甘肃省工业产品用水定额制定方法分析

朱 咏，崔 亮，王启优

(甘肃省水文站，甘肃 兰州 730000)

《中华人民共和国水法》[1]第四十七条国家对用水实行总量控制和定额管理相结合的制度。根据水利部《关于严格用水定额管理的通知》，用水定额原则上每5年至少修订1次。用水定额实施以来，对推动水资源管理和节约用水工作起到积极的促进作用，日益成为各级水行政主管部门开展水源管理、节水评价的重要指标[2]。随着科学技术的不断发展提升，工业生产工艺不断更新，企业管理水平不断提高，用水结构和节水水平也不断优化，对用水定额提出了更高要求[3]。近年来多个省份开展了用水定额的试验分析[4-5]，研究分析更趋向于单个产品的用水定额，符合水资源管理精细化要求[6-8]。用水定额评估研究的主要内容是“三性”分析，评估仅是定额修订工作的一个重要环节[9-11]。用水定额修编研究的主要内容更侧重于方法分析[12-14]，可推进建设规范化、系统化的定额制定方法体系，有利于开展后续修订工作。

甘肃省行业用水定额包括农业，工业，生活、建筑及服务业三部分，最早于2004年印发实施，历经2011、2017、2023年三次修订。本文基于2023年工业用水定额修订工作，总结梳理各个工作环节的关键内容，分析了各环节形成的主要结论，最终形成工业用水定额制定方法体系。

1 产品范围确定

根据《国民经济行业分类》[15]，工业行业应覆盖三大门类：采矿业、制造业、电力热力燃气及水生产和供应业。根据《甘肃省用水定额评估报告》(2019年)指出，工业产品用水定额覆盖范围应参照《甘肃省统计年鉴》[16]确定。因此确定工业产品范围的前提是要了解甘肃省工业发展现状情况，然后提出确定原则，最后确定产品覆盖范围。

1.1 工业发展情况

甘肃是我国的老工业基地之一，是石化的摇篮，也是重要的有色冶金工业基地，曾在全国生产力布局中有着十分重要的战略地位，为我国建立、完整的工业体系和共和国重工业发展做出过重要贡献。甘肃省工业体系主要形成于前两个“五年”计划及国家“三线”建设时期，半个多世纪以来，甘肃工业取得了长足的进步，2022年实现工业增加值3297.2亿元，工业贡献率为29.4%。

改革开放以来，甘肃省通过对原材料工业的结构调整和“三线”企业的调迁改造，形成了以石油化工、有色冶金、电力能源、机械电子、食品医药为主体的工业格局，成为全国重要的原材料基地，并初步构建了以兰州为中心的石油化工、机械电子、有色金属工业基地，以白银为中心的铜铅锌为代表的有色金属、稀土材料工业基地，以金昌为中心的镍钻及铂族金属工业基地，以嘉峪关为中心的钢铁工业基地，以天水为中心的机械电子工业基地。

截止目前，甘肃省基本形成了石油化工、冶金有色、机械电子、食品医药等为主体的工业产业格局，构建了兰州、白银、金昌、嘉峪关、天水等老工业基地，成为我国石化工业的摇篮和重要的有色冶金工业基地。

1.2 确定原则

工业产品用水定额的范围不应注重多而全，应当有侧重点，才会有着力点，进而才能制定出符合甘肃省实际发展需求的用水定额成果。本文根据修订工作，提出以下三点原则：一是高耗水行业，根据《重点工业行业用水效率指南》[17]，高耗水行业包括化工、石油、医药、钢铁、电力、造纸6个高耗水行业；二是主流大宗产品，根据《甘肃省统计年鉴》(2020年)，目前甘肃省主流工业产业有石油开采和炼制、煤矿采选、烟草制造、有色金属冶炼和深加工、常用有色金属矿采选、新能源发电、白酒制造等；三是特色工业产品，根据实际调查，甘肃省河西地区风光资源富集，有多家较大规模的熔盐塔式光热发电企业，可初步确定熔盐光热发电为特色产业。

2 典型样本调查

确定好产品覆盖范围，根据各行业产品选择生产工艺水平具有代表性的企业作为调查对象。由于火核电企业存在循环冷却水，主要输出产品为电量，根据装机容量大小分类较多，因此工业产品用水定额调查表分为两类，一类是火核电企业，另一类是非火核电企业。

甘肃省2023版工业产品用水定额修订过程共调查约438家工业企业，样本数1298个。其中采矿业83家，样本数200个；制造业229家，样本数698个；电力、热力、燃气及水生产和供应业126家，调查样本数400个。此次调查，张掖、酒泉、天水、平凉等市调查企业较多，定西、甘南、陇南、临夏较少，调查样本分布情况见表1。

表1 甘肃省工业行业用水定额(2023版)调查样本统计表

3 调查数据分析

3.1 数据合理性分析

(1)产品分类

根据GB/T 4754—2017《国民经济行业分类》，将调查样本的产品与行业对应，并参考国家标准、各省已发布定额，分析确定产品名称和单位产品取水量的单位。

(2)样本筛分

采用横向和纵向对比的思路，对样本进行筛分，剔除奇异值或单位不合理的样本。横向对比是省内同行业企业间的对比；纵向对比是参照国家标准、行业规范、各省已发布定额进行对比分析。

答案：(1)Na2CO3溶液显碱性,也会使酚酞试液变红 (2)Na2CO3 (3)假设2 方案2的①中出现了白色沉淀,说明有CO2-3,②中加酚酞无明显现象,说明无Na2O(4)(5)不同意,因为反应体系中无氢元素(或其他合理答案)

3.2 单位产品取水量计算

工业单位产品取水量规定为，工业企业在一定时间内、正常生产条件下，生产单位产品(不含中间产物额外加工生产副产品的用水)或加工单位原材料而取用的新水量。计算公式：

(1)生产单位产品取水量按式计算：

Vui=Vi/Q

(1)

式中，Vui—生产单位产品取水量，立方米(m3)每单位产品；Vi—在一定计量时间内，生产某种产品的总取水量，m3；Q—在一定计量时间内生产产品的产量。

(2)加工单位原材料取水量按式计算：

Vut=Vt/C

(2)

式中，Vut—加工单位原材料取水量，立方米(m3)每单位产品；Vt—在一定计量时间内，加工某种产品的总取水量，m3；C—在一定计量时间内加工原材料的数量。

(3)涉及多个阶段产品、副产品的企业，参照以下3种方法：

某阶段产品之后产品种类较多，但之后的生产用水占总生产用水量的比例较小，可用该产品作为一种典型产品，制定该典型产品综合指标；每种产品之间生产用水相当，可根据单位阶段产品、副产品生产用水量(不包含辅助和附属生产用水)的比例，分摊辅助、附属生产用水，分别计算各产品的用水定额。

图1 生产过程示意图

如生产工程复杂，各产品取用水难以区分，以上方法都不适用，且各种产品的原材料基本一致，各种产品能够归为一类产品，可制定该类产品的取水定额，不再细化某种单个产品的取水定额，如豆制品、中药饮片等，适用于企业实际情况。

4 定额成果确定

根据工业行业用水定额调查成果，采用人为判断法、统计分析法等编制方法，得出初步定额值，与国家标准、水利部发布成果、甘肃省2017版、邻近省份成果等现有成果对比分析，结合该产品在甘肃省的发展现状情况，综合分析制定。若样本值较少或无样本值，须查阅相关资料，明确产品名称及分类、生产原材料、主要生产工艺、用水特征，参照现有成果制定。

4.1 人为判断法

所谓人为判断就是具有多年工业用水管理和技术实践的专家，根据自己的思维判断和有关的基础资料等综合信息，在仔细分析的基础上经逻辑推断后而提出数值的方法。但该方法并非凭借一个专家，而是由一群具有一定技术的专家和管理人员共同完成的。这种方法简单，省时省力，投入少，但难以把握，关键在于参加人员的相关经验和综合素质，否则会出现更大的片面性和盲目性，使制定出的用水定额无法操作。常用的人为判断法主要有三种。

(1)调查推断法

这种方法是根据某些专家就某一领域的用水，所得个人信息度评价的数学平均值。

(3)

式中，Vuf—近几年的用水定额几年值；k—系数(百分比)

这种方法的优点为简单直观，综合信息量大，一般情况下还非常有效，是使用面较广的方法；其缺点是由于k值难以掌握，它是建立在多种信息的基础上，经具有丰富实践的专家分析测算而来的，但这方面的专家难以寻觅，要求有一定的观察基础。且成果易受个人因素的影响。

(2)法尔菲法

法尔菲法是在以上两种方法的基础上，再通过较广泛征求有过专家的评判基础上，以重复概率平均值，经多次反复测算后确定用水定额值的方法。其优点是比较大的克服个人因素。

4.2 统计分析法

(1)倒二次平均法

适用于企业建设水平差别不大，生产原材料相同，生产用水工艺差别不大，最终产品相同的多个企业样本值的计算。将统计样本求均值，再对大于均值的样本求均值，以二次平均值作为同种产品的一般水平值。按式计算：

(4)

(2)平均先进法

适用于企业建设水平差别不大，生产原材料相同，生产用水工艺差别不大，最终产品相同的多个企业样本值的计算。将统计样本求均值，再对优于均值的样本求均值，以二次平均值作为同种产品的较优水平值。按式计算：

(5)

5 定额成果评估

5.1 与国家标准对标情况

本次修订发布的化工、石油、医药、钢铁、电力、造纸6个高耗水行业用水定额严于或等于国家标准。考虑到甘肃省酒泉钢铁集团有限责任公司、金川集团股份有限公司、华能靖远热电有限公司、华亭煤业集团有限责任公司等大型重点工业企业用水工艺先进、管理制度完善，煤炭企业矿坑涌水基本不外排、火力发电企业原则上取用中水等因素，本次定额修订较为严格，也更符合我省及国家工业战略及实际情况，同时也能够更好的促进水资源节约集约管理和利用。

5.2 与上版定额对比情况

此次修订的工业用水定额方面，共修订27个行业、新增8个行业用水定额，其中修订124项产品定额，新增245项，沿用63项，删除29项。修订后共35个行业大类、432项产品定额、886个定额值(包括定额先进值和通用值)，定额值平均严于上版的5～10%。主要修订内容：一是修订了术语及定义，规定了用水边界条件；三是制定了取用非常规水源的定额系数；三是确定了企业内部绿化用水的统计范畴。

5.3 “三性”分析

覆盖性：工业方面新增稀土冶炼、核电、熔盐发电、蔬菜脱水、生物疫苗、废弃资源综合利用业6个行业用水定额；

科学性：本次定额修订采用方法采用“调查、参考、结合”，历时两年多，经过多次汇总、审核、咨询、审查，数次修改完善，确保了成果的科学性。

“调查”：主要是了解考查，本次包括典型调查和普查登记，工业调查438家工业企业，样本数1298个。

“参考”：一是参考国家、水利部发布的相关行业和产品的用水定额；二是参考水利部对我省2017年版《用水定额》评估意见；三是参考临近省份最新发布的行业用水定额成果；四是参考行业标准规范，包括清洁能源生产标准、用水定额系列丛书、重点工业行业用水效率指南等；五是参考多家企业的水资源论证报告。

“结合”：一是结合理论计算与灌溉试验数据；二是结合资料的收集整理与统计分析；三是结合管理经验与广泛征求意见；四是结合节水评价与水平衡测试。

先进性：主要体现在3个方面：一是样本资料最新，调查样本为近3年最新用水资料，基于各行业的用水工艺和管理制度水平，完善了定额分类和使用办法，确保了定额先进性；二是定额指标分类合理，遵循“用水定额严于国家用水定额”的要求，并结合节水评价和用水管理工作的实际需要，本着“保证底线、鼓励先进”的原则，相比以往用水定额标准设定单项控制指标或范围指标，本次发布的用水定额标准设定了通用用水定额和先进用水定额两级指标，通用值按样本70%～80%通过率分析确定，先进值按样本20%～30%通过率分析确定；三是工业用水定额增加了不同用水工艺的备注说明。

6 结语

本文通过梳理分析甘肃省2023版工业产品用水定额制定的工作过程，建立了方法体系，产品范围确定：根据本省工业发展情况，依据高耗水、大宗主流产品、特色行业的确定原则，明确工业产品涵盖的范围；典型样本调查：选择可代表不同生产水平的企业，兼顾不同区域，确定各行业的调查对象；调查数据分析：划分样本的产品及对应行业名称，剔除单位产品取水量奇异值和单位不合理的样本；定额成果确定：采用多种方法，初步计算定额的先进值和通用值，并参照国家标准、各省份已发布成果、各行业标准，制定合理的定额值；定额成果评估：从对标、对比、三性分析3个层面，评估修订成果。本文提出的定额制定方法体系，为后期工业产品用水定额修订工作总结了经验、奠定了基础。