河北省非常规水源开发利用

2015-06-09 08:45刘天旭
水科学与工程技术 2015年4期
关键词:咸水淡化水源

刘天旭

(河北省石家庄水文水资源勘测局,石家庄 050051)

1 河北省水资源概况

河北是典型的资源型缺水省份。随着人口增长和经济社会发展,水资源供需矛盾日益突出,水环境承载压力不断加大,成为制约生态文明建设和经济社会可持续发展的突出矛盾。据统计,河北省多年平均降水量532mm,水资源总量205亿m3,人均水资源占有量307m3,远低于国际公认人均500m3的“极度缺水标准”,目前,全省年均水资源可利用量150亿m3,缺口50亿m3。如果考虑生态环境用水,年缺水量达到100亿m3。随着经济社会的发展,用水矛盾将更加突出。笔者认为,除了外调水,充分利用雨水、污水、微咸水等非常规水资源,是缓解河北乃至北方地区水资源紧缺问题的重要举措。

2 非常规水源开发利用现状

河北省非常规水源的开发利用始于微咸水及雨水的利用,2000年开始再生水的利用,逐步增加,海水利用从无到有,呈逐步发展趋势。总体来说,非常规水利用总体有所增加,但幅度较缓慢,2001~2013年非常规水利用量增加2.52亿m3,年均增长0.20亿m3,如图1。

图1 非常规水利用对比图

2001年微咸水、再生水、集雨工程、海水淡化等非常规水源利用量分别为1.65亿,0.73亿,0.10亿,0亿m3,共计2.48亿m3,占总供水量的2.1%。

2013年微咸水、再生水、集雨工程、海水淡化等非常规水源利用量分别为1.41亿,3.25亿,0.21亿,0.13亿m3,共计5.0亿m3,占总供水量的2.6%。

2.1 再生水利用

截至2013年底,河北省33个设市城市、110个县全部建成了污水处理厂,累计建成污水处理厂216座,设计日处理规模达到811.11万m3/d;全省累计建成再生水利用项目60个,再生水日处理能力228.6万m3/d。实现了所有县级以上城市、县城全部建有污水处理厂的目标,在一定程度上缓解了城市水资源供需矛盾的状况。但我省城市污水处理回用尚处于起步阶段,由于污水处理设施不均衡、运行负荷率较低、回用设施不完善等原因,导致全省污水处理率、达标处理率及污水处理回用率仅为59.1%、55.5%和14.8%。污水处理厂出水主要排入附近河道、沟道、和渠道,有效利用较少,只有一部分污水处理厂实现了向热电厂、钢铁厂、化工厂供水。据统计,全省再生水回用量仅为3.25亿m3,主要用于工业、农业、绿化和景观用水。

2.2 微咸水利用

河北省有微咸水资源量11.7亿m3,主要分布在平原区的中东部。在黑龙港微咸水分布区推广的咸淡混浇与管道一体化灌溉技术模式,不仅缓解了水资源紧缺状况,还腾空了浅层地下库容,有利于海水入渗,抽咸补淡,改善地下水水质。

沧州市已建成的咸淡水混浇配套井有3300多处,可灌溉面积达7.3万hm2,年可节深层地下淡水6000万m3,浇地成本下降150~225元/hm2·次。据统计,2013年微咸水利用量1.41亿m3。

2.3 海水利用

海水利用主要用于沿海工业冷却和淡化,目前,仅有部分企业开展了海水利用项目,但是,随着海岸带经济社会的高速发展,海水淡化工程不断建成投产。同时,膜法反渗透等海水淡化工艺的发展,将对海水淡化成本进一步降低,海水利用量将进一步加大。2013年海水直接利用量已达25.2亿m3,海水淡化供水量为0.13亿m3。

2.4 集雨工程

近年来面对严重缺水的现实,河北省在集雨工程开展了一些研究和实践。目前,河北省城镇雨水利用主要有4种形式:①利用建筑屋顶、草坪、庭院和道路等作为收集雨水的有效界面,集蓄雨水经过简单处理,用于绿地灌溉、道路喷洒、洗车和冲厕等非饮用水源;②推广应用透水性铺装材料和下凹式绿地建设,以加大雨水就地入渗量,实现雨水的资源化利用;③在农村地区,结合地形地貌建设水池、水窖和坑塘工程,将雨水储存起来,有效补充灌溉水源;④在山丘区,因地制宜,结合山涧沟道、排水沟渠,延长雨水在沟道内停留时间,增加雨水入渗回补地下水量。

2013年雨水集蓄利用量0.21亿m3,2014年通过开展地下水超采综合治理,在河北省地下水超采最严重的黑龙港地区建设坑塘1164座,蓄水能力增加1.92亿m3。

3 非常规水源开发利用潜力

3.1 再生水利用潜力

预测河北省2020年城市污水排放量可达40亿m3,若可以全部收集、处理、回用,则可解决河北省1/3的缺水。

3.2 微咸水利用潜力

河北省微咸水储量丰富 (11.7亿m3)、分布面积广,为我国微咸水分布最广的省份之一,微咸水可作为种植、养殖等用水,既有经济效益、社会效益,又有很好的生态及节水效益。但现状条件下河北省微咸水利用率较低,建议加大咸淡混浇与管道一体化灌溉等技术,充分挖掘微咸水利用潜力。

3.3 海水利用潜力

河北省海岸线长487km,海水资源丰富。依据相关规划,未来5年,全省预计投资31亿元,建设8个海水淡化工程,推动海水淡化在电力、化工两个行业的应用,全部建成后,海水淡化能力达每日45万m3。可见海水利用潜力巨大。

3.4 雨水集蓄利用潜力

河北省多年平均降水量532mm的60%集中在夏季的7、8月份,并且降雨通常为集中的阵雨。在降雨集中季节,大量雨水白白流走,而在其他季节却又干旱少雨,完备雨水集蓄工程可收集雨水2亿~5亿m3,可见加大雨水的收集利用力度,具有重要的现实意义。

依据相关规划计算分析,在现状供水与节水条件下,平水年2020年末,全省缺水量将达到102亿m3左右。要解决缺水问题,并需要开源与节流措施并重。其中在技术成熟、经济允许条件下,2020年非常规划利用量可较现状增加16.2亿m3,对解决缺水问题的贡献率可达20%左右。

4 非常规水源开发利用存在的主要问题

4.1 基础工作薄弱

目前,除《中华人民共和国水法》、《中华人民共和国水污染防治法》、《中华人民海洋环境保护法》等有关章节涉及非常规水源开发利用外,尚无一部专门的非常规水源开发利用的法律法规或规范性文件。《河北省实施<中华人民共和国水法>办法》、《河北省水污染防治条例》等地方性法规虽然进行了一定细化,但是在非常规水源市场化机制、水量调配、水质监督、水价体系、优惠扶持等方面没有进行具有可操作性的规定,缺乏对非常规水源开发利用全过程监管。

4.2 管理主体不明确

非常规水源开发利用、调度配置涉及发展改革、建设、海洋、气象、环境保护、城镇排水和水利等相关部门,各部门根据各自职责从不同侧面对非常规水源进行探索和管理。尤其再生水、海水、雨水、微咸水、矿坑水、云水等非常规水源在开发前或者未经技术处理前其管理主体隶属于不同部门,一旦经开发或经技术处理达到用水标准后,就成为常规水资源一个不可或缺的组成部分,因此,在非常规水源开发利用中,水行政主管部门应当履行其对水资源统一管理的职能。

4.3 资金投入不足

目前,非常规水源的开发利用主要依靠市场,由企业承担投资和市场风险,公共财政投入不足,优惠扶持政策未落实到位,致使非常规水源开发利用步伐缓慢。由于市场需求量小,建设及处理成本高,限制了非常规水源开发利用规模与发展速度。

4.4 公众参与度不够

由于缺乏全面而有效的宣传,公众对非常规水源的认识还不够,受传统观念影响,公众对非常规水源的水质仍存顾虑,造成了公众参与度低,影响了非常规水源的推广。

5 非常规水源开发利用的对策建议

5.1 完善水资源管理体制

在全省范围内进一步推进水资源管理体制改革,完善水资源管理制度,强化城乡水资源统一管理,协调各部门关系,形成统一管理、统一调度、统一配置的水资源管理格局。各级水行政主管部门应切实担负起《水法》赋予的管理职责,建立、健全有关机构,统筹农村供水与城市供水、生活、生产与生态供水,将非常规水源工程建设体系纳入城市总体规划和水资源配置体系,对城乡供水、排水、污水处理、再生水回用统一安排,加强对本地水与调入水、地表水、地下水与非常规水源的统一规划、统一调度,促进水资源优化配置。

5.2 创新非常规水源价格管理机制

坚持“优水优用”的开发利用原则,对地表水、地下水、非常规水实行差别定价,即地下水价高于地表水价,地表水价高于非常规水价。研究建立合理的再生水、淡化海水的价格机制。探索建立“以奖代补”,降低非常规水源开发成本,鼓励非常规水源(中水、雨洪资源、微咸水、海水淡化水、海水)利用的政策措施。通过价格机制,逐步体现非常规水源的资源优势、价格优势,不断提高对非常规水源的开发力度。

5.3 构建水资源保障格局

建立区域水资源统一调度协调机制,完善流域水量分配方案,将非常规水源纳入各区域水资源保障总体方案。结合南水北调中线、东线后续工程,扩大和延伸南水北调供水范围。形成以南水北调为主,再生水、海水淡化等为补充的多水源城市供水体系,以及以当地水为主,引黄、雨水集蓄、再生水、微咸水等为辅的农村供水体系。推进城区、设施农业和蔬菜基地建设雨水集蓄利用工程;建设集中污水处理厂和回用设施,使污水资源化。扶持海水淡化产业发展,建设秦皇岛、唐山、沧州沿海海水淡化利用产业带。

5.4 建立多元融资体系

加大投入力度,拓宽投资融资渠道,建立国家、地方、用水户的多元化、多渠道的投资体系。把非常规水源列入同级国民经济和社会发展计划,对非常规水源开发给予专项资金支持。鼓励开展非常规水源水权交易,优化水资源市场配置结构。发挥我省污水收费体系日益完善、污水处理市场日益成熟的有利条件,以及社会资金充裕的优势,吸引社会资本采用BOT、BT等方式,全面介入污水处理回用设施的投资和建设,提高市场化融资程度。

5.5 拓展社会参与宣传平台

设立技术咨询、发放宣传资料、举办讲座、制作案例作品、深化信息公开等群众喜闻乐见、通俗易懂形式,加大环保宣传力度,鼓励引导社会公众和工业企业主动参与。在报纸、电视等传统宣传媒介基础上,拓展微信等新媒体,扩大宣传覆盖面。开展志愿者培训、非常规水源知识讲座、节约保护知识竞赛和座谈会等系列活动,搭建志愿者参与平台,发挥志愿者主观能动性,引领提升公众参与水资源节约保护的意识。

6 结语

(1)随着水资源管理目标的转变及非常规水源技术的发展,非常规水源逐渐成为解决水问题、实现水生态良性循环、水资源可持续利用的有效措施。

(2)通过对非常规水源充分挖潜,将作为一种替代战略,实现对常规水资源缺口的有效补充,同时保障水资源可持续利用对经济社会可持续发展的有力支撑。

[1]河北省水利厅.河北省水资源公报[R].2013.

[2]河北省水利厅,河北省水利技术试验推广中心.河北省城市污水处理回用规划[R].2014.

[3]中华人民共和国水法[Z].2002.

[4]河北省实施《中华人民共和国水法》办法[Z].2011.

[5]李国正,郭强,王英虎.地下水管理制度学习辅导读本[M].北京:中国水利水电出版社,2015.

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