煤炭开采对水资源制约总量估算模型.doc

煤炭开采对水资源制约总量估算模型 在保证可有效利用水资源安全度的情况下，水资源利用可以概括为两大部分一是煤炭行业动用水资源，二是非煤炭行业动用水资源包括居民生活用水、农林牧渔业用水、非煤炭工业用水。考虑到各个行业之间协调发展的要求，预期可实际利用水资源总量中扣除非煤炭行业预期要保证的水资源量，剩余水量就构成了煤炭行业预期发展可以利用的水资源量。建立如下模型 式中Mw ～煤炭开采水资源制约总量， 亿t； W-----------水资源总量，亿m3。； t-------------安全度， ； P1 ---------城镇人口，万人； P2----------农村人口，万人； Wp1-------城镇人均需水量，m3／人； W p2------农村人均需水量，m3／人； G----------有效灌溉面积，hm2； WG--------单位面积用水量，m3／hm2； W1---------林牧渔业用水，亿m3； W2---------工业用水除煤炭行业，亿m3； a------------工业用水复用率， ； K-----------水资源破坏系数，m3／t； W3----------吨煤取水量，m3／t； b------------新鲜水比重， 。 根据山西省有关政府部门公布的资料，以及历年用水状况，并结合行业发展、政策措施等，整理得到山西省煤炭开采水资源制约模型的基础数据 表1 表1 水资源制约模型评价因子及赋值 指标 2010年 2015年 2020 年可供水资源总量W 亿m3 75 80 85 安全度t 90 90 90 城镇人口P1亿人 0．1625 0．178 0．2013 农村人口P2亿人 0．1835 0．178 0．1647 城镇人均需水量WPlm3／人 60 65 70 农村人均需水量WP2m3／人 20 25 30 有效灌溉面积G hm2 1333333 1413333 1498133 单位面积用水量 WG 10 亿m3／hm2 2015 1913 1791 林牧渔业用水w 亿m3 1．55 1．7 1．87 工业用水除煤炭行业W亿m3。 160 1 76 194 工业用水复用率a 95 96 97 水资源破坏系数K m3／t 2．41 2．34 2．28 吨煤取水量W3 m3／t 0．8 0．6 0．3 新鲜水比重b 3／11 2／11 1／11 数据来源w 来自山西省水利发展“十一五”规划；Pl、P2来自山西省“十一五” 人口发展与人口计生事业发展规划和20062020年山西省城镇体系规划；Wpl、Wp2、w_根据历年山西省统计年鉴中相关数据计算；G来自山西省水利发展“十一五” 规 划；wG根据山西省统计年鉴和山西省水利发展“十一五” 规划中相关数据和灌溉水利用系数计算；wI来自山西省环境质量报告书20012005及山西省第二次水资源评价及水资源总体规划；a来自山西省环境质量报告书20012005；K来自山西煤炭开采对水资源破坏影响及评价并根据其原理和计算方法结合实际变化加以改进；w 、b来自山西省第二次水资源评价及水资源总体规划，并考虑生活水平改进及科技进步因素。 将表1数据带人公式1，计算出山西省2010、2015、2020年水资源对煤炭开采的限值， 分别为6．7亿t、8．2亿t、9．9亿t。 综合考虑各种因素，水资源是制约山西省煤炭工业持续发展的首要因素，虽然水资源的承载总量呈缓慢上升趋势，但远落后于煤炭资源的预期需求量。山西之长在于煤，山西之短在于水，如何提高水资源的供应保证能力和降低煤炭开采行业对水资源的破坏和需求，应成为山西省发展煤炭采掘业必须面对、亟待解决的问题。根据预期煤炭需求下水资源的技术改进分析，要满足预期的煤炭需求量，山西省煤炭行业到2010年必须实现至少15 的技术改进、2015年至少15、2020年至少20 ，才能在一定程度上缓解水资源压力，同时煤炭开采总量也将会相应地有所增加。 据典型调查统计，我国煤矿平均吨煤排放水量为2.0～2.5吨。2008年产煤27亿吨，估计排放水为54～68亿吨，约占全国工业废水排放量的15以上。一方面，煤炭工业水体污染物的主要污染成分为SS、PH、CODcr、石油类和部分金属、非金属元素，这些废水排放到环境，对农业、土地、森林等资源造成不同程度的破坏。另一方面，煤矿开采造成大面积水位下降。据调查，全国大型国有重点煤炭企业中有71缺水，其中40属于严重缺水。例如，山西省地下水位普遍下降2～4米，某些地区居民饮水已十分艰难。山西省煤炭开采对水资源破坏造成的经济损失为386.38亿元，其中采煤排放水经济损失340.5亿元，采煤造成人畜吃水困难、水浇地变成旱地，损失6.69亿元。