內蒙古高原內陸河東部流域非常規水資源開發利用現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任公司，天津 300170；2.水利部海河水利委員會，天津 300170）

內蒙古高原內陸河東部流域（以下簡稱內陸河流域）位于東經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，涉及內蒙古自治區錫林郭勒盟、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%，內蒙古自治區面積20.39萬km2、占94.6%。

2010年3月，水利部以《關于授予海河水利委員會內蒙古高原內陸河東部流域取水許可管理權限的通知》授權海委對內蒙古高原內陸河東部流域的相關取水實施取水許可管理，同時對該區域取水許可總量實行監督管理。

非常規水資源是區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。在內陸河流域，非常規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 資源調查與開發利用的必要性

內陸河流域是一個地處干旱內陸的封閉式集水盆地，地表水資源主要通過降水形成自產地表徑流而來，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量4.8 億m3。水資源總量按行政區域分，河北省為4.6億m3，內蒙古自治區為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，局部地區地下水超采并出現地下水漏斗區。

內陸河流域是我國北方重要的能源基地和生態屏障區，錫林郭勒盟是我國重要能源接續地和電源供應基地，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、生態地位重要，張家口壩上地區是京津冀都市圈的重要反季節蔬菜供應基地和風沙源治理區域；而與此同時，內陸河流域也是降水稀少、蒸發量大、水資源嚴重短缺的干旱、半干旱區域，水資源供需矛盾日益突出與生態環境保護任務艱巨等新舊水資源、水生態問題相互交織，其現狀情勢對水資源管理工作提出了重大挑戰。在常規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實背景下，加大再生水、疏干水和微咸水等非常規水資源的調查與開發利用力度，對于優化流域內的水資源配置、提高供水保障能力、保護和改善生態環境、促進經濟社會生態協調發展具有重要作用。

以再生水、疏干水和微咸水等為主要類型的非常規水資源是常規水資源的重要補充，經處理后達到相應水質標準的非常規水資源可以用于工業、農業、牧業、城市環境、河湖生態等各個方面，是未來流域水資源配置的重要組成部分。目前，內陸河流域的非常規水資源開發利用工作整體尚處于初步階段，流域內各地區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，內陸河流域非常規水資源利用量僅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，僅城鎮生活污水再生水潛在可利用量就達1 322 萬m3，流域內礦化度在2 g/L≤M＜3 g/L 的微咸水資源量約1.5 億m3。內陸河流域礦產資源儲量豐富，褐煤總儲量居全國第一位，已探明儲量1 448億t，預計2015年煤炭生產能力達到2.23億t/a、2020年達到3.5 億t/a，噸煤疏干水量（富水系數）按0.25 m3/t 平均計，相應的年疏干水量可達5 575 萬、8 750 萬m3，目前整體利用量不大。總之，無論是從國家政策要求看，還是與節水水平先進的發達國家抑或國內節水水平先進的區域相比較，內陸河流域的非常規水資源均存在巨大的開發利用潛力。

加強非常規水資源利用，可以減少社會經濟發展對常規水資源的需求壓力，既節約了寶貴的優質水資源，又為生態環境保護和修復創造了有利條件，是節水與減污并舉、建設生態文明的重要舉措。城鎮廢污水再生利用，既增加了可利用的水資源數量，又減少了由于污水未達標排放而造成的水環境污染；流域內煤炭開采等產生大量疏干水，如不經過處理直接排放，既污染礦區水源，又破壞礦區生態環境，還浪費寶貴的水資源，提高疏干水的利用效率和效益是緩解內陸河流域水資源緊缺的有效途徑，也是保護生態環境的必然選擇；微咸水資源利用可以同含水層水質改造結合起來，在保護環境和用水安全的前提下來開發利用微咸水資源，可以減少對淺層和深層優質地下水的開采量，抑制區域地下水漏斗的發展，緩解由此引起的地面沉降、地表開裂、地下水環境惡化等水文地質災害，維系良好的水生態環境。

綜上所述，準確掌握內陸河流域非常規水資源的賦存情況及其開發利用的現實狀況是從整體和宏觀的角度分析水資源對內陸河流域經濟、社會、生態協調發展的約束引導和支撐保障因素的一項重要工作，可以進一步落實最嚴格水資源管理制度，扎實推進水資源“三條紅線”管理，加強節水用水，提升水資源管理能力，健全流域水資源管理機制，逐步建立相關管理制度，加強對內陸河流域的取水許可管理工作，對于實現流域水資源的合理開發、優化配置、高效利用、有效保護具有重要指導意義，是貫徹落實“節水優先、空間均衡、系統治理、兩手發力”的新時期治水思路的必要和迫切的基礎性技術工作。

2 評價工作技術路線

非常規水資源開發利用現狀評價工作可以按照“工作背景→資料收集→數據調查→資源評價→開發利用現狀→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合的方法來開展評價工作，具體技術路線如圖1所示。

圖1 評價工作實施的具體技術路線

3 資源調查與開發利用現狀評價工作內容

3.1 再生水

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

再生水以城鎮廢污水為原水，經一定的凈化處理達標后供給用戶，一般供應的是預先確定的用水行業和用水戶，其開發利用工程是污水處理廠、再生水廠乃至用水戶自備水質凈化處理設置；污水處理的技術與設施的選擇與入廠廢污水的污染程度、用水戶的用水水質要求、處理費用、經濟效益、氣象條件等因素有密切關系；利用量一般是以與用水戶簽訂供水協議的方式來按需求進行提供的；用水戶可以分為農林牧漁業用水、城市雜用水、工業用水、環境用水、補充水源水5大類，其中農林牧漁業用水的范圍包括農田灌溉、造林育苗、畜牧養殖、水產養殖等，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，工業用水的范圍包括冷卻用水、洗滌用水、鍋爐用水、工藝用水、產品用水等，環境用水的范圍包括娛樂性景觀環境用水、觀賞性景觀環境用水、濕地環境用水，補充水源用水的范圍包括補充地表水、補充地下水等；再生水在用戶側的消耗途徑有蒸散和排放兩種形式，排水的水量和水質與用水戶的用水過程、用水工藝、重復利用情況、水處理設施和技術、排入水體的水功能區劃要求等因素密切相關；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有新水利用系數、重復利用率、蒸發損失率、單位面積用水量、單位產品用水量、人均用水量、節水費用、運行費用、用水計量器具配備率以及用水管理制度建設等，用水水平的先進與否要進行國內外范圍內的行業或區域層次上的比較和分析，進行特定再生水用水行業和用水戶在用水效益方面的社會性、生態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、交易價格等開發情況表征指標的分析和評價工作。

3.2 疏干水

疏干水，也稱礦井水，來自于地下水系統，主要是指在礦產資源（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和污染物質，需要經過凈化處理后才能被生產和生活利用。內陸河流域煤炭資源儲量豐富，已探明儲量1 448億t，煤質大部分為中灰、低硫、低磷的褐煤，埋藏淺、煤層厚、易開發且結構穩定，開采條件好，適合于綜合技術的應用和集約化生產。錫林郭勒盟作為東北、華北地區重要資源接續地和能源后備區，目前已被國家整體納入西部大開發和東北地區振興規劃地區、全國規劃的六大煤電基地和七大現代煤化工產業區蒙東基地、《東北地區振興規劃》中建設的大型煤電基地。因此，內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以外，主要受氣象和水文地質條件控制，而疏干水水質由其所含污染物種類和濃度決定，根據pH值、懸浮物濃度、礦化度等指標，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是多點分散但單點規模不大，水質一般不滿足工業生產、生活或者水生態保護標準，需經過處理后才能使用，且欲保證供水保證率，調度運用必須嚴格、正規，充分考慮供水風險。

疏干水開發利用工程主要包括集水系統、調蓄設施和凈化處理設施，其開發利用的主要用水方向是滿足煤炭企業生產和生活用水量需求、補充常規水資源的不足，利用途徑主要有生產用水、工業用水、礦區生活用水、消防用水、綠化用水以及排放到河流、湖泊等水體，利用工程和設施與疏干水的水量和水質密切相關，一般原則是就地使用、就近使用、優水優用、分質供水，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濟因素；疏干水的利用量與排放量具有較大的不穩定性，開發利用工程需要具有調蓄功能以應對可能的水量和水質波動變化；疏干水在用戶側的消耗途徑有蒸散和排放兩種形式，排水的水量和水質與用水戶的用水過程、用水工藝、重復利用情況、水處理設施和技術、排入水體的水功能區劃要求等因素密切相關；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有新水利用系數、重復利用率、蒸發損失率、單位面積用水量、單位產品用水量、人均用水量、節水費用、運行費用、用水計量器具配備率以及用水管理制度建設等，用水水平的先進與否要進行國內外范圍內的行業或區域層次上的比較和分析；與再生水相比，疏干水的水量和水質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。內陸河流域地下水微咸水和咸水資源的分布主要受地質構造、地層巖性、古氣候、水文地質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過淡化處理后用于工業生產或農牧業灌溉。在開發利用工作中，應綜合分析微咸水利用的利弊，進行動態監測，做好土壤含鹽量和水質分析，為微咸水的綜合開發利用和生態安全評價提供科學依據。微咸水資源評價，除對其總量進行評價外，更重要的是對可開發利用的微咸水資源潛力進行合理評價，估算出微咸水資源量，確定合理的開發量，同時也要重視對微咸水利用的綜合效益評價。

微咸水的開發利用工程主要是地下水源井；水處理技術與設施的選擇主要是考慮微咸水水質狀況以及用水對象的水質要求，生產中需要根據微咸水的礦化度高低來決定開發利用方式，如采用咸淡水混澆灌溉農田應注意水土資源的匹配問題；在內陸河流域，選種耐鹽性強的牧草品種，實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、市政、生活等途徑，淡化費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。

非常規水資源現狀調查工作是在資源的供應端對可資利用的非常規水的數量和質量的時空分布狀況進行摸底，宜采用資料收集法與典型調查法相結合的工作方法，在全面掌握流域水資源狀況的基礎上，選擇典型的再生水、疏干水和微咸水水源進行實地調查與核實，對開發利用工程、水處理技術與設施、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面結合的系統調查。非常規水資源開發利用評價工作要建立包括經濟、社會、生態等表征指標在內的評價指標體系，運用綜合評價方法，進行系統和全面的評價。

4 開發利用工作促進對策

促進非常規水資源的開發利用工作是一項復雜的系統工程，涉及政治、經濟和社會等各方面的影響因素，其對策措施建議如下：

4.1 編制專門的非常規水資源開發利用規劃

建議在加強非常規水資源調查與開發利用現狀分析評價工作的基礎上，結合流域社會經濟發展趨勢與預期需求，編制專門的內陸河流域非常規水資源開發利用規劃，為流域非常規水資源的開發利用工作提供進一步的戰略性和前瞻性工作指導，尤其是要促進“污水處理，達標排放”轉變到“污水的再生與循環利用”。

4.2 出臺相關管理和經濟政策

按照水利事業改革發展方向，結合國務院日前印發的《水污染防治行動計劃》的實施，積極推進BOT、TOT 和融資租賃等PPP 投融資模式在內陸河非常規水資源開發利用工程建設和運營中的應用，進一步增強再生水、疏干水和微咸水等非常規水資源開發利用方面的規章制度、政策措施、管理體制與機制、標準規范等的研究工作，規范非常規水資源開發利用工程的建設管理工作，貫徹落實最嚴格水資源管理制度考核機制與辦法。

4.3 推進水價改革與水權、水市場建設

積極、穩妥、有序地推進水價綜合改革、水權制度建設和水市場建設等工作，改革現行的供水、污水處理和再生水價格形成機制，形成和維持不同水源、不同質量水資源的合理價格差距，推進水權交易，政府主要應充當監督者與管理者，創造非常規水資源服務的規模經濟效益和競爭性環境條件。

4.4 加強社會宣傳與公眾教育

充分利用電視、廣播、報紙和網絡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，邀請公眾參觀與考察污水再生和利用設施，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水資源的重要性，使其相信非常規水尤其是再生水的水質可靠性，構建非常規水資源開發利用的良好社會氛圍和社會心理。

5 結語

內陸河流域非常規水資源的開發利用工作是一項復雜的系統工程，涉及政策導向、目標定位、使用途徑、使用對象、水質標準、工藝技術、經濟效益、費用標準、社會心理、安全保障以及公眾宣傳等多個方面。非常規水資源的開發利用符合循環經濟的3R原則，即減量化（Reducing）、再使用（Reusing）、再循環（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、削減污染物質排放、緩解流域缺水狀況，按照“節水優先、空間均衡、系統治理、兩手發力”的新時期治水思路，采取政治、經濟和社會等各種措施，加強非常規水資源的調查與開發利用工作可以有效促進內陸河流域經濟社會生態協調發展，實現以水資源的可持續利用支撐流域經濟社會生態系統可持續發展的目標。