南昌市“十四五”規(guī)劃節(jié)水量分析

賴 斌

(中鐵水利水電規(guī)劃設計集團有限公司，江西 南昌 330029)

節(jié)水規(guī)劃是實現(xiàn)水資源優(yōu)化配置的基礎[1]。國家實行最嚴格的水資源管理制度，建立了用水總量控制、用水效率控制和水功能區(qū)限制納污“三條紅線”控制指標體系，并相應地劃定用水總量、用水效率和水功能區(qū)限制納污“三條紅線”[2]。根據(jù)《南昌市水務局關(guān)于印發(fā)南昌市水資源管理三條紅線控制指標(2020年、2030年)的通知》(洪水資源字[2016]53號文)，南昌市2020年和2030年用水總量控制指標分別為32.62億、33.60億m3。為滿足經(jīng)濟社會發(fā)展需求，并嚴格執(zhí)行最嚴格的水資源管理制度，勢必需要開展節(jié)水型社會建設，采取相關(guān)節(jié)水措施，提高用水水平，控制全市用水總量[3]。本文在區(qū)域節(jié)水潛力和水資源需求分析基礎上，分析計算南昌市“十四五”期間通過各種節(jié)水措施可能達到的節(jié)水量，以期為區(qū)域節(jié)水規(guī)劃和實現(xiàn)水資源優(yōu)化配置提供一定參考[4]。

1 現(xiàn)狀用水水平

南昌市位于江西省中部偏北，贛江、撫河下游，鄱陽湖南岸濱湖尾閭地區(qū)，是江西省省會城市。2020年，南昌市全年總用水量30.28億m3，人均綜合用水量484m3，萬元GDP用水量52.7m3，萬元工業(yè)增加值用水量35.6m3；農(nóng)田有效灌溉面積畝均用水620m3/畝，農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)達到0.516；城鎮(zhèn)生活用水(含城鎮(zhèn)公共用水)指標為261L/(人·d)，高于全國平均水平，其中城鎮(zhèn)居民家庭生活用水指標為165L/(人·d)，農(nóng)村居民生活用水指標為96L/(人·d)。

2020年南昌市農(nóng)業(yè)用水量、工業(yè)用水量分別為17.27億、6.70億m3，占全市總用水量的57.0%、22.1%，農(nóng)業(yè)用水是第一用水大戶，但農(nóng)業(yè)用水水平低于全國平均水平，是當前節(jié)水的短板[5]。因此，南昌市在生產(chǎn)、生活用水方面節(jié)水空間仍然較大。

2 需水量預測

2.1 經(jīng)濟社會發(fā)展指標預測

2020年，南昌市國內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)5745.51億元，其中第一產(chǎn)業(yè)增加值235.28億元，增長2.2%，第二產(chǎn)業(yè)增加值2676.89億元，增長3.8%，第三產(chǎn)業(yè)增加值2833.35億元，增長3.4%。根據(jù)第七次全國人口普查，南昌市常住人口625.50萬人，其中城鎮(zhèn)人口488.38萬人，占總?cè)丝诘?8.08%；鄉(xiāng)村人口137.12萬人，占總?cè)丝诘?1.92%。本次預測至2025年，南昌市人口將增長到657.41萬人，年平均增長率約為10‰，其中：城鎮(zhèn)人口將增長到539.08萬人、農(nóng)村人口117.33萬人，城鎮(zhèn)農(nóng)村人口比例約為82∶18。南昌市GDP將增長到8200億元，年均增長率約為7.5%，國民經(jīng)濟三次產(chǎn)業(yè)比例調(diào)整為3.0∶44.0∶53.0，見表1。

表1 南昌市2025年主要社會經(jīng)濟情況預測表

2.2 水資源需求分析

按照資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會建設和“三條紅線”控制性指標的要求，以采取節(jié)水措施后的用水指標和經(jīng)濟社會發(fā)展預測指標為基礎，從農(nóng)業(yè)、工業(yè)、城鎮(zhèn)生活及生態(tài)環(huán)境方面，分析計算南昌市2025年的水資源需求?？紤]需求與可能[6]，本次計算定額指標控制為[7]：農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)達到0.53以上，萬元工業(yè)增加值用水量控制在國家規(guī)定范圍內(nèi)，公共供水管網(wǎng)漏損率控制在9%以內(nèi)，城鎮(zhèn)節(jié)水器具普及率達到90%。

(1)農(nóng)業(yè)需水量

農(nóng)業(yè)需水包括農(nóng)田灌溉需水和林牧漁畜需水兩個方面。

①農(nóng)田灌溉需水

農(nóng)田灌溉用水定額：結(jié)合近5年《南昌市水資源公報》等有關(guān)成果，區(qū)內(nèi)多年平均綜合凈灌溉定額取265m3/畝。

灌溉水利用系數(shù)：2025年灌溉水利用系數(shù)取0.53。

農(nóng)田灌溉面積：南昌市現(xiàn)狀農(nóng)田有效灌溉面積為284.91萬畝；根據(jù)有關(guān)規(guī)劃，預計至2025年達到295萬畝。

農(nóng)田灌溉需水量：綜合以上農(nóng)田灌溉用水定額、灌溉水利用系數(shù)和有效灌溉面積，計算得到2025年農(nóng)田灌溉多年平均需水量為14.75億m3。

②林牧漁畜需水

近年來南昌市林牧漁畜用水量一般為0.47億～0.66億m3，且呈現(xiàn)遞減趨勢，本次預計至2025年南昌市林牧漁畜需水量0.45億m3。

綜上，2025年南昌市農(nóng)業(yè)需水量15.20億m3。

(2)工業(yè)需水量

萬元工業(yè)增加值的用水量需降至國家規(guī)定范圍內(nèi)[8]，本次取33m3。根據(jù)2025年工業(yè)用水定額和萬元工業(yè)增加值預測值(3144.80億元)，可求得南昌市2025年工業(yè)總需水量。經(jīng)計算，2025年南昌市工業(yè)總需水量為10.38億m3。

(3)城鎮(zhèn)生活需水量

城鎮(zhèn)生活需水包括居民生活需水和城鎮(zhèn)公共需水兩部分，居民生活需水又包括城鎮(zhèn)居民生活用水和農(nóng)村居民生活用水兩部分。

居民生活需水[9]：根據(jù)SL 310—2019《村鎮(zhèn)供水工程技術(shù)規(guī)范》、DB36—T419—2017《江西省生活用水定額》，2025年南昌市城鎮(zhèn)居民生活平均用水定額按160L取值，農(nóng)村居民生活用水定額取90L，2025年城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)漏失率為9.9%，經(jīng)估算，2025年南昌市居民生活需水量為3.89億m3。

城鎮(zhèn)公共需水量：根據(jù)近5年南昌市城鎮(zhèn)公共用水增長趨勢，參考DB36—T419—2017，城鎮(zhèn)公共人均用水量定額取100L。經(jīng)估算，2025年南昌市城鎮(zhèn)公共需水量將達到1.69億m3。

因此，2025年南昌市城鎮(zhèn)生活總需水量為5.58億m3。

(4)生態(tài)環(huán)境需水量

南昌市生態(tài)環(huán)境用水量一般為0.62億～0.64億m3，但2020年增加至1.17億m3，本次按照增長趨勢預測2025年南昌市生態(tài)環(huán)境需水量將達到1.28億m3。

(5)總需水量

根據(jù)以上分析計算，2025年南昌市總需水量為32.44億m3，其中：農(nóng)業(yè)需水量15.20億m3、工業(yè)需水量10.38億m3、城鎮(zhèn)生活需水量5.58億m3、生態(tài)環(huán)境需水量1.28億m3。

3 節(jié)水量分析

3.1 計算方法

規(guī)劃節(jié)水量是以規(guī)劃水平年各部門和各行業(yè)(或作物)通過綜合節(jié)水措施所達到的節(jié)水目標指標為參照標準，分析計算現(xiàn)狀年(2020年)用水水平與規(guī)劃水平年(2025年)節(jié)水目標指標的差值，并根據(jù)現(xiàn)狀年(2020年)經(jīng)濟發(fā)展的實物量指標，估算通過各種節(jié)水措施可能達到的節(jié)水量。主要包括農(nóng)業(yè)、工業(yè)和城鎮(zhèn)生活節(jié)水和非常規(guī)水源利用4個方面。

(1)農(nóng)業(yè)節(jié)水量

農(nóng)業(yè)節(jié)水量主要體現(xiàn)在灌溉水利用系數(shù)的提高和農(nóng)田灌溉畝均用水量的降低上，其節(jié)水量計算公式為

ΔW農(nóng)=At·(Qt-Q0)

式中，ΔW農(nóng)—農(nóng)業(yè)節(jié)水量，m3；At—規(guī)劃水平年有效灌溉面積，畝；Q0，Qt—現(xiàn)狀基準年、規(guī)劃水平年農(nóng)田毛灌溉定額，m3/畝。

(2)工業(yè)節(jié)水量[10]

工業(yè)節(jié)水量主要體現(xiàn)在萬元工業(yè)增加值用水量和提高工業(yè)用水重復利用率，減少新鮮水取用量，其計算公式為

ΔW工=Zt·(Wz0-Wzt)

式中，ΔW工—工業(yè)節(jié)水量，m3；Zt—規(guī)劃水平年工業(yè)增加值，萬元；Wz0—現(xiàn)狀基準年萬元工業(yè)增加值取水量，m3/萬元；Wzt—規(guī)劃水平年萬元工業(yè)增加值取水量，m3/萬元。

(3)城鎮(zhèn)生活節(jié)水量[11]

城鎮(zhèn)生活節(jié)水主要是從降低城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)綜合損失率和提高節(jié)水型器具普及率兩方面著手，其節(jié)水量計算，包含供水管網(wǎng)節(jié)水和節(jié)水型器具節(jié)水兩個方面：

ΔW城鎮(zhèn)生活=ΔWGW+ΔWqj

式中，ΔW城鎮(zhèn)生活—城鎮(zhèn)生活節(jié)水量，m3；ΔWGW—供水管網(wǎng)節(jié)水量，m3；ΔWqj—節(jié)水器具節(jié)水量，m3；

ΔWGW=WGWt-WGW0·(1-η0)/(1-ηt)

ΔWqj=R·JZ·365/1000×(Pt-P0)

式中，WGWt—規(guī)劃水平年城鎮(zhèn)生活用水量，m3；η0，ηt—現(xiàn)狀基準年、規(guī)劃水平年城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)漏失率。R—城鎮(zhèn)人口，人；JZ—節(jié)水器具綜合節(jié)水量，L/(人·d)，一般可取28；P0，Pt—現(xiàn)狀年、規(guī)劃年節(jié)水型器具普及率。

3.2 節(jié)水量計算

3.2.1農(nóng)業(yè)節(jié)水分析

農(nóng)業(yè)節(jié)水可采取調(diào)整農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)、改造大中型灌區(qū)、擴大節(jié)水灌溉面積、提高渠系水利用系數(shù)、改進灌溉制度、非常規(guī)水源利用等措施。隨著農(nóng)業(yè)節(jié)水措施的落實、管理水平的提高以及節(jié)水農(nóng)藝高新技術(shù)的推廣和普及，農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)將逐步提高(由0.516提高至0.530)，可有效提高農(nóng)田灌溉用水效率，促進農(nóng)業(yè)節(jié)水。

按照規(guī)劃水平年灌溉面積情況(295萬畝)，選取農(nóng)田灌溉畝均用水量為代表性指標，測算多年平均水平下的灌溉用水量。取2025年與現(xiàn)狀水平年灌溉用水量的差值即為農(nóng)田灌溉節(jié)水量[12]。經(jīng)估算，“十四五”期間，在多年平均情況下，農(nóng)業(yè)節(jié)水量(主要為農(nóng)田灌溉節(jié)水量)約為0.70億m3。

3.2.2工業(yè)節(jié)水分析

按照2025年的工業(yè)增加值情況(3144.80億元)，選取萬元工業(yè)增加值用水量為代表性指標，測算工業(yè)用水量。取2025年與現(xiàn)狀水平年工業(yè)用水量的差值即為工業(yè)節(jié)水量。經(jīng)估算，“十四五”期間，工業(yè)節(jié)水量約為0.82億m3。

3.2.3城鎮(zhèn)生活節(jié)水分析

城鎮(zhèn)生活節(jié)水主要采取減少管網(wǎng)漏損率(由9.98%減少到9%)和提高節(jié)水器具普及率等措施。按照2025年的城鎮(zhèn)人口和農(nóng)村人口情況(城鎮(zhèn)539.08萬人，農(nóng)村117.33萬人)，選取城鎮(zhèn)居民人均綜合生活用水量為代表性指標，測算城鎮(zhèn)生活用水量，得到2025年及現(xiàn)狀的城鎮(zhèn)生活用水量。取2025年與現(xiàn)狀水平年城鎮(zhèn)生活用水量的差值即為城鎮(zhèn)生活節(jié)水量。經(jīng)估算，“十四五”期間，全市城鎮(zhèn)生活節(jié)水量約為0.01億m3。

3.2.4非常規(guī)水源利用

2020年南昌市非常規(guī)水源利用量為0.11億m3。“十四五”期間，非常規(guī)水源利用量每年可力爭達到0.15億m3以上，以此替代生態(tài)環(huán)境常規(guī)水源。

預計至2025年南昌市生態(tài)環(huán)境需水量取1.28億m3，考慮非常規(guī)水源0.15億m3替代生態(tài)環(huán)境常規(guī)水源，2025年南昌市常規(guī)水源生態(tài)環(huán)境需水量為1.13億m3。

綜上，“十四五”期間，南昌市規(guī)劃節(jié)水量可達到1.53億m3，其中：農(nóng)業(yè)節(jié)水量(主要為農(nóng)田灌溉年節(jié)水量)0.70億m3、工業(yè)節(jié)水量0.82億m3、城鎮(zhèn)生活節(jié)水量0.01億m3?？紤]非常規(guī)水源替代生態(tài)環(huán)境常規(guī)水源，南昌市非常規(guī)水源5年累計利用量可達0.75億m3。

4 結(jié)語

本文圍繞南昌市“十四五”期間規(guī)劃節(jié)水量展開分析計算，針對生產(chǎn)、生活用水占比較大，提出了規(guī)劃年(2025年)用水定額控制指標。分析表明，通過優(yōu)化調(diào)整節(jié)水產(chǎn)業(yè)政策、加快節(jié)水基礎設施網(wǎng)絡建設，南昌市具有較大的節(jié)水空間。由于節(jié)水量計算以經(jīng)濟社會發(fā)展指標預測為基礎，規(guī)劃年實際用水量影響因素復雜，今后可建立更多指標體系進行研究分析[13]。