基于三次平衡原理的水資源供需平衡分析

1、收稿日期 2008-03-06作者簡介 張占龐 (1958- , 男 , 河北辛集人 , 副教授 , 碩士研究生導(dǎo)師 ; 周洪彥 (1978- , 男 , 河南 商丘人 , 在讀碩士 研究生 ; 張 楠 (1981- , 男 , 安徽阜 陽人 , 碩士研究生 , 主要從事水資源技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究 1基于三次平衡原理的水資源供需平衡分析張占龐 , 周洪彥 , 張 楠(華北水利水電學(xué)院 , 鄭州 450011摘 要 面對我國水資源危機(jī)的現(xiàn)實(shí)問題 , 進(jìn)行有效的水資源平衡分析 , 找出平衡缺口是解決我國水問題的關(guān)鍵 。 通過對基于三次平衡原理的供需平衡的必要性 、 合理性和可行性分析及 三次平衡分析方法內(nèi)

2、涵的闡述 , 首先奠定了本次分析的理論基礎(chǔ) 。 在實(shí)例分析中 , 通過對典型 區(qū)域供需水預(yù)測計(jì)算結(jié)果 , 客觀評價(jià)了區(qū)域面臨的嚴(yán)峻水資源形勢 , 在此基礎(chǔ)上分別進(jìn)行了基 于現(xiàn)狀供水能力 、 當(dāng)?shù)厮Y源承載能力 、 外調(diào)水的三次平衡計(jì)算 , 為進(jìn)一步進(jìn)行三次平衡下的 水資源合理配置和探討相應(yīng)的節(jié)水政策提供了科學(xué)基礎(chǔ)平臺 。 關(guān)鍵詞 水資源 ; 供需平衡 ; 三次平衡原理中圖分類號 TV213 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1006-7175(2008 07-0555-021 水資源供需平衡遵循三次平衡原理的三性分析111 必要性分析必要性分析見圖 1。112 合理性分析隨著人 類 城市 化 進(jìn)程 的

3、 加 快 與社 會 經(jīng) 濟(jì) 技術(shù) 的 進(jìn) 步 , 水資源供 需矛 盾日 益凸 現(xiàn) , 面對 水資 源供 需缺 口 , 建 設(shè)節(jié)水型社 會成 為必 然選 擇 , 同時(shí) 循環(huán) 經(jīng)濟(jì) 的 發(fā)展 又會 加大對各種 污廢 水的 處理 回用 , 因 此在 一次 供 需平 衡基 礎(chǔ)上的二次平衡分析 , 是 立足于 當(dāng)?shù)厮?資源的 挖潛 , 在需 求方面通過 各種 節(jié)水 措施 抑制 無效 用水 需求 的增 長 , 在供給方面通 過加大污水治理 優(yōu)化水 質(zhì)來擴(kuò)大 當(dāng)?shù)氐?水資 源供給量 , 最終 依靠 充分 發(fā)揮 當(dāng)?shù)?的水 資源 條 件下 解決 缺口矛盾的。如果在充分發(fā) 揮當(dāng)?shù)?水資源承 載力條 件下 仍不能

4、解決 缺口 時(shí) , 只有 依靠 跨流 域調(diào) 水等 外 界的 技術(shù) 手段來解決 2 。圖 1 水資源供需三次平 衡的必要性分析113 可行性分析進(jìn)行一 次平衡分析的目 的是在 無新增供 水和節(jié) 水工程投入下 , 定量 的確定區(qū)域 水資源供 需規(guī)劃 , 以 充分暴 露 發(fā)展進(jìn)程中的水資源 供需矛盾。 在明確 了一次 平衡分 析 過程中未來供 需最 大的 缺口 后 , 通過 進(jìn)行 各 種開 源和 節(jié) 流措施彌補(bǔ)供 需缺 口 , 比較 計(jì)算 前后 的缺 水 量實(shí) 現(xiàn)最 大 限度的減少供需缺口。在 優(yōu)先利 用當(dāng)?shù)?水資源 量后仍 不 能滿足當(dāng)?shù)匕l(fā) 展需 求時(shí) , 在 二次 平衡 分析 基 礎(chǔ)上 外調(diào) 水

5、 與當(dāng)?shù)厮吹暮侠砼渲脛t 成為水 資源三 次平衡 分析的 核 心。因此 , 三次平 衡分析是 全口徑、 全流域?qū)?面上所進(jìn) 行 的平衡計(jì)算 , 是 優(yōu)化配置后 最合理的 供需平 衡結(jié)果 , 在 節(jié) 水型社會建設(shè)中是切實(shí)可行的。2 研究區(qū)的供水預(yù)測和需水預(yù)測分析211 供水總量預(yù)測在基準(zhǔn)年 , 天 津市 的總 供水 量為 29128108m 3, 包 括 315108m 3的非常規(guī) 水源。 在 2010年 , 天 津市 的總 供 水 量為 29137108m 3, 其中境 外地表水資源 占 69173%, 非 常 規(guī)水資源占 30127%。在 2020規(guī) 劃水平年 , 天 津市的總 供 水量為

6、36149108m 3, 其中 境外地表供水 占 66198%, 非 常 規(guī)水資源供 水量 占 33102%。天 津 市不 同 規(guī)劃 水平 年 的 預(yù)測供水量見表 1。212 需水總量預(yù)測從節(jié)水模式 下天 津市 需水 的類 型構(gòu) 成 來看 , 在 基 準(zhǔn) 年 , 農(nóng)業(yè)、 第二、 三產(chǎn)業(yè)、 生 活和生 態(tài) 4類用水 戶的 需水 比 率為 52132%, 23157%, 12198%, 11113%, 農(nóng)業(yè)需 水占總 需 水量的 1/2以上 ; 在 2010水平 年 , 第 二、 三 產(chǎn)業(yè)、 生活和 生態(tài) 3類用戶的需水比率大幅增加 , 農(nóng)業(yè)需水 的比率顯著下 降 , 上 述 4類 用 水 戶 的

7、 需 水 比 率 將 演 變 為 33118%, 33125%, 19119%, 14138%; 在 2020水平 年 , 天 津市 工業(yè) 和第 14卷第 7期 2008年 7月水利科技與經(jīng)濟(jì)Wa ter C onservancy Science and Technology and EconomyVol 114 No 17Jul 1, 2008生活兩類用 水戶的需水比 率呈現(xiàn)出 持續(xù)增 長趨勢 , 第 二、 三產(chǎn)業(yè)需水 所占 比率 超過 農(nóng)業(yè) , 需 水比 率開 始 呈現(xiàn) 出增 長趨 勢 , 上 述 4類 用 水 戶 的 需 水 比 率 演 變 成 27183%, 40171%, 21138

8、%, 10108%, 見表 2。表 1天津市供水 量 及其構(gòu)成預(yù)測成果表 /108m 3項(xiàng) 目 基準(zhǔn)年 2010年 2020年 境外水 :表 2天津市需水總 量 預(yù)測成果表 (按需水類型統(tǒng)計(jì) 項(xiàng) 目節(jié)水模式基準(zhǔn)年 2010年 2020年農(nóng)業(yè)第二、 三產(chǎn)業(yè) 生 活 (農(nóng) 村、城鎮(zhèn) 3水資源供需平衡分析311分析方法為充分 揭示天津市在未 來規(guī)劃 水平年水 資源供 需平 衡態(tài)勢及存 在問 題 , 以明 晰天 津市 在未 來規(guī) 劃 水平 年節(jié) 水型社 會建設(shè) 的方 向 , 在本次 規(guī)劃 中 , 采用 /三 次平 衡分 析 0的方法對天 津市 不同 規(guī)劃 水平 年的 供需 平 衡情 勢進(jìn) 行剖析。其中

9、 , 一 次 平衡 分析 是在 現(xiàn)狀 用水 水平 和供 水 條件下 , 對未來 規(guī)劃 水平 年區(qū) 域水 資源 的供 需 特征 進(jìn)行 分析 , 充分展示 在外 延式 發(fā)展 情勢 下區(qū) 域水 資 源供 需矛 盾 ; 二次平衡分析是在規(guī)劃 范圍內(nèi) 進(jìn)行充 分 /挖潛 0和 /節(jié) 流 0情況下 , 區(qū) 域水 資源 供需平 衡特 征 , 系統(tǒng)展 示區(qū) 域發(fā) 展與水資源供 給之 間的 深層 次矛 盾。在 本次 規(guī)劃 中 , 按 照 /尊重現(xiàn)實(shí) 0的原則 , 二 次平衡 分析的 供水中 , 包括 現(xiàn)狀 年境外水的 供給 ; 三 次平 衡分 析是 當(dāng)在 規(guī)劃 區(qū) 進(jìn)行 深層 次 /開源 0和 /節(jié)流 0后 ,

10、 水 資源供 需矛盾 仍然十 分突出 , 遵 照 /三先三后 0原則 , 對外調(diào)水進(jìn)行分析。312一次平衡分析當(dāng)天津市采用 外延 式發(fā) 展模 式時(shí) , 未 來 規(guī)劃 水平 的 水資源十 分緊 缺 , 在 2010和 2020年兩 個(gè)規(guī) 劃水 平年 內(nèi) , 全市缺水率分別 高達(dá) 13160%和 9160%; 3縣 2區(qū) 的缺 水 率則更高。一次 平衡 充分 表 明 , 為滿 足社 會經(jīng) 濟(jì)的 持 續(xù) 健康發(fā)展 , 維 系 區(qū)域 的 生態(tài) 與 環(huán) 境安 全 , 天津 市 需 要 從 /開源 0和 /節(jié)流 0兩個(gè)方面 調(diào)整其 現(xiàn)有的 水資源 開發(fā)利 用 方式 , 見表 3。表 3天津市一次水資源供需

11、平衡分析結(jié)果表 項(xiàng) 目 年份市內(nèi)6區(qū)濱海新區(qū)新4區(qū)3縣2區(qū)總計(jì) 缺水量 /108m 3缺水率 /%通過對區(qū) 域 水資 源 特 別 是非 常 規(guī) 水 資源 的 充 分 利 用 , 同時(shí)降低各 用水戶的用 水定額 , 天津 市水資 源供需 矛 盾得到了很大程度緩解 , 全市 在 2010、 2020年兩 個(gè)規(guī)劃 水 平年的缺水率分別降低到 8190%和 6173%; 但 3縣 2區(qū)的 缺水程度仍然非常大 , 3縣 2區(qū)在兩個(gè) 未來規(guī)劃 水平年 的 缺水率分別達(dá)到 12125%和 25124%。二次平 衡分 析結(jié) 果 表明 , 天津市 的局 地水 資源 尚不 能滿 足區(qū) 域 整體 發(fā)展 的 需求 ,

12、 為促進(jìn)區(qū) 域的持續(xù)發(fā) 展 , 天 津市還 需要進(jìn) 一步進(jìn) 行 節(jié)水和補(bǔ)充境外水資源 , 見表 4。表 4天津市水資源二次供需平衡分析結(jié)果表 項(xiàng) 目 年份市內(nèi)6區(qū)濱海新區(qū)新4區(qū)3縣2區(qū)總計(jì) 供水量 /108m 3需水量 /108m 3缺水量 /108m 3缺水率 /%在對區(qū)域水 資源 進(jìn)行 充分 /挖潛 0的基 礎(chǔ)上 , 通 過 水 庫和外調(diào)水調(diào) 度進(jìn) 一步 補(bǔ)充 區(qū)域 水資 源 , 天 津市 的水 資 源供需平衡矛盾可基本 得到解 決 , 在 未來規(guī) 劃水平 年 , 全 市綜合缺水 率分 別為 4194%和 3173%; 從 各規(guī) 劃水 平 年 分區(qū)水資源供需平衡態(tài) 勢來看 , 最 大缺水

13、率僅為 7170%; 水資源在整體上可滿足區(qū)域整體的持續(xù) 發(fā)展 (表 5 。 表 5天津市水資源三次平衡分析結(jié)果表項(xiàng) 目 年份市內(nèi)6區(qū)濱海新區(qū)新4區(qū)3縣2區(qū)總計(jì) 缺水量 /108m 3缺水率 /%涵養(yǎng)區(qū)為重點(diǎn) , 加 強(qiáng)全 流域 的綜 合治 理 , 退耕 還林 , 種 草 種樹 , 減少土壤沙化 , 防止水土流失和生態(tài)環(huán)境惡化。 (2 以生物措施為工程措施的必要補(bǔ)充 , 因地 制宜 , 講 求實(shí)效 , 加強(qiáng)自然保護(hù)區(qū) 和生態(tài) 示范區(qū) 建設(shè)和 管理 , 最大 可能地保護(hù)濕地資源 , 從 根本上 解決水 資源短 缺問題 , 實(shí) 現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用。(3 要積極采取工業(yè)廢水分散治理和集中治理相結(jié)合

14、 的方式 , 確保 工業(yè) 廢水 達(dá)標(biāo) 排放 , 逐 步改 善水 環(huán)境 , 防 止 出現(xiàn)水質(zhì)性 缺水 , 同時(shí)注 重水的 重復(fù)利 用效益 , 加強(qiáng) 工業(yè) 廢水綜合治 理 , 促進(jìn)廢水 循環(huán)利 用和綜 合利用 , 實(shí)現(xiàn) 廢水 資源化。(4 要利用各種時(shí)機(jī) , 采取多種形式 , 以因缺水帶來的 后果圖片及 文字 說明、 發(fā) 生在 我們 身邊 的各 類 典型 水事 案件等內(nèi)容 為主 , 開 展 大規(guī) 模的、 廣 泛深 入的 節(jié)約 用 水、 依法治水、 加強(qiáng)水資源保 護(hù)等方 面的宣 傳教育 , 增強(qiáng) 全社 會對水資源短缺的危機(jī)感和對依法治水理念的認(rèn)同度。 31515落實(shí)管理職責(zé)是保障(1 要按照省政府及

15、省水利廳授予流域管理局的水行 政職責(zé) , 在流域水資源管 理實(shí)施 過程中 , 根據(jù) 管理職 責(zé)的 相關(guān)內(nèi)容 , 嚴(yán)格落實(shí)各項(xiàng) 管理職 能 , 確實(shí)能夠 擔(dān)負(fù)起 流域 水資源管理的各項(xiàng)職責(zé)。(2 要逐步 建立依法 管水的 理念、 加強(qiáng) 執(zhí)法建 設(shè)。要 積極推行水 行政 執(zhí)法 責(zé)任 制 , 建立 水行 政執(zhí) 法 人員 評議 考核制 , 并結(jié)合 流域 執(zhí)法 工作 的實(shí) 際情 況制 定 相應(yīng) 的水 政監(jiān)察巡查 制度、 錯(cuò) 案責(zé) 任追 究制 度、 執(zhí)法 統(tǒng)計(jì) 制度、 執(zhí) 法責(zé)任追 究制 度 以 及水 行 政執(zhí) 法 案 件的 登 記、 立 案、 審 批、 審核及目標(biāo) 管理等水政 監(jiān)察工作 制度 , 為依

16、法治水 提 供全方位的制度保障5結(jié) 語實(shí)現(xiàn)流域水 資源 的優(yōu) 化配 置 , 就是 要 以制 定符 合 國 家水權(quán)制度體 系的 初始 水權(quán) 分配 辦法 為前 提 , 以 設(shè)施 建 設(shè)為基礎(chǔ) , 以效 益優(yōu) 先、 統(tǒng)籌 兼顧 為原 則 , 以落 實(shí)流 域 管 理機(jī)構(gòu)的職責(zé) 為保 障 , 以推 廣節(jié) 水灌 溉及 加 強(qiáng)農(nóng) 業(yè)生 態(tài) 建設(shè)等為 措施 , 統(tǒng)一 管 理 , 統(tǒng) 一 調(diào) 度 , 依 法 治 水 , 依 法 管 水、 合理用水 , 不 斷促 進(jìn)流 域內(nèi) 經(jīng) 濟(jì)、 社會、 資源、 環(huán) 境 協(xié) 調(diào)發(fā)展 , 緩解流 域內(nèi)供需水 緊張矛盾 , 同 時(shí)也將 為流域 水 權(quán)制度建設(shè)和 水市 場建 立奠

17、定基 礎(chǔ) , 促進(jìn) 流 域節(jié) 水型 社 會建設(shè)。參考文獻(xiàn) 1陳滿祥 1陳滿 祥水文 水資源 論文集 M1蘭州 :蘭 州 大學(xué)出版社 , 200212陳志愷 , 王 浩 , 汪黨 獻(xiàn) 1西北地 區(qū)水資 源配 置生 態(tài) 環(huán)境建設(shè)和可 持續(xù)發(fā)展戰(zhàn) 略研究 :水 資源 卷 M 1北 京 :科學(xué)出版社 , 200413李世明 , 程國棟 , 李元紅 , 等 1河西走廊水資源合理 利 用與生 態(tài) 環(huán) 境 保 護(hù) M 1鄭 州 :黃 河 水 利 出 版 社 , 200218-101(上接第 556頁 源配置格局不盡合理 , 在 2010年 , 市區(qū)和新 4區(qū)水 資源有 富余 , 而 3縣 2區(qū)水資源則較為短

18、缺 ; 因此 , 需要做 好城鄉(xiāng) 之間水資源的優(yōu)化調(diào)度 ; 在 2020年 , 區(qū) 域間缺水率 的差異 較大 , 特別是濱 海新 區(qū)這 一對 區(qū)域 整體 發(fā)展 起 到?jīng)Q 定作 用的 區(qū) 域 , 缺 水 率較 大 , 3縣 2區(qū)缺 水 率 最 大 ; 因此 , 在 2020年要進(jìn)一步做好水資源的優(yōu)化調(diào)度。參考文獻(xiàn) 1王 浩 , 秦大庸 , 王建華 , 等 1黃淮海流域水資 源合理 配置 M1北京 :科學(xué) 出版社 , 200312尹明萬 , 謝 新民 , 王 浩 , 等 1基 于生 活、 生 產(chǎn)和 生態(tài) 環(huán)境用水 的 水資 源 配 置模 型 J1水利 水 電科 技 進(jìn) 展 , 2004, (2 :5-813天津市濱海新區(qū)管理委員會 , 天津市規(guī)劃局 1天津市 濱海新區(qū)城市總 體規(guī) 劃 (2005-202