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資源水利論文

時(shí)間:2022-09-03 20:01:59

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資源水利論文

第1篇

論文摘要:對水資源行政管理問題進(jìn)行了詳細(xì)分析,同時(shí)對水資源行政管理改革的目標(biāo)、利益結(jié)構(gòu)、動力和阻力進(jìn)行了分析,以此深化對水資源行政管理改革及其進(jìn)程的認(rèn)識。

水資源問題用系統(tǒng)的觀點(diǎn)來看,可以分為工程體系問題和行政管理體系問題。水資源的工程體系問題包括水源、水調(diào)度、水土保持、水污染治理、防洪排澇等工程的規(guī)模是否適度、布局是否合理、利用效率是否高效等;水資源的行政管理體系問題包括行政管理體制是否適應(yīng)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要、管理職能的確定是否符合科學(xué)合理和適應(yīng)性的要求、管理手段是否先進(jìn)有效、管理效果是否達(dá)到預(yù)期目標(biāo)等。本文將著重對水資源行政管理問題進(jìn)行討論。

1問題的分析

1.1管理觀念問題首先對管理落后的認(rèn)識不足。嚴(yán)格來講,我國目前仍然處于從計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制向市場經(jīng)濟(jì)體制的轉(zhuǎn)型時(shí)期,尤其在水資源管理方面。其次對人與自然的辨證關(guān)系認(rèn)識不足。我們一直把人放在自然的對立面,對自然無休止地索取,人也就必然受到自然的懲罰。如為解決糧食問題,不加控制地超采地下水而出現(xiàn)地下漏斗;為防洪排澇,一味加高堤防。

1.2行政體制問題由于水資源的開發(fā)、利用和保護(hù),縱向涉及中央和地方的權(quán)益,橫向涉及水利、農(nóng)業(yè)、建設(shè)和環(huán)保等部門的權(quán)益,重復(fù)管理現(xiàn)象嚴(yán)重,責(zé)任不明,“政出多門”,不但增加了政府的管理成本,減弱了財(cái)政資金的使用效果,而且不利于水資源的統(tǒng)一管理、統(tǒng)籌兼顧、優(yōu)化配置、節(jié)約保護(hù)和高效利用,違背了水的自然規(guī)律,尤其在流域管理和城市水務(wù)管理問題上矛盾更為突出。

1.3管理職能問題管理上仍然存在嚴(yán)重的“越位”和“缺位”現(xiàn)象?!霸轿弧敝饕冈撚墒袌鰜斫鉀Q的問題仍由政府來承擔(dān)。如水資源合理配置問題,其中最典型的是我國北方缺水地區(qū)水資源分配問題?!叭蔽弧敝饕负暧^調(diào)控不到位。如政策、法規(guī)的透明度、統(tǒng)一性和預(yù)見性較差;水資源監(jiān)測、評價(jià)水平偏低;政策引導(dǎo)、信息服務(wù)跟不上等。

2改革的分析

2.1改革目標(biāo)的分析水資源行政管理改革必須以適應(yīng)社會主義市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展為基本原則,以建立水市場為中心,把行政管理體制及其運(yùn)行機(jī)制的改革作為重點(diǎn),以實(shí)現(xiàn)水資源的合理配置,提高水的利用效率,最終實(shí)現(xiàn)以水資源的可持續(xù)利用支持我國社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

主要包括:①加快水法、節(jié)水法等水法規(guī)體系的建設(shè);②在明確水權(quán)的基礎(chǔ)上,建立流域水資源統(tǒng)一管理機(jī)構(gòu);結(jié)合城市供水及水處理市場的對外開放形勢,積極推行城市水務(wù)一體化管理;③以水價(jià)政策改革為契機(jī),建立和完善水市場規(guī)制體系;④啟動水利資產(chǎn)管理運(yùn)行機(jī)制,提高水利建設(shè)融資和水利國有資產(chǎn)增值保值能力。

2.2改革動力與阻力的分析

2.2.1改革的動力。改革的動力一方面是利益的驅(qū)動,另一方面是現(xiàn)實(shí)的需要。

①客觀形式的需要。所謂客觀形勢主要是指:我國水資源所面臨的危機(jī)已經(jīng)嚴(yán)重制約社會經(jīng)濟(jì)的正常發(fā)展,水利部門的改革顯然已經(jīng)到了“不改不行”的地步,需要進(jìn)一步開放水務(wù)市場等。

②履行職責(zé)的需要。供水價(jià)格偏低,造成水資源浪費(fèi)嚴(yán)重;眾多供水企業(yè)以及相關(guān)水管單位經(jīng)營失敗、普遍虧損等等。問題的解決取決于水資源行政管理改革的深度和進(jìn)程,因此,履行職責(zé)的需要也是改革的推動力之一。

2.2.2改革的阻力。水資源行政管理改革的阻力,一方面來自既得利益者,另一方面來自傳統(tǒng)觀念的束縛和習(xí)慣勢力的制約。

只注重了水資源的開發(fā)利用,而忽視了水資源的合理配置、水資源的節(jié)約和保護(hù)。由于人們對水資源危機(jī)的認(rèn)識不足,同時(shí)又由于改革的道路是艱難而曲折的,需要社會以及個(gè)人付出一定代價(jià),因此,舊觀念的束縛對改革是一種無形障礙。同時(shí),習(xí)慣勢力的影響也對改革形成阻礙。在計(jì)劃經(jīng)濟(jì)條件下,人們通常認(rèn)為水利是福利事業(yè),理應(yīng)由國家投資和無償用水和排污。在這樣一種思維定式下,要想確立新的水資源觀念、水市場觀念,其難度是顯而易見的。

3改革的構(gòu)想

3.1行政體制改革水資源行政管理體制改革的總體思路是:以加強(qiáng)流域水資源統(tǒng)一和城市水務(wù)一體化管理為突破口,構(gòu)建現(xiàn)代水資源行政管理體制,以保證政府職能系統(tǒng)效益最佳,保證中央、地方以及社會組織對科學(xué)合理開發(fā)利用和保護(hù)水資源的積極性的發(fā)揮。

3.1.1流域水資源實(shí)行統(tǒng)一管理。設(shè)立流域管理委員會,其成員由中央政府代表、地方政府代表、用水戶代表、專家代表;委員會主席由選舉產(chǎn)生;流域委員會依法擁有對流域水資源的分配權(quán),依法對流域水資源進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一管理,實(shí)現(xiàn)流域水資源的優(yōu)化配置。

3.1.2城市水務(wù)實(shí)行一體化管理。對供水企業(yè)、水處理企業(yè)實(shí)行出租或轉(zhuǎn)讓;對經(jīng)營性水務(wù)工程實(shí)行資產(chǎn)管理;將用水許可與排污許可有機(jī)結(jié)合起來,推進(jìn)城市節(jié)水。

3.2建立水市場

3.2.1水權(quán)管理改革。水權(quán)管理的核心是產(chǎn)權(quán)的明晰和確定。將水資源的所有權(quán)和使用權(quán)分離開,是促進(jìn)水資源優(yōu)化配置的前提,是建立水市場的基礎(chǔ)。

建議通過法律的形式,首先確定以占有優(yōu)先權(quán)原則為主、河岸優(yōu)先權(quán)及慣例水權(quán)原則為輔的優(yōu)先權(quán)原則,再結(jié)合水資源現(xiàn)狀,因地制宜,制定相關(guān)法律法規(guī)及實(shí)施細(xì)則。第二,設(shè)定總量控制、保障生活用水和環(huán)境用水,旱情調(diào)度預(yù)案、水污染防治的事權(quán)劃分等限制條件。第三,實(shí)行以水資源規(guī)劃為先導(dǎo),有計(jì)劃、分類分批地進(jìn)行水資源使用權(quán)登記并公告社會。第四,建立水資源使用權(quán)招投標(biāo)、使用權(quán)拍賣等管理機(jī)制。通過以上努力,逐步建立起適應(yīng)我國社會主義市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展的水權(quán)制度。

3.2.2水價(jià)政策改革。改革現(xiàn)行的水價(jià)制定方法,按提高公眾參與程度,即由政府代表、用水戶代表、供水企業(yè)以及有資質(zhì)的獨(dú)立審計(jì)事務(wù)所共同協(xié)商確定水價(jià);水價(jià)應(yīng)計(jì)入資源水價(jià)、工程成本、利潤;資源水價(jià)應(yīng)在政府統(tǒng)一評估基礎(chǔ)上允許在合理的范圍內(nèi)浮動;利潤不再以工程成本及運(yùn)行成本加成的方式計(jì)算,而是以國家的社會平均利潤率和資本金來計(jì)算;水價(jià)的確定要兼顧公眾承受能力和政府的財(cái)政能力。

3.3改革管理模式

3.3.1資產(chǎn)管理。要盡快調(diào)整政府及水利部門在水利工程建設(shè)及管理中的定位。水務(wù)企業(yè)完成企業(yè)自我發(fā)展的公司制經(jīng)營實(shí)體,經(jīng)營性、科研性、開發(fā)性的事業(yè)單位要逐步轉(zhuǎn)制為企業(yè)。依據(jù)不同的情況和條件,對原有的水利工程要逐步實(shí)行企業(yè)化管理。

3.3.2節(jié)約用水。在國家宏觀調(diào)控與市場機(jī)制下,水價(jià)是調(diào)節(jié)供需方矛盾最敏感的經(jīng)濟(jì)杠桿。國外研究表明,水價(jià)提高10%,將使家庭用水減少3%~7%,同時(shí)如果水費(fèi)沒有占到市民收入的1%以上,人們就不會注意節(jié)水問題。

因此,政府應(yīng)在建立和完善相關(guān)法律法規(guī)、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、制定相關(guān)用水標(biāo)準(zhǔn)及定額、推進(jìn)節(jié)水技術(shù)發(fā)展的同時(shí),以改革水價(jià)政策、提高全社會節(jié)水意識為重點(diǎn),運(yùn)用信息技術(shù)等現(xiàn)代管理手段,在建立節(jié)水型社會過程中充分發(fā)揮政府的宏觀調(diào)控作用。

第2篇

1.1管理觀念問題首先對管理落后的認(rèn)識不足。嚴(yán)格來講,我國目前仍然處于從計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制向市場經(jīng)濟(jì)體制的轉(zhuǎn)型時(shí)期,尤其在水資源管理方面。其次對人與自然的辨證關(guān)系認(rèn)識不足。我們一直把人放在自然的對立面,對自然無休止地索取,人也就必然受到自然的懲罰。如為解決糧食問題,不加控制地超采地下水而出現(xiàn)地下漏斗;為防洪排澇,一味加高堤防。

1.2行政體制問題由于水資源的開發(fā)、利用和保護(hù),縱向涉及中央和地方的權(quán)益,橫向涉及水利、農(nóng)業(yè)、建設(shè)和環(huán)保等部門的權(quán)益,重復(fù)管理現(xiàn)象嚴(yán)重,責(zé)任不明,“政出多門”,不但增加了政府的管理成本,減弱了財(cái)政資金的使用效果,而且不利于水資源的統(tǒng)一管理、統(tǒng)籌兼顧、優(yōu)化配置、節(jié)約保護(hù)和高效利用,違背了水的自然規(guī)律,尤其在流域管理和城市水務(wù)管理問題上矛盾更為突出。

1.3管理職能問題管理上仍然存在嚴(yán)重的“越位”和“缺位”現(xiàn)象?!霸轿弧敝饕冈撚墒袌鰜斫鉀Q的問題仍由政府來承擔(dān)。如水資源合理配置問題,其中最典型的是我國北方缺水地區(qū)水資源分配問題?!叭蔽弧敝饕负暧^調(diào)控不到位。如政策、法規(guī)的透明度、統(tǒng)一性和預(yù)見性較差;水資源監(jiān)測、評價(jià)水平偏低;政策引導(dǎo)、信息服務(wù)跟不上等。

2改革的分析

2.1改革目標(biāo)的分析水資源行政管理改革必須以適應(yīng)社會主義市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展為基本原則,以建立水市場為中心,把行政管理體制及其運(yùn)行機(jī)制的改革作為重點(diǎn),以實(shí)現(xiàn)水資源的合理配置,提高水的利用效率,最終實(shí)現(xiàn)以水資源的可持續(xù)利用支持我國社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

主要包括:①加快水法、節(jié)水法等水法規(guī)體系的建設(shè);②在明確水權(quán)的基礎(chǔ)上,建立流域水資源統(tǒng)一管理機(jī)構(gòu);結(jié)合城市供水及水處理市場的對外開放形勢,積極推行城市水務(wù)一體化管理;③以水價(jià)政策改革為契機(jī),建立和完善水市場規(guī)制體系;④啟動水利資產(chǎn)管理運(yùn)行機(jī)制,提高水利建設(shè)融資和水利國有資產(chǎn)增值保值能力。

2.2改革動力與阻力的分析

2.2.1改革的動力。改革的動力一方面是利益的驅(qū)動,另一方面是現(xiàn)實(shí)的需要。

①客觀形式的需要。所謂客觀形勢主要是指:我國水資源所面臨的危機(jī)已經(jīng)嚴(yán)重制約社會經(jīng)濟(jì)的正常發(fā)展,水利部門的改革顯然已經(jīng)到了“不改不行”的地步,需要進(jìn)一步開放水務(wù)市場等。

②履行職責(zé)的需要。供水價(jià)格偏低,造成水資源浪費(fèi)嚴(yán)重;眾多供水企業(yè)以及相關(guān)水管單位經(jīng)營失敗、普遍虧損等等。問題的解決取決于水資源行政管理改革的深度和進(jìn)程,因此,履行職責(zé)的需要也是改革的推動力之一。

2.2.2改革的阻力。水資源行政管理改革的阻力,一方面來自既得利益者,另一方面來自傳統(tǒng)觀念的束縛和習(xí)慣勢力的制約。

只注重了水資源的開發(fā)利用,而忽視了水資源的合理配置、水資源的節(jié)約和保護(hù)。由于人們對水資源危機(jī)的認(rèn)識不足,同時(shí)又由于改革的道路是艱難而曲折的,需要社會以及個(gè)人付出一定代價(jià),因此,舊觀念的束縛對改革是一種無形障礙。同時(shí),習(xí)慣勢力的影響也對改革形成阻礙。在計(jì)劃經(jīng)濟(jì)條件下,人們通常認(rèn)為水利是福利事業(yè),理應(yīng)由國家投資和無償用水和排污。在這樣一種思維定式下,要想確立新的水資源觀念、水市場觀念,其難度是顯而易見的。

3改革的構(gòu)想

3.1行政體制改革水資源行政管理體制改革的總體思路是:以加強(qiáng)流域水資源統(tǒng)一和城市水務(wù)一體化管理為突破口,構(gòu)建現(xiàn)代水資源行政管理體制,以保證政府職能系統(tǒng)效益最佳,保證中央、地方以及社會組織對科學(xué)合理開發(fā)利用和保護(hù)水資源的積極性的發(fā)揮。

3.1.1流域水資源實(shí)行統(tǒng)一管理。設(shè)立流域管理委員會,其成員由中央政府代表、地方政府代表、用水戶代表、專家代表;委員會主席由選舉產(chǎn)生;流域委員會依法擁有對流域水資源的分配權(quán),依法對流域水資源進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一管理,實(shí)現(xiàn)流域水資源的優(yōu)化配置。

3.1.2城市水務(wù)實(shí)行一體化管理。對供水企業(yè)、水處理企業(yè)實(shí)行出租或轉(zhuǎn)讓;對經(jīng)營性水務(wù)工程實(shí)行資產(chǎn)管理;將用水許可與排污許可有機(jī)結(jié)合起來,推進(jìn)城市節(jié)水。

3.2建立水市場

3.2.1水權(quán)管理改革。水權(quán)管理的核心是產(chǎn)權(quán)的明晰和確定。將水資源的所有權(quán)和使用權(quán)分離開,是促進(jìn)水資源優(yōu)化配置的前提,是建立水市場的基礎(chǔ)。

建議通過法律的形式,首先確定以占有優(yōu)先權(quán)原則為主、河岸優(yōu)先權(quán)及慣例水權(quán)原則為輔的優(yōu)先權(quán)原則,再結(jié)合水資源現(xiàn)狀,因地制宜,制定相關(guān)法律法規(guī)及實(shí)施細(xì)則。第二,設(shè)定總量控制、保障生活用水和環(huán)境用水,旱情調(diào)度預(yù)案、水污染防治的事權(quán)劃分等限制條件。第三,實(shí)行以水資源規(guī)劃為先導(dǎo),有計(jì)劃、分類分批地進(jìn)行水資源使用權(quán)登記并公告社會。第四,建立水資源使用權(quán)招投標(biāo)、使用權(quán)拍賣等管理機(jī)制。通過以上努力,逐步建立起適應(yīng)我國社會主義市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展的水權(quán)制度。

3.2.2水價(jià)政策改革。改革現(xiàn)行的水價(jià)制定方法,按提高公眾參與程度,即由政府代表、用水戶代表、供水企業(yè)以及有資質(zhì)的獨(dú)立審計(jì)事務(wù)所共同協(xié)商確定水價(jià);水價(jià)應(yīng)計(jì)入資源水價(jià)、工程成本、利潤;資源水價(jià)應(yīng)在政府統(tǒng)一評估基礎(chǔ)上允許在合理的范圍內(nèi)浮動;利潤不再以工程成本及運(yùn)行成本加成的方式計(jì)算,而是以國家的社會平均利潤率和資本金來計(jì)算;水價(jià)的確定要兼顧公眾承受能力和政府的財(cái)政能力。

3.3改革管理模式

3.3.1資產(chǎn)管理。要盡快調(diào)整政府及水利部門在水利工程建設(shè)及管理中的定位。水務(wù)企業(yè)完成企業(yè)自我發(fā)展的公司制經(jīng)營實(shí)體,經(jīng)營性、科研性、開發(fā)性的事業(yè)單位要逐步轉(zhuǎn)制為企業(yè)。依據(jù)不同的情況和條件,對原有的水利工程要逐步實(shí)行企業(yè)化管理。

3.3.2節(jié)約用水。在國家宏觀調(diào)控與市場機(jī)制下,水價(jià)是調(diào)節(jié)供需方矛盾最敏感的經(jīng)濟(jì)杠桿。國外研究表明,水價(jià)提高10%,將使家庭用水減少3%~7%,同時(shí)如果水費(fèi)沒有占到市民收入的1%以上,人們就不會注意節(jié)水問題。

因此,政府應(yīng)在建立和完善相關(guān)法律法規(guī)、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、制定相關(guān)用水標(biāo)準(zhǔn)及定額、推進(jìn)節(jié)水技術(shù)發(fā)展的同時(shí),以改革水價(jià)政策、提高全社會節(jié)水意識為重點(diǎn),運(yùn)用信息技術(shù)等現(xiàn)代管理手段,在建立節(jié)水型社會過程中充分發(fā)揮政府的宏觀調(diào)控作用。

4結(jié)論

第3篇

水——生命之源。

水——城市發(fā)展的血液,維系著城市人民和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的命脈。阜新是一個(gè)資源性缺水城市,是全國

40個(gè)嚴(yán)重缺水城市之一。多年來,缺水一直困擾著阜新人民生活水平的提高和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

當(dāng)前,阜新正處在經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的重要時(shí)期,能否順利解決水問題將決定轉(zhuǎn)型的成敗。就此問題,本文對阜新水資源形勢做了詳細(xì)的分析,并提出了可持續(xù)的利用戰(zhàn)略,希望能為阜新經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型起到推波助瀾的作用。

1阜新市水資源形勢

1.1阜新市水資源自然特點(diǎn)

1.1.1水資源總量少,人均、畝均特別低

阜新市水資源總量為9.72×108m3,人均占有量507m3,為全省人均量(878m3)的58%,不到全國人均量(2160m3)的1/4,更不足世界人均量的1/14。由于阜新面積相對較大,故畝均占有量更是大大低于各級水平。

1.1.2地區(qū)分布不均

阜新市水資源在區(qū)域上分布不均,區(qū)域資源性缺水表現(xiàn)相當(dāng)嚴(yán)重。細(xì)河流域人口和工礦企業(yè)比較集中,2000年流域總?cè)丝?05.98萬人,人均占有水資源僅188m3,為全省人均量(878m3)的21%。而降雨量空間分布不均,由南向北遞減。地表水資源主要分布在大凌河(支流細(xì)河)、柳河和繞陽河流域,呈西北部多、東南部少的趨勢。地下水資源70%以上分布在人口稀少的彰武縣境內(nèi)。

1.1.3水量年內(nèi)及年際變化大,災(zāi)害頻繁

阜新地區(qū)河川徑流主要由大氣降雨補(bǔ)給。由于該地區(qū)屬溫帶半干旱大陸性季風(fēng)區(qū),降雨少且集中。年內(nèi)分配不均,6~9月占全國總徑流的78%以上(見圖1);年際豐、枯徑流量相差7~47倍,少水年連續(xù)出現(xiàn)。自1999年開始至今,該區(qū)已連續(xù)四年干旱。由于降水補(bǔ)給河川徑流和地下水量的減少,2002年全市水資源量僅為多年平均量的37%。這期間,政府不得不多次花巨資進(jìn)行人工降雨以及采取其它一些措施。據(jù)市水資源辦1994年統(tǒng)計(jì),全市日最多缺水4.3×104m3,每天因缺水而影響工業(yè)產(chǎn)值約340萬元。缺水已經(jīng)嚴(yán)重制約到城市的發(fā)展。

圖1降水量年內(nèi)分布圖

1.2阜新市水資源開發(fā)利用的主要問題

阜新市水資源時(shí)空分布極不平衡,可供水量有限,而且耕地、人口、城鎮(zhèn)和工業(yè)相對較集中,用水增長快,因此在水資源開發(fā)利用方面存在諸多問題:

1.2.1開發(fā)利用不平衡

阜新市水資源貧乏,主要以開發(fā)利用地下水為主。如1994年城市用水中,開發(fā)利用地下水達(dá)8447×104m3;地表水引用1332×104m3,僅占其資源量的4%。究其原因,主要是各河流都缺乏興建大型蓄水工程的條件,天然狀況下年內(nèi)、年際徑流量豐、枯不均,加之細(xì)河流經(jīng)市區(qū)段污染嚴(yán)重,特別在枯水期成了排污水河道,很難再利用。另外,由于境內(nèi)丘陵起伏、平原較少,300多條季節(jié)性小河流,豐枯流量相差大,枯水期基本斷流且時(shí)空分布極不均勻,因此區(qū)間地表水利用率很低。

此外,地下水資源開發(fā)利用不平衡。彰武縣地下水資源從總量看相當(dāng)豐富,為4.7×108m3,占全區(qū)總量的70%以上,但由于含水層巖性為粉細(xì)砂,單井出水量小,難以成為集中供水水源。另外,水源井易淤塞報(bào)廢、壽命短,采水成本高,且遠(yuǎn)離市區(qū),難以利用,只適合就近的鄉(xiāng)鎮(zhèn)及縣城供水。城市水源所在地區(qū)地下水目前已嚴(yán)重超采,開采率超過50%。超采導(dǎo)致地下水位下降,形成了間斷的地下水降落漏斗,而細(xì)河非汛期又常常斷流并承泄城市污水,致使細(xì)河兩岸的水源井和廠礦自備井遭嚴(yán)重污染,造成的惡性循環(huán),加重了供需矛盾。

1.2.2水資源的有效利用程度低

全市水資源主要用于工農(nóng)業(yè),城鎮(zhèn)生活以及公共建筑市政用水。

農(nóng)業(yè)用水包括農(nóng)業(yè)灌溉、農(nóng)村人畜用水,占全市總用水量的比重相當(dāng)大,且利用率低。2002年全市農(nóng)業(yè)用水2.56×108m3,占總用水量(3.71×108m3)的69%。由于灌溉技術(shù)落后,滲漏水損失量達(dá)45%以上,有效利用率僅為55%左右。

工業(yè)用水中,一方面,就萬元產(chǎn)值取水量而言:2000年整個(gè)工業(yè)萬元產(chǎn)值平均取水量在140m3/萬元左右,特別是電力行業(yè)高達(dá)850m3/萬元、煤炭行業(yè)為270m3/萬元、市郊細(xì)河區(qū)和清河門區(qū)及阜新縣的工業(yè)萬元產(chǎn)值取水量也高達(dá)210m3/萬元。這一系列數(shù)據(jù)甚至遠(yuǎn)高于1995年我國工業(yè)萬元產(chǎn)值平均取水量85m3/萬元。1995年北京、天津、沈陽、上海、濟(jì)南等城市萬元產(chǎn)值取水量為60m3/萬元,青島則低于20m3/萬元。阜新市工業(yè)用水水平不但同國內(nèi)其他城市比存在一定差距,同國外比差距更大。國外有些城市工業(yè)萬元產(chǎn)值取水量僅為20—30m3/萬元,如日本橫濱市早在1977年這一數(shù)值(折合人民幣)不過20.6m3/萬元。由以上對比不難看出,全市工業(yè)用水水平相當(dāng)?shù)瓦@與阜新市以煤電等重工業(yè)為主導(dǎo)工業(yè)這一現(xiàn)狀分不開的。另一方面,就水的重復(fù)利用率而言:除電力行業(yè)水的重復(fù)利用率已達(dá)到97.5%以外,其它行業(yè)(除煤炭業(yè)外)這一數(shù)值仍徘徊在70%左右;特別是煤炭工業(yè),其重復(fù)利用率極其低下,1994年只有19.8%,而2000年才提高到31%。但發(fā)達(dá)國家1989年這一數(shù)值就已經(jīng)達(dá)到75%左右,國內(nèi)各主要城市1996年工業(yè)用水重復(fù)利用率也已經(jīng)達(dá)到80%以上??梢?,該市的工業(yè)用水仍有很大的提升潛力。

城鎮(zhèn)生活用水方面:盡管目前全市居民生活用水水平還較低,生活用水標(biāo)準(zhǔn)也不高,但仍然存在很多浪費(fèi)現(xiàn)象。居民節(jié)水觀念薄弱、裝表率低或至盡仍沿襲的“包費(fèi)制”、水價(jià)過低(大大低于其成本價(jià),差額由政府財(cái)政補(bǔ)給)、給水管老化、高耗水器具的大量使用以及管理松弛等原因,都導(dǎo)致嚴(yán)重浪費(fèi)。居民住宅用水中,沖洗等日常生活用水占的比重特別大。例如:對我校學(xué)生公寓和東區(qū)教師住宅用水的一項(xiàng)調(diào)查表明:這一比重分別為:學(xué)生公寓為2/3(45L/(cap·d)),教師住宅為1/3(35L/(cap·d))。二者比重的差異與學(xué)生的生活情況(吃喝在外)密切相關(guān)的,但也反映了大部分學(xué)生的節(jié)水意識差。城市公共建筑及市政用水中,浪費(fèi)現(xiàn)象更加嚴(yán)重。如對我校各主要公共建筑的調(diào)查表明:東樓、西樓及綜合樓每天都白白流失大量的水,這與設(shè)施老化(水龍頭常失禁、管網(wǎng)漏滲嚴(yán)重等)、落后(便池沖洗器為耗水量特別大的高位水箱)、管理松散等有關(guān)。相比之下,設(shè)施先進(jìn)(如:便池沖洗器為耗水量小得多的延時(shí)自閉沖洗閥)、管理有序的實(shí)驗(yàn)樓以及新樓,這一現(xiàn)象就輕得多。另外,諸如綠化草坪用水,多為大徑噴頭(噴徑10m左右),較經(jīng)濟(jì)噴頭(噴徑1m左右)更容易出現(xiàn)噴灑死角、噴灑不均等現(xiàn)象,浪費(fèi)大量的水。

另外,據(jù)阜新礦務(wù)局近十年的實(shí)測數(shù)據(jù)表明,全礦區(qū)28對(含露天礦)礦井涌水量達(dá)到7.7—9.6×104m3/d,而迄今利用量還不到2×104m3/d,絕大部分被白白浪費(fèi)。

1.2.3水體污染嚴(yán)重

2002年阜新水資源水質(zhì)概況:

①河流

詳見表一:

表一2002年阜新各主要河流水質(zhì)概況

水系

河段

水體類別

主要污染指標(biāo)

水質(zhì)基本評價(jià)

饒陽河

韓家杖子段

II類

良好,適合生活飲用水

東白城子段

III類

高錳酸鹽超標(biāo)0.4倍,氟化物超標(biāo)0.2倍

污染較嚴(yán)重,水質(zhì)較好

細(xì)河

它本段

III類

高錳酸鹽超標(biāo)0.4倍,氟化物超標(biāo)0.3倍

污染較嚴(yán)重,水質(zhì)較好

它本段以下至海州段阜新界

超V類

高錳酸鹽超標(biāo)11.2倍BOD超標(biāo)37.8倍,氨氮超標(biāo)38.33倍,揮發(fā)酸超標(biāo)7.67倍

水質(zhì)較差,污染相當(dāng)嚴(yán)重,僅適用農(nóng)業(yè)用水及一般景觀用水

柳河

彰武段

III類

高錳酸鹽超標(biāo)0.4倍,氟化物超標(biāo)0.3倍

污染較嚴(yán)重,水質(zhì)較好

牤牛河

海蘇溝段

II類

良好,適合生活飲用水

養(yǎng)息牧河

五家子橋段

超V類

高錳酸鹽超標(biāo)32.7倍,BOD超標(biāo)15.7倍,氨氮超標(biāo)159倍,揮發(fā)酸超標(biāo)5.4倍

水質(zhì)較差,污染相當(dāng)嚴(yán)重,僅適用農(nóng)業(yè)用水及一般景觀用水

秀水河

大木頭營子段

III類

高錳酸鹽超標(biāo)0.4倍,氟化物超標(biāo)0.3倍

污染較嚴(yán)重,水質(zhì)較好

資料來源:參考文獻(xiàn)9

②水庫

選擇總磷、總氮、高錳酸鹽指數(shù)三項(xiàng)進(jìn)行富營養(yǎng)化評價(jià),結(jié)果佛石水庫、鬧得海水庫均屬中營養(yǎng)水平。這表明水庫水質(zhì)尚好,但也受到了一定的污染,形勢不容樂觀。

③地下水

2002年進(jìn)行了10眼(倉土、大固本、大廟、大五家子、亂山子、雙廟、葦子溝、新屯子、章古臺、周家街)地下水井的常規(guī)水質(zhì)監(jiān)測。倉土、新屯子、周家街三眼井中鈣離子、鎂離子、硫酸鹽、氯離子、重碳酸鹽、離子總量、總硬度略有增大;10個(gè)地下水井中,水化學(xué)項(xiàng)目變化不大,但是銨離子、五氧化二磷呈現(xiàn)明顯上升趨勢,說明境內(nèi)的地下水受到了農(nóng)業(yè)污染源(化肥、農(nóng)藥的使用)的影響,水質(zhì)污染有加重趨勢。

調(diào)查結(jié)果表明:截止2002年,全市水資源有機(jī)污染嚴(yán)重,面污染也相當(dāng)突出。

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中農(nóng)藥,化肥的大量使用,以及工業(yè)用水、生活污水的大量排放,都導(dǎo)致了嚴(yán)重的水體污染。水體污染造成的結(jié)果:江河湖庫等的水體功能衰退,水資源的可利用程度下降,可用水量減少。如:由于市區(qū)及阜新縣污水大量排放到細(xì)河,水質(zhì)污染十分嚴(yán)重,水質(zhì)超過V類標(biāo)準(zhǔn),使得位于其沿岸的海州、新邱兩座水廠的水源被污染。特別是新邱水廠原有7眼水源井,因污染嚴(yán)重而被迫關(guān)閉了6眼;海州水廠的7眼水源井1眼被關(guān)閉,5眼改為工業(yè)生產(chǎn)所用循環(huán)水的水源。

嚴(yán)重的水污染,不但嚴(yán)重地危害了人們的生體健康,影響了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,而且也是該市目前水資源緊缺的主要原因之一。

1.2.4城市供水工程存在問題

①供水保證率低

阜新城市供水水源大部分建在屬第四系松散巖、覆蓋層淺的沿河兩岸,且地下水受降雨和地表徑流影響年內(nèi)年際變化大,因此供水保證率低。特別是連續(xù)干旱年份,供水出現(xiàn)嚴(yán)重不足。以王府水廠為例,因1980~1983年全市發(fā)生連續(xù)干旱,水廠產(chǎn)水能力由1979年的6.69×104m3/d,下降到3×104m3/d,下降了55%。

②市政供水設(shè)施建設(shè)不適應(yīng)城市發(fā)展要求

隨著阜新社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展,城市生活用水標(biāo)準(zhǔn)也逐年提高,而配水系統(tǒng)建設(shè)的滯后已不能適應(yīng)社會發(fā)展需要。鬧德海水源工程建成運(yùn)用后,市區(qū)部分管網(wǎng)得到了改造,但其余部分仍存在低壓供水區(qū)和管網(wǎng)末梢地段供水緊張狀況。如孫家灣地區(qū),地勢偏高,自來水管網(wǎng)壓力低,每到枯水季節(jié),自來水公司只能對本區(qū)采取定時(shí)間斷供水,幾萬居民因一周得不到幾次水而紛紛上訪。盡管市里采取了一些計(jì)劃用水措施,供水緊張仍未得到解決。

③水源建設(shè)投資大、建設(shè)工期長

阜新市區(qū)周圍90km范圍內(nèi)沒有可利用水源。要解決市區(qū)嚴(yán)重缺水的情況,得靠跨流域、跨地區(qū)引水。這就存在投資大、建設(shè)工期長等一系列問題。以鬧德海引水工程為例,水源距市區(qū)90km,工程總投資達(dá)2.1億元,自1986年開始籌建歷經(jīng)8年時(shí)間于1994年末才竣工。

1.2.5認(rèn)識不足,管理薄弱

長期以來,“取之不盡,用之不竭”的觀念深入人心,使人們對全市水資源的嚴(yán)峻形勢缺乏深入科學(xué)的認(rèn)識。認(rèn)識的不足致使人們的“憂患意識”不足、缺乏“愛水惜水”的主人翁精神。全市普遍存在水利設(shè)施不完備、水資源利用率不高等問題。節(jié)水措施少、浪費(fèi)嚴(yán)重、水費(fèi)不合理、保護(hù)不夠及管理滯后等問題,客觀上加劇了全市水資源的緊缺。如細(xì)河的嚴(yán)重污染,與保護(hù)不足、管理不力是分不開的。認(rèn)識不足、管理薄弱是導(dǎo)致水資源未能合理開發(fā)利用的重要原因,在某種程度上也會影響順利解決水的供需矛盾。

1.3供需矛盾突出

阜新市作為資源性缺水城市,且區(qū)域資源性缺水特別嚴(yán)重,加之在開發(fā)利用方面存在諸多問題,因而全市水資源的供需矛盾多年來一直異常突出。如1993年降雨偏少,佛寺水庫蓄水較少,同年11月份,該庫已降至死水位,而市內(nèi)供水已經(jīng)到了難以維持的程度,因此市政府決定不惜一切代價(jià)采取臨時(shí)措施取用水庫死水位以下的存水,投資250萬元,僅取水430×104m3,每噸水增加取水成本0.58元。1994年7月13日大雨前,市區(qū)供水不足13.7×104m3。全市用水告急,市區(qū)內(nèi)共有20個(gè)區(qū)域定時(shí)供水占供水人口的40%,家家戶戶缸接、盆裝、輪流接水。東梁礦區(qū)居民花2~10元錢買一挑水喝。可見缺水已經(jīng)嚴(yán)重影響人們的正常生活,同時(shí)對工業(yè)的影響也相當(dāng)嚴(yán)重。據(jù)市水資源辦1994年統(tǒng)計(jì),最多時(shí)日缺水4.3×104m3,全市每天因缺水影響工業(yè)產(chǎn)值約340萬元。而且,隨著工農(nóng)業(yè)的發(fā)展、城鎮(zhèn)化的推進(jìn)、人民生活水平的提高、以及在經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型中大量新項(xiàng)目的引進(jìn),這一矛盾將越來越尖銳。詳見表二、表三:

表二集中供水城區(qū)水量供需平衡表單位:×104m3

1995年

2000年

2005年

2010年

平均日

最高日

平均日

最高日

平均日

最高日

平均日

最高日

日需水量

30.3

34.6

41.6

47.1

50.4

56.6

61.0

67.8

P=95%

保證率

可供水量

17.5

17.5

27.1

27.1

52.8

52.8

52.8

52.8

日余、缺水量

-12.8

-17.1

-14.5

-20.0

2.4

-3.8

-8.2

-15.0

P=75%

保證率

可供水量

21.4

21.4

31.4

31.4

57.0

57.0

57.0

57.0

日余、缺水量

-8.9

-13.2

-10.2

-15.7

6.6

0.4

-4.0

-10.8

表三近郊區(qū)分散用水供需平衡表單位:×104m3

1995年

2000年

2005年

2010年

需水量

1625.1

4.4

2224.0

6.1

2735.1

7.5

3636.7

10.0

P=75%

保證率

可供水量

1466

4.0

1676

4.6

1676

4.6

1667

4.6

缺水量

159.1

0.4

548

1.5

1059.1

2.9

1960.7

5.4

P=95%

保證率

可供水量

1311

3.6

1511

4.1

1511

4.1

1511

4.1

缺水量

314.1

0.8

713

2.0

1224.1

3.4

2125.7

5.9

資料來源:參考文獻(xiàn)8

由表二可見,阜新市城區(qū)缺水嚴(yán)重,1995年保證率P=95%時(shí)缺12.8×104m3/d,缺水量將近占需水量的一半。2000年鬧得海水源工程每天供水9.6×104m3,城區(qū)工業(yè)和生活用水在保證率為95%時(shí)日缺水量為14.5×104m3。2005年引白水源工程建成生效,在保證率為95%時(shí),每天余水2.4×104m3。2010年由于需水增加,在保證率為95%時(shí),每天缺水8.2×104m3。同樣由表三可見,近郊區(qū)缺水現(xiàn)象也相當(dāng)嚴(yán)重。

據(jù)上分析,在已經(jīng)考慮了可建設(shè)工程的條件下,全市仍然大量缺水,供需矛盾相當(dāng)尖銳。

2阜新水資源可持續(xù)利用戰(zhàn)略

水資源緊缺多年來一直困擾著阜新社會和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。隨著人口增長、城鎮(zhèn)化的推進(jìn)和社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,水資源緊缺這一問題將繼續(xù)存在,其影響將更大。時(shí)當(dāng)阜新經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型之際,能否順利解決這一問題將事關(guān)轉(zhuǎn)型成功與否,因此實(shí)現(xiàn)全市水資源可持續(xù)利用已刻不容緩。具體戰(zhàn)略如下:

2.1科學(xué)認(rèn)識水資源,以節(jié)水為本

全民必須認(rèn)識到全市水資源的有限性,尤其是人均占有量特別低這一客觀事實(shí),認(rèn)識到水資源不單是一個(gè)自然資源問題,更是一個(gè)社會經(jīng)濟(jì)問題;同時(shí)還需意識到經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型時(shí)期需水量必然大幅度上升這一趨勢。大處著眼,小處著手,各行各業(yè)、人人都要有“憂患意識”,樹立保護(hù)水資源意識、節(jié)約用水意識、水資源可持續(xù)利用意識。應(yīng)全方位地節(jié)約用水,發(fā)揮有限水資源的最大效益和潛力,在發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時(shí)逐步減少用水量。節(jié)約用水是關(guān)系到全市社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的根本大計(jì),應(yīng)當(dāng)以建立節(jié)水型城市為奮斗目標(biāo)。政府要把節(jié)水作為一項(xiàng)基本政策,加大對全市水資源形勢的宣傳力度,提高全民節(jié)水意識,把節(jié)水同社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展結(jié)合起來。

2.2節(jié)約用水、高效利用水資源

2.2.1節(jié)約工業(yè)用水

全市目前以煤、電為主的工業(yè),普遍存在耗水量大、有效利用率低的現(xiàn)狀等問題。通過產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、技術(shù)水平升級以及產(chǎn)品的更新?lián)Q代等途徑降低工業(yè)用水量、提高重復(fù)利用率。這將是解決其用水困難的有效途徑,同時(shí)還有一個(gè)顯著的效益是減少了廢水排放量,從而減輕了工業(yè)污染和降低了生產(chǎn)成本,可謂“一石二鳥”。在實(shí)行過程中,要以那些用水大戶及大用水行業(yè)、污染大戶及大污染行業(yè)為節(jié)水重點(diǎn)對象。對這些行業(yè)要制定節(jié)水規(guī)劃、節(jié)水目標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)。

2.2.2減少農(nóng)業(yè)用水

目前,農(nóng)業(yè)用水仍然是阜新市用水大戶,其中農(nóng)業(yè)灌溉用水占全市總用水的57%,比重大而且利用率極低。據(jù)統(tǒng)計(jì),農(nóng)業(yè)灌溉用水量用于作物生長的不到40%。改變灌溉方法是提高用水效率的最大潛力所在。目前世界上應(yīng)用較多的灌溉方式有漫灌、滲灌、噴灌、滴灌、微灌、計(jì)算機(jī)輔助灌溉等,如果改用噴灌、滴灌、微灌和計(jì)算機(jī)輔助灌溉代替目前全市普遍使用的大水漫灌和滲灌,則農(nóng)業(yè)用水的有效利用率可提高3~4倍。

就整體而言,農(nóng)業(yè)節(jié)水要與市情結(jié)合,先進(jìn)技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)結(jié)合,渠間節(jié)水與田間節(jié)水結(jié)合,工程措施與管理措施結(jié)合,水利工程節(jié)水與農(nóng)業(yè)技術(shù)節(jié)水結(jié)合,改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件和生態(tài)環(huán)境相結(jié)合。在政府的宏觀扶持引導(dǎo)下,依靠和發(fā)揮農(nóng)民積極性,走“內(nèi)涵式發(fā)展道路”,實(shí)現(xiàn)節(jié)水、高效、高產(chǎn)。

2.2.3節(jié)約城鎮(zhèn)生活用水

隨著城鎮(zhèn)化的推進(jìn)和人民生活水平的提高,城鎮(zhèn)生活用水量將大幅度增加,節(jié)約用水勢在必行。要在改善人民生活質(zhì)量的前提下,結(jié)合城鎮(zhèn)建設(shè)、文明和環(huán)境建設(shè),推動城鎮(zhèn)節(jié)水工作的展開。采取計(jì)劃用水和定額管理,提高水價(jià),修繕改造老化落后的輸水管網(wǎng),安裝水表實(shí)現(xiàn)“一戶一表”等手段。另外,著重推廣使用節(jié)水器具,如衛(wèi)生設(shè)備、洗衣設(shè)備等。比如現(xiàn)在全市仍普遍使用的便池沖洗高位水箱,每次耗水5~6L,而新建樓群中使用的延時(shí)自閉沖洗閥每次耗水2~3L,可見節(jié)水能力相當(dāng)強(qiáng)。另外,如能使用電計(jì)數(shù)、時(shí)間自控等自動沖洗裝置,節(jié)水效果將更好。再比如綠化用水方面,改用經(jīng)濟(jì)噴頭取代目前廣泛使用的大徑噴頭,就將節(jié)約大量的水,同時(shí)噴灑效果更好。

由此可見,全市城鎮(zhèn)用水方面存在著巨大節(jié)約用水潛力,有待開發(fā)。

2.3合理配置水資源

2.3.1跨流域、跨地區(qū)調(diào)水

阜新是資源型缺水城市,市區(qū)周圍90km范圍內(nèi)沒有可利用的水資源。要解決城市供水問題,必須跨流域、跨地區(qū)調(diào)水。如1994年末竣工的“鬧德?!币こ蹋约?005年將竣工生效的“引白入阜”工程。2010年,全市水資源供需矛盾將空前白熱化,又得考慮修建新的引水工程了。

2.3.2合理利用礦井水

阜新市有大量的礦井水。1997年,全礦區(qū)28對井(含露天礦)每日涌水量為7.7~9.6×104m3,其中清水約1×104m3、溫泉水0.2×104m3。預(yù)計(jì)其遠(yuǎn)景總量為每天11~15×104m3。目前日利用量還不到2×104m3,且多為礦區(qū)洗煤等粗用水,絕大部分被白白浪費(fèi)。由于其長期潛伏于巖層中,水質(zhì)較好,大部分水質(zhì)指標(biāo)均滿足生活用水標(biāo)準(zhǔn)。利用礦井水,相對于跨流域調(diào)水不但能節(jié)省巨大的工程建設(shè)費(fèi)用,而且還能免繳排污費(fèi)。如能更細(xì)化地采取分質(zhì)、分類應(yīng)用,將更進(jìn)一步帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。如開發(fā)溫泉將為阜新市的旅游業(yè)帶來巨大的活力和效益。

2.3.3建立中水回用系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)污水資源化

城市污水經(jīng)回用處理后用于水質(zhì)要求不高的領(lǐng)域,是解決城市地區(qū)水資源短缺的一個(gè)有效途徑,可謂開辟“城市第二水源”。不但可以擴(kuò)大水源,減少因缺水造成的損失,而且還減少了污水排放量,減輕了環(huán)境污染。比起遠(yuǎn)距離調(diào)水,處理回用水在經(jīng)濟(jì)上也是十分合算的。解決這一問題需要觀念的轉(zhuǎn)變和有效的管理政策。隨著全市居民小區(qū)的大量建設(shè),建議在小區(qū)內(nèi)(單個(gè)或多個(gè)聯(lián)合)建設(shè)中水回用系統(tǒng)。

2.3.4建造人工湖泊

在市內(nèi)或郊區(qū)適當(dāng)?shù)目臻e地、公園等地建造人工湖泊,將冬季徑流、部分雨水徑流、建筑施工現(xiàn)場排放的地下水儲存于人工湖泊內(nèi),用于灌溉、市政綠化或地下水回灌。

2.3.5地下水人工回灌

利用坑、塘、洼地、舊河道、砂石坑、溝渠和井等將水引入地下含水層的直接措施即稱為地下水人工回灌,水存儲在地下,一旦需要可隨時(shí)抽出來再利用。其中,“冬灌夏用”技術(shù)已經(jīng)被國內(nèi)外很多城市廣泛采用,效果相當(dāng)明顯。此外,近年來開發(fā)應(yīng)用的一項(xiàng)利用大氣冷源技術(shù)——“地下水密閉循環(huán)回灌”技術(shù),其關(guān)鍵在于地下水僅作為溫度的載體而被循環(huán)利用,無水量消耗、無水質(zhì)變化(水溫度除外)。

地下水密閉循環(huán)回用水系統(tǒng)由“冬抽夏灌井”、“冬灌夏抽井”、換熱器和空氣冷卻器等組成。其運(yùn)行方式為:冬季,自“冬抽夏灌井”抽取常溫水(溫度低于循環(huán)冷卻水溫)至換熱器對循環(huán)冷卻水進(jìn)行間接冷卻,被加溫的地下水經(jīng)空氣冷卻器依靠低溫冷卻后,再由“冬灌夏抽井”注入地下含水層并作為冷源儲備;夏季,由“冬灌夏抽井”抽取低溫水至換熱器用作間接冷卻循環(huán)水,被加溫的地下水再由“冬抽夏灌井”注入同一地下含水層。如此往返循環(huán),利用冬季的大氣冷源。這種系統(tǒng)充分利用了自然條件(冬季氣溫低和地下含水層),既不消耗地下水又節(jié)約了能源,意義重大。例如,采取這項(xiàng)技術(shù)之前水溫差為4~5℃,而采取這項(xiàng)技術(shù)后水溫差為10℃,則根據(jù)熱平衡原理可知,將節(jié)省50%的水量。

阜新冬季氣溫特別低,夏冬溫差可高達(dá)50℃左右,而且目前地下水也已經(jīng)超采,如能利用這項(xiàng)技術(shù),將帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

2.3.6人工降雨

人工降雨在特別干旱的時(shí)候可以作為暫時(shí)緩解缺水的一種辦法。在之前的多次連續(xù)干旱期間,阜新市政府撥款采取了人工降雨,起到了“立桿見影”的效果。但這一技術(shù)投資大,不適合大面積使用。

2.4防治水污染,

隨著阜新市經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型和人民生活水平的不斷提高,今后相當(dāng)長的一段時(shí)間內(nèi),水污染物的排放無疑也會有較大的增長,因此,全市水污染防治可謂任重而道遠(yuǎn)。應(yīng)本著“防治結(jié)合,預(yù)防為主”的原則,重點(diǎn)從以下幾方面著手:

2.4.1控制和減少工業(yè)源頭污染

工廠應(yīng)從“先污后治”轉(zhuǎn)向“預(yù)防為主”,從終端治理轉(zhuǎn)向生產(chǎn)全過程控制。據(jù)估計(jì),對大部分生產(chǎn)工藝不先進(jìn)的企業(yè),只要加強(qiáng)管理就可以削減人為污染量的30%~50%;實(shí)行技改的回用﹑循環(huán)等技術(shù)手段,又可削減一部分;這是一種低成本﹑高效益的根本戰(zhàn)略。

2.4.2保護(hù)水源,用區(qū)域的系統(tǒng)觀點(diǎn)來考慮水污染防治

按流域﹑水系或區(qū)域?qū)嵭兴Y源利用的綜合規(guī)劃可對污染嚴(yán)重的企業(yè)進(jìn)行關(guān)閉、限產(chǎn)或限排措施。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,改進(jìn)施肥方式和合理使用農(nóng)藥、提倡科學(xué)種田,也是水污染防治的重要措施。

2.4.3具體措施

①建立監(jiān)測系統(tǒng),利用各種手段對污染排放的各主要污染物,進(jìn)行定期監(jiān)測,實(shí)行排污監(jiān)督。

②建立廢水無害化技術(shù)處理系統(tǒng)。目前,全市第一座污水處理廠正在建設(shè)之中,預(yù)計(jì)2005年將投入使用。

③建立資源化處理系統(tǒng),該系統(tǒng)包括:a企業(yè)內(nèi)部的資源化系統(tǒng):如水循環(huán)系統(tǒng),重金屬、人工合成有機(jī)毒物的中間產(chǎn)物、副產(chǎn)物和流失物的再利用系統(tǒng);b企業(yè)外部(之間)的資源化系統(tǒng):如一個(gè)企業(yè)的中間產(chǎn)物、副產(chǎn)物、“廢物”轉(zhuǎn)為另一個(gè)企業(yè)的原材料或半成品系統(tǒng),城市、工業(yè)、農(nóng)業(yè)的有機(jī)廢氣物制造沼氣、肥料,供居民、農(nóng)村或工業(yè)使用;c外環(huán)境的資源化系統(tǒng):如土地處置系統(tǒng)、氧化塘系統(tǒng)、污水養(yǎng)魚系統(tǒng)、生態(tài)農(nóng)場系統(tǒng)等。利用經(jīng)過無害化處理的污廢水、料和能源,增產(chǎn)糧食、養(yǎng)殖魚類和水生植物,以及制造沼氣,這樣既可以節(jié)省污水處理廠的費(fèi)用,又可以充分利用資源。

④在經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型中,政府要促使全市各行業(yè)用水從粗放型向集約型的轉(zhuǎn)變,另外要對新引進(jìn)項(xiàng)目進(jìn)行嚴(yán)格考核,盡量避免對耗水量大、污染嚴(yán)重的項(xiàng)目的引進(jìn)。

2.5正本清源,營造綠色水庫

森林具有涵養(yǎng)水源和保持水土等重要功能,一片3300公頃的森林貯存的水量相當(dāng)于100×104m3的水庫,因而有“綠色水庫”之稱。目前阜新有大面積的空置土地,如能夠積極展開大規(guī)模的植樹造林(可選擇經(jīng)濟(jì)樹木),將是戰(zhàn)勝水危機(jī)、促進(jìn)水資源良性循環(huán)的有效途徑,同時(shí)還能起到防風(fēng)固沙的作用,實(shí)現(xiàn)“雙贏”。

2.6加強(qiáng)水資源管理

要本著“統(tǒng)一規(guī)劃、合理開發(fā)、綜合利用、協(xié)調(diào)發(fā)展”的原則,改革水資源管理體制、改變“多龍管水”的無序狀態(tài),加強(qiáng)水資源管理機(jī)制,建立合理的水價(jià)形成機(jī)制,完善水法規(guī),增加科技創(chuàng)新和水資源可持續(xù)利用的資金投入。特別提出幾點(diǎn):

①促進(jìn)水資源市場化,由于水資源歸國家所有,絕大部分水利設(shè)施為國有資產(chǎn),因此,水資源對使用者而言是一種特殊商品,應(yīng)有償使用。改變計(jì)劃經(jīng)濟(jì)模式下形成的用水觀念,改變城市低價(jià)用水、農(nóng)村無償用水的格局,實(shí)現(xiàn)水資源利用的市場化,即以其市場化、商品化機(jī)制調(diào)節(jié)水價(jià),實(shí)行水的分類、分質(zhì)、分時(shí)論價(jià)。這樣才有利于運(yùn)用經(jīng)濟(jì)杠桿促進(jìn)水資源的合理配置和利用,最大限度地發(fā)揮其社會和經(jīng)濟(jì)效益。

②實(shí)行節(jié)約用水定額制,進(jìn)行計(jì)劃用水,超額部分要提高水價(jià)。從城市和企業(yè)到各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié),都要加強(qiáng)用水定額管理,實(shí)行“節(jié)約有獎、浪費(fèi)加罰”的政策。

③制定全區(qū)水污染控制法,制定并實(shí)行取水、用水、排污許可證制度,只有對水資源、水源、污水排放等各個(gè)環(huán)節(jié)都實(shí)行嚴(yán)格管理,才有可能杜絕任意運(yùn)用地面水源,任意開采地下水和排水。

④在現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,還應(yīng)從系統(tǒng)控制入手,綜合考慮各環(huán)節(jié)包括技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、管理水平和條件等,制定大多數(shù)單位和部門都能實(shí)施的各種更具體的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。如按產(chǎn)品、品種制定單耗(水、能、物料)標(biāo)準(zhǔn);按產(chǎn)品、品種制定流失(水、能、物料)總量標(biāo)準(zhǔn);按產(chǎn)品、品種制定排放物的經(jīng)濟(jì)、可行、有效的濃度標(biāo)準(zhǔn);按環(huán)境容量制定區(qū)域污染物總量控制標(biāo)準(zhǔn)等。這些標(biāo)準(zhǔn)雖然不是法律,但是屬于強(qiáng)制性管理措施,應(yīng)逐步納入生產(chǎn)管理體系中,違者應(yīng)按輕重受到行政和經(jīng)濟(jì)上的處罰。

3結(jié)論

阜新的水資源形勢已經(jīng)相當(dāng)嚴(yán)峻,供需矛盾特別尖銳,實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)利用迫在眉睫。這是提高全市人民生活水平、加快經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型、振興阜新的唯一選擇。實(shí)現(xiàn)全市水資源可持續(xù)利用,必須深刻認(rèn)識全市水資源的形勢,本著“開源節(jié)流并重,以節(jié)水為本”的原則,采取合理利用和有效保護(hù)相結(jié)合的舉措。在政府的統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)籌安排下進(jìn)行,切實(shí)做到以行政為手段、經(jīng)濟(jì)為杠桿、法律為保障、技術(shù)求改進(jìn)來實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用,同時(shí)也需要全方位、全民眾的努力。

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[9]阜新市水利局阜新市水資源公報(bào)阜新日報(bào)2003,3,20

第4篇

人力資源配置受限制,人員流動不暢。目前,基層稅務(wù)機(jī)關(guān)大多設(shè)置稅政、征管、法規(guī)、辦公室、信息中心等多個(gè)機(jī)關(guān)科室和多個(gè)基層稅源管理單位,管理部門的細(xì)分與高素質(zhì)人才的匱乏存在較大矛盾,普遍存在人力資源配置機(jī)關(guān)科室優(yōu)于稅源管理單位的狀況,基層稅源管理單位人力資源配置不均衡的現(xiàn)象尤為突出,而且人員交流輪崗力度都比較小,有些人長期呆在特定崗位上,成了“包崗”干部,形成了個(gè)人依賴崗位、崗位依賴個(gè)人的局面,不僅為人員的交流輪崗帶來了不便,也不利于崗位間的橫向協(xié)作。第四,人力資源過剩和人才資源相對匱乏的矛盾突出。人力資源過剩與人才資源不足是當(dāng)前的主要矛盾,已成為制約稅務(wù)工作發(fā)展的一個(gè)重要因素。目前,基層稅務(wù)機(jī)關(guān)由于受編制的限制,普遍存在在崗人員過多,但真正能勝任工作的較少,應(yīng)付一般性事務(wù)的人員過多,專業(yè)性人才過少的問題。第五,部門及人員間工作不平衡,考核評價(jià)不盡合理。從工作職責(zé)分工上看,由于部門職責(zé)劃分,行政和業(yè)務(wù)部門的工作內(nèi)容差異較大。從工作量集中的時(shí)間上看,部門工作繁忙的時(shí)間段也存在差異,如辦稅服務(wù)廳工作量集中在月中臨近征期結(jié)束前,而科室工作量大部分集中在月末月初。這些差異雖然可以通過統(tǒng)籌協(xié)調(diào)來解決,但受部門間協(xié)作機(jī)制限制和條塊分割的影響,整體工作不易統(tǒng)籌安排。同時(shí)考核評價(jià)內(nèi)容很難量化,定性多于定量,存在形式化問題,造成工作干好干壞、干多干少一個(gè)樣,評價(jià)考核不能科學(xué)反映實(shí)際工作成果。第六,激勵機(jī)制尚不夠完善,阻滯了稅務(wù)人員工作的積極性和創(chuàng)造性?,F(xiàn)有激勵機(jī)制主要包括績效考核和職務(wù)晉升,但由于職務(wù)晉升激勵機(jī)制受編制的限制,當(dāng)前主要以績效考核激勵為主。但考核激勵的時(shí)限較短,激勵方式單一,且側(cè)重于經(jīng)濟(jì)待遇激勵,形式化的評價(jià)方式下造成經(jīng)濟(jì)待遇差異小,分配機(jī)制不夠公平合理,而其他激勵方式又相對欠缺,無法充分做到獎優(yōu)罰劣、獎勤罰懶,客觀上挫傷了部分干部的工作積極性。

二、對實(shí)施人力資源“云管理”的建議

(一)因才分類,積極搭建云平臺

按照云信息、云智庫和云評價(jià)三個(gè)模塊搭建云平臺。云信息模塊實(shí)現(xiàn)兩個(gè)功能:一是通過直觀式人才評價(jià)機(jī)制,實(shí)行個(gè)人申報(bào)、集體審議和專項(xiàng)評估相結(jié)合的形式,采集稅務(wù)人員的專業(yè)特長、工作經(jīng)驗(yàn)優(yōu)勢、興趣才藝以及工作成果等方面的信息,并予以公開,同時(shí)根據(jù)其當(dāng)前實(shí)際工作狀況提供云的工作需求;二是各單位需要集中云資源集中處理的工作任務(wù),通過兩方面的有機(jī)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)云的科學(xué)使用。云智庫模塊主要采集對全局和某項(xiàng)工作的意見和建議、組織開展某項(xiàng)工作好的經(jīng)驗(yàn)和做法、稅收政策法規(guī)的掌握和理解、對創(chuàng)新性工作的創(chuàng)意和策劃以及對人生正能量的理解和分享等。云評價(jià)模塊負(fù)責(zé)記錄對云工作使用狀況的科學(xué)評價(jià)過程。通過云平臺,可以實(shí)現(xiàn)云的動態(tài)管理,提升云的工作效率。

(二)創(chuàng)新方式,合理分配云使用

以云平臺的搭建為工作基礎(chǔ),確立以AB角工作制度作為云使用的基本方法,分為日常使用和項(xiàng)目使用兩大類。云的日常使用主要是指云的替崗使用,當(dāng)承擔(dān)某項(xiàng)工作的崗位或部門發(fā)生人員缺位或工作量驟增時(shí),由相應(yīng)的云進(jìn)行補(bǔ)位或協(xié)助工作,從而保證工作的順利運(yùn)轉(zhuǎn)。主要包括崗位AB角制度、部門AB角制度和跨部門AB角制度。項(xiàng)目使用是指對上級安排或本單位自發(fā)的全局性或重要性工作,僅靠某一部門力量難以完成時(shí),集中各種云進(jìn)行協(xié)同工作,集中優(yōu)勢力量以完成工作任務(wù)。

(三)積分管理,分項(xiàng)明確云評價(jià)

云評價(jià)根據(jù)云使用的情況,對云資源的提供部門、云本身的常態(tài)和動態(tài)使用情況進(jìn)行積分評價(jià)。對云的評價(jià)按優(yōu)秀、良好、合格、較差四個(gè)等次予以確認(rèn)并合理分配評價(jià)分值,而對云資源的提供部門,按照云工作評價(jià)情況,給予所在單位相應(yīng)的加分,以提高部門的協(xié)作積極性。針對云提出的有建設(shè)性、創(chuàng)新性意見和建議、好的經(jīng)驗(yàn)和做法等,以被智庫采納作為考評依據(jù),按對工作的指導(dǎo)意義和重要程度納入日常評價(jià)結(jié)果,充分體現(xiàn)云的價(jià)值。每年年終根據(jù)日常評價(jià)和項(xiàng)目評價(jià)的綜合結(jié)果,匯總確定云的積分評價(jià)結(jié)果。

(四)多措并舉,逐項(xiàng)落實(shí)云激勵

第5篇

評價(jià)區(qū)屬于不同的地貌單元,根據(jù)鉆孔控制的富水情況,把該區(qū)分為10個(gè)不同參數(shù)區(qū)。采用穩(wěn)定流正方形平均布井方案,設(shè)計(jì)降深15m,布井間距采用非干擾井距。由于ZK1、ZK13、ZK14孔單井涌水量很小,開發(fā)利用價(jià)值不大,因此,不計(jì)算其控制范圍的允許開采量。

2允許開采量保證程度分析

2.1從水文地質(zhì)條件分析

評價(jià)區(qū)位于山間盆地松散巖類和碎屑巖類孔隙裂隙水區(qū),盆地主體地層為新老第三系紫紅色碎屑巖,上覆第四系松散堆積物。盆地邊緣以潛水形式存在,向盆地中部逐漸過渡為承壓水。其上部碎屑巖含水層與上伏第四系含水層相互溝通,沒有連續(xù)穩(wěn)定的隔水層,組成了上段混合承壓水,下部含水層構(gòu)成了層間水。上段混合承壓水其富水性與含水層巖性、結(jié)構(gòu)、滲透性能、膠結(jié)程度及所在水文地質(zhì)單元位置密切相關(guān),含水層顆粒越粗,泥質(zhì)含量越低,膠結(jié)越差,滲透性越好,富水性越大。而含水層厚度與富水性關(guān)系不大。評價(jià)區(qū)西南補(bǔ)給帶為潛水區(qū),向白鹽池盆地逐漸過渡為承壓水。其補(bǔ)給源主要有西南潛水區(qū)大氣降水入滲補(bǔ)給及西、北、東部的斷面?zhèn)认蜓a(bǔ)給;局部接受下段承壓水的補(bǔ)給。另外,評價(jià)區(qū)南部為黃灌區(qū),每年有5000萬m3黃河水進(jìn)行農(nóng)林灌溉,對地下水產(chǎn)生較大的滲漏補(bǔ)給。由于盆地總體四周高,中間低,地下水由西南、北、西北及東北向白鹽池一帶徑流,然后經(jīng)堿灘門向南流出區(qū)外。地下水主要以斷面排泄和人工開采為主。因此,評價(jià)區(qū)的水文地質(zhì)條件基本查清,且有充足的補(bǔ)給,為地下水的開采提供了保證。

2.2從水資源保證程度分析

評價(jià)區(qū)地下水的總補(bǔ)給量為2803.31×104m3/a,其中,天然補(bǔ)給量為1772.21×104m3/a。計(jì)算的地下水允許開采量為2659.17×104m3/a。允許開采量占多年平均補(bǔ)給量的94.86%,說明計(jì)算的允許開采量是有補(bǔ)給保證的。同時(shí)在計(jì)算各允許開采量時(shí),采用的單井涌水量均為8吋口徑15m降深的換算涌水量,且給出了一定的布井方案。說明允許開采量即能開采出來又有補(bǔ)給保證。

2.3從地下水的多年調(diào)蓄保證連續(xù)供水分析

第6篇

1.1人力資源管理的觀念滯后,管理方式簡單

近些年來水利水電企業(yè)將傳統(tǒng)的人事部門改為人力資源部門,在某種角度反應(yīng)出企業(yè)管理層對于人力資源管理是比較重視的。但是,企業(yè)知識簡單的將人事部的名字進(jìn)行更改,沒有認(rèn)識到人力資源管理與人事管理的不同,其工作思想以及管理模式?jīng)]有進(jìn)行更新,僅僅將員工作為發(fā)展的工具,將人力資源管理的重點(diǎn)放在如何安置員工,其管理任務(wù)是控制員工,其主要對企業(yè)員工薪酬的控制與利用,忽略了對員工工作積極性、創(chuàng)造性以及工作能力的培養(yǎng),缺乏有效的系統(tǒng)管理。

1.2人力資源管理與企業(yè)發(fā)展存在差異

人力資源管理貫穿企業(yè)發(fā)展的方方面面,因此,人力資源管理要結(jié)合企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略,制定有效的管理戰(zhàn)略以及管理制定,才能保障人力資源管理的效益和作用。目前我國水利水電企業(yè)中,沒有重視到人力資源管理的作用,人力資源部門僅僅對企業(yè)員工的招聘、調(diào)度、職位的晉升以及薪資等方面開展工作活動,而不是以企業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略為工作前提,僅僅將人力資源管理當(dāng)做一項(xiàng)管理工作,忽略了人力資源管理是以促進(jìn)企業(yè)發(fā)展為前提的一項(xiàng)科學(xué)活動。企業(yè)在工作崗位的設(shè)置上也有很大的缺陷,目前的大部分水利水電企業(yè)中多以“因人設(shè)事,因人設(shè)崗”作為工作崗位安排的原則,且人力資源管理方面也僅以當(dāng)前或短期的利益作為工作出發(fā)點(diǎn)進(jìn)行管理和調(diào)度,沒有認(rèn)識到人力資源管理需要立足于企業(yè)長久的發(fā)展,導(dǎo)致了人力資源管理與企業(yè)發(fā)展相分離。

1.3缺乏有效的激勵機(jī)制

激勵制度是至當(dāng)員工在出色的完成任務(wù)目標(biāo)、為企業(yè)創(chuàng)造了巨大的價(jià)值時(shí),企業(yè)通過薪酬、獎金、福利或是股份分成等形式獎勵員工,從而提高員工對工作的積極性。實(shí)現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提高。激勵機(jī)制的建立能夠鼓勵員工完成富有挑戰(zhàn)性的任務(wù)或困難的工作,并且對員工的個(gè)人能力也起到了鍛煉的效果。隨著我國企業(yè)的不斷發(fā)展,激勵制度已經(jīng)成為目前企業(yè)管理中的重要內(nèi)容,也是公司吸引人才的前提。企業(yè)員工對工作的不滿意最直接的是企業(yè)缺乏相應(yīng)的激勵制度。雖然在長久的發(fā)展中,我國水利水電企業(yè)也重視到這一問題,并提出了一定的物質(zhì)獎勵,但該問題依舊存在于人力資源管理中,這主要是由于物質(zhì)獎勵與約束機(jī)制存在缺陷,導(dǎo)致企業(yè)員工對工作的積極性下降。

2提高水利水電工程項(xiàng)目人力資源管理的措施

(1)不斷更新人力資源管理觀念,貫徹落實(shí)“以人為本”的原則,合理優(yōu)化人力資源。

傳統(tǒng)的人力資源管理觀念束縛著水利水電企業(yè)的發(fā)展,導(dǎo)致人力資源管理的效率無法得到有效的提升。因此,不斷更新人力資源管理觀念,是有效提高人力資源管理效益,實(shí)現(xiàn)企業(yè)綜合實(shí)力提高的重要前提。企業(yè)管理層要重視企業(yè)人力資源管理部門與現(xiàn)代人力資源管理理論思想相結(jié)合,并以此作為人力資源管理工作的指向標(biāo),進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)思想觀念的轉(zhuǎn)變。重視企業(yè)人才資源管理,并重視優(yōu)秀人才對企業(yè)發(fā)展的作用,將人才培養(yǎng)作為企業(yè)的一項(xiàng)重要任務(wù),最大程度的對人才進(jìn)行吸收、培養(yǎng)以及使用,立足于企業(yè)未來的發(fā)展,建立正確的發(fā)展戰(zhàn)略,正確認(rèn)識人才使用對企業(yè)發(fā)展的積極作用,并建立完善的人才培養(yǎng)機(jī)制,促進(jìn)企業(yè)內(nèi)部競爭,并做好人力資源優(yōu)化,將優(yōu)秀人才調(diào)度到適合的崗位,提高人才使用的效率。

(2)結(jié)合企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略進(jìn)行人力資源管理。

企業(yè)管理層要將企業(yè)戰(zhàn)略與人力資源管理相統(tǒng)籌,將人力資源合理利用,并且實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)人力資源管理工作的中心是要以服務(wù)企業(yè)開展的,實(shí)現(xiàn)人力資源管理與企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的相適應(yīng),有助于促進(jìn)企業(yè)的平穩(wěn)運(yùn)營。水利水電企業(yè)規(guī)模不同,對人力資源管理的工作開展的要求也不同。但是,人力資源管理的實(shí)質(zhì)是結(jié)合企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略進(jìn)行人力資源的合理規(guī)劃,通過各種人力資源管理措施來提高企業(yè)員工的工作效率,以此實(shí)現(xiàn)企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略。

(3)建立有效的激勵制度。

人才的流失主要是由于企業(yè)缺乏有效的激勵制度。因此,如何建立有效的激勵制度是實(shí)現(xiàn)水利水電企業(yè)人力資源管理效率提高的重要前提。首先,需要規(guī)范企業(yè)內(nèi)部競爭制度,在員工崗位確定后,落實(shí)雙向選擇制度,促進(jìn)企業(yè)內(nèi)部的合理競爭,通過面試與筆試相結(jié)合的方法,打破企業(yè)職工“鐵飯碗”的現(xiàn)象,讓人人都能參與職位的競爭。然后,建立健全的激勵制度。以員工的崗位、對企業(yè)的貢獻(xiàn)作為獎金的參考依據(jù),所以,有效的績效考核與個(gè)人薪資的結(jié)合是提高人力資源管理的重要措施。最后,建立目標(biāo)激勵制度,為每個(gè)員工制定科學(xué)的目標(biāo),并實(shí)現(xiàn)以目標(biāo)為工作核心、以員工待遇與任務(wù)完成情況的企業(yè)管理,以此調(diào)動企業(yè)的積極性。

3結(jié)束語

第7篇

西露天煤礦采場內(nèi)用水主要是生產(chǎn)過程中的應(yīng)用,主要是南北老火區(qū)消火、北采區(qū)臨時(shí)內(nèi)排區(qū)采掘過程中的消火(臨時(shí)內(nèi)排矸石著火,主要以灌注為主,用水量極大)、作業(yè)區(qū)公路及主干線公路灑水降塵、環(huán)境治理過程中的植被恢復(fù)綠化用水。由于采場內(nèi)自然涌水量和第四系孔隙潛水含水層自然補(bǔ)水量過小,雖經(jīng)利用儲水倉存水,但相對于采場內(nèi)需水量還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足,除雨季個(gè)別時(shí)間段外,大部分生產(chǎn)用水還需要水車在生活區(qū)導(dǎo)運(yùn)至采場,不但對清潔水資源消耗大,而且運(yùn)距較長,經(jīng)濟(jì)上極不合理。

2選煤廠工業(yè)廢水排棄方式的調(diào)整

西露天煤礦選煤廠自使用以來,每年大量的煤泥水排入了哈爾腦干河,日積月累,部分滯留在河床上的煤泥風(fēng)化成粉,順著不同季節(jié)風(fēng)向的變化,對周邊的農(nóng)田、住宅及環(huán)境造成了破壞,對人們的生活和身體健康帶來了危害,為地企共建和諧社會留下了隱患。西露天煤礦本著善待自然環(huán)境,在礦產(chǎn)開發(fā)、利用和保護(hù)過程中,樹立自然生態(tài)系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展的價(jià)值取向,為生態(tài)文明建設(shè)提供社會基礎(chǔ),傳播生態(tài)文化的理念,經(jīng)過技術(shù)論證,在采場內(nèi)防排水系統(tǒng)改造完成的前提下,西露天煤礦2013年投資46.3萬元,進(jìn)行了選煤廠工業(yè)廢水排棄系統(tǒng)技術(shù)改造,技改完成后,將每年產(chǎn)生的25萬m3廢水由原來向工業(yè)區(qū)外部哈爾腦干河排棄,改變?yōu)橄虿蓤鰞?nèi)部排棄至采場內(nèi)儲水倉,改變了原排棄方式,最終將含煤粉的煤泥水通過系統(tǒng)循環(huán)處理后進(jìn)行充分利用[3-6]。

2.1技術(shù)應(yīng)用及原理

1)選煤廠工業(yè)廢水排棄系統(tǒng)改造前,洗選煤產(chǎn)生的廢水注入30m3濃縮池后,經(jīng)管路直接由外排系統(tǒng)排棄入哈爾腦干河。通過技術(shù)改造后,中斷了原系統(tǒng)外排部分的使用,保留濃縮池功能,由新增設(shè)至采場內(nèi)排水系統(tǒng)的890m長管路與濃縮池(+540水平)鏈接(高程落差53m、管路坡度6%)。2)將工業(yè)廢水在濃縮池內(nèi)充分?jǐn)嚢韬?,通過水泵輔助向管路內(nèi)加壓,利用管路坡度、廢水重力、水泵增加排水壓力將煤泥水經(jīng)由管路排入采場內(nèi);濃縮池標(biāo)高+540,890m管路在采場內(nèi)端頭標(biāo)高+487,儲水倉標(biāo)高+350。3)煤泥水排水管路端頭(+487水平)與采場內(nèi)防排水系統(tǒng)管路相連接,將煤泥水經(jīng)導(dǎo)水盲溝排入采場內(nèi)儲水倉。工業(yè)廢水在儲水倉內(nèi)沉淀過濾后,由儲水倉導(dǎo)入采場內(nèi)水車加水點(diǎn)蓄水池(標(biāo)高+452水平)進(jìn)行綜合利用。從2013年年初提出改造,經(jīng)考察論證、方案設(shè)計(jì)、設(shè)備安裝施工,在2013年10月完成,使采場內(nèi)缺水的局面得到了徹底改觀。

2.2效益分析

實(shí)施該項(xiàng)目,在綜合利用、技術(shù)創(chuàng)新、節(jié)能減排、環(huán)境保護(hù)、土地復(fù)墾、社區(qū)和諧和企業(yè)文化多方面取得了成績,有效地推進(jìn)了綠色礦山建設(shè)工作。通過廢水的綜合利用,每年可為采場內(nèi)用水節(jié)省138.75萬元成本,每年25萬m3清潔水資源得到保護(hù),經(jīng)濟(jì)效益顯著。直接經(jīng)濟(jì)效益合計(jì):138.75萬元/年。每年循環(huán)用水量25萬m3,赤峰地區(qū)工業(yè)用水3.0元/m3,每年水費(fèi)節(jié)約75萬元。由地面加水點(diǎn)至采場內(nèi)加水中心加權(quán)運(yùn)距5.1km,運(yùn)費(fèi)0.5元/m3•km,運(yùn)量25萬m3,每年運(yùn)費(fèi)節(jié)約63.75萬元。。間接經(jīng)濟(jì)效益:選煤廠工業(yè)廢水外部排棄系統(tǒng)維護(hù)人員取消,分流到需要崗位,節(jié)省了人員工資;節(jié)省了外排沉積物的清理費(fèi)用等。

3結(jié)語

第8篇

1城市水環(huán)境與水資源承載能力概念

1.1水資源承載能力的概念及內(nèi)涵

水資源承載能力(CarryingCapacityofWaterResources–CCWR,又可翻譯成SupportingCapacityofWaterResources–SCWR)的概念,最早源自于《生態(tài)學(xué)》中的“承載能力”(CarryingCapacity)一詞,是自然資源承載能力的一部分。其研究的主體是資源與環(huán)境系統(tǒng),客體是人類或更廣泛的生物群體。而“承載能力”的概念最早可以追溯到馬爾薩斯(Malthus)“人口理論”中關(guān)于“有限糧食對人口增長的支撐能力”的論述(SeidlandTisdell,1999)。20世紀(jì)90年代早期,有的學(xué)者提出了水資源承載能力的概念并被應(yīng)用于干旱半干旱地區(qū)和城市區(qū)(施雅鳳等,1992;李令躍,2000;Guo等,2001;左其亭、陳曦,2003)。近年來,我國不少學(xué)者對水資源承載能力的概念及計(jì)算方法進(jìn)行了深入探討。關(guān)于水資源承載能力的定義,人們從不同研究角度給出了不同的定義,這里列舉幾個(gè)代表性的定義:

(1)水資源承載能力是指某一地區(qū)的水資源,在一定社會歷史和科學(xué)技術(shù)發(fā)展階段,在不破壞社會和生態(tài)系統(tǒng)時(shí),最大可承載(容納)的農(nóng)業(yè)、工業(yè)、城市規(guī)模和人口的能力,是一個(gè)隨著社會、經(jīng)濟(jì)、科學(xué)技術(shù)發(fā)展而變化的綜合目標(biāo)(施雅鳳等,1992);

(2)在某一歷史發(fā)展階段的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展水平條件下,水資源對該地區(qū)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的最大支撐能力(劉燕華,2000);

(3)某一歷史發(fā)展階段,以可預(yù)見的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展水平為依據(jù),以可持續(xù)發(fā)展為原則,以維護(hù)生態(tài)良性循環(huán)發(fā)展為條件,在水資源得到合理開發(fā)利用下,該地區(qū)人口增長與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的最大容量(李令躍,2000);

(4)一個(gè)流域、一個(gè)地區(qū)、一個(gè)國家,在不同階段的社會經(jīng)濟(jì)和技術(shù)條件下,在水資源合理開發(fā)利用的前提下,當(dāng)?shù)厮Y源能夠維系和支撐的人口、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境規(guī)??偭浚ê蜗N?,2000);

(5)一定的區(qū)域內(nèi),在一定的生活水平和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量下,天然水資源的可供水量能夠支持人口、環(huán)境與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的能力或限度(馮尚友,2000);

(6)水資源承載能力,指的是在一定流域或區(qū)域內(nèi),其自身的水資源能夠持續(xù)支撐經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展規(guī)模,并維系良好的生態(tài)系統(tǒng)的能力(汪恕誠,2001);

(7)可理解為某一區(qū)域的水資源條件在“自然-人工”二元模式影響下,以可預(yù)見的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展水平及水資源的動態(tài)變化為依據(jù),以可持續(xù)發(fā)展為原則,以維護(hù)生態(tài)良性循環(huán)發(fā)展為條件,經(jīng)過合理優(yōu)化配置,對該地區(qū)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展所能提供的最大支撐能力(惠泱河等,2001);

(8)在一定的水資源開發(fā)利用階段,滿足生態(tài)需水的可利用水量能夠維系有限發(fā)展目標(biāo)的最大的社會-經(jīng)濟(jì)規(guī)模(夏軍,2002)。

關(guān)于水資源承載能力的定義還可以列舉很多。盡管在表述上各有不同,但其表現(xiàn)的基本觀點(diǎn)和思路并無本質(zhì)差異,都強(qiáng)調(diào)了“水資源支撐能力”的含義。從水資源承載能力的含義來分析,至少具有如下幾點(diǎn)內(nèi)涵(左其亭、陳曦,2003):

(1)在“水資源承載能力”概念中,主體是水資源,客體是人類及其生存的社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和環(huán)境系統(tǒng),或更廣泛的生物群體及其生存需求?!八Y源承載能力”就是要滿足客體對主體的需求或壓力,也就是水資源對社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支撐規(guī)模;

(2)“水資源承載能力”具有空間屬性。它是針對某一區(qū)域來說的,因?yàn)椴煌瑓^(qū)域的水資源量、水資源可利用量、需水量以及社會發(fā)展水平、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)與條件、生態(tài)與環(huán)境問題等方面可能不同,水資源承載能力也可能不同。因此,在水資源承載能力定義或計(jì)算時(shí),首先要圈定研究區(qū)范圍。

(3)“水資源承載能力”具有時(shí)間屬性。在眾多定義中均強(qiáng)調(diào)了“在某一階段”,這是因?yàn)樵诓煌瑫r(shí)段內(nèi),社會發(fā)展水平、科技水平、水資源利用率、污水處理率、用水定額以及人均對水資源的需求量等均有可能不同。因此,在水資源承載能力定義或計(jì)算時(shí),也要指明研究時(shí)段,并注意不同階段的水資源承載能力可能有所變化。

(4)“水資源承載能力”對社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支撐標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該是以“可承載”為準(zhǔn)則。在“水資源承載能力”的概念和計(jì)算中,必須要回答:水資源對社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展支撐到什么標(biāo)準(zhǔn)時(shí)才算是最大限度的支撐。也只有在定義了這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)后,才能進(jìn)一步計(jì)算水資源承載能力。一般,可以把“維系生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)”作為水資源承載能力的基本準(zhǔn)則。

(5)必須承認(rèn)水資源系統(tǒng)與社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、生態(tài)系統(tǒng)之間是相互依賴、相互影響的復(fù)雜關(guān)系。不能孤立地計(jì)算水資源系統(tǒng)對某一方面的支撐作用,而是要把水資源系統(tǒng)與社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、生態(tài)系統(tǒng)聯(lián)合起來進(jìn)行研究,在社會經(jīng)濟(jì)—水資源—生態(tài)復(fù)合大系統(tǒng)中,尋求滿足水資源可承載條件的最大發(fā)展規(guī)模,才是水資源承載能力。

(6)“滿足水資源承載能力”僅僅是可持續(xù)發(fā)展量化研究“可承載”準(zhǔn)則的一部分(“可承載”準(zhǔn)則包括資源可承載、環(huán)境可承載。資源可承載又包括水資源可承載、土地資源可承載等),它還必須配合其它準(zhǔn)則(有效益、可持續(xù)),才能保證區(qū)域可持續(xù)發(fā)展。因此,在研究水資源可持續(xù)利用合理配置時(shí),應(yīng)以“水資源承載能力”為基礎(chǔ),以可持續(xù)發(fā)展為準(zhǔn)則(包括可承載、有效益、可持續(xù)),建立水資源優(yōu)化配置模型。

根據(jù)以上分析,本書作者曾把“水資源承載能力”簡單定義為:“一定區(qū)域、一定時(shí)段,維系生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán),水資源系統(tǒng)支撐社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的最大規(guī)模”(左其亭、陳曦,2003),可以概括為圖1.1的概念圖。

圖1.1可以形象地表達(dá)出水資源承載能力的概念,簡單解釋如下:

水資源系統(tǒng)與生態(tài)系統(tǒng)相互支撐、共同作用,來共同支撐社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)。

社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)對水資源系統(tǒng)可以進(jìn)行開發(fā)利用和保護(hù),對生態(tài)系統(tǒng)一方面可以進(jìn)行保護(hù),一方面又有可能進(jìn)行破壞。因此,社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)與水資源系統(tǒng)和生態(tài)系統(tǒng)之間又是相互制約的關(guān)系。如果支撐的社會經(jīng)濟(jì)規(guī)模太大,水資源系統(tǒng)和生態(tài)系統(tǒng)就難以支撐,難以確保水資源的可持續(xù)利用和生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)。

在一定條件下,如果生態(tài)系統(tǒng)達(dá)到良性循環(huán)的極限,這時(shí)其對應(yīng)的社會經(jīng)濟(jì)最大規(guī)模就稱為是“承載能力”。因此,水資源承載能力是在“社會經(jīng)濟(jì)—水資源—生態(tài)復(fù)合大系統(tǒng)”有機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)下,達(dá)到“生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)”目標(biāo)時(shí)的“最大社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)?!?。

在特定的城市區(qū),所確定的水資源承載能力就是城市水資源承載能力。因此,可以仿照水資源承載能力的定義,把“城市水資源承載能力”簡單定義為:“在特定的城市區(qū),一定時(shí)段內(nèi),維系生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán),水資源系統(tǒng)支撐社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的最大規(guī)?!薄Ec一般流域或區(qū)域相比,城市區(qū)人類活動強(qiáng)烈,人口、工業(yè)、商業(yè)集中,本地水資源一般滿足不了城市用水需要,污水排放集中且量大,水資源承載能力計(jì)算一般比較復(fù)雜。另外,一般城市區(qū)不是一個(gè)完整的流域,在計(jì)算城市水資源承載能力時(shí),要滿足流域(或更大區(qū)域)尺度上的水資源承載能力要求(或水資源可持續(xù)利用要求)。也就是說,城市水資源承載能力計(jì)算一般是基于一定水資源邊界條件下進(jìn)行的。

1.2水資源承載能力的影響因素

從以上關(guān)于水資源承載能力的內(nèi)涵分析可以引申出影響水資源承載能力大小的主要因素,大致可以分為三大類:

第一類:水資源系統(tǒng)本身特性

水資源系統(tǒng)是水資源承載能力的主體,水資源系統(tǒng)的可利用水資源量大小是其承載能力的內(nèi)因。也就是說,水資源承載能力大小首先是由水資源系統(tǒng)所能提供的水資源量決定的。在城市區(qū),一般本地水資源滿足不了用水的需求,需要考慮流域(或更大區(qū)域)一定的水資源條件。

第二類:人類活動能力及意識形態(tài)

人類是水資源承載能力的客體,在很大程度上影響著水資源承載能力。(1)水資源利用率。這是決定單位水資源量能夠養(yǎng)活多少人口或帶來多大經(jīng)濟(jì)效益的重要指標(biāo),是水資源承載能力計(jì)算的關(guān)鍵指標(biāo)。(2)科技進(jìn)步通過提高水資源利用率、重復(fù)利用率、污水處理率等提高水資源承載能力??茖W(xué)技術(shù)能促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長,提高資源利用效率,降低污染處理成本,改善人類生存環(huán)境。隨著科技的進(jìn)步,原來不能治理的污染現(xiàn)在可以治理了,原來需要花費(fèi)很大代價(jià)才能治理的污染現(xiàn)在需要花費(fèi)較小的代價(jià)。這些變化都有可能促進(jìn)水資源承載能力的提高。(3)本區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略。它反映一個(gè)國家或地區(qū)的發(fā)展規(guī)劃或發(fā)展模式,對水資源的分配和利用有重要影響,從而影響到水資源承載能力。(4)管理體制和法制。它反映了人們用水、治水、保護(hù)水資源的基本思路。有些管理體制或法制對水資源的利用和保護(hù)有積極作用,有些甚至有消極作用。這在很大程度上影響著水資源承載能力。

第三類:定義“是否可承載”的目標(biāo)差異

這是關(guān)系到水資源承載能力計(jì)算的一個(gè)關(guān)鍵問題,也就是,要人為確定“達(dá)到什么樣的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)的最大承受能力才是水資源的承載能力”。前文在定義“水資源承載能力”概念時(shí),是以“維系生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)”為判斷目標(biāo)。另外,也可以制定一些判斷目標(biāo),計(jì)算得到人為干預(yù)下的水資源承載能力??隙〞?yàn)榇_定的目標(biāo)差異而導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果的不一致。

1.3水環(huán)境承載能力的概念及內(nèi)涵

前文對水資源承載能力的概念進(jìn)行過簡單介紹和探討。從對水資源承載能力的定義和解釋中可以看出,水資源承載能力特別強(qiáng)調(diào)“生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)”這個(gè)目標(biāo)。針對水環(huán)境來說,水體到底能容納多大的污水及污染物,這是水環(huán)境承載能力計(jì)算問題。在城市區(qū),生態(tài)與環(huán)境狀況在很大程度上取決于城市區(qū)所具有的水資源數(shù)量和水資源質(zhì)量。因此,可以說,水環(huán)境承載能力是城市水資源承載能力表現(xiàn)的重要方面和前提條件。

關(guān)于水環(huán)境承載能力的概念及與水資源承載能力的關(guān)系,汪恕誠(2001)曾論述為“水資源承載能力講的是用水即取水這一面。你用了水之后,產(chǎn)生了污水,污水又排放到一定的水域里去,這個(gè)水域能夠承載多少污水和污染物的排放呢?因此,水環(huán)境承載能力指的是在一定的水域,其水體能夠被繼續(xù)使用并仍保持良好生態(tài)系統(tǒng)時(shí),所能夠容納污水及污染物的最大能力?!?/p>

如果不去過多地“摳字眼”的話,水環(huán)境承載能力也就是我們通常所說的“水環(huán)境容量”或者說是“水環(huán)境(水體)納污能力”、“水環(huán)境容許污染負(fù)荷量”等等,都是一個(gè)概念,一個(gè)意思(崔樹彬,2002)。實(shí)際上,兩者也有細(xì)微差別,水環(huán)境承載能力強(qiáng)調(diào)以“保持生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)”為目標(biāo)。但是,為了在實(shí)際應(yīng)用中便于操作和顯示污水處理廠的作用,針對城市水環(huán)境問題,本書作者建議采用“水體容許城市污水最大排放量”作為水環(huán)境承載能力指標(biāo)。這種定義就與“水環(huán)境容量”、“水環(huán)境(水體)納污能力”、“水環(huán)境容許污染負(fù)荷量”等概念有很大區(qū)別。它不僅取決于水體納污能力,還與該城市污水處理能力有關(guān)。也就是說,本書定義的水環(huán)境承載能力不僅是與水體本身的納污能力有關(guān)的問題,還是一個(gè)與人類活動有關(guān)的問題;是在人與自然共同作用下,水體所能容納的最大城市污水排放量。這種定義的優(yōu)點(diǎn)是,可以很清楚地區(qū)分出一定條件下城市最大可以排放的污水量。這種定義的缺點(diǎn)是,還不能表達(dá)水體納污能力,并且計(jì)算的承載能力與污水處理能力有關(guān),這在不同年代可能是一個(gè)變值。為了克服這種缺點(diǎn),在應(yīng)用時(shí)同時(shí)采用“水環(huán)境納污能力”和“水環(huán)境承載能力”,來分別表示“水體所能容納的最大污水量”和“水體所能容納的最大城市污水排放量”。

根據(jù)本書定義的水環(huán)境承載能力概念,可以把城市水環(huán)境承載能力計(jì)算思路形象地表達(dá)為圖1.2的形式。

簡單解釋如下:

城市生活、生產(chǎn)、生態(tài)需要從水體中引水,同時(shí)又排放出大量的污水。在排放的污水中,一部分被污水處理廠處理后再排入水體,一部分直接排入水體。如果排入水體的污水量過大,就難以確保水體水質(zhì)能被控制在某一可接受的范圍內(nèi),也就難以確保生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)。

在一定條件下,如果生態(tài)系統(tǒng)達(dá)到良性循環(huán)的極限,這時(shí)其對應(yīng)的水體最大可以接納的城市污水排放總量,就稱為“水環(huán)境承載能力”。簡言之,水環(huán)境承載能力是指“水體維持生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)所能承受的城市污水最大排放量”。

水環(huán)境承載能力控制目標(biāo)強(qiáng)調(diào)的是生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)?,F(xiàn)在的問題是,什么樣的狀態(tài)才算是生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)?用哪些指標(biāo)來表征?

考慮城市水資源系統(tǒng)和范圍更大的區(qū)域水資源系統(tǒng)生態(tài)良性循環(huán),一般應(yīng)該在以下幾方面加以控制:一是,城市污水或污染物排放總量不得超出一定限度(即,總量控制);二是,一定區(qū)域水體的水質(zhì)不得超出水體本身水功能區(qū)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(即,濃度控制);三是,城市相關(guān)河流的徑流量不得小于河流最小基流量(即,滿足生態(tài)用水)。如果把這三方面的控制范圍作為生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)的判別目標(biāo),在這種目標(biāo)下得到的最大允許城市污水排放量就是水環(huán)境承載能力。其基本思路是,以控制目標(biāo)為約束,以水量水質(zhì)模型為基礎(chǔ),反推水環(huán)境承載能力,稱此方法為“基于模擬和優(yōu)化的控制目標(biāo)反推模型”方法(ASimulation-andOptimization-BasedControlObjectInversionModel),簡稱COIM模型。關(guān)于水環(huán)境承載能力的計(jì)算模型及方法詳見《城市水資源承載能力——理論.方法.應(yīng)用》(化學(xué)工業(yè)出版社,2005)。

2城市水資源承載能力量化研究框架及關(guān)鍵問題

2.1量化研究框架

基本思路:緊扣水資源承載能力概念,以“水資源系統(tǒng)、社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、生態(tài)系統(tǒng)相互制約(模擬)模型”為基礎(chǔ)模型,以“維系生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)”為控制約束,以“支撐最大社會經(jīng)濟(jì)規(guī)模”為優(yōu)化目標(biāo),建立最優(yōu)化模型。通過最優(yōu)化模型求解(或控制目標(biāo)反推)得到的“最大社會經(jīng)濟(jì)規(guī)?!本褪撬Y源承載能力。我們稱此方法為“基于模擬和優(yōu)化的控制目標(biāo)反推模型”方法(ASimulation-andOptimization-BasedControlObjectInversionModel),簡稱COIM模型方法。

水資源承載能力計(jì)算框架簡單表述如圖2.1,表達(dá)了水資源承載能力量化研究“COIM模型方法”的基本思路。

COIM模型方法是把城市最大社會經(jīng)濟(jì)規(guī)模(即,這里代表水資源承載能力)作為目標(biāo)函數(shù),把水資源循環(huán)轉(zhuǎn)化關(guān)系方程、污染物循環(huán)轉(zhuǎn)化關(guān)系方程、社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)內(nèi)部相互制約方程、水資源承載程度指標(biāo)約束方程以及生態(tài)與環(huán)境控制目標(biāo)約束方程聯(lián)合作為約束條件,建立起一個(gè)優(yōu)化模型。通過該優(yōu)化模型的求解,得到的目標(biāo)函數(shù)值就是水資源承載能力。

在COIM模型中,水資源系統(tǒng)、社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、生態(tài)系統(tǒng)本身的復(fù)雜性和相互制約關(guān)系得到了體現(xiàn),并且水資源承載能力概念所要求的“生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)”也被作為一個(gè)約束條件包括在模型中。水資源承載能力的計(jì)算結(jié)果既可以采用優(yōu)化模型求解來得到,也可以采用控制目標(biāo)反推得到。

2.2關(guān)鍵問題

針對上文介紹的COIM模型方法,主要有以下幾方面的關(guān)鍵問題:

(1)目標(biāo)函數(shù)選擇問題

圖2.1是水資源承載能力計(jì)算的一個(gè)框架圖。如果水資源被開發(fā)利用后,能確保水環(huán)境及生態(tài)系統(tǒng)可承載,那么,這時(shí)的水資源系統(tǒng)處于可承載范圍之內(nèi)。根據(jù)這一最大范圍就可以確定水資源系統(tǒng)能夠支撐社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的最大規(guī)模,這就是水資源承載能力。

在此模型中,用最大的社會經(jīng)濟(jì)規(guī)模來表達(dá)水資源承載能力。所以,一般“水資源承載能力”不只是一個(gè)數(shù)值,而是由表征社會經(jīng)濟(jì)規(guī)模的一組數(shù)值組成的集合,如人口數(shù)、工業(yè)產(chǎn)值、農(nóng)業(yè)產(chǎn)值、城市面積等??梢园选八Y源承載能力”的集合表達(dá)為:

F={f1,f2,∧,fn}(2.1)

上式中,F(xiàn)為水資源承載能力;f1,f2,…,fn分別為社會經(jīng)濟(jì)規(guī)模的表征指標(biāo)。為了敘述方便起見,下面只選擇人口數(shù)、工業(yè)產(chǎn)值、農(nóng)業(yè)產(chǎn)值三個(gè)指標(biāo)來進(jìn)行討論。

從水資源承載能力的概念可以引申出:假如工業(yè)、農(nóng)業(yè)及其它行業(yè)發(fā)展規(guī)模和用水量一定,可以通過人均用水定額來計(jì)算城市水資源最大供養(yǎng)的人口數(shù),即得到“水資源人口承載能力”;再假如生活用水一定,可以通過萬元產(chǎn)值耗水量來計(jì)算最大的經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)模,即得到“水資源經(jīng)濟(jì)承載能力”。實(shí)際上,在一定條件下計(jì)算水資源人口承載能力和水資源經(jīng)濟(jì)承載能力都是比較理想化的。因?yàn)樗鼈兌际羌僭O(shè)在其它條件不變的情況下得到的結(jié)果。實(shí)際上,人口、社會、經(jīng)濟(jì)是一個(gè)十分復(fù)雜、相互聯(lián)系、相互制約的大系統(tǒng),應(yīng)該把它們納入一個(gè)大系統(tǒng)中來研究。

因此,針對COIM模型來說,首先遇到一個(gè)問題就是“目標(biāo)函數(shù)選擇問題”。到底是選擇一個(gè)指標(biāo)還是多個(gè)指標(biāo)?一方面,它決定著模型的性質(zhì)和求解方法的選擇。如果是單指標(biāo),所建的模型是單目標(biāo)優(yōu)化模型,如果是多指標(biāo),所建的模型就是多目標(biāo)優(yōu)化模型;另一方面,它還影響到模型約束方程的選擇。假如選擇的是單目標(biāo)(如人口),還要考慮其它表征社會經(jīng)濟(jì)規(guī)模的指標(biāo)(如工業(yè)產(chǎn)值、農(nóng)業(yè)產(chǎn)值)與已選擇的目標(biāo)(如人口)之間的量化關(guān)系,需要把這個(gè)量化關(guān)系方程作為模型的一個(gè)約束條件放到模型中;再一方面,目標(biāo)函數(shù)的選擇也反映了水資源承載能力關(guān)注社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)側(cè)重面的選擇。一般,人們在分析計(jì)算水資源承載能力時(shí)經(jīng)常用到“人口總數(shù)”指標(biāo),所以,在COIM模型中,常常選擇“人口總數(shù)”最大作為目標(biāo)函數(shù)。在這種情況下,需要建立“人口總數(shù)”與“工業(yè)產(chǎn)值”、“農(nóng)業(yè)產(chǎn)值(或耕地面積)”等指標(biāo)之間的量化制約方程??梢院唵卫斫鉃?,在一定條件下,如果人口數(shù)要增加,其所需的經(jīng)濟(jì)收入和糧食產(chǎn)量也應(yīng)該隨之增加,它們之間的比例關(guān)系可以用一個(gè)區(qū)間數(shù)來表達(dá)。并把這個(gè)量化制約方程作為模型的一個(gè)約束條件。通過這個(gè)方程,模型不僅考慮了“人口總數(shù)”單個(gè)目標(biāo)值,也同時(shí)考慮了其它表征社會經(jīng)濟(jì)規(guī)模指標(biāo)的變化。這樣一來,在計(jì)算結(jié)果中,表達(dá)社會經(jīng)濟(jì)規(guī)模的指標(biāo)也同樣可以寫出多個(gè)。

(2)基礎(chǔ)模型問題

在上文介紹的COIM模型中,需要建立表征社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)、水資源系統(tǒng)、生態(tài)系統(tǒng)變化及相互制約關(guān)系的量化模型,作為模型的約束方程,用于表達(dá)“社會經(jīng)濟(jì)—水資源—生態(tài)”耦合系統(tǒng)互動關(guān)系。由于耦合系統(tǒng)的復(fù)雜性,量化建立這樣的基礎(chǔ)模型十分不易。因此,建立COIM模型,必定會遇到基礎(chǔ)模型問題。關(guān)于這一部分詳細(xì)內(nèi)容可參見有關(guān)文獻(xiàn)。

為了表征水資源量之間的變化,需要建立水資源循環(huán)轉(zhuǎn)化關(guān)系方程。包括大氣降水量、蒸發(fā)量、地表水資源量、地下水資源量、各業(yè)引用水量、排放水量、跨區(qū)域調(diào)水量、流入本區(qū)水量、流出本區(qū)水量等等,建立各變量之間的量化關(guān)系和量化方程。用這些方程把水資源循環(huán)過程定量化地聯(lián)系起來,從理論上滿足水量平衡要求。

為了表征水中污染物運(yùn)移轉(zhuǎn)化關(guān)系,定量計(jì)算水體污染物濃度和排放污染物總量,需要建立污染物循環(huán)轉(zhuǎn)化關(guān)系方程。包括各業(yè)污水排放量、污水處理量、污染物自凈消耗量、來水污染物總量、出流污染物總量、地表水體污染物總量、地下水體污染物總量等等,建立各變量之間的量化關(guān)系和量化方程。用這些方程把水中污染物循環(huán)過程定量化聯(lián)系起來,同時(shí)能定量計(jì)算某特定水體的污染物濃度和城市排放污染物總量,為“生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)”判別約束方程提供計(jì)算基礎(chǔ)。

社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)是水資源系統(tǒng)承載的對象,其眾多指標(biāo)也是相互制約的,它們組成一個(gè)完整的巨系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)本身也是相互制約的,因此需要建立社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)內(nèi)部相互制約方程,以表達(dá)社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)發(fā)展的整體趨勢和相互制約關(guān)系。特別是當(dāng)目標(biāo)函數(shù)為單目標(biāo)時(shí),建立這種關(guān)系方程更為重要。另外,研究規(guī)劃水平年的水資源承載能力,不僅要弄清楚水資源系統(tǒng)的變化,而且要結(jié)合社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的發(fā)展變化,需要站在變化了的自然和社會來分析未來的發(fā)展趨勢。因此,水資源承載能力量化研究的另一個(gè)基礎(chǔ)模型是對社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的模擬。

為了約束水資源利用量不能超出水資源可利用量,選用水資源承載程度指標(biāo)約束方程,即用“水資源承載程度指標(biāo)”來表達(dá)水資源對社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展已經(jīng)承受壓力的程度,并要求≤1,以確保水資源的開發(fā)利用不會超出水資源可利用程度。

水資源承載能力控制目標(biāo)強(qiáng)調(diào)的是生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán),但什么樣的狀態(tài)才算是生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)?這就需要在模型方程中具體列出生態(tài)與環(huán)境控制目標(biāo)約束方程,以表達(dá)生態(tài)系統(tǒng)的極限條件。

另外,考慮到水資源承載能力是建立在社會經(jīng)濟(jì)—水資源—生態(tài)復(fù)雜大系統(tǒng)之上,所以需要建立“社會經(jīng)濟(jì)—水資源—生態(tài)耦合系統(tǒng)互動關(guān)系量化模型”,以有機(jī)地表達(dá)這個(gè)耦合系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)關(guān)系。首先,把水量變化、水質(zhì)變化與生態(tài)系統(tǒng)變化有機(jī)地結(jié)合起來,建立水量—水質(zhì)—生態(tài)耦合系統(tǒng)模型。實(shí)際上,該模型是一個(gè)以反映水量循環(huán)為主的水量模型、以反映水質(zhì)變化為主的水質(zhì)模型、以反映生態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)和演變的生態(tài)系統(tǒng)模型以及三模型的耦合模型(左其亭等,2002)。其次,再把“水量—水質(zhì)—生態(tài)耦合系統(tǒng)模型”與“社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)模型”耦合起來,作為系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)關(guān)系模型,嵌入到優(yōu)化模型中,參與優(yōu)化模型的計(jì)算,也可以通過二模型的中間關(guān)系變量直接建立耦合系統(tǒng)的動力學(xué)模型(左其亭等,2001)。

(3)“是否可承載”的標(biāo)準(zhǔn)選擇問題

這也是關(guān)系到水資源承載能力計(jì)算的一個(gè)關(guān)鍵問題。本書在定義“水資源承載能力”概念時(shí),是以“維系生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)”為判斷目標(biāo)。在實(shí)際操作時(shí),用生態(tài)與環(huán)境控制目標(biāo)約束方程來判斷。但是,在該約束方程中,如何確定“是否可承載”的標(biāo)準(zhǔn)是問題的關(guān)鍵。上文已經(jīng)介紹了應(yīng)該控制的三個(gè)方面:一是,城市污水或污染物排放總量不得超出一定限度(即,總量控制);二是,一定區(qū)域水體的水質(zhì)不得超出水體本身水功能區(qū)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(即,濃度控制);三是,城市相關(guān)河流的徑流量不得小于河流最小基流量(即,滿足生態(tài)用水)。如何定量確定控制目標(biāo)方程是問題的難點(diǎn)。

第9篇

一、影響水資源承載力大小的因素

1.水資源總量及水質(zhì)水資源總量是指流域水循環(huán)過程中可更新恢復(fù)的地表水與地下水資源總量。水資源總量的確定是水資源承載力研究的基礎(chǔ)資料,是決定流域水資源承載力的關(guān)鍵因素之一。在水資源承載力研究中,水量與水質(zhì)密不可分,兩者必須同時(shí)考慮。水資源總量的確定包括:變化環(huán)境下的水資源總量;跨流域調(diào)水所引起的水資源總量的增減;各水利工程建筑物所增加的水資源總量及其控制地域范圍與時(shí)間范圍;豐水期與枯水期水資源總量與水質(zhì)。

2.生態(tài)環(huán)境需水生態(tài)環(huán)境需水是為了維系生態(tài)系統(tǒng)生物群落基本生存和一定生態(tài)環(huán)境質(zhì)量(或生態(tài)建設(shè)要求)的最小水資源需求量和基本水質(zhì)要求。生態(tài)環(huán)境需水量包括天然生態(tài)保護(hù)與人工生態(tài)建設(shè)所消耗的水量。生態(tài)環(huán)境需水不但要滿足最小水資源量的需要,同時(shí)還應(yīng)滿足基本的水質(zhì)要求。而水體流速與流量,流量與水質(zhì)又有相互的聯(lián)系,在生態(tài)需水總量計(jì)算中需綜合考慮。

3.可供使用的水資源量可供使用的水資源量是指可以直接提取用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)及生活的水資源量。從水資源可持續(xù)發(fā)展的角度來說,可供使用的水資源量是指在一定的用水結(jié)構(gòu)和開發(fā)利用深度下可被開發(fā)利用的最大水資源閾值,是水資源承載力計(jì)算的基線。可供使用的水資源量在數(shù)值上不易給定,因?yàn)樵摿恳环矫嬉WC不擠占生態(tài)環(huán)境用水,要從水資源總量中扣除地下水總量、地表水對地下水的補(bǔ)給量及蒸發(fā)量,另一方面該量與水資源的需求關(guān)系及相應(yīng)的水資源配置、地區(qū)生產(chǎn)力水平、生產(chǎn)力發(fā)展水平、節(jié)水潛力、節(jié)水技術(shù)、社會消費(fèi)水平及消費(fèi)結(jié)構(gòu)等因素相關(guān),因?yàn)檫@些因素的變化影響了回水量及回水水質(zhì),從而對流域河道內(nèi)水體產(chǎn)生了不同的影響,使可供使用的水資源量發(fā)生變化。

4.水體自凈能力污染物進(jìn)入水體后,其濃度在流動過程中經(jīng)過水中物理、化學(xué)與生物作用,使污染物濃度降低的現(xiàn)象,稱為水體的自凈作用。自凈能力的大小是各種綜合因素的結(jié)果,如流域生物群落、水體酸堿性、河床巖性與植被、水體污染程度等因素有關(guān)。對應(yīng)不同的污染物,水體的自凈能力是不同的,在研究時(shí)可針對不同的污染物用某一污染物的綜合削減系數(shù)這一指標(biāo)來刻畫。

二、流域水資源承載力指標(biāo)體系依據(jù)其影響因素及所涉及的領(lǐng)域,流域水資源承載力指標(biāo)體系劃分如圖1。

水資源承載力指標(biāo)體系的建立有兩個(gè)目的:其一是用來衡量水資源承載力的大小,其二是給定承載力評價(jià)的一般性指標(biāo),這些指標(biāo)的作用是使水資源承載力評價(jià)方法與評價(jià)手段規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化。對于特定地區(qū)需要根據(jù)具體情況增加特定指標(biāo)。所以筆者認(rèn)為水資源承載力還需根據(jù)計(jì)算要求建立一套計(jì)算性指標(biāo)體系:度量性指標(biāo):

可供使用的水資源量、人口數(shù)、人均工業(yè)GDP產(chǎn)值、耕地灌溉率和有效灌溉面積

評價(jià)性指標(biāo)

診斷指標(biāo)(用于課承載的判斷):包括生態(tài)環(huán)境、農(nóng)業(yè)指標(biāo)

計(jì)算指標(biāo)(用于承載力大小的計(jì)算):包括工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生活、城市發(fā)展指標(biāo)

三、水資源承載力的計(jì)算水資源承載力研究的核心問題:

在目前以及未來可預(yù)見的水資源開發(fā)利用階段,流域(或某一區(qū)域)可供使用的水資源量是多少(屬于可再生利用的水資源量)?這些水資源究竟能夠支撐多大規(guī)模的社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)發(fā)展?對于目前水資源已經(jīng)不能承載的地區(qū)如何補(bǔ)救?如何合理管理有限的水資源,維持和改善水資源承載力?為此,筆者提出水資源承載力計(jì)算的流程(略),所需要的計(jì)算指標(biāo),見表1、表2。

圖1流域水資源承載力指標(biāo)體系劃分

水資源承載力計(jì)算中可承載性判斷的理論依據(jù)是生態(tài)環(huán)境指標(biāo)體系中的各指標(biāo)是否低于環(huán)境指標(biāo)數(shù)值,即:若環(huán)境的實(shí)際指標(biāo)均優(yōu)于或等于指標(biāo)體系中的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)是可承載的,否則不可承載。水資源承載力計(jì)算的總體思路分為五步:

①確定水資源總量,將其分為兩部分,即“保留水資源量”與“可供使用的水資源量”,給定一個(gè)初始值;

②對可供使用的水資源量進(jìn)行水資源配置(按目前用水結(jié)構(gòu)或計(jì)劃結(jié)構(gòu)),計(jì)算出各行業(yè)的回水量及水對各行業(yè)的支撐能力(包括目前用水水平與深度開發(fā)水平);

③計(jì)算出將回水與河道(或湖泊等水體)內(nèi)水混合后的區(qū)域水量與水質(zhì)情況,并計(jì)算經(jīng)水體自凈后的水質(zhì);

④將計(jì)算結(jié)果與生態(tài)環(huán)境指標(biāo)體系中各指標(biāo)進(jìn)行對比,若計(jì)算水質(zhì)與水量標(biāo)準(zhǔn)高于或等于(部分等于)指標(biāo)體系要求時(shí)是可承載的,否則不可承載;

⑤若不可承載,返回第一步。重復(fù)以上五步直到計(jì)算水量及水質(zhì)均符合要求,且有一個(gè)或若干個(gè)指標(biāo)與環(huán)境要求指標(biāo)相等時(shí)停止計(jì)算,此時(shí)計(jì)算出的可供使用的水資源量為最大可供使用的水資源量,計(jì)算出水的支撐能力為最大支撐能力,計(jì)算出的回水量為最大允許回水量(按達(dá)標(biāo)排放)。

在此只對模型構(gòu)造中關(guān)鍵性的兩步(第二步、第三步)進(jìn)行說明。

1.分配水量對工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生活的支撐能力計(jì)算在工業(yè)、農(nóng)業(yè)及生活方面,水資源承載能力計(jì)算包括兩個(gè)方面,即目前技術(shù)條件以及深度開發(fā)水平下的水資源支撐能力。對于目前技術(shù)條件下的計(jì)算只需將分配水量與目前用水情況進(jìn)行簡單對比運(yùn)算即可,由于文章篇幅限制,在此不加以論述。采用先進(jìn)技術(shù)條件下水資源的承載能力計(jì)算如下(未標(biāo)明的變量見表1及表2):

(1)工業(yè)目的為計(jì)算出在分配水量(QI)下可支撐的工業(yè)產(chǎn)值(CI)及排污量(QPI)。定義產(chǎn)品水利用率為:k=

Q產(chǎn)品用水

Q1用水

Q產(chǎn)品用水=QI-QPI-ΨQI

式中,ψ為在生產(chǎn)過程中的跑、漏等浪費(fèi)的水量占供水量的百分比系數(shù);QPI為排污量。

再根據(jù)工業(yè)用水重復(fù)利用率的定義,以及工業(yè)耗水率的定義:ζI=

Q耗水

QI

則k=(ζI-Ψ)(1-α)

(1)

式中,α為工業(yè)用水重復(fù)利用率。在工業(yè)結(jié)構(gòu)不變,而只是提高重復(fù)利用率時(shí)k值改變。若采用新的工藝需對k值重新進(jìn)行計(jì)算。所以在k值沒有改變的情況下其污水排放量為(設(shè)其工業(yè)重復(fù)利用率為α2):

QPI=QI[(1-Ψ)-k/(1-α2)]

(2)

(2)農(nóng)業(yè)目的為計(jì)算出在所分配水量(QA)下有效灌溉面積的灌溉率(μ)及回水量(QPA)。

不計(jì)算農(nóng)業(yè)產(chǎn)值,因?yàn)檗r(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益相對很低,將農(nóng)業(yè)作為主要因素是考慮到保護(hù)糧食安全和社會穩(wěn)定的社會效益。此外,一般來說隨著工業(yè)化、城市化進(jìn)程和鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的發(fā)展,不可能依靠增加耕地面積來增加糧食產(chǎn)量(從多年來看有效灌溉面積是相對比較穩(wěn)定的),而通過提高復(fù)種指數(shù)來增加糧食產(chǎn)量的潛力也不大,在這種情況下,增加農(nóng)作物產(chǎn)量主要依靠提高單位面積產(chǎn)量來實(shí)現(xiàn),所以選用灌溉率這一指標(biāo)也可以反映出農(nóng)業(yè)的發(fā)展情況。

設(shè)有效灌溉面積為S、灌溉率為μ,則實(shí)際灌溉面積為:

SP=S·μ(3)

農(nóng)業(yè)灌溉用水,又可分為凈灌溉用水量和毛灌溉用水量。分別用符號M凈及M毛表示。則綜合渠系有效利用系數(shù)為:

η水=M凈/M毛(4)

文中農(nóng)業(yè)用水包括水田用水、水澆地用水、菜田用水。不包括林特漁業(yè)用水。某種作物的凈灌溉用水量為

M凈i=miAi(i=1,2,3)(5)

式中分別對應(yīng)水田、水澆地、菜田。mi為凈灌溉定額,Ai為灌水面積。設(shè)βi=Ai/(A1+A2+A3)=Ai/SP,為各種耕地所占比重。則

M凈=∑miβiSP,即QA=∑miβiSP/η水

所以SP=QAη水/∑miβi,μ=QAη水/S∑miβi(i=1,2,3)(6)

設(shè)農(nóng)業(yè)耗水率為:ζA=Q耗水/QA,

則QPA=(1-ζA)QA(7)

(3)生活用水方面:目的為計(jì)算出在所分配水量(QL)下能夠支撐的城鎮(zhèn)人口數(shù)(NP)和排污量(QPA)。

主要考慮城鎮(zhèn)生活用水,城市生活用水按用途可分為居民住宅用水和市政用水兩大類。這兩部分的用水比例隨城市發(fā)展規(guī)模和人們生活水平的提高而發(fā)生變化,但短期內(nèi)也是相對穩(wěn)定的。

設(shè)v=Q居民用水/QL(8)

則Np=vQL/L(9)

L為居民用水定額。生活耗水率的定義有:QPL=(1-ζL)QL(10)

2.區(qū)域水量、水質(zhì)計(jì)算工業(yè)、農(nóng)業(yè)及生活用水污水排入地表水體(江河及湖泊)后使地表水體水質(zhì)惡化,但是排入的污水與地表水不是簡單的混合,由于水體自身有凈化能力,會使污染程度有一定的緩解。在此以“黑箱模型”對其進(jìn)行求解。

設(shè)污染物i的綜合削減系數(shù)為Ki,則

Ki=1-QCF,i/(QENCEN+QPICPI,i+CPACPA,i+QPLCPL,i+QPOCPO,i),

Q=QEN+QPI+CPA+QPL+QPO(11)

式中Q為混合后的總水量;CFi為污染物i混合后的濃度(mg/L)QEN、QPI、QPA、QPL、QPO及CEN、CPI,i、CPA,i、CPL,i、CPO,i分別為混合前的環(huán)境、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生活及其他方面的水量及污染物的濃度。在地表水體中,QEN、CEN和Q、CF,i對于江河來說分別是其上游斷面的水量,污染物濃度和下游斷面的水量和污染物濃度;對于湖泊來說分別是在t0時(shí)刻的水量及污染物濃度和t時(shí)刻的水量及污染物濃度。所以有:

CF,i=(1-Ki)(QENCEN+QPICPI,i+CPLCPL,i+QPACPA,i+QPOCPO,i)/Q(12)

3.模型設(shè)判斷指標(biāo)為:Clim,i為計(jì)算區(qū)域地表水對污染物質(zhì)i的閥值,Qlim為水量閾值,μlim為耕地灌溉率閾值。

則有:Clim,i≤CF,i,Q>Qlim,μ≥μlim(13)

設(shè):QI=ρ1QEO、QA=ρ2QEO、QL=ρ3QEO、QO=ρ4QEO(14)

ρ1、ρ2、ρ3、ρ4為水資源配置系數(shù),即各行業(yè)用水比重。

ρ1+ρ2+ρ3+ρ4=1(15)

則數(shù)學(xué)模型如下:

MaxCF,i=(1-Ki)(QENCEN+QPICPI,i+CPLCPL,i+QPACPA,j+QPOCPO,j)/Qi=1,2,3,...,n

MinQ=QEN+QPI+CPL+QPA+QPO

CI=ρ1QE0(1-αi)/(q1(1-α2))

QPI=ρ1QE0[(1-Ψ)-k/(1-α2)]

μ=ρ2QE0η水/S∑miβi(i=1,2,3)(16)

QPA=(1-ζA)ρ2QE0

NP=νρ3QE0/L

QPL=(1-ζL)ρ3QE0

Q≥Qlim

μ≥μlim

CF,iClim,ii=1,2,3,...,n

以上數(shù)學(xué)模型實(shí)際上是求最優(yōu)解的數(shù)學(xué)問題:當(dāng)MaxClim,i=CF,i,MinQ=Qlim時(shí),求得特定水資源配置條件下的水資源最大承載力,即求解出CI(能夠支撐的工業(yè)產(chǎn)值)、NP(能夠支撐的城鎮(zhèn)人口數(shù))以及μ(有效灌溉面積的灌溉率)的值。模型的求解是一個(gè)反復(fù)計(jì)算尋求最優(yōu)解的過程,在計(jì)算機(jī)中可以使用迭代法,或?qū)Π氩罘址▉磉M(jìn)行最優(yōu)解的搜索。

四、應(yīng)用

以重慶市的用水條件為例對計(jì)算進(jìn)行說明,以長江干流重慶朱沱處的水量為基準(zhǔn),計(jì)算該斷面水資源的承載能力。因?yàn)樵撎幵诓煌路菟|(zhì)差別較大(大都在Ⅱ類到Ⅳ類之間),本文引用2002年4月份的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)對模型的計(jì)算進(jìn)行說明,因?yàn)樵摃r(shí)段水量相對較小而污染最嚴(yán)重,是水資源承載能力最弱的時(shí)段。本文對該段水資源承載力的計(jì)算準(zhǔn)則為:為保證下游長江干流的水質(zhì),要求經(jīng)開發(fā)利用后長江干流水質(zhì)不得超過Ⅳ類水標(biāo)準(zhǔn),否則認(rèn)為是超載的。因?yàn)殚L江干流水量充沛,所以本例中不對水量做限制。

根據(jù)該段主要污染物,選取診斷指標(biāo)為總大腸菌群、總磷、石油類,即:C1<10000個(gè)/L,C2<0.2mg/L,C3<1.0mg/L。

用水所占比重關(guān)系為:工業(yè)(ρ1)42.5%,農(nóng)業(yè)(ρ2)35.3%,生活(ρ3)22.2%。工業(yè)耗水率(ζI)20.4%,工業(yè)萬元產(chǎn)值用水量(q)為155m3/萬元,工業(yè)用水重復(fù)利用率(α)40%,ψ=12.5。有效灌溉面積(S)166.52萬hm2,其中水田所占比重β1=52.2%,灌溉定額3000m3/hm2;旱地所占比重β2=47.8%,灌溉定額1200m3/hm2;灌區(qū)渠系水利用系數(shù)0.65(η=0.65)。城鎮(zhèn)人口用水定額為0.150m3/日·人,居民住宅用水占城鎮(zhèn)生活用水量的60%(ν1=60%),生活耗水率(ζL)為20.7%。計(jì)算段上斷面流量為3200m3/s。目前的總?cè)∷繛镼EO=182.5m3/s。上斷面水質(zhì)情況為:CEN,1=1500個(gè)/L,CEN,2=0.18mg/L,CEN,3=0.48mg/L。污水排放濃度為:CPI,1=30000個(gè)/L、CPI,2=0.5mg/L、CPI,3=30mg/L;CPL,1=50000個(gè)/L、CPL,2=0.60mg/L、CPL,3=1mg/L。綜合削減系數(shù)為選取兩典型斷面測量,以此替代整個(gè)計(jì)算段的綜合削減系數(shù):K1=0.001,K2=0.0002,K3=0.002。

將以上各量代入計(jì)算模型,水資源配置關(guān)系保持不變,經(jīng)計(jì)算:最大可供使用的水資源量為448m3/s,占總水量的14%,可承載人口總數(shù)為3437.2萬人,人均GDP產(chǎn)值為1.1270萬元,灌溉率為91%。

若水資源配置關(guān)系不變,工業(yè)用水重復(fù)利用率提高至50%,工業(yè)耗水率提高至23%。則最大可供使用的水資源量為480m3/s,占總水量的15%,可承載人口總數(shù)為3560萬人,人均GDP產(chǎn)值為1.3524萬元,灌溉率為93%。

若水資源配置關(guān)系變?yōu)楣I(yè)45%,農(nóng)業(yè)28%,生活27%,其他各項(xiàng)不變,則最大可供使用的水資源量為432m3/s,占總水量的13.5%,可承載人口總數(shù)為4031萬人,人均GDP產(chǎn)值為0.9812萬元,灌溉率69.3%。

表1診斷性指標(biāo)表

診斷指標(biāo)名稱說明

水質(zhì)pH值

溶解氧(mg/L)

CODCr

BOD5

水溫(℃)

總磷(以N計(jì)mg/L)

總汞(mg/L)用于有工業(yè)污染的地區(qū)

總鎘(mg/L)

總鉛(mg/L)

總胛(mg/L)

硒(四價(jià))(mg/L)

總氯化物(mg/L)

總大腸菌群(個(gè)/L)

懸浮物

生物生存最小蓄水量選取4個(gè)量中的最大者。其中包括地表水對地下水的補(bǔ)給量,人工生態(tài)所需供給水量。

防止河流泥沙淤積量

防止海水入侵所需兩

水體自凈能力Ki對污染物i的綜合削減量

耕地灌溉率μ為保證糧食安全和社會穩(wěn)定μ必須大于一定值(推薦60%)

表2計(jì)算性指標(biāo)表

計(jì)算指標(biāo)計(jì)算指標(biāo)參數(shù)說明

名稱表達(dá)式

工業(yè)工業(yè)萬元產(chǎn)值用水量q=Q供/C工業(yè)產(chǎn)值衡量節(jié)水水平的指標(biāo)

工業(yè)用水重復(fù)利用率α=[1-Q取/Q用]100%衡量節(jié)水水平的指標(biāo),用于排污量的計(jì)算

產(chǎn)品水利用率k=(ζ-Ψ)(1-α)評價(jià)水的利用率指標(biāo)

工業(yè)耗水率ζl=Q耗水/Q取

生產(chǎn)過程中跑、漏的水量占水量的百分比Ψ其值的變化與節(jié)水有很大關(guān)系

農(nóng)業(yè)灌溉定額mim1,m2,m3分別為水田、水澆地、菜田的灌溉定額

綜合渠系有效利用系數(shù)η水=M凈/M毛衡量渠系沿城水量損失的量

有效灌溉面積S

灌溉率μ

耕地所占比重βi

農(nóng)業(yè)耗水率ζA=Q耗水/QA

生活用水定額L

用水比重v1居民住宅用水占城鎮(zhèn)生活用水的百分比

生活耗水率ζL=Q耗水/QL

環(huán)境水體自凈能力ki對污染物i的綜合消減系數(shù)

五、結(jié)語在流域水資源承載力計(jì)算中,要從水量及水質(zhì)兩方面對流域上各地區(qū)的用水量和排污量進(jìn)行控制(兩者的控制程度據(jù)流域水資源量而定),以保證下游的水量及水質(zhì)。在實(shí)際應(yīng)用時(shí),當(dāng)某一地區(qū)的回水量超標(biāo)時(shí)則認(rèn)為其已經(jīng)超載。

水資源承載力的研究在我國已有較多研究課題和論述,但在水資源承載能力的計(jì)算上一直以來沒有統(tǒng)一的認(rèn)識,筆者在此提出的計(jì)算模型雖然還有許多不足之處,但希望能為大家提供一個(gè)參考。

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