北京市非传统水资源利用的实践与前景

王 军，刘 京，王 强

(北京市城市规划设计研究院，100045，北京)

北京天然水资源十分有限，时空分布极不均匀，人均水资源占有量不足300 m3，是一座水资源严重短缺的城市。特别是自1999年以来出现连续干旱，本地可利用水资源量比多年平均可利用水资源量减少约20%。南水北调引水进京的推迟，城市规模快速发展，进一步加剧了水资源供需矛盾。为缓解水资源短缺问题，北京市提出积极开展污水资源化、城市雨洪利用等工作，利用非传统水资源替代清洁水资源，将开发利用非传统水资源作为北京水资源可持续发展的基本策略。

一、北京市非传统水资源利用的实践

2009年北京市总用水量为35.5亿 m3，其中地表水 4.6亿 m3，地下水21.8 亿 m3，外调水 2.6 亿 m3，再生水6.5亿m3，再生水用量占总用水量约18%，非传统水资源在北京市水源供应中发挥着越来越重要的作用，特别是在再生水利用和雨水利用两个方面开展了大量的实践。

1.再生水利用

北京市的再生水利用始于20世纪80年代，1987年北京市发布《北京市中水设施建设管理试行办法》，该办法规定在全市范围内建筑面积2万m2以上的宾馆、饭店和建筑面积3万m2以上的其他公共建筑需配套建设中水设施，随后一大批建筑中水回用设施建成并投入使用。北京市大规模使用再生水是从21世纪初开始的，2000年建设了高碑店污水处理厂再生水利用工程，为第一热电厂、高碑店热电厂和南护城河供应再生水，工程规模为47万m3/d。2003年以来，北京市将再生水纳入全市年度水资源配置计划中，利用量逐年加大，利用范围不断拓展，再生水利用进入一个快速发展阶段。2009年全市利用再生水6.5亿m3，再生水利用率达到59%，再生水已经成为北京市水资源的重要组成部分。目前北京市再生水主要用于工业、农业灌溉、河湖环境和市政杂用等方面。

全市再生水利用主要集中在中心城，2009年中心城再生水利用5.1亿 m3，其中工业利用 1亿 m3，下游农业灌溉及水环境改善利用2.1亿m3，河湖环境利用1.8亿m3，市政杂用0.2亿m3。2009年再生水利用情况见表1。

截至2010年，中心城建成了第六水厂（17 万 m3/d）、酒仙桥（6 万 m3/d）、方庄（1.0 万 m3/d）、清河（8 万 m3/d）、吴家村（4 万 m3/d）、肖家河（2 万 m3/d）、北小河（6 万 m3/d）、卢沟桥（10 万 m3/d）等8座再生水厂，总供水能力为54万m3/d。

自2000年以来，随着再生水厂的建设，逐步配套建设了再生水管道系统。至2011年3月，已建成再生水管线约629 km，其中运行再生水管线约471 km，再生水管网主要覆盖北京中心城三环以外地区，服务范围北至昌平回龙观，南至大兴德茂庄，西至石景山，东至朝阳区高安屯，管线以各再生水厂为中心向服务地区延伸。目前厂网一体的再生水供水区域格局已基本形成，为再生水供水提供了基础保障。

2.雨水利用

北京多年平均年降水量约585 mm，据测算北京中心城每年可利用雨量达到2.3亿m3。雨水利用不仅可以缓解水资源紧张，在一定程度上还能起到削减城市洪峰、减轻城市洪涝灾害、改善城市水环境和生态环境等作用。

北京市从20世纪90年代初就开始了雨洪利用的研究,特别是2000年开始的中德合作“北京城区雨洪控制与利用技术研究与示范”项目,对于城市雨洪利用研究和应用起到了积极的推动作用。很多研究成果已经开始在温泉环保园、奥运公园中心区、亦庄新城、黄村工业园区等地区广泛应用。

2003年3月北京市发布了《关于加强建设工程用地内雨水资源利用的暂行规定》,从政策法规上鼓励、促进城市雨洪利用设施的建设。截至2010年年底，全市共建成雨洪利用工程1 350处，蓄水能力 2 853万m3，累计集蓄利用雨洪水7 500万m3。其中北京中心城区已完成的雨水利用工程有683项。在683项雨水利用工程中，公园共建设105项，机关建设202项，街道建设84项，企业建设195项，学校建设97项，年综合利用雨水量达 1 260万 m3。

表1 北京市2009年再生水利用情况表

二、北京市非传统水资源利用的前景分析

目前北京市已基本没有水资源储备，北京市水资源紧缺形势很难在短期内逆转。为了保障首都北京的可持续发展，必须坚持“节流、开源、保护并重”的方针，在节流的基础上合理开源，除保证2014年实现南水北调中线引水进京目标外，在开源方面还要积极开发利用再生水、雨洪水、海水等非传统水资源。在非传统水资源利用方面应以再生水利用为重点，强化再生水作为首都重要水源的作用，加快推动再生水输送骨干管线建设，增强再生水配送能力，优化配置再生水应用范围，扩大利用规模和利用量。同时，积极推进雨洪利用设施的建设，并开展海水淡化的前期研究和工程建设。

1.再生水利用

未来几年，北京市再生水利用的主要方向首先应优先用于工业生产，特别是热电厂冷却水的使用；其次，作为城市河湖的补充水源，全面改善城市水环境，并满足下游河道景观及农业灌溉的需要；第三，城市绿化用水、道路浇洒用水、建筑冲厕用水也是北京近期再生水利用的重要方面；第四，要积极探索新的再生水用途，加强再生水回灌地下水的研究。

预计到2015年，北京中心城再生水量年需求量为6.70亿m3，其中工业、城市绿化、道路浇洒、小区冲厕等年利用量为1.50亿m3，河湖景观年需水量为2.2亿m3，下游河道景观及农业灌溉年需水量为3.0亿m3。

为了提高出水水质，增加再生水使用量，更多地替代清洁水源，未来5年规划将现状10座污水处理厂 （即清河、北小河、酒仙桥、高碑店、吴家村、卢沟桥、小红门、方庄、肖家河、北苑污水处理厂）升级改造并扩建为再生水厂，同时新建回龙观、郑王坟、东坝、定福庄、垡头、五里坨、丰台河西等再生水厂。

中心城所有污水(再生水)处理厂必须具有深度处理工艺，使出水水质的主要指标达到Ⅳ类水体的标准及国家相关再生水水质标准。到2015年年末，规划中心城再生水厂数目为22座，再生水厂处理规模达到408万m3/d。

在再生水管网建设方面包括两部分：一是完善为工业、绿化和城市杂用水供水的市政再生水管网，规划建设再生水管道共约200 km。二是建设为河湖生态景观供水的再生水管道系统，通过新建调水管道，保障城市主要河湖景观用水需求，同时为下游地区农田灌区提供水源，实现再生水的“一水多用，循环利用”。即将实施的四大再生水调水工程包括：清河再生水厂调水工程、酒仙桥再生水厂调水工程、高碑店再生水厂调水工程、小红门再生水厂调水工程（见图1）。调水工程实施后，可以增加城市河湖环境用水量，使永定河及中心城清河、坝河、通惠河、凉水河等主要河道形成良好的生态水环境，为周边水岸经济的发展创造条件。

2.雨水利用

雨水利用是北京市非传统水资源开发的一个重要方面。根据北京市防洪规划，北京中心城采用“西蓄东排、南北分洪”的防洪措施，规划利用西郊砂石坑和湖泊洼地建设滞蓄洪区，在滞蓄洪水的同时补充地下水资源。另外，近几年北京市汛期常因暴雨积水造成大面积交通瘫痪，市政部门在加强雨水管网建设、提高排水能力的同时，也考虑建设一些雨水控制与调蓄设施，减少积水对交通的影响，这些设施在控制雨水流量的同时，还可用于开发利用雨水资源。

北京市将在中心城周边建设阜石路砂石坑滞蓄区、玉渊潭湖调蓄区、紫竹院湖调蓄区、千亩湖蓄滞洪区以及北运河—潮白河系统、朝阳区崔各庄乡、朝阳区金盏湖等雨洪利用工程。新城雨洪利用主要工程包括延庆格兰山水二期雨洪利用、延庆妫河景观公园雨洪利用、怀柔镇雨水利用工程、雁栖镇雨水利用工程、北京国门商务区景观湖工程、通州运河商务中心区雨水收集利用工程等30余项。

今后要强化雨洪利用的政策法规建设，在居住区等开发建设区推广透水铺装、绿地渗蓄、调蓄池等雨洪利用设施，每年建设100处小区雨洪利用设施。

图1 北京市中心城近期四大调水工程示意

3.海水淡化

在海水利用方面，北控水务集团投资建设的北控阿科凌曹妃甸海水淡化工程已建成投产，每天可淡化海水5万t，该工程的建设为北京市开发利用淡化海水提供了良好的借鉴。

海水淡化具有不受气候条件影响、不受区域水资源丰枯制约的优势，北京市应将开发利用淡化海水作为重要的战略储备水源，纳入北京市水资源系统统一调配，综合利用。建议尽快在华北沿海地区建设100万～200万m3/d的海水淡化工程及海水淡化厂至北京的输水管线。由于北京市不是沿海城市，需要与河北省密切合作，大力发展海水淡化产业，积极推动淡化海水进京。

无论采用哪种海水淡化工艺，海水淡化都需要消耗大量的能源，发展海水淡化产业需要解决好能源供应问题，还要妥善解决海水淡化过程中浓水的处置问题。

三、结论及建议

①再生水水源充足，水量稳定，处理后可达到不同用户的水质要求。北京市的非传统水资源利用应以再生水利用为重点，强化再生水作为首都重要水源的作用，扩大利用规模和利用量。

②北京市应结合自身气候特点、经济发展水平等条件，逐步将雨水排除、排涝减灾与城市雨水资源利用相结合，以增加入渗、补充地下水为主，以建设雨水利用设施、径流污染控制为辅，建设可持续性的城市雨水控制与利用系统。

③海水淡化作为北京市重要的备用水源，应加强前期研究，并预留接入北京供水系统的条件。

[1]北京市水务局.北京市“十二五”时期水资源保护与利用规划[R].2011.

[2]北京市水务局.北京市“十二五”时期排水及再生水利用规划[R].2011.

[3]北京市发展与改革委员会.北京市利用海水淡化工程专题研究[R].2007.

[4]孙静,阮本清,张春玲.国内外非传统水资源开发利用 [J].中国水资源，2007（7）.