陇东平凉能源基地节水潜力研究

苟瑾丽 樊尚斌（平凉市水利水电勘测设计院，甘肃平凉 744000）

陇东平凉能源基地节水潜力研究

苟瑾丽 樊尚斌
（平凉市水利水电勘测设计院，甘肃平凉 744000）

随着平凉能源基地的建设和发展，水资源短缺问题将面临严峻的考验。在进行能源基地水资源保障研究的同时，进行能源基地节水潜力的分析研究十分必要。在对平凉能源基地水资源利用现状分析的基础上，提出了能源基地节水潜力计算方法，并主要对农业、工业、城镇生活节水潜力进行了计算，涵盖了平凉能源基地的各行各业，涉及国民经济各部门，为能源基地进行节水水平分析、做好节约用水工作打下基础，也为能源基地的水资源保障研究提供了有效的参考。

平凉能源基地 节水潜力 水资源

1 研究区概况

平凉能源基地位于甘肃省东部，地处陕、甘、宁3省（区）交汇处，能源储备和开发利用鄂尔多斯盆地是一个集群，区位优势和综合资源优势明显，是甘肃省级政府建立“中心带动、两翼齐飞、组团发展、整体推进”的区域发展战略陇东能源化工基地是一个重要的组成部分。辖泾川、灵台、崇信、华亭4县和崆峒区，总面积7423km2。属陇东温带半湿润气候，多年平均降水量555.6mm，多年平均水资源总量为5.49亿m3，水资源相对贫乏。随着经济社会的发展，尤其是陇东能源基地的建设，用水需求不断扩大，供需矛盾日益突出。为此进行能源基地节水潜力的研究很有必要。

2 节水潜力

所谓的节水潜力，指的是结合当地水资源条件，经济和社会发展的条件，科技水平、管理机制和水价等因素综合分析，同时参考，邻近省（自治区），国内外先进水位指标和参数，以及有关部门制定有关节水和水标准，与所有部门和各行业（或作物）用水定额指标的综合节水措施条件下，水的利用系数、节水设备普及率、工业用水重复利用率等作为参考标准，分析了现状条件下的水位和水的储蓄率，用水系数，节水器具普及率、工业用水重复利用率等差异，根据转换指标的现状（包括现状的增加值、作物种植面积、人口等）计算最大可能的节约用水［2］。

节水潜力由三部分组成，即工程节水潜力，管理过程的节水潜力和工艺节水潜力，三个部分和部门、行业（或作物）综合节水潜力，节水的管理是保证工程节水和节水的实现技术。通过研究发现，综合节水潜力和节水潜力计算容易，对节水型社会的发展有很大的指导作用［3］。

2.1 农业节水潜力

农业节水潜力分析主要根据农田灌溉定额的降低和灌溉水利用系数的提高来实现［4］。平凉能源基地农业节水潜力的计算主要考虑种植业节水潜力。

表2 工业节水潜力

表3 城镇生活节水潜力

考虑平凉能源基地实际情况，参照相关研究者结论，下列公式是考虑采取调整农作物种植结构、改造大中型灌区、扩大节水灌溉面积、提高渠系水利用系数、改进灌溉制度和调整农业供水价格等措施的综合节水潜力，涵盖了工程节水、农艺节水、管理节水3个方面。计算公式为

式中：Wn为农田灌溉节水潜力；A0为现状灌溉面积（有效灌溉面积）；Q0为现状作物加权净灌溉需水定额（m3/亩）；Q1为考虑作物布局调整后的规划远期水平年作物净灌溉需水定额（m3/亩）；0μ为现状水平年灌溉水利用系数；1μ为规划远期水平年灌溉水利用系数。

计算结果见表1。

2.2 工业节水潜力

工业节水潜力的大小，与当地水资源条件、经济社会发展状况、科学技术水平、水价等因素有关［4］。节水的潜力行业主要取决于行业的现状水位，水的现状水平较高的行业，节水潜力相对较小，如电力行业现状的水位较高，节水潜力不大；现状和节水水平低的企业，其节水潜力较大。此外，由于不同管理水平在各领域的工业节水潜力也不同，一般城市工业企业与工业管理水平较高，水位较高，而远离城市工业企业管理水平不高，节水潜力相对较大。工业节水潜力分析主要是基于工业用水定额（万元增加值取水量）的减少和综合泄漏率降低。结合实际，平凉能源基地工业节水潜力分析主要是基于工业用水配额减少。

工业节水潜力计算公式是考虑产业结构调整、产品结构优化升级、节水技术改造、调整水资源费征收力度等条件下的综合节水僧力，涵盖了工程节水、工艺节水、管理节水3个方面。计算公式为：

式中：Wg为工业节水潜力；M0为现状水平年工业增加值（亿元）；Q0为现状水平年万元工业增加值取水量；Q1为规划远期水平年万元工业增加值取水量。

计算结果见表2。

2.3 城镇生活节水潜力

表4 综合节水潜力

城镇生活节水潜力取决于城市生活用水定额、城市管网漏失率和节水器具普及率等因素。随着国民经济的发展，城镇居民生活水平的提高，平凉能源基地生活用水定额普遍呈增加趋势。另外，随着节水宣传教育的深入、城镇居民节水意识增强和节水器具的普及，生活用水定额又有下降的趋势。城镇生活用水定额的变化是生活用水正常需求增加与采取节水措施减少需求共同作用的结果，仅根据生活用水定额的变化不能全面反映节水的作用，应主要根据节水器具普及率和管网漏失率的变化，分析城镇生活用水的节水潜力，见表3所示［4］。

图1 2017年能源基地各行业节水潜力所占比例

图2 2020年能源基地各行业节水潜力所占比例

但是考虑到平凉能源基地经济社会发展的实际状况，本研究生活节水潜力只考虑管网综合损失率的降低，仅为部分的工程节水潜力，未涉及工艺节水和管理节水方面的节水潜力。计算公式为：

式中：Ws为城镇生活节水潜力；N0为现状自来水厂供出的城镇生活用水量；L0为现状水平年供水管网综合漏失率（%）；L1为规划远期水平年供水管网综合漏失率（%）。

2.4 综合节水潜力

综合以上分析，2017年平凉能源基地总节水潜力为5590万m3，其中农业节水潜力4028万m3，占总节水潜力的72.1%；工业节水潜力为1512万m3，占总节水潜力的27.0%；城镇生活节水潜力为50万m3，占总节水潜力的0.9%。2020年平凉能源基地总节水潜力为9270万m3，其中农业节水潜力6936万m3，占总节水潜力的74.8%；工业节水潜力为2268万m3，占总节水潜力的24.5%；城镇生活节水潜力为66万m3，占总节水潜力的0.7%。平凉能源基地综合节水潜力分析成果详见表4。

通过全面推进节水型社会建设，转变用水方式，提高水资源利用效率和效益，引导产业结构不断优化调整。如图1所示，到2017年，农田灌溉水利用系数由现状年的0.47提高到2017年的0.59；万元工业增加值用水量从现状年的56m3下降到44m3，比现状年降低21.43%；如图2所示，到2020年，农田灌溉水利用系数继续提高为0.65；万元工业增加值用水量从2017年的45m3下降到38m3。由此可见，平凉能源基地各行业用水效率在普遍提高。

3 结论与建议

通过分析平凉能源基地各部门的节水潜力，可以看出，2017年综合节水潜力为5590万m3，占基准年总需水量的18.8%；2020年综合节水潜力为9270万m3占基准年总需水量的31.2%。由此可见，平凉能源基地节水潜力还是比较大的。要搞好节水必须加大投入，首先应加强用水结构的调整，抑制高耗水、高污染的建设项目，对于在建或拟建的大型能源项目，要采用先进工艺，实施高标准定额需水，严格控制水资源的使用量，发展低耗水产业；其次积极推广使用节水的生产工艺，采用节水设备和节水器具，根据不同工艺对水质要求不同的特点，采用分质供水，加大非常规水源的使用量，从而节约优质淡水；最后应增加水的重复利用率，在能源基地新建污水处理厂等设施，使有限的水资源产生更大的经济效益。

［1］樊尚斌.平凉市能源化工产业发展过程中水资源配置及可持续利用对策［J］.水利规划与设计，2012（4）:11-13.

［2］李春红.黑龙江省节水潜力分析［J］.黑龙江水利科技，2011，39（6）: 174-175.

［3］宋长虹，高淑红，胡志亮.节水潜力的计算方法与应用［J］.黑龙江水利科技，2008，36（1）:18.

［4］刁希全，王昕，迟小军.山东省节水潜力分析与计算［J］.水利科技，2007，11:16-18.