石家莊市節水試評價成果應用

范雷雷 馬素英 魏 颯

(1.河北省水利科學研究院,河北 石家莊 050057;2.河北省農業節水技術創新中心,河北 石家莊 050057)

節水是解決水資源短缺的關鍵,節水問題已引起黨中央、國務院及各部委的高度關注。為貫徹落實“節水優先、空間均衡、系統治理、兩手發力”的治水思路,堅持“節水優先”方針,2019年水利部提出了建立節水評價機制,旨在從源頭做好節水,進而促進水資源的合理開發利用[1-2]。2020年8月,《河北省規劃和建設項目節水評價工作實施意見(試行)》(冀水節〔2020〕21號)印發,標志著河北省的節水評價工作全面開展。節水將成為建設項目水資源開發利用的基礎,對于強化水資源合理配置和集約節約利用,加快節水型社會的創建具有重要的現實意義[3-5]。近兩年,多數學者針對規劃和建設項目節水評價做了大量研究實踐,而區域節水評價相關研究鮮有報道。2020年《區域節水評價方法(試行)》(T/CHES 46—2020)標準的實施,對于客觀評價區域節水水平具有重要意義[6]。在當前節水新形勢下,創新節水機制,開展“典型區域節水評價”是開展節水工作的基礎。

石家莊市屬于資源性缺水城市,市委市政府始終把節水擺在突出位置,從20世紀50年代就開始了節約用水技術的研究和推廣,并將全社會節約用水作為一項長期的艱巨任務來抓。特別是“十三五”以來,在水利部及河北省水利廳精心指導和大力支持下,石家莊市認真貫徹“節水優先、空間均衡、系統治理、兩手發力”的治水思路,實施最嚴格水資源管理制度,強化“三條紅線”剛性約束,不斷創新節水理念,統籌供水、節水、排水、污水處理與再生利用,以水資源控量提效為目的,通過行政、法律、經濟、科技手段,扎實推進各行業節水,不斷挖掘節水潛力,基本形成了一套適合石家莊市水資源供需特點的節水管理體系,節水工作成效顯著。近年來,通過全域統籌推進節水工作,全市在用水總量微增長的情況下,以有限的水資源量有效支撐了經濟社會的高速發展。但與全市水安全形勢需求以及生態文明建設要求相比,節水工作不均衡、不充分、不可持續的特點仍較為突出。

對此,本文以華北地區水資源短缺城市——石家莊市為例,根據《區域節水評價方法(試行)》(T/CHES 46—2020)要求,選取代表性強、可量化、易獲取、表征明顯的行業節水效率指標和綜合指標,客觀評價區域節水水平。同時針對全市節水工作存在的問題提出合理性對策建議。

1 區域節水試評價

根據《區域節水評價方法(試行)》(T/CHES 46—2020)的要求,開展區域節水評價應注意以下幾點:

a.區域節水評價指標由行業節水效率指標和綜合指標組成。其中行業節水效率指標指各行業用水指標,包括農業、工業和服務業用水指標3類,共計8項指標;綜合指標包括萬元GDP用水量、萬元工業增加值用水量、農田灌溉水有效利用系數、公共供水管網漏損率和非常規水源利用占比5項指標。區域節水評價指標體系見表1。

表1 區域節水評價指標體系及計分細則

b.區域節水評價采用量化計分方式,總分100分,其中,行業節水效率指標60分,綜合指標40分。農業、工業和服務業用水指標分值分別依據其用水量占三者總用水量的權重確定,占比大于0.5的按0.5取值,其余分值由其他兩類用水指標按其用水量占比進行分配。工業企業用水指標中高耗水企業與一般企業分值分別按照0.7和0.3的權重確定。服務業用水指標中學校、賓館、機關的分值分別按照0.4、0.3和0.3的權重確定。綜合指標分值中,萬元GDP用水量、萬元工業增加值用水量和農田灌溉水有效利用系數各10分,公共供水管網漏損率以及非常規水源利用占比指標各5分。

c.區域節水評價按指標得分依次分為節水先進水平(≥90分)、較先進水平(80～90分,含80分)、一般水平(60～80分,含60分)和落后水平(<60分)4個等級。

d.評價數據來源依據國家及地方有關部門發布的用水定額、水資源開發利用數據、國民經濟和社會發展統計資料及相關統計年鑒、統計年報等進行評價。各行業用水指標通過典型調查獲得。

1.相鄰2級指標分界值按分值較高的一級予以計分。

2.Ex為指標先進值;Et為指標通用值。

2 與已有類似節水評價方法對比分析

目前對節水評價的研究,主要集中在規劃和建設項目節水評價方面,《節水型社區評價導則》(GB/T 26928—2011)、《節水型社會評價指標體系和評價方法》(GB/T 28284—2012)、《城市節水評價標準》(GB/T 51083—2015)、《節水型社會評價標準》的制定和實施,對加快我國節水型社會建設發揮了重要作用。但也應看到現有節水評價標準多是對開展的節水工作和實施措施的一種評價,不是對區域客觀節水水平的評價,同時評價指標多采用宏觀統計資料指標,缺乏可監測、可計量的微觀指標。《區域節水評價方法(試行)》(T/CHES 46—2020)在總結已有節水評價標準的基礎上,在評價對象、指標選取、定額計算等方面有了突破,使評價結果更加真實準確。《區域節水評價方法(試行)》(T/CHES 46—2020)與已有評價標準對比情況見表2。

表2 與已有節水評價標準對比

3 成果應用

3.1 典型區概況

根據河北省水資源自然稟賦條件和開發利用狀況,評價范圍選定為石家莊市全境,即其所轄的21個縣(市、區),總面積14464km2,并以農業節水、工業節水和服務業節水為重點進行工作調研。

3.2 評價指標計算

為保證評價結果的可靠性和合理性,本文依據《區域節水評價方法(試行)》(T/CHES 46—2020)要求,綜合考慮現行經濟發展及行業統計數據實際,初步選定2019年作為本次評價水平年。統計指標數據通過當地水資源公報、城鎮統計年鑒等資料獲取。

根據T/CHES 46—2020的一般規定,農業、工業和生活服務業用水指標分值共計60分,根據其用水量計算行業用水指標分值分別為30分、9.72分和20.28分。

3.2.1 行業用水指標得分

a.農業。根據《石家莊統計年鑒(2020)》,石家莊市主要農作物為小麥、玉米和大豆等,各種作物種植面積見表3。農業用水指標總分為30分,根據每種樣本作物種植面積占所有樣本作物總種植面積的權重確定小麥、玉米和大豆的分值分別為13.68分、14.74分和1.58分,見圖1(a)。

圖1 石家莊市行業用水節水評價指標得分

表3 石家莊市農作物種植面積統計

b.工業。對于工業企業用水指標,高耗水企業與一般企業分值分別按照0.7和0.3的權重確定,為此,高耗水工業企業分值為6.804分,分配到七大耗水用戶為0.972分;一般工業企業分值為2.916分,按照用水量占所有調查單位總用水量的權重平均分配。根據《石家莊統計年鑒(2020)》,石家莊已形成了以醫藥、裝備制造、電子信息、紡織服裝、石化、食品、鋼鐵、建材工業為主的工業經濟體系,輕重工業比約為44.2∶55.8。截至目前,全市入統工業企業2704家,其中高耗水企業580家,涉及鋼鐵行業5家、火電行業19家、化工行業187家、食品行業168家、石化行業14家、紡織行業181家、造紙行業6家;一般工業企業2124家。根據工業企業評價對象選擇的原則,分別選取高耗水企業和一般工業企業進行評價,經過相關調研及計算分析,石家莊市高耗水工業行業節水評價得分5.939分,一般工業企業節水評價得分2.752分,除火電和食品的節水評價得分相對較低,節水水平一般外,其他行業節水水平均達到了較先進水平以上,見圖1(b)。

c.服務業。服務業用水指標選取學校、賓館、機關等的用水指標,分值分別按照0.4、0.3和0.3的權重確定,依次為8.112分、6.084分和6.084分。通過調研,石家莊市高校、賓館、機關單位分別有49家、80家、2125家,根據標準要求,分別選取一定數量的高校、賓館和機關計算其用水定額,并根據國家和地方用水定額指標要求,計算得到高校、賓館和機關的用水指標得分分別為6.978分、3.922分和3.737分,結果見圖1(c)。

3.2.2 綜合指標評價

綜合指標分值共計40分,萬元GDP用水量、萬元工業增加值用水量、農田灌溉水有效利用系數各10分,公共供水管網漏損率和非常規水源利用占比指標各5分。依據河北省節水評價指導意見[華北地區(不含京津)],建立綜合指標評價分級標準體系,見表4。由《石家莊市水資源公報(2020)》《河北省統計年鑒(2020)》等相關資料獲悉,2019年石家莊市萬元GDP用水量、萬元工業增加值用水量、農田灌溉水有效利用系數、修正后的公共供水管網漏失率以及非常規水源利用占比分別為40.1m3、14.0m3、0.697、11.5%和4.50%,由表1中的計分細則,該年萬元GDP用水量、萬元工業增加值用水量、農田灌溉水有效利用系數、公共供水管網漏失率以及非常規水源利用占比得分分別為6分、10分、10分、5分、4分,累計共得35分。

表4 石家莊市節水綜合評價結果

3.3 評價結果分析

通過測算,石家莊市節水評價總得分為85.33分,其中,農業27.00分,工業8.69分,生活服務業14.64分,綜合指標35分,見表4。按照節水評價水平分級要求確定石家莊市用水節水處在較先進水平。

從表4中可以看出,石家莊市節水綜合評價總分為85.33分,處于節水水平較先進(80～90分,含80分)等級,這說明當前石家莊市節水型社會建設工作取得了不錯的成績,但尚有提升空間。全市行業節水效率指標得分為50.33分,占到目標分值的83.88%,按照評價分值可劃定到節水水平較先進級別。從不同行業用水指標來看,農業節水評價得分達到了目標分值的90.01%,按照評價分值劃定,其處在先進水平。工業企業節水評價得分達到了目標分值的89.41%,按照評價分值劃定,其節水水平屬較先進。其中,高耗水工業企業和其他工業企業的分值達標率分別為87.29%、94.38%,節水水平分別為較先進水平和先進水平,即高耗水工業企業仍有部分節水潛力。服務業用水指標評價中,所選賓館、學校與機關評價樣本的用水評價得分均較低,使得服務業節水評價得分僅為目標分值的72.17%,節水水平所屬一般,即全市服務業節水工作尚需進一步強化推進。通過評價指標分值對比,可以從各類評價指標低分項分析出:當前服務業是全市節水工作中的薄弱環節,建議深化推動各項服務業節水水平,找尋節水工作深化突破口,促進節水工作持續開展。

全市綜合節水指標得分為35分,占到目標分值的87.5%,按照評價分值可劃定到較先進級別。綜合節水指標中,萬元工業增加值用水量、農田灌溉水有效利用系數、城市公共供水管網漏損率指標均達到了指標的先進值,節水水平處于先進級別;萬元GDP用水量和非常規水源利用占比指標得分分別為6分和4分,處于一般和較先進級別,萬元GDP用水量和非常規水源利用量可進一步提高。通過綜合評價指標分值對比分析可知,當前非常規水源開發利用率較低,建議加快非常規水源的配置、開發及利用,進而緩解全市水資源短缺、水環境污染、水生態損害等問題,推動全市經濟社會高質量、可持續發展。

3.4 區域節水試評價成果合理性分析

近年來,石家莊市始終以計劃用水管理為核心,以水平衡測試為支撐,以建設節水載體為引領,以宣傳節水為輔助,扎實工作,開拓進取,全市節約用水工作成效顯著,用水效率穩步提升。基于現狀水平年的石家莊市農田灌溉水有效利用系數、人均城鎮公共用水量以及萬元工業增加值用水量指標在河北省省內乃至全國范圍內均處在較高水平,見圖2。從圖2可以看出,2019年全市農田灌溉水有效利用系數為0.697,高于全省均值(0.674)以及華北地區(不含直轄市)先進值(0.657),農業節水水平較高;人均城鎮公共用水量為54.3L/d,遠低于全國均值(86L/d),但高于全省均值(46.0L/d)和華北地區(不含直轄市)均值(39.7L/d),說明全市人均城鎮公共用水量相比全國處在前列,但在省內及地區排名靠后,居民節水意識需進一步加強;現狀年全市萬元工業增加值用水量為14.0m3,遠低于河北全省、華北地區(不含直轄市)乃至全國均值,但較北京、天津、山東等先進地區仍有一定差距,工業節水仍有較大潛力。

圖2 石家莊市主要用水效率指標分析

總體來看,此次石家莊市區域節水評價結果與該地區節水工作實際開展情況基本一致,能夠較完整、全面地反映當前評價區域的實際節水水平。石家莊市農田灌溉水有效利用系數、人均城鎮公共用水量、萬元工業增加值用水量相比全國,處于較為先進的水平,說明石家莊市節水型社會創建工作取得了一定成就,但較國內先進城市(地區)仍有差距。今后仍需進一步改進現有工藝、設備,通過提高節水意識、完善相關法律法規等措施,持續推進節水型社會創建,爭取全市節水水平早日邁進先進級別。

4 討 論

針對當前區域節水評價的困境,本文提出了宏觀指標與微觀指標相結合、典型調查與統計數據相結合的評價方法。區域節水評價指標體系由行業節水效率指標和綜合指標兩類組成,采用量化計分方式,三大行業節水效率指標占比60%,綜合指標占比40%,分值比例設置兼顧了當前節水工作的重點與難點,計分方式合理。評價等級依據指標閾值劃分為4個等級,等級劃分基本明顯且保有余量。評估過程中,根據行業類別,設定不同分值比例,權重設置原則較合理;在各行業中,農業考慮到了分區與作物種類,根據播種面積占比選擇典型作物,同時根據作物播種面積占該作物總播種面積權重加權計算作物分值,調查區優先選取有數據支撐的區域,評價合理全面;工業、服務業中均根據各自不同用水單位的用水量加權分配分值,結果更具代表性。綜合指標相關數據均采用國家及地方有關部門發布的用水定額、水資源開發利用數據、國民經濟和社會發展統計資料及相關統計年鑒、統計年報等涉及的資料進行計算,資料獲取相對容易,計算較為便捷,結果相對合理[7-8]。將該節水評價辦法應用于石家莊市區域節水評價,評價結果與石家莊市實際節水情況基本一致,基本反映了石家莊市當前各行業用水節水水平,是對石家莊市客觀節水水平的真實反饋,評價結果較為準確。此外,該節水評級方法將用水定額應用于評價指標體系中,將區域節水水平與用水定額有機結合在一起,能夠更好地發揮用水定額的標尺作用,客觀上有效增強了用水定額的實施力度,故該區域節水評價方法具有較強的科學性,評價方法基本可行。

同時,利用該方法評價石家莊市的區域節水水平時有如下發現:

a.將0.5(先進值+通用值)作為區分較先進和一般節水水平級別的臨界值可能存在問題,不利于提高節水積極性。建議將較先進與一般節水水平臨界值適當增大,可以將0.3(先進值+通用值)作為區分較先進和一般節水水平級別的臨界值,適當提高較先進水平評價標準臨界值,提高群眾的節水積極性。

b.該節水評價方法未體現出節水對生態環境的影響,當前的節水評價指標大多都是篩選區域農業、工業和服務業以及綜合指標進行評價,均未考慮生態環境指標。但節水本身會對區域年降水量、水域面積率、干旱指數、地下水年降幅、土壤鹽漬化面積比率、土壤有機質等指標產生影響,同時節水前后區域生物多樣性、土地利用及水土流失情況會有所差異,如何考量區域節水與“真實節水”的關系值得思考。為考慮節水對生態環境的影響,建議在進行區域節水評價時可適時考慮增加生態評價指標,其評價分值占比可以小一些,具體指標尚待深入研究。

c.由于方法本身所需要的相關數據種類多、數量大,對數據的精準度要求較高,如在計量設施安裝程度不高、管理體系尚不健全的地區,數據收集難度較大,指標評價操作性相對較差,故該方法在計量體系、管理水平等較為完善的地區優先推廣。同時,在用水節水統計信息相對不完善的地區,盡快實施構建大數據信息平臺等舉措,完善水資源用水節水信息化管理,實現數據共享,逐步推廣該評價方法。

5 結 論

a.《區域節水評價方法(試行)》(T/CHES 46—2020)在總結已有節水評價標準基礎上,在評價對象、指標選取、定額計算等方面有了突破,使得評價結果更加真實準確。

b.采用《區域節水評價方法(試行)》(T/CHES 46—2020)對石家莊市節水水平進行評價時發現,石家莊市用水節水處在較先進水平,綜合得分為85.33分,綜合得分率達到85.33%,其中,農業用水指標得分27.00分(總分30分),得分率為90.01%;工業企業用水指標得分8.69分(總分9.72分),得分率為89.41%;服務業用水指標得分14.64分(總分20.28分),得分率為72.17%;在綜合指標上得分35分(總分40分),得分率為87.50%。農業、工業、服務業用水指標得分率情況與行業用水效率水平基本一致。

c.采用《區域節水評價方法(試行)》(T/CHES 46—2020)對石家莊市節水水平進行評價時,評價結果較為準確地反映了石家莊市的節水工作投入與取得的成效,評價結果合理、可靠,得出的石家莊市節水水平處在較先進水平的結果,基本與實際情況一致。依據評價指標分值結果可找出全市節水工作中的薄弱環節,從而為今后節水工作的開展提供理論支撐。