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天津市城市用水定额编制研究 r e s e r c ho nt h ec o m p i l a t i o no fw a t e r u s e q u o t a i nt h ec i t yo f t i a n j i n 学科专业：水利水电工程 研究生：陆克 指导教师：高学平教授 天津大学建筑工程学院 二零零八年八月 中文摘要 用水定额是管理部门衡量、考核单位用水情况及合理评价其用水水平的依 据，也是提高水资源利用效率，缓解城市水资源供需矛盾，实现计划用水和节约 用水的前提和基础。以天津市用水为例，开展天津市城市用水定额编制研究，主 要研究内容如下： l 、结合国内外的先进水资源管理理念，以城市用水定额作为城市节水考核 指标，针对天津市社会经济发展状况和水资源利用现状，提出了天津市城市用水 定额编制的研究内容和研究方法。 2 、根据天津市的用水结构特点，把用水分为工业用水、城市生活用水和农 业用水三大类。结合天津市各行业已有的水平衡测试数据资料，对天津市主要支 柱产业开展用水典型调查；以其他省市有关部门制定的用水规范和给水标准为基 础，结合综合经验法、统计分析法、类比法、技术测定法等分析方法，提出了适 合天津市资源状况和产业结构特点的工业用水、城市生活用水和农业用水的用水 定额。 3 、分析了天津市城市用水的节水现状和存在的问题。以第二部分提出的天 津市城市用水定额为基础，量化分析了工业用水、城市生活用水和农业用水的节 水潜力。 4 、在总结全文的基础上，根据用水定额对用水单位、农村发展、城市节水、 水资源规划管理和城市发展的影响，分析了用水定额编制对建设节水型社会的推 动作用；并结合新水法关于超定额累进加价制度等规定，对城市用水定额的 应用前景进行了分析与展望。 关键词：天津市城市用水定额节水潜力水资源管理编制 a b s t r a c t w a t e ru s eq u o t ai st h ef o u n d a t i o nf o ra d m i n i s t r a t i o ns e c t i o nt om e a s u r eo r e x a m i n et h ep r a c t i c e sa n de v a l u a t ew a t e ru s el e v e lo fac e r t a i nu n i t a n di ti sa l s ot h e p r e c o n d i t i o na n db a s i so fr a i s i n gt h eu t i l i z a t i o nr a t eo fw a t e rr e s o u r c e ，e a s i n gt h e s u p p l i e sa n dd e m a n d sc o n t r a d i c t i o no fu r b a nw a t e rr e s o u r c e ，a n dc a r r y i n go u tw a t e r p l a n n i n go rw a t e rs a v i n g t h i sp a p e rc a r r i e so u tar e s e a r c ho nu r b a nw a t e r u s eq u o t a c o m p i l a t i o nw i t ht i a n j i na sa ne x a m p l e m a i nr e s e a r c hw o r k sa r e a sf o l l o w s ： f i r s t ，c o m b i n i n gw i t ha d v a n c e dw a t e rm a n a g e m e n tf r a m e w o r kb o t ha th o m ea n d a b r o a d ，a i m i n ga tt h ee c o n o m i ca n ds o c i a ld e v e l o p m e n t sa n dt h ep r e s e n ts i t u a t i o no f t i a n j i n , w o r kt a r g e t sa n d r e s e a r c hm e t h o do f w a t e ru s eq u o t ac o m p i l a t i o ni nt i a n j i ni s p r o p o s e dw i t hw a t e r u s eq u o t aa st h ee x a m i n a t i o ni n d e xo f w a t e rs a v i n g s e c o n d l y , a c c o r d i n gt ot h ew a t e rc h a r a c t e r i s t i c so ft i a n j i n , w a t e r u s ei sd i v i d e d i n t ot h r e ep a r t s ：i n d u s t r i a lw a t e ru s e ，u r b a nl i v i n gw a t e ru s e ，a g n c u l t u r a lw a t e ru s e b y c o m b i n i n gs p e c i f i ct e s t i n gd a t a0 1 1w a t e rb a l a n c e ，t y p i c a lc o n d i t i o n o fw a t e ru s i n gi n m a i np i l l a ri n d u s t r i e si si n v e s t i g a t e d c o m b i n i n gi n t e g r a t i n ge m p i r i c a lm e t h o d ， s t a t i s t i c sa n a l y t i ca p p r o a c h e s ，a n a l o g ya n dt e c h n i c a lm e a s u r e m e n tm e t h o d ，w a t e ru s e q u o t ao fi n d u s t r i a lw a t e rs u p p l y , u r b a nl i v i n gw a t e ru s i n go ra g r i c u l t u r a lw a t e ru s i n g i sd e v e l o p e db a s e do nt h es t a n d a r do fw a t e ru s i n ga n ds u p p l yc o m p i l e db yt h e c o n c e r n e dd e p a r t m e n t so fo t h e rc i t i e sa n dp r o v i n c e s ，w h i c h i ss u i t a b l ef o rt h e c h a r a c t e r i s t i c so fr e s o u r c es t a t u sa n di n d u s t r i a ls t r u c t u r eo f t i a n j i n t h i r d l y , t h ep r e s e n tw a t e rs a v i n gs t a t u sa n de x i s t i n gp r o b l e m sa b o u tu r b a nw a t e r u s eo ft i a n j i na r ea n a l y z e d b a s e d0 1 1t h eu r b a nw a t e ru s eq u o t ap r o p o s e di nt h e s e c o n dp a r t ，w a t e rs a v i n gp o t e n t i a lo fi n d u s t r i a lw a t e ru s e ，u r b a nd o m e s t i cw a t e ru s e o ra g r i c u l t u r a lw a t e ru s ei sq u a n t i t a t i v e l ya n a l y z e di nt h i sp a r t o nt h eb a s i so fs u m m a r i z i n gt h ef u l lt e x t ，c o n s i d e r i n gt h ei n f l u e n c eo fw a t e ru s e q u o t at o w a r d st h ew a t e ru n i t s ，r u r a ld e v e l o p m e n t ，u r b a nw a t e rc o n s e r v a t i o n , w a t e r r e s o u r c e sp l a n n i n ga n dm a n a g e m e n t ，a n du r b a nd e v e l o p m e n t ，p r o m o t i o nr o l eo f w a t e r u s eq u o t ac o m p i l a t i o ni nw a t e r s a v i n gs o c i e t yc o n s t r u c t i o ni sa n a l y z e d f i n a l l y , c o m b i n i n g t h ep r o g r e s s i o np r i c em a r k u ps y s t e mo ft h en e w w a t e rl a w ) ) ，a p p l i c a t i o n p r o s p e c to ft h eu r b a nw a t e r u s eq u o t ai sa n a l y z e d k e yw o r d s ：t i a n j i n , w a t e ru s eq u o t a , w a t e rs a v 趣p o t e n t i a l ，w a t e rr e s o u r c e m a n a g e m e n t ，c o m p i l a t i o n 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的 研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表 或撰写过的研究成果，也不包含为获得叁注盘堂或其他教育机构的学位或证 书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中 作了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名：能列签字日期：细g 年罗月岁日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解墨鲞盘堂有关保留、使用学位论文的规定。 特授权墨鲞盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检 索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名：倍屯 签字日期：2 加8 年罗月3 日 导师躲( 耄亏芎 导师签名：( 气 签字日期：2 硝年，月岁日 第一章绪论 1 1天津市水资源现状 第一章绪论 天津市位于华北平原东北部，海河流域的下游，东临渤海，北依燕山，全市 总面积11 9 1 9 7 k m 2 ，全市水资源总量为1 8 1 6 亿m 3 ，人均水资源量仅有1 6 0m 3 ， 仅为全国人均水资源占有量的7 ，属于资源型严重缺水城市n3 。除此之外，水 资源时空分布不均匀；城市供水水源单一，目前只有引滦和于桥水库作为城市常 备水源，且引滦工程供水保证率偏低，向天津供水1 0 亿立方米的年份几乎没有： 水环境恶化，海河流域污径比已高达1 ：6 ，居各大流域之首。天津位于流域尾 闾，污染更加严重，加剧了水资源紧缺局面。近年来，随着经济的不断发展以及 人民生活水平的提高，天津市水资源的供需矛盾日益突出。由于水资源严重缺乏， 不得不超采地下水，但天津却付出了地下水位持续下降，全市8 0 以上区域地面 沉降、社会经济受到一定程度制约等巨大的代价。 目前，在水资源的开发利用中浪费现象还普遍存在，这主要是由客观与主观 两方面因素造成的。主观上，人们的节水意识水平还不够高，在日常的生活和工 作当中对节约用水不够重视。客观上影响节水的因素主要有：城市节水器具普及 率偏低，仅有2 0 左右；城市生活公共用水中空调冷却用水的循环率偏低，公共 卫生用水设备过于陈旧；城市供水管网老化，水量漏失严重；许多工业企业工艺 水平较为落后，水的重复利用率偏低，造成了大量的浪费；农业大水漫灌的落后 灌溉方式依然存在等等。 1 2城市用水定额研究的意义 随着我国改革开放后社会经济的高速发展，水资源的供需矛盾日益突出，渐 渐成为了制约地区社会经济可持续健康发展的重要因素。目前来看，只有加强计 划用水和节约用水，抓好各个环节水资源管理工作才是解决城市水资源供需矛盾 的有效手段。因此制定合理可行的用水定额是开展节水工作的前提和基础，是水 资源管理工作的当务之急乜3 。用水定额可为管理部门衡量、考核单位用水情况及 第一章绪论 合理评价其用水水平提供依据，使管理内容更加实在，手段更加科学，目标更加 明确。实行用水定额管理，可使单位节水工作规范化、程序化、标准化，指导单 位节水工作的进展，是城市节水科学管理的重要举措之一。因此，用水定额的编 制是城市用水需求管理一项十分必要的基础性工作，有利于对城市有限的水资源 进行合理分配，从而提高水资源的有效配置和利用效率，是一项切实缓解水资源 短缺问题的有效手段。 综上所述，加强用水管理，进行天津市用水定额的编制工作，是天津市建立 节水型社会、加强水资源管理工作中的重要环节，既是当务之急，也是长远之计。 因此全面做好用水定额的编制工作将为水务管理与考核提供科学依据，使天津市 有限的水资源得到充分利用，发挥最大效益。 1 3国内外研究现状 实行用水定额管理，这一机制早就通行于美国、加拿大、墨西哥和欧洲的多 数国家，被认为是节约用水、水资源管理现代化的必然要求j 。这些国家对水需 求管理进行了广泛且深入的调查研究，提出了合理的用水定额h 5 。，对合理用水 起到了重要的促进作用。 国外率先对水需求进行分析和研究哺 8 - 9 1 ，加强需求管理的国家则是中东的 以色列，从建国伊始就开始进行一年一度的水审计检查无效损失，回收废水加以 利用，推广节水技术，包括城市用水和农业用水，通过对水需求的反复研究，提 出的用水指标和用水定额是同类条件下最先进的口训。 随着我国各城市水资源的日益短缺，城市用水管理正逐步从行政管理向科学 管理转变，制定城市用水定额是实行科学用水、合理用水的基础。为促进全国用 水定额的编制研究，自水利部于1 9 9 9 年发布关于加强用水定额编制和管理的 通知以来，目前已有天津、内蒙古、辽宁、吉林、安徽、江西、福建、河南、 云南等2 6 个省( 自治区、直辖市) 编制发布了用水定额标准1 。 黑龙江省对用水行业进行了有序、合理的分类，确立了划分用水行业的基本 单位和特性，以实际测试资料为依据，分析用水指标体系，给出了农、林、牧、 渔业及湿地、农村人畜、工矿企业和城镇生活与其他行业用水定额值2 1 。经过两 年的试行，进一步修改、完善并正式颁布了黑龙江省用水定额，这是我国第 一个地方标准的用水定额文件，按照这个新规定，今后黑龙江省居民和行业用水 将实行限量，超计划部分的用水将实行加倍收费。 山西省采用典型调研的方式，以调查典型县现状灌溉用水定额为基础，以当 地灌溉水可利用量为控制条件，采取自下而上、层层平衡的方法，制定了全省6 第一章绪论 个分区、7 种主要作物的灌溉用水定额，对山西省节水灌溉事业的发展有重要指 导作用n 3 3 。 北京市以高等院校为对象，将传统计划管理与定额管理进行比较分析，探讨 高校用水的行业特征及学校内部用水的行为特点，在此基础上对北京市高校的用 水定额编制、定额管理层次，管理信息过程、控制以及管理激励机制进行了系统 的探讨4 | 。 参考文献 1 5 中还详细阐述了：“2 0 0 7 年，广东省发改委、经贸委和水利厅 联合按照关于开展广东省用水定额试行工作的通知要求，印发了广东省用 水定额( 试行) ，自2 0 0 7 年3 月1 日起试行两年，使广东省工业、农业、公共服 务业及城市生活用水量有了定额标准，超额用水将被加价收费 。 城市用水定额的内涵 用水定额是指从事某种生产活动时用水量大小的一种数量标准，也即指在一 定的生术和管理条件下，生产单位产品或创造单位产值所规定的合理用水量标 准。科学合理的用水定额在制定用水计划、编制节水规划、实行科学的定额管理 等方面有着重要的作用。 用水定额以整个用水过程和用水量之间的定量关系为解释对象，影响因素较 多，如生产工艺、产品结构、规模条件、管理水平等，因此用水定额不仅复杂， 涉及面广，且有较强的法规性、政策性和技术性n5 1 6 3 。从其自身特点来看，可归 纳为三种形式：设计定额、统计定额和管理定额。本文研究编制的用水定额为管 理定额。 根据天津市节约用水和计划用水管理的实际情况，由于用水管理程度不同， 定额中某些问题考虑的出发点和解决过程也不同，为使定额结果更具有较强的可 行性，因此特对本次用水定额的编制做如下界定： 1 ) 用水定额指标尽量涵盖主要行业的主要产品，相对同一用水行业的较小 品种的产品一般隐含于其主要或主导产品的用水定额之中。 2 ) 定额指标仅限于产量新水定额和产值新水定额，对涉及的耗水定额和排 水定额等，均隐含于用水定额之中，不再另行计算。 3 、) 定额中涉及的冷却水循环率、工艺水回用率和冷凝水回用率等，统一归 属于重复利用率一项综合指标，根据资料统计情况，在具体的分析研究中力求使 定额值与重复利用率指标相对应。 4 ) 充分考虑生产经营规模、产品结构和水源条件等因素对用水定额的影响。 而生产技术、管理水平、气候条件、区县差异等其他因素，则隐含于上述因素中。 第一章绪论 5 ) 鉴于用水定额指标为年平均值，故不再考虑季度变化因素。由于用水定 额具有动态变化的特点，综合考虑各影响因素，其有效时限确定为五年。 1 5用水定额的研究内容 本着着眼于建设节水型城市、缓解水资源紧缺状况、实现水资源的可持续利 用、支持国民经济可持续发展的总体目标，立足于天津市现状水资源的可持续利 用，既考虑近期发展，又兼顾长远发展。本文中天津市用水定额编制研究的主要 内容有： 1 ) 按国民经济行业分类与代码规定的工业行业分类，编制适合天津市 工业行业主要产品的用水定额。 2 ) 按国民经济行业分类与代码规定的分类，分城市居民生活用水、公 共设施用水、公用事业用水，编制适合天津市城市生活分类用水大户的用水定额， 其中某些规模较小、街坊式的以及不够标准的餐饮、洗浴等服务业不在编制之列。 3 ) 按国家规定的分类标准，结合天津市灌溉分区及不同作物种植方式，编 制天津市主要农作物、果林、牧草及农村生活用水定额。 1 6用水定额的研究制定方法 目前，国内有许多编制用水定额的方法【1 7 j g j 9 。但由于受用水条件、种类、 方式、工艺水平及管理水平等方面因素的影响，难以采用一种统一的制定方法。 通常采用的方法有经验法，统计分析法，类比法，技术测定法和理论计算方法等。 可以根据用水资料的完整程度，统计序列的长短，具体情况具体对待。采用一种 方法后，应再用其它方法进行校核修正，或者同时用几种方法进行对比分析研究 确定。 本文的用水定额制定采用了经验法，统计分析法，类比法，技术测定法等， 分别介绍如下。 1 6 1 经验法 经验法又称直观判断法，运用专家的经验和判断能力，通过罗辑思维，综合 相关信息、资料和数据，通过对用水过程的分析、讨论和比较，提出定量估值的 方法。经验法包括调查法、p e r t 法( p r o g r a me v a l u t i o na n dr e v i e wt e c h n i q u e ) 、 特尔斐法2 0 1 ( d e l p h im e t h o d ) 等。 1 ) 调查法 4 第一章绪论 根据专家就某项目用水所持个人信息量度评价的数学平均值。即v = v i n 此法简单易行，综合信息量大，直观、有效，但结果容易受个人因素的影响。 2 ) 主观概率值法( p e r t 法) 在调查法的基础上，选择加权平均或概率平均值确定定额值的方法。 3 ) 特尔斐法 一 是在上述两种方法的基础上，对定额值再次聘请专家评定后重复计算概率平 均值，经多次反复后确定定额值。 经验法省时省事，耗费较少，也易于调整，但易于出现片面性和盲目性，技 术依据不足，导致结果不够准确。因此，只适用于用水资料缺乏时用水定额的制 定，或作为其他制定用水定额方法的补充手段。 1 6 2 统计分析法 统计分析法口l 是基于历史和现状的用水统计资料和信息进行研究分析，从而 确定用水定额的方法，先进性和可行性原则体现得较明确。统计分析法包括：二 次平均法和统计趋势分析法： 1 ) 二次平均法 它是基于得到的统计值只代表过去实际发生的情况，要考虑定额的先进性须 进行二次平均或进行多次平均，通过先进性进行评价，最终得到定额值。其分析 步骤如下： a ) 去除不合理统计数据。由于生产过程中偶然因素或统计数准确性的影响， 统计资料中会出现不合理数据( 偏高或偏低) ，这些数据不反映过去客观事实， 必须从统计资料中去除。 b ) 计算所测数据的平均值 可= 三n 窆i = l 、 式中：v 所测数据的平均值；v i 第i 个测试数据值( 如实际产品用 水定额) ；力统计时段内测试数据个数。 ( 1 - 2 ) 一 r 式中：v 小于平均值v 的各数据的平均值；v j 测试数据中小于平 第一章绪论 均值v 的数据值( j = l ，2 ，k ) ；k 测试数据中小于平均值v 的数据个数。 蔷 ( v + v ) 则第二次平均值为： 2 ( 1 - 3 ) d ) 先进性判别 对v ：值进行先进性判别。如果计算所得v ：值不能达到先进定额水平要求， 则按步骤c 求第三次，第四次第m 次平均值，直至使v m 值满足要求为止。 2 ) 统计趋势分析法 统计趋势分析法是根据多年用水统计资料分析其随时间的变化规律和发展 趋势确定用水定额。在广泛收集资料的基础上舍去不合理的数值后，以用水平均 值或其它特征值来进行统计拟合，求出相应条件下的数学模型得到特征值与时间 的函数关系。确定指定年限内用水量的值，再求出均方差后根据平均先进原则， 确定累积频率及相应的定额值。 二次平均法和统计趋势分析法的主要优点是准确性高，工作量小，取得分析 结果速度快，受主观因素影响小。缺点是需要大量统计资料，分析结果受统计资 料准确性影响大。 1 6 3 类比法 类比法也称典型定额法，是以已实施的相同或相近产品用水条件及典型定额 为基准，分析出类比关系，类比出相应定额。包括比例数示法、曲线图示法等。 1 6 4 技术测定法 技术测定法是在一定条件下，通过实测分析确定用水定额的方法。先以水平 衡测试为依据，经用水分析后再确定其定额。 技术测定的一般程序如下。 1 ) 测定时段内生产技术和管理应处于正常条件下。 2 ) 选择有代表性的生产时段进行测定，即要考虑产品生产的复杂性和影响 用水的季节变化等因素。 3 ) 确定测定次数进行水平衡测试，以获取制定定额所需各类用水数据。 4 ) 对水平衡测试阶段内的产品产量进行统计计算。 5 ) 计算第i 次测定的单位产品用水量v 。 v ；：旦 朋i ( m 3 单位产品) ( 1 - 4 ) 式中：w i 第i 次测定的用水量值，m 3 ；m i 与w i 对应的产品数量。 6 第一章绪论 6 ) 据v i 值，计算其平均值可。 可= 吉喜v ( 1 - 5 ) 式中t 刀测定次数。 7 ) 分析各类影响因素，对v 值进行修正，最终确定该类产品的用水定额。 此方法的特点是有较高的准确性和科学性，其缺点是工作量大，工作周期长， 也比较麻烦。 综合上述各种定额的制定方法，在满足用水定额要求的条件下，应该用两种 以上方法进行定额分析。对结果离散性较大的定额应反复计算，直到结果满意。 对数据较少的定额，则需参照其他条件类似的周边地区的实际定额或行业设计定 额值进行分析，从而确定相应的用水定额初值，然后再根据水的供需关系以及节 约用水和计划用水的原则确定其用水定额。 7 第二章天津市用水定额研究 第二章天津市用水定额研究 为编制既符合天津实际情况又具有天津特色的用水定额，本文立足于天津市 本地区水资源条件、社会经济发展状况及趋势、产业结构特点和调整方针，通过 充分收集、分析、整编天津市各行业已有的水平衡测试的成果资料，在此基础上 对天津市主要支柱产业开展必要的用水典型调查。对已有的成果或资料进行分析 研究，参考其他省市有关部f - l 锘l j 定的用水规范和给水标准，在综合分析的基础上 制定适合天津市资源状况和产业结构特点的用水定额。 在定额编制过程中，采用逐步健全完善的工作步骤。首先解决了各行业主流 产品缺乏用水定额的问题，然后再逐渐扩展到主流产品以外的其它产品，使用水 定额的涵盖面得到逐步的完善；其次在定额制定的初期先保证了定额的适用性， 在此基础上逐步完善与提高用水定额的水平：随着定额涵盖面的扩展以及定额水 平的不断提高，再逐步制定同类产品或同类行业的用水定额，以完成天津市工业、 城市生活、农业用水合理的用水定额编制。 为使用水定额的编制更具科学性和合理性，各行业的用水情况均采用普查方 式，普查程序如下所示( 图2 1 ) ： 图2 一l 普查程序流程 8 第二章天津市用水定额研究 2 1工业用水定额制定 在普查中，按行业的特点，确定行业的主要产品，从而明确调查重点，进行 典型调查。如冶金行业以炼钢、带钢、无缝钢管、高速线材、预应力钢丝等重点 产品为主，医药行业以原料药、针剂、片剂、大输液、中成药、西药片剂等为主。 典型调查的范围2 巩除了行业的主流产品外，还包括了用水大户、产值大户 以及节水先进单位。如：红旗油厂、钢管公司、金耀集团、联化公司、三星公司、 玻壳公司、国福龙凤集团等。在普查和典型调查的基础上，还有针对性地对未曾 做过水平衡测试，或做过但已过了3 年期限的企业以及用水统计数据存在很多问 题的企业进行了水平衡测试。 通过工业用水调查，掌握了天津市7 5 以上的新取水量的工业用水资料，为 制定合理的工业用水定额奠定了良好的基础。 2 1 1 工业用水分类及定义 工业用水是指工矿企业各部门在产品生产过程中( 或某一生产期间) 用于制 造、加工、洗涤、冷却、空调、锅炉等方面的用水和工矿企业职工附属生活用水。 为便于研究工业企业用水规律，进行同行业用水的分析比较需对工业用水进 行分类。我国现行的工业企业用水分类方法主要有两种3 ，一是按不同工业部门 分类，即按行业分类；另一种是按工业用水的不同途分类。 在具体用水平衡分析计算中，常按工业用水分类及定义( c h l 9 - 8 7 ) 划分， 考虑统计指标的一致性，生产部门的生产工艺上的可比性及管理的实用性。因此 除按行业分类外，还按水的用途进行了分类陋钊，即按用水系统划分为生产用水、 辅助生产用水和附属生产用水三类；按用水方式划分为间接冷却水，工艺用水， 锅炉用水和生活用水四类( 图2 - 2 ) 。 图2 2 工业用水划分图 9 第二章天津市用水定额研究 生产用水指专业性生产用水，它是工业用水的主体。不论是哪种工业企业只 要有工业产品的生产，就有这种用水。例如在生产过程中直接用于生产的洗涤、 冷却水或作为原料使用的水。生产用水是编制本次用水定额的主要方面。 辅助生产用水是指工业企业中辅助生产部门的用水，如锅炉用水，机修、动 力用水等。但是这些辅助生产部f l x , j 于一些专业化程度较高的企业来讲，不一定 都具备。例如某些企业生产过程所需的热，冷的企业来讲，它的用水就变成了生 产用水，而不能当作辅助生产用水处理。故在制定定额时，这部分水是否包括在 内，要具体情况具体分析。 附属生产用水是指工业企业的管理，行政机关用水。间接冷却用水是工业用 水中的主要部分，约占工业总用水量的8 0 左右。这部分水经使用后，水质未发 生较大变化，但水温提高经降温后，可重复使用。冷却水一般不与产品和原料相 接触。 工艺用水是指生产工艺过程中的用水，包括直冷，洗涤，原料用水和作业用 水等。 锅炉用水是指为生产工艺或发电需要蒸汽的锅炉用水。 生活用水主要指在生产期间的生活用水和行政管理机关的用水。 2 1 2 工业用水中各水量的概念及相互关系 新水量( 、f ) 指为使工业生产正常进行，保证生产过程对水的需求而实际 从各种水源所取的被第一次利用的水量。 重复利用水量( 、佩) 指在确定的用水体系内一切以各种方式重复利用的水 量。其中包括循环利用水量和串联重用水量。按照工业用水分类有间接冷却水复 用量( v c r ) ，工艺水的复用量( v g r ) ，锅炉蒸汽冷凝水的回用量( v b r ) 和职工 生活水复用量( v i r ) 。 耗水量( v c 0 ) 指在生产过程中进入产品、蒸发、飞溅、渗漏、风吹、携带 及生活饮用等所消耗的水量。 排水量( 、d ) 指企业在完成全部生产过程中，从用水体系最终排到环境中 的水量。 漏溢水量( v q ) 指在确定的用水体系内，设备、阀门、管网、水箱、水池 ：等用水或储水设施漏失和溢出的水量。 串联用水量( v s ) 指在生产过程在一个用水体系的排水，不经处理或经处 理后，被另一个用水体系再次利用的水量，即以串联方式复用的水量。 总用水量( v t ) 指某一用水体系( 也称用水系统和用水单元) 在某段时间 内一切输入水量之和或一切输出水量之和。用水体系可以是一个企业，一个车间 甚至一个单台设备等。 1 0 第二章天津市用水定额研究 各种水量之间的关系 v t = v f + v r + v s v f - v c o + v d v r = v c r + v g r + v b r + v i v 2 1 3工业用水考核指标及定额影响因素分析 ( 2 - 1 ) ( 2 - 2 ) ( 2 - 3 ) 目前，常用的用水考核指标【2 6 , 2 7 , 2 8 1 有：间接冷却水循环率，工艺水回用率， 锅炉蒸汽冷凝水回用率，重复利用率，万元产值取水量，单位产品取水量，企业 职工生活人均日取水量。在前面所列的国标里用水考核指标还有：万元产值用水 量，单位产品用水量，新水利用系数，排水率等。 工业用水是一个复杂的动态变化系统，受自然、经济、技术、管理等因素的 影响。具体表现为生产设备状况、用水工艺水平，专业化水平、生产规模、产品 结构、供水方式、原料特性、管理水平、水质状况和外部环境等1 4 项影响因素。 若对所有的影响因素都进行分析，则需加许多参数，并且还要进行参数间的相互 作用分析，在实际工作中难以实现。因此首先应对上述因素进行定性分析，找出 规律。将其中相似的因素或参数项目合并，然后再进行定量分析。 对生产用水定额有影响的1 4 项因素实际上可划分为主观因素，周期性变化 因素，稳定因素和非稳定因素四类。其中，非稳定因素的随机性很大，难以控制， 故在本文中不进行定量分析。主观因素中技术管理水平和用水管理水平虽然具有 相对的不稳定性，但其具有周期性逐步提高的特点，在定量分析时，可以按稳定 因素处理。 生产设备状况，生产工艺水平，专业化水平等因素，除差别较大时按不同类 别制定用水定额外，一般可通过企业用水重复利用率指标来体现或者说企业用水 复用率的大小是由上述因素决定的，因此可通过定量分析企业用水复用率来综合 考虑上述因素的影响。另外，产品结构的影响可以利用折算系数，将次要产品折 算为主要产品加以处理。生产规模的影响可以在同类用水单位比较中，通过模拟 单位产品取水量与产品产量的关系加以处理。 周期性变化因素包括季节变化，生产的周期性水质变化等。目前天津市计划 用水是以年度为计划下达周期，经用水单位自行分配出各月水量后，按月进行考 核。这样企业可根据自己生产周期特点和季节影响因素，自行调节月分配水量， 根据这一实际情况，在本次制定定额中未给定季度调整系数。 通过定量分析，可以找出各种影响因素，对企业用水定额的影响规律进而计 算相应的用水定额。 此外，一些用水的生产单位因产品无法按单位产品统计，用水定额需采用立 方米万元为单位，例如，本次用水定额编制中对餐饮业就采用了立方米万元。 1 1 第二章天津市用水定额研究 这类定额的使用时需要增加可比价格系数，可根据不变价格比例加以确定。 2 1 4 工业用水定额的制定原则 在制定工业用水定额时，主要坚持遵循以下基本准, 贝1 j 2 9 , 3 0 1 ： 1 ) 以水平衡测试结果为依据，合理分析用水现状水平 天津各企业都做过水平衡测试，但随市场变化，有些企业对产品进行了调整， 新建及扩建的项目有所增加，改变了用水指标和性质。所以，对重点企业行业应 重新组织水平衡测试。 2 ) 以单位产品用水定额为主 由于产值用水定额不够直观，而且影响产值的因素太多，企业难以控制，所 以除特殊情况外，本次定额的制定均采用单位产品用水定额作为定额指标。 3 ) 以企业的主要或代表性产品为主 鉴于工业企业的副产品用水大都包括在主产品的用水之中，所以，在编制用 水定额时，以企业的主要或代表性产品为主，不再考虑其副产品的用水定额。 4 ) 以注重适用性和实用性为主 为提高用水定额的适用性和实用性，在制定用水定额时，一般以专业生产部 门用水为主，尽量剔除一些辅助及附属部门的用水。同类企业间虽然生产同种产 品，但由于生产工艺，生产规模，专业化程度及所用原料的不同，其用水定额差 异较大。为此，本文在研究时尽量细化了产品，分别确定其用水定额，对不宜细 化的产品，根据资料采用调整系数方式给定。 5 ) 用水定额体现其先进性 由于某些工业企业节水工作开展较早，节水水平已经很高。因此在制定用水 定额时，可直接选用这些节水企业的用水定额为全市同类产品的用水定额标准， 也充分体现其先进性的一面。 6 ) 充分考虑工业用水重复利用率指标 工业用水重复利用率的高低，直接影响用水定额的大小。本文结合数据资料 情况，充分考虑了用水定额与复用率的对应定量关系。 7 ) 用水定额代表天津用水特点和结构 编制用水定额侧重于代表天津用水特点和结构的产品，并包括主要用水行业 的基本产品。 2 1 5 工业用水定额的制定 根据上述确定的定额制定原则，并结合各行业的用水特点及产品自身特点确 定工业产品的用水定额，主要分三类：一般工业产品，龙头企业产品和生产同类 第二章天津市用水定额研究 产品的企业个数较少的产品。 1 ) 一般工业产品定额制定方法 对于一般工业产品，根据上述确定的用水定额制定准则，并结合各行业的用 水特点确定产品的用水定额，程序如下： a ) 同类产品定额值的平均值( 二次平均法) ，并进行先进性评判。 b ) 摘录该产品水平衡测试用水定额值，若没有水平衡测试值则取邻近省市 相关的水平衡测试值。 c ) 摘录国家颁布的该产品的用水定额现状平均值，。若没有则取邻近省市相 关的定额值。 d ) 将以上三值进行加权平均( p e r t 法) 。 e ) 咨询相关专家意见，进一步修正确定该产品的用水定额，确保该定额值 在天津市范围内处于领先，国内平均的水平上。 热轧带钢产品用水定额算例 热轧带钢产品的工序过程为：钢坯经加热、粗轧、精轧、卷取成产品。 热轧带钢生产的用水特点是：煤气发生炉用蒸汽耗水量，加热炉、轧钢机冷 却循环水以用新水量为主，工艺及辅助生产以用新水量为辅。例如：在加热炉工 序中有水梁汽化冷却用水量；在轧钢工序中有轧机、轧辊、辊道、润滑站、空压 机冷却用水量，冲渣沟用水量。 热轧带钢的辅助生产用水有钢坯及成品的化验用水量以及厂区和车间的供 暖等用水量。热轧带钢的生产还有一定量的附属生产用水量，主要是生活用水， 例如：办公、食堂、浴室、汽水房、卫生间用水量。 在确定了热轧带钢生产的用水结构和用水属性( 生产、辅助生产、附属生产) 后开始制定热轧带钢的用水定额。 从天津市冶金行业用水调查的资料中，查得带钢生产的用水情况表( 表2 1 ) 。 表2 一l 天津市带钢生产企业单位产品用新水量情况表 天钢集轧一制东异钢联盛轧天铁集津静钢达丰制 企业名称团有限钢有限铁有限钢有限团有限铁有限钢有限 公司公司公司公司公司公司公司 代号ab cd efg 年生产带钢 ( 万吨) 4 04 34 55 04 84 22 0 年用新水量 4 1 04 9 94 3 6 4 3 34 4 8 4 1 85 3 4 ( 万m a ) 单位产品新 水量( r n 3 t ) 1 0 2 51 1 6 00 9 6 9 0 8 6 6 0 9 3 30 9 9 52 6 7 0 备注年用新水量是直接用于生产的水量， 第二章天津市用水定额研究 第一步，用二次平均法进行计算： a ) g 企业用水明显不合理，调查发现该企业处于半停产状况，生活用水过 多。因此，在平均计算中将其去掉。 b ) 将a 企业至f 企业的单位产品用水量进行平均得到。v ：o 9 9 1 m3 t 。 c ) 求得小于0 9 9 1 企业的单位产品用水量的平均值屹= 0 9 2 3 m 3 t 。 d ) 求二次平均值v 2 ： e ) 先进性评判 i ：= 圭( i + v ，) = o 9 5 7 h 2 = 击( v i 一；罗。= 。- 0 0 9 8 6 6 ，s - o 。9 9 3 3 ，令a 兰s 2 。尢：兰二! ：- 0 0 3 4 ：- 0 3 4 6 厶= l 一= 一= 口0 0 9 9 3 3 3 。查正态表得妒) 2 0 3 6 5 4 。由驴) 23 7 ，说明带钢生产单位产品用新水量已有3 7 的累积频率实 现或超过了此用水水平，可判断二次平均值v 2 符合先进水平。 由此确定带钢生产的用水定额为0 9 5 7 m 3 t 。 第二步，查带钢生产用水定额水平衡测试值为1 0 0m 3 t 。 第三步，查国家颁布的用水定额标准为3 - - 6 4 m 3 t ，但这是轧钢产品的综合 定额，经征求有关专家意见，带钢平均定额为1 0 0 0 t 。 第四步，将以上加权平均( p e r t 法) 求得将要试行的定额值为0 9 7 1 m 3 t 。 第五步，根据计算分析结果，经征求有关专家意见，确定天津市带钢生产试 行的用水定额为0 9 7 1 m 3 t 。 2 ) 龙头企业产品定额的制定方法 ， 某些企业生产的产品在天津市乃至全国居于霸主地位，其市场份额大，占绝 对的主导地位，其生产设备、工艺处于国内领先水平。在用水管理方面也是科学 规范的，例如无缝钢管、玻壳、三星电子。对这类产品用水定额的制定，由于缺 乏参照系和相关数据无法采用二次平均法，在本次编制用水定额对这类产品一般 采用专家评议法( 经验法) 。 在采用专家评议法中，为了减少个人因素的干扰，提高定额的科学性和先进 性，首先采用了特尔斐法( d e l p h im e t h o d ) ，然后再用p e r t 法进行修正，最后 进行先进性评议和修正。 1 4 第二章天津市用水定额研究 钢管产品用水定额算例 天津钢管公司是我国”八五”期间建设的一座现代化企业，1 9 9 6 年1 月 正式投产，国内市场占有率为3 5 ，并且年创汇3 0 0 0 多万元。节约用水管理规 范，万元产值耗水量列全国冶金行业特钢系统第一名。 第一步，采用特尔斐法，经过三次咨询专家，得到钢管产品用水定额为 2 0 3 5 m 3 吨产品。其中多数专家认可2 8 m 3 吨产品。 第二步，采用p e r t 法 一 口- t - 4 m + b 6 仃= 俐- o = 2 7 7 2 5 第三步，先进性评议，由专家进行合理性判断，一般要求定额的累积频率在 1 3 2 5 之间。钢管的累积频率妒n ) 2 4 0 ，即钢管产品定额值( 各统计期内的 计算值) 实现或低于2 7 7 m 3 吨产品的累积频率为4 0 。 由) 20 4 ，查正态分布表得入一0 2 5 。 由1 ，= w - i - a , c r = 2 7 7 0 2 5 0 2 5 = 2 7 1 ( m 3 吨产品) ， 得到钢管产品的新水量定额为2 7 1 ( 3 吨产品) 。 3 ) 生产同类产品的企业个数较少的产品定额的制定方法 为保证生产同类产品的企业个数较少的产品定额的制定能反映天津的节水 水平，从天津市水资源严重匮乏的特点出发，除了采用常规的计算方法以及专家 评议法外，对某些产品还采用了同类产品定额校验法。 由于天津市相对国内其它省市地域面积小、生产同类产品的企业个数少。往 往因样本个数不足而较难采用统计分析法，或者因样本个数不足带来较大的误 差。因此，在采用经验法、统计分析法之后，还要与外省市同类产品用水定额资 料进行比较，评议确定某产品的用水定额，确保水的重复利用率以及循环水浓缩 倍数处于国内领先水平。 卷烟产品用水定额的制定算例 第一步，通过二次平均法和p e r t 法联合计算，得到天津卷烟产品定额为 0 8 4 - 1