甘肅省工業(yè)產(chǎn)品用水定額制定方法分析

朱 詠，崔 亮，王啟優(yōu)

(甘肅省水文站，甘肅 蘭州 730000)

《中華人民共和國水法》[1]第四十七條國家對用水實(shí)行總量控制和定額管理相結(jié)合的制度。根據(jù)水利部《關(guān)于嚴(yán)格用水定額管理的通知》，用水定額原則上每5年至少修訂1次。用水定額實(shí)施以來，對推動水資源管理和節(jié)約用水工作起到積極的促進(jìn)作用，日益成為各級水行政主管部門開展水源管理、節(jié)水評價(jià)的重要指標(biāo)[2]。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展提升，工業(yè)生產(chǎn)工藝不斷更新，企業(yè)管理水平不斷提高，用水結(jié)構(gòu)和節(jié)水水平也不斷優(yōu)化，對用水定額提出了更高要求[3]。近年來多個(gè)省份開展了用水定額的試驗(yàn)分析[4-5]，研究分析更趨向于單個(gè)產(chǎn)品的用水定額，符合水資源管理精細(xì)化要求[6-8]。用水定額評估研究的主要內(nèi)容是“三性”分析，評估僅是定額修訂工作的一個(gè)重要環(huán)節(jié)[9-11]。用水定額修編研究的主要內(nèi)容更側(cè)重于方法分析[12-14]，可推進(jìn)建設(shè)規(guī)范化、系統(tǒng)化的定額制定方法體系，有利于開展后續(xù)修訂工作。

甘肅省行業(yè)用水定額包括農(nóng)業(yè)，工業(yè)，生活、建筑及服務(wù)業(yè)三部分，最早于2004年印發(fā)實(shí)施，歷經(jīng)2011、2017、2023年三次修訂。本文基于2023年工業(yè)用水定額修訂工作，總結(jié)梳理各個(gè)工作環(huán)節(jié)的關(guān)鍵內(nèi)容，分析了各環(huán)節(jié)形成的主要結(jié)論，最終形成工業(yè)用水定額制定方法體系。

1 產(chǎn)品范圍確定

根據(jù)《國民經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類》[15]，工業(yè)行業(yè)應(yīng)覆蓋三大門類：采礦業(yè)、制造業(yè)、電力熱力燃?xì)饧八a(chǎn)和供應(yīng)業(yè)。根據(jù)《甘肅省用水定額評估報(bào)告》(2019年)指出，工業(yè)產(chǎn)品用水定額覆蓋范圍應(yīng)參照《甘肅省統(tǒng)計(jì)年鑒》[16]確定。因此確定工業(yè)產(chǎn)品范圍的前提是要了解甘肅省工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀情況，然后提出確定原則，最后確定產(chǎn)品覆蓋范圍。

1.1 工業(yè)發(fā)展情況

甘肅是我國的老工業(yè)基地之一，是石化的搖籃，也是重要的有色冶金工業(yè)基地，曾在全國生產(chǎn)力布局中有著十分重要的戰(zhàn)略地位，為我國建立、完整的工業(yè)體系和共和國重工業(yè)發(fā)展做出過重要貢獻(xiàn)。甘肅省工業(yè)體系主要形成于前兩個(gè)“五年”計(jì)劃及國家“三線”建設(shè)時(shí)期，半個(gè)多世紀(jì)以來，甘肅工業(yè)取得了長足的進(jìn)步，2022年實(shí)現(xiàn)工業(yè)增加值3297.2億元，工業(yè)貢獻(xiàn)率為29.4%。

改革開放以來，甘肅省通過對原材料工業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整和“三線”企業(yè)的調(diào)遷改造，形成了以石油化工、有色冶金、電力能源、機(jī)械電子、食品醫(yī)藥為主體的工業(yè)格局，成為全國重要的原材料基地，并初步構(gòu)建了以蘭州為中心的石油化工、機(jī)械電子、有色金屬工業(yè)基地，以白銀為中心的銅鉛鋅為代表的有色金屬、稀土材料工業(yè)基地，以金昌為中心的鎳鉆及鉑族金屬工業(yè)基地，以嘉峪關(guān)為中心的鋼鐵工業(yè)基地，以天水為中心的機(jī)械電子工業(yè)基地。

截止目前，甘肅省基本形成了石油化工、冶金有色、機(jī)械電子、食品醫(yī)藥等為主體的工業(yè)產(chǎn)業(yè)格局，構(gòu)建了蘭州、白銀、金昌、嘉峪關(guān)、天水等老工業(yè)基地，成為我國石化工業(yè)的搖籃和重要的有色冶金工業(yè)基地。

1.2 確定原則

工業(yè)產(chǎn)品用水定額的范圍不應(yīng)注重多而全，應(yīng)當(dāng)有側(cè)重點(diǎn)，才會有著力點(diǎn)，進(jìn)而才能制定出符合甘肅省實(shí)際發(fā)展需求的用水定額成果。本文根據(jù)修訂工作，提出以下三點(diǎn)原則：一是高耗水行業(yè)，根據(jù)《重點(diǎn)工業(yè)行業(yè)用水效率指南》[17]，高耗水行業(yè)包括化工、石油、醫(yī)藥、鋼鐵、電力、造紙6個(gè)高耗水行業(yè)；二是主流大宗產(chǎn)品，根據(jù)《甘肅省統(tǒng)計(jì)年鑒》(2020年)，目前甘肅省主流工業(yè)產(chǎn)業(yè)有石油開采和煉制、煤礦采選、煙草制造、有色金屬冶煉和深加工、常用有色金屬礦采選、新能源發(fā)電、白酒制造等；三是特色工業(yè)產(chǎn)品，根據(jù)實(shí)際調(diào)查，甘肅省河西地區(qū)風(fēng)光資源富集，有多家較大規(guī)模的熔鹽塔式光熱發(fā)電企業(yè)，可初步確定熔鹽光熱發(fā)電為特色產(chǎn)業(yè)。

2 典型樣本調(diào)查

確定好產(chǎn)品覆蓋范圍，根據(jù)各行業(yè)產(chǎn)品選擇生產(chǎn)工藝水平具有代表性的企業(yè)作為調(diào)查對象。由于火核電企業(yè)存在循環(huán)冷卻水，主要輸出產(chǎn)品為電量，根據(jù)裝機(jī)容量大小分類較多，因此工業(yè)產(chǎn)品用水定額調(diào)查表分為兩類，一類是火核電企業(yè)，另一類是非火核電企業(yè)。

甘肅省2023版工業(yè)產(chǎn)品用水定額修訂過程共調(diào)查約438家工業(yè)企業(yè)，樣本數(shù)1298個(gè)。其中采礦業(yè)83家，樣本數(shù)200個(gè)；制造業(yè)229家，樣本數(shù)698個(gè)；電力、熱力、燃?xì)饧八a(chǎn)和供應(yīng)業(yè)126家，調(diào)查樣本數(shù)400個(gè)。此次調(diào)查，張掖、酒泉、天水、平?jīng)龅仁姓{(diào)查企業(yè)較多，定西、甘南、隴南、臨夏較少，調(diào)查樣本分布情況見表1。

表1 甘肅省工業(yè)行業(yè)用水定額(2023版)調(diào)查樣本統(tǒng)計(jì)表

3 調(diào)查數(shù)據(jù)分析

3.1 數(shù)據(jù)合理性分析

(1)產(chǎn)品分類

根據(jù)GB/T 4754—2017《國民經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類》，將調(diào)查樣本的產(chǎn)品與行業(yè)對應(yīng)，并參考國家標(biāo)準(zhǔn)、各省已發(fā)布定額，分析確定產(chǎn)品名稱和單位產(chǎn)品取水量的單位。

(2)樣本篩分

采用橫向和縱向?qū)Ρ鹊乃悸?，對樣本進(jìn)行篩分，剔除奇異值或單位不合理的樣本。橫向?qū)Ρ仁鞘?nèi)同行業(yè)企業(yè)間的對比；縱向?qū)Ρ仁菂⒄諊覙?biāo)準(zhǔn)、行業(yè)規(guī)范、各省已發(fā)布定額進(jìn)行對比分析。

答案：(1)Na2CO3溶液顯堿性,也會使酚酞試液變紅 (2)Na2CO3 (3)假設(shè)2 方案2的①中出現(xiàn)了白色沉淀,說明有CO2-3,②中加酚酞無明顯現(xiàn)象,說明無Na2O(4)(5)不同意,因?yàn)榉磻?yīng)體系中無氫元素(或其他合理答案)

3.2 單位產(chǎn)品取水量計(jì)算

工業(yè)單位產(chǎn)品取水量規(guī)定為，工業(yè)企業(yè)在一定時(shí)間內(nèi)、正常生產(chǎn)條件下，生產(chǎn)單位產(chǎn)品(不含中間產(chǎn)物額外加工生產(chǎn)副產(chǎn)品的用水)或加工單位原材料而取用的新水量。計(jì)算公式：

(1)生產(chǎn)單位產(chǎn)品取水量按式計(jì)算：

Vui=Vi/Q

(1)

式中，Vui—生產(chǎn)單位產(chǎn)品取水量，立方米(m3)每單位產(chǎn)品；Vi—在一定計(jì)量時(shí)間內(nèi)，生產(chǎn)某種產(chǎn)品的總?cè)∷浚琺3；Q—在一定計(jì)量時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)產(chǎn)品的產(chǎn)量。

(2)加工單位原材料取水量按式計(jì)算：

Vut=Vt/C

(2)

式中，Vut—加工單位原材料取水量，立方米(m3)每單位產(chǎn)品；Vt—在一定計(jì)量時(shí)間內(nèi)，加工某種產(chǎn)品的總?cè)∷浚琺3；C—在一定計(jì)量時(shí)間內(nèi)加工原材料的數(shù)量。

(3)涉及多個(gè)階段產(chǎn)品、副產(chǎn)品的企業(yè)，參照以下3種方法：

某階段產(chǎn)品之后產(chǎn)品種類較多，但之后的生產(chǎn)用水占總生產(chǎn)用水量的比例較小，可用該產(chǎn)品作為一種典型產(chǎn)品，制定該典型產(chǎn)品綜合指標(biāo)；每種產(chǎn)品之間生產(chǎn)用水相當(dāng)，可根據(jù)單位階段產(chǎn)品、副產(chǎn)品生產(chǎn)用水量(不包含輔助和附屬生產(chǎn)用水)的比例，分?jǐn)傒o助、附屬生產(chǎn)用水，分別計(jì)算各產(chǎn)品的用水定額。

圖1 生產(chǎn)過程示意圖

如生產(chǎn)工程復(fù)雜，各產(chǎn)品取用水難以區(qū)分，以上方法都不適用，且各種產(chǎn)品的原材料基本一致，各種產(chǎn)品能夠歸為一類產(chǎn)品，可制定該類產(chǎn)品的取水定額，不再細(xì)化某種單個(gè)產(chǎn)品的取水定額，如豆制品、中藥飲片等，適用于企業(yè)實(shí)際情況。

4 定額成果確定

根據(jù)工業(yè)行業(yè)用水定額調(diào)查成果，采用人為判斷法、統(tǒng)計(jì)分析法等編制方法，得出初步定額值，與國家標(biāo)準(zhǔn)、水利部發(fā)布成果、甘肅省2017版、鄰近省份成果等現(xiàn)有成果對比分析，結(jié)合該產(chǎn)品在甘肅省的發(fā)展現(xiàn)狀情況，綜合分析制定。若樣本值較少或無樣本值，須查閱相關(guān)資料，明確產(chǎn)品名稱及分類、生產(chǎn)原材料、主要生產(chǎn)工藝、用水特征，參照現(xiàn)有成果制定。

4.1 人為判斷法

所謂人為判斷就是具有多年工業(yè)用水管理和技術(shù)實(shí)踐的專家，根據(jù)自己的思維判斷和有關(guān)的基礎(chǔ)資料等綜合信息，在仔細(xì)分析的基礎(chǔ)上經(jīng)邏輯推斷后而提出數(shù)值的方法。但該方法并非憑借一個(gè)專家，而是由一群具有一定技術(shù)的專家和管理人員共同完成的。這種方法簡單，省時(shí)省力，投入少，但難以把握，關(guān)鍵在于參加人員的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)和綜合素質(zhì)，否則會出現(xiàn)更大的片面性和盲目性，使制定出的用水定額無法操作。常用的人為判斷法主要有三種。

(1)調(diào)查推斷法

這種方法是根據(jù)某些專家就某一領(lǐng)域的用水，所得個(gè)人信息度評價(jià)的數(shù)學(xué)平均值。

(3)

式中，Vuf—近幾年的用水定額幾年值；k—系數(shù)(百分比)

這種方法的優(yōu)點(diǎn)為簡單直觀，綜合信息量大，一般情況下還非常有效，是使用面較廣的方法；其缺點(diǎn)是由于k值難以掌握，它是建立在多種信息的基礎(chǔ)上，經(jīng)具有豐富實(shí)踐的專家分析測算而來的，但這方面的專家難以尋覓，要求有一定的觀察基礎(chǔ)。且成果易受個(gè)人因素的影響。

(2)法爾菲法

法爾菲法是在以上兩種方法的基礎(chǔ)上，再通過較廣泛征求有過專家的評判基礎(chǔ)上，以重復(fù)概率平均值，經(jīng)多次反復(fù)測算后確定用水定額值的方法。其優(yōu)點(diǎn)是比較大的克服個(gè)人因素。

4.2 統(tǒng)計(jì)分析法

(1)倒二次平均法

適用于企業(yè)建設(shè)水平差別不大，生產(chǎn)原材料相同，生產(chǎn)用水工藝差別不大，最終產(chǎn)品相同的多個(gè)企業(yè)樣本值的計(jì)算。將統(tǒng)計(jì)樣本求均值，再對大于均值的樣本求均值，以二次平均值作為同種產(chǎn)品的一般水平值。按式計(jì)算：

(4)

(2)平均先進(jìn)法

適用于企業(yè)建設(shè)水平差別不大，生產(chǎn)原材料相同，生產(chǎn)用水工藝差別不大，最終產(chǎn)品相同的多個(gè)企業(yè)樣本值的計(jì)算。將統(tǒng)計(jì)樣本求均值，再對優(yōu)于均值的樣本求均值，以二次平均值作為同種產(chǎn)品的較優(yōu)水平值。按式計(jì)算：

(5)

5 定額成果評估

5.1 與國家標(biāo)準(zhǔn)對標(biāo)情況

本次修訂發(fā)布的化工、石油、醫(yī)藥、鋼鐵、電力、造紙6個(gè)高耗水行業(yè)用水定額嚴(yán)于或等于國家標(biāo)準(zhǔn)?？紤]到甘肅省酒泉鋼鐵集團(tuán)有限責(zé)任公司、金川集團(tuán)股份有限公司、華能靖遠(yuǎn)熱電有限公司、華亭煤業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司等大型重點(diǎn)工業(yè)企業(yè)用水工藝先進(jìn)、管理制度完善，煤炭企業(yè)礦坑涌水基本不外排、火力發(fā)電企業(yè)原則上取用中水等因素，本次定額修訂較為嚴(yán)格，也更符合我省及國家工業(yè)戰(zhàn)略及實(shí)際情況，同時(shí)也能夠更好的促進(jìn)水資源節(jié)約集約管理和利用。

5.2 與上版定額對比情況

此次修訂的工業(yè)用水定額方面，共修訂27個(gè)行業(yè)、新增8個(gè)行業(yè)用水定額，其中修訂124項(xiàng)產(chǎn)品定額，新增245項(xiàng)，沿用63項(xiàng)，刪除29項(xiàng)。修訂后共35個(gè)行業(yè)大類、432項(xiàng)產(chǎn)品定額、886個(gè)定額值(包括定額先進(jìn)值和通用值)，定額值平均嚴(yán)于上版的5～10%。主要修訂內(nèi)容：一是修訂了術(shù)語及定義，規(guī)定了用水邊界條件；三是制定了取用非常規(guī)水源的定額系數(shù)；三是確定了企業(yè)內(nèi)部綠化用水的統(tǒng)計(jì)范疇。

5.3 “三性”分析

覆蓋性：工業(yè)方面新增稀土冶煉、核電、熔鹽發(fā)電、蔬菜脫水、生物疫苗、廢棄資源綜合利用業(yè)6個(gè)行業(yè)用水定額；

科學(xué)性：本次定額修訂采用方法采用“調(diào)查、參考、結(jié)合”，歷時(shí)兩年多，經(jīng)過多次匯總、審核、咨詢、審查，數(shù)次修改完善，確保了成果的科學(xué)性。

“調(diào)查”：主要是了解考查，本次包括典型調(diào)查和普查登記，工業(yè)調(diào)查438家工業(yè)企業(yè)，樣本數(shù)1298個(gè)。

“參考”：一是參考國家、水利部發(fā)布的相關(guān)行業(yè)和產(chǎn)品的用水定額；二是參考水利部對我省2017年版《用水定額》評估意見；三是參考臨近省份最新發(fā)布的行業(yè)用水定額成果；四是參考行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，包括清潔能源生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)、用水定額系列叢書、重點(diǎn)工業(yè)行業(yè)用水效率指南等；五是參考多家企業(yè)的水資源論證報(bào)告。

“結(jié)合”：一是結(jié)合理論計(jì)算與灌溉試驗(yàn)數(shù)據(jù)；二是結(jié)合資料的收集整理與統(tǒng)計(jì)分析；三是結(jié)合管理經(jīng)驗(yàn)與廣泛征求意見；四是結(jié)合節(jié)水評價(jià)與水平衡測試。

先進(jìn)性：主要體現(xiàn)在3個(gè)方面：一是樣本資料最新，調(diào)查樣本為近3年最新用水資料，基于各行業(yè)的用水工藝和管理制度水平，完善了定額分類和使用辦法，確保了定額先進(jìn)性；二是定額指標(biāo)分類合理，遵循“用水定額嚴(yán)于國家用水定額”的要求，并結(jié)合節(jié)水評價(jià)和用水管理工作的實(shí)際需要，本著“保證底線、鼓勵先進(jìn)”的原則，相比以往用水定額標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定單項(xiàng)控制指標(biāo)或范圍指標(biāo)，本次發(fā)布的用水定額標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定了通用用水定額和先進(jìn)用水定額兩級指標(biāo)，通用值按樣本70%～80%通過率分析確定，先進(jìn)值按樣本20%～30%通過率分析確定；三是工業(yè)用水定額增加了不同用水工藝的備注說明。

6 結(jié)語

本文通過梳理分析甘肅省2023版工業(yè)產(chǎn)品用水定額制定的工作過程，建立了方法體系，產(chǎn)品范圍確定：根據(jù)本省工業(yè)發(fā)展情況，依據(jù)高耗水、大宗主流產(chǎn)品、特色行業(yè)的確定原則，明確工業(yè)產(chǎn)品涵蓋的范圍；典型樣本調(diào)查：選擇可代表不同生產(chǎn)水平的企業(yè)，兼顧不同區(qū)域，確定各行業(yè)的調(diào)查對象；調(diào)查數(shù)據(jù)分析：劃分樣本的產(chǎn)品及對應(yīng)行業(yè)名稱，剔除單位產(chǎn)品取水量奇異值和單位不合理的樣本；定額成果確定：采用多種方法，初步計(jì)算定額的先進(jìn)值和通用值，并參照國家標(biāo)準(zhǔn)、各省份已發(fā)布成果、各行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，制定合理的定額值；定額成果評估：從對標(biāo)、對比、三性分析3個(gè)層面，評估修訂成果。本文提出的定額制定方法體系，為后期工業(yè)產(chǎn)品用水定額修訂工作總結(jié)了經(jīng)驗(yàn)、奠定了基礎(chǔ)。