黑龙江省非常规水资源利用的思考

徐文彬，向 丽

(黑龙江省江川农场水务局，黑龙江 桦川154302)

0 前 言

非常规水资源是指有别于传统意义的地表水、地下水水源。非常规水资源利用主要包括雨洪利用、中水回用、矿坑水利用、海水和苦咸水利用等方面［1－2］。

在全球传统水资源匮乏的背景下，非常规水利用状况已成为一个地区水资源开发利用先进水平的重要标志，非常规水资源利用成为解决地区缺水问题的重要手段。

1 黑龙江省水资源现状

黑龙江省有黑龙江、松花江、乌苏里江和绥芬河4大水系。全省流域面积在50 km2以上的河流有1 918条，全省多年平均地表水资源量为686.0 亿m3，多年平均地下水资源量为297.44 亿m3，扣除两者之间重复计算量173.14 亿m3，全省多年平均水资源量为810.3 亿m3，人均水量2 160 m3，均低于全国平均水平。目前黑龙江省水资源存在以下5个特点或问题:水资源时空分布不均匀、水体污染问题严重、供需矛盾显著、水资源利用率低，浪费较为严重和水资源管理水平有待提高。

1.1 水资源时空分布不均匀

年内降水集中，6月—9月降水量约60% ～80%。年际间常出现连丰、连枯、丰枯交替趋势。空间上，山丘区耕地占全省面积的20%，但占据了74.5%的地表水资源;剩余80%的平原区耕地仅占25.5%的地表水资源。

1.2 水体污染问题严重

各种生活污水及工业废水等点源污染和生活污水，农业面源污染的排放逐年增加，多数河段水质超标，有些严重污染河段完全丧失使用功能，或者影响正常供水，造成水质型缺水［3－4］。

1.3 供需矛盾显著

如上文所示，黑龙江省人均水资源低于全国平均水平。随着经济发展和人口增加，水需求总量将持续上升，水资源供需矛盾日益凸显。

1.4 水资源利用率低，浪费较为严重

农业灌溉用水输送过程损耗较大，工业用水重复利用率较低，同时水资源浪费现象较为严重，缺乏相应法律法规，居民节水意识薄弱［5］。

1.5 水资源管理水平有待提高

水资源管理体制有待进一步优化，“一龙治水、多龙管水、政出多门”等情况依然存在，严重影响了水资源的优化配置和统一管理。

2 国内外非常规水资源利用

国内外非常规水资源利用包括:国外非常规水资源利用和国内非常规水资源利用。

2.1 国外非常规水资源利用

欧美发达国家于20 世纪60年代已经开始雨洪资源利用，雨水资源化技术及程度较高、主要包括雨水资源化技术、制定雨水资源化相关法律法规等措施，形成并完善城市雨水资源化。

最为典型的是屋顶蓄水系统和由入渗池、井、草地、透水地面等组成的径流回收灌溉系统，收集雨水可用于洗车、冲厕、浇洒庭院、洗衣和地下水回灌等生产生活用水［6］。

污水已开辟为城市的第二水源。日本是城市中水利用技术的起源地，于20 世纪80年代就已建设中水道系统，用于生活用水或城市景观、消防用水，效果显著。目前，日本新建公共建筑物均设置了中水道。

美国《水法》中规定，若无污水回用的可行性研究报告，不能申请联邦城市污水治理项目补助。

目前世界海水淡化量约为5 000 万m3/d。其中，中东地区占55%，美国占15%，欧洲占9%，亚洲占8%，全世界海水冷却水量超过7 000 亿m3。如日本工业冷却水总用量的60% 为海水，每年高达3 000 亿m3;美国大约25%的工业冷却用水直接取自海水，年用量约1 000 亿m3。

2.2 国内非常规水资源利用

为解决西北干旱半干旱地区的缺水问题，我国于20 世纪80年代开始实施雨水利用工程，包括甘肃“121”工程、宁夏回族自治区的水窖节灌工程等，雨水集蓄利用形成区域规模。

我国城市污水处理与利用的研究起步于1958年国家科研课题，60年代关注污水灌溉研究;20 世纪70年代开展了以污水回用为目标的城市污水深度处理研究;80年代，由于城市水资源匮乏加剧，相继开展了污水回用工程，在公共建筑建设污水回用装置，取得了一定的成果。

不可忽视的是我国存在污水处理设施、配套管网的不足以及公众对中水认识的偏见等，给中水开发利用造成了极大的困难。

目前中国海水淡化产水量低于20 万m3/d，不到世界总量的3‰。我国海水冷却水年用量仅约330 亿m3，远低于发达国家。据统计，我国煤矿每年排水总量达38 亿m3，但利用率低于30%。矿坑水仍被当作水害加以防治，导致大量矿井水白白地流失，不仅造成了水资源浪费，也严重污染自然环境。矿坑水资源化利用，是解决矿区水资源紧张的必要途径。

3 黑龙江省非常规水资源利用思考

黑龙江省非常规水资源利用思考的内容有:城市雨洪利用、农业非常规水资源利用、中水回用和管理制度。

3.1 城市雨洪利用

城市雨洪利用是指通过利用屋顶、街道、市政管网和绿地等拦蓄、储存、利用城市降水资源，具有节水、保护水资源，缓解城市水土流失和内涝，减少水体污染，改善城市生态与环境，兼具经济效益、社会效益和环境生态效益［7－8］。

哈尔滨是全国十大缺水城市之一，居民水资源占有量仅为世界人均水平的12.5%，为全国人均水平的50%。哈市年降水量在400 ～600 mm，一年中降水主要集中在6月—9月，占全年降水量的70%以上。哈尔滨市有效利用城市雨水，需要做好以下3个方面的工作:

1)组织协调规划、环保、建设、水资源管理、供排水集团等相关部门，做好哈市雨水利用的前期调研工作，吸取国内外城市雨水回收的技术经验。

2)重点做好大型公用建筑、居住区、建筑群等屋面及地面雨水利用，开展不同用途的雨水处理措施，用于土地入渗补充地下水、景观环境绿化、道路冲洗、冷却水补充、冲厕等其它生活用水，逐步实现城市雨水资源回收利用现代化。

3)根据哈市的地理气候特点，开发转雪为水的新型回收技术，可先进行试点后推广。

3.2 农业非常规水资源利用

农业非常规水资源可开发利用具有增加灌溉水源，增大灌溉保证率的显著优势，是解决农业水危机的一项重要措施。黑龙江省农业非常规水资源发展较慢，需要加强以下2个方面的研究:

3.2.1 微咸水的农业利用

主要包括微咸水直接灌溉、咸淡水混灌和咸淡水轮灌。微咸水灌溉技术的关键是把握好满足作物对水分的需求与控制盐分危害的关系。

3.2.2 雨水的农业利用

农业雨水集蓄利用是指通过人为工程措施，对降雨径流进行调控，从而增加拦蓄入渗(梯田)，或减少蒸发(如覆盖)来利用雨水，或通过雨水集蓄措施将雨水汇集蓄存，在作物需水关键期进行补灌。

主要包括:

1)旱地微集水利用技术，即蓄水和保水。

2)人工汇集雨水利用技术，即要指通过建立雨水集流场和雨水存贮设施，将雨水收集存贮，在需水关键期进行利用。

人工汇集雨水利用技术实现了雨水再分配，亦可将其与节水灌溉技术结合，是旱区发展灌溉的“小水利”工程。

3.2.3 再生水的农业利用

主要包括网络混合法、土壤稀释法、轮灌法3 种方法，影响灌水方法主要因素有植物种类、土壤类型、气候条件、供水水源和经济状况。

3.3 中水回用

2010年全省废污水排放量约22 亿t，入河总量为16 亿t，排放量较大，不仅浪费水资源也污染了生态环境。

据黑龙江省环保局资料，“十一五”期间，黑龙江省重点发展松花江流域污水处理，新增污水处理厂和提高城市污水处理能力。“十二五”目标为县城均建有污水处理厂，新增污水处理能力203 万t/d，城镇生活污水处理率达80%，大庆、哈尔滨市污水处理率达95%，同时提高中水回用规模，推进矿井水利用和缺水地区再生水厂及利用工程建设。

目前黑龙江省中水回用存在以下几个问题:污水处理效率低、污水收集困难、居民利用中水意识有待提高，配套设施建设不足。因此推广中水回用必须采取针对性措施:

1)加强污水处理厂及配套设施的建设，提高污水处理能力。

2)优化城镇管网建设，利用废污水收集处理。

3)增加中水回用宣传，提高居民意识。

4)采用适宜奖励政策，提高中水回用主动性。

3.4 管理制度

在发展非常规水资源利用技术同时，必须同时加强法律、法规等政策制度的支持，发挥管理优势，实现技术和管理的共赢。

3.4.1 加强非常规水资源利用规划

结合雨区总体规划，对非常规水资源利用进行统筹规划。积极编制落实城市雨水的综合利用、再生水利用和其它非常规水资源规划，将其纳入经济社会发展规划，明确非常规水源利用的发展目标、重点和区域布局。

3.4.2 加强非常规水源关键技术的研究

增加科技投入，强化非常规水源利用科技创新能力。例如再生水利用方面重点包括:污水深度处理新技术、污泥处理和无害化处置等。雨洪利用重点包括:雨水利用模式、雨水回灌地下水技术、雨水径流污染控制技术等。

3.4.3 加大宣传力度

政府和水行政主管部门强化宣传意识，介绍国内外成功案例，传递非常规水资源利用的社会效益、环境效益和经济效益，消除居民对非常规水利用的顾虑，树立信心。

3.4.4 利用适宜政策增加积极性

实施差别化的阶梯机制，试点非常规水源的价格激励机制和成本补偿机制，鼓励用户对非常规水资源的利用。采取价格杠杆激励企业的科技研发积极性，同时建立财政补助机制，确保企业的良性运营。增加政府投资力度，采用必要扶持政策给予优惠。

3.4.5 发挥环境评价制度作用

环境影响评价可以预防规划和建设项目不良环境影响，可尝试向审批、审查部门建议在非常规水源利用方面必须实现的约束性指标和建设项目作为准入条件。

［1］林华. 非常规水资源的开发利用的几点看法［J］. 水利科技，2012(03):13 －15.

［2］李德一. 张树文黑龙江省水资源与社会经济发展协调度评价［J］. 干旱区资源与环境，2010，24(04):08 －11.

［3］姚素梅，吴大付. 非常规水资源农业利用的若干问题研究［J］. 水资源与水工程学报，2008，19(04):24 －27.

［4］于洪贤，孙家言，覃雪波. 黑龙江省水资源现状与可持续利用对策研究［J］. 东北农业大学学报，2006，37(03):32 －34.

［5］马建琴，郭晶晶，王志录. 非常规水资源利用及郑州市利用现状分析［J］. 河南水利与南水北调2010(01):32－34.

［6］高传昌，刘兴. 城市非常规水资源的应用研究进展［J］.灌溉排水学报，2007(S1):68 －70.

［7］邱微，樊庆锌，赵庆良. 袁一星黑龙江省水资源生态承载力计算［J］. 哈尔滨工业大学学报，2010，42(06):1000 －1003.

［8］杜绍敏. 黑龙江省水资源特征与可持续利用对策［J］. 黑龙江水专学报，2005，32(04):96 －99.