非常规水资源高水平系统化利用路径探讨

陈旭东赵海生

习近平总书记在山西考察时强调，加强流域生态环境保护要与推进能源革命、倡导绿色生产生活方式、推动经济转型发展相协调，坚持山治、水治、气治、城管相结合。山西水资源匮乏，局部水污染严重，河流生态环境脆弱，是社会经济转型和高质量发展的重要短板。山西只有坚持“山水林田湖草是生命共同体”的系统管理思想，统筹节水、治水、护水，牢牢抓住污水资源化利用的关键节点，才能实现水资源的可持续利用，保障社会经济的持续稳定发展，实现全面建设小康社会的目标。

关键词:人水和谐，水资源利用可持续发展

山西“人水和谐”的困境

1.常规水资源的开发强度已经达到上限。

通过实施引黄工程、35个应急水源工程、101座病险水库除险加固工程和仍在实施的大型水网工程，全省投入巨资建设水利工程，地表水供水总量达到119.4亿立方米。全省水资源总量平均每年118.3亿m3，常规水资源开发利用已达自然资源上限。

2.水污染控制水平基本达到上限。

为推进全省河流污染防治攻坚战，采取了更加严格的水污染治理措施。主要污染物排放标准早已达到地表水环境质量标准，污水处理成本持续增加。水污染控制标准已达到现有控制水平的上限。目前，城镇污水处理厂主要污染物达到地表水五类水质标准；化工、冶金、建筑、火电生产废水基本不外排；矿井排水中主要污染物达到地表水ⅲ类水质标准。

3.部分河流水生态流量突破底限。

山西省雨洪河流季节性特征明显，且随着社会经济的发展，水资源开发利用强度不断加大，河流生态流量严重不足。“凡有河流，必有所为”已成为山西河流的突出问题。以滹沱河为例。一般来说，流域内60%的河道面积每年汛期只流一小段时间，流的时间一般不超过20天。由于河流泥沙多年堆积，除汛期外基本没有冲刷能力，导致河道淤积严重，河道萎缩，河边植被和河道植物大面积减少，河流水生生物锐减，河流生物多样性减少。

山西“人水矛盾”问题节点

“人水矛盾”的实质是社会经济发展与自然生态系统的矛盾。山西煤炭资源的长期开采对地下水资源造成了破坏。煤基炼焦、冶金、电力建设等高耗水行业的发展和农田灌溉用水整体效率低下，给供水带来巨大压力。同时，省内工业废水和生活污水回收途径少，回收效率低。矿井水、雨水等非常规水资源没有得到有效管理和开发利用，再生水资源用水效率低，浪费严重。

2018年，全省污水排放量约7.9亿吨，而生活污水回用量约2.2亿吨。据此估算，中水回用率仅为28%。我省矿井水按2.48 m3/吨煤估算。2018年，8.93亿吨煤炭产生矿井水质约22亿m3，回用量22451万m3，回用率仅为10%。统筹以再生水为主的非常规水资源，搞好开发、调度和利用，成为解决全省“人水矛盾”的关键节点和重要抓手。

大力实施非常规水资源高水平利用系统工程

据统计，山西省城市用水量近14亿立方米，约占全省用水量的18.6%，是最主要的用水地区。因此，抓住城市化和工业化进程中水资源的主要需求方，充分依托城市给排水管网等基础设施，从以下三个方面提出非常规水资源高水平利用的系统工程措施。

1.实施中水系统调度，缓解开发区工业用水压力。

根据《山西省水资源公报》的统计，山西省城市平均年工业用水量约为6.4亿m3。根据对全省综改示范区周边经济开发区大同、朔州、阳泉、长治、运城等规划用水量的不完全统计或计算，，随着全省开发区产业集聚和转型发展效益显现，未来5至10年，城市工业用水量将增长90%，预计达到12.2亿m3。

据统计，近五年山西省城市生活、建筑和服务行业废水年均产生量约为7.3亿m3。按照70%再生水估算，山西省城市再生水约为5.1亿m3。对比城市工业用水统计和预测数据，现有城市再生水可替代淡水80%左右，2025-2030年可替代淡水40%左右。因此，实施城市中水系统调度对缓解城市工业用水压力具有重要作用。

2.加强雨水自然调蓄，支撑城市河湖生态用水需求。

据《山西省水资源公报》统计，山西省年平均降水量约856.8亿m3，11市地表水径流量约3.1亿m3，是城市的天然水源。根据《海绵城市建设技术指南——低影响开发雨水系统建设(试行)》，估算储存雨水的40%，全省各地市区可利用雨水约1.2亿m3。与全省各地市区年均1.03亿m3的环境用水量相比，雨水量完全可以替代城市环境用水量。

考虑到降雨周期性强、时间短、水量差异大等特点，城市雨水收集、处理和回用难度大。要充分依托海绵城市建设，兼顾城市排水防涝，选择成熟地区，分步推进。充分连接城市公园、湖泊、河流廊道、景观绿地等生态元素。，因地制宜地采取“渗、滞、蓄、净化、利用”等工程措施，实现城市雨水的再生利用。

3.推进矿井水跨区域调水由河入城。

根据相关文献，山西省吨煤排水量多为0 ~ 2.2m 3/吨，平均排水量为1.1 m3/吨。根据山西省“十四五”规划，煤炭开发规模控制在10亿吨，年矿井涌水量约11亿m3。矿井水质因地质条件不同，要控制的主要污染指标有pH、悬浮物、总硬度等。水质处理过程相对简单。《山西省循环经济促进条例》规定:矿井水确需排放的，应当符合地表水环境质量标准ⅲ类。因此，煤矿生产排放的矿井水是一种较好的水资源。

山西六大煤田面积约5.88万平方公里，约占全省总面积的38%，全部分布在11个市，大部分位于汾河、桑干河、滹沱河、洮河、张卓河、沁河等河谷盆地。，而且煤矿大多开采在盆地周边的山区。自然地形的高差和河流水系的分布特点，便于矿井水依托地形通过河流实现自流输送，为补给下游城镇建设和工业生产提供了有利条件。

保障“人水和谐”促进高质量发展

1.为中水利用提供法律保障。

实行最严格的水资源管理制度，依法推进水资源循环利用。制定《山西省再生水管理条例》，从再生水资源的统筹规划、开发利用、工程建设、监管监督等方面明确各级人民政府和有关部门的责任，确定开发区、企事业单位、第三方运营机构等市场主体的权利和义务。同时，研究配套的政府财政补贴机制，发挥水价和水资源税的调节作用，使再生水可得、愿用。

2.加强再生水利用工程的规划设计。

以县为基本单元，结合区域主体功能、土地空、经济发展、环境保护等相关规划，做好再生水利用顶层设计，制定全省再生水利用工程规划，测算生产、生活用水回用需求，明确各地区、各流域再生水回用方向和重点行业，纳入当地水资源节水考核和利用规划。在区域和流域规划的基础上，综合考虑工程地质、用水标准、建设成本等条件，推进城镇生活污水处理厂、开发区和企业污水处理厂中水工程的设计和建设，满足中水需求，完善中水管网。结合海绵城市建设，研究建设城市景观湿地和雨水调蓄工程，部分替代水用于环境卫生、景观绿化和生态流动。

3.推进再生水利用工程示范。

规划省会太原市中水利用示范工程。结合西山文化旅游开发建设的相关规划，充分利用西山采煤塌陷区和山谷，根据地形条件建设一批中水人工湖，依托西山煤电集团公司现有的15个污水处理站，利用好1000万m3/年的中水，实现太原西山生态绿化、汾河支流生态补水和西山小气候调节。

(作者陈旭东系山西省农工党委员会生态环境专委会委员，山东省临猗生态环境监测中心高级工程师，工作单位为山西金焕科源环境资源科技有限公司赵海生系山西省农工党委员会生态环境专委会委员，山东省临猗生态环境监测中心高级工程师)