收稿日期:2023-06-15;接受日期:2023-10-18
基金項(xiàng)目:江蘇省自然科學(xué)基金青年基金項(xiàng)目(BK20220705)
作者簡(jiǎn)介:蘇律文,女,工程師,博士,主要從事節(jié)約用水管理、水文水資源研究。E-mail:sulw632830189@163.com
Editorial Office of Yangtze River. This is an open access article under the CC BY-NC-ND 4.0 license.
文章編號(hào):1001-4179(2024) 03-0117-06
引用本文:蘇律文,郭劉超,房凱,等.基于水資源剛性約束的城市節(jié)水潛力分析[J].人民長(zhǎng)江,2024,55(3):117-122,140.
摘要:
為滿足水資源剛性約束制度的要求,有效保障城市農(nóng)業(yè)、生活及生產(chǎn)用水安全,以江蘇省宿遷市為例開展不同規(guī)劃年各來水條件情景下的節(jié)水潛力分析。用水總量控制管理是落實(shí)水資源剛性約束的重要標(biāo)準(zhǔn),在節(jié)水潛力計(jì)算過程中,基于節(jié)水目標(biāo)與強(qiáng)度設(shè)定了“基本方案”與“節(jié)水方案”,以區(qū)域用水總量控制指標(biāo)為約束,構(gòu)建了基于目標(biāo)控制的節(jié)水潛力模型,從農(nóng)業(yè)、第二第三產(chǎn)業(yè)、生活3個(gè)模塊分析規(guī)劃年宿遷市可節(jié)水量。結(jié)果表明:采用“節(jié)水方案”后,宿遷市基本能夠滿足水資源供需平衡,在P=95%的來水頻率下,僅沭陽縣處于輕度缺水狀態(tài);在P=50%來水頻率下,發(fā)展至2025年及2030年,宿遷市全市節(jié)水潛力分別可達(dá)7.506 9億m3和6.929 3億m3;在宿遷市兩區(qū)三縣中,沭陽縣可節(jié)水量最大,未來應(yīng)合理規(guī)劃,充分挖掘地區(qū)節(jié)水潛力。研究成果可為區(qū)域節(jié)水潛力發(fā)展提供參考。
關(guān)鍵詞:節(jié)水潛力; 水資源剛性約束; 供需平衡; 用水總量控制指標(biāo); 宿遷市
中圖法分類號(hào): TV213.4
文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A" " " " " " " " "DOI:10.16232j.cnki.1001-4179.2024.03.016
0引 言
隨著現(xiàn)代化城市的高速發(fā)展,可利用水資源日益匱乏[1]。針對(duì)存在的突出矛盾,結(jié)合中國水資源的新形勢(shì)新變化,黨中央明確提出實(shí)施國家節(jié)水行動(dòng),建立水資源剛性約束制度,通過強(qiáng)有力的約束將經(jīng)濟(jì)社會(huì)活動(dòng)限定在水資源的承載能力之內(nèi)。為了滿足水資源剛性約束制度的要求,需嚴(yán)控用水總量,提高用水效率,綜合考慮水資源的開發(fā)利用、保護(hù)節(jié)約、優(yōu)化配置,充分挖掘城市節(jié)水潛力,從而真正落實(shí)以水而定、量水而行[2-4]。
國內(nèi)外學(xué)者對(duì)城市節(jié)水潛力問題展開了相關(guān)研究。段愛旺等[5]分別從狹義和廣義的角度提出了節(jié)水潛力的概念;雷波等[6]提出了區(qū)分“工程節(jié)水量”與“真實(shí)節(jié)水量”之爭(zhēng)的農(nóng)業(yè)節(jié)水潛力估算理論與方法;丁志宏等[7]將模糊聚類方法運(yùn)用于海河流域的農(nóng)業(yè)節(jié)水分區(qū)研究;劉藝平等[8]開展了成都市農(nóng)業(yè)灌溉節(jié)水潛力分析,并探討了農(nóng)作物綜合灌溉用水定額隨節(jié)水灌溉率的變化;Dawit等[9]提出了作為改善地面灌溉用水質(zhì)量指標(biāo)的田間灌溉水有效利用率,同時(shí)也作為評(píng)價(jià)農(nóng)業(yè)節(jié)水潛力的一項(xiàng)指標(biāo)。
在城市節(jié)水潛力分析方面已有大量研究成果,但依然存在一些問題需要繼續(xù)深入研究和探討。因?yàn)槟壳瓣P(guān)于城市節(jié)水潛力分析的研究,大多都基本保持現(xiàn)有節(jié)水投入力度,是在現(xiàn)狀節(jié)水水平和較強(qiáng)力度節(jié)水措施基礎(chǔ)上開展的。在滿足新時(shí)期水資源剛性約束制度要求的前提下開展節(jié)水潛力分析的研究較為少見。隨著新時(shí)期水資源剛性約束制度的建立,對(duì)城市節(jié)水提出了更高的要求[10-11]。需依據(jù)“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”的治水思路及“四水四定”原則,在區(qū)域可利用水資源量和水資源利用總量的約束下,進(jìn)行剛性合理用水需求預(yù)測(cè),通過多次供需平衡分析保證剛性用水需求,進(jìn)一步挖掘城市節(jié)水潛力,達(dá)到供需用水結(jié)構(gòu)最優(yōu)。
本文以江蘇省宿遷市為例開展城市節(jié)水潛力分析研究?;诠?jié)水目標(biāo)與強(qiáng)度設(shè)定“基本方案”與“節(jié)水方案”,以區(qū)域用水總量控制指標(biāo)為約束,構(gòu)建基于水資源剛性約束目標(biāo)控制的節(jié)水潛力模型;從農(nóng)業(yè)、第二第三產(chǎn)業(yè)、生活3個(gè)模塊分析不同規(guī)劃年各來水條件情景下宿遷市可節(jié)水量。在考慮水資源條件的基礎(chǔ)上,合理確定城市發(fā)展規(guī)模、產(chǎn)業(yè)發(fā)展及城市用地等,充分挖掘節(jié)水潛力。
1研究區(qū)概況和數(shù)據(jù)來源
1.1研究區(qū)域概況
宿遷市位于江蘇省西北部,南與淮安市毗連,東與連云港市接壤,北與徐州市相連,西與安徽省交界[11],下轄沭陽、泗陽、泗洪三縣和宿豫區(qū)、宿城區(qū)兩區(qū)。介于北緯33°8′~34°25′、東經(jīng)117°56′~119°10′之間,屬長(zhǎng)江三角洲地區(qū),也是淮海經(jīng)濟(jì)區(qū)、沿海經(jīng)濟(jì)帶、沿江經(jīng)濟(jì)帶交叉輻射區(qū)。
宿遷市地處淮河、沂沭泗流域中下游,北接駱馬湖,南臨洪澤湖,具有“洪水走廊”之稱。宿遷市境內(nèi)有兩大水系,即淮河水系和沂沭泗水系。全市總面積8 524.0 km2。其中淮河水系面積4 210.3 km2,沂沭泗水系面積4 313.7 km2;洪澤湖水面面積878.0 km2,駱馬湖水面面積222.0 km2。
1.2數(shù)據(jù)來源
本文研究主要依據(jù)《宿遷市水資源綜合規(guī)劃(2021~2035)》《宿遷市統(tǒng)計(jì)年鑒(2012~2021)》《宿遷市城市總體規(guī)劃(2015~2030)》《江蘇省城鎮(zhèn)體系規(guī)劃(2015~2030年)》《江蘇省林牧漁業(yè)、工業(yè)、服務(wù)業(yè)和生活用水定額(2019年修訂)》《宿遷市區(qū)域供水規(guī)劃(2012~2030)》《宿遷市地下水利用與保護(hù)規(guī)劃》《宿遷市中心城區(qū)再生水利用規(guī)劃》等資料,充分分析宿遷市實(shí)際用水現(xiàn)狀,結(jié)合宿遷市未來發(fā)展?fàn)顩r,得到人口、經(jīng)濟(jì)、面積、用水定額、水利用系數(shù)等指標(biāo)。宿遷市可供水量主要參考《宿遷市水資源可利用量確定技術(shù)報(bào)告》《宿遷市地下水利用與保護(hù)規(guī)劃》《宿遷市中心城區(qū)再生水利用規(guī)劃》等資料。
2研究方法
2.1節(jié)水目標(biāo)確定
依據(jù)國家新時(shí)期水資源剛性約束制度的要求,認(rèn)真貫徹新時(shí)期節(jié)水方針政策,落實(shí)“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”的治水思路和“四水四定”原則。全面實(shí)施計(jì)劃用水管理,推動(dòng)宿遷市節(jié)水工作全面發(fā)展,落實(shí)國家節(jié)水行動(dòng)[12-13]。宿遷市提出用水總量控制目標(biāo),到2025年和2030年全市應(yīng)分別控制在27.50億,30.72億m3以內(nèi)。
節(jié)水目標(biāo)是在P=50%來水頻率下,可基本滿足水資源總量指標(biāo)內(nèi)供需平衡;在進(jìn)一步考慮非常規(guī)水資源利用量的情況下,能滿足P=75%來水頻率下的供需平衡以及P=95%來水頻率下水資源較好區(qū)縣的供需平衡。
2.2方案設(shè)定
基于節(jié)水目標(biāo)與強(qiáng)度,為開展宿遷市不同規(guī)劃年各來水條件下的節(jié)水潛力分析,本文設(shè)定“基本方案”與“節(jié)水方案”。
“基本方案”是在現(xiàn)狀節(jié)水水平和較強(qiáng)力度節(jié)水措施的基礎(chǔ)上,基本保持現(xiàn)有節(jié)水投入力度,并考慮從2011年以后近10 a用水定額的變化趨勢(shì),所擬定的需水方案。
“節(jié)水方案”,即多次平衡方案,是在“基本方案”的基礎(chǔ)上,結(jié)合水資源剛性約束目標(biāo)下的區(qū)域用水總量控制指標(biāo)約束,在考慮水資源條件的基礎(chǔ)上,合理確定城市發(fā)展規(guī)模、產(chǎn)業(yè)發(fā)展及城市用地等,充分挖掘節(jié)水潛力,所擬定的需水方案。
在進(jìn)行節(jié)水潛力分析時(shí),“基本方案”與“節(jié)水方案”中的參數(shù)變化主要體現(xiàn)在用水定額的不同及水利用系數(shù)的不同。通過多種節(jié)水措施,降低單位產(chǎn)品用水量、減少人均耗水量、提高水利用效率等,從而實(shí)現(xiàn)“基本方案”到“節(jié)水方案”的轉(zhuǎn)變。
2.3基于目標(biāo)控制的節(jié)水潛力模型構(gòu)建
根據(jù)文獻(xiàn)[14]中宿遷市“基本方案”下的供需平衡分析可知,宿遷市未來規(guī)劃期水量供需之間仍存在矛盾,部分區(qū)縣供需矛盾較為突出,在P=75%、P=95%來水頻率下全市需水總量大于可利用水資源量,需以總量控制條件下規(guī)劃期供需平衡需求和水資源可持續(xù)利用為目標(biāo),分析目標(biāo)達(dá)標(biāo)的節(jié)水潛力。本文構(gòu)建了基于節(jié)水目標(biāo)控制的節(jié)水潛力模型,計(jì)算公式如下:.
式中:W表示區(qū)域總體節(jié)水潛力;T表示水資源剛性約束目標(biāo)下的區(qū)域用水總量控制指標(biāo);i表示區(qū)域分區(qū)編號(hào);I表示區(qū)域分區(qū)總個(gè)數(shù);j表示節(jié)水潛力各模塊編號(hào);J表示節(jié)水潛力模塊總個(gè)數(shù);k表示模塊里的類別編號(hào);K表示該模塊里的類別總個(gè)數(shù);Hij,k表示第i個(gè)分區(qū)第j個(gè)模塊第k個(gè)類別的發(fā)展指標(biāo);Qij,k表示“基本方案”下第i個(gè)分區(qū)第j個(gè)模塊第k個(gè)類別的需水定額;SQij,k表示“節(jié)水方案”下第i個(gè)分區(qū)第j個(gè)模塊第k個(gè)類別的需水定額;μij,k表示“基本方案”下第i個(gè)分區(qū)第j個(gè)模塊第k個(gè)類別水利用系數(shù);Sμij,k表示“節(jié)水方案”下第i個(gè)分區(qū)第j個(gè)模塊第k個(gè)類別水利用系數(shù);Pi表示第i個(gè)分區(qū)其他用水需水量,如生態(tài)需水等。
本文主要分析江蘇省宿遷市農(nóng)業(yè)、第二第三產(chǎn)業(yè)、生活方面的節(jié)水潛力。采用節(jié)水模型進(jìn)行計(jì)算時(shí),i為1~5分別表示宿城區(qū)、宿豫區(qū)、沭陽縣、泗陽縣、泗洪縣;j為1~3分別表示農(nóng)業(yè)模塊、第二第三產(chǎn)業(yè)模塊、生活模塊;在農(nóng)業(yè)模塊里,k為1~8分別表示水田、水澆地、菜田、林果灌溉、草場(chǎng)灌溉、魚塘補(bǔ)水、大牲畜、小牲畜;在第二第三產(chǎn)業(yè)模塊里,k為1~3分別表示工業(yè)、建筑業(yè)、第三產(chǎn)業(yè);在生活模塊里,k=1表示居民;Hi1,k表示面積,Hi2,k表示產(chǎn)值,Hi3,k表示人口。水利用系數(shù)需根據(jù)宿遷市的用水實(shí)際情況及城市發(fā)展規(guī)劃確定。
3節(jié)水潛力分析計(jì)算
需水預(yù)測(cè)分別從農(nóng)業(yè)、第二第三產(chǎn)業(yè)、生活等方面進(jìn)行計(jì)算。開展需水預(yù)測(cè)及節(jié)水潛力分析時(shí)以2020年為現(xiàn)狀基準(zhǔn)年,2025年為近期規(guī)劃年,2030年為遠(yuǎn)期規(guī)劃年。
限于篇幅有限,“基本方案”下的需水方案求解過程不再贅述,數(shù)據(jù)參考文獻(xiàn)[14]。2025、2030年規(guī)劃年內(nèi)在P=50%來水頻率下宿遷市及各區(qū)縣均可滿足供需平衡,但在P=75%和P=95%來水頻率下會(huì)出現(xiàn)不同程度的缺水,缺水率最高達(dá)25.75%。
3.1農(nóng)業(yè)節(jié)水潛力計(jì)算
根據(jù)江蘇省、宿遷市農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃以及宿遷市近年來農(nóng)業(yè)發(fā)展情況,參照《宿遷市水資源綜合規(guī)劃(2021~2035)》,結(jié)合宿遷市實(shí)際情況,預(yù)測(cè)得到宿遷市農(nóng)業(yè)發(fā)展與土地利用指標(biāo),如表1所列。
可通過工程節(jié)水、農(nóng)藝節(jié)水、管理節(jié)水等多方面的措施來實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)節(jié)水,挖掘節(jié)水潛力[15-16]。逐步推進(jìn)種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,改進(jìn)耕作栽培技術(shù),實(shí)現(xiàn)節(jié)水增產(chǎn)增效目標(biāo),提高生產(chǎn)技術(shù)水平,降低單位產(chǎn)品用水量。重點(diǎn)推進(jìn)節(jié)水改造和高效輸配水工程,進(jìn)一步減少滲、漏水損失。積極宣傳引導(dǎo),形成良好的節(jié)水氛圍,提高農(nóng)民節(jié)水意識(shí),促進(jìn)節(jié)水農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。依據(jù)宿遷市《節(jié)水型社會(huì)建設(shè)規(guī)劃專題》報(bào)告,確定宿遷市規(guī)劃期內(nèi)2025年和2030年灌溉水利用系數(shù)分別為0.61和0.615~0.620。
參考《宿遷市水資源綜合規(guī)劃(2021~2035)》等資料可得到規(guī)劃條件下的用水定額和用水效益指標(biāo),并可計(jì)算出宿遷市規(guī)劃年農(nóng)業(yè)可節(jié)水量。經(jīng)過計(jì)算,“節(jié)水方案”P=50%來水頻率條件下,全市2025年農(nóng)業(yè)總需水量為21.538億m3,其中農(nóng)田灌溉需水量為17.886億m3,林牧漁需水量為3.331億m3,畜牧業(yè)需水量為0.321億m3;全市2030年農(nóng)業(yè)總需水量為21.192億m3,其中農(nóng)田灌溉需水量為17.578億m3,林牧漁需水量為3.278億m3,畜牧業(yè)需水量為0.336億m3。參考文獻(xiàn)[14]可得“基本方案”下的需水量,根據(jù)公式(1)計(jì)算“基本方案”與“節(jié)水方案”下需水量的差值得到可規(guī)劃節(jié)水量。據(jù)計(jì)算可知,在50%,75%,95%來水頻率下,2025年宿遷市農(nóng)業(yè)可節(jié)水總量分別為6.205 3億,6.496 1億,6.982 5億m3;2030年宿遷市農(nóng)業(yè)可節(jié)水總量分別為5.684 6億,5.806 4億,6.319 9億m3。
3.2第二、第三產(chǎn)業(yè)節(jié)水潛力計(jì)算
宿遷市國民經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀情況如圖1所示。結(jié)合宿遷市國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展“十四五”規(guī)劃與江蘇省“十四五”規(guī)劃目標(biāo),按照各規(guī)劃階段增長(zhǎng)幅度推算各行業(yè)規(guī)劃水平年的經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)。各行業(yè)規(guī)劃階段發(fā)展指標(biāo)預(yù)算結(jié)果見表2。
第二產(chǎn)業(yè)節(jié)水可通過節(jié)水技術(shù)改造、調(diào)整水資源費(fèi)征收力度、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整等途徑實(shí)現(xiàn)。工業(yè)節(jié)水需重點(diǎn)關(guān)注高耗水行業(yè),如火力發(fā)電、化工、紡織等。當(dāng)工業(yè)增加值繼續(xù)增長(zhǎng)時(shí),需進(jìn)行企業(yè)技術(shù)改造或調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)來控制用水量的增長(zhǎng)。重點(diǎn)提高工業(yè)用水重復(fù)利用率,促進(jìn)節(jié)水良性發(fā)展[17-18]。未來可通過科學(xué)提高冷卻水循環(huán)倍數(shù)、提高廢水處理回用等手段,使工業(yè)用水重復(fù)利用率維持在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)并緩慢提高,2025年達(dá)到91.5%的目標(biāo),2030年逐步提升到92%。
第三產(chǎn)業(yè)用水包括人員用水(如飲用、盥洗、洗浴、保潔)、設(shè)備用水(如空調(diào)、廚房、儀器設(shè)備)等,不同行業(yè)用水構(gòu)成差異較大,需針對(duì)行業(yè)特色采取相應(yīng)的節(jié)水措施。對(duì)于學(xué)校、醫(yī)院、高速公路服務(wù)區(qū)、機(jī)場(chǎng)等受眾人群廣的機(jī)構(gòu),應(yīng)注重節(jié)水宣傳教育,通過提高全民節(jié)水意識(shí),減少浪費(fèi)水行為。同時(shí)應(yīng)開展日常巡查,定期對(duì)管道設(shè)備進(jìn)行檢修,減少跑冒滴漏。對(duì)于機(jī)關(guān)單位、商場(chǎng)、辦公樓等應(yīng)制定完善的用水節(jié)水管理制度,設(shè)置節(jié)水管理專員,積極舉辦節(jié)水專題講座培訓(xùn),定期開展水平衡測(cè)試及用水審計(jì)工作。
參考《宿遷市水資源綜合規(guī)劃(2021~2035)》現(xiàn)狀及規(guī)劃條件下的用水定額和用水效益指標(biāo),得到宿遷市近期和遠(yuǎn)期第二、第三產(chǎn)業(yè)節(jié)水潛力計(jì)算結(jié)果。經(jīng)過計(jì)算,全市2025年工業(yè)總需水量為2.059億m3,建筑業(yè)總需水量為0.114億m3,第三產(chǎn)業(yè)總需水量為1.352億m3;全市2030年工業(yè)總需水量為3.269億m3,建筑業(yè)總需水量為0.098億m3,第三產(chǎn)業(yè)總需水量為2.497億m3。參考文獻(xiàn)[14]可得“基本方案”下的需水量,根據(jù)公式(1)計(jì)算“基本方案”與“節(jié)水方案”下需水量的差值得到可規(guī)劃節(jié)水量。據(jù)計(jì)算可知,2025年宿遷市第二、第三產(chǎn)業(yè)可節(jié)水總量分別為0.175億m3和0.387億m3;2030年宿遷市第二、第三產(chǎn)業(yè)可節(jié)水總量分別為0.090億m3和0.678億m3。
3.3生活節(jié)水潛力計(jì)算
宿遷市近10 a人口變化如圖2所示,參考相關(guān)資料并結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況,預(yù)測(cè)得到宿遷市城鎮(zhèn)人口數(shù)據(jù),如表3所列。
生活節(jié)水可從多個(gè)途徑實(shí)現(xiàn),重點(diǎn)需減少輸配水以及用水各環(huán)節(jié)的跑、冒、滴、漏來提高水利用系數(shù),大力推廣節(jié)水型器具。此外,應(yīng)大力加強(qiáng)節(jié)水宣傳,提高公眾節(jié)水意識(shí)[19-20]。通過考慮降低供水管網(wǎng)漏損率、減少供水輸配水損失、提高居民節(jié)水意識(shí)等節(jié)水措施,挖掘生活節(jié)水潛力[21-22]。宿遷市2020年管網(wǎng)漏損率為10%左右,需進(jìn)一步降低管網(wǎng)漏損率,2030年應(yīng)達(dá)8%左右。從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來看,目前宿遷市人均居民生活用水量均低于定額值,未來隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,收入水平的提高,家庭用水器具的增多,以及自來水供水管網(wǎng)覆蓋率的提高,居民生活用水量也將逐漸提高到一個(gè)“舒適用水量”的水平。故確定2025年宿遷市城市和村鎮(zhèn)居民生活日用水量分別為140,120 L/(人·d);2030年分別為155,130 L/(人·d)。
據(jù)人口與城鎮(zhèn)化預(yù)測(cè)指標(biāo),參考《宿遷市水資源綜合規(guī)劃(2021~2035)》及規(guī)劃條件下的用水定額和用水效益指標(biāo),得到宿遷市規(guī)劃年生活可節(jié)水量。經(jīng)過計(jì)算,全市2025年城鎮(zhèn)生活總需水量為1.592億m3,農(nóng)村生活總需水量為0.421億m3;全市2030年城鎮(zhèn)生活總需水量為2.133億m3,農(nóng)村生活總需水量為0.491億m3。參考文獻(xiàn)[14]可得“基本方案”下的需水量,根據(jù)公式(1)計(jì)算“基本方案”與“節(jié)水方案”下需水量的差值得到可規(guī)劃節(jié)水量。據(jù)計(jì)算可知,2025年宿遷市生活可節(jié)水總量為0.740億m3,2030年為0.477億m3。
3.4節(jié)水潛力分析匯總
宿遷市2025年和2030年農(nóng)業(yè)、第二第三產(chǎn)業(yè)、生活節(jié)水潛力計(jì)算結(jié)果如表4~5所列。
在P=50%來水頻率下,2025年宿遷市可節(jié)水總量為7.506 9億m3,其中農(nóng)業(yè)可節(jié)水總量為6.205 3億m3,第二、第三產(chǎn)業(yè)可節(jié)水總量為0.561 9億m3,生活可節(jié)水總量為0.739 7億m3。2030年宿遷市可節(jié)水總量為6.929 3億m3,其中農(nóng)業(yè)可節(jié)水總量為 5.684 6億m3,第二、第三產(chǎn)業(yè)可節(jié)水總量為0.767 9億m3,生活可節(jié)水總量為0.476 8億m3。
根據(jù)計(jì)算結(jié)果可知,農(nóng)業(yè)可節(jié)水量占比最大,第二、第三產(chǎn)業(yè)及生活方面可節(jié)水量相對(duì)較少。在兩區(qū)三縣中,宿豫區(qū)可節(jié)水量相對(duì)較少,沭陽縣可節(jié)水量最大,未來應(yīng)合理規(guī)劃,充分挖掘地區(qū)節(jié)水潛力。
4節(jié)水目標(biāo)下的供需平衡分析
宿遷市可利用的水資源量包括當(dāng)?shù)氐乇韽搅魍ㄟ^河湖庫塘可提供的水量、外調(diào)水可利用量、地下水可供水量、非常規(guī)水資源。根據(jù)宿遷市的實(shí)際情況,并結(jié)合相關(guān)資料,可得到宿遷市2025年和2030年可供水量,結(jié)果如表6~7所列。
用缺水率(缺水量與需水量的比值)來反映當(dāng)?shù)氐娜彼潭龋瑓⒖肌端捱w市水資源綜合規(guī)劃(2021~2035)》報(bào)告,缺水程度判定標(biāo)準(zhǔn)如下:缺水率≤0時(shí),不缺水;0<缺水率<10%時(shí),輕微缺水;10%≤缺水率<30%時(shí),中度缺水;30%≤缺水率時(shí),嚴(yán)重缺水。
分析表6及表7宿遷市供需平衡分析結(jié)果可知,在“節(jié)水方案”下,僅有沭陽縣處于輕微缺水狀態(tài),宿遷市其他區(qū)縣在2025年及2030年均不缺水。
與“基本方案”相比,采用“節(jié)水方案”后,宿遷市2025年和2030年各區(qū)縣缺水情況均有不同程度的改善。在P=75%和P=95%來水頻率下,采用“節(jié)水方案”后,2025年和2030年全市整體情況從輕微缺水或中度缺水狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗彼?。采用“?jié)水方案”后,僅有沭陽縣在P=95%來水頻率下處于輕微缺水狀態(tài),宿遷市基本能滿足水資源供需平衡。
5結(jié) 論
(1) 本文構(gòu)建了基于目標(biāo)控制的節(jié)水潛力模型,以區(qū)域用水總量控制指標(biāo)為約束,以江蘇省宿遷市為例,從農(nóng)業(yè)、第二第三產(chǎn)業(yè)、生活3個(gè)模塊分析計(jì)算得到不同規(guī)劃年各來水條件情景下的節(jié)水潛力。經(jīng)分析,規(guī)劃水平年宿遷市需水量增長(zhǎng)和需水結(jié)構(gòu)較為合理,且預(yù)測(cè)結(jié)果結(jié)合了區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展現(xiàn)狀及行業(yè)相關(guān)規(guī)劃。
(2) 通過節(jié)水潛力模型計(jì)算,在P=50%來水頻率下,發(fā)展至2025年宿遷市全市節(jié)水潛力可達(dá)7.506 9億m3,發(fā)展至2030年節(jié)水潛力可達(dá)6.929 3億m3。根據(jù)計(jì)算結(jié)果可知,農(nóng)業(yè)可節(jié)水量占比最大,第二、第三產(chǎn)業(yè)可節(jié)水量相對(duì)較少。在兩區(qū)三縣中,宿豫區(qū)可節(jié)水量相對(duì)較少,沭陽縣可節(jié)水量最大,宿遷市未來應(yīng)合理規(guī)劃,充分挖掘地區(qū)節(jié)水潛力。
(3) 與“基本方案”相比,采用水資源剛性約束目標(biāo)下的“節(jié)水方案”后,宿遷市2025年和2030年各區(qū)縣缺水情況均有不同程度的改善,僅有沭陽縣在P=95%來水頻率下處于輕微缺水狀態(tài),宿遷市基本能滿足水資源供需平衡。
(4) 經(jīng)過專家咨詢、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研、資料查閱、數(shù)據(jù)分析,理論上認(rèn)為可通過提高硬件設(shè)施建設(shè)、加強(qiáng)公眾節(jié)水意識(shí)、強(qiáng)化節(jié)水管理機(jī)制等途徑實(shí)現(xiàn)規(guī)劃年節(jié)水目標(biāo),節(jié)水目標(biāo)合理可行。然而,本文模型計(jì)算出的結(jié)果只是理論值,是否能如期完成規(guī)劃可節(jié)水量任務(wù),還需宏觀微觀多層面管控。建議加快建立與水資源剛性約束制度相應(yīng)的操作性強(qiáng)、適應(yīng)性好的考核體系與實(shí)施技術(shù)方法,真正將水資源剛性約束制度落到實(shí)處,實(shí)現(xiàn)全社會(huì)節(jié)水。
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(編輯:謝玲嫻)