韓 剛

(新疆水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司,新疆 烏魯木齊 830000)

0 引言

水資源短缺將對(duì)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展建設(shè)帶來嚴(yán)重的阻礙,水資源節(jié)約已經(jīng)成為眾多專家、學(xué)者研究的熱點(diǎn)[1-3]。通過對(duì)節(jié)水水平進(jìn)行分析、評(píng)價(jià),可為準(zhǔn)確獲知當(dāng)?shù)毓?jié)水工程建設(shè)的重點(diǎn)工作方向,從而采取針對(duì)性的節(jié)水措施,提高區(qū)域水資源利用效率,提高節(jié)水水平。

1 工程概況

阿然保泰水庫(kù)工程位于塔什爾干塔吉克自治縣西南部塔什庫(kù)爾干鄉(xiāng)境內(nèi),所在河自治縣西南部塔什庫(kù)爾干鄉(xiāng)境內(nèi),所在河流為塔什庫(kù)爾干河左岸一級(jí)支辛滾溝。水庫(kù)城鄉(xiāng)供水范圍為塔什庫(kù)爾干縣城、提孜塔什庫(kù)爾干縣城、提孜那甫鄉(xiāng)兩村(提孜、蘭干)和塔什庫(kù)爾瓦希迭;農(nóng)牧林灌溉供水范圍那甫鄉(xiāng)兩村(提孜、蘭干)和塔什庫(kù)爾瓦希迭;農(nóng)牧林灌溉供水范圍那甫鄉(xiāng)兩村(提孜、蘭干)和塔什庫(kù)爾瓦希迭;農(nóng)牧林灌溉供水范圍那甫鄉(xiāng)兩村(提孜、蘭干)和塔什庫(kù)爾瓦希迭;農(nóng)牧林灌溉供水范圍那甫鄉(xiāng)兩村(提孜、蘭干)和塔什庫(kù)爾瓦希迭;農(nóng)牧林灌溉供水范圍為辛滾溝出山口及縣城周邊灌區(qū),主要包括提孜那甫鄉(xiāng)、塔什庫(kù)爾干溉為辛滾溝出山口及縣城周邊灌區(qū),主要包括提孜那甫鄉(xiāng)、塔什庫(kù)爾干溉為辛滾溝出山口及縣城周邊灌區(qū),主要包括提孜那甫鄉(xiāng)、塔什庫(kù)爾干溉為辛滾溝出山口及縣城周邊灌區(qū),主要包括提孜那甫鄉(xiāng)、塔什庫(kù)爾干溉面積1.65萬畝。

2 節(jié)水水平分析

2.1 現(xiàn)狀用水量

通過收集辛滾溝流域供水范圍內(nèi)近幾年的用水統(tǒng)計(jì)資料,并協(xié)調(diào)全縣各行業(yè)用水量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),進(jìn)行合理的拆分統(tǒng)計(jì)。本次節(jié)水評(píng)價(jià)范圍內(nèi)現(xiàn)狀年總用水量為950.6萬 m3,其中農(nóng)業(yè)用水量為805.9萬 m3,占總用水量的84.8%;生活用水量122.3萬 m3,占總用水量的12.9%;生態(tài)環(huán)境用水量為22.5萬 m3,占總用水量的2.3%。近5年節(jié)水評(píng)價(jià)范圍內(nèi)各行業(yè)用水量統(tǒng)計(jì)見表1。

表1 節(jié)水評(píng)價(jià)范圍內(nèi)近5 a用水量統(tǒng)計(jì)表 萬 m3

2.2 現(xiàn)狀用水水平評(píng)價(jià)

2.2.1 用水總量控制情況

根據(jù)塔什庫(kù)爾干縣用水總量分解指標(biāo),辛滾溝供水范圍內(nèi)用水總量分配指標(biāo)為1 271萬 m3?，F(xiàn)狀年各行業(yè)總需水量為950.6萬 m3,經(jīng)對(duì)比分析,現(xiàn)狀年供水區(qū)用水未超過辛滾溝地表水用水總量分配指標(biāo),符合“三條紅線”用水總量控制要求。

2.2.2 綜合用水水平

現(xiàn)狀年節(jié)水評(píng)價(jià)范圍內(nèi)總用水量950.6萬 m3,總?cè)丝?.80萬人,人均綜合用水量為528 m3/人,低于喀什地區(qū)人均用水量2 228 m3/人,低于新疆自治區(qū)人均用水量2 346 m3/人,高于全國(guó)人均用水量431 m3/人。

2.2.3 國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值用水量

現(xiàn)狀年節(jié)水評(píng)價(jià)范圍內(nèi)用水總量為950.6萬 m3,生產(chǎn)總值為15 372萬元,萬元國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值用水量為618.4 m3/萬元,低于喀什地區(qū)1 082.7 m3/萬元,高于新疆自治區(qū)407.8 m3/萬元,高于西北地區(qū)平均水平157.0 m3/萬元,遠(yuǎn)高于全國(guó)57.2 m3/萬元。

2.2.4 農(nóng)業(yè)用水水平

現(xiàn)狀年節(jié)水評(píng)價(jià)范圍內(nèi)實(shí)際灌溉面積為1.65萬畝,灌溉用水量為805.9萬 m3,灌溉綜合定額為488 m3/畝,低于喀什地區(qū)718 m3/畝,低于新疆灌溉定額547 m3/畝,高于西北地區(qū)平均水平429 m3/畝,高于全國(guó)356 m3/畝。辛滾溝流域灌溉保證率僅為35%,保證率較低,灌溉供水不充分。

2.2.5 居民生活用水水平

現(xiàn)狀年節(jié)水評(píng)價(jià)范圍內(nèi)城鎮(zhèn)生活用水定額(含公共)70 L/人·d,低于喀什地區(qū)120 L/人·d,低于新疆225 L/人·d,低于西北地區(qū)平均水平172 L/人·d,低于全國(guó)207 m3/畝?，F(xiàn)狀年節(jié)水評(píng)價(jià)范圍內(nèi)農(nóng)村生活用水定額65 L/人·d,低于喀什地區(qū)80 L/人·d,低于新疆100 L/人·d,低于西北地區(qū)平均水平90 L/人·d,低于全國(guó)100 m3/畝。現(xiàn)狀塔什庫(kù)爾干縣各行業(yè)用水指標(biāo)與其它地區(qū)比較情況見表2。

表2 現(xiàn)狀年塔什庫(kù)爾干縣各行業(yè)用水水平比較表

綜上分析,通過對(duì)節(jié)水評(píng)價(jià)范圍內(nèi)現(xiàn)狀用水水平與喀什、新疆和全國(guó)用水水平對(duì)比分析,因評(píng)價(jià)范圍主要為縣城及周邊村鎮(zhèn),節(jié)水水平處于平均水平,各行業(yè)仍存在一定的節(jié)水潛力。

2.3 現(xiàn)狀供水量及供水水平評(píng)價(jià)

現(xiàn)狀年塔什庫(kù)爾干縣水利工程以引提水工程為主,調(diào)蓄工程較為缺乏。節(jié)水評(píng)價(jià)范圍內(nèi)現(xiàn)狀供水量950.6萬 m3,全部為地表水。塔什庫(kù)爾干縣現(xiàn)狀年供水基本依靠地表水。

現(xiàn)狀年阿然保泰水庫(kù)灌區(qū)灌溉水利用系數(shù)為0.53,未達(dá)到《新疆用水總量控制方案》中塔什庫(kù)爾干縣用水效率控制指標(biāo)現(xiàn)狀年的灌溉水利用系數(shù)0.55要求。

通過與喀什地區(qū)、新疆以及全國(guó)灌溉水利用系數(shù)對(duì)比分析,塔什庫(kù)爾干縣灌溉水利用系數(shù)與喀什地區(qū)基本一致,低于新疆的0.57、西北地區(qū)的0.556和全國(guó)的0.565,節(jié)水水平較低。

據(jù)統(tǒng)計(jì),現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)408個(gè)城市的調(diào)查表明,城市公共供水系統(tǒng)的管網(wǎng)漏損率平均為21.5%。

根據(jù)塔什庫(kù)爾干縣相關(guān)統(tǒng)計(jì)資料分析,以及供水水廠的實(shí)際調(diào)查,目前塔什庫(kù)爾干縣各城鎮(zhèn)管網(wǎng)漏損率普遍偏高,城區(qū)管網(wǎng)漏損率為15%,供水管網(wǎng)漏失率基本與上述國(guó)內(nèi)其他城市平均管網(wǎng)漏損率持平。

綜上分析,通過對(duì)節(jié)水評(píng)價(jià)范圍內(nèi)現(xiàn)狀用水水平與其它地區(qū)用水水平對(duì)比分析,供水分析范圍內(nèi)總體節(jié)水水平較高。塔什庫(kù)爾干縣近些年在節(jié)水政策落實(shí)和節(jié)水宣傳方面做了很多工作,取得了明顯的成效,但受限于自然環(huán)境和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平,缺乏骨干控制性工程,供水管網(wǎng)老化嚴(yán)重,節(jié)水工作仍然存在一定缺口。

2.4 現(xiàn)狀節(jié)水存在的主要問題

(1)總體節(jié)水水平較低,未來還有進(jìn)一步提高的空間近幾年塔什庫(kù)爾干縣隨著節(jié)水型社會(huì)建設(shè)的大力實(shí)施,各行業(yè)用水水平顯著提高,但生活和灌溉節(jié)水仍處于較低水平。現(xiàn)狀部分灌區(qū)配套和管理水平有待進(jìn)一步提高;企業(yè)用水效率偏低,用水技術(shù)及工藝有待改進(jìn);城鎮(zhèn)管網(wǎng)覆蓋率還不夠完善,需加快城市管網(wǎng)建設(shè);部分城鎮(zhèn)管網(wǎng)陳舊,存在跑冒滴漏現(xiàn)象,需進(jìn)行供水管網(wǎng)更新改造。

(2)水務(wù)一體化程度需進(jìn)一步提高目前,塔什庫(kù)爾干縣水務(wù)一體化程度有待進(jìn)一步提高。塔什庫(kù)爾干縣雖然在行政上由水務(wù)部門負(fù)責(zé)全縣涉水事務(wù)管理,但在水資源管理的實(shí)際過程中,城市供水和污水處理并未真正納入水務(wù)統(tǒng)一管理范圍,存在改革不徹底的現(xiàn)象,不利于節(jié)水型社會(huì)建設(shè)。

(3)取用水計(jì)量覆蓋度有待進(jìn)一步提高隨著最嚴(yán)格水資源管理制度考核工作的開展,新疆地區(qū)對(duì)用水戶取用水計(jì)量提出了更高的要求。目前,塔什庫(kù)爾干縣取用水計(jì)量實(shí)施覆蓋不足,部分用水戶還存在按戶收取水費(fèi)的“包費(fèi)制”現(xiàn)象,做不到取用水的計(jì)量收費(fèi),進(jìn)而影響到用水量的考核,不利于節(jié)水型社會(huì)建設(shè)。

3 節(jié)水潛力分析

3.1 節(jié)水潛力計(jì)算方法

農(nóng)業(yè)灌溉節(jié)水潛力計(jì)算思路由圖1表示。圖中曲線AB和曲線CD分別代表某灌區(qū)在I凈1和I凈2耗水水平下的灌溉用水曲線。其耗水水平之間的關(guān)系為:

I凈1>I凈2

(1)

(2)

圖1 灌溉用水量與灌溉水利用系數(shù)及凈灌溉定額的關(guān)系

萬元工業(yè)增加值用水量節(jié)水量計(jì)算公式如下:

ΔQ工業(yè)=Z0×(η0-ηt)

(3)

式中:ΔQ工業(yè)為工業(yè)節(jié)水潛力,萬 m3/a;Z0為現(xiàn)狀年工業(yè)增加值,萬元;η0為現(xiàn)狀年萬元工業(yè)增加值用水量, m3/萬元;ηt為規(guī)劃水平年萬元工業(yè)增加值用水量, m3/萬元。

工業(yè)供水管網(wǎng)漏失率節(jié)水量計(jì)算公式如下:

ΔQ管網(wǎng)=W0×(λ0-λt)

(4)

式中:ΔQ管網(wǎng)為管網(wǎng)漏失率降低節(jié)水潛力,萬 m3/a;W0為現(xiàn)狀年工業(yè)用水量,萬 m3;λ0為現(xiàn)狀年管網(wǎng)漏失率,%;λt為規(guī)劃水平年管網(wǎng)漏失率,%。

通過提高供水管網(wǎng)漏失率實(shí)現(xiàn)節(jié)水,相應(yīng)節(jié)水潛力計(jì)算方法如下:

△Wc=Wc1×(L1-L2)

(5)

式中:△Wc為城鎮(zhèn)生活節(jié)水量,萬 m3;Wc1為現(xiàn)狀城鎮(zhèn)生活用水量,萬 m3;L1、L2分別為現(xiàn)狀、未來城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)漏失率,%。

綜合節(jié)水潛力(W)由農(nóng)業(yè)節(jié)水潛力、工業(yè)節(jié)水潛力和生活節(jié)水潛力三者加總得到,公式如下:

W=ΔQ農(nóng)業(yè)+ΔQ工業(yè)+ΔW城鎮(zhèn)生活

(6)

3.2 現(xiàn)狀節(jié)水潛力

(1)農(nóng)業(yè)節(jié)水潛力農(nóng)業(yè)灌溉節(jié)水潛力是通過各類節(jié)水措施的實(shí)施,可以使現(xiàn)有農(nóng)田用水總量減少的數(shù)量。評(píng)價(jià)范圍內(nèi)現(xiàn)狀年水利工程實(shí)際灌溉面積為1.65萬畝,現(xiàn)狀渠系水利用系數(shù)為0.59。規(guī)劃水平年,通過調(diào)整灌區(qū)作物種植結(jié)構(gòu),提高灌溉有效利用系數(shù)。2035年渠系水利用系數(shù)提高到0.67,農(nóng)業(yè)灌溉定額(綜合毛定額)由現(xiàn)狀年的488 m3/畝降低到426.0 m3/畝。

經(jīng)過計(jì)算分析,與現(xiàn)狀灌溉用水量相比,現(xiàn)狀1.65萬畝灌區(qū)總節(jié)水潛力約為102.3萬 m3。

(2)城鎮(zhèn)生活節(jié)水潛力現(xiàn)狀輸水損失率(包含水廠自用水、管網(wǎng)漏損率、未預(yù)見水量等)為20%,其中管網(wǎng)漏損率15%,2035年管網(wǎng)漏損率控制在10%;通過積極組織開展節(jié)水器具和節(jié)水產(chǎn)品的推廣和普及工作,設(shè)計(jì)水平年供水分析范圍節(jié)水器具普及率達(dá)到100%。按現(xiàn)狀縣城生活用水量56.4萬 m3分析,城鎮(zhèn)生活節(jié)水潛力為2.8萬 m3。

(3)總節(jié)水潛力

根據(jù)以上分析,評(píng)價(jià)范圍內(nèi)現(xiàn)狀年總節(jié)水潛力為33.7萬 m3,其中農(nóng)業(yè)節(jié)水潛力為30.9萬 m3,城鎮(zhèn)生活節(jié)水潛力為2.8萬 m3。見表3。

表3 現(xiàn)狀節(jié)水潛力統(tǒng)計(jì)表 萬 m3

4 結(jié)語(yǔ)

(1)阿然保泰水庫(kù)供水范圍內(nèi)現(xiàn)狀國(guó)民經(jīng)濟(jì)用水節(jié)水水平、農(nóng)業(yè)節(jié)水水平、生活生產(chǎn)節(jié)水水平均處于平均水平,有待進(jìn)一步提高節(jié)水水平。

(2)挖掘節(jié)水潛力主要有兩個(gè)途徑:一是通過工程節(jié)水措施,包括灌區(qū)節(jié)水改造提高農(nóng)業(yè)灌溉水利用效率,工業(yè)節(jié)水改造提高用水重復(fù)利用率,城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)改造降低漏失率及推廣節(jié)水器具等。二是通過非工程節(jié)水措施,包括合理調(diào)整經(jīng)濟(jì)布局和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),將水從低效益用途配置到高效益領(lǐng)域,提高單位水資源消耗的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出;依靠技術(shù)進(jìn)步,提高工藝、農(nóng)藝水平和節(jié)水管理水平等。

(3)經(jīng)計(jì)算,評(píng)價(jià)范圍內(nèi)現(xiàn)狀年總節(jié)水潛力為105.1萬 m3,其中農(nóng)業(yè)節(jié)水潛力為102.3萬 m3,城鎮(zhèn)生活節(jié)水潛力為2.8萬 m3。