黄河流域水资源利用效率指标体系建立及现状分析

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1、 欢迎阅读本文档，希望本文档能对您有所帮助!郑州大学毕业设计（论文）题 目：黄河流域水资源利用效率指标体系建立及现状分析指导教师：管新建 职称：副教授学生姓名：刘小龙 学号：20090520217专 业：水文与水资源工程院（系）：水利与环境学院完成时间：2013年6月3日2013年 6 月 3 日 感谢阅读本文档，希望本文档能对您有所帮助!黄河流域水资源利用效率指标体系建立及现状分析摘要：本文建立黄河流域水资源利用效率指标体系，对综合、工业、农业、生活用水指标指进行分类阐述。同时以省区为单位，选取2010年为现状年，对黄河流域的用水水平现状进行了计算分析，根据计算结果对比分析各省区的差异。结果

2、表明:黄河流域用水水平和用水效率较以往有较大提高,但仍然还比较低;流域内用水水平和用水效率不平衡，流域上游的用水效率低于下游的用水效率;农业用水比例偏高,既与其特殊的气候条件和种植结构有关,也与该区较为普遍的粗放灌溉方式有关。 关键词：黄河流域 用水水平现状 效率指标体系Abstract: This paper calculations and analysises Present situation of water level and the water use efficiency of various industries in the Yellow River Basin takin

3、g a province as the unit and 2010 as the present year. Comparativing and analysising the different water level between different provinces through drawing. Analysising the water use efficiency of various industries through the technique of dependency.Keywords: the Yellow River Basin Water level stat

4、us Industry water use efficiency1 绪论11.1 研究背景与意义11.2 国内外研究进展11.2.1 水资源利用效率国内外研究进展11.3 研究目标、研究范围和研究水平年21.3.1 研究目标21.3.2现状年的选取和研究范围21.4 本项目研究内容和技术路线31.4.1 研究内容31.4.2 研究技术路线图42黄河流域现状用水水平指标的计算与分析52.1 用水水平指标基本集的选取及定义52.1.1 水资源综合利用水平指标52.1.2 工业用水水平指标62.1.3 农业用水水平指标82.1.4 生活用水水平指标113 黄河流域现状用水水平指标的计算及分析143.

5、1 水资源综合利用水平指标153.2 工业用水水平指标173.3 农业用水水平指标203.4 生活用水水平指标244结论与建议274.1结论274.2展望27参考文献28致谢29文献翻译301 绪论1.1 研究背景与意义 水资源是人类生存和社会发展不可缺少的自然资源。进行流域用水水平评价研究，掌握流域用水的实际情况，为改善流域用水结构，提高用水效益和效率提供决策依据，对促进流域水资源的可持续发展，具有重要的理论意义和应用价值。黄河是中华民族的母亲河。黄河发源于青藏高原巴颜喀拉山北麓的约古宗列盆地，流经青海、四川、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西、山西、河南、山东九省(区)，注入渤海，干流河道全长546

6、4km，流域面积79.5万km2(包括鄂尔多斯内流区4.2万km2)。流域地势西高东低，西部属青藏高原的一部分，海拔2500一4500m;中部主要有内蒙古高原和黄土高原，海拔1000一200Om;东部由海拔100m以下的黄河下游冲积平原和海拔在400一1000m的鲁中南低山丘陵所组成。与其他江河不同，黄河的流域面积主要集中在上中游地区，占总面积的97%;下游长达数百公里的河道高悬于地面之上，集水面积很小，只占流域面积的3%。 同时黄河还是西北和华北地区的重要水源，也是典型的资源型缺水地区。黄河区以全国25%的水资源承担着全国87%的人口、126%的耕地以及西北和华北地区50多座大中城市供水的任

7、务,同时还承担向流域外部分地区远距离供水的任务。而黄河区属于资源短缺型流域,人均、亩均耕地占有水资源量分别为647 m3和290 m3,仅为全国平均值的295%和202%。自20世纪70年代以来,工农业生产、城市生活、生态环境用水之间的矛盾日益尖锐。随着西部大开发的推进,黄河区经济将快速发展,未来水资源供需矛盾将更加尖锐。摸清现状用水状况,分清合理与不合理用水,对水资源综合规划第二阶段的需水预测和水资源配置有重要指导意义。1.2 国内外研究进展1.2.1 水资源利用效率国内外研究进展鉴于水资源对人们生存的重要性，国内外学者很早就开展对水资源的研究。随着时代的发展，自然环境的变化，人们对水资源的

8、研究领域也不断扩展和深入，近几年随着不少国家的供水用水日趋紧张，不少学者对水资源评价开展了研究，并取得了一定的成果。关于用水水平评估的研究是近几年的事情，构件节约型社会，合理利用水资源是我国水事业发展的一个方向。我国自20世纪80年代以来，己经根据不同的水利工程颁发了一些考核指标，但针对区域或流域用水水平评价的研究，目前尚属少见，但也有许多学者在理论、方法和实践上进行了有关的研究，并取得了一定的成效。相关的研究如下：袁宝招,陆桂华,郦建强采用全国水资源综合规划调查评价成果,选择常用的用水指标进行纵向、横向对比分析。结果表明:黄河区用水水平和用水效率较以往有较大提高,但仍然还比较低;流域内用水水

9、平和用水效率不平衡1。孙才志,王妍,李红新利用辽宁省14个城市19992005年的用水效率数据,以用水效率为因变量,对影响用水效率的因素进行回归分析。结果表明:影响城市用水效率差异的主要因素中,人均GDP、第三产业比重与用水效率呈正相关,而人均水资源量、人均生活用水量与用水效率呈负相关2; 王玉梅基于海明贴近度的模糊物元模型,以促进事物转化、解决不相容问题为核心,适用于多因子评价问题,将其应用于自然保护区生态质量评价中,取得了很好的效果。而基于协商定权的主观定权方法,不仅可以将个人的偏好集结为群体的偏好,使权重符合实际,而且操作简单,便于应用3。 张文鸽在引黄灌区用水水平评价中指出，引黄灌区用

10、水水平评价是一个多层次多指标的系统整体分析评价问题，在分析已有综合评价方法的基础上，提出了基于属性识别理论的灌区用水水平评价方法，并以黄河下游引黄灌区为例，将属性识别理论应用于黄河下游典型灌区用水水平评价，建立了黄河下游引黄灌区用水水平评价的属性识别模型4；河海大学的王瑞莲，在探讨生态用水及用水水平评价时，建立了用水水平模糊综合评价模型来对复杂的生态用水水平评价系统进行分析5；黄河水利科学研究院的詹子胜，李会安，李清杰，王自英，黄福贵等人在研究引黄灌区用水水平分析与评价时，通过分析影响引黄灌区用水水平的因素，建立了用水水平评价指标体系，运用多层次灰色关联综合评价和模糊综合评判两种方法，分别建立

11、了引黄灌区用水水平评价模型，并以黄河下游引黄灌区为例，对用水水平进行了分析评价6；马超，徐建新，冯跃志，徐邦敬等人，认为水资源是一种战略性资源，对于区域生态环境安全和支持区域可持续发展具有重要意义，随着我国各地区的经济发展，对当地的水资源的要求越来越高，正确合理地分析当地的水资源条件，对当地水资源的可持续开发规划具有重要意义，他们研究了基于模糊数学理论的区域水资源二级评价方法，并对典型地区的水资源进行了综合排序，结果客观合理7。1.3 研究目标、研究范围和研究水平年1.3.1 研究目标 黄河流经青海、四川、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西、山西、河南、山东九省。本文试图建立黄河流域水资源利用效率指标体

12、系，对综合、工业、农业、生活用水指标指进行分类阐述。同时计算黄河流域各行业的用水效率现状及其原因。从而掌握黄河流域用水的实际情况，为改善黄河流域用水结构，提高用水效率提供决策依据。1.3.2现状年的选取和研究范围本文的数据主要来自2011中国水利统计年鉴、黄河水资源公报（委审后）和中国城乡建设统计年鉴（2010年）。选取了2010年为现状年，同时为了对比分析2010年黄河流域现状用水水平，本报告采用了黄河流域水资源综合规划中的数据，列出了黄河流域2006年对应的现状用水水平指标。研究范围以省区为单位，选取了黄河流经的九个省区，即青海、四川、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西、山西、河南、山东九省。1.4

13、 本项目研究内容和技术路线1.4.1 研究内容1主要阐述论文的研究背景和研究意义，对中国黄河流域的用水现状进行了详细分析，通过研究国内外相关文献，进而提出了研究的方向。2根据黄河流域的用水特点，建立黄河流域水资源利用效率指标体系基本集。3根据相关数据，选取基本集中的部分指标计算黄河流域各行业的用水效率现状并作对比分析。根据分析的原因，对其现状提供建议，从而为改善黄河流域用水效率。1.4.2 研究技术路线图.黄河流域水资源利用效率指标体系建立及现状分析研究背景及研究意义国内外研究现状选取部分用水效率指标选取现状年和研究单位综合、工业、农业、生活用水效率的计算分析黄河各行业用水效率的影响因素对比分

14、析年份和省区间用水水平的差异结论与建议建立黄河流域水资源利用效率指标基本集2黄河流域现状用水水平指标的计算与分析2.1 用水水平指标基本集的选取及定义反映水资源用水水平的指标很多，关于用水水平评价，之前己有相关讨论，但讨论的比较零乱。本文只对生产用水、生活用水和自然环境用水评价的指标分类进行阐述。结合2010黄河水资源公报所给的数据，选择了以下一些指标。2.1.1 水资源综合利用水平指标（1）单位GDP用水量万元GDP用水量是指某一地区年毛用水总量与万元GDP的比值。一般来说，该值越小说明产生同样的GDP所用的水越少，水资源利用水平越高。其大小受该地区产业结构、自然地理条件、经济社会等条件的影

15、响。单位GDP用水量 = 毛用水总量/GDP （2-1）其中毛用水总量=居民生活毛用水量+农业毛用水量+工业毛用水量+建筑业和第三产业毛用水量+生态环境毛用水量（2）人均综合用水量人均综合用水量是指某一地区年毛用水总量与总常住人口的比值。一般来说，该值越小说明人均综合用水量越少，反应出社会经济水平低，人民生活质量不高。人均综合用水量 = 毛用水总量/总常住人口 （2-2）（3）总用水弹性系数为了反映经济发展与用水之间的变化趋势，采用总用水弹性系数来表示。总用水弹性系数计算公式如下：总用水弹性系数=总用水量年增长率/GDP年增长率 （2-3）（4）人均COD的排放量：人均COD的排放量一定程度上

16、反映了该地区工业发达的程度、污水的可重复利用率的高低以及该地区对污染的治理力度。COD的值低说明该地区的污水处理等级高，水的重复利用率高，用水效率高。这个指标值越低越好。人均COD的排放量=一年内COD的排放量/总常住人口（2-4）（5）人均生活用水率人均生活用水率是指人均用水量与人均水资源量的比值。由于各个省市的水资源总量不尽相同，而水资源总量可以在一定程度上决定当地的水资源分配和人的用水习惯，该比值低，说明人用水比较节约，可持续发展程度高。 人均生活用水率=人均用水量/人均水资源量 （2-5）(6）中水回用率中水就是把排放的生活污水、工业废水回收，经过处理后，达到规定的水质标准，可在一定范

17、围内重复使用的非饮用水。中水对应给水、排水的内涵而得名，其水质介于“上水”（饮用的自来水）和“下水”（生活污水和工业废水）之间，故名“中水”。中水虽不可饮用,但水质比较清洁，主要可用于厕所冲洗、园林灌溉、道路保洁、洗车、城市喷泉、景观、冷却设备补充用水等。中水回用率=经水处理后可回用的总水量/进入水处理的总水量 （2-6） （7）污水处理率指经过处理的生活污水、工业废水量占污水排放总量的比重。城市污水处理在我国城市建设中是非常薄弱的。全国城市污水处理率的平均值仅为2.43%。中等发达国家的污水处理率在3988%之间。计算公式：污水处理率=污水处理量污水排放总量100% （2-7）（8）污水集中

18、处理率是指城市市区经过城市集中污水处理厂二级或二级以上处理且达到排放标准的城市生活污水量与城市生活污水排放总量的百分比。污水集中处理率就是污水集中处理的量与整个污水处理量的比率。表示污水处理的状况和能力。污水集中处理率=污水集中处理量城市生活污水排放总量100% （2-8）2.1.2 工业用水水平指标（1）万元工业增加值用水量万元工业增加值用水量指一个地区在统计期内，工业毛用水量与工业增加值的比。万元工业增加值用水量 = 工业毛用水量/工业增加值 （2-9）（2）工业用水比例工业用水比例指一个地区在统计期内，工业用水量与毛用水总量之比。工业用水比例 = 工业毛用水量*100%/毛用水总量 （2

19、-10）（3）工业用水重复率工业用水重复率是工业用水中重复利用的水量与总用水量的比值。提高工业用水重复率，是节约用水、减少污染，合理利用水资源的一项重要措施。目前中国工业用水重复利用率较低，除个别城市超过50%外，即使在缺水的北方一般也仅占2030%，个别的甚至低于20%。在南方，一般城市工业用水基本上没有重复利用。工业用水重复率= 工业用水中重复利用的水量/总用水量*100% （2-11）（4）万元工业产值取水量万元工业产值取水量为生产万元产值的取水量，万元工业产值用水量则还包括回用水量。由于这类指标，直接反映水资源方面投入(所费)和产出(所得)的关系，因而是属于经济效果考核指标，也称绝对的

20、综合考核指标。工业万元产值取水量等综合考核指标，虽然也隐含各种因素的影响，但仍可作为同行工业企业之间用水水平粗略比较的依据。该指标也是目前广泛应用的考核指标之一。万元工业增加值取水量 = 工业毛取水量/工业产值 （2-12）（5）万元工业产值取水减少量 “万元工业产值取水量”常用来反映区域工业用水宏观水平的指标，但是由于万元工业产值取水量受产品结构、产业结构、产品价格和产品加工深度等因素的影响较大，所以该指标的横向可比性较差，有时难以真实反映用水效率和科学评价其合理用水程度，因此区域间不宜使用该指标进行比较。而“万元工业产值取水减少量”指标淡化了区域工业内部行业结构等因素的影响，适用于区域间的

21、横向对比，也适用于行业间的横向对比。但不反映区域、行业的节水水平。万元工业产值取水减少量=基期万元工业产值取水量-报告期万元工业产值取水量。（2-13）其中基期是指在预测、评价、指标计算等工作中的起始或基准时期。（6）工业万元增加值取水量降低率与“工业万元增加值取水量”指标不同的是该指标排除了区域间产业结构的影响，具有区域间的可比性。“工业万元增加值取水量降低率”的高低反映节水工作的好坏，本指标能表明节约用水、计划用水的开展程度，同样也可评价国家节约用水与计划用水的执行情况。 （2-14） （7）第二、第三产业万元增加值取水量第二、三产业是指除农业之外的工业、建筑业和其他各业。显然第二、三产业

22、是城市经济的主体。我国许多城市因缺水而限制了城市经济的发展，“第二、三产业万元增加值取水量”指标适合综合反映城市的用水效率。具体计算时，取报告期内（通常为年），城市行政区划（不含市辖县）的取水总量与其第二、三产业增加值之和的比值。 （2-15）（8）工业用水效益系数工业用水效益系数是指供给工业部门单位体积的水所获得的用水净效益(元/m，)。工业用水效益的计算方法很多，这里计算采用分摊系数法，所谓分摊系数法就是将工业净效益分摊给供水部门的系数。计算公式如下: （2-16）式中是第j用户用效益系数;为第j用户万元产值综合用水定额:为第j用户净效益分摊给用水部门的比例系数，即分摊系数;为第j用户净效

23、益与产值的比例系数。（9）工业节水系数工业节水系数是指宏观反应区域工业节水水平的综合指标，它以万元产值取水量表达取水量与效益的关系，并考虑工业结构因素，是区域间进行工业节水水平评价的有效方法之一。表达式如下: （2-17）式中，为第i个评价区域的工业节水系数:为第i个评价区域代表年的工业取水量(m，);为第i个评价区域代表年的j行业工业产值(万元);为j行业工业单位产值取水量指标参考标准(扩/万元);n为工业行业分类数，按传统行业划分法，n=15。2.1.3 农业用水水平指标农业用水包括作物灌溉用水、林草用水等。作物灌溉用水占农业总用水的比重在90%以上，因而本文着重讨论和定义作物灌溉用水的一

24、些主要的考核指标。目前（1）农业用水比例农业用水比例指一个地区在统计期内，农业用水量与毛用水总量之比。农业用水比例 = 农业毛用水量*100%/毛用水总量 （2-18）（2）农田灌溉亩均毛用水量农田灌溉亩均毛用水量指每亩农田平均灌溉的毛用水量。农田灌溉亩均毛用水量 = 农田灌溉毛用水量/农田实际灌溉面积 （m3/亩）（2-19）农田灌溉用水，主要指水田、水浇地和菜田的灌溉用水总量。水田的灌溉用水包括水田的泡田用水和洗盐用水。（3）去变异农田水资源利用效率去变异农田水资源利用效率反映去除地区降水差异后的农田用水效率。去变异农田水资源利用效率 = 参考作物蒸散量/(农田灌溉实际用水量+有效降水量)

25、 （2-20） （4） 灌溉水利用系数灌溉水利用系数是指在一次灌水期间被农作物利用的净水量与水源渠首处总引进水量的比值。它是衡量灌区从水源引水到田间作用吸收利用水的过程中水利用程度的一个重要指标，也是集中反映灌溉工程质量、灌溉技术水平和灌溉用水管理的一项综合指标，是评价农业水资源利用，指导节水灌溉和大中型灌区续建配套及节水改造健康发展的重要参考。灌溉水利用系数=一次灌水期间被农作物利用的净水量/水源渠首处总引进水（2-21）（5）灌溉定额灌溉定额，是指作物全生育期历次灌水定额之和 （6）灌水定额灌水定额是指某一次灌水时每亩田的灌水量（立方米/亩），也可以表示为水田某一次灌水的水层深度（mm）。

26、（7）毛灌溉定额在备耕期及作物全生育期内，按渠首总引水量计算的单位面积上的灌溉水量。（8）净灌溉定额在备耕期及作物全生育期内，未计入渠系输水和田间灌水损失的单位面积上的净灌溉水量。（9）田间水利用系数田间有效利用的水量（指计划湿润层内实际灌入的水量，也即净灌溉水量）与进入毛渠的水量的比值。通常以田表示。它是衡量田间工程质量和灌水技术水平的指标。是指田间实际灌入的有效水量和末级固定渠道引进的水量的比值，即: （2-22）式中:一田间水利用系数;一末级固定渠道的灌溉面积(亩);一净灌水定额或有效灌水定额(m3/亩);牙一末级固定渠道引进的总水量(m3)。式中的是指早作物有效土层深度内由灌溉临界最小

27、持水量达到最大持水量得单位面积灌水量，对水田不包括深层渗漏和田面泄水，这里的有效土层是指渗到作物根层以下的水量仍能向上转移被作物利用的深度。（10）渠系水利用系数渠系水利用系数是指从渠首引入总干渠的阶段总用水量与经过各级渠道，包括末级固定渠道的渗漏、蒸发、漏水、跑水、泄水等各种工程和管理损失后进入田间的总水量的比值。它的数值等于各级渠道水利用系数的乘积，即: （2-23）式中，灌区渠系水利用系数;干渠渠道水利用系数;:支渠渠道水利用系数;”斗渠渠道水利用系数;农渠渠道水利用系数，是干、支、斗、农等各渠道同时工作的加权平均水利用系数。渠系水利用系数主要与各级渠道的质量、衬砌材料、建筑物的是否完整

28、等因素有关，主要受各灌区渠道级数的多少、各级渠道的长度以及输水流量的大小决定，也可以采用如下公式求得: （2-24）式中:艺Q引(3一10)一各引水口流量之和，m3/s;一渠道引水流量，m3/s（11）渠道水有效利用系数定义：渠道净流量与毛流量的比值。 渠道水有效利用系数=渠道净流量/毛流量 （2-25）（12）单方水粮食产量单方水粮食产量是指单位农业灌溉用水所能生产的粮食产量， 用于反映农业用水产生的效益。单方水粮食产量的提高意味着农业灌溉用水效率的提高。 单方水粮食产量灌溉水粮食产量/农业灌溉用水总量 （2-26） 自80年以来，我国单位用水量的粮食产量提高了大约42%，但与发达国家相比，

29、还存在很大差距，例如在相同用水量条件下，美国粮食产出量大约是我国的2倍。（13）节水灌溉面积比例节水灌溉面积比例指在一个地区，节水工程控制的灌溉面积与总灌溉面积的比例节水灌溉是以最低限度的用水量获得最大的产量或收益，也就是最大限度地提高单位灌溉水量的农作物产量和产值的灌溉措施。农业综合开发以来,套种和复种的面积不断扩大,新开荒地不断增加,灌溉用水不足的矛盾愈来愈突出。大力开展节水灌溉,科学用水、节约用水的活动意义重大。我国节水灌溉率仅为28.53%，而法国为84%。其计算公式为：（2-27）（14）农业万元GDP用水量农业万元GDP用水量（m3/万元）：农业上产生一万元的GDP所需要的用水量，

30、该指标从侧面反映农业用水的效益。这个值越小，代表产生相同的经济效益所需要的水资源小。所以水资源利用效率高。农业万元GDP用水量= 农业毛用水总量/农业GDP（2-28）（15）降水有效利用系数天然条件下降落在旱地上的任一次降水过程中,降水入渗并能储存在根系吸水层内的雨量称为有效降水量或降水有效利用量;其量与降水量之比称之为降水有效利用系数。它是影响制定灌溉制度和研究农业节水的基本参数之一。（2-29） 2.1.4 生活用水水平指标（1）人均生活用水量人均生活用水量指一个地区内在统计期内人们正常生活所用的平均水量。人均生活用水量 = 生活用水量/总常住人口（2-30）（2）城镇人均生活用水量城市

31、生活用水可分为三类：城镇居民生活用水：指维持居民日常生活的家庭和个人用水，包括饮用、烹调、洗涤、卫生等室内用水和洗车、绿化等室外用水；城镇公共用水：指城镇公共设施和公共建筑用水，包括机关、学校、托幼、科研、饭店、旅店、商店、医院、影剧院、浴室、洗车、车站、码头、部队等公共设施与公共建筑用水；市政、园林、河湖环境用水，原归属在公共用水中，近年来随着环境建设的改善，用水量逐渐增加，逐步从公共用水中分离出来。城镇人均生活用水量 = 城镇生活用水量/城镇总常住人口（2-31）（3）农村人均生活用水量农村生活用水包括农村居民用水和牲畜用水。农村人均生活用水量 = 农村生活用水量/农村总常住人口（2-32

32、）（4）生活用水定额指每人每日消耗的水量,分城镇人均用水定额和农村人均用水定额。城镇人均用水定额的大小与城镇供水人口、城市规模、水源条、生活水平、自来水普及程度及管理水平有关;农村人均用水定额与当地的气候特点、水源条件、生活习惯、乡镇企业发展水平以及区域经济整体发展水平等因素有关。我国用水困难地区,根据一般农村人畜用水情况制定的用水定额:每天供水10 L,储水量以保证一二年饮水为准,南方40 L以保证70-100天不下雨为储备标准,大牲畜20-50L,中等牲畜像猪羊5-10 L。我国城市生活用水的定额各地差异很大,80年代初期,全国平均每天为100-120L其中大于200L有北京、广州、长沙等

33、,150-200L的有上海、兰州、石家庄、太原、西宁和呼和浩特等,低于100L的有大同、唐山、淮南、银川、哈尔滨和齐齐哈尔等。（5）生活用水量单位时间内城镇或农村生活用水量(万m3/年)。其计算公式为: （2-33）式中,为城镇或农村生活用水量；为城镇或农村人均用水定额； 为城镇或农村用水人口。该公式的计算涉及到人均用水定额及区域人口的预测, 影响因素较多。据1987年统计,我国农村人口8亿多,北方农村生活用水没人每天20-25 L,南方为25-40L,我国共有牲畜2.8亿头,一般大牲畜每头每天饮用水25-35 L,中等牲畜8-25L。8（6）城市供水管网漏损率城市供水管网漏损率指一个地区在统

34、计期内的管网漏损水量与供水总量之比。这是衡量一个供水系统供水效率的指标。城市供水管网漏损率=城市供水企业损失水量*100%/城市供水企业的出厂水量。损失水量=供水总量-有效供水量 （2-34）其中：供水总量指供水企业全年供出的全部水量，包括有效供水量和漏损水量。对于多水厂联合供水而言，供水总量为各水厂供出的水量之和。城市（含县城）公共供水企业的出厂水量应采用住房和城乡建设部门的“全国城市供水信息系统”数据。有效供水量指供水企业供到最终用水户的水量，包括收取水费的水量和未收取水费的水量。按用途可分为生产运营用水、公共服务用水、居民家庭用水和其他用水四类。生产运营用水指供水范围内农、林、牧、渔业、

35、工业、建筑业、交通运输业等单位在生产运营过程中的用水；公共服务用水指供水范围内社会公共生活服务的用水，包括行政事业单位、部队营区和公共设施服务、社会服务业、批发零售贸易业、旅馆饮食业等单位的用水；居民家庭用水指供水范围内居民家庭的日常生活用水。其他用水指城市消防以及居民家庭、公共服务、生产运营用水范围以外的各种用水。以万m3为单位，保留4位小数。城市（含县城）公共供水企业的售水量应采用住房和城乡建设部门的“全国城市供水信息系统”数据。（7）人均生活用水率人均生活用水率（即人均用水量/人均水资源量）：由于各个省市的水资源总量不尽相同，而水资源总量可以在一定程度上决定当地的水资源分配和人的用水习惯

36、，该比值低，说明人用水比较节约，可持续发展程度高。（2-35）（8）饮用水水质达标率 饮用水水质达标率是指合乎规格的饮用水量占总供水量的比例，自80年以来，我国饮用水水质达标率从50-60%提高到99年的75%，与日、美100%的饮用水水质达标率差距明显。其计算公式为： 饮用水水质达标率（）合乎规格的饮用水（亿m3）/总供水（亿m3）100%（2-36）（9）生活用水净效益系数指生活用水单位水量所产生的净效益(元/ m3)。生活用水效益属社会效益,用数值进行定量描述很难将该效益表达全面。为便于进行综合评价,这里生活用水效益按供水工程的理论价格进行计算。其计算公式如下: （2-37）式中:为城镇

37、或农村生活用水效益系数(元/ m3)；为城镇或农村生活用水理论(元/m3);为城镇或农村生活用水供水成本(元/m3)。3 黄河流域现状用水水平指标的计算及分析本章从水资源利用效率指标基中选取部分指标（选取的用水水平指标集汇总如表2-1所示）进行计算，并对比2006年和2010年的现状用水水平指标做了一些具体分析。下面是各指标计算分析的具体内容。表31 选取的用水水平指标集子集描述指标计算公式单位水资源综合利用水平1、单位GDP用水量单位GDP用水量 = 毛用水总量/GDPm3/万元2、人均综合用水量人均用水量 =毛用水总量/总常住人口m3/人3、总用水弹性系数总用水弹性系数=总用水量年增长率/

38、GDP年增长率1工业用水水平4、万元工业增加值用水量工业毛用水量/工业增加值m3/万元5、工业用水比例工业用水比例 = 工业毛用水量/毛用水总量*100%农业用水水平6、农业用水比例农业毛用水量/毛用水总量*100%7、农田灌溉亩均毛用水量农田灌溉毛用水量/农田实际灌溉面积m3/亩8、去变异农业水资源利用效率参考作物蒸散量/(灌溉用水量+有效降水量)%生活用水水平9、人均生活用水量生活毛用水量/总常住人口m3/人10、城市供水管网漏损率城市公共供水企业损失水量*100%/城市公共供水企业的出厂水量%3.1 水资源综合利用水平指标（1） 万元GDP用水量由公式：单位GDP用水量 = 毛用水总量/

39、GDP知，2006年黄河流域万元地区生产总值用水量指标为308m3/万元，而2010年黄河流域万元地区生产总值用水量指标为117m3/万元，万元GDP用水量逐年降低说明黄河流域用水结构的不断改善和用水水平的提高。2010年全国平均万元GDP用水量指标为137 m3/万元，黄河流域万元GDP用水量指标比全国少20 m3/万元。这说明，黄河流域水的有效利用效率提高，也与黄河流域资源性缺水，大力抓节水型社会建设有关，与社会发展是一致的。图3-1为2010年各省级行政区万元GDP用水量示意图。从各省级行政区上看，2010年宁夏黄河流域万元GDP用水量指标最大，达445m3/万元，山西省黄河流域万元地区

40、生产总值用水量指标最小，为50m3/万元。流域上游的万元GDP用水量明显高于下游的万元GDP用水量，这应该与上游的水资源充沛，使得人们的节约意识下，因此应加强宣传教育，使节水观念深入人心。同时可以实行阶梯水价，对超额用水的,要加价收费。（2）人均综合用水量由公式：人均用水量 =毛用水总量/总常住人口知，2006年黄河流域人均综合用水量指标为374 m3/人，2010年黄河流域人均综合用水量指标为352m3/人。情况是随着人口的增加，人均用水量趋于减少。2010年全国人均综合用水量指标为446 m3/人， 黄河流域比全国少94 m3/人。黄河流域人均用水量低，符合黄河流域水资源相对贫乏的客观规律

41、。总体来说，反应出社会经济水平低，人民生活质量不高，落后于全国平均水平。图3-2为2010年各省级行政区人均综合用水量示意图。从各省级行政区看，内蒙古黄河流域和宁夏黄河流域人均综合用水量指标较大，分别达到1184m3/人和1161m3/人，四川黄河流域人均综合用水量指标最小，为187m3/人。（3）总用水弹性系数总用水弹性系数反映了经济发展与用水之间的变化趋势，黄河流域20062010年4年间，总用水弹性系数为-0.04，反映了2010年总用水量比2006年总用水量小，说明黄河流域经济发展的同时，用水为负增长。以上详细的水资源综合利用水平指标见表32。表32 黄河流域水资源综合利用水平指标表年

42、份一级区省（区）人均综合用水量（m3/人）万元GDP用水量（m3/万元）总用水量年增长率(%)GDP年增长率(%)总用水弹性系数2006青 海452591四 川267393甘 肃242320宁 夏13211425内蒙古1157472陕 西221199山 西184161河 南331270山 东247124黄河流域3743082010青 海398193-0.030.28-0.10四 川1871150.070.450.15甘 肃2451720.000.170.01宁 夏1161445-0.020.31-0.07内蒙古11841520.010.340.03陕 西210104-0.010.17-0.05

43、山 西196500.020.370.07河 南25283-0.060.26-0.25山 东22770-0.010.14-0.07黄河流域352117-0.010.26-0.04全国4461373.2 工业用水水平指标（1）万元工业增加值用水量由公式：万元工业增加值用水量=工业毛用水量/工业增加值知，2006年黄河流域万元工业增加值用水量指标为119m3/万元，2010年黄河流域万元工业增加值用水量为35m3/万元。总的用水情况是黄河流域万元工业增加值用水量指标是降低的。2010年全国万元工业增加值用水量指标为73m3/万元， 黄河流域比全国少38 m3/万元。图3-3为2010年各省级行政区万

44、元工业增加值用水量示意图。从各省级行政区看，甘肃省黄河流域万元工业增加值用水量指标最大，达到107m3/万元，内蒙古和山西省黄河流域万元工业增加值用水量指标较小，分别为23 m3/万元和21 m3/万元，其他省区黄河流域万元工业增加值用水量指标则在32 m3/万元71 m3/万元之间。选取黄河流域各省区人均GDP和万元工业增加值用水量数据，绘制散点图3-4。可以看出人均GDP与万元工业增加值用水量呈负相关关系。即黄河流域人均GDP较高的省区的万元工业增加值用水量较小。这是因为发达地区水资源的需求量逐渐增大,在现有水资源短缺的情况下,必然会通过提高水资源的利用率来解决目前缺水的问题。另外,经济的

45、发展促进技术的进步、设备的改进,从而可以提高工业水资源重复利用率,从而提高了一个地区的用水效率。（2）工业用水比例由公式知：2006年黄河流域工业用水比例指标为19%，2010年黄河流域工业用水比例指标为15%。总的用水情况是黄河流域工业用水比例指标是降低的。2010年全国工业用水比例指标为24%， 黄河流域比全国少8%。图3-5为2010年各省级行政区工业用水比例示意图从各省级行政区看，河南省、山东省、甘肃省黄河流域工业用水比例指标较大，分别达到27%、27%和22%，宁夏和内蒙古黄河流域工业用水比例指标较小，均在10%以下，分别为6%和8%，其他省区黄河流域工业用水比例指标则在10%20%

46、之间。以上详细的工业用水水平指标见表33。表33 黄河流域工业用水水平指标表一级区省（区）2006年2010年万元工业增加值用水量(m3/万元）工业用水比例（%）万元工业增加值用水量(m3/万元）工业用水比例（%）青 海312166812四 川18243210甘 肃2312810722宁 夏2728716内蒙古10111238陕 西109263418山 西84292120河 南118233727山 东71273527黄河流域119193515全国73243.3 农业用水水平指标（1）农田灌溉亩均毛用水量由公式：农田灌溉亩均毛用水量 = 农田灌溉毛用水量/农田实际灌溉面积知，2006年黄河流域农

47、田灌溉亩均毛用水量指标为394 m3/亩，2010年黄河流域农田灌溉亩均毛用水量指标为395m3/亩，2010年与2006年农田灌溉亩均毛用水量指标大体相当。2010年黄河流域平均降水量为449.2毫米，折合降水总量3571.30亿立方米，比上年降水量增多2.0%；比19872000年均值偏多5.3%；比19562000年均值偏多0.5%。2010年全国农田灌溉亩均毛用水量指标为409m3/亩， 黄河流域比全国少14 m3/亩。从各省级行政区看，宁夏黄河流域农田灌溉亩均毛用水量指标最大，达到983 m3/亩，山东省黄河流域农田灌溉亩均毛用水量指标较小，为184 m3/亩，其他省区黄河流域农田灌

48、溉亩均毛用水量指标则在209 m3/亩527 m3/亩之间，详见图3-6。各省区差异的原因有:一是由于区域气候条件差异造成的合理差异。黄河区上游处于半干旱、干旱带,属于无灌溉即无农业的地区,中下游为半干旱、半湿润带,为补充灌溉农业地区。另外有效降水也从上游到下游逐渐增大,与灌溉用水定额从上游至下游呈递减趋势相符,说明上游灌溉用水定额高有其合理性。二是水利用系数的差异:上游如宁蒙灌区是中国古老的大型灌区,灌排渠系工程配套差,加上原有分水配水建筑物老化、失修严重,渠系利用系数比中、下游关中灌区低。三是灌溉方式的差异:上游的宁蒙灌区由于过境的黄河水量丰富,引水的便利,大水漫灌的现象普遍。而中下游以及

49、海河区和淮河区普遍采用非充分灌溉。四是种植结构的差异:宁蒙灌区典型种植结构是一年一熟,水稻、春小麦、春玉米、油菜轮作,而关中盆地为一年两熟,一季冬小麦一季夏玉米,水稻种植很少。宁蒙灌区水稻需水定额高,而关中地区夏玉米基本不需要灌溉。其中由于气候条件造成的灌溉定额高是无法改变的,由于种植结构和用水技术水平、灌溉方式造成的差异是可以改变的,这正是未来提高农业用水效率的方向9。（2）农业用水比例 由公式：农业用水比例 = 农业毛用水量*100%/毛用水总量知，2006年黄河流域农业用水比例指标为72%，2010年黄河流域农业用水比例指标为73%，2010年农业用水比例指标与2006大体相当。2010

50、年全国农业用水比例指标为63%， 黄河流域比全国多10%，农业用水比例偏高。从各省级行政区看，宁夏和内蒙古黄河流域农业用水比例指标较大，分别达到89%和85%，山东省黄河流域农业用水比例指标较小，为55%，其他省区黄河流域农业用水比例指标则在60%76%之间，详见图3-7。（3）去变异农田用水效率由公式：去变异农田水资源利用效率 = 参考作物蒸散量/(农田灌溉实际用水量+有效降水量)知，2010年黄河流域去变异农田用水效率指标为0.84。从各省级行政区看，山西省黄河流域去变异农田用水效率指标最大，为1.08，宁夏和四川黄河流域去变异农田用水效率指标较小，分别为0.55和0.56，其他省区黄河流

51、域去变异农田用水效率指标则在0.650.94之间，详见图3-8。在各区域间,西北地区的农业生产技术效率和用水效率最低,总体数据也表明西北地区的农业用水浪费巨大,特别是宁夏, 去变异农田用水效率仅为55.16%,这表明西北地区是中国农业节水最具潜力的区域,该地区应加大节水设施与技术的改造与投入,采取有利于用水效率提高的方法与措施。选取黄河流域各省区的去变异水资源利用效率和地表水占供水量比例的数据，绘制散点图3-9。可以看出各省区地表水占供水量的比例与去变异农业水资源利用效率呈显著的负相关关系。这可能是因为地表水较之地下水灌溉时间和用水量都不能按作物生长进行灵活调整,而且地表水的输水过程还会浪费大

52、量的水资源。以上详细的农业用水水平指标见表34。表34 黄河流域农业用水水平指标表一级区省区2006年2010年农田灌溉亩均毛用水量（m3/亩）农业用水比例（%）农田灌溉亩均毛用水量（m3/亩）农业用水比例（%）去变异农田用水效率青 海64877504760.65四 川64583209710.56甘 肃38459443610.79宁 夏92789983890.55内蒙古52185527850.83陕 西21657246640.91山 西18754233601.08河 南35866243590.94山 东22257184550.93黄河流域39472395730.84全国409633.4 生活用

53、水水平指标（1）人均生活用水量由公式：人均生活用水量 = 生活毛用水量/总常住人口知， 2006年黄河流域人均生活用水量指标为45m3/人，2010年黄河流域人均生活用水量指标为47m3/人。总的用水情况是黄河流域人均生活用水量指标是增加的，黄河流域人均生活用水水平在不断提高，这随着社会的发展，人们生活水平提高的必然结果。2010年全国人均生活用水量指标为66m3/人，黄河流域比全国少19 m3/人。从各省级行政区看，内蒙古黄河流域人均生活用水量指标最大，达到89m3/人，河南省黄河流域人均生活用水量指标最小，为39 m3/人，其他省区黄河流域人均生活用水量指标则在42 m3/人79 m3/人

54、之间，详见图3-10。（2）城市供水管网漏损率由公式：城市供水管网漏损率=城市供水企业损失水量*100%/城市供水企业的出厂水量知，2010年黄河流域城市供水管网漏损率指标为9.5%。2010年全国城市供水管网漏损率指标为12.4%，黄河流域比全国少2.9%。从各省级行政区看，河南省城市供水管网漏损率指标较大，达到12.2%，宁夏城市供水管网漏损率指标最小，为4.7%，其他省区城市供水管网漏损率指标则在7.3%11%之间，详见图3-11。以上详细的生活用水水平指标见表25。表35 黄河流域生活用水水平指标表一级区省（区）2006年2010年人均生活用水量（m3/人）人均生活用水量（m3/人）损

55、失水量（万m3）供水总量（万m3）供水管网漏损率（%）青 海476120491857211.0四 川234791827817385810.5甘 肃31465293627138.4宁 夏91531333286564.7内蒙古788963886275710.2陕 西414287338133510.7山 西36425617767727.3河 南44392194017911212.2山 东4746230872908667.9黄 河4547927189746419.5全国664结论与建议4.1结论 (1)黄河区用水水平和用水效率较以往有较大提高,但整体水平仍然还比较低。农业用水还在增加,但比重呈下降趋势

56、,工业和生活用水比重不断提高。(2)由于自然条件和经济社会发展不同,产业结构相异,流域内用水水平和用水效率不平衡,有些指标相差很大,上游用水效率亟待提高。(3)农业用水指标偏高既有其合理成分也有不合理成分。因气候条件造成的灌溉用水定额高是无法改变的;由于种植结构和用水技术水平、灌溉方式造成的定额高应当下降。(4)不能笼统地根据用水指标的高低来评价用水的合理性,应该综合考虑经济社会发展水平、人民生活水平、城市化、产业结构、种植结构、用水技术水平、水资源条件和气候条件等的因素。 4.2展望从用水效率的相分析中可以发现,在人均水资源越多的地区,用水效率越低,这与人们的节水意识有极大的关系,因此,需要

57、加强节水宣传教育,在全社会不断树立和增强节水意识,使节水观念深入人心。同时可以实行阶梯水价，对超额用水的,要加价收费。 水价是刺激用水效率,克服浪费的最有效和最敏感的措施,即使在不完善的市场条件下，水价仍然是配置水资源的最重要手段。10由人均GDP与万元工业增加值用水量呈负相关关系知,人均GDP与用水效率呈正相关关系。发达地区经济基础雄厚,政府可以投入大量的资金用于管道维修、技术创新以及设备改造,从而提高用水效率。但在经济落后地区,由于没有相应的财力,因此,政府应对经济不发达地区加大扶持力度,投入大量资金用于水资源的利用和管理,改善当地的水资源供给和利用的配套基础设施,以提高水资源利用效率,缓

58、解水资源紧张的局势。在工业方面，优化产业结构,调整产业布局。产业结构对用水效率有显著性影响,所以应依据水资源分布及配置能力调整产业结构及布局,建立节水型产业结构。主要包括以下几点:在缺水地区适当降低第一产业的比重,重点发展第三产业,尤其是计算机和软件服务业、租赁和商务服务业等;抓住目前国家鼓励合理调整产业布局的有利时机,将耗水量大的产业向水资源丰富的地区转移;严格限制新上高耗水、高污染的工业项目,对已建的项目要进行技术改造,以降低用水指标。参考文献1 袁宝招黄河区用水指标分析与评价J水利水电技术，2006，37(5)：12-152孙才志. 辽宁省用水效率影响因素分析J. 水利经济,2009, 27(2)：1-53 王玉梅黄河可持续发展评价指标体系与方法研究J人民黄河，2006，28(6) ：5-94张文鸽引黄灌区用水水平评价的属性识别模型J水资源与水工程学报，2005，16(1)：15-185王瑞莲生态用水及用水水平评价探讨D20056詹子胜，李会安，李清杰引黄灌区用水水平分析与评价J人民黄河，2002，24(1)：39-417马超，徐建新，冯跃志等区域水资源综合评价方法初探J2006，27(2)：11-13孙才志8贾绍风,张士锋,王浩宁蒙灌区定额偏高成因及节水潜力分析J资源科学, 2003(1): 29-349王瑞莲.生态用水及用水