论文部分内容阅读
实行最严格的水资源管理制度是解决我国复杂水资源问题的必然选择,是加快转变经济发展方式的战略举措。最严格管理通过确定“三条红线”量化目标,实施用水总量控制和定额管理,加快推进供水管理向需水管理转变,促进低效、粗放型的传统水资源管理方式向高效、集约型的水资源管理方式的转变。石油化工行业是国家能源的支柱产业,是GDP迅速增长的主要拉动者,也是我国工业用水的重点行业,其取用水量占全国工业取用水量的5%。水资源供需矛盾突出、用水效率不高、水环境污染严重是当前石化行业水资源利用中的突出问题。在全球发展低碳经济的大背景下,分析研究石化行业水资源严格管理问题及相关对策,控制行业取用水总量,提高用水效率和效益,最大限度减少、减轻污染排放,对守住“三条红线”,推动节能减排具有重要的理论和实践意义。 本论文面向石化行业,以水资源严格管理和高效利用为目标,全面分析石化行业水资源利用及污水排放过程,建立石化行业水资源严格管理框架,并确立了控制指标方案以及支持严格管理业务的服务模式。针对水资源严格管理中的关键问题,面向石化行业用水户开展水资源配置研究,严格控制用水总量,管住取水;开展流域用水总量控制下的动态水权转换研究,利用经济手段提高用水效率和效益,推进节水;分析计算石化生产对水生态环境的影响及补偿标准,建立水生态补偿和保护机制,限制纳污。主要研究成果如下: (1)面向石油化工产业链分析了其取、用、排水环节及过程。按照石油化工产业链过程,从石油开采、炼制、化工环节分析了石化行业生产用水过程和用水指标,并从供水水质、供水方式、供水系统分析了行业供水流程和水资源利用过程;介绍分析了石化污水排放环节以及排污水质要求,就当前石化行业的节水和污水处理技术进行了阐述。 (2)研究建立了石化行业水资源严格管理框架及服务模式。通过建立SWOT模型从机遇、挑战、优势、劣势四个方面对当前石化行业水资源管理进行综合分析,针对石化行业产业链过程中的水资源利用问题,明确了水资源严格管理的目标和重点内容,并综合经济、法律、行政、技术、信息化等手段来实现严格管理;遵循国家最严格水资源管理“三条红线”指标,制定了石化行业水资源严格控制指标方案,并以水资源严格管理的业务应用为核心,构建了一种支持制度落实和业务应用的综合集成服务模式。 (3)面向石化行业用水户开展了水资源合理配置及实例研究。基于水资源合理配置在实施最严格水资源管理制度中的基础性作用,以总量控制为核心,提出面向用水户的水资源合理配置内容、研究方法及措施体系。以甘肃庆阳石化300万吨/年炼油化工厂建设项目为例,分析了项目的主要产品及用水工艺,废水的排放浓度、排放方式和排放总量,并从用水定额、节水措施和潜力、节水指标对比分析等方面分析了用水的合理性;根据区域水资源开发利用规划和项目取水要求,确立了地表水和地下水源组合供水方案;结合区域水资源保护目标和第三方用水要求,分析了用水户开发利用水资源对水环境以及其他用水户的影响,最后提出了用水户的水资源保护措施和合理开发利用方案。 (4)开展流域用水总量控制下的动态水权转换研究。基于流域水量分配方案和取用水总量控制指标,提出了动态水权的基本概念及特征,研究了动态因素影响下水市场参与者活动及区域内水权交易的效益最优问题。并以无定河流域陕西省境内水权配置为例,建立了其在丰枯期、节水潜力双因素变化下的动态博弈模型,并运用蚁群算法实现了模型最优求解。结果表明:枯水期石化工业发达的靖边县、米脂县成为用水户,榆阳区、横山县、绥德县为转让户,转让户产生最大效益为1320万元,用水户及时弥补了缺水并产生效益为1850万元,区域总效益达到3170万元。模型能实现动态因素影响下的转让户、用水户及其流域总效益的最大化,通过经济杠杆的作用推进流域行业节水和用水户节水。 (5)分析计算石化行业对水生态环境的影响及补偿标准。从传统和产业链节点视角分析石化行业对水生态环境带来的污染威胁和影响,引入了适宜于研究水生态系统保护与污染两种情形的水足迹模型(WFM),以庆阳市蒲河流域为例,计算了当水生态系统受污染导致其供给能力减弱情况下,为恢复原貌和弥补机会损失成本及实际应有的生态补偿标准。结果表明,庆阳市2003~2010年间为恢复该地区水生态环境所付出费用为2.36亿元,而仍存在水资源系统生态补偿量0.9亿元,即当水生态环境遭到石化生产污染时,为恢复水生态原貌和机会成本补偿投入远不及给整个研究区带来的实际和潜在损失。因此,需要构建石化行业水生态补偿和保护机制,进一步加强水生态系统保护与修复。