隴東平涼能源基地節水潛力研究

茍瑾麗 樊尚斌（平涼市水利水電勘測設計院，甘肅平涼 744000）

隴東平涼能源基地節水潛力研究

茍瑾麗 樊尚斌
（平涼市水利水電勘測設計院，甘肅平涼 744000）

隨著平涼能源基地的建設和發展，水資源短缺問題將面臨嚴峻的考驗。在進行能源基地水資源保障研究的同時，進行能源基地節水潛力的分析研究十分必要。在對平涼能源基地水資源利用現狀分析的基礎上，提出了能源基地節水潛力計算方法，并主要對農業、工業、城鎮生活節水潛力進行了計算，涵蓋了平涼能源基地的各行各業，涉及國民經濟各部門，為能源基地進行節水水平分析、做好節約用水工作打下基礎，也為能源基地的水資源保障研究提供了有效的參考。

平涼能源基地 節水潛力 水資源

1 研究區概況

平涼能源基地位于甘肅省東部，地處陜、甘、寧3省（區）交匯處，能源儲備和開發利用鄂爾多斯盆地是一個集群，區位優勢和綜合資源優勢明顯，是甘肅省級政府建立“中心帶動、兩翼齊飛、組團發展、整體推進”的區域發展戰略隴東能源化工基地是一個重要的組成部分。轄涇川、靈臺、崇信、華亭4縣和崆峒區，總面積7423km2。屬隴東溫帶半濕潤氣候，多年平均降水量555.6mm，多年平均水資源總量為5.49億m3，水資源相對貧乏。隨著經濟社會的發展，尤其是隴東能源基地的建設，用水需求不斷擴大，供需矛盾日益突出。為此進行能源基地節水潛力的研究很有必要。

2 節水潛力

所謂的節水潛力，指的是結合當地水資源條件，經濟和社會發展的條件，科技水平、管理機制和水價等因素綜合分析，同時參考，鄰近省（自治區），國內外先進水位指標和參數，以及有關部門制定有關節水和水標準，與所有部門和各行業（或作物）用水定額指標的綜合節水措施條件下，水的利用系數、節水設備普及率、工業用水重復利用率等作為參考標準，分析了現狀條件下的水位和水的儲蓄率，用水系數，節水器具普及率、工業用水重復利用率等差異，根據轉換指標的現狀（包括現狀的增加值、作物種植面積、人口等）計算最大可能的節約用水［2］。

節水潛力由三部分組成，即工程節水潛力，管理過程的節水潛力和工藝節水潛力，三個部分和部門、行業（或作物）綜合節水潛力，節水的管理是保證工程節水和節水的實現技術。通過研究發現，綜合節水潛力和節水潛力計算容易，對節水型社會的發展有很大的指導作用［3］。

2.1 農業節水潛力

農業節水潛力分析主要根據農田灌溉定額的降低和灌溉水利用系數的提高來實現［4］。平涼能源基地農業節水潛力的計算主要考慮種植業節水潛力。

表2 工業節水潛力

表3 城鎮生活節水潛力

考慮平涼能源基地實際情況，參照相關研究者結論，下列公式是考慮采取調整農作物種植結構、改造大中型灌區、擴大節水灌溉面積、提高渠系水利用系數、改進灌溉制度和調整農業供水價格等措施的綜合節水潛力，涵蓋了工程節水、農藝節水、管理節水3個方面。計算公式為

式中：Wn為農田灌溉節水潛力；A0為現狀灌溉面積（有效灌溉面積）；Q0為現狀作物加權凈灌溉需水定額（m3/畝）；Q1為考慮作物布局調整后的規劃遠期水平年作物凈灌溉需水定額（m3/畝）；0μ為現狀水平年灌溉水利用系數；1μ為規劃遠期水平年灌溉水利用系數。

計算結果見表1。

2.2 工業節水潛力

工業節水潛力的大小，與當地水資源條件、經濟社會發展狀況、科學技術水平、水價等因素有關［4］。節水的潛力行業主要取決于行業的現狀水位，水的現狀水平較高的行業，節水潛力相對較小，如電力行業現狀的水位較高，節水潛力不大；現狀和節水水平低的企業，其節水潛力較大。此外，由于不同管理水平在各領域的工業節水潛力也不同，一般城市工業企業與工業管理水平較高，水位較高，而遠離城市工業企業管理水平不高，節水潛力相對較大。工業節水潛力分析主要是基于工業用水定額（萬元增加值取水量）的減少和綜合泄漏率降低。結合實際，平涼能源基地工業節水潛力分析主要是基于工業用水配額減少。

工業節水潛力計算公式是考慮產業結構調整、產品結構優化升級、節水技術改造、調整水資源費征收力度等條件下的綜合節水僧力，涵蓋了工程節水、工藝節水、管理節水3個方面。計算公式為：

式中：Wg為工業節水潛力；M0為現狀水平年工業增加值（億元）；Q0為現狀水平年萬元工業增加值取水量；Q1為規劃遠期水平年萬元工業增加值取水量。

計算結果見表2。

2.3 城鎮生活節水潛力

表4 綜合節水潛力

城鎮生活節水潛力取決于城市生活用水定額、城市管網漏失率和節水器具普及率等因素。隨著國民經濟的發展，城鎮居民生活水平的提高，平涼能源基地生活用水定額普遍呈增加趨勢。另外，隨著節水宣傳教育的深入、城鎮居民節水意識增強和節水器具的普及，生活用水定額又有下降的趨勢。城鎮生活用水定額的變化是生活用水正常需求增加與采取節水措施減少需求共同作用的結果，僅根據生活用水定額的變化不能全面反映節水的作用，應主要根據節水器具普及率和管網漏失率的變化，分析城鎮生活用水的節水潛力，見表3所示［4］。

圖1 2017年能源基地各行業節水潛力所占比例

圖2 2020年能源基地各行業節水潛力所占比例

但是考慮到平涼能源基地經濟社會發展的實際狀況，本研究生活節水潛力只考慮管網綜合損失率的降低，僅為部分的工程節水潛力，未涉及工藝節水和管理節水方面的節水潛力。計算公式為：

式中：Ws為城鎮生活節水潛力；N0為現狀自來水廠供出的城鎮生活用水量；L0為現狀水平年供水管網綜合漏失率（%）；L1為規劃遠期水平年供水管網綜合漏失率（%）。

2.4 綜合節水潛力

綜合以上分析，2017年平涼能源基地總節水潛力為5590萬m3，其中農業節水潛力4028萬m3，占總節水潛力的72.1%；工業節水潛力為1512萬m3，占總節水潛力的27.0%；城鎮生活節水潛力為50萬m3，占總節水潛力的0.9%。2020年平涼能源基地總節水潛力為9270萬m3，其中農業節水潛力6936萬m3，占總節水潛力的74.8%；工業節水潛力為2268萬m3，占總節水潛力的24.5%；城鎮生活節水潛力為66萬m3，占總節水潛力的0.7%。平涼能源基地綜合節水潛力分析成果詳見表4。

通過全面推進節水型社會建設，轉變用水方式，提高水資源利用效率和效益，引導產業結構不斷優化調整。如圖1所示，到2017年，農田灌溉水利用系數由現狀年的0.47提高到2017年的0.59；萬元工業增加值用水量從現狀年的56m3下降到44m3，比現狀年降低21.43%；如圖2所示，到2020年，農田灌溉水利用系數繼續提高為0.65；萬元工業增加值用水量從2017年的45m3下降到38m3。由此可見，平涼能源基地各行業用水效率在普遍提高。

3 結論與建議

通過分析平涼能源基地各部門的節水潛力，可以看出，2017年綜合節水潛力為5590萬m3，占基準年總需水量的18.8%；2020年綜合節水潛力為9270萬m3占基準年總需水量的31.2%。由此可見，平涼能源基地節水潛力還是比較大的。要搞好節水必須加大投入，首先應加強用水結構的調整，抑制高耗水、高污染的建設項目，對于在建或擬建的大型能源項目，要采用先進工藝，實施高標準定額需水，嚴格控制水資源的使用量，發展低耗水產業；其次積極推廣使用節水的生產工藝，采用節水設備和節水器具，根據不同工藝對水質要求不同的特點，采用分質供水，加大非常規水源的使用量，從而節約優質淡水；最后應增加水的重復利用率，在能源基地新建污水處理廠等設施，使有限的水資源產生更大的經濟效益。

［1］樊尚斌.平涼市能源化工產業發展過程中水資源配置及可持續利用對策［J］.水利規劃與設計，2012（4）:11-13.

［2］李春紅.黑龍江省節水潛力分析［J］.黑龍江水利科技，2011，39（6）: 174-175.

［3］宋長虹，高淑紅，胡志亮.節水潛力的計算方法與應用［J］.黑龍江水利科技，2008，36（1）:18.

［4］刁希全，王昕，遲小軍.山東省節水潛力分析與計算［J］.水利科技，2007，11:16-18.