甘肅省工業產品用水定額制定方法分析

朱 詠，崔 亮，王啟優

(甘肅省水文站，甘肅 蘭州 730000)

《中華人民共和國水法》[1]第四十七條國家對用水實行總量控制和定額管理相結合的制度。根據水利部《關于嚴格用水定額管理的通知》，用水定額原則上每5年至少修訂1次。用水定額實施以來，對推動水資源管理和節約用水工作起到積極的促進作用，日益成為各級水行政主管部門開展水源管理、節水評價的重要指標[2]。隨著科學技術的不斷發展提升，工業生產工藝不斷更新，企業管理水平不斷提高，用水結構和節水水平也不斷優化，對用水定額提出了更高要求[3]。近年來多個省份開展了用水定額的試驗分析[4-5]，研究分析更趨向于單個產品的用水定額，符合水資源管理精細化要求[6-8]。用水定額評估研究的主要內容是“三性”分析，評估僅是定額修訂工作的一個重要環節[9-11]。用水定額修編研究的主要內容更側重于方法分析[12-14]，可推進建設規范化、系統化的定額制定方法體系，有利于開展后續修訂工作。

甘肅省行業用水定額包括農業，工業，生活、建筑及服務業三部分，最早于2004年印發實施，歷經2011、2017、2023年三次修訂。本文基于2023年工業用水定額修訂工作，總結梳理各個工作環節的關鍵內容，分析了各環節形成的主要結論，最終形成工業用水定額制定方法體系。

1 產品范圍確定

根據《國民經濟行業分類》[15]，工業行業應覆蓋三大門類：采礦業、制造業、電力熱力燃氣及水生產和供應業。根據《甘肅省用水定額評估報告》(2019年)指出，工業產品用水定額覆蓋范圍應參照《甘肅省統計年鑒》[16]確定。因此確定工業產品范圍的前提是要了解甘肅省工業發展現狀情況，然后提出確定原則，最后確定產品覆蓋范圍。

1.1 工業發展情況

甘肅是我國的老工業基地之一，是石化的搖籃，也是重要的有色冶金工業基地，曾在全國生產力布局中有著十分重要的戰略地位，為我國建立、完整的工業體系和共和國重工業發展做出過重要貢獻。甘肅省工業體系主要形成于前兩個“五年”計劃及國家“三線”建設時期，半個多世紀以來，甘肅工業取得了長足的進步，2022年實現工業增加值3297.2億元，工業貢獻率為29.4%。

改革開放以來，甘肅省通過對原材料工業的結構調整和“三線”企業的調遷改造，形成了以石油化工、有色冶金、電力能源、機械電子、食品醫藥為主體的工業格局，成為全國重要的原材料基地，并初步構建了以蘭州為中心的石油化工、機械電子、有色金屬工業基地，以白銀為中心的銅鉛鋅為代表的有色金屬、稀土材料工業基地，以金昌為中心的鎳鉆及鉑族金屬工業基地，以嘉峪關為中心的鋼鐵工業基地，以天水為中心的機械電子工業基地。

截止目前，甘肅省基本形成了石油化工、冶金有色、機械電子、食品醫藥等為主體的工業產業格局，構建了蘭州、白銀、金昌、嘉峪關、天水等老工業基地，成為我國石化工業的搖籃和重要的有色冶金工業基地。

1.2 確定原則

工業產品用水定額的范圍不應注重多而全，應當有側重點，才會有著力點，進而才能制定出符合甘肅省實際發展需求的用水定額成果。本文根據修訂工作，提出以下三點原則：一是高耗水行業，根據《重點工業行業用水效率指南》[17]，高耗水行業包括化工、石油、醫藥、鋼鐵、電力、造紙6個高耗水行業；二是主流大宗產品，根據《甘肅省統計年鑒》(2020年)，目前甘肅省主流工業產業有石油開采和煉制、煤礦采選、煙草制造、有色金屬冶煉和深加工、常用有色金屬礦采選、新能源發電、白酒制造等；三是特色工業產品，根據實際調查，甘肅省河西地區風光資源富集，有多家較大規模的熔鹽塔式光熱發電企業，可初步確定熔鹽光熱發電為特色產業。

2 典型樣本調查

確定好產品覆蓋范圍，根據各行業產品選擇生產工藝水平具有代表性的企業作為調查對象。由于火核電企業存在循環冷卻水，主要輸出產品為電量，根據裝機容量大小分類較多，因此工業產品用水定額調查表分為兩類，一類是火核電企業，另一類是非火核電企業。

甘肅省2023版工業產品用水定額修訂過程共調查約438家工業企業，樣本數1298個。其中采礦業83家，樣本數200個；制造業229家，樣本數698個；電力、熱力、燃氣及水生產和供應業126家，調查樣本數400個。此次調查，張掖、酒泉、天水、平涼等市調查企業較多，定西、甘南、隴南、臨夏較少，調查樣本分布情況見表1。

表1 甘肅省工業行業用水定額(2023版)調查樣本統計表

3 調查數據分析

3.1 數據合理性分析

(1)產品分類

根據GB/T 4754—2017《國民經濟行業分類》，將調查樣本的產品與行業對應，并參考國家標準、各省已發布定額，分析確定產品名稱和單位產品取水量的單位。

(2)樣本篩分

采用橫向和縱向對比的思路，對樣本進行篩分，剔除奇異值或單位不合理的樣本。橫向對比是省內同行業企業間的對比；縱向對比是參照國家標準、行業規范、各省已發布定額進行對比分析。

答案：(1)Na2CO3溶液顯堿性,也會使酚酞試液變紅 (2)Na2CO3 (3)假設2 方案2的①中出現了白色沉淀,說明有CO2-3,②中加酚酞無明顯現象,說明無Na2O(4)(5)不同意,因為反應體系中無氫元素(或其他合理答案)

3.2 單位產品取水量計算

工業單位產品取水量規定為，工業企業在一定時間內、正常生產條件下，生產單位產品(不含中間產物額外加工生產副產品的用水)或加工單位原材料而取用的新水量。計算公式：

(1)生產單位產品取水量按式計算：

Vui=Vi/Q

(1)

式中，Vui—生產單位產品取水量，立方米(m3)每單位產品；Vi—在一定計量時間內，生產某種產品的總取水量，m3；Q—在一定計量時間內生產產品的產量。

(2)加工單位原材料取水量按式計算：

Vut=Vt/C

(2)

式中，Vut—加工單位原材料取水量，立方米(m3)每單位產品；Vt—在一定計量時間內，加工某種產品的總取水量，m3；C—在一定計量時間內加工原材料的數量。

(3)涉及多個階段產品、副產品的企業，參照以下3種方法：

某階段產品之后產品種類較多，但之后的生產用水占總生產用水量的比例較小，可用該產品作為一種典型產品，制定該典型產品綜合指標；每種產品之間生產用水相當，可根據單位階段產品、副產品生產用水量(不包含輔助和附屬生產用水)的比例，分攤輔助、附屬生產用水，分別計算各產品的用水定額。

圖1 生產過程示意圖

如生產工程復雜，各產品取用水難以區分，以上方法都不適用，且各種產品的原材料基本一致，各種產品能夠歸為一類產品，可制定該類產品的取水定額，不再細化某種單個產品的取水定額，如豆制品、中藥飲片等，適用于企業實際情況。

4 定額成果確定

根據工業行業用水定額調查成果，采用人為判斷法、統計分析法等編制方法，得出初步定額值，與國家標準、水利部發布成果、甘肅省2017版、鄰近省份成果等現有成果對比分析，結合該產品在甘肅省的發展現狀情況，綜合分析制定。若樣本值較少或無樣本值，須查閱相關資料，明確產品名稱及分類、生產原材料、主要生產工藝、用水特征，參照現有成果制定。

4.1 人為判斷法

所謂人為判斷就是具有多年工業用水管理和技術實踐的專家，根據自己的思維判斷和有關的基礎資料等綜合信息，在仔細分析的基礎上經邏輯推斷后而提出數值的方法。但該方法并非憑借一個專家，而是由一群具有一定技術的專家和管理人員共同完成的。這種方法簡單，省時省力，投入少，但難以把握，關鍵在于參加人員的相關經驗和綜合素質，否則會出現更大的片面性和盲目性，使制定出的用水定額無法操作。常用的人為判斷法主要有三種。

(1)調查推斷法

這種方法是根據某些專家就某一領域的用水，所得個人信息度評價的數學平均值。

(3)

式中，Vuf—近幾年的用水定額幾年值；k—系數(百分比)

這種方法的優點為簡單直觀，綜合信息量大，一般情況下還非常有效，是使用面較廣的方法；其缺點是由于k值難以掌握，它是建立在多種信息的基礎上，經具有豐富實踐的專家分析測算而來的，但這方面的專家難以尋覓，要求有一定的觀察基礎。且成果易受個人因素的影響。

(2)法爾菲法

法爾菲法是在以上兩種方法的基礎上，再通過較廣泛征求有過專家的評判基礎上，以重復概率平均值，經多次反復測算后確定用水定額值的方法。其優點是比較大的克服個人因素。

4.2 統計分析法

(1)倒二次平均法

適用于企業建設水平差別不大，生產原材料相同，生產用水工藝差別不大，最終產品相同的多個企業樣本值的計算。將統計樣本求均值，再對大于均值的樣本求均值，以二次平均值作為同種產品的一般水平值。按式計算：

(4)

(2)平均先進法

適用于企業建設水平差別不大，生產原材料相同，生產用水工藝差別不大，最終產品相同的多個企業樣本值的計算。將統計樣本求均值，再對優于均值的樣本求均值，以二次平均值作為同種產品的較優水平值。按式計算：

(5)

5 定額成果評估

5.1 與國家標準對標情況

本次修訂發布的化工、石油、醫藥、鋼鐵、電力、造紙6個高耗水行業用水定額嚴于或等于國家標準。考慮到甘肅省酒泉鋼鐵集團有限責任公司、金川集團股份有限公司、華能靖遠熱電有限公司、華亭煤業集團有限責任公司等大型重點工業企業用水工藝先進、管理制度完善，煤炭企業礦坑涌水基本不外排、火力發電企業原則上取用中水等因素，本次定額修訂較為嚴格，也更符合我省及國家工業戰略及實際情況，同時也能夠更好的促進水資源節約集約管理和利用。

5.2 與上版定額對比情況

此次修訂的工業用水定額方面，共修訂27個行業、新增8個行業用水定額，其中修訂124項產品定額，新增245項，沿用63項，刪除29項。修訂后共35個行業大類、432項產品定額、886個定額值(包括定額先進值和通用值)，定額值平均嚴于上版的5～10%。主要修訂內容：一是修訂了術語及定義，規定了用水邊界條件；三是制定了取用非常規水源的定額系數；三是確定了企業內部綠化用水的統計范疇。

5.3 “三性”分析

覆蓋性：工業方面新增稀土冶煉、核電、熔鹽發電、蔬菜脫水、生物疫苗、廢棄資源綜合利用業6個行業用水定額；

科學性：本次定額修訂采用方法采用“調查、參考、結合”，歷時兩年多，經過多次匯總、審核、咨詢、審查，數次修改完善，確保了成果的科學性。

“調查”：主要是了解考查，本次包括典型調查和普查登記，工業調查438家工業企業，樣本數1298個。

“參考”：一是參考國家、水利部發布的相關行業和產品的用水定額；二是參考水利部對我省2017年版《用水定額》評估意見；三是參考臨近省份最新發布的行業用水定額成果；四是參考行業標準規范，包括清潔能源生產標準、用水定額系列叢書、重點工業行業用水效率指南等；五是參考多家企業的水資源論證報告。

“結合”：一是結合理論計算與灌溉試驗數據；二是結合資料的收集整理與統計分析；三是結合管理經驗與廣泛征求意見；四是結合節水評價與水平衡測試。

先進性：主要體現在3個方面：一是樣本資料最新，調查樣本為近3年最新用水資料，基于各行業的用水工藝和管理制度水平，完善了定額分類和使用辦法，確保了定額先進性；二是定額指標分類合理，遵循“用水定額嚴于國家用水定額”的要求，并結合節水評價和用水管理工作的實際需要，本著“保證底線、鼓勵先進”的原則，相比以往用水定額標準設定單項控制指標或范圍指標，本次發布的用水定額標準設定了通用用水定額和先進用水定額兩級指標，通用值按樣本70%～80%通過率分析確定，先進值按樣本20%～30%通過率分析確定；三是工業用水定額增加了不同用水工藝的備注說明。

6 結語

本文通過梳理分析甘肅省2023版工業產品用水定額制定的工作過程，建立了方法體系，產品范圍確定：根據本省工業發展情況，依據高耗水、大宗主流產品、特色行業的確定原則，明確工業產品涵蓋的范圍；典型樣本調查：選擇可代表不同生產水平的企業，兼顧不同區域，確定各行業的調查對象；調查數據分析：劃分樣本的產品及對應行業名稱，剔除單位產品取水量奇異值和單位不合理的樣本；定額成果確定：采用多種方法，初步計算定額的先進值和通用值，并參照國家標準、各省份已發布成果、各行業標準，制定合理的定額值；定額成果評估：從對標、對比、三性分析3個層面，評估修訂成果。本文提出的定額制定方法體系，為后期工業產品用水定額修訂工作總結了經驗、奠定了基礎。