建設項目水資源論證中幾個值得關注的問題

尚銀生，李建軍，石曉青，彭林俊，薛麗娜

(1.山西省勘察設計研究院，山西 太原 030013;2.山西省忻州市水資辦，山西 忻州 030001)

對于水資源優(yōu)化配置的含義，不同的學者有著不同的解釋。《全國水資源綜合規(guī)劃技術大綱》等將水資源的優(yōu)化配置界定為:“在流域或特定區(qū)域范圍內(nèi)，以水資源安全和可持續(xù)利用為目標，遵循公平、高效和環(huán)境完整性原則，通過各種工程或非工程措施，對多種可利用水資源在各區(qū)域和用水部門之間進行合理分配?！保?］這一概念，實際上涵蓋了水資源優(yōu)化配置的范圍、目標、原則、措施、對象等，反映了水資源優(yōu)化配置是一個系統(tǒng)工程和跨學科的課題，需要運用水利、經(jīng)濟、社會、生態(tài)環(huán)境、管理以及信息技術等多個學科的綜合利用和綜合管理。隨著水資源開發(fā)利用程度的提高以及社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的要求，水資源優(yōu)化配置更加注重多維臨界調(diào)控、水資源需求管理、魯棒性水權制度、水政策法規(guī)、民主協(xié)商機制等非工程措施的綜合運用。其基本的原則為:系統(tǒng)原則、公平原則、高效原則、協(xié)調(diào)原則。從水源類型來講，配置對象主要包括對地表水、地下水、礦坑水、城市中水等各種水源;從用水戶來講，配置對象主要包括工業(yè)、城市生活、農(nóng)業(yè)、生態(tài)環(huán)境等不同用水戶，在開發(fā)利用上實現(xiàn)水資源的優(yōu)化配置。

1 建設項目水資源論證中機械式的水資源配置，實質上并非真正意義上的水資源優(yōu)化配置

1.1 我國水資源配置基本模式

我國現(xiàn)行的水資源管理體系主要是對取水量和退水量的管理，且以取水量的控制為基礎。ET管理，即以耗水量控制為基礎的水資源管理正處于探索階段。

現(xiàn)行的水資源配置基本模式為:(取水量的)總量控制與定額管理相結合。總量控制的實施，實際上是通過行政手段，限制了一個流域或區(qū)域的可利用水資源量，即水資源配置量;定額管理的實施，實際上是通過行政手段規(guī)定了產(chǎn)品的單位取水量，即確定了單位產(chǎn)品的水資源配置量。而區(qū)域與取水用戶之間的水資源配置是通過取水許可制度來實現(xiàn)的。通過取水許可制度，水資源實現(xiàn)了從流域或區(qū)域向取水戶的配置。這種水資源配置模式是一種行政配置機制的體現(xiàn)，是一個技術支持的行政決策過程。即以行政指令為主，通過水量分配方案和取水許可制度來進行水資源優(yōu)化配置。

1.2 目前建設項目水資源論證報告中，水資源的配置已經(jīng)出現(xiàn)一種簡單化、格式化的趨勢

2007年山西省水利廳提出一個興水口號:“保護地下水，鼓勵使用地表水，堅決攔住出境水!”山東省提出了“先利用客水資源，后利用當?shù)厮Y源;先利用地表水資源，后利用地下水資源;先利用中水等非常規(guī)水資源，后利用優(yōu)質淡水資源”。這種用水戰(zhàn)略應該說是合理的，但受前述行政配置機制的影響，建設項目水資源論證報告中，編制單位或業(yè)主單位提出的用水量要求是否滿足用水次序要求成為報告能否通過的要因之一。使水資源的配置已經(jīng)呈現(xiàn)出一種簡單化、格式化的趨勢。主要表現(xiàn)在兩個方面:

一是水源配置的格式化。以采煤企業(yè)為例，千篇一律的水源配置模式為:礦坑水、地表水、地下水、回用水等，看起來面面俱到，但恰恰違反了水資源優(yōu)化配置的初衷，即分配給區(qū)域內(nèi)各子區(qū)、各用水戶的水量多少為關鍵，退而其次的是各用水戶具體的供水水源問題。即當?shù)V坑水，或礦坑水與地下水能夠滿足相關要求時，利用一種或兩種水源即可。

二是定源定量的簡單化。水資源配置不僅僅是一個量和質的配置，而且更是一個對水源進行有機配置的過程，尤其是區(qū)域范圍的水資源配置更是如此。即一個城市或地區(qū)具有兩種或多種水源時，可以對不同的用戶，根據(jù)其需水要求分別采用地下水、地表水、礦坑水、城市中水等作為各自的水源來利用;也可以對各種用戶的水源采用多種水源交替使用等方式來利用，在河流枯水期地表水取水困難和洪水期河水泥沙含量高而難以使用時，改用地下水等作為供水水源。這樣不僅能提高供水系統(tǒng)的安全性，而且能夠降低整個供水系統(tǒng)的投資。因此，目前水資源論證報告中源量同定的配置，在某些情勢下可能對地表水用戶造成無所適從的局面。

面對日益復雜的、不確定的水資源管理，人們在進行水資源配置時要改變復雜問題簡單化處理的思路，重視水資源配置過程的復雜性，重視由于交換的復雜性、人的有限理性、和信息不對稱等帶來的不確定性，充分考慮水資源配置過程中的所有可能的影響變量，來權衡成本和收益。對企業(yè)而言，多一種水源運行，企業(yè)的成本會大大增加，因而供水水源、供需關系應該是越簡單越好。在多水源的配置下，企業(yè)由于過多承擔多水源、多供水管網(wǎng)的初期投資，及多水源的運行管理困難、運行成本過高，勢必會采取加大自備地下水水源供水量，而放棄使用供水管線過長、管理困難、且具有較復雜供需關系的地表水水源?，F(xiàn)實中常常出現(xiàn)某水庫供水工程的水資源已基本配置完畢，但實際上利用較少，利用率不高的現(xiàn)象。

因此，這種點上的、機械式的水資源配置，缺乏系統(tǒng)工程的概念，不太符合水資源優(yōu)化配置的原則，并非真正意義上的水資源優(yōu)化配置?？赡芗任磳崿F(xiàn)經(jīng)濟效益的最大化，又未實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展最優(yōu)目標。

因此，由于水資源具有綜合利用的多目標屬性，它所具有的社會目標、經(jīng)濟目標和生態(tài)目標等之間，往往是矛盾的，而且是不可公度的;加之建設項目水資源論證中源、量、質簡單化和機械化的配置現(xiàn)狀，使得實現(xiàn)真正意義上的水資源優(yōu)化配置還需時日。

2 關于礦坑排水量計算

礦坑水即采煤過程中從煤系地層中涌出的水，亦稱礦坑涌水，一般是通過提水泵將其從坑下中央水倉排向地面，故又稱為礦坑排水，

隨著煤炭的大量開采，井下采空面積逐漸增大，圍巖應力場發(fā)生變化，煤層回采后頂板開始沉陷，地表出現(xiàn)裂隙和塌陷等，大氣降水、地表水通過構造破碎帶、河床沉積層等最終補給煤系地層中的含水層，或通過采煤產(chǎn)生的裂隙補給到礦井中;另外，礦井揭露或通過含水層時，儲存于含水層中的地下水涌向坑道，成為礦井的充水水源。因此，礦坑水水源的補給徑流條件是及其復雜的，要想計算、評價礦坑涌水量比較困難。目前水資源論證報告中無論是已建礦井，還是規(guī)劃礦區(qū)的礦坑排水量計算，都存在著不符合建設項目水資源論證導則(試行)(以下簡稱《導則》)［2］的現(xiàn)象，即不合時宜的使用穩(wěn)定流大井法及富水系數(shù)法。

2.1 關于穩(wěn)定流大井法計算

無論是已建礦井，還是規(guī)劃礦區(qū)的水資源論證，其礦坑排水量計算，基本都利用以下兩種方法:一是富水系數(shù)法;二是穩(wěn)定流大井法計算。(1)《導則》中穩(wěn)定流大井法應用于規(guī)劃礦區(qū)的礦坑排水量計算，實際論證報告中更多的是應用于已建礦井的礦坑排水量計算;(2)目前論證報告所謂的穩(wěn)定流大井法計算，基本上以礦區(qū)面積或擬采煤田面積來確定引用半徑，以適應于垂向集水構筑物集水的公式來計算涌水量。水文地質條件概化時，地下水流態(tài)概化為:徑向一維達西流;含水層結構概化為:均質、等厚(取各孔含水層厚度平均值)、各向同性;邊界條件概化為:不考慮邊界作用的性質，不考慮有無水量交換及其交換方式，且基本不考慮地下水的補給、徑流條件及礦坑水的形成規(guī)律。由于以上種種原因其計算結果多不符合實際。

2.2 關于富水系數(shù)法計算

當無礦坑涌水量實測資料時，(1)基本都不進行補充監(jiān)測礦坑排水量工作，并以此來計算相應的富水系數(shù)。(2)采用水文地質比擬法——富水系數(shù)法時，不考慮兩礦的生產(chǎn)能力懸殊，僅考慮水文地質條件相似，利用這一富水系數(shù)來計算采煤規(guī)模數(shù)倍擴大后的煤礦的礦坑排水量計算。這種以產(chǎn)能與參證礦的富水系數(shù)之積來計算礦坑涌水量的方法，實際上視兩礦的礦坑排水量與產(chǎn)能線性相關。然而，生產(chǎn)實際中，即便是同一礦井，其礦坑涌水量與產(chǎn)能之間呈線性相關的情況少之又少，幾乎都是非線性相關的。因此，即便兩礦水文地質條件相似，但產(chǎn)能差別較大時，以產(chǎn)能與參證礦的富水系數(shù)之積來計算礦坑涌水量的方法可能并不符合實際。

3 巖溶水水量分配方案的調(diào)整勢在必然，但若要調(diào)整又似乎是遙遙無期

在總量控制管理體制下，九十年代省水資辦及時出臺了巖溶水分配方案指導意見，對山西主要巖溶大泉的巖溶水資源進行了配置，出臺了相關縣域巖溶水的開采指標。目前編制水資源論證報告時，涉及到利用這些巖溶大泉的巖溶水時，仍在使用這一指標進行著總量管理。然而，在全球氣候變化和大規(guī)模經(jīng)濟開發(fā)等因素影響下，我國水資源情勢正在發(fā)生新的變化，水資源量發(fā)生明顯的衰減已成為不爭的事實之一。全國水資源評價成果顯示，1980年 ～2000年水文系列與1956年～1979年水文系列相比，地表水資源量減了17%。晉中市地下水資源量評價結果顯示，1980年～2000年水文系列與1956年 ～1979年水文系列相比，地表水資源量分別為 6.34、10.3億 m3，即地表水資源量減少了 38.4%;地下水資源量分別為 7.48、10.4億 m3，即地下水資源量減少了28.1%。因此，巖溶水水量分配方案的調(diào)整勢在必然。

隨著市場經(jīng)濟條件下多種利益主體對自身利益需求關注的日益提高，傳統(tǒng)的水資源管理體制難以應對市場經(jīng)濟對水資源管理的要求和變革，不利于水資源的有效開發(fā)、利用與保護。然而，僅僅通過政府管理部門的協(xié)調(diào)，難以解決水資源配置、水量分配方案中產(chǎn)生的矛盾。評價精度更高、評價結果更為合理的水資源量數(shù)據(jù)，僅僅是由于需要調(diào)減各區(qū)域水量分配指標，就造成了利益相關者的對之漠視與抵制，更為合理的水量分配結果難以產(chǎn)生，盡而及時用之于水資源的管理之中。給人的感覺是水量分配方案的調(diào)整勢在必然，但若要調(diào)整又似乎是遙遙無期。只能繼續(xù)利用不甚合理的指標，來進行巖溶水水資源的總量管理。2011年水利部正式批復山西省為全國水生態(tài)系統(tǒng)保護與修復試點省，地表水、地下水和巖溶水的“三水”保護與修復工作正有條不紊的進行，并且為落實最嚴格的水資源管理制度，山西省將在兩年內(nèi)完成全省主要河流水量分配方案，建立市、縣兩級取用水總量控制指標體系，相信這些工作的開展，將有助于完善建設項目水資源論證工作。

4 結語

(1)簡單化、格式化的水資源配置趨勢，使得實現(xiàn)真正意義上的水資源優(yōu)化配置還需時日。

(2)目前水資源論證報告中無論是已建礦井，還是規(guī)劃礦區(qū)的礦坑排水量計算，都存在著不符合《導則》)的現(xiàn)象，即不合時宜的使用穩(wěn)定流大井法及富水系數(shù)法。

(3)市場經(jīng)濟條件下，多種利益主體對自身利益需求關注的日益提高，使得傳統(tǒng)的水資源管理體制難以應對市場經(jīng)濟對水資源管理的要求和變革，巖溶水水量分配方案的調(diào)整勢在必然，但若要調(diào)整又似乎是矛盾重重。

［1］杜守建，崔振才.區(qū)域水資源優(yōu)化配置與利用.鄭州:黃河水利出版社.2009.74 ～79.

［2］水利部水資源管理中心.建設項目水資源論證導則(試行)(SL/Z322－2005).北京:中國水利水電出版社.2005.