城市應(yīng)急備用水源建設(shè)要求與思路

李美香，黃昌碩，耿雷華，陳曉燕

（1.南京市江寧區(qū)水利局，211106，南京；2.南京水利科學(xué)研究院 水文水資源與水利工程科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，210029，南京）

水資源管理

城市應(yīng)急備用水源建設(shè)要求與思路

李美香1，黃昌碩2，耿雷華2，陳曉燕2

（1.南京市江寧區(qū)水利局，211106，南京；2.南京水利科學(xué)研究院 水文水資源與水利工程科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，210029，南京）

城市應(yīng)急備用水源建設(shè)是解決城市供水風(fēng)險(xiǎn)的重要手段。黨中央、國(guó)務(wù)院高度重視應(yīng)急備用水源建設(shè)。在概述城市應(yīng)急備用水源背景的基礎(chǔ)上，提出應(yīng)急備用水源建設(shè)的幾點(diǎn)要求，并分別闡釋地表水水源、地下水水源、外調(diào)水水源、非常規(guī)水水源、區(qū)域聯(lián)網(wǎng)供水等各類型應(yīng)急備用水源建設(shè)思路，對(duì)完善城市應(yīng)急備用水源工程體系建設(shè)具有指導(dǎo)作用。

城市水源；應(yīng)急備用；水源地建設(shè)；思路

一、背景簡(jiǎn)介

城市應(yīng)急備用水源是城市抵御突發(fā)性污染事件、應(yīng)對(duì)干旱等極端天氣最有效的措施，是城市供水保障體系降低供水風(fēng)險(xiǎn)、保障特殊時(shí)期供水安全的最主要的手段。2011年11月國(guó)務(wù)院批復(fù)的《全國(guó)抗旱規(guī)劃》（國(guó)函〔2011〕41號(hào)）明確提出，對(duì)于缺少飲用水備用水源或水源單一的城市，應(yīng)實(shí)施應(yīng)急備用水源工程建設(shè)。《國(guó)務(wù)院關(guān)于印發(fā)水污染防治行動(dòng)計(jì)劃的通知》（國(guó)發(fā)〔2015〕17號(hào)）進(jìn)一步明確了建設(shè)時(shí)間要求，即針對(duì)單一水源供水的城市，應(yīng)于2020年年底前基本完成應(yīng)急水源或備用水源建設(shè)。2015年，按照推進(jìn)相關(guān)規(guī)劃“多規(guī)合一”要求，水利部印發(fā)了《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)城市水利規(guī)劃工作的通知》，要求完善城市供水保障體系。隨著城市的快速發(fā)展，城市供水安全的風(fēng)險(xiǎn)和挑戰(zhàn)越來(lái)越大。截至2010年，我國(guó)有近一半城市存在缺水狀況，40%左右城市飲用水水源單一，超過(guò)一半城市缺少應(yīng)急備用水源，另有部分城市雖建立了應(yīng)急備用水源，但因缺水而實(shí)質(zhì)上已不再具備相應(yīng)功能。為進(jìn)一步落實(shí)黨中央、國(guó)務(wù)院要求，目前全國(guó)各城市均已啟動(dòng)應(yīng)急備用水源建設(shè)，但由于各地水源類型存在差異，因此亟須在厘清現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，對(duì)應(yīng)急備用水源建設(shè)提出整體要求和思路，確保相關(guān)工作能夠有序開展。

各地應(yīng)根據(jù)自然、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)等方面情況，同時(shí)結(jié)合以下兩個(gè)原則，因地制宜開展城市應(yīng)急備用水源建設(shè)：一是為了避免水量與水質(zhì)受到相同風(fēng)險(xiǎn)源影響，應(yīng)確保應(yīng)急備用水源和常規(guī)供水水源分開；二是若常規(guī)供水水源出現(xiàn)缺水或受到污染，應(yīng)急備用水源能夠及時(shí)啟用。另外，根據(jù)水源的特點(diǎn)，以經(jīng)濟(jì)、高效、安全、可行為原則，選擇各類適宜的應(yīng)急備用水源工程類型，合理確定工程建設(shè)規(guī)模及時(shí)限，原則上應(yīng)于2020年年底前基本完成單一水源供水城市（地級(jí)及以上）的備用或應(yīng)急水源工程建設(shè)。

二、應(yīng)急備用水源建設(shè)要求

我國(guó)大部分城市水源單一，儲(chǔ)蓄水量明顯不足。對(duì)具備供水條件的已建水源地，可以采取清淤和疏浚，對(duì)原有水源地實(shí)施擴(kuò)建以及機(jī)組配套、電氣線路改造等工程措施，以及水源保護(hù)以及生態(tài)修復(fù)等非工程措施，將原本水質(zhì)達(dá)不到飲用水標(biāo)準(zhǔn)或者年久失修的水庫(kù)重新改建為應(yīng)急備用水庫(kù)，節(jié)約應(yīng)急備用水源建設(shè)費(fèi)用與運(yùn)行成本，使現(xiàn)有已建水源地與應(yīng)急水源地互為備用，實(shí)現(xiàn)多水源互補(bǔ)與調(diào)劑，確保供水安全可靠。

應(yīng)急備用水源地的選擇與建設(shè)應(yīng)結(jié)合已有供水水源地開采潛力，具備開發(fā)利用前景的河道、水庫(kù)、湖泊及地下水富水地段的開采能力及供水條件等因素，同時(shí)重點(diǎn)關(guān)注以下幾方面：

①平衡好應(yīng)急備用供水與常規(guī)供水的關(guān)系。應(yīng)急備用供水不應(yīng)影響到城市的常規(guī)供水，而是對(duì)常規(guī)供水剩余潛力的拓展和挖掘。

②地表水與地下水綜合利用，實(shí)現(xiàn)聯(lián)合調(diào)度與互為備用。對(duì)于無(wú)地下水開采潛力或現(xiàn)狀本地地表水不能滿足供水需要的地區(qū)，應(yīng)規(guī)劃可調(diào)用外地地表水來(lái)解決應(yīng)急供水問(wèn)題。

③目前仍具備開采潛力的地表水供水水源地和尚未開發(fā)的富水地段地下水均可考慮列入應(yīng)急供水水源地；同時(shí)，當(dāng)城市常規(guī)水源受損時(shí)，備用水源應(yīng)不受影響。

④具備水源的即時(shí)可汲取性。供水水源不僅要能通過(guò)建設(shè)的應(yīng)急備用供水工程與措施汲取出來(lái)，還應(yīng)滿足快速及時(shí)的要求，即在較短時(shí)間內(nèi)盡可能提供應(yīng)急需要的水量。

⑤在可解決應(yīng)急備用供水需求的情況下，應(yīng)急備用供水水源地布局應(yīng)盡量選擇距離城市或重要工業(yè)區(qū)位置近、供水條件便利的水源地或富水地段，并同時(shí)考慮行政區(qū)劃的一致性。

⑥可將供水條件適宜的一般性工業(yè)供水水源地也納入到城市或重要工業(yè)應(yīng)急備用供水水源地范圍內(nèi)。應(yīng)急時(shí)由當(dāng)?shù)厝嗣裾畢f(xié)調(diào)改變?cè)┧较?，向城市生活或重要工業(yè)區(qū)進(jìn)行應(yīng)急供水。

⑦可對(duì)原有關(guān)?；蛞?guī)劃關(guān)停的水源地進(jìn)行必要的修復(fù)和維護(hù)，并將其作為應(yīng)急備用水源地。在原有的供水管網(wǎng)和取水設(shè)施基礎(chǔ)上，結(jié)合地區(qū)水污染防治和水生態(tài)修復(fù)，逐步恢復(fù)其供水與儲(chǔ)水功能。

⑧環(huán)境危害控制在可接受范圍內(nèi)。當(dāng)城市遭遇應(yīng)急狀況，出現(xiàn)供水危機(jī)時(shí)，雖然滿足應(yīng)急供水是應(yīng)急備用水源追求的優(yōu)先目標(biāo)，但本著可持續(xù)利用的原則，應(yīng)爭(zhēng)取把應(yīng)急供水引發(fā)的環(huán)境負(fù)效控制在可承受的水平。

⑨控制應(yīng)急供水成本。任何供水均有成本費(fèi)用分?jǐn)?，?yīng)急供水也不例外，甚至其費(fèi)用更高。因此，應(yīng)急備用水源地選擇要兼顧開發(fā)成本、輸水成本以及對(duì)水源區(qū)的經(jīng)濟(jì)影響等，盡量降低應(yīng)急備用供水費(fèi)用，減輕城市供水的經(jīng)濟(jì)壓力。

三、備用水源工程建設(shè)思路

1.地表水源型

地表水水源工程主要是指江河引提水水源、蓄水工程水源等。江河引提水水源在江河上直接引或者提，供水量的大小取決于江河來(lái)水和引提水能力。水庫(kù)、湖泊等調(diào)蓄水工程，能夠緩解供水與需求之間的矛盾，通過(guò)存儲(chǔ)、調(diào)節(jié)徑流等方式調(diào)整可供水量的時(shí)程分布。城市應(yīng)急備用供水系統(tǒng)的功能主要在于，利用城市調(diào)蓄水工程充分挖掘地表水資源潛力，建立應(yīng)急備用水源地。在汛期時(shí)能夠蓄住來(lái)水，在干旱或枯水年能通過(guò)合理調(diào)配蓄水工程水源和引提水水量有效提供應(yīng)急備用水源。豐水地區(qū)城市因可供選擇的應(yīng)急備用水源相對(duì)較多，因此需設(shè)定應(yīng)急備用水源選擇原則，確保可靠性、經(jīng)濟(jì)性和可操作性。另外，作為應(yīng)急備用的地表水水源工程，必須加強(qiáng)水源地的保護(hù)，劃定保護(hù)范圍，制定相關(guān)限制開發(fā)活動(dòng)的制度，建立周密的污染防控體系，處理好開發(fā)、利用與保護(hù)之間的關(guān)系。若以蓄水工程作為應(yīng)急備用水源，可通過(guò)降低湖泊死水位或動(dòng)用水庫(kù)死庫(kù)容等方式形成應(yīng)急備用水量；若以漂流作用應(yīng)急備用水源，可通過(guò)長(zhǎng)系列枯水年的徑流量測(cè)算可備用供水量；對(duì)于2個(gè)以上獨(dú)立水源互備的情況，可主要分析各獨(dú)立水源情況，按照相關(guān)規(guī)程規(guī)范要求計(jì)算可供水量。

2.地下水源型

地下水應(yīng)急備用水源工程建設(shè)關(guān)鍵是水源地的選址。應(yīng)急備用地下水水源地選址，在考慮地下水資源開采模數(shù)、開采量的同時(shí)，還應(yīng)考慮開采地段便利程度、開采條件好壞及能否通過(guò)建設(shè)應(yīng)急取水設(shè)施抽取地下水等因素，以滿足應(yīng)急供用水需求。如為含水層埋深較深、含水層水理性質(zhì)不佳的水文地質(zhì)單元，由于開采難度大，在短時(shí)間不能開采出大量的水，解決不了應(yīng)急用水需求，因此該區(qū)域是否作為應(yīng)急備用水源地需謹(jǐn)慎對(duì)待，對(duì)其地下水水源的歷年水位、水質(zhì)、水量的動(dòng)態(tài)變化特征進(jìn)行認(rèn)真分析，對(duì)其可靠性進(jìn)行論證，分析暫時(shí)可以用于應(yīng)急備用開采的地下水儲(chǔ)存量，以保證在連續(xù)枯水年或在突發(fā)事件時(shí)有足夠的儲(chǔ)存量可以借用。應(yīng)充分利用各城市當(dāng)?shù)氐膬?chǔ)存資源和枯水年超量開采騰出的空間，使得借用后的疏干空間有利于地表水的入滲。應(yīng)在豐水年（豐水時(shí)段）及時(shí)補(bǔ)償或采取有效的人工攔蓄措施進(jìn)行人工回補(bǔ)地下水。應(yīng)急備用水源地啟用后，應(yīng)分析水源地周圍由于地下水水位下降形成的降落漏斗、發(fā)展趨勢(shì)及下降速度等，分析這些因素的變化是否在預(yù)控范圍內(nèi)，影響范圍與影響程度是否在可接受程度之內(nèi)。在利用本地區(qū)百米以下深層含水層的地下水時(shí)，應(yīng)采用深淺結(jié)合、立體開采形式，盡可能減少對(duì)正常取水系統(tǒng)的影響。另外，地下水作為應(yīng)急備用水源地時(shí)，也要考慮水源地取水點(diǎn)布局與現(xiàn)有城市供水系統(tǒng)的匹配程度。總之，水源地與水廠之間應(yīng)連通便捷。

3.外調(diào)水源型

外調(diào)水一般指長(zhǎng)距離調(diào)水，屬于資源性戰(zhàn)略儲(chǔ)備的重大國(guó)策，涉及跨流域、跨區(qū)域的資源調(diào)配與管理，決策、規(guī)劃、設(shè)計(jì)與建設(shè)周期相對(duì)較長(zhǎng)，工程規(guī)模巨大，需要投入大量的人力、物力和財(cái)力。有些城市由于所處地域偏遠(yuǎn)，供水水源單一，一旦受到外部不利因素影響容易出現(xiàn)無(wú)水可供現(xiàn)象。我國(guó)北方部分資源型缺水城市抗旱能力較弱，也需要依靠區(qū)域外供給水資源。這些城市亟須通過(guò)跨區(qū)域、跨流域調(diào)水等方式，在合理平衡流域間水量的基礎(chǔ)上建立應(yīng)急備用水源，從而有效防范缺水風(fēng)險(xiǎn)，支撐地方經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展。

在外調(diào)水源型備用水源地建設(shè)時(shí)，水源調(diào)入與調(diào)出地區(qū)應(yīng)對(duì)水源水質(zhì)、水量變化等情況進(jìn)行仔細(xì)研究，共同商定應(yīng)急備用供水量及供水方式。

4.非常規(guī)水源型

非常規(guī)應(yīng)急備用水源，主要包括再生水、海水淡化、雨洪資源化、礦井疏干等。

（1）再生水應(yīng)急備用水源地建設(shè)

再生水應(yīng)急備用水源地建設(shè)適合再生水利用水平較高的地區(qū)。在原有再生水廠建設(shè)基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高再生水處理能力，分析不同情況下（特別干旱年份、一般情景）污水收集范圍、收集量、處理量、處理率、再生利用出水標(biāo)準(zhǔn)、排放污染物濃度、正常情況下再生水用途（用戶）以及應(yīng)急時(shí)原用途轉(zhuǎn)換途徑與可能等信息。

（2）海水淡化型備用水源地建設(shè)

沿海城市還應(yīng)充分考慮利用海水水源。海水淡化水是解決海島城市和北方沿海城市飲用水短缺的有效途徑。各地政府應(yīng)結(jié)合國(guó)家“十五”期間頒布的《海水利用專項(xiàng)規(guī)劃》，制定相應(yīng)舉措和鼓勵(lì)利用政策，大力推進(jìn)海水利用。在進(jìn)行海水淡化型備用水源地建設(shè)時(shí)，應(yīng)注意海水的地域分布，一般沿海地區(qū)可以考慮將海水作為應(yīng)急備用水源。同時(shí)，還需要分析海域狀況、海水水質(zhì)情況、處理難易程度等因素，再?zèng)Q定是否建設(shè)海水淡化廠。另外，對(duì)于遠(yuǎn)離海邊的城市，考慮成本等因素，一般不宜采用海水淡化作為應(yīng)急備用水源。

（3）雨洪資源化型備用水源地建設(shè)

通過(guò)提高城市對(duì)雨洪的滲、滯、蓄、凈、用、排能力，將雨洪水儲(chǔ)存起來(lái)，作為城市應(yīng)急備用水源，緩解缺水局面。建設(shè)上、中、下立體利用雨洪資源化型備用水源地的具體建設(shè)思路如下：

①建設(shè)屋頂集水利用系統(tǒng)。對(duì)雨水進(jìn)行收集和利用，用于城市綠化及環(huán)保等方面。集水利用系統(tǒng)可分為單體建筑系統(tǒng)和建筑群系統(tǒng)。針對(duì)平屋頂，可構(gòu)建屋頂雨水控制系統(tǒng)，提高徑流滯蓄率和雨水資源利用率。

②建設(shè)綠地控制利用系統(tǒng)。針對(duì)城市的綠地區(qū)域，可充分利用草地滯流入滲性強(qiáng)的特點(diǎn)，通過(guò)建設(shè)局部凹地控制系統(tǒng)，對(duì)雨水尤其是暴雨進(jìn)行蓄滲，達(dá)到美化環(huán)境、凈化水質(zhì)和利用雨洪資源的效果。

③建設(shè)雨水滲透利用系統(tǒng)。主要包括滲透路面、滲透池（井）、滲透樁、滲透管等。滲透路面又可以分為磚砌路面和瀝青或混凝土路面；滲透池用于土質(zhì)滲透性較好區(qū)域，空間受限制區(qū)域可使用滲透井；滲透樁多用于上層土壤滲透性較差，下層土壤滲透性較好區(qū)域；滲透管占地面積較小，多用于城市小區(qū)。

（4）礦井疏干水型備用水源地建設(shè)

作為城市應(yīng)急備用供應(yīng)水源的一種，開展礦井疏干水的資源化利用可在特殊情況下補(bǔ)充常規(guī)用水缺口，緩解供水緊張狀況。在建設(shè)礦井疏干水型備用水源地時(shí)，要對(duì)地區(qū)水資源系統(tǒng)與礦井水之間的關(guān)系、供水與排水的關(guān)系等進(jìn)行研究，對(duì)疏干排水可能對(duì)水資源環(huán)境造成的影響進(jìn)行評(píng)估。礦井疏干水型備用水源建設(shè)過(guò)程中，應(yīng)采取清污分流的措施，實(shí)現(xiàn)對(duì)優(yōu)質(zhì)礦井水的利用。礦井水大多含有豐富的懸浮物，硬度和礦化度高、酸性強(qiáng)，只有對(duì)水質(zhì)進(jìn)行凈化處理后，才可以用于日常生產(chǎn)和生活。同時(shí)，針對(duì)礦井開采范圍內(nèi)的地下水，應(yīng)通過(guò)注漿、調(diào)節(jié)疏放水等方式，對(duì)礦井水出水量進(jìn)行有效控制，緩解需水量與排水量之間不匹配的矛盾，實(shí)現(xiàn)真正的應(yīng)急備用。

5.區(qū)域聯(lián)網(wǎng)供水型

區(qū)域聯(lián)網(wǎng)供水是指將地理位置上相鄰兩個(gè)城市的給水系統(tǒng)連接起來(lái)，當(dāng)其中一個(gè)城市遇到突發(fā)情況出現(xiàn)斷水時(shí)，可通過(guò)連接管由另一個(gè)城市提供基本生活用水。區(qū)域聯(lián)網(wǎng)也適用于同一區(qū)域內(nèi)不同水源供水網(wǎng)絡(luò)之間的聯(lián)網(wǎng)，是城市應(yīng)急備用水源的重要來(lái)源之一。區(qū)域聯(lián)網(wǎng)供水應(yīng)對(duì)水質(zhì)參數(shù)和系統(tǒng)壓力進(jìn)行評(píng)估，一般提供的是凈化處理過(guò)的水，可供城市用戶直接使用。在區(qū)域聯(lián)網(wǎng)供水型備用水源地建設(shè)過(guò)程中，主要涉及兩個(gè)地區(qū)政府之間協(xié)調(diào)協(xié)商，確定城市之間水源的連通、壓力費(fèi)用和管道費(fèi)用等，對(duì)區(qū)域內(nèi)現(xiàn)有水源工程的應(yīng)急備用供水能力進(jìn)行挖掘拓展，并建立健全相關(guān)調(diào)度機(jī)制，盡可能增加應(yīng)急備用供水量。

四、結(jié) 語(yǔ)

在城市應(yīng)急備用水源建設(shè)過(guò)程中，各?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）要在對(duì)城市現(xiàn)有應(yīng)急備用水源進(jìn)行調(diào)查分析的基礎(chǔ)上，測(cè)算評(píng)估應(yīng)急備用水源的需求規(guī)模，明確城市應(yīng)急備用水源工程建設(shè)思路和布局，合理確定供水規(guī)模，按照不同水源類型建設(shè)要求，科學(xué)制定工程建設(shè)方案并啟動(dòng)實(shí)施，最終構(gòu)建城市應(yīng)急備用水源管理體系，為城市供水安全提供有效支撐和保障。 ■

[1]李愛(ài)花，酈建強(qiáng)，張海濱，等．城市應(yīng)急備用水源工程概念及建設(shè)思路[J]．中國(guó)水利，2016（16）．

[2]王金鳳.城市備用水源地選擇與保護(hù)研究[D].揚(yáng)州大學(xué)，2012.

[3]沈曉娟，徐向陽(yáng)，崔韓，等.關(guān)于城市應(yīng)急供水系統(tǒng)建設(shè)的思考[J].災(zāi)害學(xué)，2007（1）.

責(zé)任編輯 安天杭

Requirements and solutions for construction of emergency water sources in cities

Li Meixiang,Huang Changshuo, Geng Leihua,Chen Xiaoyan

Emergency water source plays a vital role of reducing risks of water supply in cities.The Chinese government has paid great attention on reserve and emergency water sources.Requirements have placed on defining of water sources for emergency utilization.Alternative sources of water supply in case of emergency are discussed such as surface water, groundwater,diverted water,unconventional water source and regional linking network,and so on.It is expected to provide a guidance for improvement of standby and emergency water supply system in cities.

water sources of cities;emergency and standby sources;water source construction;ideas

TU991.1

B

1000-1123（2017）07-0048-03