張掖市社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)水循環(huán):現(xiàn)狀、問(wèn)題與優(yōu)化策略_第1頁(yè)
張掖市社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)水循環(huán):現(xiàn)狀、問(wèn)題與優(yōu)化策略_第2頁(yè)
張掖市社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)水循環(huán):現(xiàn)狀、問(wèn)題與優(yōu)化策略_第3頁(yè)
張掖市社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)水循環(huán):現(xiàn)狀、問(wèn)題與優(yōu)化策略_第4頁(yè)
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張掖市社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)水循環(huán):現(xiàn)狀、問(wèn)題與優(yōu)化策略一、引言1.1研究背景與意義1.1.1研究背景張掖市位于中國(guó)西北干旱區(qū),地處黑河中游,是河西走廊的重要組成部分。其特殊的地理位置和氣候條件,使得水資源成為當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵制約因素。張掖市深居內(nèi)陸,遠(yuǎn)離海洋,氣候干旱,降水稀少,蒸發(fā)量大,水資源總量匱乏。多年平均降水量?jī)H為129毫米,而蒸發(fā)量卻高達(dá)2047毫米,水資源供需矛盾突出。同時(shí),隨著全球氣候變化和人類活動(dòng)的加劇,張掖市的水資源形勢(shì)愈發(fā)嚴(yán)峻。水資源對(duì)于張掖市的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有不可替代的重要性。農(nóng)業(yè)方面,張掖市是傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)大市,灌溉農(nóng)業(yè)是其農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要方式。水資源是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的命脈,灌溉用水支撐著當(dāng)?shù)財(cái)?shù)百萬(wàn)畝農(nóng)田的生產(chǎn),關(guān)乎著糧食安全和農(nóng)民的生計(jì)。張掖市以占全省5%的耕地,曾經(jīng)提供了全省35%的商品糧,成為全國(guó)重要的商品糧基地,這離不開(kāi)水資源的保障。然而,農(nóng)業(yè)用水比例過(guò)高,對(duì)水的依賴度偏大,農(nóng)業(yè)用水占總用水量的比例長(zhǎng)期高達(dá)80%以上,進(jìn)一步加劇了水資源的緊張局面。在工業(yè)領(lǐng)域,水資源是工業(yè)生產(chǎn)的基本要素之一。張掖市的工業(yè)發(fā)展,如農(nóng)產(chǎn)品加工、能源化工等產(chǎn)業(yè),都需要大量的水資源作為支撐。隨著工業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,工業(yè)用水需求也在持續(xù)增加,對(duì)水資源的競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)激烈。城市生活用水同樣不可或缺,隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快,城市人口不斷增加,居民生活用水需求也日益增長(zhǎng)。水資源的短缺不僅影響居民的生活質(zhì)量,還可能引發(fā)社會(huì)不穩(wěn)定因素。當(dāng)前,張掖市的水循環(huán)面臨著諸多嚴(yán)峻的形勢(shì)。在自然因素方面,全球氣候變暖導(dǎo)致祁連山冰川退縮,雪線上升,冰川融水減少,黑河來(lái)水量呈下降趨勢(shì)。相關(guān)資料顯示,上游祁連山冰川融水比上世紀(jì)70年代年減少約10億立方米,局部地區(qū)雪線以年均2米至6.5米的速度上升。這直接影響了張掖市的地表水補(bǔ)給,使得水資源總量進(jìn)一步減少。從人類活動(dòng)角度來(lái)看,不合理的水資源開(kāi)發(fā)利用方式加劇了水循環(huán)的失衡。過(guò)度開(kāi)采地下水,導(dǎo)致地下水位持續(xù)下降,引發(fā)地面沉降、土壤沙化等生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。據(jù)統(tǒng)計(jì),張掖市部分地區(qū)地下水位年降幅達(dá)0.25米-2.5米。此外,農(nóng)業(yè)灌溉用水效率低下,大水漫灌等傳統(tǒng)灌溉方式仍廣泛存在,渠系水利用率僅為64%,灌溉水利用率為50%,造成了水資源的大量浪費(fèi)。工業(yè)廢水和生活污水的排放,也導(dǎo)致了水污染問(wèn)題日益嚴(yán)重,進(jìn)一步降低了水資源的可利用量。1.1.2研究意義本研究對(duì)張掖市水資源管理具有重要的指導(dǎo)意義。通過(guò)深入研究張掖市社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)水循環(huán),能夠全面了解水資源在不同部門和環(huán)節(jié)的流動(dòng)、轉(zhuǎn)化和消耗情況,從而為制定科學(xué)合理的水資源管理政策提供依據(jù)。例如,明確各行業(yè)的用水效率和用水需求,有助于合理分配水資源,優(yōu)化水資源配置,提高水資源利用效率。同時(shí),通過(guò)分析水循環(huán)過(guò)程中的問(wèn)題和瓶頸,能夠有針對(duì)性地提出水資源保護(hù)和節(jié)水措施,如推廣節(jié)水灌溉技術(shù)、加強(qiáng)污水處理和回用等,促進(jìn)水資源的可持續(xù)利用。對(duì)于張掖市的社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展而言,研究社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)水循環(huán)具有至關(guān)重要的實(shí)踐價(jià)值。水資源的合理利用是實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。在農(nóng)業(yè)方面,通過(guò)優(yōu)化水資源配置和提高灌溉用水效率,可以在保障糧食產(chǎn)量的前提下,減少水資源的浪費(fèi),促進(jìn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。在工業(yè)領(lǐng)域,推動(dòng)水資源的循環(huán)利用和高效利用,有助于降低工業(yè)生產(chǎn)成本,提高工業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力,實(shí)現(xiàn)工業(yè)的綠色發(fā)展。對(duì)于城市生活而言,保障水資源的穩(wěn)定供應(yīng)和合理利用,能夠提高居民的生活質(zhì)量,促進(jìn)城市的和諧發(fā)展。研究水循環(huán)還能夠?yàn)閺堃词械纳鷳B(tài)環(huán)境保護(hù)提供支持。維持良好的水循環(huán)是保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)鍵,有助于保護(hù)濕地、草原等生態(tài)系統(tǒng),維護(hù)生物多樣性,實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的平衡和穩(wěn)定。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1國(guó)外研究現(xiàn)狀國(guó)外對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)水循環(huán)的研究起步相對(duì)較早,在理論和實(shí)踐方面都取得了豐富的成果。在研究方法上,國(guó)外學(xué)者廣泛運(yùn)用模型模擬、數(shù)據(jù)挖掘和系統(tǒng)分析等方法,對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)水循環(huán)進(jìn)行深入研究。例如,利用水文學(xué)模型如SWAT(SoilandWaterAssessmentTool)、MIKESHE等,結(jié)合地理信息系統(tǒng)(GIS)和遙感(RS)技術(shù),對(duì)水資源的時(shí)空分布、水量平衡以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中的用水過(guò)程進(jìn)行模擬和分析。這些模型能夠綜合考慮自然因素和人類活動(dòng)對(duì)水循環(huán)的影響,為水資源管理和決策提供科學(xué)依據(jù)。在水資源與社會(huì)經(jīng)濟(jì)關(guān)系的研究方面,國(guó)外學(xué)者從多個(gè)角度進(jìn)行了探討。有研究關(guān)注水資源對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的制約作用,通過(guò)實(shí)證分析揭示了水資源短缺對(duì)農(nóng)業(yè)、工業(yè)等行業(yè)生產(chǎn)效率的影響。一些學(xué)者以干旱地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為例,發(fā)現(xiàn)水資源的不足導(dǎo)致農(nóng)作物產(chǎn)量下降,進(jìn)而影響農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。同時(shí),也有研究強(qiáng)調(diào)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)水資源利用的反饋?zhàn)饔?,隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步,人們對(duì)水資源的需求結(jié)構(gòu)和利用方式發(fā)生了變化,這反過(guò)來(lái)又影響了水資源的循環(huán)和配置。例如,隨著城市化進(jìn)程的加快,城市生活用水需求增加,工業(yè)用水結(jié)構(gòu)也逐漸向高附加值產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)變,對(duì)水資源的質(zhì)量和供應(yīng)穩(wěn)定性提出了更高的要求。在城市水循環(huán)研究領(lǐng)域,國(guó)外學(xué)者重點(diǎn)關(guān)注城市水資源的可持續(xù)利用和水環(huán)境保護(hù)。研究?jī)?nèi)容包括城市雨水收集與利用、污水再生回用、城市水生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)等。在一些發(fā)達(dá)國(guó)家,如德國(guó)、日本等,已經(jīng)建立了完善的城市雨水收集和利用系統(tǒng),通過(guò)雨水花園、綠色屋頂?shù)仍O(shè)施,實(shí)現(xiàn)了雨水的有效收集和利用,減少了城市對(duì)傳統(tǒng)水資源的依賴。同時(shí),在污水再生回用方面,國(guó)外的技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn)也較為成熟,通過(guò)先進(jìn)的污水處理工藝,將處理后的再生水用于工業(yè)生產(chǎn)、城市綠化等領(lǐng)域,提高了水資源的利用效率。在水資源管理方面,國(guó)外學(xué)者提出了一系列先進(jìn)的理念和方法。例如,“基于自然的解決方案”(Nature-basedSolutions,NBS)理念強(qiáng)調(diào)利用自然系統(tǒng)的功能來(lái)解決水資源問(wèn)題,如通過(guò)濕地保護(hù)和恢復(fù)來(lái)凈化污水、調(diào)節(jié)洪水等。這種理念在一些國(guó)家的水資源管理實(shí)踐中得到了應(yīng)用,并取得了良好的效果。此外,水權(quán)制度和水市場(chǎng)的研究也是國(guó)外的重點(diǎn)領(lǐng)域之一,通過(guò)明確水權(quán)歸屬和建立水市場(chǎng)機(jī)制,實(shí)現(xiàn)水資源的優(yōu)化配置和高效利用。例如,澳大利亞的水權(quán)交易市場(chǎng)已經(jīng)較為成熟,水權(quán)可以在不同用戶之間自由交易,促進(jìn)了水資源向高效益用途轉(zhuǎn)移。1.2.2國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)在社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)水循環(huán)領(lǐng)域的研究近年來(lái)發(fā)展迅速,緊密結(jié)合中國(guó)的國(guó)情和水資源特點(diǎn),取得了一系列具有重要價(jià)值的成果。在理論研究方面,國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)水循環(huán)的概念、內(nèi)涵和特征進(jìn)行了深入探討,提出了“自然-社會(huì)”二元水循環(huán)理論,強(qiáng)調(diào)人類活動(dòng)對(duì)自然水循環(huán)的強(qiáng)烈干擾和影響,以及社會(huì)水循環(huán)在水資源利用和管理中的重要作用。這種理論為深入研究社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)水循環(huán)提供了理論基礎(chǔ),推動(dòng)了相關(guān)研究的發(fā)展。在研究方法上,國(guó)內(nèi)學(xué)者在借鑒國(guó)外先進(jìn)方法的基礎(chǔ)上,結(jié)合中國(guó)的實(shí)際情況進(jìn)行了創(chuàng)新和改進(jìn)。例如,在水資源模型方面,開(kāi)發(fā)了適合中國(guó)流域特點(diǎn)的水資源模型,如黃河流域水資源模型、海河流域水資源模型等,這些模型能夠更好地模擬中國(guó)復(fù)雜的水資源系統(tǒng)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)用水情況。同時(shí),國(guó)內(nèi)學(xué)者還將大數(shù)據(jù)、人工智能等新興技術(shù)應(yīng)用于社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)水循環(huán)研究中,通過(guò)對(duì)海量數(shù)據(jù)的挖掘和分析,提高了研究的精度和效率。例如,利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法對(duì)水資源需求進(jìn)行預(yù)測(cè),為水資源規(guī)劃和管理提供更準(zhǔn)確的依據(jù)。針對(duì)干旱地區(qū)的水資源問(wèn)題,國(guó)內(nèi)學(xué)者開(kāi)展了大量的研究。以張掖市所在的黑河流域?yàn)槔?,眾多學(xué)者對(duì)該流域的水資源合理配置、生態(tài)保護(hù)和節(jié)水型社會(huì)建設(shè)等方面進(jìn)行了深入研究。研究發(fā)現(xiàn),黑河流域水資源短缺問(wèn)題嚴(yán)重,生態(tài)環(huán)境脆弱,通過(guò)優(yōu)化水資源配置、推廣節(jié)水技術(shù)和調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等措施,可以實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用和生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。在水資源配置方面,學(xué)者們提出了多種優(yōu)化方案,如基于生態(tài)需水的水資源配置模型、多目標(biāo)水資源優(yōu)化配置模型等,以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益的最大化。在節(jié)水技術(shù)推廣方面,研究了滴灌、噴灌等高效節(jié)水灌溉技術(shù)在干旱地區(qū)的應(yīng)用效果和推廣策略,為提高農(nóng)業(yè)用水效率提供了技術(shù)支持。在城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)水循環(huán)研究方面,國(guó)內(nèi)學(xué)者關(guān)注城市水資源供需平衡、城市水生態(tài)系統(tǒng)健康和城市節(jié)水等問(wèn)題。通過(guò)對(duì)城市水資源的供需分析,提出了加強(qiáng)城市水資源管理、提高水資源利用效率的措施。例如,在城市供水方面,加強(qiáng)水源保護(hù)和供水設(shè)施建設(shè),提高供水保障能力;在城市用水方面,推廣節(jié)水器具和節(jié)水技術(shù),開(kāi)展中水回用等措施,減少城市用水量。同時(shí),國(guó)內(nèi)學(xué)者還注重城市水生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)和修復(fù),通過(guò)建設(shè)城市濕地公園、河道整治等措施,改善城市水生態(tài)環(huán)境。在政策和管理研究方面,國(guó)內(nèi)學(xué)者圍繞水資源管理制度改革、水價(jià)政策和水權(quán)交易等方面進(jìn)行了研究。提出了完善水資源管理制度,建立健全水資源有償使用制度和水權(quán)交易制度,加強(qiáng)水資源的統(tǒng)一管理和調(diào)配等建議。例如,在水價(jià)政策方面,研究了合理水價(jià)的制定方法和調(diào)整機(jī)制,以發(fā)揮水價(jià)對(duì)水資源節(jié)約和保護(hù)的杠桿作用。在水權(quán)交易方面,對(duì)水權(quán)交易的模式、交易規(guī)則和監(jiān)管機(jī)制等進(jìn)行了探討,為推動(dòng)水權(quán)交易市場(chǎng)的健康發(fā)展提供了理論支持。1.3研究方法與創(chuàng)新點(diǎn)1.3.1研究方法文獻(xiàn)資料法:廣泛收集國(guó)內(nèi)外關(guān)于社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)水循環(huán)、水資源管理、干旱區(qū)水資源利用等方面的文獻(xiàn)資料,包括學(xué)術(shù)期刊論文、學(xué)位論文、研究報(bào)告、政策文件等。通過(guò)對(duì)這些資料的系統(tǒng)梳理和分析,了解該領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀、前沿動(dòng)態(tài)和發(fā)展趨勢(shì),為本研究提供理論基礎(chǔ)和研究思路。例如,在闡述國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀時(shí),對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行了綜合分析,總結(jié)了國(guó)外在研究方法、水資源與社會(huì)經(jīng)濟(jì)關(guān)系、城市水循環(huán)及水資源管理等方面的成果,以及國(guó)內(nèi)在理論研究、研究方法創(chuàng)新、干旱地區(qū)水資源問(wèn)題研究等方面的進(jìn)展,為后續(xù)研究提供了參考和借鑒。實(shí)地調(diào)研法:深入張掖市各縣區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)及相關(guān)企業(yè)、水利設(shè)施等地進(jìn)行實(shí)地調(diào)研。與當(dāng)?shù)卣块T、水利管理機(jī)構(gòu)、農(nóng)戶、企業(yè)負(fù)責(zé)人等進(jìn)行訪談,了解張掖市水資源開(kāi)發(fā)利用、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、水循環(huán)現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題等實(shí)際情況。實(shí)地考察各類水利工程,如水庫(kù)、渠道、泵站等的運(yùn)行狀況,以及農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)用水、城市供水等用水環(huán)節(jié)的實(shí)際操作和管理模式。通過(guò)實(shí)地調(diào)研,獲取了第一手資料,使研究更貼近實(shí)際,更具針對(duì)性。例如,在了解張掖市水資源現(xiàn)狀時(shí),通過(guò)實(shí)地調(diào)研掌握了當(dāng)?shù)厮Y源總量、分布情況、用水結(jié)構(gòu)以及存在的水資源短缺、水污染等問(wèn)題的實(shí)際表現(xiàn)。統(tǒng)計(jì)分析法:收集張掖市多年的水資源、社會(huì)經(jīng)濟(jì)等相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),包括水資源量、用水量、用水效率、GDP、人口數(shù)量、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等數(shù)據(jù)。運(yùn)用統(tǒng)計(jì)分析方法,對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、分析和計(jì)算,揭示水資源與社會(huì)經(jīng)濟(jì)各要素之間的數(shù)量關(guān)系和變化規(guī)律。通過(guò)時(shí)間序列分析,研究水資源利用和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì);運(yùn)用相關(guān)性分析,探討水資源因素與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整等之間的相關(guān)性。例如,通過(guò)對(duì)張掖市歷年用水?dāng)?shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析,明確了農(nóng)業(yè)用水占總用水量的比例長(zhǎng)期高達(dá)80%以上,以及工業(yè)用水、生活用水的增長(zhǎng)趨勢(shì)等。模型模擬法:運(yùn)用水資源模型,如WEAP(WaterEvaluationandPlanningSystem)模型,對(duì)張掖市社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)水循環(huán)進(jìn)行模擬。該模型能夠綜合考慮水資源的自然循環(huán)過(guò)程和社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中的用水需求、供水能力、水資源調(diào)配等因素,通過(guò)構(gòu)建模型參數(shù)和情景設(shè)置,模擬不同水資源管理策略和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展情景下的水循環(huán)過(guò)程和水資源供需狀況。根據(jù)模擬結(jié)果,分析水資源的合理配置方案和節(jié)水措施的實(shí)施效果,為水資源管理決策提供科學(xué)依據(jù)。例如,通過(guò)設(shè)置不同的節(jié)水情景,模擬分析節(jié)水措施對(duì)水資源供需平衡和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響,從而提出優(yōu)化的節(jié)水策略。1.3.2創(chuàng)新點(diǎn)研究視角創(chuàng)新:本研究將張掖市作為一個(gè)典型的干旱區(qū)城市,從社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的角度深入研究水循環(huán),打破了以往單純從自然水循環(huán)或單一行業(yè)用水角度進(jìn)行研究的局限。綜合考慮了水資源在農(nóng)業(yè)、工業(yè)、生活等各個(gè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的流動(dòng)、轉(zhuǎn)化和利用情況,以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)水循環(huán)的反饋?zhàn)饔?,全面揭示了水資源與社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)之間的相互關(guān)系和內(nèi)在聯(lián)系,為干旱區(qū)城市水資源的可持續(xù)利用提供了新的研究視角。方法應(yīng)用創(chuàng)新:在研究方法上,將多種方法有機(jī)結(jié)合,形成了一套完整的研究體系。在運(yùn)用傳統(tǒng)的文獻(xiàn)資料法、實(shí)地調(diào)研法和統(tǒng)計(jì)分析法的基礎(chǔ)上,引入先進(jìn)的水資源模型WEAP模型進(jìn)行模擬分析。這種多方法融合的研究方式,既充分利用了實(shí)地調(diào)研獲取的實(shí)際數(shù)據(jù)和信息,又發(fā)揮了模型模擬的優(yōu)勢(shì),能夠?qū)?fù)雜的社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)水循環(huán)進(jìn)行定量分析和情景預(yù)測(cè),提高了研究的科學(xué)性和準(zhǔn)確性。與以往研究相比,更加全面、系統(tǒng)地分析了張掖市社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)水循環(huán)的規(guī)律和特征。成果應(yīng)用創(chuàng)新:本研究的成果不僅在理論上豐富了社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)水循環(huán)的研究?jī)?nèi)容,更注重其實(shí)踐應(yīng)用價(jià)值。通過(guò)對(duì)張掖市社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)水循環(huán)的研究,提出了一系列具有針對(duì)性和可操作性的水資源管理建議和節(jié)水措施,如優(yōu)化水資源配置方案、推廣高效節(jié)水灌溉技術(shù)、加強(qiáng)污水處理和回用等。這些成果能夠直接應(yīng)用于張掖市的水資源管理實(shí)踐,為當(dāng)?shù)卣块T制定水資源政策和規(guī)劃提供科學(xué)依據(jù),有助于解決張掖市面臨的水資源短缺和生態(tài)環(huán)境問(wèn)題,促進(jìn)當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。二、張掖市社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)與水資源概況2.1張掖市社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展現(xiàn)狀2.1.1經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況近年來(lái),張掖市經(jīng)濟(jì)保持著穩(wěn)定增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì),地區(qū)生產(chǎn)總值(GDP)持續(xù)攀升。2023年,全市實(shí)現(xiàn)地區(qū)生產(chǎn)總值608.01億元,比上年增長(zhǎng)5.5%,增速高于全國(guó)平均水平,顯示出較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展活力。從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)來(lái)看,張掖市呈現(xiàn)出“三、一、二”的產(chǎn)業(yè)格局,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化升級(jí)。其中,第一產(chǎn)業(yè)增加值178.36億元,增長(zhǎng)6.0%;第二產(chǎn)業(yè)增加值119.55億元,增長(zhǎng)1.0%;第三產(chǎn)業(yè)增加值310.10億元,增長(zhǎng)6.7%。三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)比為29.3:19.7:51.0,第三產(chǎn)業(yè)占比超過(guò)50%,成為經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的主要驅(qū)動(dòng)力。第一產(chǎn)業(yè)作為張掖市的傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè),在保障糧食安全和促進(jìn)農(nóng)民增收方面發(fā)揮著重要作用。張掖市是國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū),是全國(guó)最大的玉米制種區(qū)和重要的糧食、蔬菜、瓜果、油料和牛羊生產(chǎn)基地。2023年,全市糧食種植面積321.06萬(wàn)畝,比上年增加2.2萬(wàn)畝;糧食產(chǎn)量153.10萬(wàn)噸,比上年增長(zhǎng)1.3%,糧食生產(chǎn)保持穩(wěn)定增長(zhǎng)。蔬菜種植面積67.73萬(wàn)畝,增加6.36萬(wàn)畝;蔬菜產(chǎn)量203.71萬(wàn)噸,比上年增長(zhǎng)4.9%,蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,規(guī)模不斷擴(kuò)大。中藥材種植面積26.53萬(wàn)畝,增加2.35萬(wàn)畝;中藥材產(chǎn)量10.92萬(wàn)噸,增長(zhǎng)6.3%,中藥材產(chǎn)業(yè)也呈現(xiàn)出良好的發(fā)展態(tài)勢(shì)。此外,張掖市的畜牧業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)良好,2023年末牛存欄73.96萬(wàn)頭,增長(zhǎng)4.3%;牛出欄34.16萬(wàn)頭,增長(zhǎng)5.8%;羊存欄404.14萬(wàn)只,增長(zhǎng)7.5%;羊出欄405.99萬(wàn)只,增長(zhǎng)12.5%,肉蛋奶產(chǎn)量穩(wěn)步增長(zhǎng),為市場(chǎng)提供了豐富的農(nóng)產(chǎn)品。第二產(chǎn)業(yè)方面,張掖市在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和新興產(chǎn)業(yè)培育方面取得了一定成效。2023年,全市全部工業(yè)增加值78.06億元,比上年增長(zhǎng)4.1%,規(guī)模以上工業(yè)增加值增長(zhǎng)6.4%。在規(guī)模以上工業(yè)中,分輕重工業(yè)看,輕工業(yè)增長(zhǎng)0.8%,重工業(yè)增長(zhǎng)9.2%,重工業(yè)增長(zhǎng)較快,成為工業(yè)增長(zhǎng)的重要支撐。分門類看,采礦業(yè)增長(zhǎng)12.2%,制造業(yè)增長(zhǎng)6.9%,電力、熱力、燃?xì)饧八纳a(chǎn)和供應(yīng)業(yè)下降5.1%,采礦業(yè)和制造業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)良好,而電力、熱力、燃?xì)饧八纳a(chǎn)和供應(yīng)業(yè)則出現(xiàn)了一定程度的下滑。張掖市積極推進(jìn)工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,加大對(duì)新能源、新材料、智能制造等新興產(chǎn)業(yè)的培育力度,新能源并網(wǎng)裝機(jī)490萬(wàn)千瓦,其中光伏發(fā)電335.2萬(wàn)千瓦、風(fēng)電154.8萬(wàn)千瓦,新能源裝機(jī)比例達(dá)75.5%,新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,成為工業(yè)經(jīng)濟(jì)新的增長(zhǎng)點(diǎn)。第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁,成為推動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的重要力量。2023年,全市批發(fā)和零售業(yè)增加值56.43億元,比上年增長(zhǎng)9.6%;交通運(yùn)輸、倉(cāng)儲(chǔ)和郵政業(yè)增加值31.36億元,增長(zhǎng)16.9%;住宿和餐飲業(yè)增加值12.23億元,增長(zhǎng)21.3%;金融業(yè)增加值45.13億元,增長(zhǎng)8.2%;房地產(chǎn)業(yè)增加值20.15億元,增長(zhǎng)0.3%;其他服務(wù)業(yè)增加值134.49億元,增長(zhǎng)3.3%,各行業(yè)均保持了不同程度的增長(zhǎng)。旅游業(yè)是張掖市第三產(chǎn)業(yè)的重要支柱,張掖市擁有豐富的旅游資源,如七彩丹霞、黑河濕地、平山湖大峽谷等著名景點(diǎn)。近年來(lái),張掖市大力發(fā)展全域旅游,旅游業(yè)發(fā)展迅速,旅游收入和游客接待量不斷創(chuàng)新高。2023年,全市接待游客數(shù)量和旅游綜合收入均實(shí)現(xiàn)了大幅增長(zhǎng),旅游業(yè)的蓬勃發(fā)展帶動(dòng)了餐飲、住宿、交通等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和就業(yè)。2.1.2人口與城鎮(zhèn)化進(jìn)程人口方面,張掖市的人口數(shù)量和結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出一定的變化趨勢(shì)。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),2024年末-2025年初,常住人口109.99萬(wàn)人,城鎮(zhèn)化率56.29%,城鎮(zhèn)人口61.91萬(wàn)人,鄉(xiāng)村人口48.08萬(wàn)人,男性55.55萬(wàn)人,女性54.43萬(wàn)人。0-14歲人口16.63萬(wàn)人,15-59歲人口69.47萬(wàn)人,60歲以上23.88萬(wàn)人,65歲以上15.63萬(wàn)人。年出生人口0.78萬(wàn)人,死亡人口1.14萬(wàn)人,出生率7.04‰,死亡率10.38‰,自然增長(zhǎng)率-3.34‰。從數(shù)據(jù)可以看出,張掖市人口總量呈下降趨勢(shì),人口自然增長(zhǎng)率為負(fù),老齡化程度逐漸加深,60歲以上人口占比達(dá)到21.71%,65歲以上人口占比為14.21%,這對(duì)社會(huì)養(yǎng)老服務(wù)和社會(huì)保障體系提出了更高的要求。城鎮(zhèn)化進(jìn)程方面,張掖市城鎮(zhèn)化水平不斷提高。2023年末-2024年初,常住人口城鎮(zhèn)化率為54.86%,城鎮(zhèn)人口60.6萬(wàn)人,比上年末增加0.31萬(wàn)人;2024年末-2025年初,城鎮(zhèn)化率提升至56.29%,城鎮(zhèn)人口達(dá)到61.91萬(wàn)人,城鎮(zhèn)化進(jìn)程穩(wěn)步推進(jìn)。城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展帶來(lái)了一系列的變化,對(duì)水資源需求和利用產(chǎn)生了重要影響。隨著城鎮(zhèn)人口的增加,居民生活用水需求大幅增長(zhǎng),對(duì)供水設(shè)施和供水能力提出了更高的要求。城鎮(zhèn)建設(shè)和工業(yè)發(fā)展也需要大量的水資源,導(dǎo)致水資源供需矛盾加劇。城鎮(zhèn)化進(jìn)程中的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),如道路、橋梁、建筑物等,改變了城市下墊面條件,影響了地表徑流和雨水的下滲,對(duì)城市水循環(huán)產(chǎn)生了一定的影響。城鎮(zhèn)化過(guò)程中,污水處理和排放問(wèn)題也日益突出,如果處理不當(dāng),會(huì)導(dǎo)致水污染,進(jìn)一步降低水資源的可利用量。2.2張掖市水資源稟賦與利用現(xiàn)狀2.2.1水資源分布特征張掖市水資源主要源于南部祁連山區(qū)的河川徑流及平原區(qū)的地下水,河川水源以山區(qū)降水補(bǔ)充為主,高山區(qū)冰川補(bǔ)充為輔,平原區(qū)地下水上下游之間存在多次重復(fù)利用的情況。全市水資源總量相對(duì)匱乏,時(shí)空分布不均的問(wèn)題較為突出。在地表水資源方面,張掖市境內(nèi)約有29條河流,年平均自產(chǎn)水資源量為24.6億立方米,從青海省流入張掖市境內(nèi)的有黑河、討賴河及民樂(lè)洪水河等,多年平均入境水資源量為14億立方米。張掖市總計(jì)流出到武威市西營(yíng)河、金昌市東大河、西大河的水資源量為2.84億立方米;直接流入酒泉市的討賴河、洪水河、馬營(yíng)河、豐樂(lè)河和疏勒河流域的白楊河、石羊河等的水資源量為12.7億立方米。對(duì)本市有實(shí)際開(kāi)發(fā)利用價(jià)值的黑河水系18條河流,多年平均河川徑流量為24.75億立方米。河流徑流隨降水季節(jié)變化明顯,一般呈現(xiàn)春汛、夏洪、秋貧、冬枯的規(guī)律。據(jù)1956-1979年24年系列資料分析,黑河多年平均4-6月來(lái)水量占全年總水量的24.3%,7-9月占56.6%,10月至翌年3月占19.1%;梨園河4-6月來(lái)水量占27.3%,7-9月占63.0%,10月至翌年3月占9.7%;其他沿山河流4-6月占29%,7-9月占60.6%,10月至翌年3月占10.4%。這種季節(jié)分布不均導(dǎo)致水資源在不同季節(jié)的供需矛盾突出,春季農(nóng)業(yè)灌溉用水需求大,但來(lái)水量相對(duì)較少,而夏季洪水期水資源又難以有效儲(chǔ)存和利用。冰川方面,黑河流域共有冰川260條,冰川面積80.84平方公里,冰儲(chǔ)量21.034億立方米,年融水量0.723億立方米,占黑河流域各河流年徑流量24.6億立方米的2.93%。冰川融水徑流年內(nèi)分配集中,消融期一般為5-9月,而6-8月消融量占96%。冰川強(qiáng)烈消融的夏季也正值雨季,冰川消融徑流加劇河川徑流的集中程度。冰川融水主要受氣溫的影響,融冰水對(duì)河川徑流的年際變化具有一定的調(diào)節(jié)作用,特別是冰川融水徑流補(bǔ)給比較大的河流,具有干旱年水量減少不大、河川徑流量年際變化小的特征。地下水資源方面,張掖市地下水資源總量是山區(qū)與平原區(qū)多年平均地下水資源綜合補(bǔ)給量之和。本區(qū)域山區(qū)地下水資源綜合補(bǔ)給量為8.9億立方米,平原區(qū)多年地下水資源補(bǔ)給量為18.5704億立方米,凈地下水資源量為1.15億立方米。走廊平原區(qū)受區(qū)域地形地質(zhì)及水文地質(zhì)條件的影響,地表水與地下水相互轉(zhuǎn)換,排補(bǔ)甚為旺盛。地表水經(jīng)過(guò)引灌-入滲-出露-再引灌-再入滲-再出露……相互排補(bǔ),循環(huán)往復(fù),為水的多次重復(fù)利用提供優(yōu)越條件,這在水資源緊缺的情況下,古往今來(lái)一直給全區(qū)農(nóng)業(yè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展發(fā)揮著不可替代的作用。然而,由于不合理的開(kāi)采,部分地區(qū)地下水位持續(xù)下降,如張掖市部分地區(qū)地下水位年降幅達(dá)0.25米-2.5米,對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重影響。從空間分布來(lái)看,張掖市各縣(市)之間水資源差別較大。肅南縣水資源相對(duì)豐富,但由于山高水低,受地勢(shì)限制,利用量甚微;山丹縣水資源極為緊缺,全縣可利用的水資源量為1.399億立方米,人均僅有741立方米,地下水現(xiàn)已開(kāi)采過(guò)量,井水位日趨下降,泉水日趨減少,水資源短缺已成為這一地區(qū)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的制約因素。這種空間分布的不均衡,導(dǎo)致不同地區(qū)在水資源利用和經(jīng)濟(jì)發(fā)展上面臨不同的挑戰(zhàn),也加大了區(qū)域水資源統(tǒng)籌調(diào)配的難度。2.2.2水資源利用結(jié)構(gòu)張掖市水資源利用主要集中在農(nóng)業(yè)、工業(yè)和生活三大領(lǐng)域,不同領(lǐng)域的水資源利用比例和變化趨勢(shì)呈現(xiàn)出各自的特點(diǎn)。農(nóng)業(yè)作為張掖市的傳統(tǒng)支柱產(chǎn)業(yè),是水資源的主要消耗領(lǐng)域,用水比例長(zhǎng)期居高不下。多年來(lái),農(nóng)業(yè)用水占總用水量的比例一直高達(dá)80%以上。這主要是因?yàn)閺堃词惺寝r(nóng)業(yè)大市,灌溉農(nóng)業(yè)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要方式,數(shù)百萬(wàn)畝農(nóng)田的灌溉需要大量的水資源。2023年,全市糧食種植面積321.06萬(wàn)畝,蔬菜種植面積67.73萬(wàn)畝,中藥材種植面積26.53萬(wàn)畝,這些農(nóng)作物的生長(zhǎng)都依賴于灌溉用水。然而,農(nóng)業(yè)用水效率相對(duì)較低,傳統(tǒng)的大水漫灌方式仍廣泛存在,渠系水利用率僅為64%,灌溉水利用率為50%,這導(dǎo)致了水資源的大量浪費(fèi)。隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程的推進(jìn)和節(jié)水意識(shí)的提高,近年來(lái)農(nóng)業(yè)用水占比呈現(xiàn)出緩慢下降的趨勢(shì),但下降幅度較小。一些地區(qū)開(kāi)始推廣滴灌、噴灌等高效節(jié)水灌溉技術(shù),如臨澤縣圍繞種子產(chǎn)業(yè)、畜禽養(yǎng)殖、蔬菜種植、特色林果、水產(chǎn)養(yǎng)殖五大產(chǎn)業(yè)集群,推廣“精量化”水肥一體灌溉等新技術(shù)15項(xiàng),全縣節(jié)水灌溉率達(dá)57%以上,這在一定程度上減少了農(nóng)業(yè)用水量,但由于農(nóng)業(yè)用水基數(shù)大,其在總用水量中的占比仍然較高。工業(yè)用水方面,隨著張掖市工業(yè)的發(fā)展,工業(yè)用水量呈現(xiàn)出逐漸增加的趨勢(shì)。2023年,全市全部工業(yè)增加值78.06億元,規(guī)模以上工業(yè)增加值增長(zhǎng)6.4%,工業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大導(dǎo)致對(duì)水資源的需求不斷增長(zhǎng)。在規(guī)模以上工業(yè)中,采礦業(yè)、制造業(yè)等行業(yè)用水需求較大。例如,采礦業(yè)的開(kāi)采、選礦等環(huán)節(jié)都需要大量用水,制造業(yè)中的農(nóng)產(chǎn)品加工、能源化工等產(chǎn)業(yè)也離不開(kāi)水資源的支撐。然而,與農(nóng)業(yè)用水相比,工業(yè)用水占總用水量的比例相對(duì)較低,目前約為10%左右。為了提高工業(yè)用水效率,張掖市一些企業(yè)開(kāi)始采用節(jié)水工藝和設(shè)備,加強(qiáng)水資源的循環(huán)利用。部分企業(yè)通過(guò)改進(jìn)生產(chǎn)工藝,實(shí)現(xiàn)了水資源的多次重復(fù)利用,降低了單位產(chǎn)品的用水量。但總體而言,工業(yè)用水效率仍有提升空間,一些中小企業(yè)由于技術(shù)和資金限制,在節(jié)水方面還存在較大差距。生活用水主要包括城鎮(zhèn)居民生活用水和農(nóng)村居民生活用水。隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快和居民生活水平的提高,生活用水量不斷增加。2024年末-2025年初,張掖市常住人口109.99萬(wàn)人,城鎮(zhèn)化率56.29%,城鎮(zhèn)人口的增加使得城鎮(zhèn)生活用水需求大幅增長(zhǎng)。城市居民的日常生活、公共服務(wù)設(shè)施等都需要消耗大量水資源。農(nóng)村居民生活用水也隨著生活條件的改善而有所增加,農(nóng)村自來(lái)水普及率的提高使得居民用水更加便利,用水量也相應(yīng)上升。目前,生活用水占總用水量的比例約為8%左右,且仍有上升趨勢(shì)。為了滿足生活用水需求,張掖市不斷加強(qiáng)供水設(shè)施建設(shè),提高供水能力,但在一些偏遠(yuǎn)農(nóng)村地區(qū),由于供水設(shè)施不完善,仍然存在用水困難的問(wèn)題。2.2.3水資源開(kāi)發(fā)利用程度張掖市水資源開(kāi)發(fā)利用程度較高,面臨著資源性、區(qū)域性缺水的嚴(yán)峻問(wèn)題。全市水資源總量有限,人均占有水資源量?jī)H為全國(guó)平均水平的二分之一,畝均水資源量是全國(guó)平均水平的28.2%,屬于典型的資源型缺水地區(qū)。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人口的增長(zhǎng),水資源的開(kāi)發(fā)利用程度不斷提高,對(duì)水資源的壓力也日益增大。在地表水資源開(kāi)發(fā)利用方面,黑河作為張掖市最重要的地表水資源,其開(kāi)發(fā)利用程度較高。黑河水資源的開(kāi)發(fā)主要用于農(nóng)業(yè)灌溉,通過(guò)修建水庫(kù)、渠道等水利設(shè)施,將黑河水引入農(nóng)田進(jìn)行灌溉。張掖市先后建成了多個(gè)水庫(kù)和灌溉渠道,如黑河引水工程等,有效地保障了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水。然而,過(guò)度的開(kāi)發(fā)導(dǎo)致黑河下游生態(tài)用水受到影響,河流徑流量減少,湖泊萎縮,濕地退化,生態(tài)環(huán)境惡化。為了保護(hù)黑河下游生態(tài)環(huán)境,國(guó)家實(shí)施了黑河水量統(tǒng)一調(diào)度,通過(guò)科學(xué)合理地分配水資源,確保下游生態(tài)用水需求。但在實(shí)際執(zhí)行過(guò)程中,由于水資源供需矛盾突出,仍然存在一些問(wèn)題,如部分地區(qū)為了保障自身農(nóng)業(yè)生產(chǎn),違規(guī)超采水資源,影響了下游生態(tài)用水的落實(shí)。地下水的開(kāi)發(fā)利用同樣存在問(wèn)題。由于地表水資源不足,部分地區(qū)過(guò)度依賴地下水開(kāi)采,導(dǎo)致地下水位持續(xù)下降。張掖市部分地區(qū)地下水位年降幅達(dá)0.25米-2.5米,長(zhǎng)期的超采引發(fā)了一系列生態(tài)環(huán)境問(wèn)題,如地面沉降、土壤沙化、植被退化等。這些問(wèn)題不僅影響了當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境,也對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和居民生活造成了不利影響。為了遏制地下水超采,張掖市采取了一系列措施,如加強(qiáng)地下水監(jiān)測(cè)、實(shí)施地下水禁采和限采制度、推廣節(jié)水灌溉技術(shù)等,但由于一些地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)水資源的依賴程度較高,地下水超采問(wèn)題仍然難以得到根本解決。從水資源開(kāi)發(fā)利用的總體情況來(lái)看,張掖市水資源開(kāi)發(fā)利用程度已經(jīng)接近或超過(guò)水資源的承載能力,存在過(guò)度開(kāi)發(fā)的問(wèn)題。這種過(guò)度開(kāi)發(fā)不僅導(dǎo)致了水資源的短缺和生態(tài)環(huán)境的惡化,也制約了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。因此,加強(qiáng)水資源管理,優(yōu)化水資源配置,提高水資源利用效率,實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用,成為張掖市面臨的緊迫任務(wù)。三、張掖市社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)水循環(huán)過(guò)程與機(jī)制3.1水循環(huán)過(guò)程分析3.1.1自然水循環(huán)過(guò)程張掖市的自然水循環(huán)主要涵蓋降水、蒸發(fā)、徑流等關(guān)鍵環(huán)節(jié),這些環(huán)節(jié)相互關(guān)聯(lián)、相互影響,對(duì)當(dāng)?shù)厮Y源的形成、分布和變化起著決定性作用。降水是張掖市水資源的重要補(bǔ)給來(lái)源。然而,由于其地處內(nèi)陸干旱區(qū),受地理位置和氣候條件的制約,降水稀少且分布不均。多年平均降水量?jī)H為129毫米,降水主要集中在夏季,6-8月的降水量約占全年降水量的60%-70%。這種降水的季節(jié)性集中,導(dǎo)致水資源在時(shí)間上的分配極不均衡,夏季降水集中時(shí),可能引發(fā)洪澇災(zāi)害,而其他季節(jié)則水資源短缺。地形對(duì)降水分布也有顯著影響,南部祁連山區(qū)地勢(shì)較高,受地形抬升作用影響,降水相對(duì)較多,山區(qū)年降水量可達(dá)300-600毫米,而北部平原地區(qū)降水較少,年降水量一般在100毫米以下。降水的空間差異,使得不同地區(qū)的水資源稟賦不同,進(jìn)一步加劇了水資源供需的區(qū)域矛盾。蒸發(fā)是張掖市自然水循環(huán)的另一個(gè)重要環(huán)節(jié)。張掖市氣候干旱,蒸發(fā)量大,多年平均蒸發(fā)量高達(dá)2047毫米,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)降水量。蒸發(fā)主要受氣溫、濕度、風(fēng)速等因素的影響。在夏季,氣溫較高,太陽(yáng)輻射強(qiáng)烈,蒸發(fā)作用更為旺盛。高蒸發(fā)量使得大量水分從地表和水體表面散失到大氣中,這不僅減少了當(dāng)?shù)厮Y源的可利用量,還對(duì)土壤水分和植被生長(zhǎng)產(chǎn)生負(fù)面影響。在干旱季節(jié),強(qiáng)烈的蒸發(fā)會(huì)導(dǎo)致土壤水分快速流失,土壤干燥,影響農(nóng)作物的生長(zhǎng)和發(fā)育。徑流在張掖市自然水循環(huán)中占據(jù)關(guān)鍵地位。徑流主要包括地表徑流和地下徑流,它們是降水在地表和地下的流動(dòng)形式。地表徑流主要來(lái)源于降水和山區(qū)冰雪融水。在夏季,降水和冰雪融水大量增加,形成地表徑流,流入河流、湖泊等水體。黑河是張掖市最重要的地表徑流載體,其年徑流量對(duì)張掖市的水資源供應(yīng)起著至關(guān)重要的作用。然而,由于水資源開(kāi)發(fā)利用過(guò)度,黑河下游的徑流量逐漸減少,生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重影響。地下徑流則是指地下水在地下巖石孔隙和土壤中的流動(dòng)。張掖市的地下水資源主要依賴于山區(qū)降水的入滲補(bǔ)給,以及地表水與地下水的相互轉(zhuǎn)化。在一些地區(qū),由于過(guò)度開(kāi)采地下水,導(dǎo)致地下水位下降,地下徑流減少,引發(fā)地面沉降、土壤沙化等生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。自然水循環(huán)對(duì)張掖市水資源的影響是多方面的。降水和徑流決定了水資源的總量和時(shí)空分布,而蒸發(fā)則影響著水資源的損失和可利用量。合理利用和保護(hù)自然水循環(huán),對(duì)于維持張掖市水資源的穩(wěn)定供應(yīng)和生態(tài)平衡至關(guān)重要。3.1.2社會(huì)經(jīng)濟(jì)水循環(huán)過(guò)程在張掖市,水在農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)生產(chǎn)、居民生活等社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中參與了復(fù)雜的循環(huán)路徑和轉(zhuǎn)化過(guò)程,這構(gòu)成了社會(huì)經(jīng)濟(jì)水循環(huán)的主要內(nèi)容。農(nóng)業(yè)灌溉是張掖市社會(huì)經(jīng)濟(jì)水循環(huán)的重要環(huán)節(jié),農(nóng)業(yè)用水占總用水量的80%以上。張掖市以灌溉農(nóng)業(yè)為主,主要農(nóng)作物有小麥、玉米、蔬菜、中藥材等,這些農(nóng)作物的生長(zhǎng)依賴大量的灌溉用水。在灌溉過(guò)程中,河水、井水等水源通過(guò)渠道、管道等輸水設(shè)施被引入農(nóng)田。然而,由于灌溉技術(shù)相對(duì)落后,大水漫灌等傳統(tǒng)灌溉方式仍廣泛存在,導(dǎo)致水資源利用效率低下,渠系水利用率僅為64%,灌溉水利用率為50%,大量水資源在灌溉過(guò)程中被浪費(fèi)。部分水資源通過(guò)蒸發(fā)、滲漏等方式返回自然環(huán)境,蒸發(fā)的水分進(jìn)入大氣,參與自然水循環(huán),而滲漏的水分則補(bǔ)充了地下水。農(nóng)作物吸收的水分,一部分通過(guò)蒸騰作用返回大氣,另一部分則用于作物的生長(zhǎng)和發(fā)育,最終形成農(nóng)產(chǎn)品,農(nóng)產(chǎn)品中的水分隨著農(nóng)產(chǎn)品的銷售和消費(fèi)進(jìn)入其他環(huán)節(jié)。工業(yè)生產(chǎn)中的水循環(huán)也較為復(fù)雜。張掖市的工業(yè)主要包括農(nóng)產(chǎn)品加工、能源化工、礦產(chǎn)開(kāi)采等行業(yè),這些行業(yè)都需要大量的水資源作為生產(chǎn)原料或冷卻介質(zhì)。在農(nóng)產(chǎn)品加工行業(yè),水資源用于清洗、浸泡、蒸煮等生產(chǎn)環(huán)節(jié),加工過(guò)程中產(chǎn)生的廢水,部分經(jīng)過(guò)處理后可循環(huán)利用,如用于設(shè)備清洗、廠區(qū)綠化等,另一部分則達(dá)標(biāo)排放進(jìn)入污水處理系統(tǒng)。能源化工行業(yè),水資源主要用于冷卻、化學(xué)反應(yīng)等,由于該行業(yè)用水量大,對(duì)水資源的循環(huán)利用要求較高,一些企業(yè)通過(guò)采用冷卻塔、循環(huán)水系統(tǒng)等設(shè)備,實(shí)現(xiàn)水資源的多次重復(fù)利用,提高用水效率。然而,仍有部分企業(yè)由于技術(shù)和資金限制,水資源利用效率較低,廢水排放也對(duì)環(huán)境造成一定壓力。礦產(chǎn)開(kāi)采行業(yè),水資源用于礦石的開(kāi)采、選礦等環(huán)節(jié),開(kāi)采過(guò)程中產(chǎn)生的廢水含有大量的重金屬和有害物質(zhì),需要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格處理后才能排放或回用,否則會(huì)對(duì)土壤和水體造成嚴(yán)重污染。居民生活用水同樣是社會(huì)經(jīng)濟(jì)水循環(huán)的重要組成部分。隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快和居民生活水平的提高,生活用水量不斷增加。居民生活用水主要包括飲用水、洗漱用水、洗衣用水、沖廁用水等。自來(lái)水廠從河流、水庫(kù)等水源取水,經(jīng)過(guò)凈化處理后,通過(guò)供水管網(wǎng)輸送到居民家中。居民使用后的生活污水,通過(guò)排水管道匯集到污水處理廠,經(jīng)過(guò)處理達(dá)標(biāo)后,一部分排放到自然水體,另一部分則可作為中水回用,用于城市綠化、道路噴灑、景觀補(bǔ)水等。張掖市一些小區(qū)和公共場(chǎng)所已經(jīng)開(kāi)始推廣中水回用系統(tǒng),提高了水資源的利用效率。然而,在一些老舊小區(qū)和農(nóng)村地區(qū),由于排水設(shè)施不完善,生活污水直接排放的現(xiàn)象仍然存在,對(duì)周邊環(huán)境造成污染。3.2水循環(huán)機(jī)制探討3.2.1驅(qū)動(dòng)因素分析張掖市社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)水循環(huán)受自然因素和人為因素的共同驅(qū)動(dòng),這些因素相互交織,深刻影響著水資源的循環(huán)過(guò)程和利用效率。氣候是影響張掖市水循環(huán)的重要自然因素之一。張掖市地處內(nèi)陸干旱區(qū),氣候干旱,降水稀少,蒸發(fā)量大,這種氣候條件決定了其水資源的稀缺性和水循環(huán)的特殊性。降水作為水資源的主要補(bǔ)給來(lái)源,其時(shí)空分布不均對(duì)水循環(huán)產(chǎn)生了顯著影響。夏季降水相對(duì)集中,且多以暴雨形式出現(xiàn),這不僅增加了洪澇災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn),還導(dǎo)致大量降水難以有效儲(chǔ)存和利用,大部分以地表徑流的形式迅速流失。而在其他季節(jié),降水稀少,無(wú)法滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)系統(tǒng)的用水需求。蒸發(fā)量大使得水資源的損耗加劇,進(jìn)一步加劇了水資源的短缺。在高溫、低濕和強(qiáng)風(fēng)的氣候條件下,蒸發(fā)作用更為強(qiáng)烈,大量水分從地表和水體表面散失到大氣中,減少了可利用的水資源量。地形地貌同樣在張掖市水循環(huán)中扮演著關(guān)鍵角色。南部祁連山區(qū)地勢(shì)高聳,是黑河等河流的發(fā)源地,山區(qū)的地形和地質(zhì)條件對(duì)降水的截留、下滲和徑流形成具有重要影響。山區(qū)的植被覆蓋較好,土壤孔隙度較大,有利于降水的下滲和儲(chǔ)存,形成地下水和地表徑流的補(bǔ)給源。山區(qū)的地形起伏導(dǎo)致河流落差大,水流湍急,有利于水能資源的開(kāi)發(fā)利用,但也增加了水資源開(kāi)發(fā)和利用的難度。北部平原地區(qū)地勢(shì)平坦,地形對(duì)降水的攔截作用較弱,降水容易形成地表徑流迅速匯入河流,導(dǎo)致平原地區(qū)的水資源相對(duì)匱乏。平原地區(qū)的土壤質(zhì)地和地下水埋深也影響著水資源的儲(chǔ)存和利用,一些地區(qū)土壤滲透性差,地下水埋深較深,使得水資源的開(kāi)發(fā)利用面臨困難。經(jīng)濟(jì)發(fā)展是影響張掖市社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)水循環(huán)的重要人為因素。隨著經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng),各行業(yè)對(duì)水資源的需求不斷增加,導(dǎo)致水資源的開(kāi)發(fā)利用程度不斷提高。農(nóng)業(yè)作為張掖市的傳統(tǒng)支柱產(chǎn)業(yè),是水資源的主要消耗領(lǐng)域,用水比例長(zhǎng)期高達(dá)80%以上。農(nóng)業(yè)灌溉用水量大,且灌溉方式相對(duì)落后,大水漫灌等傳統(tǒng)灌溉方式仍廣泛存在,導(dǎo)致水資源利用效率低下,大量水資源在灌溉過(guò)程中被浪費(fèi)。工業(yè)的發(fā)展也對(duì)水資源產(chǎn)生了巨大需求,近年來(lái),張掖市工業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大,農(nóng)產(chǎn)品加工、能源化工等行業(yè)的用水需求持續(xù)增長(zhǎng)。一些高耗水工業(yè)企業(yè)的存在,進(jìn)一步加劇了水資源的緊張局面。工業(yè)用水的增長(zhǎng)不僅導(dǎo)致水資源的直接消耗增加,還可能引發(fā)水污染問(wèn)題,降低水資源的可利用量。人口增長(zhǎng)和城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快也對(duì)張掖市水循環(huán)產(chǎn)生了重要影響。隨著人口的增加,居民生活用水需求不斷上升,對(duì)供水設(shè)施和供水能力提出了更高的要求。城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快使得城市規(guī)模不斷擴(kuò)大,城市建設(shè)和工業(yè)發(fā)展需要大量的水資源,進(jìn)一步加劇了水資源的供需矛盾。城鎮(zhèn)化過(guò)程中,城市下墊面條件發(fā)生改變,建筑物、道路等硬化面積增加,導(dǎo)致地表徑流增加,雨水下滲減少,改變了城市的水循環(huán)模式。城市排水系統(tǒng)的不完善也可能導(dǎo)致城市內(nèi)澇等問(wèn)題,影響城市的水循環(huán)和生態(tài)環(huán)境。政策在張掖市水資源管理和水循環(huán)調(diào)控中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。政府通過(guò)制定水資源管理政策、規(guī)劃和法規(guī),對(duì)水資源的開(kāi)發(fā)、利用、保護(hù)和配置進(jìn)行宏觀調(diào)控。張掖市實(shí)施了最嚴(yán)格水資源管理制度,對(duì)用水總量、用水效率和水功能區(qū)限制納污等指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格控制,以實(shí)現(xiàn)水資源的合理利用和保護(hù)。在水資源配置方面,政府通過(guò)制定水資源分配方案,合理分配地表水和地下水,保障各行業(yè)的用水需求。在節(jié)水政策方面,政府出臺(tái)了一系列鼓勵(lì)節(jié)水的政策措施,如推廣節(jié)水器具、實(shí)施水價(jià)改革、開(kāi)展節(jié)水宣傳教育等,以提高水資源利用效率,減少水資源浪費(fèi)。3.2.2調(diào)控機(jī)制分析張掖市通過(guò)實(shí)施一系列政策和措施,構(gòu)建了較為完善的水資源管理體系,對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)水循環(huán)進(jìn)行有效調(diào)控,以實(shí)現(xiàn)水資源的合理利用和保護(hù)。水權(quán)制度是張掖市水資源管理的重要基礎(chǔ)。張掖市積極推行水權(quán)制度改革,明確水資源的所有權(quán)、使用權(quán)和經(jīng)營(yíng)權(quán),建立健全水權(quán)交易市場(chǎng)。通過(guò)水權(quán)確權(quán)登記,將水資源量化到具體的用水戶,使水權(quán)成為一種具有明確產(chǎn)權(quán)歸屬的資源。用水戶可以在水權(quán)交易市場(chǎng)上依法進(jìn)行水權(quán)交易,實(shí)現(xiàn)水資源的優(yōu)化配置。一些用水效率高的企業(yè)可以通過(guò)購(gòu)買水權(quán),獲得更多的水資源使用權(quán),從而擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模;而一些用水效率低的企業(yè)則可以通過(guò)出售多余的水權(quán),獲得經(jīng)濟(jì)收益,同時(shí)也促使其提高用水效率。水權(quán)制度的實(shí)施,有效地調(diào)動(dòng)了用水戶節(jié)約用水的積極性,提高了水資源的利用效率。水資源統(tǒng)一調(diào)度是保障張掖市水資源合理分配和利用的關(guān)鍵措施。針對(duì)黑河水資源開(kāi)發(fā)利用過(guò)度導(dǎo)致下游生態(tài)用水受到影響的問(wèn)題,國(guó)家實(shí)施了黑河水量統(tǒng)一調(diào)度。通過(guò)建立科學(xué)合理的水量分配方案,明確黑河上下游各地區(qū)的用水指標(biāo),確保下游生態(tài)用水需求得到滿足。在水量調(diào)度過(guò)程中,充分考慮河流的來(lái)水情況、各地區(qū)的用水需求以及生態(tài)環(huán)境的承載能力,合理安排水庫(kù)的蓄放水時(shí)間和水量,實(shí)現(xiàn)水資源的科學(xué)調(diào)配。通過(guò)黑河水量統(tǒng)一調(diào)度,下游地區(qū)的生態(tài)環(huán)境得到了一定程度的改善,河流徑流量有所增加,湖泊和濕地面積逐漸恢復(fù),生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性得到增強(qiáng)。節(jié)水政策和措施的實(shí)施是提高張掖市水資源利用效率的重要手段。張掖市大力推廣節(jié)水灌溉技術(shù),如滴灌、噴灌、微灌等,取代傳統(tǒng)的大水漫灌方式。臨澤縣圍繞種子產(chǎn)業(yè)、畜禽養(yǎng)殖、蔬菜種植、特色林果、水產(chǎn)養(yǎng)殖五大產(chǎn)業(yè)集群,推廣“精量化”水肥一體灌溉等新技術(shù)15項(xiàng),全縣節(jié)水灌溉率達(dá)57%以上,有效減少了農(nóng)業(yè)灌溉用水量。在工業(yè)領(lǐng)域,鼓勵(lì)企業(yè)采用節(jié)水工藝和設(shè)備,加強(qiáng)水資源的循環(huán)利用。部分企業(yè)通過(guò)改進(jìn)生產(chǎn)工藝,實(shí)現(xiàn)了水資源的多次重復(fù)利用,降低了單位產(chǎn)品的用水量。在城市生活用水方面,推廣節(jié)水器具,如節(jié)水龍頭、節(jié)水馬桶等,加強(qiáng)對(duì)居民的節(jié)水宣傳教育,提高居民的節(jié)水意識(shí)。這些節(jié)水政策和措施的實(shí)施,有效地減少了水資源的浪費(fèi),提高了水資源利用效率。污水處理和再生水利用是張掖市水資源可持續(xù)利用的重要舉措。張掖市加大污水處理設(shè)施建設(shè)投入,共建成8處污水處理廠,實(shí)現(xiàn)了城區(qū)生活污水應(yīng)收盡收,污水處理量達(dá)4943.53萬(wàn)立方米,六縣區(qū)城區(qū)生活污水處理廠出水均達(dá)到一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn),生活污水處理率均達(dá)到98%以上。同時(shí),積極推進(jìn)再生水利用設(shè)施建設(shè),將處理后的再生水用于火電廠機(jī)組冷卻用水、城南中央文化公園生態(tài)補(bǔ)水、元寶楓國(guó)儲(chǔ)林灌溉用水、北部灣生態(tài)補(bǔ)水、北郊濕地生態(tài)補(bǔ)水等途徑,2022年張掖市再生水使用量達(dá)到1907.13萬(wàn)立方米,有效減少了水資源的消耗,改善了水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。通過(guò)污水處理和再生水利用,實(shí)現(xiàn)了水資源的循環(huán)利用,提高了水資源的可利用量,減少了對(duì)新鮮水資源的依賴。四、張掖市社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)水循環(huán)的影響與問(wèn)題4.1對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響4.1.1水資源保障與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)水資源作為張掖市社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)性要素,對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)起著關(guān)鍵的支撐作用。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,水資源是農(nóng)作物生長(zhǎng)的必備條件,充足且穩(wěn)定的水資源供應(yīng)是保障農(nóng)業(yè)豐收、促進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的重要前提。張掖市作為傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)大市,灌溉農(nóng)業(yè)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)主導(dǎo)地位,其糧食種植面積廣泛,2023年糧食種植面積達(dá)321.06萬(wàn)畝。這些農(nóng)田的灌溉用水主要依賴于黑河等河流的水資源,通過(guò)水利設(shè)施的調(diào)配,水資源被引入農(nóng)田,滋養(yǎng)著農(nóng)作物的生長(zhǎng)。據(jù)統(tǒng)計(jì),張掖市曾經(jīng)憑借占全省5%的耕地,產(chǎn)出了全省35%的商品糧,成為全國(guó)重要的商品糧基地,這一成就離不開(kāi)水資源的有力保障。穩(wěn)定的水資源供應(yīng)確保了農(nóng)作物在不同生長(zhǎng)階段對(duì)水分的需求,使得糧食產(chǎn)量得以穩(wěn)定增長(zhǎng),2023年全市糧食產(chǎn)量達(dá)到153.10萬(wàn)噸,比上年增長(zhǎng)1.3%,為農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ),也帶動(dòng)了農(nóng)產(chǎn)品加工、銷售等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,促進(jìn)了農(nóng)民增收和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的繁榮。工業(yè)方面,水資源同樣是不可或缺的生產(chǎn)要素。張掖市的工業(yè)涵蓋了農(nóng)產(chǎn)品加工、能源化工、礦產(chǎn)開(kāi)采等多個(gè)行業(yè),這些行業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中都需要大量的水資源。在農(nóng)產(chǎn)品加工行業(yè),水資源用于清洗、浸泡、蒸煮等生產(chǎn)環(huán)節(jié),是保證產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的關(guān)鍵因素。能源化工行業(yè)中,水資源不僅用于冷卻、化學(xué)反應(yīng)等過(guò)程,還在一些工藝中作為原料參與反應(yīng)。礦產(chǎn)開(kāi)采行業(yè),水資源用于礦石的開(kāi)采、選礦等環(huán)節(jié),對(duì)提高礦石回收率和降低生產(chǎn)成本具有重要作用。隨著工業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,工業(yè)用水需求也持續(xù)攀升。近年來(lái),張掖市積極推進(jìn)工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,加大對(duì)新能源、新材料、智能制造等新興產(chǎn)業(yè)的培育力度,這些新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展同樣離不開(kāi)水資源的支撐。以新能源產(chǎn)業(yè)為例,光伏發(fā)電和風(fēng)電設(shè)備的制造、維護(hù)以及相關(guān)配套產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,都需要一定量的水資源。水資源的穩(wěn)定供應(yīng)為工業(yè)企業(yè)的正常生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)提供了保障,促進(jìn)了工業(yè)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)。2023年,全市全部工業(yè)增加值78.06億元,比上年增長(zhǎng)4.1%,規(guī)模以上工業(yè)增加值增長(zhǎng)6.4%,工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對(duì)全市經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)做出了重要貢獻(xiàn)。然而,張掖市水資源短缺的現(xiàn)狀也對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生了明顯的制約。水資源的匱乏使得農(nóng)業(yè)灌溉用水不足,影響農(nóng)作物的生長(zhǎng)和產(chǎn)量。在干旱年份,由于河流來(lái)水量減少,部分農(nóng)田無(wú)法得到充分灌溉,導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)甚至絕收。一些地區(qū)因缺水不得不減少高耗水作物的種植面積,調(diào)整種植結(jié)構(gòu),這在一定程度上影響了農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升。據(jù)調(diào)查,在水資源短缺較為嚴(yán)重的地區(qū),農(nóng)作物產(chǎn)量平均下降了10%-20%,農(nóng)民收入也相應(yīng)減少。水資源短缺對(duì)工業(yè)發(fā)展的限制也日益凸顯。對(duì)于一些高耗水工業(yè)企業(yè)來(lái)說(shuō),水資源的不足可能導(dǎo)致生產(chǎn)規(guī)模受限,甚至被迫停產(chǎn)。在水資源緊張時(shí)期,部分企業(yè)因無(wú)法獲得足夠的用水指標(biāo),不得不削減生產(chǎn)計(jì)劃,影響了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。水資源短缺還增加了工業(yè)企業(yè)的用水成本,企業(yè)為了獲取水資源,可能需要投入更多的資金用于取水、節(jié)水設(shè)施建設(shè)和水資源循環(huán)利用等方面,進(jìn)一步壓縮了企業(yè)的利潤(rùn)空間。水資源短缺還制約了張掖市的產(chǎn)業(yè)布局和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整。由于水資源的限制,一些高耗水、高污染的產(chǎn)業(yè)難以在張掖市發(fā)展,這在一定程度上限制了工業(yè)的多元化發(fā)展。而新興產(chǎn)業(yè)的培育和發(fā)展需要大量的水資源支持,水資源短缺使得這些產(chǎn)業(yè)的發(fā)展面臨困難,影響了經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級(jí)。水資源短缺還導(dǎo)致了生態(tài)環(huán)境的惡化,進(jìn)一步影響了旅游業(yè)等第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。黑河下游生態(tài)環(huán)境的退化,使得一些原本優(yōu)美的自然景觀受到破壞,游客數(shù)量減少,對(duì)當(dāng)?shù)芈糜螛I(yè)的收入產(chǎn)生了負(fù)面影響。4.1.2產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與用水效率張掖市的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與水資源利用效率之間存在著緊密的相互關(guān)系,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整對(duì)水資源利用效率有著顯著影響,而水資源利用效率的提升也對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化起到推動(dòng)作用。目前,張掖市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出“三、一、二”的格局,第三產(chǎn)業(yè)占比超過(guò)50%,成為經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的主要驅(qū)動(dòng)力。然而,從用水結(jié)構(gòu)來(lái)看,農(nóng)業(yè)用水占總用水量的比例長(zhǎng)期高達(dá)80%以上,這與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中農(nóng)業(yè)占比并不匹配。農(nóng)業(yè)用水效率低下是導(dǎo)致這一現(xiàn)象的主要原因之一。張掖市農(nóng)業(yè)以灌溉農(nóng)業(yè)為主,傳統(tǒng)的大水漫灌方式仍廣泛存在,渠系水利用率僅為64%,灌溉水利用率為50%,大量水資源在灌溉過(guò)程中被浪費(fèi)。這種低效率的用水方式不僅造成了水資源的極大浪費(fèi),也制約了農(nóng)業(yè)自身的發(fā)展。在水資源日益短缺的情況下,農(nóng)業(yè)用水效率低下使得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面臨更大的壓力,難以滿足農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的需求。工業(yè)用水方面,雖然工業(yè)用水占總用水量的比例相對(duì)較低,目前約為10%左右,但隨著工業(yè)的發(fā)展,工業(yè)用水需求逐漸增加。在規(guī)模以上工業(yè)中,采礦業(yè)、制造業(yè)等行業(yè)用水需求較大。部分企業(yè)由于技術(shù)和資金限制,在水資源利用方面存在不足,用水效率有待提高。一些中小企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中,缺乏先進(jìn)的節(jié)水工藝和設(shè)備,水資源循環(huán)利用程度較低,導(dǎo)致單位產(chǎn)品用水量較高。這種低效率的用水方式不僅增加了企業(yè)的生產(chǎn)成本,也加劇了水資源的供需矛盾。從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整對(duì)水資源利用效率的影響來(lái)看,優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)是提高水資源利用效率的重要途徑。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,調(diào)整種植結(jié)構(gòu),減少高耗水作物的種植面積,增加低耗水、高附加值作物的種植比例,能夠有效降低農(nóng)業(yè)用水量。近年來(lái),張掖市一些地區(qū)開(kāi)始減少水稻等耗水量大的作物種植,增加了玉米、蔬菜、中藥材等相對(duì)節(jié)水且經(jīng)濟(jì)效益較高的作物種植面積。推廣高效節(jié)水灌溉技術(shù),如滴灌、噴灌、微灌等,能夠顯著提高農(nóng)業(yè)用水效率。臨澤縣圍繞種子產(chǎn)業(yè)、畜禽養(yǎng)殖、蔬菜種植、特色林果、水產(chǎn)養(yǎng)殖五大產(chǎn)業(yè)集群,推廣“精量化”水肥一體灌溉等新技術(shù)15項(xiàng),全縣節(jié)水灌溉率達(dá)57%以上,有效減少了農(nóng)業(yè)灌溉用水量,提高了水資源利用效率。在工業(yè)領(lǐng)域,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí),發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和低耗水產(chǎn)業(yè),能夠降低工業(yè)對(duì)水資源的依賴,提高用水效率。高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)通常具有技術(shù)含量高、附加值高、用水需求相對(duì)較低的特點(diǎn)。張掖市積極培育新能源、新材料、智能制造等新興產(chǎn)業(yè),這些產(chǎn)業(yè)的發(fā)展不僅推動(dòng)了工業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級(jí),也在一定程度上減少了工業(yè)用水量。加強(qiáng)工業(yè)企業(yè)的節(jié)水技術(shù)改造,采用先進(jìn)的節(jié)水工藝和設(shè)備,加強(qiáng)水資源的循環(huán)利用,也是提高工業(yè)用水效率的重要措施。部分企業(yè)通過(guò)改進(jìn)生產(chǎn)工藝,實(shí)現(xiàn)了水資源的多次重復(fù)利用,降低了單位產(chǎn)品的用水量,提高了水資源利用效率。水資源利用效率的提升也對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整具有積極的推動(dòng)作用。提高水資源利用效率,能夠?yàn)槠渌a(chǎn)業(yè)釋放出更多的水資源,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級(jí)。當(dāng)農(nóng)業(yè)用水效率提高后,節(jié)約下來(lái)的水資源可以用于工業(yè)和城市生活用水,支持工業(yè)的發(fā)展和城市建設(shè)。水資源利用效率的提升還能夠降低企業(yè)的生產(chǎn)成本,提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。對(duì)于工業(yè)企業(yè)來(lái)說(shuō),通過(guò)提高用水效率,降低用水成本,能夠在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)更有利的地位,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展壯大。水資源利用效率的提升有助于改善生態(tài)環(huán)境,為旅游業(yè)等第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造更好的條件。良好的生態(tài)環(huán)境能夠吸引更多的游客,促進(jìn)旅游業(yè)的發(fā)展,進(jìn)一步優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。為了優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以提高用水效率,張掖市可以采取以下措施:加強(qiáng)水資源管理,制定科學(xué)合理的水資源分配方案,根據(jù)不同產(chǎn)業(yè)的用水需求和用水效率,合理分配水資源,引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整。加大對(duì)節(jié)水技術(shù)研發(fā)和推廣的投入,鼓勵(lì)企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)開(kāi)展節(jié)水技術(shù)創(chuàng)新,推廣先進(jìn)的節(jié)水工藝和設(shè)備,提高各行業(yè)的用水效率。通過(guò)政策引導(dǎo)和資金支持,鼓勵(lì)農(nóng)業(yè)向高效節(jié)水農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型,工業(yè)向低耗水、高附加值產(chǎn)業(yè)升級(jí),促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整。加強(qiáng)對(duì)企業(yè)和公眾的節(jié)水宣傳教育,提高節(jié)水意識(shí),形成全社會(huì)節(jié)約用水的良好氛圍,共同推動(dòng)水資源利用效率的提高和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。4.2面臨的主要問(wèn)題4.2.1水資源短缺問(wèn)題張掖市水資源短缺問(wèn)題由來(lái)已久,且形勢(shì)日益嚴(yán)峻,其成因涵蓋自然和人為多方面因素。從自然因素來(lái)看,張掖市地處內(nèi)陸干旱區(qū),遠(yuǎn)離海洋,氣候干旱少雨,多年平均降水量?jī)H129毫米,而蒸發(fā)量卻高達(dá)2047毫米,蒸發(fā)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)降水量,這使得水資源的自然補(bǔ)給嚴(yán)重不足。其降水時(shí)空分布不均,降水主要集中在夏季,6-8月降水量約占全年的60%-70%,且多以暴雨形式出現(xiàn),難以有效儲(chǔ)存和利用,大部分降水迅速形成地表徑流流失。在空間上,南部祁連山區(qū)降水相對(duì)較多,而北部平原地區(qū)降水稀少,這種分布不均進(jìn)一步加劇了區(qū)域水資源供需矛盾。張掖市水資源總量有限,人均占有水資源量?jī)H為全國(guó)平均水平的二分之一,畝均水資源量是全國(guó)平均水平的28.2%,屬于典型的資源型缺水地區(qū),先天的水資源稟賦不足為其發(fā)展帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn)。人為因素對(duì)張掖市水資源短缺的影響也不容忽視。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,各行業(yè)用水需求急劇增加。農(nóng)業(yè)作為用水大戶,張掖市農(nóng)業(yè)用水占總用水量的80%以上,且灌溉方式落后,大水漫灌等傳統(tǒng)方式仍廣泛存在,渠系水利用率僅為64%,灌溉水利用率為50%,大量水資源在灌溉過(guò)程中被浪費(fèi)。工業(yè)的發(fā)展同樣增加了用水需求,近年來(lái),張掖市工業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大,農(nóng)產(chǎn)品加工、能源化工等行業(yè)用水持續(xù)增長(zhǎng),但部分企業(yè)用水效率低下,水資源循環(huán)利用程度低。城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快使得城市人口增多,居民生活用水需求大幅上升,城市建設(shè)和工業(yè)發(fā)展也對(duì)水資源提出了更高要求。張掖市部分地區(qū)存在過(guò)度開(kāi)采地下水的現(xiàn)象,導(dǎo)致地下水位持續(xù)下降,部分地區(qū)地下水位年降幅達(dá)0.25米-2.5米,這不僅引發(fā)了地面沉降、土壤沙化等生態(tài)環(huán)境問(wèn)題,還進(jìn)一步加劇了水資源短缺。目前,張掖市水資源短缺的現(xiàn)狀十分嚴(yán)峻。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,水資源短缺導(dǎo)致部分農(nóng)田灌溉用水不足,農(nóng)作物生長(zhǎng)受到影響,產(chǎn)量下降。一些地區(qū)因缺水不得不減少高耗水作物的種植面積,調(diào)整種植結(jié)構(gòu),這在一定程度上影響了農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。在工業(yè)方面,水資源短缺限制了部分企業(yè)的發(fā)展,一些高耗水企業(yè)因用水指標(biāo)不足,生產(chǎn)規(guī)模受限,甚至被迫停產(chǎn),企業(yè)為獲取水資源,還需投入更多成本用于取水、節(jié)水設(shè)施建設(shè)等,壓縮了利潤(rùn)空間。城市生活用水方面,水資源短缺影響居民生活質(zhì)量,部分地區(qū)在用水高峰期可能出現(xiàn)供水不足的情況。從未來(lái)趨勢(shì)來(lái)看,隨著全球氣候變化,張掖市的干旱程度可能進(jìn)一步加劇,降水可能繼續(xù)減少,蒸發(fā)量增加,水資源的自然補(bǔ)給將更加困難。社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展也將導(dǎo)致用水需求不斷增長(zhǎng),盡管采取了一系列節(jié)水措施,但用水需求的增長(zhǎng)速度可能仍超過(guò)節(jié)水的成效。如果不能有效解決水資源短缺問(wèn)題,將對(duì)張掖市的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生嚴(yán)重的潛在威脅。在農(nóng)業(yè)上,可能導(dǎo)致糧食產(chǎn)量持續(xù)下降,影響糧食安全和農(nóng)民收入;工業(yè)方面,可能阻礙產(chǎn)業(yè)升級(jí)和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整,降低經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度;城市生活中,可能引發(fā)社會(huì)不穩(wěn)定因素,影響居民的生活質(zhì)量和幸福感。4.2.2水污染問(wèn)題張掖市水污染問(wèn)題日益凸顯,其污染源主要來(lái)自工業(yè)廢水、生活污水和農(nóng)業(yè)面源污染等方面。工業(yè)廢水是張掖市水污染的重要來(lái)源之一。張掖市的工業(yè)涵蓋農(nóng)產(chǎn)品加工、能源化工、礦產(chǎn)開(kāi)采等多個(gè)行業(yè),部分企業(yè)由于技術(shù)和資金限制,污染治理設(shè)施不完善,導(dǎo)致工業(yè)廢水未經(jīng)有效處理就直接排放。在農(nóng)產(chǎn)品加工行業(yè),廢水中含有大量的有機(jī)物、懸浮物和微生物等污染物;能源化工行業(yè)的廢水則含有重金屬、石油類物質(zhì)和化學(xué)需氧量(COD)等有害物質(zhì);礦產(chǎn)開(kāi)采行業(yè)的廢水含有大量的重金屬和酸堿污染物,如鉛、汞、鎘等重金屬以及硫酸、鹽酸等酸堿物質(zhì)。這些未經(jīng)處理的工業(yè)廢水直接排入河流、湖泊等水體,嚴(yán)重污染了地表水資源。生活污水的排放也是張掖市水污染的重要因素。隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快,城市人口不斷增加,生活污水的產(chǎn)生量也隨之增多。盡管張掖市加大了污水處理設(shè)施建設(shè)投入,建成了8處污水處理廠,實(shí)現(xiàn)了城區(qū)生活污水應(yīng)收盡收,污水處理量達(dá)4943.53萬(wàn)立方米,六縣區(qū)城區(qū)生活污水處理廠出水均達(dá)到一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn),生活污水處理率均達(dá)到98%以上。但在一些老舊小區(qū)和農(nóng)村地區(qū),由于排水設(shè)施不完善,生活污水直接排放的現(xiàn)象仍然存在。生活污水中含有大量的有機(jī)物、氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),如果未經(jīng)處理直接排放,會(huì)導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化,引發(fā)藻類過(guò)度繁殖,破壞水生態(tài)平衡。農(nóng)業(yè)面源污染在張掖市水污染中所占比例較大。張掖市是農(nóng)業(yè)大市,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大量使用化肥、農(nóng)藥和農(nóng)膜等,這些物質(zhì)在降雨或灌溉過(guò)程中,通過(guò)地表徑流和農(nóng)田排水進(jìn)入水體,造成水污染。據(jù)統(tǒng)計(jì),張掖市每年化肥使用量較大,部分化肥未被農(nóng)作物完全吸收,隨地表徑流進(jìn)入河流、湖泊等水體,導(dǎo)致水體中氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量超標(biāo)。農(nóng)藥的不合理使用也會(huì)導(dǎo)致農(nóng)藥殘留進(jìn)入水體,對(duì)水生生物和人體健康造成危害。農(nóng)膜的大量使用,部分農(nóng)膜殘留在土壤中,不僅影響土壤結(jié)構(gòu)和農(nóng)作物生長(zhǎng),還可能隨著地表徑流進(jìn)入水體,造成白色污染。目前,張掖市水污染治理取得了一定成效。通過(guò)加大污水處理設(shè)施建設(shè)投入,提高了污水處理能力和水平,城區(qū)生活污水得到有效處理,地表水環(huán)境質(zhì)量有所改善。2022年全市8個(gè)地表水國(guó)控?cái)嗝嬷校?個(gè)為I類、1個(gè)為Ⅱ類水質(zhì),Ⅰ類水體的斷面比例達(dá)到87.5%,地表水國(guó)控?cái)嗝嫠|(zhì)狀況排名連續(xù)4年穩(wěn)居全國(guó)前列,其中2020年名列全國(guó)第三、2022年名列全國(guó)第二。山丹河通過(guò)整治,2019年以來(lái),山丹橋斷面持續(xù)達(dá)到地表水Ⅳ類水質(zhì)目標(biāo)要求,2022年歷史突破性達(dá)到地表水Ⅲ類目標(biāo),市境內(nèi)多年地表水劣V類水體徹底消除。城市黑臭水體通過(guò)采取控源截污、內(nèi)源治理、清污分流、清水補(bǔ)源、生態(tài)修復(fù)等措施,全面完成甘州區(qū)飲馬河河道、東環(huán)路蘆葦池、黃水溝、東泉干渠4條黑臭水體治理工程,城市黑臭水體全面消除,2019年張掖市入選國(guó)家黑臭水體治理示范城市。然而,水污染問(wèn)題仍然存在。部分工業(yè)企業(yè)為降低成本,存在偷排、漏排工業(yè)廢水的現(xiàn)象,監(jiān)管難度較大。農(nóng)村地區(qū)的生活污水和農(nóng)業(yè)面源污染治理相對(duì)滯后,缺乏有效的治理措施和監(jiān)管機(jī)制。水污染對(duì)張掖市的水循環(huán)和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了嚴(yán)重影響。水污染導(dǎo)致水資源可利用量減少,原本稀缺的水資源更加緊張。水污染破壞了水生態(tài)系統(tǒng)的平衡,導(dǎo)致水生生物多樣性減少,一些敏感物種瀕臨滅絕。水污染還會(huì)影響飲用水源地的水質(zhì)安全,威脅居民的身體健康。4.2.3水生態(tài)破壞問(wèn)題張掖市水生態(tài)破壞問(wèn)題較為嚴(yán)重,主要是由水資源過(guò)度開(kāi)發(fā)和水污染等因素導(dǎo)致的。水資源過(guò)度開(kāi)發(fā)是張掖市水生態(tài)破壞的重要原因之一。為滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的用水需求,張掖市對(duì)水資源進(jìn)行了大規(guī)模的開(kāi)發(fā)利用,地表水資源開(kāi)發(fā)利用程度較高,黑河等主要河流的水資源被大量引用于農(nóng)業(yè)灌溉和工業(yè)生產(chǎn)。過(guò)度的開(kāi)發(fā)導(dǎo)致河流徑流量減少,黑河下游生態(tài)用水受到影響,河流干涸,湖泊萎縮,濕地退化。據(jù)資料顯示,黑河下游主河道曾出現(xiàn)十幾公里斷流的情況,這對(duì)下游地區(qū)的生態(tài)環(huán)境造成了毀滅性的打擊。濕地作為重要的生態(tài)系統(tǒng),具有調(diào)節(jié)氣候、涵養(yǎng)水源、凈化水質(zhì)、保護(hù)生物多樣性等多種功能。張掖市的濕地面積因水資源過(guò)度開(kāi)發(fā)而不斷減少,濕地生態(tài)系統(tǒng)的功能也隨之退化,許多依賴濕地生存的動(dòng)植物失去了棲息地,生物多樣性受到嚴(yán)重威脅。地下水的過(guò)度開(kāi)采同樣對(duì)水生態(tài)環(huán)境造成了破壞。由于地表水資源不足,部分地區(qū)過(guò)度依賴地下水開(kāi)采,導(dǎo)致地下水位持續(xù)下降。張掖市部分地區(qū)地下水位年降幅達(dá)0.25米-2.5米,長(zhǎng)期的超采引發(fā)了地面沉降、土壤沙化、植被退化等一系列生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。地面沉降導(dǎo)致地面塌陷,影響建筑物的安全和基礎(chǔ)設(shè)施的正常運(yùn)行;土壤沙化使得土地肥力下降,農(nóng)作物產(chǎn)量減少,生態(tài)環(huán)境更加脆弱;植被退化導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性降低,水土流失加劇,進(jìn)一步破壞了水生態(tài)平衡。水污染對(duì)張掖市水生態(tài)系統(tǒng)的破壞也不容忽視。工業(yè)廢水、生活污水和農(nóng)業(yè)面源污染等導(dǎo)致水體污染,污染的水體對(duì)水生態(tài)系統(tǒng)中的生物產(chǎn)生毒害作用,影響它們的生長(zhǎng)、繁殖和生存。水體中的重金屬、有機(jī)物等污染物會(huì)在水生生物體內(nèi)富集,通過(guò)食物鏈傳遞,最終危害人類健康。水污染還會(huì)導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化,引發(fā)藻類過(guò)度繁殖,形成水華,消耗水中的溶解氧,使水生生物因缺氧而死亡,破壞水生態(tài)系統(tǒng)的平衡。水生態(tài)破壞對(duì)張掖市生物多樣性產(chǎn)生了顯著影響。許多水生生物因水生態(tài)環(huán)境的惡化而數(shù)量減少,甚至滅絕。一些魚(yú)類、兩棲類和水生昆蟲(chóng)等物種的生存受到威脅,它們的棲息地被破壞,食物來(lái)源減少,繁殖能力下降。濕地退化導(dǎo)致依賴濕地生存的鳥(niǎo)類數(shù)量減少,一些珍稀鳥(niǎo)類如黑鸛、白琵鷺等的棲息地受到破壞,種群數(shù)量也隨之減少。植被退化使得陸地生物的棲息地減少,一些野生動(dòng)物如狐貍、野兔等的生存空間受到擠壓,生物多樣性面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。水生態(tài)破壞還對(duì)張掖市的生態(tài)服務(wù)功能產(chǎn)生了負(fù)面影響。水生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)氣候、涵養(yǎng)水源、凈化水質(zhì)等功能減弱,導(dǎo)致自然災(zāi)害頻發(fā),如干旱、洪澇等災(zāi)害的發(fā)生頻率增加,程度加重。水生態(tài)破壞還影響了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和旅游業(yè)的發(fā)展,對(duì)張掖市的社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展構(gòu)成了威脅。五、張掖市社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)水循環(huán)案例分析5.1案例選取與介紹5.1.1典型企業(yè)水循環(huán)案例甘肅祥永啤酒原料有限責(zé)任公司位于山丹縣東樂(lè)工業(yè)園區(qū),是一家以啤酒原料加工銷售為主的企業(yè),已建成年產(chǎn)麥芽6萬(wàn)噸的生產(chǎn)線。在水資源利用方面,該公司展現(xiàn)出了較高的節(jié)水意識(shí)和有效的管理措施。在用水設(shè)施管理上,公司成立了以總經(jīng)理為組長(zhǎng)的節(jié)水創(chuàng)建工作領(lǐng)導(dǎo)小組,建立了三級(jí)管理網(wǎng)絡(luò),全面負(fù)責(zé)節(jié)水工作的規(guī)劃與實(shí)施。公司制訂了詳細(xì)的節(jié)水實(shí)施方案和年度工作計(jì)劃,將節(jié)能節(jié)水責(zé)任逐級(jí)落實(shí)到各個(gè)部門和車間班組。公司對(duì)生活和車間的用水設(shè)備、管道器具進(jìn)行了全面清查,及時(shí)維修和更換損壞的供水管道和用水器具,有效控制了用水漏失率。按照節(jié)水企業(yè)考核標(biāo)準(zhǔn),公司完善了一、二、三級(jí)水表的配備,確保水表計(jì)量率達(dá)到規(guī)定要求,實(shí)現(xiàn)了對(duì)用水情況的精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)和管理。在生產(chǎn)用水環(huán)節(jié),公司積極實(shí)施節(jié)水技術(shù)改造,大力推廣應(yīng)用節(jié)水新技術(shù)。在現(xiàn)有年產(chǎn)麥芽6萬(wàn)噸生產(chǎn)線的新鮮水、循環(huán)水和廢水處理基礎(chǔ)上,公司通過(guò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),增設(shè)了1200m3清污分流池、400m3循環(huán)水收集池、800m3污水收集池,顯著提高了循環(huán)水回用力度,減少了新鮮水的供給量,從而降低了用水成本。公司還加設(shè)了生產(chǎn)用水循環(huán)管網(wǎng),將第三次、第四次浸麥水及發(fā)芽增濕用水收集回流進(jìn)入循環(huán)水蓄水池,實(shí)現(xiàn)了水資源的多次重復(fù)利用;排水系統(tǒng)則主要收集第一次浸麥清洗廢水進(jìn)入污水處理站集水池,進(jìn)行集中處理。在鍋爐循環(huán)水系統(tǒng),這屬于敞開(kāi)式系統(tǒng),公司采用將鍋爐循環(huán)排污水收集并輸送到鍋爐脫硫水循環(huán)系統(tǒng)的方式,稀釋強(qiáng)堿元素以達(dá)到尾氣脫硫的目的,實(shí)現(xiàn)了鍋爐廢水零排放和水資源的重復(fù)使用。鍋爐蒸汽冷凝水增設(shè)保溫暫貯罐,進(jìn)行循環(huán)使用,可實(shí)現(xiàn)散熱器冷凝水的循環(huán)利用;密封水系統(tǒng)加設(shè)收集暫貯罐,用泵加壓后進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng),進(jìn)行循環(huán)使用,可實(shí)現(xiàn)密封水的循環(huán)利用。通過(guò)落實(shí)一系列節(jié)水措施,公司在水資源利用效率方面取得了顯著成效。單位產(chǎn)品取水量為2.2m3/t,低于《甘肅省工業(yè)用水定額》(2017版)啤酒行業(yè)4m3/kl中的用水定額,重復(fù)利用率為82%,高于《甘肅省工業(yè)用水定額》(2017版)啤酒行業(yè)重復(fù)利用率70%中的指標(biāo),間接冷卻水循環(huán)率達(dá)到99.9%,高于《甘肅省工業(yè)用水定額》(2017版)啤酒行業(yè)間接冷卻循環(huán)率95%中的指標(biāo),廢水達(dá)標(biāo)排放率100%。在實(shí)施這些節(jié)水活動(dòng)中,公司總投資460萬(wàn)元,年生產(chǎn)用水10.3萬(wàn)m3,節(jié)約新鮮水43.4萬(wàn)m3,減少污水排放量31萬(wàn)m3,年實(shí)現(xiàn)節(jié)約用水成本和污水排放處理費(fèi)用共計(jì)198萬(wàn)元,不僅增強(qiáng)了企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力,還促進(jìn)了企業(yè)的高速、高效發(fā)展。甘肅祥永啤酒原料有限責(zé)任公司在節(jié)水方面的成功經(jīng)驗(yàn),為張掖市其他企業(yè)提供了可推廣、可復(fù)制的模式。其健全的制度和責(zé)任落實(shí)機(jī)制,以及對(duì)節(jié)水技術(shù)改造的重視和投入,是實(shí)現(xiàn)水資源高效利用的關(guān)鍵。其他企業(yè)可以借鑒其管理模式,加強(qiáng)用水設(shè)施的維護(hù)和管理,加大節(jié)水技術(shù)改造力度,提高水資源的循環(huán)利用效率,從而降低生產(chǎn)成本,減少對(duì)環(huán)境的影響,實(shí)現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。5.1.2農(nóng)業(yè)灌溉水循環(huán)案例臨澤縣作為張掖市的農(nóng)業(yè)大縣,在農(nóng)業(yè)灌溉水資源利用方面進(jìn)行了積極的探索和實(shí)踐,形成了一套較為成熟的水資源利用模式。臨澤縣的灌溉水源主要依賴黑河及其支流的地表水,通過(guò)修建的一系列水利設(shè)施,如水庫(kù)、渠道等,將水資源引入農(nóng)田。全縣圍繞種子產(chǎn)業(yè)、畜禽養(yǎng)殖、蔬菜種植、特色林果、水產(chǎn)養(yǎng)殖五大產(chǎn)業(yè)集群,大力推廣高效節(jié)水灌溉技術(shù),取得了顯著成效。在灌溉方式上,積極推廣“精量化”水肥一體灌溉等新技術(shù)15項(xiàng),全縣節(jié)水灌溉率達(dá)57%以上。滴灌技術(shù)在臨澤縣的蔬菜種植和特色林果產(chǎn)業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。在蔬菜種植基地,通過(guò)鋪設(shè)滴灌管道,將水和肥料精準(zhǔn)地輸送到作物根部,不僅減少了水資源的浪費(fèi),還提高了肥料的利用率。與傳統(tǒng)的大水漫灌相比,滴灌可節(jié)水30%-50%,同時(shí)能使蔬菜產(chǎn)量提高10%-20%。在特色林果種植區(qū),滴灌技術(shù)同樣發(fā)揮了重要作用,有效滿足了林果生長(zhǎng)對(duì)水分的需求,提高了林果的品質(zhì)和產(chǎn)量。噴灌技術(shù)在臨澤縣的糧食作物種植和牧草種植中應(yīng)用較為廣泛。在糧食種植區(qū),噴灌系統(tǒng)能夠均勻地將水噴灑在農(nóng)田中,避免了局部積水和水資源的浪費(fèi)。噴灌還能改善田間小氣候,有利于農(nóng)作物的生長(zhǎng)發(fā)育,與傳統(tǒng)灌溉方式相比,噴灌可節(jié)水20%-30%。在牧草種植區(qū),噴灌技術(shù)的應(yīng)用使得牧草生長(zhǎng)更加均勻,產(chǎn)量和質(zhì)量都得到了提升,為畜牧業(yè)的發(fā)展提供了充足的飼料保障。在水資源循環(huán)利用方面,臨澤縣也采取了一系列有效措施。部分地區(qū)通過(guò)建設(shè)蓄水池和水窖等設(shè)施,收集降水和灌溉余水,用于農(nóng)田的補(bǔ)充灌溉。在一些蔬菜種植基地,利用地勢(shì)落差,將灌溉后的余水引入蓄水池,經(jīng)過(guò)沉淀和過(guò)濾后,再次用于灌溉,實(shí)現(xiàn)了水資源的二次利用。臨澤縣還注重對(duì)灌溉尾水的處理和利用,通過(guò)建設(shè)污水處理設(shè)施,對(duì)灌溉尾水中的有害物質(zhì)進(jìn)行處理,使其達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后,再用于周邊的生態(tài)綠化或農(nóng)田灌溉,減少了對(duì)環(huán)境的污染,提高了水資源的利用效率。臨澤縣的農(nóng)業(yè)灌溉水資源利用模式,通過(guò)推廣高效節(jié)水灌溉技術(shù)和加強(qiáng)水資源循環(huán)利用,在保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的同時(shí),實(shí)現(xiàn)了水資源的高效利用和可持續(xù)發(fā)展。這種模式對(duì)于張掖市其他地區(qū)的農(nóng)業(yè)灌溉具有重要的借鑒意義。其他地區(qū)可以結(jié)合自身的實(shí)際情況,引進(jìn)和推廣適合本地的高效節(jié)水灌溉技術(shù),加強(qiáng)水利設(shè)施建設(shè)和管理,提高水資源的調(diào)配能力,同時(shí)注重水資源的循環(huán)利用,減少水資源的浪費(fèi),促進(jìn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。5.1.3城市生活水循環(huán)案例以張掖市甘州區(qū)為例,其城市生活用水的供應(yīng)、排放和處理以及中水回用等情況,充分體現(xiàn)了城市生活水循環(huán)的特點(diǎn)和面臨的挑戰(zhàn)。在供水方面,甘州區(qū)的自來(lái)水主要取自黑河等地表水源,經(jīng)過(guò)自來(lái)水廠的凈化處理后,通過(guò)供水管網(wǎng)輸送到居民家中和企事業(yè)單位。為了保障供水的穩(wěn)定性和水質(zhì)安全,甘州區(qū)不斷加強(qiáng)自來(lái)水廠的建設(shè)和改造,提升水處理工藝和設(shè)備水平。近年來(lái),甘州區(qū)加大了對(duì)自來(lái)水廠的投資,引進(jìn)了先進(jìn)的絮凝、沉淀、過(guò)濾和消毒技術(shù),確保出廠水符合國(guó)家飲用水標(biāo)準(zhǔn)。甘州區(qū)還加強(qiáng)了對(duì)供水管網(wǎng)的維護(hù)和管理,定期對(duì)管網(wǎng)進(jìn)行檢測(cè)和維修,減少了管網(wǎng)漏損,提高了供水效率。城市生活污水的排放和處理是城市生活水循環(huán)的重要環(huán)節(jié)。隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快,甘州區(qū)城市人口不斷增加,生活污水的產(chǎn)生量也隨之增多。為了有效處理生活污水,甘州區(qū)建成了張掖市污水處理廠,承擔(dān)著城區(qū)生活污水的集中治理任務(wù)。污水處理廠先后實(shí)施了污水處理一、二、三期工程,出水水質(zhì)執(zhí)行一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn),總處理規(guī)模達(dá)到14萬(wàn)噸/日,全年累計(jì)處理生活污水約3500萬(wàn)噸,COD年減排量約15000噸,氨氮年減排量約1400噸,實(shí)現(xiàn)了城區(qū)生活污水的全收集、全處理,區(qū)域水環(huán)境質(zhì)量得到明顯改善。中水回用在甘州區(qū)得到了積極的推廣和應(yīng)用。甘州區(qū)以區(qū)域再生水循環(huán)利用試點(diǎn)城市建設(shè)項(xiàng)目為契機(jī),結(jié)合市區(qū)水生態(tài)環(huán)境實(shí)際需求,有序推進(jìn)多個(gè)再生水循環(huán)利用項(xiàng)目,將處理后的再生水用于多個(gè)領(lǐng)域。現(xiàn)階段,再生水主要用于火電廠機(jī)組冷卻用水、城南中央文化公園生態(tài)補(bǔ)水、元寶楓國(guó)儲(chǔ)林灌溉用水、北部灣生態(tài)補(bǔ)水、北郊濕地生態(tài)補(bǔ)水等途徑,全年再生水利用量1350萬(wàn)噸,利用率38%,預(yù)計(jì)到2025年利用率可達(dá)55.7%。在甘肅電投張掖發(fā)電有限責(zé)任公司,生產(chǎn)用水全部采用張掖市城市中水,城市中水經(jīng)過(guò)處理后回用于循環(huán)水、補(bǔ)充水,循環(huán)水、排污水經(jīng)過(guò)過(guò)濾除鹽后再次回用,公司徹底實(shí)現(xiàn)了零排放。在城南中央文化公園,再生水的使用解決了生態(tài)補(bǔ)水問(wèn)題,同時(shí)還用于周邊區(qū)域的市政清掃,使污水資源得到充分利用,節(jié)約了水資源,產(chǎn)生了良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境效益。盡管取得了一定的成效,但甘州區(qū)在城市生活水循環(huán)方面仍面臨一些問(wèn)題。部分老舊小區(qū)和農(nóng)村地區(qū)的排水設(shè)施不完善,存在生活污水直接排放的現(xiàn)象,對(duì)周邊環(huán)境造成污染。再生水的利用范圍和規(guī)模還有待進(jìn)一步擴(kuò)大,相關(guān)配套設(shè)施和管網(wǎng)建設(shè)還需加強(qiáng)。為了解決這些問(wèn)題,甘州區(qū)需要加大對(duì)排水設(shè)施建設(shè)和改造的投入,完善老舊小區(qū)和農(nóng)村地區(qū)的排水管網(wǎng),實(shí)現(xiàn)生活污水的全收集、全處理。要進(jìn)一步拓展再生水的利用領(lǐng)域,提高再生水的利用率,加強(qiáng)再生水利用設(shè)施和管網(wǎng)的建設(shè),確保再生水能夠安全、穩(wěn)定地供應(yīng)到各個(gè)用水環(huán)節(jié)。5.2案例分析與啟示5.2.1成功經(jīng)驗(yàn)總結(jié)在水資源利用、循環(huán)和管理方面,甘肅祥永啤酒原料有限責(zé)任公司、臨澤縣以及甘州區(qū)都積累了豐富的成功經(jīng)驗(yàn),為其他地區(qū)提供了寶貴的借鑒。甘肅祥永啤酒原料有限責(zé)任公司在水資源管理上,制度建設(shè)與責(zé)任落實(shí)成效顯著。公司成立了專門的節(jié)水創(chuàng)建工作領(lǐng)導(dǎo)小組,構(gòu)建了三級(jí)管理網(wǎng)絡(luò),將節(jié)水責(zé)任細(xì)化到各個(gè)部門和車間班組,確保節(jié)水工作的全面落實(shí)。公司制訂了詳細(xì)的節(jié)水實(shí)施方案和年度工作計(jì)劃,為節(jié)水工作提供了明確的指導(dǎo)和目標(biāo)。這種健全的制度和責(zé)任落實(shí)機(jī)制,使得公司在節(jié)水工作中有章可循,責(zé)任明確,能夠有效地推動(dòng)節(jié)水措施的實(shí)施。在節(jié)水技術(shù)改造方面,公司的投入和創(chuàng)新值得稱贊。通過(guò)增設(shè)清污分流池、循環(huán)水收集池和污水收集池等基礎(chǔ)設(shè)施,公司顯著提高了循環(huán)水回用力度,減少了新鮮水的供給量,降低了用水成本。公司加設(shè)生產(chǎn)用水循環(huán)管網(wǎng),將第三次、第四次浸麥水及發(fā)芽增濕用水收集回流進(jìn)入循環(huán)水蓄水池,實(shí)現(xiàn)了水資源的多次重復(fù)利用;在鍋爐循環(huán)水系統(tǒng)、蒸汽冷凝水系統(tǒng)和密封水系統(tǒng)等環(huán)節(jié),公司也通過(guò)技術(shù)改造實(shí)現(xiàn)了水資源的重復(fù)使用和廢水零排放。這些節(jié)水技術(shù)的應(yīng)用和創(chuàng)新,不僅提高了水資源利用效率,還減少了對(duì)環(huán)境的污染,為企業(yè)帶來(lái)了經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的雙贏。臨澤縣在農(nóng)業(yè)灌溉水資源利用方面,高效節(jié)水灌溉技術(shù)的推廣成果斐然。全縣圍繞五大產(chǎn)業(yè)集群,大力推廣“精量化”水肥一體灌溉等15項(xiàng)新技術(shù),節(jié)水灌溉率達(dá)57%以上。滴灌技術(shù)在蔬菜種植和特色林果產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用,以及噴灌技術(shù)在糧食作物種植和牧草種植中的應(yīng)用,都取得了顯著的節(jié)水和增產(chǎn)效果。滴灌可節(jié)水30%-50%,使蔬菜產(chǎn)量提高10%-20%;噴灌可節(jié)水20%-30%,改善了田間小氣候,有利于農(nóng)作物生長(zhǎng)。這些高效節(jié)水灌溉技術(shù)的推廣,有效地減少了農(nóng)業(yè)灌溉用水量,提高了水資源利用效率,保障了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。水資源循環(huán)利用措施也極具推廣價(jià)值。臨澤縣通過(guò)建設(shè)蓄水池和水窖等設(shè)施,收集降水和灌溉余水,用于農(nóng)田的補(bǔ)充

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