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陕西非常规水源利用问题及对策研究

时间:2023-08-03 来源:《中国水利杂志》

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陕西省西安市第五污水处理厂  摄/曹立蓉

陕西省地处西北内陆腹地,水资源短缺、水污染、水环境恶化等问题已成为制约经济社会可持续发展的重大瓶颈。同时,陕西全省每年有近11亿m³废水排入河流,既未发挥“第二水源”作用,又对水环境造成巨大压力。按照国家实行最严格水资源管理制度的要求,将非常规水纳入区域统一配置,能有效缓解区域水资源供需矛盾。

陕西省非常规水源利用情况

目前,陕西省非常规水源体系存在体系不完善、处理规模小、利用途径相对狭窄等问题,非常规水源利用的整体研究进展仍落后于沿海省份。据估算,截至2020年年底,陕西省非常规水源利用工程供水能力为86764万m³,其中再生水、雨(洪)水、微咸水、矿井水利用工程能力分别占比60%、5%、3%和32%。估算2020年陕西省非常规水源工程总供用水量57697万m³,其中再生水、雨(洪)水、微咸水、矿井水利用工程供水量分别占非常规水源总供水量的66%、2%、4%和28%,河湖湿地补水、工业用水、绿化灌溉、市政杂用、农业灌溉和农村生活用水量分别占非常规水源总用水量的42%、24%、14%、10%、7%和3%。

陕西省非常规水源利用问题识别

采用“鱼骨分析法”+“5M因素法”,对陕西省非常规水源开发利用现状存在的问题进行识别,根据识别的问题作鱼骨图。“5M因素”包括料(Material)、法(Method)、机(Machinery)、人(Man)、环(Milieu)等5个方面,具体分析如下。

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陕西省非常规水源利用问题分析

料(基础)

陕南地区对非常规水源需求小。该地区降水较为丰沛,人口较少,缺水问题相对不突出,非常规水源利用率不到20%。

关中和陕北地区水资源承载力不足。该地区属缺水地区,本地地表及地下水资源开发利用均接近饱和,非常规水源作为对常规水资源的有效补充,应大力推广使用,但目前该地区非常规水源利用率不到30%。

法(方法)

管理体制未理顺。目前除西安市基本实现了城市供水-污水处理-再生水利用一体化管理外,其余地市污水处理及再生水利用主要由住房城乡建设、生态环境等部门负责。

部门协作待加强。非常规水源利用涉及发展改革、水利、住房城乡建设、生态环境、财政、科技、工业和信息化等多个部门,各部门间协作效率不高,导致相关工程难以及时立项,筹措建设资金困难,建设用地难以解决,甚至成为“晒太阳”工程等。

顶层设计指导性不足。目前省政府出台了《关于加快推进中水设施建设促进中水回收利用的意见》等一系列规章制度,各地市也制定了水资源管理相关政策,但部分政策已过规划期或无专项规划。水行政管理部门对非常规水源利用缺乏顶层设计和统筹规划。

管理机制不完善。陕西省仍未建立非常规水源利用的监督、补偿、奖惩机制,非常规水源利用的法律、行政和经济手段不完善,强制性和激励性不足。

财政扶持力度待加强。非常规水源开发利用需要完善的基础设施作为支撑,建设所需资金额较大,在建设初期尤其需要政府大力扶持。而陕西省地方财力有限,相关部门的财政预算中未落实相关设施的建设资金。

标准规范未有效衔接。再生水水质现行国家标准、行业标准的指标数量和阈值存在明显差异。

机(软硬件)

配套工程建设不完善。陕西省再生水管网建设普遍规模小、覆盖面小、与用水户分离,部分处理达标的再生水只能为河道补水,一些潜在用户无法使用;雨(洪)水利用方面,在城市仅作了新区海绵城市试点,在山区目前仅有冯家湾调蓄水库正在规划中;矿井疏干水多为关中和陕北的矿区就地回用于生活及生产,回用设施规模不大;微咸水利用工程少量分布于渭北平原及榆林长城沿线等无净水资源的地区。

处理成本待降低。国内污水普通处理成本为1~2元/m³,膜处理工艺成本为4~5元/m³。若考虑管网投入、运行维护等因素,单方污水处理成本远高于各地市原水和自来水水价。

利用模式待创新。陕西省现有的非常规水利用方向主要是处理、收集后以工业生产、环境补水、少量生活回用为主,利用模式比较单一。

人(人为因素)

社会认识待提升。受宣传力度不够、形式单一、覆盖面有限等影响,公众对非常规水源利用的可行性、水源的安全性认识不足。

基层队伍建设不到位。县级以下基层水利管理部门人员数量不足,且缺乏非常规水源开发利用研究、管理、推广的专业技术人才。

环(环境)

融资渠道多元化不足。受融资渠道不足、融资模式滞后、经济效益低等影响,全省非常规水源利用建设资金缺口依然巨大。

市场及价格调节作用不显著。“分质供水、优水高价”的价格机制尚未形成,水价杠杆作用未有效发挥,市场在资源配置中的决定性作用不能充分显现。

陕西省非常规水源利用工程对策

再生水利用工程

结合陕西省实际及不同类型再生水利用工程的使用条件和优缺点,在各地市、区县城区以及人口较多、污水相对集中、排水量较大的乡镇,重点考虑采用集中式再生水回用设施。在工业园区,大中专院校,排水量较大的洗浴场所、游泳馆、酒店、大型厂矿、企事业单位,以及医院、电镀、印染等向水体排放含病菌、腐蚀性等污染物的单位,重点考虑建设分散式再生水回用工程。农村地区人口聚集度低,污水比较分散、排水量小,更适合建设分散式再生水回用设施。

雨(洪)水利用工程

结合陕西省的雨洪特性及不同类型雨(洪)水利用工程的使用条件和优缺点,陕南地区降水丰沛,植被良好,水库淤积程度较轻,可实施水库扩容和雨洪调蓄水库工程。关中地区秦岭北麓雨洪资源相对丰沛,各峪口建库条件较好,可建设雨洪调蓄工程;秦岭北麓山前洪积扇地区、石川河流域等具有高透水性、高孔隙率含水层和不透水黏土层的地区,可建设地下水库工程;关中地区还可结合渭河生态区建设、黄河小北干流治理等工程,新建或利用蓄滞洪工程。陕北地区雨洪含沙量较大,可结合淤地坝工程加强雨(洪)水利用。

在水利工程难以覆盖的偏远乡村,应建设雨窖工程以缓解生活生产用水矛盾。对于收集雨(洪)水面积较大且具有一定用地空间的地区,可建设雨(洪)水收集池、涝池、坑塘、陂塘等工程;对于用地紧张的地区,可采用透水铺装、下沉式绿地、雨水花园等形式,增加雨(洪)水就地入渗利用。

微咸水利用工程

根据陕西省微咸水分布、地区资源特性以及不同利用方式使用条件和优缺点,陕北榆林市煤炭、太阳能资源丰富,微咸水淡化利用工程可重点考虑使用蒸馏法。关中渭北地区,如西安、咸阳、渭南等地市,能源成本较高,微咸水利用以人畜饮水为主,规模较小,淡化利用工程重点考虑使用膜分离技术。

矿井疏干水利用工程

结合陕西省煤矿分布及水资源、生态环境保护相关要求,全省各大生产及规划煤矿均应建设矿井疏干水自用工程,满足生产用水需求。同时关中地区的矿井疏干水可配套建设调蓄水库工程,重点考虑向周边地区提供生活及工农业生产用水;陕北地区的矿井疏干水可配套建设调蓄水库工程,重点考虑向周边的工业园区、能源化工基地及水土保持、生态修复项目供水。

陕西省非常规水源利用非工程对策

政策法规方面

健全法规体系建设。除了对《陕西省实施〈中华人民共和国水法〉办法》《陕西省城乡供水用水条例》等相关法规进行修订外,还需加快推进陕西省水资源管理条例、陕西省节约用水条例、陕西省污水处理及再生水利用条例等地方性法律法规出台。

完善规章制度体系。修订现有规章制度,并编制陕西省水资源利用管理办法、陕西省非常规水源利用管理办法、陕西省雨水利用管理办法等规章制度及陕西省非常规水源利用实施意见等规范性文件。

健全标准体系建设。编制再生水回用地方标准,制定山区雨洪利用工程、城市雨洪利用工程、地下雨洪调蓄工程设计规范等地方标准。加快微咸水、矿井疏干水利用工程地方技术规范、技术指南、技术规程和水质标准的编制。

发挥规划引领作用。各级政府应组织相关单位加快编制非常规水源利用规划或再生水、雨(洪)水、微咸水、矿井疏干水利用规划等专项规划。

体制机制方面

加强顶层设计。强化组织领导,成立省政府分管副省长为组长,水利、住房城乡建设部门主要领导为副组长,发展改革、财政、审计、统计、科技、教育、工业和信息化、人力资源社会保障、商务、文化和旅游、生态环境、农业农村、自然资源、广电等部门为成员的非常规水源利用领导小组。同时建立目标责任体系,加强考核问责,完善监督体系。

加强监测体系建设。依托水利、生态环境、住房城乡建设等部门的水资源、污水处理、管网等监控平台,搭建全省统一的非常规水源利用监测信息平台及覆盖各行业、各水源类型、各用户的全天候自动监测网络。

完善非常规水源定价机制。加快推进非常规水源价格机制研究,完善非常规水源价格形成机制和水价价格体系,制定非常规水源价格管理指导意见。

科技创新方面

加大科技研发力度。发挥省内高等院校以及科研机构在水处理、煤矿开采、区域地质、雨洪利用等领域的科技研发和工程实践优势,加大对非常规水源利用理论、技术、设备方面的科技攻关力度。

重视科研战略管理。在创新活动组织、资源配置和制度供给等方面构建宏观调控和战略协同机制;不断强化企业科技创新主体地位,增加公益性科研力量,健全中介服务机构;完善科技投入结构,强化社会资源有效动员机制;加强相关研发成果转化。

资金保障方面

加大资金投入。继续加大各级政府在非常规水源利用方面的资金投入,并将相关规划纳入年度国民经济实施计划。加大对标杆示范工程的投资倾斜力度,并建立非常规水源利用政府专项基金。同时积极争取其他部门的补助资金。

拓宽投融资渠道。积极争取相关补助和政策性银行贷款,申请使用政府债券,加大与金融机构合作力度并加快投融资平台建设。可根据项目特点采取灵活的项目融资模式,广泛吸引社会资本。

合理使用资金。合理规划财政税收资金,优先考虑重点、紧急的关键性项目。出台并落实相关专项资金管理办法,实行补助金制度用于支持为非常规水源利用工作作出重大贡献的用水户等。

人才队伍建设

灵活引才机制。可借助合同外聘或引入人力服务资源公司服务。通过优惠政策吸引大学生返乡就业,完善人才后勤保障配套政策,并可通过加大基础生活设施保障力度或增强地方特色吸引人才。

健全培训学习制度。利用好省内高校对口专业、企业与各类培训服务机构,打造专业型人才。与高校进行长期合作,邀请专家学者定期传授最新专业知识。

完善人才评定激励制度。以能力和业绩为导向,建立科学的、社会化的人才评价机制。推进水利事业单位收入分配制度改革,辅以实行以政府部门奖励为导向、用人单位奖励为主体、社会力量奖励为补充的水利人才奖励政策。

宣传示范引领

丰富宣传方式。利用新媒体开展面向社会公众的线上宣传,通过公共载体、知识竞赛、征文活动等全年不间断宣传,提高公众对非常规水源利用的认识。

提高公众参与度。拓宽参与渠道,丰富参与形式,探索建立多元共治共享的格局。畅通民情舆论渠道,政府部门及时公布相关政策,重大事项组织召开听证会或者发布调查问卷;建立管理监督体制,建立有关非常规水源利用的举报平台,开通监督专线。

发挥示范引领作用。政府机关带头开展非常规水源利用示范引领项目和载体建设。各级政府依托节水型城市、节水型社会建设等,积极申报非常规水源利用工作试点项目建设。

建议

建议省级政府层面尽快完善法规制度建设,为各地市非常规水源利用工作提供法规依据。水利管理部门应加强组织领导、强化考核,并加大科技创新支持及人才队伍建设力度。同时建议在以下方面进行进一步研究:再生水、微咸水处理工艺、处理成本、处理设备、采用材料等;雨洪调蓄库、地下水调蓄库、海绵城市建设以及雨洪利用设施调度运行方式等;矿井疏干水利用模式等。

本文引用格式:

寇嘉玮,薛亚莉,张高锋,等.陕西非常规水源利用问题及对策研究[J].中国水利,2023(13):14-17.


作者: 寇嘉玮(中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司工程师),薛 责任编辑:王盛楠