內(nèi)蒙古高原內(nèi)陸河?xùn)|部流域非常規(guī)水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀評價工作的若干思考

丁志宏，韓 鵬，楊曉勇

（1.天津市中水科技咨詢有限責(zé)任公司，天津 300170；2.水利部海河水利委員會，天津 300170）

內(nèi)蒙古高原內(nèi)陸河?xùn)|部流域（以下簡稱內(nèi)陸河流域）位于東經(jīng)111°20′～120°13′、北緯40°44′～46°46′，北與蒙古國接壤，邊境線長1 096.9 km，東接松遼流域，南鄰海河流域，涉及內(nèi)蒙古自治區(qū)錫林郭勒盟、赤峰市、二連浩特市和河北省張家口市等四盟（市），總面積21.56萬km2，其中河北省面積1.17萬km2、占5.4%，內(nèi)蒙古自治區(qū)面積20.39萬km2、占94.6%。

2010年3月，水利部以《關(guān)于授予海河水利委員會內(nèi)蒙古高原內(nèi)陸河?xùn)|部流域取水許可管理權(quán)限的通知》授權(quán)海委對內(nèi)蒙古高原內(nèi)陸河?xùn)|部流域的相關(guān)取水實(shí)施取水許可管理，同時對該區(qū)域取水許可總量實(shí)行監(jiān)督管理。

非常規(guī)水資源是區(qū)別于一般意義上的地表水資源和地下水資源的其他類型可供利用的水資源。在內(nèi)陸河流域，非常規(guī)水資源主要為污水處理再生水、礦井疏干水和地下微咸水等。

1 資源調(diào)查與開發(fā)利用的必要性

內(nèi)陸河流域是一個地處干旱內(nèi)陸的封閉式集水盆地，地表水資源主要通過降水形成自產(chǎn)地表徑流而來，地表水資源量僅10.8 億m3，地下水資源量為34.2 億m3，地下水與地表水重復(fù)量4.8 億m3。水資源總量按行政區(qū)域分，河北省為4.6億m3，內(nèi)蒙古自治區(qū)為35.6億m3。流域畝均水資源量僅12.4 m3，屬于資源型缺水地區(qū)，局部地區(qū)地下水超采并出現(xiàn)地下水漏斗區(qū)。

內(nèi)陸河流域是我國北方重要的能源基地和生態(tài)屏障區(qū)，錫林郭勒盟是我國重要能源接續(xù)地和電源供應(yīng)基地，錫林郭勒草原擁有草甸草原、典型草原、半荒漠草原、沙地草原等完備的草原類型，旅游資源豐富、生態(tài)地位重要，張家口壩上地區(qū)是京津冀都市圈的重要反季節(jié)蔬菜供應(yīng)基地和風(fēng)沙源治理區(qū)域；而與此同時，內(nèi)陸河流域也是降水稀少、蒸發(fā)量大、水資源嚴(yán)重短缺的干旱、半干旱區(qū)域，水資源供需矛盾日益突出與生態(tài)環(huán)境保護(hù)任務(wù)艱巨等新舊水資源、水生態(tài)問題相互交織，其現(xiàn)狀情勢對水資源管理工作提出了重大挑戰(zhàn)。在常規(guī)水資源總量和畝均水資源量并不豐富、未來水資源供需矛盾不容忽視的現(xiàn)實(shí)背景下，加大再生水、疏干水和微咸水等非常規(guī)水資源的調(diào)查與開發(fā)利用力度，對于優(yōu)化流域內(nèi)的水資源配置、提高供水保障能力、保護(hù)和改善生態(tài)環(huán)境、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會生態(tài)協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要作用。

以再生水、疏干水和微咸水等為主要類型的非常規(guī)水資源是常規(guī)水資源的重要補(bǔ)充，經(jīng)處理后達(dá)到相應(yīng)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的非常規(guī)水資源可以用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、牧業(yè)、城市環(huán)境、河湖生態(tài)等各個方面，是未來流域水資源配置的重要組成部分。目前，內(nèi)陸河流域的非常規(guī)水資源開發(fā)利用工作整體尚處于初步階段，流域內(nèi)各地區(qū)之間的利用水平和效益相差較大，總體上仍處于較低水平。2012年，內(nèi)陸河流域非常規(guī)水資源利用量僅94.00萬m3，占總供水量的0.18%，其中再生水供水量70.00 萬m3、微咸水供水量24.00萬m3；同期，流域城鎮(zhèn)生活用水量為2 582.99 萬m3，按污水排放率80%、污水處理率80%、污水再生利用率80%計，僅城鎮(zhèn)生活污水再生水潛在可利用量就達(dá)1 322 萬m3，流域內(nèi)礦化度在2 g/L≤M＜3 g/L 的微咸水資源量約1.5 億m3。內(nèi)陸河流域礦產(chǎn)資源儲量豐富，褐煤總儲量居全國第一位，已探明儲量1 448億t，預(yù)計2015年煤炭生產(chǎn)能力達(dá)到2.23億t/a、2020年達(dá)到3.5 億t/a，噸煤疏干水量（富水系數(shù)）按0.25 m3/t 平均計，相應(yīng)的年疏干水量可達(dá)5 575 萬、8 750 萬m3，目前整體利用量不大?？傊?，無論是從國家政策要求看，還是與節(jié)水水平先進(jìn)的發(fā)達(dá)國家抑或國內(nèi)節(jié)水水平先進(jìn)的區(qū)域相比較，內(nèi)陸河流域的非常規(guī)水資源均存在巨大的開發(fā)利用潛力。

加強(qiáng)非常規(guī)水資源利用，可以減少社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展對常規(guī)水資源的需求壓力，既節(jié)約了寶貴的優(yōu)質(zhì)水資源，又為生態(tài)環(huán)境保護(hù)和修復(fù)創(chuàng)造了有利條件，是節(jié)水與減污并舉、建設(shè)生態(tài)文明的重要舉措。城鎮(zhèn)廢污水再生利用，既增加了可利用的水資源數(shù)量，又減少了由于污水未達(dá)標(biāo)排放而造成的水環(huán)境污染；流域內(nèi)煤炭開采等產(chǎn)生大量疏干水，如不經(jīng)過處理直接排放，既污染礦區(qū)水源，又破壞礦區(qū)生態(tài)環(huán)境，還浪費(fèi)寶貴的水資源，提高疏干水的利用效率和效益是緩解內(nèi)陸河流域水資源緊缺的有效途徑，也是保護(hù)生態(tài)環(huán)境的必然選擇；微咸水資源利用可以同含水層水質(zhì)改造結(jié)合起來，在保護(hù)環(huán)境和用水安全的前提下來開發(fā)利用微咸水資源，可以減少對淺層和深層優(yōu)質(zhì)地下水的開采量，抑制區(qū)域地下水漏斗的發(fā)展，緩解由此引起的地面沉降、地表開裂、地下水環(huán)境惡化等水文地質(zhì)災(zāi)害，維系良好的水生態(tài)環(huán)境。

綜上所述，準(zhǔn)確掌握內(nèi)陸河流域非常規(guī)水資源的賦存情況及其開發(fā)利用的現(xiàn)實(shí)狀況是從整體和宏觀的角度分析水資源對內(nèi)陸河流域經(jīng)濟(jì)、社會、生態(tài)協(xié)調(diào)發(fā)展的約束引導(dǎo)和支撐保障因素的一項重要工作，可以進(jìn)一步落實(shí)最嚴(yán)格水資源管理制度，扎實(shí)推進(jìn)水資源“三條紅線”管理，加強(qiáng)節(jié)水用水，提升水資源管理能力，健全流域水資源管理機(jī)制，逐步建立相關(guān)管理制度，加強(qiáng)對內(nèi)陸河流域的取水許可管理工作，對于實(shí)現(xiàn)流域水資源的合理開發(fā)、優(yōu)化配置、高效利用、有效保護(hù)具有重要指導(dǎo)意義，是貫徹落實(shí)“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”的新時期治水思路的必要和迫切的基礎(chǔ)性技術(shù)工作。

2 評價工作技術(shù)路線

非常規(guī)水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀評價工作可以按照“工作背景→資料收集→數(shù)據(jù)調(diào)查→資源評價→開發(fā)利用現(xiàn)狀→利用潛力→存在問題→對策措施”的邏輯思路，采用定性和定量相結(jié)合的方法來開展評價工作，具體技術(shù)路線如圖1所示。

圖1 評價工作實(shí)施的具體技術(shù)路線

3 資源調(diào)查與開發(fā)利用現(xiàn)狀評價工作內(nèi)容

3.1 再生水

再生水是內(nèi)陸河流域數(shù)量分布最為集中、利用條件最為便利的非常規(guī)水源。再生水的水量和水質(zhì)是與城鎮(zhèn)生活及工業(yè)用水量、廢污水排放量、污水收集率和處理率、污水處理工藝與技術(shù)、再生水用戶等因素直接相關(guān)的。

再生水以城鎮(zhèn)廢污水為原水，經(jīng)一定的凈化處理達(dá)標(biāo)后供給用戶，一般供應(yīng)的是預(yù)先確定的用水行業(yè)和用水戶，其開發(fā)利用工程是污水處理廠、再生水廠乃至用水戶自備水質(zhì)凈化處理設(shè)置；污水處理的技術(shù)與設(shè)施的選擇與入廠廢污水的污染程度、用水戶的用水水質(zhì)要求、處理費(fèi)用、經(jīng)濟(jì)效益、氣象條件等因素有密切關(guān)系；利用量一般是以與用水戶簽訂供水協(xié)議的方式來按需求進(jìn)行提供的；用水戶可以分為農(nóng)林牧漁業(yè)用水、城市雜用水、工業(yè)用水、環(huán)境用水、補(bǔ)充水源水5大類，其中農(nóng)林牧漁業(yè)用水的范圍包括農(nóng)田灌溉、造林育苗、畜牧養(yǎng)殖、水產(chǎn)養(yǎng)殖等，城市雜用水的范圍包括城市綠化、沖廁、道路清掃、車輛沖洗、建筑施工等，工業(yè)用水的范圍包括冷卻用水、洗滌用水、鍋爐用水、工藝用水、產(chǎn)品用水等，環(huán)境用水的范圍包括娛樂性景觀環(huán)境用水、觀賞性景觀環(huán)境用水、濕地環(huán)境用水，補(bǔ)充水源用水的范圍包括補(bǔ)充地表水、補(bǔ)充地下水等；再生水在用戶側(cè)的消耗途徑有蒸散和排放兩種形式，排水的水量和水質(zhì)與用水戶的用水過程、用水工藝、重復(fù)利用情況、水處理設(shè)施和技術(shù)、排入水體的水功能區(qū)劃要求等因素密切相關(guān)；使用再生水的用水戶在用水效率、用水效益和用水水平等方面的評價指標(biāo)有新水利用系數(shù)、重復(fù)利用率、蒸發(fā)損失率、單位面積用水量、單位產(chǎn)品用水量、人均用水量、節(jié)水費(fèi)用、運(yùn)行費(fèi)用、用水計量器具配備率以及用水管理制度建設(shè)等，用水水平的先進(jìn)與否要進(jìn)行國內(nèi)外范圍內(nèi)的行業(yè)或區(qū)域?qū)哟紊系谋容^和分析，進(jìn)行特定再生水用水行業(yè)和用水戶在用水效益方面的社會性、生態(tài)性等有益外部性的分析和評價；要開展廢污水收集率、處理率、回用率、交易價格等開發(fā)情況表征指標(biāo)的分析和評價工作。

3.2 疏干水

疏干水，也稱礦井水，來自于地下水系統(tǒng)，主要是指在礦產(chǎn)資源（尤其是煤炭資源）開采過程中從巖層中涌出而流入礦井或礦坑的地表或地下水量。大部分疏干水在不同程度上存在雜質(zhì)和污染物質(zhì)，需要經(jīng)過凈化處理后才能被生產(chǎn)和生活利用。內(nèi)陸河流域煤炭資源儲量豐富，已探明儲量1 448億t，煤質(zhì)大部分為中灰、低硫、低磷的褐煤，埋藏淺、煤層厚、易開發(fā)且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，開采條件好，適合于綜合技術(shù)的應(yīng)用和集約化生產(chǎn)。錫林郭勒盟作為東北、華北地區(qū)重要資源接續(xù)地和能源后備區(qū)，目前已被國家整體納入西部大開發(fā)和東北地區(qū)振興規(guī)劃地區(qū)、全國規(guī)劃的六大煤電基地和七大現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)區(qū)蒙東基地、《東北地區(qū)振興規(guī)劃》中建設(shè)的大型煤電基地。因此，內(nèi)陸河流域的疏干水主要為煤炭開采疏干水。疏干水量除了與煤炭開采量有關(guān)以外，主要受氣象和水文地質(zhì)條件控制，而疏干水水質(zhì)由其所含污染物種類和濃度決定，根據(jù)pH值、懸浮物濃度、礦化度等指標(biāo)，具體可以分為一般疏干水、酸性疏干水和高礦化度疏干水等若干類型。疏干水水源工程的特點(diǎn)是多點(diǎn)分散但單點(diǎn)規(guī)模不大，水質(zhì)一般不滿足工業(yè)生產(chǎn)、生活或者水生態(tài)保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，需經(jīng)過處理后才能使用，且欲保證供水保證率，調(diào)度運(yùn)用必須嚴(yán)格、正規(guī)，充分考慮供水風(fēng)險。

疏干水開發(fā)利用工程主要包括集水系統(tǒng)、調(diào)蓄設(shè)施和凈化處理設(shè)施，其開發(fā)利用的主要用水方向是滿足煤炭企業(yè)生產(chǎn)和生活用水量需求、補(bǔ)充常規(guī)水資源的不足，利用途徑主要有生產(chǎn)用水、工業(yè)用水、礦區(qū)生活用水、消防用水、綠化用水以及排放到河流、湖泊等水體，利用工程和設(shè)施與疏干水的水量和水質(zhì)密切相關(guān)，一般原則是就地使用、就近使用、優(yōu)水優(yōu)用、分質(zhì)供水，處理方式一般為沉淀、過濾、消毒，要考慮的因素主要是供水安全和經(jīng)濟(jì)因素；疏干水的利用量與排放量具有較大的不穩(wěn)定性，開發(fā)利用工程需要具有調(diào)蓄功能以應(yīng)對可能的水量和水質(zhì)波動變化；疏干水在用戶側(cè)的消耗途徑有蒸散和排放兩種形式，排水的水量和水質(zhì)與用水戶的用水過程、用水工藝、重復(fù)利用情況、水處理設(shè)施和技術(shù)、排入水體的水功能區(qū)劃要求等因素密切相關(guān)；使用疏干水的用水戶在用水效率、用水效益和用水水平等方面的評價指標(biāo)有新水利用系數(shù)、重復(fù)利用率、蒸發(fā)損失率、單位面積用水量、單位產(chǎn)品用水量、人均用水量、節(jié)水費(fèi)用、運(yùn)行費(fèi)用、用水計量器具配備率以及用水管理制度建設(shè)等，用水水平的先進(jìn)與否要進(jìn)行國內(nèi)外范圍內(nèi)的行業(yè)或區(qū)域?qū)哟紊系谋容^和分析；與再生水相比，疏干水的水量和水質(zhì)波動對用水戶用水安全的影響要予以著重分析和評價。

3.3 微咸水

微咸水是地下微咸水的簡稱。按照礦化度劃分，在水資源評價工作中，一般將地下水礦化度M≤2 g/L的地下水稱為淡水，礦化度2 g/L＜M≤3 g/L的地下水稱為微咸水，礦化度M＞3 g/L的地下水稱為咸水。有時，也將礦化度3 g/L＜M≤5 g/L的地下水稱為半咸水，礦化度M＞5 g/L 的地下水稱為咸水。內(nèi)陸河流域地下水微咸水和咸水資源的分布主要受地質(zhì)構(gòu)造、地層巖性、古氣候、水文地質(zhì)條件等因素的影響而形成，其分布有明顯的空間特征。微咸水的利用形式多為與淡水混合或者經(jīng)過淡化處理后用于工業(yè)生產(chǎn)或農(nóng)牧業(yè)灌溉。在開發(fā)利用工作中，應(yīng)綜合分析微咸水利用的利弊，進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測，做好土壤含鹽量和水質(zhì)分析，為微咸水的綜合開發(fā)利用和生態(tài)安全評價提供科學(xué)依據(jù)。微咸水資源評價，除對其總量進(jìn)行評價外，更重要的是對可開發(fā)利用的微咸水資源潛力進(jìn)行合理評價，估算出微咸水資源量，確定合理的開發(fā)量，同時也要重視對微咸水利用的綜合效益評價。

微咸水的開發(fā)利用工程主要是地下水源井；水處理技術(shù)與設(shè)施的選擇主要是考慮微咸水水質(zhì)狀況以及用水對象的水質(zhì)要求，生產(chǎn)中需要根據(jù)微咸水的礦化度高低來決定開發(fā)利用方式，如采用咸淡水混澆灌溉農(nóng)田應(yīng)注意水土資源的匹配問題；在內(nèi)陸河流域，選種耐鹽性強(qiáng)的牧草品種，實(shí)行草田輪歇或輪作是微咸水利用的較好方式；微咸水淡化后用于工業(yè)、市政、生活等途徑，淡化費(fèi)用是影響微咸水利用的重要因素；用水效率、用水效益和用水水平的評價與再生水和疏干水類似。與再生水和疏干水相比，微咸水的分布量大面廣，利用工程和水量也相對分散。

非常規(guī)水資源現(xiàn)狀調(diào)查工作是在資源的供應(yīng)端對可資利用的非常規(guī)水的數(shù)量和質(zhì)量的時空分布狀況進(jìn)行摸底，宜采用資料收集法與典型調(diào)查法相結(jié)合的工作方法，在全面掌握流域水資源狀況的基礎(chǔ)上，選擇典型的再生水、疏干水和微咸水水源進(jìn)行實(shí)地調(diào)查與核實(shí)，對開發(fā)利用工程、水處理技術(shù)與設(shè)施、利用量、用水戶、排放情況、用水水平、用水效率和用水效益等方面開展點(diǎn)面結(jié)合的系統(tǒng)調(diào)查。非常規(guī)水資源開發(fā)利用評價工作要建立包括經(jīng)濟(jì)、社會、生態(tài)等表征指標(biāo)在內(nèi)的評價指標(biāo)體系，運(yùn)用綜合評價方法，進(jìn)行系統(tǒng)和全面的評價。

4 開發(fā)利用工作促進(jìn)對策

促進(jìn)非常規(guī)水資源的開發(fā)利用工作是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及政治、經(jīng)濟(jì)和社會等各方面的影響因素，其對策措施建議如下：

4.1 編制專門的非常規(guī)水資源開發(fā)利用規(guī)劃

建議在加強(qiáng)非常規(guī)水資源調(diào)查與開發(fā)利用現(xiàn)狀分析評價工作的基礎(chǔ)上，結(jié)合流域社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢與預(yù)期需求，編制專門的內(nèi)陸河流域非常規(guī)水資源開發(fā)利用規(guī)劃，為流域非常規(guī)水資源的開發(fā)利用工作提供進(jìn)一步的戰(zhàn)略性和前瞻性工作指導(dǎo)，尤其是要促進(jìn)“污水處理，達(dá)標(biāo)排放”轉(zhuǎn)變到“污水的再生與循環(huán)利用”。

4.2 出臺相關(guān)管理和經(jīng)濟(jì)政策

按照水利事業(yè)改革發(fā)展方向，結(jié)合國務(wù)院日前印發(fā)的《水污染防治行動計劃》的實(shí)施，積極推進(jìn)BOT、TOT 和融資租賃等PPP 投融資模式在內(nèi)陸河非常規(guī)水資源開發(fā)利用工程建設(shè)和運(yùn)營中的應(yīng)用，進(jìn)一步增強(qiáng)再生水、疏干水和微咸水等非常規(guī)水資源開發(fā)利用方面的規(guī)章制度、政策措施、管理體制與機(jī)制、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等的研究工作，規(guī)范非常規(guī)水資源開發(fā)利用工程的建設(shè)管理工作，貫徹落實(shí)最嚴(yán)格水資源管理制度考核機(jī)制與辦法。

4.3 推進(jìn)水價改革與水權(quán)、水市場建設(shè)

積極、穩(wěn)妥、有序地推進(jìn)水價綜合改革、水權(quán)制度建設(shè)和水市場建設(shè)等工作，改革現(xiàn)行的供水、污水處理和再生水價格形成機(jī)制，形成和維持不同水源、不同質(zhì)量水資源的合理價格差距，推進(jìn)水權(quán)交易，政府主要應(yīng)充當(dāng)監(jiān)督者與管理者，創(chuàng)造非常規(guī)水資源服務(wù)的規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益和競爭性環(huán)境條件。

4.4 加強(qiáng)社會宣傳與公眾教育

充分利用電視、廣播、報紙和網(wǎng)絡(luò)等各種宣傳媒體和途徑，開展社會宣傳和公眾教育，注重示范工程建設(shè)，邀請公眾參觀與考察污水再生和利用設(shè)施，使人民群眾明晰水資源緊缺狀況和使用再生水、疏干水和微咸水等非常規(guī)水資源的重要性，使其相信非常規(guī)水尤其是再生水的水質(zhì)可靠性，構(gòu)建非常規(guī)水資源開發(fā)利用的良好社會氛圍和社會心理。

5 結(jié)語

內(nèi)陸河流域非常規(guī)水資源的開發(fā)利用工作是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及政策導(dǎo)向、目標(biāo)定位、使用途徑、使用對象、水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、工藝技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效益、費(fèi)用標(biāo)準(zhǔn)、社會心理、安全保障以及公眾宣傳等多個方面。非常規(guī)水資源的開發(fā)利用符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)的3R原則，即減量化（Reducing）、再使用（Reusing）、再循環(huán)（Recyc1ing），可以增加有效供水量、緩解用水需求增長、降低用水使用成本、削減污染物質(zhì)排放、緩解流域缺水狀況，按照“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”的新時期治水思路，采取政治、經(jīng)濟(jì)和社會等各種措施，加強(qiáng)非常規(guī)水資源的調(diào)查與開發(fā)利用工作可以有效促進(jìn)內(nèi)陸河流域經(jīng)濟(jì)社會生態(tài)協(xié)調(diào)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)以水資源的可持續(xù)利用支撐流域經(jīng)濟(jì)社會生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。