城乡统筹视角下给排水规划研究初探——以陕西省咸阳市为例

吕 园

(西北大学城市与环境学院,陕西 西安 710127)

0 引言

近年来,随着国家对农村问题关注程度的提高以及前几年出现的“城乡对立”的局面和“三农”问题,各地纷纷将城乡统筹发展问题纳入议题当中,深入展开了城乡一体化规划、城乡统筹规划。水资源作为城乡统筹发展中重要的支撑要素,对城乡的生产生活均具有重大影响。因此有必要对市域范围内给排水城乡统筹规划利用作以探析来保障城乡用水需求,实现水资源的可持续利用。咸阳市作为城乡一体化建设的示范区域,对其城乡给排水的统筹利用做以研究,能够更好的指导其它地区给排水的统筹利用。咸阳市位于陕西八百里秦川腹地,东经 107°38′～ 109°10′,北纬 34°11′～35°32′之间,南邻西安市,北与甘肃接壤,东与渭南市、铜川市相连,西与宝鸡市毗邻,其中咸阳城区是西安国际化大都市中心市区的核心组成部分。

1 咸阳市城乡供水现状及存在问题

1.1 城乡给排水现状

1.1.1 城乡给水现状

咸阳市现状供水量主要来源于地表水,包括自流引水工程(如宝鸡峡引渭灌溉工程等)、蓄水工程(如水库等)、提水工程(如抽水站等)及部分地下水。咸阳市现状(2009年)供水量为：市辖区 13 199万 m3,三原县 9 983万 m3,泾阳县19 078万 m3,乾县 11 848万 m,礼泉县 11 245万 m3,永寿县1 060万 m3,彬县 2 780万 m3,长武县 837万 m3,旬邑县983万 m3,淳化县 1 051万 m3,武功县 11 988万 m3,兴平市14 125万 m3。

(1)自流引水工程

自流引水工程包括宝鸡峡塬下灌溉工程,其灌区在咸阳市区灌溉面积约为 2万公顷,灌溉渠网主要为塬下的南北两条干渠,设计流量分别为 30、25.3m3/s,干支渠总长度53 km,每年灌溉用水量为 3 842万 m3。

(2)蓄水工程

咸阳市市域蓄水工程主要为水库蓄水。现有水库如表 1所示：

表1 咸阳市水库及供水范围

(3)地下水资源供给

咸阳市乡村水源以地下水为主。现状乡村生活供水主要是以村庄为单位,修建水井,统一铺设管道向村民供水或村民自己打井以解决用水问题。灌溉供水的主要方式是在农田中修建机井,通过灌溉渠进行灌溉。现状乡村生活用水可满足需求,一些地区灌溉用水不足,仅靠自然降水,因而影响了农业收成。

1.1.2 城乡排水现状

目前咸阳市各城镇已基本上形成了均匀布局、合理配置、管网纵横的城镇排水体系。但是乡村污水排放方式主要为未经过处理直接就地排放,或明渠排放,基本没有统一的排水管网,对污水也未进行有效地收集与再利用。

1.2 城乡给排水存在的问题

1.2.1 城镇给排水问题

(1)给水问题

咸阳市各城镇中普遍存在供水管网老化,漏水损失严重;供水管网覆盖面小,口径不一,卡脖子管段较多,难以适应城市开发建设需要;工业企业自备井开采量过多,造成大面积地下水超采区等问题。

(2)排水问题

咸阳市城镇在排水现状中存在排水出路不畅、现状排水设施水平落后、城市排水管网系统建设滞后、城市污水处理率低、污水处理厂建设滞后、中水利用率低等问题。

1.2.2 乡村给排水问题

(1)给水问题

乡村在给水方面也存在一些问题,表现在管网布置凌乱;离水井近的用户水量大,远的用户水量小甚至没有水;自备井井深一般在 30～50 m而导致水质较差,且对当地地下水造成一定威胁;乡村由于没有用水收费制度,因此普遍存在水资源浪费现象。

(2)排水问题

乡村污水大多采用就地排放,基本没有统一的排水管网,对环境有较大影响。

因此,城乡水资源的合理调配与给排水设施的合理规划利用是关乎咸阳市发展的重要问题之一,应予以高度重视。

2 统筹城乡给排水规划

2.1 给排水规划原则

城乡统筹视角下给排水规划应遵循城乡优化配置、生活用水优先、重在协调、节水措施与工程措施并举[1]、与环境保护相协调[2]的原则。

2.2 给排水规划思路

2.3 需水总量预测与供需平衡

2.3.1 需水量预测

运用人均综合指标法、标定预测法、线性增长法、灰色预测法,预测至 2015年咸阳市城镇用水需水量为 3.68亿 m3/a,农村用水量为 11.98亿 m3/a。

2.3.2 供给量预测

根据区域水资源可开采量和规划期内总需求量预测,结合咸阳市的水资源状况及今后的发展方向,综合确定 2015年城市单位人口综合用水量为 0.53万 m3/万人◦d,供水总量为 10.63亿 m3/a。

2.3.3 水资源供需平衡分析

通过对咸阳市水资源需求总量与供给量的预测分析得出：至 2015年咸阳市水资源供不应求,应采取相关措施如开辟新的水源地等措施来提高供给量,逐步满足日益增长的市域用水需求。

样品酶活力大小：X=A×K×6.5/10×a=0.903×92.94×6.5/10×1=54.55 U/g。

2.4 咸阳市给排水规划

许多学者对城乡统筹中水资源的利用均有较为深刻的研究,他们认为面对水资源供需矛盾严重[3]、水资源利用效率低下、水质危机导致水资源危机、生态环境恶化严重[4]、水资源管理缺乏科学体制等问题,要整合城乡水资源[5],坚持节约用水,提高用水效率,加强水污染防治,引入市场机制[6][7],加强科技创新,树立协调发展的思想[8],实行城乡水资源的统一科学管理,实现经济和社会的可持续发展。给排水规划不仅要统一协调本专业、本系统以及自城市总体规划至详细规划各阶段的给排水规划,使其上下层次规划彼此协调、相互指导与逐步深化完善,而且要综合协调大系统内密切相关的各专项、各专业中的给排水规划。

根据对咸阳市给排水的现状分析,各区县城乡给排水水平差异普遍较大,因此应当合理确定城乡统筹在经济社会发展中的作用,加快促进城乡产业结构调整和优化,使给排水规划在城乡之间形成互补结构,实现统筹开发利用。

2.4.1 注重水源地开发与保护

水源地水质的优劣直接影响到城乡居民的生活用水质量及小区域气候的变化。根据供需现状应相应增加水源地,加强水源地保护。咸阳市水源地包括引石过渭供水工程以及水库。引石过渭供水工程是从已建成的石头河水库西安供水暗渠向咸阳市区、兴平市区、武功县城供水。向咸阳市区供水的范围为西至茂陵、东至长陵火车站、北至渭高干渠、南至西宝高速公路的区域,总面积为 154 km2;兴平市区供水范围为 43 km2;武功县供水范围为 15 km2。通过对 6座水库的保护与规划,实现供水量的增加。亭口水库位于长武县亭口镇,总库容 2.28亿 m3,正常蓄水位下库容为 1.97亿 m3,供水范围为彬长矿区工业及彬长两县城镇;东庄水库位于泾河下游峡谷末端礼泉县东庄河段上,总库容 30亿 m3,供水范围礼泉县、永寿县、乾县交界地区;马栏水库位于旬邑县境内马栏河埝里村,总库容 8 326万 m3,有效库容 5 656万m3,供水范围为旬邑县东部煤田以及东北部地区,年平均供水量为1 589万 m3;红岩河水库位于彬县红岩河下游高渠村,总库容量 8 062万 m3,供水范围为彬县中部地区,年平均供水量为 2 366万 m3;四郎河水库位于彬县郭家庄,陕甘界河四郎河上,供水范围为彬长矿区,未来可向彬县、长武县北部供水;鸭儿沟水库位于长武县鸭儿沟下游相公镇,总库容 750万 m3,其供水范围为长武县中部地区,年平均供水量为 903万m3。

2.4.2 大型调水、输水管网建设

大型调水、输水管网建设有助于协调分配各区域的水资源,实现不同区域水资源的优化配置,满足不同地区的用水需求。因咸阳市南部距渭河较近,调水较方便,而北部山区因距离和地形等原因暂不从南部调水,采用打井等方式增加供水。

图1 咸阳市大型调水、输水管网规划示意图

图2 咸阳市大型调水、输水管网规划走线

2.4.3 城镇给水设施配置

在给排水当中,给排水设施是生产、生活用水正常流通的保障。在城乡统筹视角下,如何连接城乡之间的管网、提高管网质量、管网触角的深度以及水厂建设等问题就成为给排水设施优化配置的关键。

(1)水厂规划中要求生活饮用水不含病菌,防止传染病的发生和传播,水中所含化学物质及放射性物质不得对人体健康产生危害,因此咸阳城镇水厂规划中水质应达到国家标准一级,同时应对水厂的生产废水进行处理。水厂规划包括自来水厂和中水厂,见表2 。

表2 咸阳市域新、扩建水厂及规模

(2)咸阳市再生水利用主要包括中水回用和雨水利用。中水回用可利用污水处理厂进行污水收集并做相应处理;雨水可通过建立雨水收集池收集雨水再利用。再生水可作为工业、农林牧业用水、城市非饮用水、景观环境用水等。

(3)根据咸阳市的地形特征,给水工程的布置应按地形特征进行分类规划。南部的中心城区、兴平、武功距离渭河较近,可以以渭河为主要水源、以集中式供水方式为主;中部三原、礼泉、泾阳处于黄土台塬区,可以通过寻找地下水资源丰富的含水层,修建大型集中式供水工程;北五县永寿、淳化、彬县、长武、旬邑位于黄土高原丘陵沟壑区,适宜分散式供水以解决用水问题。

2.4.4 乡村供水设施建设

乡村供水设施包括灌溉工程、饮水工程以及雨水回用。大中型灌区续建配套项目、节水改造项目应主要改造 13个万亩以上灌区,衬砌渠道 2 000 km,改善灌溉面积 23 330 ha,恢复灌溉面积 21 330 ha;井灌区管道灌溉节水工程为在井灌区铺设暗管 900 km,控制面积 10 000 ha;设施农业节水灌溉工程是在全市范围内发展设施农业,节水灌溉工程面积13 330 ha。对于乡村饮水工程,靠近城镇的乡村,利用城镇统一供水管网供水;远离城镇的乡村,统一修建蓄水池或水塔并敷设管网,条件不允许的地区也可自建水井。乡村雨水回用可建立雨水蓄水池或在建筑物上设置雨水收集装置,收集雨水可用于防火、灌溉、洗涤、景观用水、家庭冲厕、道路清洗,采用渗井、渗沟等设施,增加雨水入渗,多余雨水可回灌地下水。

2.4.5 城镇排水设施建设

对于中心城区及各县城原有污水处理厂,根据预期的污水排放量,改建各县城原有污水处理厂,对其进行改造升级,以适应城市发展、人口规模增长对污水处理厂的要求。

2.4.6 乡村排水规划

由于地形差异、污水依靠重力排放等原因,使得一些处在县城边缘的城镇无法使用县城的污水处理厂,以此可在县城边界处根据地形特点,多个县城、建制镇共享污水处理厂,便于收集与管理,也可减少将污水排入县城污水处理厂的建设成本。中心村及自然村的多户可共同建造化粪池或沼气池,便于获得清洁燃料。

3 城乡给排水统筹利用对策

3.1 充分发挥城镇的带动作用

将中心城区作为引领区和示范区,发挥中心城区对周边其余乡镇的示范引导效应,通过城乡间水资源的协调利用和设施的相对均衡化布置,为城镇与乡村提供同等的资源条件,促进乡村的迅速发展,逐步缩小城乡差距。

3.2 积极完善各项法规与制度

根据咸阳市水资源及给排水现状,完善相关法规,建立给排水工程建设及监管职责制度体系,明确管理权限,形成规划、建设、维护、监督各部门明确的权利、职责和监管机制。

3.3 努力构建多元化融资渠道

借鉴市场经济规律为给排水工程建设提供多元化的资金来源。改变原有的封闭运作,推行政府主导、市场运作的模式,多渠道筹集各方资金,按照“谁投资、谁受益”的原则,确定投资利益激励机制,保证投融资体制的长效发展,推动城乡给排水事业的全面提升。

表3 咸阳市域规划污水处理厂

4 结语

在分析总结相关学者对水资源利用的相关理论和方法的基础上,以陕西省咸阳市为例,评价了给排水现状及存在的问题,并对水资源需求进行了预测,重点探讨了咸阳市在城乡统筹视角下如何进行给排水设施的配置,并提出在咸阳市水资源开发利用及给排水规划中应充分发挥城镇的示范带动作用,积极完善各项法规与制度,努力构建多元化融资渠道。

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