内蒙古高原内陆河东部流域非常规水资源开发利用现状评价工作的若干思考

丁志宏，韩 鹏，杨晓勇

（1.天津市中水科技咨询有限责任公司，天津 300170；2.水利部海河水利委员会，天津 300170）

内蒙古高原内陆河东部流域（以下简称内陆河流域）位于东经111°20′～120°13′、北纬40°44′～46°46′，北与蒙古国接壤，边境线长1 096.9 km，东接松辽流域，南邻海河流域，涉及内蒙古自治区锡林郭勒盟、赤峰市、二连浩特市和河北省张家口市等四盟（市），总面积21.56万km2，其中河北省面积1.17万km2、占5.4%，内蒙古自治区面积20.39万km2、占94.6%。

2010年3月，水利部以《关于授予海河水利委员会内蒙古高原内陆河东部流域取水许可管理权限的通知》授权海委对内蒙古高原内陆河东部流域的相关取水实施取水许可管理，同时对该区域取水许可总量实行监督管理。

非常规水资源是区别于一般意义上的地表水资源和地下水资源的其他类型可供利用的水资源。在内陆河流域，非常规水资源主要为污水处理再生水、矿井疏干水和地下微咸水等。

1 资源调查与开发利用的必要性

内陆河流域是一个地处干旱内陆的封闭式集水盆地，地表水资源主要通过降水形成自产地表径流而来，地表水资源量仅10.8 亿m3，地下水资源量为34.2 亿m3，地下水与地表水重复量4.8 亿m3。水资源总量按行政区域分，河北省为4.6亿m3，内蒙古自治区为35.6亿m3。流域亩均水资源量仅12.4 m3，属于资源型缺水地区，局部地区地下水超采并出现地下水漏斗区。

内陆河流域是我国北方重要的能源基地和生态屏障区，锡林郭勒盟是我国重要能源接续地和电源供应基地，锡林郭勒草原拥有草甸草原、典型草原、半荒漠草原、沙地草原等完备的草原类型，旅游资源丰富、生态地位重要，张家口坝上地区是京津冀都市圈的重要反季节蔬菜供应基地和风沙源治理区域；而与此同时，内陆河流域也是降水稀少、蒸发量大、水资源严重短缺的干旱、半干旱区域，水资源供需矛盾日益突出与生态环境保护任务艰巨等新旧水资源、水生态问题相互交织，其现状情势对水资源管理工作提出了重大挑战。在常规水资源总量和亩均水资源量并不丰富、未来水资源供需矛盾不容忽视的现实背景下，加大再生水、疏干水和微咸水等非常规水资源的调查与开发利用力度，对于优化流域内的水资源配置、提高供水保障能力、保护和改善生态环境、促进经济社会生态协调发展具有重要作用。

以再生水、疏干水和微咸水等为主要类型的非常规水资源是常规水资源的重要补充，经处理后达到相应水质标准的非常规水资源可以用于工业、农业、牧业、城市环境、河湖生态等各个方面，是未来流域水资源配置的重要组成部分。目前，内陆河流域的非常规水资源开发利用工作整体尚处于初步阶段，流域内各地区之间的利用水平和效益相差较大，总体上仍处于较低水平。2012年，内陆河流域非常规水资源利用量仅94.00万m3，占总供水量的0.18%，其中再生水供水量70.00 万m3、微咸水供水量24.00万m3；同期，流域城镇生活用水量为2 582.99 万m3，按污水排放率80%、污水处理率80%、污水再生利用率80%计，仅城镇生活污水再生水潜在可利用量就达1 322 万m3，流域内矿化度在2 g/L≤M＜3 g/L 的微咸水资源量约1.5 亿m3。内陆河流域矿产资源储量丰富，褐煤总储量居全国第一位，已探明储量1 448亿t，预计2015年煤炭生产能力达到2.23亿t/a、2020年达到3.5 亿t/a，吨煤疏干水量（富水系数）按0.25 m3/t 平均计，相应的年疏干水量可达5 575 万、8 750 万m3，目前整体利用量不大。总之，无论是从国家政策要求看，还是与节水水平先进的发达国家抑或国内节水水平先进的区域相比较，内陆河流域的非常规水资源均存在巨大的开发利用潜力。

加强非常规水资源利用，可以减少社会经济发展对常规水资源的需求压力，既节约了宝贵的优质水资源，又为生态环境保护和修复创造了有利条件，是节水与减污并举、建设生态文明的重要举措。城镇废污水再生利用，既增加了可利用的水资源数量，又减少了由于污水未达标排放而造成的水环境污染；流域内煤炭开采等产生大量疏干水，如不经过处理直接排放，既污染矿区水源，又破坏矿区生态环境，还浪费宝贵的水资源，提高疏干水的利用效率和效益是缓解内陆河流域水资源紧缺的有效途径，也是保护生态环境的必然选择；微咸水资源利用可以同含水层水质改造结合起来，在保护环境和用水安全的前提下来开发利用微咸水资源，可以减少对浅层和深层优质地下水的开采量，抑制区域地下水漏斗的发展，缓解由此引起的地面沉降、地表开裂、地下水环境恶化等水文地质灾害，维系良好的水生态环境。

综上所述，准确掌握内陆河流域非常规水资源的赋存情况及其开发利用的现实状况是从整体和宏观的角度分析水资源对内陆河流域经济、社会、生态协调发展的约束引导和支撑保障因素的一项重要工作，可以进一步落实最严格水资源管理制度，扎实推进水资源“三条红线”管理，加强节水用水，提升水资源管理能力，健全流域水资源管理机制，逐步建立相关管理制度，加强对内陆河流域的取水许可管理工作，对于实现流域水资源的合理开发、优化配置、高效利用、有效保护具有重要指导意义，是贯彻落实“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的新时期治水思路的必要和迫切的基础性技术工作。

2 评价工作技术路线

非常规水资源开发利用现状评价工作可以按照“工作背景→资料收集→数据调查→资源评价→开发利用现状→利用潜力→存在问题→对策措施”的逻辑思路，采用定性和定量相结合的方法来开展评价工作，具体技术路线如图1所示。

图1 评价工作实施的具体技术路线

3 资源调查与开发利用现状评价工作内容

3.1 再生水

再生水是内陆河流域数量分布最为集中、利用条件最为便利的非常规水源。再生水的水量和水质是与城镇生活及工业用水量、废污水排放量、污水收集率和处理率、污水处理工艺与技术、再生水用户等因素直接相关的。

再生水以城镇废污水为原水，经一定的净化处理达标后供给用户，一般供应的是预先确定的用水行业和用水户，其开发利用工程是污水处理厂、再生水厂乃至用水户自备水质净化处理设置；污水处理的技术与设施的选择与入厂废污水的污染程度、用水户的用水水质要求、处理费用、经济效益、气象条件等因素有密切关系；利用量一般是以与用水户签订供水协议的方式来按需求进行提供的；用水户可以分为农林牧渔业用水、城市杂用水、工业用水、环境用水、补充水源水5大类，其中农林牧渔业用水的范围包括农田灌溉、造林育苗、畜牧养殖、水产养殖等，城市杂用水的范围包括城市绿化、冲厕、道路清扫、车辆冲洗、建筑施工等，工业用水的范围包括冷却用水、洗涤用水、锅炉用水、工艺用水、产品用水等，环境用水的范围包括娱乐性景观环境用水、观赏性景观环境用水、湿地环境用水，补充水源用水的范围包括补充地表水、补充地下水等；再生水在用户侧的消耗途径有蒸散和排放两种形式，排水的水量和水质与用水户的用水过程、用水工艺、重复利用情况、水处理设施和技术、排入水体的水功能区划要求等因素密切相关；使用再生水的用水户在用水效率、用水效益和用水水平等方面的评价指标有新水利用系数、重复利用率、蒸发损失率、单位面积用水量、单位产品用水量、人均用水量、节水费用、运行费用、用水计量器具配备率以及用水管理制度建设等，用水水平的先进与否要进行国内外范围内的行业或区域层次上的比较和分析，进行特定再生水用水行业和用水户在用水效益方面的社会性、生态性等有益外部性的分析和评价；要开展废污水收集率、处理率、回用率、交易价格等开发情况表征指标的分析和评价工作。

3.2 疏干水

疏干水，也称矿井水，来自于地下水系统，主要是指在矿产资源（尤其是煤炭资源）开采过程中从岩层中涌出而流入矿井或矿坑的地表或地下水量。大部分疏干水在不同程度上存在杂质和污染物质，需要经过净化处理后才能被生产和生活利用。内陆河流域煤炭资源储量丰富，已探明储量1 448亿t，煤质大部分为中灰、低硫、低磷的褐煤，埋藏浅、煤层厚、易开发且结构稳定，开采条件好，适合于综合技术的应用和集约化生产。锡林郭勒盟作为东北、华北地区重要资源接续地和能源后备区，目前已被国家整体纳入西部大开发和东北地区振兴规划地区、全国规划的六大煤电基地和七大现代煤化工产业区蒙东基地、《东北地区振兴规划》中建设的大型煤电基地。因此，内陆河流域的疏干水主要为煤炭开采疏干水。疏干水量除了与煤炭开采量有关以外，主要受气象和水文地质条件控制，而疏干水水质由其所含污染物种类和浓度决定，根据pH值、悬浮物浓度、矿化度等指标，具体可以分为一般疏干水、酸性疏干水和高矿化度疏干水等若干类型。疏干水水源工程的特点是多点分散但单点规模不大，水质一般不满足工业生产、生活或者水生态保护标准，需经过处理后才能使用，且欲保证供水保证率，调度运用必须严格、正规，充分考虑供水风险。

疏干水开发利用工程主要包括集水系统、调蓄设施和净化处理设施，其开发利用的主要用水方向是满足煤炭企业生产和生活用水量需求、补充常规水资源的不足，利用途径主要有生产用水、工业用水、矿区生活用水、消防用水、绿化用水以及排放到河流、湖泊等水体，利用工程和设施与疏干水的水量和水质密切相关，一般原则是就地使用、就近使用、优水优用、分质供水，处理方式一般为沉淀、过滤、消毒，要考虑的因素主要是供水安全和经济因素；疏干水的利用量与排放量具有较大的不稳定性，开发利用工程需要具有调蓄功能以应对可能的水量和水质波动变化；疏干水在用户侧的消耗途径有蒸散和排放两种形式，排水的水量和水质与用水户的用水过程、用水工艺、重复利用情况、水处理设施和技术、排入水体的水功能区划要求等因素密切相关；使用疏干水的用水户在用水效率、用水效益和用水水平等方面的评价指标有新水利用系数、重复利用率、蒸发损失率、单位面积用水量、单位产品用水量、人均用水量、节水费用、运行费用、用水计量器具配备率以及用水管理制度建设等，用水水平的先进与否要进行国内外范围内的行业或区域层次上的比较和分析；与再生水相比，疏干水的水量和水质波动对用水户用水安全的影响要予以着重分析和评价。

3.3 微咸水

微咸水是地下微咸水的简称。按照矿化度划分，在水资源评价工作中，一般将地下水矿化度M≤2 g/L的地下水称为淡水，矿化度2 g/L＜M≤3 g/L的地下水称为微咸水，矿化度M＞3 g/L的地下水称为咸水。有时，也将矿化度3 g/L＜M≤5 g/L的地下水称为半咸水，矿化度M＞5 g/L 的地下水称为咸水。内陆河流域地下水微咸水和咸水资源的分布主要受地质构造、地层岩性、古气候、水文地质条件等因素的影响而形成，其分布有明显的空间特征。微咸水的利用形式多为与淡水混合或者经过淡化处理后用于工业生产或农牧业灌溉。在开发利用工作中，应综合分析微咸水利用的利弊，进行动态监测，做好土壤含盐量和水质分析，为微咸水的综合开发利用和生态安全评价提供科学依据。微咸水资源评价，除对其总量进行评价外，更重要的是对可开发利用的微咸水资源潜力进行合理评价，估算出微咸水资源量，确定合理的开发量，同时也要重视对微咸水利用的综合效益评价。

微咸水的开发利用工程主要是地下水源井；水处理技术与设施的选择主要是考虑微咸水水质状况以及用水对象的水质要求，生产中需要根据微咸水的矿化度高低来决定开发利用方式，如采用咸淡水混浇灌溉农田应注意水土资源的匹配问题；在内陆河流域，选种耐盐性强的牧草品种，实行草田轮歇或轮作是微咸水利用的较好方式；微咸水淡化后用于工业、市政、生活等途径，淡化费用是影响微咸水利用的重要因素；用水效率、用水效益和用水水平的评价与再生水和疏干水类似。与再生水和疏干水相比，微咸水的分布量大面广，利用工程和水量也相对分散。

非常规水资源现状调查工作是在资源的供应端对可资利用的非常规水的数量和质量的时空分布状况进行摸底，宜采用资料收集法与典型调查法相结合的工作方法，在全面掌握流域水资源状况的基础上，选择典型的再生水、疏干水和微咸水水源进行实地调查与核实，对开发利用工程、水处理技术与设施、利用量、用水户、排放情况、用水水平、用水效率和用水效益等方面开展点面结合的系统调查。非常规水资源开发利用评价工作要建立包括经济、社会、生态等表征指标在内的评价指标体系，运用综合评价方法，进行系统和全面的评价。

4 开发利用工作促进对策

促进非常规水资源的开发利用工作是一项复杂的系统工程，涉及政治、经济和社会等各方面的影响因素，其对策措施建议如下：

4.1 编制专门的非常规水资源开发利用规划

建议在加强非常规水资源调查与开发利用现状分析评价工作的基础上，结合流域社会经济发展趋势与预期需求，编制专门的内陆河流域非常规水资源开发利用规划，为流域非常规水资源的开发利用工作提供进一步的战略性和前瞻性工作指导，尤其是要促进“污水处理，达标排放”转变到“污水的再生与循环利用”。

4.2 出台相关管理和经济政策

按照水利事业改革发展方向，结合国务院日前印发的《水污染防治行动计划》的实施，积极推进BOT、TOT 和融资租赁等PPP 投融资模式在内陆河非常规水资源开发利用工程建设和运营中的应用，进一步增强再生水、疏干水和微咸水等非常规水资源开发利用方面的规章制度、政策措施、管理体制与机制、标准规范等的研究工作，规范非常规水资源开发利用工程的建设管理工作，贯彻落实最严格水资源管理制度考核机制与办法。

4.3 推进水价改革与水权、水市场建设

积极、稳妥、有序地推进水价综合改革、水权制度建设和水市场建设等工作，改革现行的供水、污水处理和再生水价格形成机制，形成和维持不同水源、不同质量水资源的合理价格差距，推进水权交易，政府主要应充当监督者与管理者，创造非常规水资源服务的规模经济效益和竞争性环境条件。

4.4 加强社会宣传与公众教育

充分利用电视、广播、报纸和网络等各种宣传媒体和途径，开展社会宣传和公众教育，注重示范工程建设，邀请公众参观与考察污水再生和利用设施，使人民群众明晰水资源紧缺状况和使用再生水、疏干水和微咸水等非常规水资源的重要性，使其相信非常规水尤其是再生水的水质可靠性，构建非常规水资源开发利用的良好社会氛围和社会心理。

5 结语

内陆河流域非常规水资源的开发利用工作是一项复杂的系统工程，涉及政策导向、目标定位、使用途径、使用对象、水质标准、工艺技术、经济效益、费用标准、社会心理、安全保障以及公众宣传等多个方面。非常规水资源的开发利用符合循环经济的3R原则，即减量化（Reducing）、再使用（Reusing）、再循环（Recyc1ing），可以增加有效供水量、缓解用水需求增长、降低用水使用成本、削减污染物质排放、缓解流域缺水状况，按照“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的新时期治水思路，采取政治、经济和社会等各种措施，加强非常规水资源的调查与开发利用工作可以有效促进内陆河流域经济社会生态协调发展，实现以水资源的可持续利用支撑流域经济社会生态系统可持续发展的目标。