山西科技創(chuàng)新城供水規(guī)劃中分質(zhì)供水的分析

薛曉虎

(山西省城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計研究院，山西太原 030001)

山西科技創(chuàng)新城(簡稱“創(chuàng)新城”)地處太原市區(qū)南部和晉中市榆次區(qū)西部，是國家批復(fù)的山西綜改試驗總體方案中的先導(dǎo)區(qū)。創(chuàng)新城主體區(qū)包括研發(fā)區(qū)和產(chǎn)業(yè)區(qū)兩部分。研發(fā)區(qū)是煤基產(chǎn)業(yè)和低碳技術(shù)研發(fā)基地，位于武宿機(jī)場以南，北至武洛街，南至迎賓西路，西至太原馬練營路，東至太中銀和大西鐵路，建設(shè)用地規(guī)模20 km2。產(chǎn)業(yè)區(qū)是將研發(fā)區(qū)科技成果產(chǎn)業(yè)化的工業(yè)園區(qū)，產(chǎn)業(yè)區(qū)位于太原都市區(qū)規(guī)劃確定的瀟河新城，太原和晉中交界處，建設(shè)用地規(guī)模80 km2。創(chuàng)新城建設(shè)是山西綜改試驗實施方案的重大事項和行動計劃的重大項目，是山西省創(chuàng)新驅(qū)動轉(zhuǎn)型發(fā)展的新高地。根據(jù)創(chuàng)新城建設(shè)總體方案的要求，創(chuàng)新城的建設(shè)要充分利用現(xiàn)代科技成果，建設(shè)一流的低碳、生態(tài)、安全、智慧的市政基礎(chǔ)設(shè)施，創(chuàng)造良好的人居環(huán)境。因此，創(chuàng)新城的供水系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)“創(chuàng)新、高效、低碳、智慧”理念，構(gòu)建一個滿足各種用水需要，充分保障水質(zhì)安全，節(jié)能低碳的供水系統(tǒng)，成為全省乃至全國的示范和標(biāo)桿。為了使這些理念能更好的實現(xiàn)，在創(chuàng)新城供水規(guī)劃中合理利用多種水資源，實行分質(zhì)供水，達(dá)到了“優(yōu)質(zhì)水優(yōu)用、低質(zhì)水低用”節(jié)省水資源和節(jié)能的目的。

1 分質(zhì)供水模式

1.1 分質(zhì)供水模式

分質(zhì)供水源于美國、丹麥、荷蘭等國家，現(xiàn)已發(fā)展得比較成熟，如美國的雙管道二元供水系統(tǒng)，日本的三種供水系統(tǒng)，法國的兩套供水系統(tǒng)等［6］。我國分質(zhì)供水起步較晚，上海于1996年率先在錦華小區(qū)實驗建設(shè)了我國第一個分質(zhì)供水系統(tǒng)，隨后廣州、深圳、東莞、北京、寧波、杭州、重慶、西安、石家莊、沈陽、哈爾濱、包頭等城市均建設(shè)了多個分質(zhì)供水項目。目前我國的分質(zhì)供水還沒有大范圍的普及，多數(shù)項目只是滿足了占生活用水2%的飲用水要求。分質(zhì)供水是指供水系統(tǒng)根據(jù)用戶對水質(zhì)要求的不同而分開供應(yīng)用水的一種供水形式。從分質(zhì)供水范圍來看，分為大范圍分質(zhì)供水模式和小范圍分質(zhì)供水模式。大范圍分質(zhì)供水模式是指在城市范圍內(nèi)建立三套供水系統(tǒng)(飲用水系統(tǒng)、工業(yè)用水系統(tǒng)和雜用水系統(tǒng))，并本著優(yōu)水優(yōu)用的原則選擇原水，水質(zhì)較好的地下水優(yōu)先用于居民生活，次用于對水質(zhì)要求較高的食品、醫(yī)藥等行業(yè)，中水主要用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)灌溉和環(huán)境生態(tài)用水。此外，有條件的地區(qū)可以把海水或河水作為工業(yè)冷卻水，主要應(yīng)用于電力、冶金、化工、石油、煤炭、建材等行業(yè)，也被廣泛用于生活雜用水，包括沖廁、洗滌、除塵、沖灰等。小范圍分質(zhì)供水模式是目前國內(nèi)最常見的分質(zhì)供水模式，即通常所說的管道直飲水。是以現(xiàn)行自來水為水源，在供水區(qū)內(nèi)分散設(shè)置深度處理凈水站，城市自來水經(jīng)進(jìn)一步處理，在現(xiàn)有給水管網(wǎng)的基礎(chǔ)上，另敷設(shè)一套專用飲水管道，供人們直接生飲。

1.2 創(chuàng)新城分質(zhì)供水模式選擇

1)周邊水源及分質(zhì)供水概況。創(chuàng)新城周邊供水水源有太原市自來水、引黃原水、污水處理廠處理后的再生水。這幾種水源由于投入不同，運行費用、供水成本和水質(zhì)也不相同。用水水價由高到低依次為:太原市自來水＞引黃原水＞再生水。供水水質(zhì)由高到低依次為:太原市自來水＞引黃原水＞再生水。創(chuàng)新城比鄰的太原市和晉中市均沒有實現(xiàn)分質(zhì)供水，現(xiàn)有供水系統(tǒng)主要為市政自來水管道，只敷設(shè)了少部分的中水管道用于補(bǔ)充河道景觀蓄水和景觀用水。現(xiàn)有的地下水和引黃原水都是經(jīng)太原市水廠處理達(dá)到《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》后通過自來水管道供給用戶，并未實現(xiàn)地下水和引黃原水及地表水根據(jù)不同系統(tǒng)、不同區(qū)域和不同用戶分類分質(zhì)供水。2)分質(zhì)供水模式選擇。大范圍分質(zhì)供水優(yōu)點是能合理的利用各種水源，節(jié)約水資源，缺點是與城市的發(fā)展現(xiàn)狀緊密相關(guān)，管網(wǎng)建設(shè)投資大。小范圍分質(zhì)供水優(yōu)點是單個供水區(qū)規(guī)模小，工程量小，投資小，回報快，缺點是各系統(tǒng)分散難以管理，難以監(jiān)控出水水質(zhì)。創(chuàng)新城屬于新建城區(qū)，不存在現(xiàn)有供水系統(tǒng)改造，大范圍分質(zhì)供水容易實施。管道直飲水系統(tǒng)由于需水量小，且供水相對集中更適合小范圍分質(zhì)供水。在創(chuàng)新城供水系統(tǒng)規(guī)劃中，市政供水設(shè)施實行大范圍分質(zhì)供水，管道直飲水則采用小范圍供水模式以小區(qū)或地塊為單位分散建設(shè)。

2 創(chuàng)新城分質(zhì)供水方案

2.1 需水量

創(chuàng)新城主體區(qū)預(yù)測總用水量為35萬m3/d，其中研發(fā)區(qū)為5萬m3/d，產(chǎn)業(yè)區(qū)30萬m3/d。研發(fā)區(qū)科技研發(fā)、居民飲食和衛(wèi)生等用水量約3萬 m3/d，沖廁、綠化和道路澆灑等用水量約2萬m3/d。產(chǎn)業(yè)區(qū)居民生活用水量為3.5萬m3/d，工業(yè)用水量24萬m3/d，沖廁、道路綠化用水量為2.5萬m3/d。

2.2 供水方案

通過對創(chuàng)新城周邊水資源的分析，創(chuàng)新城可用的水源有太原市自來水、引黃原水、污水廠處理后的再生水。為了實現(xiàn)“優(yōu)質(zhì)水優(yōu)用、低質(zhì)水低用”節(jié)省水資源和節(jié)能的目的，創(chuàng)新城的科技研發(fā)、居民衛(wèi)生等用水采用自來水;沖廁、綠化和道路澆灑等采用價格和水質(zhì)較低的再生水;工業(yè)用水優(yōu)先采用再生水，不足部分以引黃原水水源補(bǔ)充;居民飲食飲用水由管道直飲水系統(tǒng)供給。

研發(fā)區(qū)供水由直飲水、自來水和再生水系統(tǒng)組成。在道路下敷設(shè)自來水管道和再生水管道，自來水系統(tǒng)接自太原市北部城區(qū)武洛街供水管道，并在研發(fā)區(qū)西北角建疊壓式加壓泵站一座。再生水由晉中市第二污水廠提供。直飲水系統(tǒng)以小區(qū)或地塊為單位分散建設(shè)。

產(chǎn)業(yè)區(qū)供水由直飲水、自來水、引黃原水和再生水系統(tǒng)組成。在道路下敷設(shè)自來水管道、引黃水管道和再生水管道。引黃原水通過引黃水管道直接供給工業(yè)用戶，自來水通過建于園區(qū)西北角的水廠對引黃原水處理后供給用戶，再生水由位于園區(qū)西南角的再生水廠提供，直飲水系統(tǒng)以小區(qū)或地塊為單位分散建設(shè)。

2.3 水量平衡

創(chuàng)新城供水方式采用分質(zhì)供水。總供水量為35萬m3/d，其中引黃原水用水量為17.5萬m3/d，自來水用水量為6.5萬m3/d，再生水用水量為11萬m3/d。創(chuàng)新城水量平衡圖見圖1。

圖1 創(chuàng)新城水量平衡圖

3 結(jié)語

創(chuàng)新城所在的太原市是一座缺水城市，水資源嚴(yán)重短缺，2003年引黃入并工程建成供水后，水資源緊缺形勢才得以緩解。創(chuàng)新城供水采用居民直飲水、自來水、引黃原水和再生水分質(zhì)供水，不僅能有效的保護(hù)有限的地下水資源，還能節(jié)約制水能耗、保障供水安全、降低企業(yè)的用水成本。因此，采用分質(zhì)供水是創(chuàng)新城生態(tài)、低碳、節(jié)能等理念的具體體現(xiàn)，也是創(chuàng)新城實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。

［1］中國城市規(guī)劃設(shè)計研究院.山西科技創(chuàng)新城主體區(qū)總體規(guī)劃［Z］.

［2］林曉云，徐道華.現(xiàn)代城市實施分質(zhì)供水的研究分析［J］.化學(xué)工程與裝備，2010(1):185.

［3］張改娥，張桂娥.城市供水水質(zhì)及居住區(qū)飲用水集中分質(zhì)供水問題探討［J］.廣西輕工業(yè)，2007，12(3):88.

［4］周影烈，莫 罹.分質(zhì)供水的模式與應(yīng)用［J］.凈水技術(shù)，2011，30(3):20-24.

［5］李 明，劉應(yīng)宗.探討我國的城市分質(zhì)供水模式［J］.華中科技大學(xué)學(xué)報，2005，22(3):80-84.

［6］葉 欣.國外城市分質(zhì)供水概述［J］.城市公用事業(yè)，1992，6(3):20-22.