焦作市用水消耗量變化趨勢分析

張東霞，羅云

（1.河南省焦作水文水資源勘測局，河南焦作454003；2.河北工程大學(xué)，河北邯鄲056000）

1 研究區(qū)域概況

焦作市位于河南省西北部，北依太行，南臨黃河，處于東經(jīng)112°34'～113°47'、北緯34°53'～35°28'[1]，地勢西北高東南低，呈階梯式變化，層次分明。全市土地面積4 071 km2，其中平原面積占71.3%、山地及丘陵面積占28.7%。全市地處中緯度地帶，屬大陸季風(fēng)性溫暖帶半干旱氣候[2]。全市年均氣溫14.2°C～14.8°C，年均無霜期216～240 d，年均日照時數(shù)2 200～2 400 h。

2 用水消耗量辨析

用水消耗量也稱耗水量，是指在輸水、用水過程中通過蒸發(fā)、土壤吸收、渠系損失、產(chǎn)品帶走、居民和牲畜飲用等形式消耗的，不能回歸到地表水體或地下含水層的水量[3]。根據(jù)分區(qū)的不同，可將耗水量分為流域分區(qū)耗水量和行政分區(qū)耗水量。根據(jù)用水行業(yè)的不同，可將耗水量分為農(nóng)業(yè)灌溉耗水量、工業(yè)耗水量、生活耗水量和生態(tài)環(huán)境耗水量[4]。其中，農(nóng)業(yè)灌溉耗水量包括作物蒸騰、棵間蒸散發(fā)、渠系水面蒸發(fā)和浸潤損失等水量[4]；工業(yè)耗水量包括輸水損失和生產(chǎn)過程中的蒸發(fā)損失量、產(chǎn)品帶走的水量、廠區(qū)生活耗水量等[5]；生活耗水量包括輸水損失以及居民家庭和公共用水消耗的水量；生態(tài)環(huán)境耗水量包括城鎮(zhèn)綠地灌溉輸水及使用中的蒸騰蒸發(fā)損失、環(huán)衛(wèi)清潔輸水及使用中的蒸發(fā)損失以及河湖人工補(bǔ)水的蒸發(fā)和滲漏損失等。

3 數(shù)據(jù)來源及變化趨勢分析

3.1 數(shù)據(jù)來源

本文資料主要來源于研究區(qū)域內(nèi)的歷年統(tǒng)計年鑒、歷年水資源公報以及水中長期規(guī)劃，采用的資料系列為2010—2016年。以2016年為基準(zhǔn)年，分析焦作市流域分區(qū)和行政分區(qū)的農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)、生活和生態(tài)環(huán)境4類用水消耗量情況及其變化趨勢。

3.2 現(xiàn)狀年用水消耗量

3.2.1 行政分區(qū)用水消耗量

2016年焦作市用水消耗總量為8.245億m3，綜合耗水率為0.61，其中農(nóng)業(yè)用水消耗量6.574億m3，綜合耗水率為0.765；工業(yè)用水消耗量0.735億m3，綜合耗水率為0.234；生活用水消耗量0.583億m3，綜合耗水率為0.453；生態(tài)環(huán)境用水消耗量0.354億m3，綜合耗水率為0.7。各行政區(qū)中，武陟縣用水消耗量最大為1.831億m3，市區(qū)用水消耗量最小為0.771億m3。從耗水率來看，市區(qū)綜合耗水率明顯低于其他縣（市）行政區(qū)，這充分反映了市區(qū)在用水水平、用水效率以及節(jié)水措施等方面的優(yōu)勢。2016年焦作市各行政區(qū)不同行業(yè)用水消耗量，詳見表1。

表1 2016年焦作市各行政區(qū)用水消耗量 億m3

3.2.2 流域分區(qū)用水消耗量

2016年焦作市黃河流域總用水消耗量4.836億m3，綜合耗水率為0.63，其中農(nóng)業(yè)用水消耗量4.144億m3，綜合耗水率為0.79；工業(yè)用水消耗量0.275億m3，綜合耗水率為0.16；生活用水消耗量0.268億m3，綜合耗水率為0.52；生態(tài)環(huán)境用水消耗量0.149億m3，綜合耗水率為0.7。海河流域總用水消耗量3.410億m3，綜合耗水率為0.58，其中農(nóng)業(yè)用水消耗量2.430億m3，綜合耗水率為0.72；工業(yè)用水消耗量0.460億m3，綜合耗水率為0.33；生活用水消耗量0.315億m3，綜合耗水率為0.41；生態(tài)環(huán)境用水消耗量0.205億m3，綜合耗水率為0.7。2016年焦作市各流域分區(qū)不同行業(yè)用水消耗量，詳見表2。

表2 2016年焦作市各流域分區(qū)用水消耗量 億m3

從各流域2016年不同行業(yè)耗水率情況來看，海河流域農(nóng)業(yè)用水耗水率小于黃河流域，這主要是由于農(nóng)業(yè)用水消耗量受降水、蒸發(fā)等因素影響較大，與降水呈負(fù)相關(guān)，而與蒸發(fā)呈正相關(guān)；工業(yè)用水耗水率主要決定于當(dāng)?shù)厮Y源條件及在此基礎(chǔ)上形成的工業(yè)用水結(jié)構(gòu)，焦作市火電行業(yè)基本上集中在海河流域，由此導(dǎo)致海河流域工業(yè)用水耗水率大于黃河流域；生活用水耗水率主要與經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、居民生活水平、節(jié)水水平等多種因素有關(guān)，海河流域在這幾個因素上優(yōu)于黃河流域，是其生活用水耗水率小于黃河流域的原因。2016年焦作市各流域分區(qū)不同行業(yè)耗水率，如圖1所示。

圖1 2016年焦作市各流域分區(qū)不同行業(yè)耗水率

3.3 用水消耗量變化趨勢分析

在2010—2016年研究期內(nèi)，焦作市平均用水消耗總量為7.498億m3，其中平均農(nóng)業(yè)用水消耗量6.079億m3，占全市用水消耗總量的81.1%；平均工業(yè)用水消耗量0.711億m3，占全市用水消耗總量的9.5%；平均生活用水消耗量0.518億m3，占全市用水消耗總量的6.9%；平均生態(tài)環(huán)境用水消耗量0.19億m3，占全市用水消耗總量的2.5%。全市評價期內(nèi)各行業(yè)用水消耗量，詳見表3。

表3 評價期焦作市各行業(yè)用水消耗量 億m3

評價期內(nèi)，焦作市用水消耗總量與用水總量的變化趨勢一致，呈上升趨勢；農(nóng)業(yè)用水消耗量在用水消耗總量中占絕對主導(dǎo)地位，其變化趨勢與用水消耗總量變化趨勢一致，呈略微上升趨勢，與農(nóng)業(yè)用水總量的變化趨勢也基本一致。工業(yè)用水消耗量總體呈下降趨勢，但仍存在波動。生活用水消耗量與區(qū)域人口數(shù)量、生活水平和用水習(xí)慣有關(guān)，呈上升趨勢。生態(tài)環(huán)境用水消耗量在所有用水行業(yè)耗水量中占比是最少的，但隨著社會生態(tài)環(huán)境用水量的逐年快速增長其消耗量變化也呈上升趨勢。焦作市評價期內(nèi)各行業(yè)用水消耗量變化趨勢，如圖2所示。

圖2 評價期內(nèi)焦作市各行業(yè)用水消耗量變化趨勢

4 結(jié)論

（1）評價期內(nèi)，焦作市用水消耗總量總體呈上升趨勢，2010年接近多年平均值，2014年低于多年平均值。其中，農(nóng)業(yè)用水消耗量、生活用水消耗量、生態(tài)環(huán)境用水消耗量均呈上升趨勢，工業(yè)用水消耗量呈下降趨勢。

（2）農(nóng)業(yè)用水消耗量遠(yuǎn)大于其他各行業(yè)耗水量之和，農(nóng)業(yè)節(jié)水潛力最大，是今后節(jié)水工作的重中之重。工業(yè)用水消耗量雖呈下降趨勢，但個別年份增幅較大，仍需對高耗水工業(yè)行業(yè)加強(qiáng)計劃用水管理，提高企業(yè)的用水水平和效率，增強(qiáng)節(jié)水意識。