淺析解決水資源危機(jī)的最有效途徑

張晶晶 邵潤(rùn)陽(yáng) 唐穎

（天津市節(jié)約用水事務(wù)管理中心 天津 300074）

淺析解決水資源危機(jī)的最有效途徑

張晶晶 邵潤(rùn)陽(yáng) 唐穎

（天津市節(jié)約用水事務(wù)管理中心 天津 300074）

解決水資源危機(jī)，一是開源、二是節(jié)流，別無(wú)他法。然而節(jié)約用水才是解決水資源危機(jī)的最有效途徑。本文從國(guó)內(nèi)外水資源短缺特別是天津市的水資源緊缺現(xiàn)狀分析了節(jié)水技術(shù)對(duì)策，為有效緩解水資源危機(jī)、建設(shè)節(jié)水型社會(huì)提供決策依據(jù)。

水資源；缺水；節(jié)水途徑

1 中國(guó)水資源現(xiàn)狀

1.1 水資源及其在地球的分布

地球上的水資源，從廣義上來(lái)說(shuō)是指水圈內(nèi)的水量總體。地球上的水很多很多，數(shù)據(jù)顯示水的總體積約為13.8億km3。如果將這些水平均分布于地球表面，相當(dāng)于地球整個(gè)表面覆蓋著一層平均深度為2650m的水。但是十分可惜，這些水98%是咸水，主要分布在海洋中。淡水只占地球水總量的2%，約有3000萬(wàn)km3，而這2%的淡水也不能全為人類所應(yīng)用，因?yàn)樗?8%被凍在兩極的冰帽和冰川里，剩下的12%即河流、湖泊和能開采的淺層地下水才可為人類應(yīng)用，其中絕大多數(shù)又為地下水，不能開采不能應(yīng)用，可直接應(yīng)用的河流湖泊中的水，只占淡水總量的0．04%。

1.2 中國(guó)水資源現(xiàn)狀

中國(guó)水資源總量為2.8萬(wàn)億m3。其中地表水2.7萬(wàn)億m3，地下水0.83萬(wàn)億m3，扣除兩者重復(fù)計(jì)算量0.73萬(wàn)億m3，與河川徑流不重復(fù)的地下水資源量約為0.1萬(wàn)億m3。按照國(guó)際公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)，人均水資源低于3000m3為輕度缺水；人均水資源低于2000 m3為中度缺水；人均水資源低于1000m3為重度缺水；人均水資源低于500m3為極度缺水。世界水資源總量為41.02萬(wàn)億m3，人均水資源量為7342m3/人。中國(guó)水資源總量為2.8萬(wàn)億m3，居世界第六位，但我國(guó)人均僅2240m3/人，約為世界人均占有量的四分之一。在世界銀行連續(xù)統(tǒng)計(jì)的153個(gè)國(guó)家中居第88位。

1.3 天津水資源現(xiàn)狀

天津市1956～2000年多年平均降水量574.9mm，地表水資源量10.65億m3，地下水資源量5.90億m3，水資源總量16.59億m3。

天津市2010年供水量22.42億m3，其中地表水源供水16.16億m3，地下水水源供水5.87億m3。總用水量29.42億m3，海水直接利用折合淡水量0.22億m3，再生水利用量0.17億m3，水資源開發(fā)利用程度很高。

2 天津市水資源供需分析

2.1 供需現(xiàn)狀

根據(jù)天津市2000-2010年水資源量與用水量的統(tǒng)計(jì)，表明當(dāng)?shù)厮Y源量遠(yuǎn)不能滿足城市用水的需要，詳見(jiàn)表1。

表1 2000-2009年水資源量與用水量統(tǒng)計(jì)表（億m3）

由表1可以看出，天津市用水總量遠(yuǎn)大于當(dāng)?shù)厮Y源量，2010年缺少13.22億m3。2000-2010年全市的平均水資源總量為10.20億m3，平均用水量為21.99億m3，近10年的平均缺口為11.79億m3。表明天津市當(dāng)?shù)厮Y源量無(wú)法滿足城市用水需求，每年需外調(diào)水才能滿足城市用水需求。

2.2 供水結(jié)構(gòu)分析

2000-2010年天津市多年平均供水量為21.99億m?，其中地表水（包括外調(diào)水）占67.1%，地下水占32.5%，傳統(tǒng)水資源所占比率偏大，而再生水、海水淡化等非常規(guī)水資源占總供水量的比率不足4%。天津市2000-2010年供水統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表2-5。

表2 2000-2010年供水統(tǒng)計(jì)表（億m3）

2.3 水資源預(yù)測(cè)

基于天津市水資源利用的現(xiàn)狀和已有的規(guī)劃，在考慮南水北調(diào)、增加非常規(guī)水源供水量及充分節(jié)水的情況下，對(duì)2020年和2030年天津市的水資源供給量和需求量進(jìn)行預(yù)測(cè)，分別見(jiàn)表3和表4。

表3 天津市水資源供給預(yù)測(cè)表（億m3）

表4 天津市水資源供需平衡表（億m3）

從水資源供需平衡表3、4看出，2020年、2030年（50%保證率）的缺水狀況可基本得到解決，但在枯水年份（75%保證率）依然缺水。2020年缺水5.54億m3，2030年缺水0.77億m3。可見(jiàn)未來(lái)一個(gè)時(shí)期內(nèi)，天津市的水資源供需矛盾仍將十分突出。

互聯(lián)網(wǎng)提供了一個(gè)公共場(chǎng)域，這完全有別于傳統(tǒng)民主研究者所希冀的咖啡廳、沙龍、酒吧，甚至是雅典的“阿哥拉”集市?；ヂ?lián)網(wǎng)為現(xiàn)代民主制度創(chuàng)新提供了重要的路徑基礎(chǔ)，讓民主創(chuàng)新有了新規(guī)則、新制度和新目標(biāo)?；ヂ?lián)網(wǎng)及其輔助表意手段的出現(xiàn)，讓因?yàn)榭臻g而導(dǎo)致的公民和政府關(guān)系日漸疏遠(yuǎn)的局面發(fā)生逆轉(zhuǎn)，空間概念在互聯(lián)網(wǎng)的時(shí)代得到修正，傳統(tǒng)的物理空間概念因?yàn)榛ヂ?lián)網(wǎng)而發(fā)生改變，公民可以借助互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)對(duì)民意的直接表達(dá)，這種表達(dá)不要借助代表也不需要借助精英階層，“上帝之城”和“世俗之城”仿佛不再那么界限分明。這不僅進(jìn)一步塑造了公民的獨(dú)立意識(shí)，也讓公民重拾對(duì)民主的熱情，時(shí)空隔離的克服對(duì)民主精神的塑造具有了根本性的意義。

3 如何破解水資源危機(jī)

3.1 最嚴(yán)格的水資源管理制度

2012年國(guó)務(wù)院發(fā)布了國(guó)發(fā)[2012]3號(hào)《國(guó)務(wù)院關(guān)于實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度的意見(jiàn)》。天津作為全國(guó)的試點(diǎn)于2013年開始實(shí)施最嚴(yán)格水資源管理，其考核內(nèi)容為水資源開發(fā)利用紅線、用水效率紅線、水功能區(qū)限制納污紅線控制指標(biāo)（三條紅線）。主要目標(biāo)是：建立水資源開發(fā)利用紅線，嚴(yán)格實(shí)行用水總量控制；建立用水效率控制紅線，堅(jiān)決遏制用水浪費(fèi)；建立水功能區(qū)限制納污控制紅線，嚴(yán)格控制如何排污總量。到2015年，全市外調(diào)水、地下水和地表水用水總量控制在27.4億m3以內(nèi)，其中深層地下水開采量控制在2.1億m3以內(nèi)；萬(wàn)元工業(yè)增加值取水量降至10m3以下，農(nóng)業(yè)灌溉水有效利用系數(shù)提高到0.7以上；主要水功能區(qū)達(dá)標(biāo)率提高到40%以上。

3.2 節(jié)約用水-永恒的主題

天津市屬于資源型嚴(yán)重缺水城市，開源和節(jié)流并重，節(jié)流是具有戰(zhàn)略意義的根本措施。近三十年來(lái)我們主要靠引灤入津工程加上緊急引黃濟(jì)津來(lái)維持著天津經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展。2014年南水北調(diào)工程（中線）就要實(shí)現(xiàn)通水了，每年8億m3寶貴的水資源會(huì)對(duì)天津的繁榮、發(fā)展注入強(qiáng)大的生命力。但是我們應(yīng)當(dāng)清醒地看到，天津農(nóng)業(yè)用水、生態(tài)用水仍然面臨長(zhǎng)期緊缺的局面。

3.2.1 多水源綜合利用

從水資源的合理開發(fā)利用上、從節(jié)約用水提高用水效率的要求上，我們都應(yīng)當(dāng)認(rèn)真做好多水源綜合利用這篇文章。2012年天津市水務(wù)局已起草了《天津市多水源綜合利用條例》，要求統(tǒng)籌考慮地表水、地下水與再生水、海水淡化水、雨水、自來(lái)水，鼓勵(lì)優(yōu)先使用再生水、海水淡化水、充分利用雨水，限制使用地下水，促進(jìn)水資源優(yōu)化配置和高效利用。

（1）再生水

根據(jù)我市可供水量預(yù)測(cè)分析，2010年和2020年再生水供水量分別達(dá)到6.85億m3和9.7億m3，占總供水量的17%和20%，再生水將成為我市未來(lái)城市、農(nóng)業(yè)和生態(tài)的穩(wěn)定、重要保證水源。充分利用好再生水資源，加快推進(jìn)落實(shí)污水處理資源化與再利用戰(zhàn)略是解決我市用水短缺的最有效、最可靠的開源途徑和希望所在。

（2）雨水

雨水集中在汛期，季節(jié)性、時(shí)空性很強(qiáng)，而且一般雨水水質(zhì)較好，已成為多水源開發(fā)利用的重要水源。國(guó)內(nèi)外已有很多成功的經(jīng)驗(yàn)。天津市雨水利用也有十幾年的歷史了，梅江國(guó)際會(huì)展中心的屋面設(shè)置了虹吸雨水收集系統(tǒng)，屋面雨水引到地下管道后匯集到會(huì)展中心旁的梅江湖，一年可收集的雨水3000多m3，屋面雨水回收率達(dá)100%。天津文化中心規(guī)劃用地面積90hm2，總建筑面積100萬(wàn)m2，湖水容量16萬(wàn)m3。通過(guò)雨水收集系統(tǒng)、調(diào)蓄系統(tǒng)，削減地表徑流峰值，全年可利用雨水10萬(wàn)m3。

（3）海水

海水淡化、海水直接利用也有很大的潛力。如北大港電廠日產(chǎn)7200噸淡水閃蒸海水淡化裝置，年產(chǎn)淡水0.02億m3。海水直接用于北大港電廠直流冷卻，年用水量14.00億m3；塘沽1萬(wàn)t/d海水凈水廠出水用于天津堿廠溶堿，年替代淡水0.04億m3。

（4）地下淺層苦咸水

目前，天津市含鹽量大于0.2%的鹽漬化土壤面積967km2，荒地230km2，灘涂287km2。天津市淡水資源嚴(yán)重短缺而地下咸水廣布，全市除薊縣全部及武清、寶坻、寧河北端的一小部分外，基本上為咸水所覆蓋，咸水總儲(chǔ)量409.6億m2，其中微咸水（2-5g/L）74.1億m2。“土壤鹽堿、淡水不足、咸水廣布”成為制約本市農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要障礙因素，同時(shí)也是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)重要潛在資源，為發(fā)展鹽土農(nóng)業(yè)提供了必要和可能。

3.2.2 推廣先進(jìn)節(jié)水技術(shù)意義重大

先進(jìn)的節(jié)水工藝和技術(shù)緊密聯(lián)系著每個(gè)用水戶、節(jié)水技術(shù)應(yīng)成為節(jié)水型社會(huì)建設(shè)的技術(shù)支撐。

（1）節(jié)水器具類

節(jié)水器具包括節(jié)水便器、洗衣機(jī)、節(jié)水淋浴器和節(jié)水龍頭等。與普通器具相比，節(jié)水便器可節(jié)水38%，節(jié)水淋浴器可節(jié)水33%，節(jié)水龍頭可節(jié)水10%。按節(jié)水型社會(huì)的建設(shè)目標(biāo)，“十一五”末，天津市節(jié)水器具普及率應(yīng)達(dá)到100%。

（2）節(jié)水設(shè)備、水處理技術(shù)

如中石化天津分公司是用水大戶，目前使用三種水源（寶坻水源地水、灤河水、海水淡化水）。2010年三種水源實(shí)際用水量分別為1900萬(wàn)m3，316萬(wàn)m3，237萬(wàn)m3，2010年水費(fèi)合計(jì)支出6678.7萬(wàn)元。天津石化以科技創(chuàng)新為支撐的節(jié)水減排管理，取得顯著成效。從2005年至2010年，節(jié)水減排項(xiàng)目投資達(dá)11021萬(wàn)元；共完成節(jié)水減排項(xiàng)目25個(gè)，涵蓋了高溫凝液回收及綜合利用、化學(xué)正洗水回收、雜用水回用、膜法中水裝置、高含鹽水分流治理、循環(huán)水高濃縮配套完善、鍋爐減排等7個(gè)方面，新鮮水消耗減少43%，廢水排放量減少55%，工業(yè)水重復(fù)利用率提高到98.11%，凝結(jié)水回收率達(dá)到78%，循環(huán)水系統(tǒng)濃縮倍數(shù)有3.0達(dá)到5.0。僅循環(huán)水系統(tǒng)濃縮倍數(shù)一項(xiàng)技術(shù)改造就可年節(jié)水400萬(wàn)m3，社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。一體化高溫凝液回收如圖所示。

4 結(jié)論與展望

天津節(jié)水工作近年來(lái)取得了十分顯著的成績(jī)，天津市2004年被國(guó)家住建部評(píng)定為全國(guó)節(jié)水型城市，2006年被水利部和全國(guó)節(jié)水辦評(píng)定為全國(guó)節(jié)水型社會(huì)試點(diǎn)。節(jié)水計(jì)劃管理；節(jié)水區(qū)縣、單位等培育創(chuàng)建工作；節(jié)水技術(shù)的推廣應(yīng)用都走在了全國(guó)前列，我市的節(jié)水科技館是目前國(guó)內(nèi)最大、功能最全的節(jié)水科技館，年接待參觀者達(dá)3萬(wàn)余人。天津的節(jié)水工作受水資源短缺的制約，工作越發(fā)顯得十分重要。節(jié)水工作在天津是個(gè)永恒的課題，節(jié)水工作將大有可為。

張晶晶（1982—），女，漢族，大學(xué)本科，工程師，從事節(jié)約用水管理工作。