文/郝春灃 仇亞琴 賈仰文 牛存穩(wěn) 圖/沈海濱

淺議最嚴(yán)格水資源管理“三條紅線”約束下的煤炭消費(fèi)總量控制

Coal consumption cap restricted by the ‘three red lines’of the strictest water resources management

文/郝春灃 仇亞琴 賈仰文 牛存穩(wěn) 圖/沈海濱

我國長期以來以煤炭為主的能源供應(yīng)，支撐了經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，同時(shí)也帶來了嚴(yán)峻的資源及環(huán)境挑戰(zhàn)，煤炭消費(fèi)總量控制對于能源轉(zhuǎn)型和綠色發(fā)展的重要性達(dá)成了越來越多的共識。與此同時(shí)，為了應(yīng)對當(dāng)前面臨的復(fù)雜的水資源水環(huán)境問題，實(shí)現(xiàn)水資源的高效利用和有效保護(hù)，我國做出了實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度的決定。事實(shí)上，煤炭消費(fèi)與水資源緊密相關(guān)，水資源不僅受到煤炭消費(fèi)全過程的顯著影響，同時(shí)也是煤炭相關(guān)行業(yè)發(fā)展的重要制約因素。煤炭消費(fèi)對水資源有什么影響？最嚴(yán)格水資源管理對煤炭消費(fèi)總量有哪些約束？煤炭消費(fèi)總量控制在水資源方面有怎樣的協(xié)同效應(yīng)？如何結(jié)合最嚴(yán)格水資源管理制度提出基于水資源的煤炭消費(fèi)總量控制方案？這些問題對于制定國家及區(qū)域煤炭消費(fèi)總量控制指標(biāo)和解決方案，促進(jìn)煤炭消費(fèi)與水資源協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展，具有十分重要的意義。

一、煤炭消費(fèi)全過程對水資源的影響

我國煤炭資源和水資源的逆向分布特點(diǎn)對區(qū)域煤炭開發(fā)利用和水資源保護(hù)提出了挑戰(zhàn)。我國煤炭資源主要集中在北部及西北地區(qū)，但是由于我國水資源南方多、北方少，北方地區(qū)水資源開發(fā)利用程度遠(yuǎn)高于南方，因此富煤地區(qū)往往水資源較為短缺，大部分重點(diǎn)煤炭基地處于水資源供需矛盾較為突出、生態(tài)環(huán)境相對脆弱的地區(qū)。特別是在晉陜蒙寧甘等地區(qū)，原煤產(chǎn)量超過全國總產(chǎn)量的60%，而水資源量不足全國總量的5%，地下水模數(shù)僅為全國平均水平的1/3，水資源是煤炭開發(fā)利用的重要制約因素。

煤炭消費(fèi)全過程包括了煤炭從開采、洗選到中間轉(zhuǎn)化、終端利用的全生命周期，各環(huán)節(jié)對地表水、地下水及其水質(zhì)有顯著影響。在煤炭開采和洗選環(huán)節(jié)，煤炭開采改變了地下水的補(bǔ)給、徑流及排泄方式，影響了地表水的入滲、產(chǎn)流過程以及地表水與地下水的交換；另外，礦井涌水、煤矸石堆積淋溶以及洗煤廢污水的排放造成了區(qū)域水環(huán)境污染。在煤炭轉(zhuǎn)化和利用環(huán)節(jié)，煤炭下游產(chǎn)業(yè)多屬于高耗水、高排放行業(yè)，相關(guān)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展超出了區(qū)域水資源承載能力，尤其是在缺水地區(qū)，不僅加劇了水資源供需矛盾，而且廢污水排放對區(qū)域水環(huán)境的影響巨大。以山西為例，每開采1噸煤平均破壞2.48m3地下水，局部地區(qū)礦井涌水量高達(dá)地下水利用量的70%以上；煤炭開采洗選業(yè)用水占到工業(yè)用水量的20%以上，廢水排放量也較大，煤炭開發(fā)利用與區(qū)域水資源水環(huán)境的矛盾十分突出。

二、水資源對煤炭消費(fèi)的約束

“以水定城、以水定地、以水定人、以水定產(chǎn)”成為未來經(jīng)濟(jì)社會與資源環(huán)境協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展的重要原則。

受工業(yè)化、城鎮(zhèn)化深入發(fā)展和全球氣候變化影響，中國水資源、水生態(tài)、水環(huán)境面臨更加嚴(yán)峻的形勢。為此，我國做出了實(shí)行最嚴(yán)格的水資源管理制度的決定，提出了嚴(yán)格控制用水總量、全面提高用水效率、嚴(yán)格控制入河排污總量的“三條紅線”，從取水、用水和排水等環(huán)節(jié)提出了量化約束，以推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展與水資源、水環(huán)境承載能力相適應(yīng)。值得注意的是，水資源系統(tǒng)的時(shí)空循環(huán)特點(diǎn)決定了用水總量控制、用水效率控制、水功能區(qū)限制納污“三條紅線”之間存在著密切的聯(lián)系，例如用水效率的提高會使相同用水總量下耗水量增加，回歸地表、地下水體的水量（生態(tài)環(huán)境用水）減少；而水功能區(qū)限制納污指標(biāo)與枯水期的來水量最為密切，而后者又受到枯水期用水量的影響等。因此，“三條紅線”指標(biāo)的確定和分解不僅要綜合考慮經(jīng)濟(jì)、社會、生態(tài)、環(huán)境的用水需求，堅(jiān)持公平、高效與可持續(xù)原則，而且要基于“自然—社會”二元水循環(huán)理論進(jìn)行細(xì)致模擬和嚴(yán)謹(jǐn)分析，才能達(dá)到科學(xué)、合理、可操作的要求。

最嚴(yán)格水資源管理“三條紅線”對煤炭消費(fèi)全過程的取用排水具有制約作用。用水總量紅線，是根據(jù)不同地區(qū)的生態(tài)環(huán)境及經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需求，對全社會取用水量確定的控制指標(biāo)，也對占工業(yè)用水總量將近50%的煤炭相關(guān)行業(yè)的取用水產(chǎn)生了約束；此外，煤炭開采伴生的礦井涌水總量超過了60億m3，而礦井水利用率尚不足60%，未來必須要求實(shí)現(xiàn)全部處理和利用。用水效率控制紅線，提出了加強(qiáng)節(jié)水用水管理、強(qiáng)化用水定額管理、推進(jìn)節(jié)水技術(shù)改造三項(xiàng)措施，明確了行業(yè)運(yùn)行過程中的節(jié)水考量制度，給出了行業(yè)節(jié)水改造的工藝導(dǎo)向，這些都給煤炭相關(guān)高耗水行業(yè)的合理發(fā)展布局以及節(jié)水工藝改進(jìn)等提出了挑戰(zhàn)。限制納污紅線，是基于河湖生態(tài)系統(tǒng)的環(huán)境承載量，從源頭上控制排放污水的約束性指標(biāo)，煤炭開采洗選及下游產(chǎn)業(yè)鏈部分行業(yè)屬于高污染行業(yè)，限制納污紅線對廢污水處理和達(dá)標(biāo)排放提出了較高的要求。

因此，實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理必須將水資源作為煤炭消費(fèi)總量的一項(xiàng)硬約束。一方面，最嚴(yán)格水資源管理制度對全社會的涉水行為進(jìn)行了規(guī)范，也會限制和約束煤炭相關(guān)行業(yè)的取用排水方式；另一方面，煤炭相關(guān)行業(yè)的規(guī)劃布局必須考慮區(qū)域水資源承載能力，否則可能造成嚴(yán)重的水資源水環(huán)境水生態(tài)問題。目前，“三條紅線”各項(xiàng)指標(biāo)已分解到全部的省級、地市級和90%的縣級行政區(qū)，應(yīng)結(jié)合煤炭消費(fèi)總量控制的需要，進(jìn)一步明確對相關(guān)行業(yè)用水總量、用水效率及污染排放等的要求，有利于推動(dòng)最嚴(yán)格水資源管理的落實(shí)以及區(qū)域水資源的保護(hù)。

三、煤炭消費(fèi)總量控制的水資源協(xié)同效應(yīng)

煤炭消費(fèi)總量控制不僅涉及煤炭相關(guān)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，同時(shí)受到水資源、大氣、健康、就業(yè)等多方面因素的影響和制約，在不同領(lǐng)域的協(xié)同效應(yīng)值得深入研究。在水資源方面，煤炭消費(fèi)總量控制的協(xié)同效應(yīng)主要體現(xiàn)在直接和間接兩個(gè)方面。一是煤炭消費(fèi)總量控制在一定程度上壓縮了煤炭的生產(chǎn)和轉(zhuǎn)化利用量，有利于直接減少煤炭開采過程中的礦井涌水，降低相關(guān)工業(yè)企業(yè)采煤用煤過程中的取用水和廢污水排放，對用水總量控制和水質(zhì)達(dá)標(biāo)具有積極作用，屬于直接效應(yīng)；另一方面，煤炭消費(fèi)總量控制促進(jìn)了能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)以及用水模式的調(diào)整，煤炭替代能源生產(chǎn)和利用的發(fā)展將改變相關(guān)工業(yè)企業(yè)的用水特性，而節(jié)水水平的不斷提高也對用水總量、用水效率和水質(zhì)達(dá)標(biāo)產(chǎn)生影響，屬于間接效應(yīng)。

在定性分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步量化分析不同煤炭消費(fèi)總量控制和節(jié)水水平下煤炭消費(fèi)的水資源協(xié)同效應(yīng)影響指標(biāo)。首先，綜合考慮煤炭的消費(fèi)需求、資源約束以及環(huán)境約束等因素，設(shè)定了實(shí)行煤炭消費(fèi)總量控制的煤控情景和不實(shí)行控煤的基準(zhǔn)情景兩種情況，同時(shí)考慮煤炭相關(guān)行業(yè)不同的節(jié)水水平，設(shè)定實(shí)行節(jié)水的節(jié)水模式和不節(jié)水的常規(guī)模式兩種情況，二者組合形成四種方案。其次，基于最嚴(yán)格水資源管理“三條紅線”指標(biāo)，考慮工業(yè)用水指標(biāo)的變化趨勢以及煤炭相關(guān)行業(yè)的發(fā)展需求和節(jié)水潛力，將相應(yīng)指標(biāo)（特別是用水總量指標(biāo)）分解到煤炭主要相關(guān)行業(yè)。最后，將不同方案下各行業(yè)的相應(yīng)指標(biāo)進(jìn)行對比研究，分析其是否滿足“三條紅線”指標(biāo)要求。測算表明，假如不采取煤炭消費(fèi)總量控制及節(jié)水措施，未來煤炭相關(guān)行業(yè)需水將超過1000億m3，這將給工業(yè)用水總量控制和用水結(jié)構(gòu)優(yōu)化將帶來嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

結(jié)果表明，一方面煤炭消費(fèi)總量控制可以降低煤炭開采和轉(zhuǎn)化利用對區(qū)域地下水、地質(zhì)和水質(zhì)等方面的影響，對于推動(dòng)最嚴(yán)格水資源管理和實(shí)現(xiàn)“三條紅線”指標(biāo)具有積極作用；另一方面節(jié)水水平的提高和環(huán)保技術(shù)的推廣可以降低最嚴(yán)格水資源管理“三條紅線”對煤炭消費(fèi)總量的約束，對煤炭相關(guān)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有非常重要的意義。要達(dá)到最嚴(yán)格水資源管理“三條紅線”對煤炭消費(fèi)的制約，實(shí)現(xiàn)煤炭消費(fèi)與水資源開發(fā)利用的協(xié)調(diào)發(fā)展，煤炭總量控制和節(jié)水技術(shù)應(yīng)用缺一不可。

秀美的黃河

四、措施和建議

針對目前我國煤炭相關(guān)行業(yè)發(fā)展面臨的嚴(yán)峻的水資源形勢，基于我國煤炭產(chǎn)業(yè)發(fā)展與水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀，結(jié)合中央相關(guān)政策精神和我國現(xiàn)行水資源管理體制，從政策、機(jī)制、市場、管理等方面提出建議，促進(jìn)煤炭相關(guān)行業(yè)與區(qū)域水資源協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展。

（1）堅(jiān)持發(fā)展煤炭資源開發(fā)利用與水資源、水環(huán)境承載力相協(xié)調(diào)的基本原則，合理確定煤炭相關(guān)產(chǎn)業(yè)建設(shè)布局和發(fā)展規(guī)模。

在煤炭相關(guān)產(chǎn)業(yè)的規(guī)劃布局中，必須重視并實(shí)行規(guī)劃和建設(shè)項(xiàng)目水資源論證。在宏觀層面上，必須在區(qū)域水資源綜合規(guī)劃的基礎(chǔ)和范圍內(nèi)進(jìn)行煤炭相關(guān)產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，尤其是14個(gè)大型煤炭基地的產(chǎn)業(yè)規(guī)劃。在微觀層面上，強(qiáng)化取水許可，落實(shí)煤礦的開采以及煤炭下游產(chǎn)業(yè)等建設(shè)項(xiàng)目的水資源論證，在缺水地區(qū)，限制高耗水、高污染建設(shè)項(xiàng)目的上馬。

（2）全面貫徹落實(shí)最嚴(yán)格水資源管理制度，合理規(guī)劃煤炭相關(guān)行業(yè)的用水需求，強(qiáng)化用水與排水的監(jiān)督管理。

嚴(yán)格執(zhí)行各地區(qū)用水總量控制、用水效率控制和水功能區(qū)限制納污的“三條紅線”要求。在用水總量控制紅線的基礎(chǔ)上，細(xì)化重點(diǎn)煤炭基地各地市和各煤炭相關(guān)行業(yè)的取用排水相關(guān)指標(biāo)，建立煤炭相關(guān)行業(yè)的“三條紅線”的監(jiān)測、管理、監(jiān)督和考核機(jī)制。

（3）采用政策調(diào)控和市場調(diào)節(jié)“兩手發(fā)力”，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)相關(guān)節(jié)水技術(shù)的創(chuàng)新研究和節(jié)水工藝的推廣應(yīng)用。

大力扶持清潔和可再生替代能源的發(fā)展，減輕經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展對煤炭的依賴。完善水資源價(jià)格體系，促進(jìn)煤炭相關(guān)工業(yè)企業(yè)積極投資節(jié)水技改項(xiàng)目，提高煤炭及相關(guān)替代能源生產(chǎn)和利用過程中的用水效率，減少污水排放，促進(jìn)缺水區(qū)域節(jié)水規(guī)劃和煤炭相關(guān)行業(yè)節(jié)水標(biāo)準(zhǔn)的制定和實(shí)施，細(xì)化用水定額管理。

（4）建立完善煤炭行業(yè)生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制，積極推進(jìn)煤炭產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

盡快建立和完善有關(guān)生態(tài)補(bǔ)償?shù)姆?、法?guī)，積極探討以企業(yè)為主體、以政府為主體以及受益地區(qū)為主體的補(bǔ)償機(jī)制。促進(jìn)老礦區(qū)的節(jié)水改造以及新礦區(qū)的技術(shù)革新，改善煤炭開采地區(qū)的生態(tài)環(huán)境問題，推動(dòng)我國生態(tài)文明建設(shè)。

（5）推動(dòng)水權(quán)轉(zhuǎn)換的實(shí)施，滿足煤炭相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的合理用水需求，實(shí)現(xiàn)水資源優(yōu)化配置。

健全水權(quán)交易機(jī)制，建立水權(quán)交易平臺，推動(dòng)水權(quán)交易的法制化。深化水權(quán)轉(zhuǎn)換實(shí)施后對區(qū)域水循環(huán)影響的研究，加強(qiáng)水權(quán)轉(zhuǎn)換地區(qū)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測，推動(dòng)水權(quán)轉(zhuǎn)換地區(qū)地表和地下水資源保護(hù)，促進(jìn)水資源的合理利用和科學(xué)配置。

（6）提升重點(diǎn)煤炭基地的水資源監(jiān)測和信息化水平，為煤炭產(chǎn)業(yè)與水資源開發(fā)利用協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展提供決策參考。

加強(qiáng)重點(diǎn)煤炭基地和煤電基地的用水過程監(jiān)測，建立完善用水計(jì)量和監(jiān)督體系。提升水資源管理信息化水平，支撐區(qū)域水資源實(shí)物量核算和水經(jīng)濟(jì)核算，探索編制煤炭資源和水資源資產(chǎn)負(fù)債表。

2014年，“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”的治水思路被提出，賦予了新時(shí)期治水的新內(nèi)涵、新要求、新任務(wù)，“以水定城、以水定地、以水定人、以水定產(chǎn)”成為未來經(jīng)濟(jì)社會與資源環(huán)境協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展的重要原則。應(yīng)堅(jiān)持“以水定煤”的原則，將區(qū)域水資源承載能力作為煤炭相關(guān)行業(yè)發(fā)展的一項(xiàng)硬約束來考慮，加快實(shí)現(xiàn)從粗放用水向節(jié)約用水轉(zhuǎn)變，從供水管理向需水管理轉(zhuǎn)變。對于水資源緊缺地區(qū)（特別是地下水超采區(qū)）、用水總量超指標(biāo)的地區(qū)、水污染嚴(yán)重、且煤炭生產(chǎn)和轉(zhuǎn)化利用量較大的地區(qū)，必須重點(diǎn)考慮煤炭消費(fèi)總量控制，推動(dòng)水資源水環(huán)境水生態(tài)系統(tǒng)治理，開創(chuàng)煤炭相關(guān)行業(yè)可持續(xù)發(fā)展和水資源水環(huán)境保護(hù)的共贏局面。

作者單位：中國水利水電科學(xué)研究院