 億m3，全省多年平均水資源量為810.3 億m3，人均水量2 160 m3，均低于全國平均水平。目前黑龍江省水資源存在以下5個特點或問題:水資源時空分布不均勻、水體污染問題嚴重、供需矛盾顯著、水資源利用率低，浪費較為嚴重和水資源管理水平有待提高。

1.1 水資源時空分布不均勻

年內(nèi)降水集中，6月—9月降水量約60% ～80%。年際間常出現(xiàn)連豐、連枯、豐枯交替趨勢。空間上，山丘區(qū)耕地占全省面積的20%，但占據(jù)了74.5%的地表水資源;剩余80%的平原區(qū)耕地僅占25.5%的地表水資源。

1.2 水體污染問題嚴重

各種生活污水及工業(yè)廢水等點源污染和生活污水，農(nóng)業(yè)面源污染的排放逐年增加，多數(shù)河段水質(zhì)超標，有些嚴重污染河段完全喪失使用功能，或者影響正常供水，造成水質(zhì)型缺水［3－4］。

1.3 供需矛盾顯著

如上文所示，黑龍江省人均水資源低于全國平均水平。隨著經(jīng)濟發(fā)展和人口增加，水需求總量將持續(xù)上升，水資源供需矛盾日益凸顯。

1.4 水資源利用率低，浪費較為嚴重

農(nóng)業(yè)灌溉用水輸送過程損耗較大，工業(yè)用水重復利用率較低，同時水資源浪費現(xiàn)象較為嚴重，缺乏相應法律法規(guī)，居民節(jié)水意識薄弱［5］。

1.5 水資源管理水平有待提高

水資源管理體制有待進一步優(yōu)化，“一龍治水、多龍管水、政出多門”等情況依然存在，嚴重影響了水資源的優(yōu)化配置和統(tǒng)一管理。

2 國內(nèi)外非常規(guī)水資源利用

國內(nèi)外非常規(guī)水資源利用包括:國外非常規(guī)水資源利用和國內(nèi)非常規(guī)水資源利用。

2.1 國外非常規(guī)水資源利用

歐美發(fā)達國家于20 世紀60年代已經(jīng)開始雨洪資源利用，雨水資源化技術(shù)及程度較高、主要包括雨水資源化技術(shù)、制定雨水資源化相關法律法規(guī)等措施，形成并完善城市雨水資源化。

最為典型的是屋頂蓄水系統(tǒng)和由入滲池、井、草地、透水地面等組成的徑流回收灌溉系統(tǒng)，收集雨水可用于洗車、沖廁、澆灑庭院、洗衣和地下水回灌等生產(chǎn)生活用水［6］。

污水已開辟為城市的第二水源。日本是城市中水利用技術(shù)的起源地，于20 世紀80年代就已建設中水道系統(tǒng)，用于生活用水或城市景觀、消防用水，效果顯著。目前，日本新建公共建筑物均設置了中水道。

美國《水法》中規(guī)定，若無污水回用的可行性研究報告，不能申請聯(lián)邦城市污水治理項目補助。

目前世界海水淡化量約為5 000 萬m3/d。其中，中東地區(qū)占55%，美國占15%，歐洲占9%，亞洲占8%，全世界海水冷卻水量超過7 000 億m3。如日本工業(yè)冷卻水總用量的60% 為海水，每年高達3 000 億m3;美國大約25%的工業(yè)冷卻用水直接取自海水，年用量約1 000 億m3。

2.2 國內(nèi)非常規(guī)水資源利用

為解決西北干旱半干旱地區(qū)的缺水問題，我國于20 世紀80年代開始實施雨水利用工程，包括甘肅“121”工程、寧夏回族自治區(qū)的水窖節(jié)灌工程等，雨水集蓄利用形成區(qū)域規(guī)模。

我國城市污水處理與利用的研究起步于1958年國家科研課題，60年代關注污水灌溉研究;20 世紀70年代開展了以污水回用為目標的城市污水深度處理研究;80年代，由于城市水資源匱乏加劇，相繼開展了污水回用工程，在公共建筑建設污水回用裝置，取得了一定的成果。

不可忽視的是我國存在污水處理設施、配套管網(wǎng)的不足以及公眾對中水認識的偏見等，給中水開發(fā)利用造成了極大的困難。

目前中國海水淡化產(chǎn)水量低于20 萬m3/d，不到世界總量的3‰。我國海水冷卻水年用量僅約330 億m3，遠低于發(fā)達國家。據(jù)統(tǒng)計，我國煤礦每年排水總量達38 億m3，但利用率低于30%。礦坑水仍被當作水害加以防治，導致大量礦井水白白地流失，不僅造成了水資源浪費，也嚴重污染自然環(huán)境。礦坑水資源化利用，是解決礦區(qū)水資源緊張的必要途徑。

3 黑龍江省非常規(guī)水資源利用思考

黑龍江省非常規(guī)水資源利用思考的內(nèi)容有:城市雨洪利用、農(nóng)業(yè)非常規(guī)水資源利用、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過利用屋頂、街道、市政管網(wǎng)和綠地等攔蓄、儲存、利用城市降水資源，具有節(jié)水、保護水資源，緩解城市水土流失和內(nèi)澇，減少水體污染，改善城市生態(tài)與環(huán)境，兼具經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境生態(tài)效益［7－8］。

哈爾濱是全國十大缺水城市之一，居民水資源占有量僅為世界人均水平的12.5%，為全國人均水平的50%。哈市年降水量在400 ～600 mm，一年中降水主要集中在6月—9月，占全年降水量的70%以上。哈爾濱市有效利用城市雨水，需要做好以下3個方面的工作:

1)組織協(xié)調(diào)規(guī)劃、環(huán)保、建設、水資源管理、供排水集團等相關部門，做好哈市雨水利用的前期調(diào)研工作，吸取國內(nèi)外城市雨水回收的技術(shù)經(jīng)驗。

2)重點做好大型公用建筑、居住區(qū)、建筑群等屋面及地面雨水利用，開展不同用途的雨水處理措施，用于土地入滲補充地下水、景觀環(huán)境綠化、道路沖洗、冷卻水補充、沖廁等其它生活用水，逐步實現(xiàn)城市雨水資源回收利用現(xiàn)代化。

3)根據(jù)哈市的地理氣候特點，開發(fā)轉(zhuǎn)雪為水的新型回收技術(shù)，可先進行試點后推廣。

3.2 農(nóng)業(yè)非常規(guī)水資源利用

農(nóng)業(yè)非常規(guī)水資源可開發(fā)利用具有增加灌溉水源，增大灌溉保證率的顯著優(yōu)勢，是解決農(nóng)業(yè)水危機的一項重要措施。黑龍江省農(nóng)業(yè)非常規(guī)水資源發(fā)展較慢，需要加強以下2個方面的研究:

3.2.1 微咸水的農(nóng)業(yè)利用

主要包括微咸水直接灌溉、咸淡水混灌和咸淡水輪灌。微咸水灌溉技術(shù)的關鍵是把握好滿足作物對水分的需求與控制鹽分危害的關系。

3.2.2 雨水的農(nóng)業(yè)利用

農(nóng)業(yè)雨水集蓄利用是指通過人為工程措施，對降雨徑流進行調(diào)控，從而增加攔蓄入滲(梯田)，或減少蒸發(fā)(如覆蓋)來利用雨水，或通過雨水集蓄措施將雨水匯集蓄存，在作物需水關鍵期進行補灌。

主要包括:

1)旱地微集水利用技術(shù)，即蓄水和保水。

2)人工匯集雨水利用技術(shù)，即要指通過建立雨水集流場和雨水存貯設施，將雨水收集存貯，在需水關鍵期進行利用。

人工匯集雨水利用技術(shù)實現(xiàn)了雨水再分配，亦可將其與節(jié)水灌溉技術(shù)結(jié)合，是旱區(qū)發(fā)展灌溉的“小水利”工程。

3.2.3 再生水的農(nóng)業(yè)利用

主要包括網(wǎng)絡混合法、土壤稀釋法、輪灌法3 種方法，影響灌水方法主要因素有植物種類、土壤類型、氣候條件、供水水源和經(jīng)濟狀況。

3.3 中水回用

2010年全省廢污水排放量約22 億t，入河總量為16 億t，排放量較大，不僅浪費水資源也污染了生態(tài)環(huán)境。

據(jù)黑龍江省環(huán)保局資料，“十一五”期間，黑龍江省重點發(fā)展松花江流域污水處理，新增污水處理廠和提高城市污水處理能力?！笆濉蹦繕藶榭h城均建有污水處理廠，新增污水處理能力203 萬t/d，城鎮(zhèn)生活污水處理率達80%，大慶、哈爾濱市污水處理率達95%，同時提高中水回用規(guī)模，推進礦井水利用和缺水地區(qū)再生水廠及利用工程建設。

目前黑龍江省中水回用存在以下幾個問題:污水處理效率低、污水收集困難、居民利用中水意識有待提高，配套設施建設不足。因此推廣中水回用必須采取針對性措施:

1)加強污水處理廠及配套設施的建設，提高污水處理能力。

2)優(yōu)化城鎮(zhèn)管網(wǎng)建設，利用廢污水收集處理。

3)增加中水回用宣傳，提高居民意識。

4)采用適宜獎勵政策，提高中水回用主動性。

3.4 管理制度

在發(fā)展非常規(guī)水資源利用技術(shù)同時，必須同時加強法律、法規(guī)等政策制度的支持，發(fā)揮管理優(yōu)勢，實現(xiàn)技術(shù)和管理的共贏。

3.4.1 加強非常規(guī)水資源利用規(guī)劃

結(jié)合雨區(qū)總體規(guī)劃，對非常規(guī)水資源利用進行統(tǒng)籌規(guī)劃。積極編制落實城市雨水的綜合利用、再生水利用和其它非常規(guī)水資源規(guī)劃，將其納入經(jīng)濟社會發(fā)展規(guī)劃，明確非常規(guī)水源利用的發(fā)展目標、重點和區(qū)域布局。

3.4.2 加強非常規(guī)水源關鍵技術(shù)的研究

增加科技投入，強化非常規(guī)水源利用科技創(chuàng)新能力。例如再生水利用方面重點包括:污水深度處理新技術(shù)、污泥處理和無害化處置等。雨洪利用重點包括:雨水利用模式、雨水回灌地下水技術(shù)、雨水徑流污染控制技術(shù)等。

3.4.3 加大宣傳力度

政府和水行政主管部門強化宣傳意識，介紹國內(nèi)外成功案例，傳遞非常規(guī)水資源利用的社會效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟效益，消除居民對非常規(guī)水利用的顧慮，樹立信心。

3.4.4 利用適宜政策增加積極性

實施差別化的階梯機制，試點非常規(guī)水源的價格激勵機制和成本補償機制，鼓勵用戶對非常規(guī)水資源的利用。采取價格杠桿激勵企業(yè)的科技研發(fā)積極性，同時建立財政補助機制，確保企業(yè)的良性運營。增加政府投資力度，采用必要扶持政策給予優(yōu)惠。

3.4.5 發(fā)揮環(huán)境評價制度作用

環(huán)境影響評價可以預防規(guī)劃和建設項目不良環(huán)境影響，可嘗試向?qū)徟?、審查部門建議在非常規(guī)水源利用方面必須實現(xiàn)的約束性指標和建設項目作為準入條件。

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