第一章绪论
1.1研究目的及意义
工业经济，又称资源经济，即经济发展主要取决于自然资源的占有和配置，而自然资源中水资源是关系到工业发展的关键因素之一。而随着全球工业经济的迅速发展，用水需求提高，水资源短缺现象日益严重，已受到广泛关注。2011 年，党中央发布的一号文件提出我国要实行最严格的水资源管理制度，即水资源管理“三条红线”制度——用水总量控制红线、用水效率控制红线和水功能区域纳污红线。目前水资源总量控制指标已逐步划分到各省、市、区。2014 年 7 月，湖北省人民政府发布了《湖北省实行最严格水资源管理制度考核实施细则》，明确了武汉市 2020 年和 2030 年的用水总量控制指标。武汉市是湖北省的省会城市，也是我国中部地区的中心城市，随着中部崛起战略的全面实施和武汉“1+8”城市圈的形成，全市社会经济已步入快速发展阶段。与此同时，武汉市水资源供需矛盾不断加剧，用水问题日益成为全市发展的重要制约因素。武汉市处于丰水地区，长江、汉江交汇于此，且市内湖泊较多，水资源总量丰富，但存在着水资源时空分布不均，用水效率低下、节水意识不强等问题，导致一定程度的水资源短缺，这将势必会导致未来水资源供需矛盾和水环境恶化日趋严重，将对武汉市的社会经济可持续发展产生一定程度的制约。武汉市历年水资源公报显示，其工业用水总量占全市用水总量的 50%左右，工业节水是武汉市水资源利用可持续发展的重要环节。近年来，武汉市响应国家政策，制定了社会经济可持续发展战略，不断优化调整产业结构，出台了武汉市科技计划重点支持领域，着力发展高新技术产业，培育了一批耗水量较低、产值较大的工业企业。对武汉市工业用水的发展趋势进行研究，反映水资源总量控制情况，与国内外发达城市和地区工业节水状况进行对比，有针对性的提出武汉市工业节水模式和措施，具有现实的经济、社会效益。
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1.2国内外研究现状
从上世纪 60 年代以来，全球各国均出现了用水量的急剧上升，部分地区甚至出现了严重的水危机，因此各国开始重视国家用水量的变化，对需水量的预测特别是工业需水量的预测成为了国家发展战略中的重要部分。1977 年，联合国专门召开了全球性水会议，会上通过了“玛德帕拉塔行动”计划（Mar del Plata ActionPlan），该计划提出：“对于世界多数国家，特别是发展中国家来说，在当前对水资源的大力开发利用的同时，进行合理有序的管理是全球社会经济发展的重要手段。为了保证人类高质量的生活水平，提升人类尊严和幸福感，我们需要协调一致采取必要的行动，谋求解决办法，并将解决办法在国家和区域水平上加以应用，否则将不能保证实现人类社会繁荣发展。”[1]同时该会议号召各国在全国范围内开展用水及水资源评价活动。1988 年，全球环境和发展委员会（WCED）提出报告指出：“水资源问题将会逐渐取代石油问题，成为触发全球性危机的关键因素。”[2]1992 年，联合国在里约热内卢举办了全球环境和发展大会，这次会议发表了《21 世纪议程》，会议提出：“作为宝贵资源的淡水，不仅是地球上所有生命的必要物质，而且是所有社会经济发展的重要保证。”[3]此后，水资源的研究结合可持续发展来展开，推动了用水趋势研究的深入进行。1998 年，加拿大的 Surendran. Kulshreshtha 从国家层面上，采用系统标准的方法，联合食物供应、经济规模、气候状况和人口密度四个主要因素，系统分析了上世纪 90 年代全球水资源情况，并预测到 2025 年的水资源状况，其研究表明，全球部分水资源匮乏的地区将出现水资源危机，气候的变化将加剧危机的严重性[4]。同年，南非的 T.E.Cloete 等人采用化学方式提出了工业用水系统中生物污泥处理的解决方法，处理后的工业废水可以回用到用水水质要求较低的工序中，因此这一研究也为工业用水效率的提高做出了一定的贡献[5]。
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第二章 武汉市社会经济及水资源概况
2.1社会和经济产业概况
武汉市总面积为 8494.41km2，2013 年底建成区面积为 534.28 km2。武汉市包括七个中心城区（总面积为 888.42 km2），六个新城区（总面积 7605.99 km2），以及四个经济开发区和一个生态旅游风景区。近十年来，武汉市人口增长迅速，年均增长率 2.1%，截止 2013 末，常驻人口达 1022 万人，城镇化率 67.6%。全市人口密度达到 1203 人/km2，中心城区居民较为集中，其中人口密度最大的江汉区超过 2 万人/km2，新城区人口分布则较为分散，人口密度不足 600 人/km2。武汉市地处我国内陆腹地，是华中地区唯一的副省级城市，也是经由国务院批准的中部地区中心城市、国家重点开发区“武汉城市圈”中心城市。由于其独特的地理位置优势，武汉市在全国的城市化战略部署中占有重要地位，是我国重要的工业发展地区，已经形成了以四大支柱产业（冶金、汽车、电信和石化产业）和六大优势产业（食品烟草、电力、日用轻工、纺织服装、建材和医药产业）为主导的工业经济结构，全市经济快速稳定发展，呈现出了“稳中有进、稳中向好、竟进提质” 的良好局面。
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2.2水资源概况
武汉市位于长江中下游，市内拥有众多湖泊，得天独厚的地理位置使其享有“百湖之城”的美誉。全市的水面总面积达到 2117.6km2，约占全市总面积的 1/4。其中，全长超过 5km 的内河有 165 条，水面总面积超过 0.05km2的湖泊有 166 个，湖泊的水面率为 9.21%。全市水库共有 272 座（按大中小型分类有：大型水库 3座，中型水库 6 座，小型水库 263 座）。全市降水量丰富，年平均面降水量 1251.2mm，折合水量 105.939 亿 m3，汛期（4~9 月）的降水量占到年降水量的 72%。武汉市供水水源以地表水为主。2013 年，全市供水总量 40.13 亿 m3，其中地表水取水量为 39.73 亿 m3，占供水总量的 99.0%，地下水取水量 0.40 为亿 m3，占供水总量的 1.0%；地表水水源供水中，提水工程供水占总供水的 77.8%，蓄水工程供水占总供水的 15.6%，引水工程供水占总供水的 5.6%，如图 2.4 所示。全市大中型公共供水水厂有 21 座，公共供水能力达到 467 万 m3/d，公共供水管网约 1 万 km，2013 年水厂供水总量 11.55 亿 m3，供水普及率 100％。全市现有自备水源单位 91 个，供水管网长度约 235 千米，2013 年供水总量约18.08 亿 m3，其中年取水量 100 万立方米以上的自建供水设施 9 座，年实际取水量约 17 亿 m3。
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第三章 武汉市工业概况及其用水研究方案.....11
3.1 武汉市工业概况 ........11
3.2 工业用水研究方案 .......... 13
3.2.1 工业用水趋势研究方案 ..... 13
3.2.2 工业节水评价及对策研究方案 ....... 15
第四章 武汉市工业用水趋势研究...... 16
4.1 武汉市工业用水影响因素研究 .... 16
4.2 回归分析法的工业用水趋势研究 ....... 19
4.3 系统动力学法的工业用水趋势研究 .......... 26
4.4 工业用水趋势研究结论 ......... 32
4.5 本章小结 ..... 33
第五章 武汉市工业节水评价及对策......... 34
5.1 工业用水评价指标体系 ......... 34
5.2 工业节水评价模型 .......... 39
5.3 工业节水评价 .... 43
5.4 武汉市工业节水存在的问题 ........ 46
5.5 武汉市工业节水目标及对策 ........ 46
5.6 本章小结 ..... 50
第五章 武汉市工业节水评价及对策
5.1工业用水评价指标体系
工业用水包括工业厂矿企业生产、生活各个环节的用水，应用在工业生产中的用水包括主要生产用水和辅助生产用水、附属生产用水三个方面，其中主要生产用水包括间接冷却水、工艺用水、产气用水和其它用水等。在《企业水平衡测试通则》（GB/T12452-2008）中明确了工业企业生产、生活中各个环节的用水，如图 5.1 所示。万元工业产值取水量即工业企业用水量与工业产值的比值，表示单位时间内工业企业获得每万元产值需要消耗的水量。万元工业产值取水量是工业节水经济层面的节水指标，从企业经济生产的角度反映出节水水平。由于企业工业产值的数据相对易于取得，容易与同行业水平及历史数据相比较，因此该项指标实用性较强。然而企业工业产值稳定性较差，同一企业在采取价格调整、生产模式改变、经营结构升级、产品更新换代等一系列措施后，其工业产值的变化非常大，同时外界经济环境的改变也容易使得企业工业产值发生较大变化，因此造成万元工业产值取水量不能完全直接应用于不同城市、地域的比较中。
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结论
目前，城市节水已经引起社会的广泛关注。对于城市而言，农业用水随着耕地面积的减少呈现出降低趋势；生活用水将随着城市发展，城市人口数量达到饱和，最终出现平稳的趋势；而工业用水随着城市经济社会发展的初级阶段到高度发达阶段，将呈现出较大的变化趋势。因此对工业用水趋势及节水的研究极为重要。本文以武汉市为研究对象，分析了武汉工业用水发展趋势，对工业节水进行了综合性的评价，对比国内外工业节水水平，对武汉市工业节水制定了相应的对策。主要结论：
（1）通过回归分析法和系统动力学法对武汉市工业用水量做了中长期预测，对比国家对武汉市划定的用水总量控制红线，指出武汉市若按现状发展将无法满足工业用水控制红线的要求，在 2020 年和 2030 年将分别超出用水红线的 5.78%和18.69%。
（2）通过工业节水综合指数评价武汉市工业节水水平，指出近十年来武汉市工业节水水平在不断提高，但对比国内外发达城市和地区的节水水平，可知武汉市还有较大的节水潜力。
（3）基于工业用水红线，提出武汉市工业节水目标，在 2020 年和 2030 年，万元工业产值取水量要分别降低到 8.13 m3/万元和 4.19 m3/万元，万元工业增加值取水量要分别降低到 26.58m3/万元和 13.71 m3/万元，工业用水重复利用率要分别提高到 89.99%和 91.68%，武汉市并针对节水目标，需要在产业结构调整、管理保障措施和工业节水先进技术的应用三个方面做出优化和改进。
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参考文献（略）