從需水量探索茂名市中水回用的必要性

李 霞

需水量預測是用預測理論和方法，研究社會、經(jīng)濟和文化活動等的需水發(fā)展規(guī)律，并對其可能產(chǎn)生的效果和趨勢做出定性或定量的預見。需水量預測可分為農(nóng)業(yè)需水預測、工業(yè)需水預測、生活需水預測和總體需水預測4種類型。為了進一步探索茂名市市區(qū)生活污水回用于生活或工業(yè)用水的必要性，以下進行茂名市市區(qū)生活以及工業(yè)用水的需水量預測。

1 城區(qū)生活需水量預測

生活需水量包括城鎮(zhèn)生活需水量和農(nóng)村生活需水量。根據(jù)本課題的研究方向，本章只對茂名市城區(qū)城鎮(zhèn)生活需水量進行預測。城鎮(zhèn)生活需水量預測包括居民生活需水量預測和服務行業(yè)及公共設施需水量預測。

生活需水量的預測方法有用水定額分析法、趨勢分析法和分類分析權重法，但現(xiàn)在一般選用定額分析法。所謂的定額分析法是目前使用較普遍的方法，就是根據(jù)人口的數(shù)量和人均用水量(定額)來確定用水量的方法。本課題選用綜合用水定額法，通過城鎮(zhèn)生活用水綜合定額綜合分析確定。其基本公式為［1］:

其中，W生為某一水平年生活需水量;P為某一水平年的人口數(shù)量;K為某一水平年擬訂的城鎮(zhèn)生活需水綜合定額。

影響城市(鎮(zhèn))居民用水定額的主要因素有:經(jīng)濟社會發(fā)展水平、人均收入水平、水價水平、節(jié)水器具推廣普及情況等。并參照建設部門已制定的城市(鎮(zhèn))用水標準，參考國內外同類地區(qū)或城市生活用水定額，分別擬定各水平年城鎮(zhèn)居民生活用水凈定額;結合人口預測成果，進行生活需水量的預測。

2005年年末，茂名市城區(qū)非農(nóng)業(yè)人口33.93萬人，茂名市政府依據(jù)城區(qū)發(fā)展的總體目標以及國民經(jīng)濟和社會發(fā)展“十五”計劃，參考城區(qū)多年平均人口增長率，綜合考慮目前茂名市區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展速度、生活水平的提高等因素，規(guī)劃2010年城區(qū)非農(nóng)業(yè)人口50萬人，綜合用水指標500 L/(人·d);2020年市區(qū)非農(nóng)業(yè)人口為100萬人，選用綜合用水指標600 L/(人·d)［2］，由此可推算出，茂名市城區(qū)未來城市生活需水量，見表1。

表1 茂名市生活用水量預測

2 工業(yè)企業(yè)需水量預測

預測工業(yè)用水的方法很多，包括定額法、趨勢法、重復利用率提高法、分行業(yè)預測法和系統(tǒng)動力學法等。從分析資料表明，工業(yè)需水量逐年呈增長趨勢，所以本次預測采用趨勢法，計算公式如下:Vfi=V0(1+d)n。其中，Vfi為預測水平年i的工業(yè)需水量，104m3;V0為預測起始年的工業(yè)新水量，104m3;d為預測時段內工業(yè)新水增長率;n為自起始年份算起預測水平年的間隔年數(shù)，年。

茂名市近幾年的工業(yè)用水量及增長率可參見表2。

表2 茂名市工業(yè)用水情況

由表2可見，由于2004年茂名石化采用了先進的節(jié)水技術，用水量有所下降，其余一直保持上升的趨勢，年新水平均增長率為3%。實際上，一個地區(qū)或一個企業(yè)的年水增長率與工業(yè)結構、用水管理水平、企業(yè)產(chǎn)值變化、水的重復利用率等有很大關系。因此，在依據(jù)過去資料求得年平均增長率后，還應結合企業(yè)今后的發(fā)展變化情況，如工藝結構調整、重復利用率提高，工業(yè)產(chǎn)值等作綜合分析，確定提出一個比較合理的年新水增長率。

為推動茂名工業(yè)的跨越式發(fā)展，茂名市委八屆三次全會做出了“以重化工業(yè)為主，把包括石化、冶金、電力在內的重化產(chǎn)業(yè)列為優(yōu)先發(fā)展、重點發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)”的重大決策。2005年全市工業(yè)增加值269.49億元，同比增長16.4%，比2000年增長84.5%，年均增長13.1%。

根據(jù)茂名市區(qū)城市發(fā)展規(guī)劃，為了加快茂名市區(qū)工業(yè)發(fā)展步伐，壯大石化支柱產(chǎn)業(yè)，近期目標有:1)規(guī)劃近期完成茂名石化乙烯由原來30萬t/年改擴建為100萬t/年的工程，這項投資81億元的工程是中國石化推進南方基地建設的“十五”重點項目，也是廣東省發(fā)展支柱產(chǎn)業(yè)、加快率先實現(xiàn)現(xiàn)代化步伐的“十大工程”之一。2006年9月17日，該工程的“龍頭”——64萬t/年乙烯裂解裝置比計劃提前11 d全面建成投產(chǎn)。2)近期完成茂名市熱電廠新增6號機組，裝機容量增加30萬kW。遠期目標有:1)力爭中遠期實現(xiàn)茂名石化煉油廠的煉油能力由目前的1350萬t/年擴建到2000萬t/年;2)乙烯繼續(xù)擴建到200萬t/年。

根據(jù)這一狀況以及遠近期發(fā)展規(guī)劃原則，可見茂名市工業(yè)用水2005年～2010年需水平均遞增率為7%，預測后十年需水量平均增長率為9%，由此利用趨勢法推算出茂名市2010年工業(yè)需水量為23924.16萬 m3，2015年工業(yè)需水量為 36810.29萬 m3，2020年工業(yè)需水量為56637.19萬m3。

3 茂名市區(qū)總需水量預測結果

按上述計算預測的結果，茂名市區(qū)未來總需水量見表3。

表3 茂名市區(qū)生活和工業(yè)用水總量預測總表 萬m3

圖1 茂名市區(qū)生活和工業(yè)用水總量預測結果

由圖1可見，隨著城市的發(fā)展，茂名市區(qū)未來需水量將有較大幅度的提高。

4 城市用水供需平衡分析

目前，茂名市城市重大市政設施給水工程規(guī)劃，充分發(fā)揮現(xiàn)有水廠供水能力，供水設施建設適度超前，2010年茂名市城區(qū)水廠供水能力達到30萬m3/d，保證市內生活用水供水要求(見表1);另一方面，加強工業(yè)渠等供水能力。兩者結合，可供水能滿足近期用水供需平衡的要求。

從遠期發(fā)展來看，世界能源緊缺和中國經(jīng)濟進入重型化階段對能源的巨大需求，為茂名資源型城市帶來快速發(fā)展的機遇和挑戰(zhàn)，有利于茂名市突出重化產(chǎn)業(yè)和港口優(yōu)勢，未來生活和工業(yè)需水量較大(見表3)。茂名市城區(qū)作為以石油化工產(chǎn)業(yè)為龍頭的重要城市，一旦斷水或者缺水，將使工業(yè)生產(chǎn)遭受極大的損失。

因此，研究中水回用技術，開辟第二水源，力求提前建立一個高效、合理的節(jié)水型城市用水體系。

［1］ 史曉新，朱黨生，張建永.現(xiàn)代水資源保護規(guī)劃［M］.北京:化學工業(yè)出版社，2005:73-76.

［2］ 茂名市人民政府.茂名市遠期建設規(guī)劃(2005—2020)［S］.