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南昌市“十四五”规划节水量分析

2022-03-24

水利技术监督 2022年3期
关键词:需水量南昌市用水量

赖 斌

(中铁水利水电规划设计集团有限公司,江西 南昌 330029)

节水规划是实现水资源优化配置的基础[1]。国家实行最严格的水资源管理制度,建立了用水总量控制、用水效率控制和水功能区限制纳污“三条红线”控制指标体系,并相应地划定用水总量、用水效率和水功能区限制纳污“三条红线”[2]。根据《南昌市水务局关于印发南昌市水资源管理三条红线控制指标(2020年、2030年)的通知》(洪水资源字[2016]53号文),南昌市2020年和2030年用水总量控制指标分别为32.62亿、33.60亿m3。为满足经济社会发展需求,并严格执行最严格的水资源管理制度,势必需要开展节水型社会建设,采取相关节水措施,提高用水水平,控制全市用水总量[3]。本文在区域节水潜力和水资源需求分析基础上,分析计算南昌市“十四五”期间通过各种节水措施可能达到的节水量,以期为区域节水规划和实现水资源优化配置提供一定参考[4]。

1 现状用水水平

南昌市位于江西省中部偏北,赣江、抚河下游,鄱阳湖南岸滨湖尾闾地区,是江西省省会城市。2020年,南昌市全年总用水量30.28亿m3,人均综合用水量484m3,万元GDP用水量52.7m3,万元工业增加值用水量35.6m3;农田有效灌溉面积亩均用水620m3/亩,农田灌溉水有效利用系数达到0.516;城镇生活用水(含城镇公共用水)指标为261L/(人·d),高于全国平均水平,其中城镇居民家庭生活用水指标为165L/(人·d),农村居民生活用水指标为96L/(人·d)。

2020年南昌市农业用水量、工业用水量分别为17.27亿、6.70亿m3,占全市总用水量的57.0%、22.1%,农业用水是第一用水大户,但农业用水水平低于全国平均水平,是当前节水的短板[5]。因此,南昌市在生产、生活用水方面节水空间仍然较大。

2 需水量预测

2.1 经济社会发展指标预测

2020年,南昌市国内生产总值(GDP)5745.51亿元,其中第一产业增加值235.28亿元,增长2.2%,第二产业增加值2676.89亿元,增长3.8%,第三产业增加值2833.35亿元,增长3.4%。根据第七次全国人口普查,南昌市常住人口625.50万人,其中城镇人口488.38万人,占总人口的78.08%;乡村人口137.12万人,占总人口的21.92%。本次预测至2025年,南昌市人口将增长到657.41万人,年平均增长率约为10‰,其中:城镇人口将增长到539.08万人、农村人口117.33万人,城镇农村人口比例约为82∶18。南昌市GDP将增长到8200亿元,年均增长率约为7.5%,国民经济三次产业比例调整为3.0∶44.0∶53.0,见表1。

表1 南昌市2025年主要社会经济情况预测表

2.2 水资源需求分析

按照资源节约型和环境友好型社会建设和“三条红线”控制性指标的要求,以采取节水措施后的用水指标和经济社会发展预测指标为基础,从农业、工业、城镇生活及生态环境方面,分析计算南昌市2025年的水资源需求。考虑需求与可能[6],本次计算定额指标控制为[7]:农田灌溉水有效利用系数达到0.53以上,万元工业增加值用水量控制在国家规定范围内,公共供水管网漏损率控制在9%以内,城镇节水器具普及率达到90%。

(1)农业需水量

农业需水包括农田灌溉需水和林牧渔畜需水两个方面。

①农田灌溉需水

农田灌溉用水定额:结合近5年《南昌市水资源公报》等有关成果,区内多年平均综合净灌溉定额取265m3/亩。

灌溉水利用系数:2025年灌溉水利用系数取0.53。

农田灌溉面积:南昌市现状农田有效灌溉面积为284.91万亩;根据有关规划,预计至2025年达到295万亩。

农田灌溉需水量:综合以上农田灌溉用水定额、灌溉水利用系数和有效灌溉面积,计算得到2025年农田灌溉多年平均需水量为14.75亿m3。

②林牧渔畜需水

近年来南昌市林牧渔畜用水量一般为0.47亿~0.66亿m3,且呈现递减趋势,本次预计至2025年南昌市林牧渔畜需水量0.45亿m3。

综上,2025年南昌市农业需水量15.20亿m3。

(2)工业需水量

万元工业增加值的用水量需降至国家规定范围内[8],本次取33m3。根据2025年工业用水定额和万元工业增加值预测值(3144.80亿元),可求得南昌市2025年工业总需水量。经计算,2025年南昌市工业总需水量为10.38亿m3。

(3)城镇生活需水量

城镇生活需水包括居民生活需水和城镇公共需水两部分,居民生活需水又包括城镇居民生活用水和农村居民生活用水两部分。

居民生活需水[9]:根据SL 310—2019《村镇供水工程技术规范》、DB36—T419—2017《江西省生活用水定额》,2025年南昌市城镇居民生活平均用水定额按160L取值,农村居民生活用水定额取90L,2025年城镇供水管网漏失率为9.9%,经估算,2025年南昌市居民生活需水量为3.89亿m3。

城镇公共需水量:根据近5年南昌市城镇公共用水增长趋势,参考DB36—T419—2017,城镇公共人均用水量定额取100L。经估算,2025年南昌市城镇公共需水量将达到1.69亿m3。

因此,2025年南昌市城镇生活总需水量为5.58亿m3。

(4)生态环境需水量

南昌市生态环境用水量一般为0.62亿~0.64亿m3,但2020年增加至1.17亿m3,本次按照增长趋势预测2025年南昌市生态环境需水量将达到1.28亿m3。

(5)总需水量

根据以上分析计算,2025年南昌市总需水量为32.44亿m3,其中:农业需水量15.20亿m3、工业需水量10.38亿m3、城镇生活需水量5.58亿m3、生态环境需水量1.28亿m3。

3 节水量分析

3.1 计算方法

规划节水量是以规划水平年各部门和各行业(或作物)通过综合节水措施所达到的节水目标指标为参照标准,分析计算现状年(2020年)用水水平与规划水平年(2025年)节水目标指标的差值,并根据现状年(2020年)经济发展的实物量指标,估算通过各种节水措施可能达到的节水量。主要包括农业、工业和城镇生活节水和非常规水源利用4个方面。

(1)农业节水量

农业节水量主要体现在灌溉水利用系数的提高和农田灌溉亩均用水量的降低上,其节水量计算公式为

ΔW农=At·(Qt-Q0)

式中,ΔW农—农业节水量,m3;At—规划水平年有效灌溉面积,亩;Q0,Qt—现状基准年、规划水平年农田毛灌溉定额,m3/亩。

(2)工业节水量[10]

工业节水量主要体现在万元工业增加值用水量和提高工业用水重复利用率,减少新鲜水取用量,其计算公式为

ΔW工=Zt·(Wz0-Wzt)

式中,ΔW工—工业节水量,m3;Zt—规划水平年工业增加值,万元;Wz0—现状基准年万元工业增加值取水量,m3/万元;Wzt—规划水平年万元工业增加值取水量,m3/万元。

(3)城镇生活节水量[11]

城镇生活节水主要是从降低城镇供水管网综合损失率和提高节水型器具普及率两方面着手,其节水量计算,包含供水管网节水和节水型器具节水两个方面:

ΔW城镇生活=ΔWGW+ΔWqj

式中,ΔW城镇生活—城镇生活节水量,m3;ΔWGW—供水管网节水量,m3;ΔWqj—节水器具节水量,m3;

ΔWGW=WGWt-WGW0·(1-η0)/(1-ηt)

ΔWqj=R·JZ·365/1000×(Pt-P0)

式中,WGWt—规划水平年城镇生活用水量,m3;η0,ηt—现状基准年、规划水平年城镇供水管网漏失率。R—城镇人口,人;JZ—节水器具综合节水量,L/(人·d),一般可取28;P0,Pt—现状年、规划年节水型器具普及率。

3.2 节水量计算

3.2.1农业节水分析

农业节水可采取调整农作物种植结构、改造大中型灌区、扩大节水灌溉面积、提高渠系水利用系数、改进灌溉制度、非常规水源利用等措施。随着农业节水措施的落实、管理水平的提高以及节水农艺高新技术的推广和普及,农田灌溉水有效利用系数将逐步提高(由0.516提高至0.530),可有效提高农田灌溉用水效率,促进农业节水。

按照规划水平年灌溉面积情况(295万亩),选取农田灌溉亩均用水量为代表性指标,测算多年平均水平下的灌溉用水量。取2025年与现状水平年灌溉用水量的差值即为农田灌溉节水量[12]。经估算,“十四五”期间,在多年平均情况下,农业节水量(主要为农田灌溉节水量)约为0.70亿m3。

3.2.2工业节水分析

按照2025年的工业增加值情况(3144.80亿元),选取万元工业增加值用水量为代表性指标,测算工业用水量。取2025年与现状水平年工业用水量的差值即为工业节水量。经估算,“十四五”期间,工业节水量约为0.82亿m3。

3.2.3城镇生活节水分析

城镇生活节水主要采取减少管网漏损率(由9.98%减少到9%)和提高节水器具普及率等措施。按照2025年的城镇人口和农村人口情况(城镇539.08万人,农村117.33万人),选取城镇居民人均综合生活用水量为代表性指标,测算城镇生活用水量,得到2025年及现状的城镇生活用水量。取2025年与现状水平年城镇生活用水量的差值即为城镇生活节水量。经估算,“十四五”期间,全市城镇生活节水量约为0.01亿m3。

3.2.4非常规水源利用

2020年南昌市非常规水源利用量为0.11亿m3。“十四五”期间,非常规水源利用量每年可力争达到0.15亿m3以上,以此替代生态环境常规水源。

预计至2025年南昌市生态环境需水量取1.28亿m3,考虑非常规水源0.15亿m3替代生态环境常规水源,2025年南昌市常规水源生态环境需水量为1.13亿m3。

综上,“十四五”期间,南昌市规划节水量可达到1.53亿m3,其中:农业节水量(主要为农田灌溉年节水量)0.70亿m3、工业节水量0.82亿m3、城镇生活节水量0.01亿m3。考虑非常规水源替代生态环境常规水源,南昌市非常规水源5年累计利用量可达0.75亿m3。

4 结语

本文围绕南昌市“十四五”期间规划节水量展开分析计算,针对生产、生活用水占比较大,提出了规划年(2025年)用水定额控制指标。分析表明,通过优化调整节水产业政策、加快节水基础设施网络建设,南昌市具有较大的节水空间。由于节水量计算以经济社会发展指标预测为基础,规划年实际用水量影响因素复杂,今后可建立更多指标体系进行研究分析[13]。

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