城市供水水源分析論文

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1長春城市需水量預測

回顧長春市供水水源發展的歷程可知,近半個世紀內,城市人口(近300萬人)增加了近3倍,城建面積擴大近一半,而城市用水量卻增加了近20倍。從1961~2002年的42年間城市平均每年增加2·38×104m3的供水量。隨著城市和農業灌溉需水量的增加,主要供水水庫上游來水量的大幅減小,鄰近市區的水源已不能滿足城市供水需要,遠離城市的第二松花江目前已是城市用水的最主要水源(圖1),在100×104m3/d的城市供水量中,85%~90%的水源來自于“引松入長”工程。

隨著經濟的持續發展、城市的擴大和人民生活水平的提高,長春市需水量將保持較快增幅。按長春市多個部門對中長期市區用水量預測,到2020年時,城市年需供水量在8·42×108~11·65×108m3,即日需供水量在290×104~320×104m3之間[1]。

長春市城市科學研究會曾于1994年組織城建和水資源管理等部門的專家,完成了“長春市城市供水水源規劃研究報告”,對城市未來的需水量進行了預測,其中考慮了調整生產力布局的預測結果是:2020年城市年需水總量為8·25×108m3;2050年城市年需水量為11·32×108m3,該預測需水量已成為制定長春城市供水規劃的主要依據。將未來用水量和目前實際供水能力相比較,解決長春市區供水水源任務十分艱巨。

2解決長春城市供水水源的方向

解決長春市的供水水源的方案是“開源”和“節流”,本文將主要討論“開源”問題。長春市目前的水源主要由兩部分組成,一是本地水源,主要由伊通河上的新立城水庫和飲馬河上的石頭口門水庫,以及伊通河上游的地表水和地下水組成。第二部分是外地水源,即由遠離市區的第二松花江干流引來的水量。因此,要解決21世紀長春市新增的用水,一是挖掘近郊水資源潛力,二是繼續擴大“引松”。

近郊水資源已無潛力,擴大“引松”是唯一途徑。20世紀50年代后期,解決城市水源的歷程已經證明,近郊水源主要是新立城水庫和石頭口門水庫,其中石頭口門水庫向長春提供的30×104m3/d水量還是從減少農業供水得來的。兩座水庫在近年干旱年份頻率增加、上游中小型水庫層層攔截和水田用水量不斷增加的情況下,自80年代起即出現蓄水量減少趨勢,水庫蓄水量一般年份很難達到設計的供水能力。

自90年代后期開始,多數年份水庫的供水能力只相當于設計供水能力的1/3~1/5。即使是在降水量偏豐年份的雨季后期,水庫的蓄水量也遠遠小于正常蓄水量。例如,據長春市水文水資源勘測局2002年8月29日公布的水情,2002年1~8月,長春市降水量較歷年同期多19·9mm,但由于1999年-2001年的連續偏干旱(459·3~381·2mm),兩水庫增加的水量只相當于兩水庫多年平均來水量的(8·83×108m3)的1/9~1/10。兩水庫的總蓄水量在雨季8月下旬的總貯水量僅為1·2×108m3,遠低于正常蓄水量(約5×108m3)。死庫容以上的水量只有6300×104m3可向城市供水,按城市每日80×104m3需水量計算水庫蓄水量只夠用70天。到2003年春季,兩水庫的蓄水情況仍未好轉,截止于3月中旬,石頭口門上游的飲馬河、雙陽河已斷流,水庫所蓄的水量9100×104m3,幾乎全是引松暫存水量;新立城水庫上游的伊通河水流量不足0·1m3/s,死庫容以上的蓄水量不足200×104m3。該庫已連續三年動用死庫容水量為城市供水。

在目前長春市近100×104m3/d的源水量中,近二年兩庫提供的水量一般只有10×104~30×104m3/d,只相當于引松水量的1/8~1/10。因此,再挖掘該兩座水庫潛力來增加長春市的供水量已不可能。而市區范圍內的地下水,已多年超采,也無潛力可挖掘。由此可知,為滿足長春市21世紀城市用水,新增水量的唯一途徑,只能擴大“引松”水源。

3長春城市應急水源地建設的方向

隨著“引松入長”工程的完成、新立城和石頭口門兩座水庫上游來水量的日漸減少,在城市供水水源中“引松入長”水源占有越來越大的比重,水庫的作用越來越小,隨著本世紀的進一步擴大“引松”,這兩座水庫供水量將繼續減小。

松花江水的引入,滿足了長春市經濟發展的用水需求,城市未來發展越來越離不開松花江。但對松花江水的依賴程度越來越高的同時,如果“引松”工程出個“天災人禍”等緊急情況,江水引不來,近庫又無水可供,因此,應急水源地的建設十分迫切。

根據長春市近郊水資源的分布和目前主要蓄水工程的運行情況,應急水源來源如下:

(1)把新立城和石頭口門水庫作為應急水源地的主體。這兩座水庫目前因來水量不足,在長春市供水中的作用已無足輕重,但兩座水庫有著8×108m3的上游來水量和近5×108m3的可觀庫容量。因此,可以采取減少上游農業用水量、恢復水庫來水量,平時蓄水不用或減少用水等辦法,來增加水庫的蓄水量,使水庫水位經常保持在正常高水位的水平上,以保證兩座水庫在應急年份至少能向城市提供30×104~35×104m3/d的供水量。同時,也可將“引松”工程沿線和新、石兩座水庫上游的星星哨、黃河等大型農用水庫納入應急水源之列。

(2)發揮地下水資源在應急水源中的作用。市區目前地下水的開采量約為8×104m3/d。但地下水因多年超量開采,水位大幅下降,降深漸增,出水量日減,在整個城市供水中比重極小。但是,如果停止開采,使地下水位得以恢復,按幾個主要集中開采區測算,市區地下水的開采量將可達到12×104m3/d左右。

(3)新立城和石頭口門水庫上游河谷內尚有兩處已經過勘探的特大型水源地,其地下水儲量(B級)已被國家儲委批準。其中新立城水庫上游、伊通河河谷中的大南-樂山水源地,總的開采資源量為15×104m3/d,扣出稻田灌溉的5×104m3/d用水外,尚有近10×104m3/d的地下水資源量。另一處為位于石頭口門水庫上游飲馬河與雙陽河匯合處的齊家水源地,其開采資源量為20×104m3/d,作為應急水源地,可不受截取下游水庫的來水量,和當地農業爭水問題的限制,兩處水源地在應急情況下,可向市區提供25×104~35×104m3/d水量。綜上,市區和附近應急地下水資源量可達40×104~45×104m3/d,其應急供水舉足輕重。通過對城市近郊地表水和地下水供水潛力分析,長春市地表水和地下水的應急水資源量至少可達90×104m3/d左右,如果再壓縮農業用水,則可達到100×104m3/d左右的應急水資源量,至少可滿足長春市區6~8個月的用水。

4長春市區供水水源的途徑

(1)將長春市區供水水源納入到全省整體規劃

把長春市的供水水源納入解決吉林省中部地區缺水城鎮水源,以至吉林省中西部地區生態環境水源開發建設的整體規劃之中[3]。吉林省中部的絕大多數城鎮,如四平、遼源、公主嶺、農安、德惠等城市供水問題均很嚴重,同時本地水源也嚴重不足,其毗鄰的西部地區生態環境和農業用水也極度貧乏。應該把所有這些缺水城鎮和地區的水源問題納入區域性的水資源開發利用規劃中加以統一解決。

(2)市屬區的生活、生產和生態用水統籌規劃與合理調度

可考慮將“引松”輸水管線和飲馬河、伊通河的地表水和地下水供水工程組成全市區統一的供水管網;也可考慮把新立城和石頭口門水庫作為下游農安、德惠等縣城的主要供水水源;此外,還應積極策劃修建二松下游的哈達山水庫供水工程,沿王府、伏龍泉高地向農安和長春以及公主嶺、四平市供水。

(3)修訂與建立有利于經濟發展和水資源合理調配與管理的政策法規

為解決長春市面臨的艱巨供水任務,必須修訂當前不利于水資源合理利用的政策法規以及行政管理體制。例如區外水源,因受益地區無權管理,或因地區間水資源利用經濟利益的矛盾而不能選用最優取水方案。為保證水資源的合理調配與保護,適當調整一些河流流域內的行政區劃也應該提到議事日程上來[3]。

(4)建立按不同用途用水的優先序配水的新理念

改變長期按國民經濟“農、輕、重”排序來指導用水分配的原則,克服為保工業、農業而忽視城市生活用水和生態用水的傾向,在水資源分配上應按我國新的水法規定,首先保證城市生活用水,兼顧生產和生態用水的原則來進行用水分配[4]。在城市供水緊缺的地區應適當調整農業結構,減少耗水量大的水稻種植面積,發展耗水量小的農業。制定一些有利于形成水資源分布與工業項目布局合理匹配的經濟法規與政策。

(5)用經營城市的理念經營城市水資源

要想搞好長春市區的水源問題,必須成立獨立的水務集團公司,按照需要和贏利的原則,確定供水范圍、供水工程規模。在經營城市理念下,可考慮依靠新立城和石頭口門兩大水庫,讓長春水務集團擔負起吉林中部地區水資源調配與供給任務;利用長春市區豐富的白堊紀礦泉水資源,建立市中心區專用的飲用礦泉水供水管線;為充分利用城區伊通河東岸豐富但水質欠佳的河谷潛水資源,在二道河子區建立用于飲用水之外的專門的分質供水管網;為降低“引松”源水的成本,在設計新的“引松”線路時,可考慮從豐滿大壩壩上引水[5]。

本文主要在于闡明城市水資源開發建設上的新理念與建議,文中引用的數據未細核對,僅作為分析問題參考,在此作者謹表歉意。

參考文獻:

[1]劉中國.提高供水能力保證供水[J].城市發展研究,2001,(增刊):60-61.

[2]吉林省二十一世紀議程行動計劃—人口資源、環境與發展綱要[M].長春:吉林人民出版社,2000.

[3]吉林省人民政府發展研究中心.新世紀、新謀劃、新跨越[M].長春:吉林人民出版社,2000.

[4]中華人民共和國水法[M].北京:法律出版社,2002.

[5]吳季松.現代水資源管理概論[M].北京:中國水利水電出版社,2002.

論文關鍵詞:長春城市供水水資源規劃與管理

論文摘要:長春市是一個水資源比較貧乏的大城市,水資源一直是困擾該市社會經濟發展的主要問題。本文概述了長春市半個多世紀以來城市供水水源隨著城市需水量增長而變化的歷史過程,預測了21世紀前期城市的需水量,提出了解決城市供水水源的方向,對新世紀城市的供水水源與區域供水規劃間的關系、水資源管理政策與法規、水資源分配原則、供水水源投資與經營等問題提出了新的思路和見解。