李永戰(zhàn)LI Yong-zhan
(河北省桃林口水庫管理局,秦皇島066000)
節(jié)約用水是在不降低經(jīng)濟社會發(fā)展能力和人民生活質(zhì)量的前提下,還要確保合理用水的情況下,以提高水資源利用率,減少無謂的損耗為目的,所根據(jù)一些具體的功能、技術(shù)和管理等各項綜合措施的行為。在目前水資源短缺和水污染日趨嚴重的條件下,節(jié)約用水作為水資源開發(fā)利用的一項戰(zhàn)略性基礎(chǔ)工程,是解決水資源供需矛盾的根本出路,也是實現(xiàn)社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要條件。[1]
本模型主要涵蓋水資源的可持續(xù)利用和使用效率主要包括:自然水資源量和用水量之間需求的矛盾如何解決;供水子系統(tǒng)和用水子系統(tǒng)之間的矛盾如何解決;農(nóng)業(yè)用水率的程度以及工業(yè)用水率的產(chǎn)值;水資源重復利用狀況;城市供水漏失狀況以及農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的影響等等。
供需比主要反映節(jié)水系統(tǒng)基本問題解決程度,包括水資源供需矛盾兩方面的內(nèi)容。若使節(jié)水得到可持續(xù)利用,水資源在評價期的最大允許取水量應(yīng)大于開采量,而有效供水量應(yīng)等于實際需水量。由于水資源的稀缺程度不同,兩方面代表的節(jié)水水平也不盡相同。
考慮上述因素,可建立如下模型:
式中:①Rw=[D理論/V允許]а為水資源稀缺性參數(shù)。
式中:D理論—理論需水量(萬m3),指評價部門依據(jù)一般用水標準,根據(jù)被評價水平年實際發(fā)展情況而求得的取水量;V開采—評價水平年水資源的最大允許取水量(萬m3),包括地表水(地表徑流)和地下水(動態(tài)儲量)兩部分。
對節(jié)水而言:D理論=Dt1+Dt2+Dt3
中共中央國務(wù)院印發(fā)的《關(guān)于加強和改進新形勢下高校思想政治工作的意見》指出:“一要堅持全員全過程全方位育人;二要充分發(fā)揮思想政治理論課的主渠道作用;三要加強高校馬克思主義學院建設(shè),打造馬克思主義理論教學、研究、宣傳和人才培養(yǎng)的堅強陣地?!盵2]
Dt1為理論生活需水量(萬m3),依據(jù)評價水平年被評人口和同類人均大生活用水定額求得,即:
Dt1=P用水·VUE大·365/1000
式中:P用水—用水總?cè)丝冢ㄈf人);VUE大—人均日大生活用水量(L/人·d)。
Dt2為理論工業(yè)需水量(萬m3),依據(jù)行業(yè)國內(nèi)產(chǎn)值及行業(yè)平均萬元產(chǎn)值取水量先求得行業(yè)取水需求,而后用迭加方法得出工業(yè)取水需求,即:Dt2—1/1000Σ(VNPi·GPi)
式中:VNpi—第i行業(yè)萬元產(chǎn)值取水量(m3/萬元);GPi—第i行業(yè)總產(chǎn)值(萬元)
Dt3為其他需水量(萬m3),應(yīng)根據(jù)發(fā)展規(guī)模求出,其份額較小,可直接采用其實際用水量。當用水由生活及工業(yè)用水覆蓋時,可不考慮該值。
а為RW的權(quán)重系數(shù),0≤а≤1??紤]目前的缺水現(xiàn)狀,а可取0.9。
RW反映水資源緊張狀況不同,單位節(jié)水價值不同。可通過調(diào)整а來改變RW所起的作用。當由0向1變化時,RW由不起作用變?yōu)橥耆鹱饔茫雌渲档娜魏巫兓紝⒌玫椒从场?/p>
②R取=[V允許/V開采]β為取水供需平衡量度參數(shù)
式中:V允許—評價水平年水資源開采總量(萬m3),應(yīng)包括供水系統(tǒng)開采總量(公用自來水與單位自備水)及直接開采量;β—R取的權(quán)重系數(shù),0≤β≤1,β≠а。將第一項乘入消掉V允許后,其值接近于下述R2,這樣就難以反映該項平衡參數(shù)。因此,除非目的是想要忽略此項,β一般都不等于а。β可取0.5。
R取反映水資源與供水系統(tǒng)之間存在的供需矛盾被解決的程度。由于我國南方和北方水資源自然分布的差異,南北方不同該值存在明顯的不同。為客觀評價,采取權(quán)重系數(shù)β來進行調(diào)整。目前可取為0.5,既不使該值完全作用,又不使該值得不到充分反映。在應(yīng)用中可以逐步確立更為合適的值β。
③R2=EXP〔-(1-S有效/D實際)〕2為用水供需平衡量度指標。
其中:S有效—評價水平年有效供水總量(萬m3),為當年供水總量減去漏水量所得值,即S有效=S總·(1-P漏);S總—當年供水總量(萬 m3);P漏—管網(wǎng)漏失率(%);D實際—實際需水量(萬m3),根據(jù)其自身的用水特點,在評價期實際所需用水量。與D理論相比,它主要體現(xiàn)自身的節(jié)水特點;與S有效相比,它反映的是當年供水無制約因素時的取水需求。當缺乏此參數(shù)時,其值可用于計劃取水參數(shù)VP全市近似代替。
由于S有效>D實際時,將造成水資源浪費,S有效<D實際時,造成用水緊張;因此,這兩種情況都應(yīng)避免。水資源浪費嚴重,盡管通過節(jié)水使得S有效/D實際有所降低。但是,鑒于水資源短缺狀況,仍需進一步加大節(jié)水力度。
效益比反映總體節(jié)水效率的高低。該值越大,說明節(jié)水效果越好。采用下述模型:
式中:S總—評價水平年供水總量(萬m3),主要包括用于生活(VU生活)、工業(yè)(VU工業(yè))、其他用途(VU其他)以及漏失量(V漏)的供水總量。數(shù)量上等于供水系統(tǒng)開采量減去自身消耗后的水量。這就覆蓋了節(jié)水大部分方面,具體為:
①該值具有用水總量特征,反映用水各方面的綜合效率,包含工業(yè)用水復用率、萬元產(chǎn)值取水量、中水回用率、漏失率、新水利用系數(shù)等各種因素的作用,而不是僅僅反映某一方面的內(nèi)容。
②由于計算D理論時,可有評價部門按一定標準進行,這為采用其他方法提供了接口機會。在應(yīng)用時可直接采用“節(jié)水型標準”中的指標作為標準。
③分子分母都采用和的形式,強調(diào)取水大戶的用水效率。假設(shè)某取水平評價用戶,其用水組成為生活取水30%,工業(yè)取水70%。由于節(jié)水工作導致取水量下降一半,通過以下分析:
1)如工業(yè)取水量不變,生活用水下降一半時:
采用均值法:R2=(Dt1/VU生活+Dt2/VU工業(yè))/2=(0.3/0.15+0.7/0.7)/2=1.5;
采用本法:R2=(Dt1+Dt2)/(VU生活+VU工業(yè))=(0.3+0.7)/(0.15+0.7)=1.18。
2)如生活取水量不變,工業(yè)取水量下降一半時:
采用均值法:R2=(Dt1/VU生活+Dt2/VU工業(yè))/2=(0.3/0.3+0.7/0.35)/2=1.5;
采用本法:R2=(Dt1+Dt2)/(VU生活+VU工業(yè))=(0.3+0.7)/(0.3+0.35)=1.54
顯然,采用這種方法更切合實際情況。
④將分子分母同時進行簡化,可以得到不同項目的效率比,用于考慮不同項目時的效率,進而對該項目進行評價。如當其他用水所占比例較小時,可將Dt3及VU其他忽略,得R2=(Dt1+Dt2)/(VU生活+VU工業(yè)+V漏)只用于評價生活與工業(yè)用水效率。
⑤對于工業(yè)用水,使用此方法可有效反映不同工業(yè)結(jié)構(gòu)所造成的影響。如生活用水和漏失率忽略后,得R2=Dt2/VU工業(yè)其中R2有各行業(yè)理論需水量求和所得,可以反映由于工業(yè)結(jié)構(gòu)不同導致的用水變化。實際上,此時R2即為取水比差的倒數(shù)。
應(yīng)用此方法進行城市用水效果評價時需要注意以下兩點:一是由于兩者均為獨立參數(shù),不利于應(yīng)用的對比,因此就需要結(jié)合兩者為整體;二是由于城市缺水嚴重,有可能因苛求水資源供需(R1)而打擊節(jié)水效益R2的積極性,就需要我們根據(jù)不同的對象做出不同的方針,加強關(guān)鍵的側(cè)重點??刹捎脙烧呓Y(jié)合,來共同反映不同城市在不同的發(fā)展階段的不同的側(cè)重點:R=W1R1+W2R2;W1,W2分別為R1,R2的權(quán)重系數(shù),0<W1,W2≤1,W1+W2=1。
通過運用用水效率和供需平衡模型對用水進行分析可知,運用此方法可以得到節(jié)約用水的水平值,兩者為獨立參數(shù),能夠給決策者一個直觀的印象,若我們只考慮增加水源對節(jié)水系統(tǒng)的影響,就必須要讓實際取水量小于允許的取水量,利用模型評價來增強具有較高的參考價值的數(shù)據(jù)。[3]
[1]宋序彤.中國供水排水發(fā)展特征及對策[J].中國給水排水,2000,16(1):21-25.
[2]顧國維等.水資源合理利用和節(jié)約用水的對策研究.
[3]國家統(tǒng)計局統(tǒng)計科學研究所,中國可持續(xù)發(fā)展指標體系課題研究報告,內(nèi)部資料,1998,3.
[4]侯捷.中國城市節(jié)水2010年技術(shù)進步發(fā)展規(guī)劃[M].上海:文匯出版社,1998.4.
[5]劉俊良.城市節(jié)制用水規(guī)劃原理及技術(shù)[M].北京:化學工業(yè)出版社,2003.4.