山东省用水量统计方法提升研究
2022-01-08宗瑞英常雅雯
宗瑞英,常雅雯,季 妤
(1.山东省水文局,山东 济南250002;2.山东省水利科学研究院,山东 济南250014)
取用水统计与信息发布是各级政府和水利部门实施水资源管理,进行科学决策的重要基础依据,也是公众了解水资源信息的主要途径[1]。2020年水利部制定出台《用水统计调查制度(试行)》(国统制〔2020〕9号),正式将用水统计工作纳入法制轨道,以确保用水量统计工作进入规范化、常态化管理。同时,为方便全国用水统计的填报工作,建立了用水统计调查直报管理系统,统计灌区取水量、公共供水企业、工业企业、服务业、河湖补水工程的取用水量。目前填报用水统计调查直报管理系统遵循的方法为《用水统计调查制度(试行)》。为通过用水统计调查直报管理系统完成用水统计调查工作,需将《用水统计调查制度(试行)》与现有的其他取用水统计技术要求,如编制水资源公报所遵循的《用水总量统计方案(试行)》和《山东省用水总量监测方案(试行)》[2]进行对比分析,查找《用水统计调查制度(试行)》中存在的不足,针对存在的不足提出相应的解决方法,从而提升统计质量。
1 山东省用水量统计方法
1.1 水资源公报要求的统计方法
2010年以来,山东省作为全国最严格水资源管理制度的试点省,在全国率先开展区域用水总量监测工作,通过对区域地表水、地下水和外调水实际开发利用量及有关水平衡要素的施测和调查统计,结合取用水户实际取用水量监测资料,确定区域用水总量。具体方法为:
1)常规水源供水量(地表水、地下水和区域外调入水量)由水文系统监测统计:对控制区地表水各类供水工程、地下水集中供水水源地、企事业单位自备井取用水量进行全面监测,对未控区农业、工业、生活及牲畜用水进行典型监测,对区域降水、地表水蓄变量、地下水位、出入境水量、蒸发、径流等各水平衡要素进行全面监测。区域用水总量采用实测调查法进行统计:对监测工程取用水量,在对监测资料进行审核和可靠性分析基础上,进行统计计算;对未监测工程取用水量,根据典型监测成果和社会经济调查数据,分行业统计计算;监测工程和未监测工程取用水量之和,即为区域用水总量(常规水源供水量)。
2)非常规(其他)水源供水量(污水处理回用、雨水利用和海水淡化利用量)由各级水利部门从城建、工信等部门逐级调查统计。
根据《用水总量统计方案(试行)》的要求,统计各行业用水户的用水量,具体为:分行业用水量(农业、工业、生活、服务业、生态等)数据由各市、县水行政主管部门结合水资源管理日常工作、灌区管理工作等,按照水资源公报表统计分类要求,根据区域水资源管理掌握的不同行业用水量,分解填写水资源公报表,经市、县逐级审查上报汇总,形成用水总量统计报表。将年取水量≥15万t的工业企业和公共供水户、设计灌溉面积≥3 333.33万hm2的灌区以及全省农田灌溉水有效利用系数测算样点灌区,作为重点取用水户名录录入用水总量统计系统中,共复核上报248个灌溉用水户、215个公共供水户、879个自备水源工业企业。年取水量小于一定规模的工业取用水户为非重点用水户,按照典型调查方法选取样本作为非重点用水户调查对象,进而推算所有非重点用水户的用水量。
1.2 用水统计调查直报管理系统要求的统计方法
全国用水统计调查直报管理系统水量统计方法如下:
1)农业用水量。根据《用水统计调查制度(试行)》的要求,农业用水量包括耕地灌溉用水量,林地、园地、牧草地灌溉用水量,鱼塘补水量以及畜禽用水量。耕地灌溉用水量为全部大中型灌区和小型灌区的耕地灌溉用水量之和;林地、园地和牧草地灌溉用水量分别为全部大中型灌区和小型灌区的林地、园地和牧草地灌溉用水量之和;鱼塘补水量为根据水源类型、养殖种类、实际用水量、鱼塘补水面积等选取典型鱼塘,获得鱼塘单位补水量指标,以此指标乘以区域鱼塘补水面积予以推算;畜禽用水量是根据畜禽养殖种类、实际用水量以及畜禽数量等选取典型畜禽养殖场,获得畜禽养殖场单位用水量指标,以此指标乘以区域畜禽数量予以推算。
2)工业用水量。《用水统计调查制度(试行)》要求将重点公共供水企业(城镇范围内所有的公共供水企业和乡村日供水量1 000 t及以上(或供水人口10 000人及以上)的供水户)、重点工业企业(年取水许可水量5万t及以上的自备水源工业企业)及非重点工业企业(年取水许可水量5万t以下的自备水源工业企业)全部纳入用水统计名录库中,按季度逐一填报工业企业取用水量和公共供水户用于工业的用水量,基本可以实现工业用水量计量统计的全覆盖。
3)生活和服务业用水量。《用水统计调查制度(试行)》要求将重点公共供水企业(城镇范围内所有的公共供水企业和乡村日供水量1 000 t及以上(或供水人口10 000人及以上))的供水户全部纳入用水统计名录库中,非重点公共供水企业(乡村日供水量1 000 t以下且供水人口10 000人以下的集中式供水户)按县级行政区套水资源三级区填报。城镇居民(包括公共供水管网覆盖的农村居民)生活、城镇公共和服务业等用水量,能够实现按季度逐一填报;加上按年度上报的农村千吨万人以下集中式供水企业,基本可以实现生活和服务业用水量计量统计的全覆盖。
4)河湖补水工程补水量。《用水统计调查制度(试行)》中要求以生态保护、修复和建设为目标,对河流、湖泊、沼泽及湿地实施补水的水利工程,全部纳入用水统计名录库,按年度逐一上报取用水量。
1.3 用水量统计方法比较
1)均采用供水端与用水端相结合的统计方法。《山东省用水总量监测方案(试行)》主要是从供水端——从供水水源入手(水库、河道引水与提水、地下水、外调水等)统计供水总量(等同于用水总量);《用水总量统计方案(试行)》主要是从用水端——从用水户入手(农业、工业、生活、服务业、生态等)统计用水总量。
《用水统计调查制度(试行)》中设计的统计报表,将各类用水户取用的包括输水损失在内的不同水源水量进行了有机结合,也实现了每个用水端和供水端两条路线统计,并相互校核的技术路线。实践证明,纯粹的供水端统计在某些地区不可行:一是对集中供水、公共供水覆盖率较高、自备水源取水管理较好的地区,推荐采用此方法。二是小微型引水口、小塘坝、地下水井,特别是井灌区、南方水网地区不可行。
纯粹的用水端可操作性较差:一是对集中供水、公共供水覆盖率较高、自备水源取水管理较好的地区,没有必要像水利普查一样复杂。二是对从供水端无法解决的问题,用水端统计是一个可行的方法。如:南方水网灌溉地区、井灌区、小型工业用水户、公共供水管网无法覆盖的地区生活用水、城市环境用水等。
因此,必须走供水端和用水端相结合的技术路线,分别从用水端和供水端两条路线统计,并相互校核;在满足科学性、准确性、时效性的基础上,因地制宜地制定适合本地的最佳方案。
2)农业典型区的选取存在差异。《用水总量统计方案(试行)》要求对于1~2万hm2灌溉重点用水户,如果所有灌区全部量水设施完备,则直接量测统计灌溉用水量,否则,选取具有典型代表性的样点灌区作为灌溉重点样本用水户,通过水量量测、实物量计量和台账建设等途径获取重点样本用水户的灌溉用水量和相关信息。对于万亩以下灌溉一般用水户,选取具有典型代表性的灌溉一般样本用水户,通过水量量测、实物量计量和台账建设等途径获取灌溉一般样本用水户的灌溉用水量和相关信息。
《用水统计调查制度(试行)》中要求设计灌溉面积666.67 hm2以下的小型灌区需选取代表性的典型小型灌区进行灌溉用水量推算。典型区选取以能满足推算县套三级区小型灌区农业用水量为宜,一般要求每个农业灌溉分区套100 mm梯度降水量等值区至少有3处典型小型灌区,即地表水源、地下水源和地表水、地下水混合水源三种取水类型各1处。
《用水统计调查制度(试行)》和水资源公报中选取的农业典型区不同,造成典型区农业灌溉定额的差别,加之未监测区实灌面积调查数据不同,使两种方法在推算未监控区农业灌溉用水量时产生差别。
2 提升用水量统计方法的思考
通过对比分析可知,《用水统计调查制度(试行)》所要求的方法可基本满足用水统计调查直报管理系统的填报要求,但对于基础数据的获取方法还有待进一步说明。
开展用水量统计的基础是各行业水量监测数据,以及推算的用水量数据。对于有监测数据的用水户,可结合取水许可台账、取水口名录及台账、用水计划管理、国家水资源监控系统在线监测及水资源综合管理系统、水资源税信息管理系统用水户信息和水量核定数据,确定用水户取用水量。当缺少水量监测数据时,可根据用水定额推算取用水量,具体方法为:
2.1 农业用水量推算
依据《山东省主要农作物灌溉定额》(DB37/T 3772-2019)的估算过程如下:一是确定作物类型;二是确定灌区类型;三是确定本年度为丰水年、平水年或枯水年,确定不同的保证率;四是灌溉定额依据山东省自然地理状况进行分区。
以鲁西北济宁任城区某灌区为例:农业水利分区属于Ⅰ区,定额取Ⅰ区毛灌溉定额,按照2019年、2020年降雨量年型情况,估算灌区农业取用水量。
2.2 公共供水企业用水量推算
公共供水企业的用水量可通过供水对象其中居民生活用水量由居民生活用水指标乘人数得到,城镇居民生活用水指标可参考《山东省城市生活用水量标准》(DB37/T 5105-2017),农村居民生活用水指标可参考《山东省农村居民生活用水定额》(DB37/T 3773-2019);企业生产用水量可参考工业企业取用水量统计方法;服务业用水量可参考服务业取用水量统计方法。
2.3 工业企业用水量推算
当工业企业取用水量缺少监测数据时,可结合水利部、行业协会、省级行政区颁布的工业产品用水定额标准统计用水量,如:单位产品用水量可根据具体行业参考《山东省重点工业产品用水定额》(DB37/T 1639.4~9-2019)的相应部分。
企业生产用水量可根据下式计算:
式中:W为企业用水量,万m3;q为产品单位产出用水指标,m3/万元;A为企业生产总值,亿元。
企业绿化、办公等用水量可根据相关定额标准计算。工业企业取水量为用水量、制水损失、取水口到厂区的输水损失之和,输水损失可根据取水口到厂区的距离、输水管线材料进行推算。
2.4 服务业用水量推算
根据服务业用水户主要经济活动及相关指标(如公共机构人数、建筑面积、床位、绿地面积等)和用水定额标准,获取服务业单位取用水量,可供参考的定额标准有《服务业用水定额:宾馆》《服务业用水定额:学校》《服务业用水定额:机关》。服务业用户取水量的计算方法与工业用户基本一致,为用水量、制水损失、取水口到用户的输水损失之和。