摘要:北京市水资源紧缺,自1999 年以来的连续干旱,使北京市的水资源状况雪上加霜,南水北调中线引江水进京推迟到2014 年,使首都的水资源形势更加严峻。针对北京城市供水系统的特点、供用水情况,探讨2014 年前首都水资源保障的重点,分析城市水源地的现状及面临的问题,最后提出保障首都水资源安全的关键问题。
关键词:2014 年前 首都 水资源保障 思考
中图分类号TV213 文献标志码B 文章编号1673-4637(2010)01-0030-02
1 北京城市供水的特点
(1)水源类型具有多样性。北京市现已初步形成由地表水、地下水、外调水、再生水多种水源联合的水资源配置格局。尤其是中心城,生活用水具备地表水、地下水、外调水多水源;工业用水具备地表水、地下水、再生水、外调水多水源;环境用水具备地表水、外调水、再生水、雨洪水多水源。
(2)布局具有多向性。城市供水已形成北部依托密云水库和京密引水渠及水源九厂输水管线形成的密怀地表水供水系统,西部依托官厅水库及永定河引水渠形成的官厅地表水供水系统,南部依托南水北调中线北京段输水工程形成的外调水系统;西南有张坊、东北有怀柔、西北有马池口、东南有平谷等应急输水系统;共同从各个方向形成了由水源-水厂-用户的多种水源、多种输水系统的城市供水格局。
(3)已形成从四周往中心城供水的网状格局。郊区城镇及农村用水水源依赖于分散的郊区机井解决;城区聚集了大量的人口和产业,给中心城供水的水源地除了本地的自备井和自来水集团在市区的水源井,其余水源都位于郊区,形成了由四周向中心城供水,一水多用、循环利用的水资源配置格局。
2 城市水源现状及面临的问题
2.1 水资源现状
北京属资源型重度缺水城市,多年平均降水585 mm,形成水资源量37.4 亿m3,人均水资源占有量不足300 m3。1999 — 2007 年,北京市遭遇了连续9 a年干旱,年平均降水为多年平均的78%,但形成的地表水资源量仅为多年平均的38%,水资源总量仅占多年平均的52%,人均水资源占有量不足200 m3。
2.2 水源地现状
作为北京市主要地表水供水水源地的官厅、密云2 大水库动用库存水量20 亿m3 (密云水库从1999 年的28.4 亿m3 降到2008 年的11.2 亿m3,官厅水库从1999 年的5.4 亿m3 降到2008 年的1.6 亿m3),由于水库蓄水不足,密云等大型水库的多年调节功能将不能完全发挥,今后几年,地表水的可供水量将主要依赖当年降水情况,如果再遭遇枯水年,水库调节能力不足。
平原区地下水位持续下降,平原区地下水埋深由1998 年末的11.9 m下降到2008 年末的22.8 m,自1999 年以来全市地下水超采55.8 亿m3。如果继续超采地下水,可能会继续引发生态、环境问题。
城市集中供水厂水源井出水水质下降,供水能力衰减,供水风险加大。
应急水源地过度开采,城市水源保障风险加大。4处应急水源地自2003 年陆续启用,怀柔、平谷水源地超期运行,供水能力已衰减,地下水位每年下降(3~4) m,大大超过全市地下水位下降速度。即使在2008年降水638 mm,全市平原区地下水位基本持平的情况下,怀柔、平谷、顺义等水源地地下水位仍下降(1~3) m。张坊引水与河北省用水矛盾突出,引水量存在极大不确定性。
3 2014 年前水资源保障的重点
3.1 城市供用水量分析
2007 年城八区总用水量15 亿m3,其中城市生活和工业用水12.7 亿m3,占到城区总用水量的85%。分析城八区12.7 亿m3 的城市生活和工业用水水源:其中密云水库供给2.8 亿m3;官厅水库供给0.7 亿m3;自来水集团水源井供给2 亿m3;城区自备井供给1.5亿m3;郊区机电井供水1.6 亿m3;应急水源地供给2.8 亿m3;使用再生水1.3 亿m3。
分析近5 a城区供用水情况可以看出,自2003 年以来,城区总用水量从11.8 亿m3 增长到15 亿m3,其中城市生活和工业用水由10.9 亿m3 增长到12.7 亿m3;而从供水水源看,城区地表水供水量由6.8 亿m3 下降到4.6 亿m3,地下水供水量由3.8 亿m3 增长到7.9 亿m3,再生水供水量由1.2 亿m3 增长到2.4 亿m3。地下水供水量中:城区自备井供水量由1.9 亿m3 下降到1.5 亿m3;城市自来水厂水源井供水量由2.1 亿m3 增长到2.5 亿m3;新建的4 处应急水源地,年供水3 亿m3 左右。由于地表水水源地衰减,靠应急水源地供水维持。
3.2 2014 年前首都水资源保障的重点
郊区城镇及农村用水可通过分散的郊区机井解决,在没有新水源地条件下,继续超采地下水。2007 年城八区总人口占到全市总人口的62%, GDP 占到全市GDP 总量的75%,第一产业、第二产业、第三产业的比值为13 ∶ 25 ∶ 62,是北京城市供水系统中水源保障的重点。
首先,从用水户角度看,首都水资源保障的重点是城区城市生活、工业用水,同时要兼顾满足基本首都功能定位的生态环境用水。
其次,从城区城市生活、工业用水的水源看,中心城自备井在尽可能保证现状供水能力不严重衰减的情况下可基本维持现状供水量。在目前的水资源紧张形势下,需要重点保障的是城区无法用再生水水源替换的第九、田村山等9 座城区自来水厂供工业、生活用水的水源、燕化等的工业用水和“六海”等的环境用水,在维持现状用水略有增长的情况下年需水量为(11~12)亿m3 左右。这也是南水北调中线引江水进京前首都水资源保障的难点。
4 保障水资源安全的主要方面
南水北调中线工程2003 年正式开工建设,原计划2010 年从丹江口水库向北京引水10 亿m3。但2008 年国家调整了建设进度,通水时间推迟到2014 年汛后。当前十分紧迫和重要的工作是北京市必须立足当地水资源的内部挖潜、深度开发。
4.1 实行最严格的水资源管理,控制用水过快增长
合理预测未来北京供水形势,以供定需,压缩用水需求,优化配置有限的水资源。城市人口持续增长,生活水平的提高,对水资源的需求进一步增长。尤其是城市生活用水,在今后几年是刚性增长。调整产业结构,压缩工业用水,满足城市生活用水增长要求。控制城市生活、工业总用水量过快增长。
4.2 控制中心城自来水用水需求增长
目前,城市下游地区如通州新城因地下水水质不好、亦庄新城本地无新水资源而不得不依靠中心城供水,加重了城市集中供水的负担。在南水北调中线全线建成通水之前,城市供水管网不宜向中心城外扩张,减轻水源供给的压力。
4.3 继续加大再生水的利用量,保证环境用水需求
为了维持绿色北京的良好生态环境,利用优质再生水满足环境用水需求,逐步压缩生态环境用新水量,减小与城区生活、工业争水的矛盾。
4.4 多方寻求外援
从城市水源地的现状看,本地水源的供水有很大的风险,经济发展带来的城市生活用水的增长,必须依赖于新水源地的供给,即使在地下水水源地不衰减,密云水库能保证年供水(3~4)亿m3 的前提下,每年至少有(2~4)亿m3 的缺口,即便现有应急水源地仍能“超期服役”,仍需依靠外援来解决。国家应加快南水北调中线建设步伐,尽早完成中线工程建设,早日从根本上解决北京水资源紧缺的现实矛盾。
参考文献
[1] 北京市水务局. 北京市水资源公报(1999-2007 年)[R].
[2] 北京统计年鉴2008 年[M]. 中国统计出版社.
[3] 北京区域统计年鉴2008 年[M]. 同心出版社.
作者简介:王萍(1978—),女,工程师。
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