刘本阳,范 凯,刘任远
(1.中国水利水电第一工程局有限公司;2深圳市水务规划设计院;3西安理工大学/深圳市水务局,广东深圳 518000)
城市水资源是指一切可被城市利用的天然淡水资源和可再生利用水,它是城市形成与发展的基础,随着我国城镇化进程的发展,水资源在城市发展中发挥着越来越重要的作用。
城市人口高度集中,其发展必须有与城市发展规模相适宜的饮用水源做保证。水体有自净能力,可以收纳城市地表径流和污水,并有改善城市小气候的功能,给城市居民提供良好的生活环境。
水是工业生产所必须的,既是某些工业产品的原料,又是大多数工业生产物料和能量的载体,充足稳定的水源是城市社会经济发展的基本保障。
随着我国经济发展,工业生产总量、规模不断扩大,长期积累的环境风险开始凸现,各类突发环境污染事件频繁发生。2005年11月13日,中石油吉林石化公司双苯厂苯胺车间发生爆炸事故。事故产生约100吨苯、苯胺和硝基苯等有机污染物流入松花江,导致重大水污染事件,哈尔滨市的各大超市均出现了抢购饮用水的场面,造成了十分恶劣的影响。在松花江水污染事件之后不久,又发生了2005年12月的广东省北江镉污染事件等重大环境污染事件。环境污染事件一旦影响到水源,就会迅速放大其影响范围和破坏性,因此,以松花江水污染事件为标志点,应对突发水污染事件的城市供水安全问题受到了政府主管部门的高度关注。应急供水也成为我国城市供水行业面临的一个新问题和新任务。
深圳市是全国严重缺水城市,人均水资源量仅为全国人均的1/10,80%的用水依靠东江境外调水。根据《广东省东江流域水资源分配方案》,若东江流域三大水库不改变现有的功能,深圳市境外取水指标达到16.63亿 m3的保证率仅为90%。为使境外引水量在枯水年仍可按分配指标引取,需充分利用境外引水工程的潜在能力,汛期加大东江取水量,以满足东江枯水年和检修期的供水要求。经调蓄计算,满足境外工程加大引水量后2020年城市用水量全市所需的水库调蓄库容为5.7亿m3。目前全市主要调蓄水库总调蓄库容为2.9亿m3,其中与东部和东深工程联结的水库共18座,调蓄库容合计2.51亿m3。现有联网水库的库容距离2020全市所需的调蓄库容5.7亿m3还有一定差距,一旦东江取水量受到限制或境外供水线路正常检修、事故检修而短期停水,将影响深圳市的正常供水。
目前全市主要调蓄水库总调蓄库容为2.9亿m3,其中与东部和东深工程联结的水库共18座,调蓄库容合计2.51亿m3。现有联网水库的库容距离2020全市所需的调蓄库容5.7亿m3还有一定差距,一旦出现类似松花江和北江水污染事件的供水危机或境外供水线路正常检修、事故检修而短期停水,将影响深圳市的正常供水。
为提高深圳市供水安全保障,深圳市提出要长远考虑水源的战略储备问题。经过近年水源工程的建设和规划,深圳市储备水源工程布局已经逐步明朗化,从全市水源工程节点分布上来看,远期将形成3个储备水源中心。即以清林径、龙口水库为储备水源中心,形成龙岗中心和中部物流组团的储备水源保证体系;以赤坳、松子坑和海湾水库为储备水源中心,形成东部工业和东部生态组团的储备水源保证体系;以公明水库和铁岗水库为储备水源中心,形成深圳中西部储备水源保证体系。
图1 规划储备水源工程布局示意图
其中深圳市西部片区目前用水极为紧张,且距离东江水源最远,迫切需要新建或扩建大型储备调蓄工程。随着石松供水网络、北线引水工程等原水输配工程的建成,深圳市西部原水供水网络已基本完善,在此背景下建设公明供水调蓄工程,以提高深圳市供水安全保障能力。
公明供水调蓄工程位于深圳市西北部,由公明水库扩建工程、鹅径水库至公明水库连通工程、公明水库至石岩水库供水工程和雨洪利用工程四部分组成,形成完整的原水调蓄和输送系统。公明水库是在原有的横江、石头湖和石狗公、径口水库4个小型水库基础上扩建而成的一个大(2)型水库工程;水库所在河流为茅洲河上游的一级支流——新陂头水,大坝以上控制集雨面积12.6km2。水库正常蓄水位56.5m,相应正常库容1.42 亿 m3,校核洪水位57.30m,总库容1.47 亿 m3。
根据河海大学水资源环境学院“水资源可利用量研究”成果的方法进行计算。经分析,东江1956~2000年多年平均天然径流量为247.2亿 m3,河道内需水47.3亿 m3,洪水弃水62.3亿m3,河道内可利用水量为137.6亿m3。东江水资源是丰富的,但年际及年内分配不均,年际间最大与最小相差7倍,汛期(4~9月)径流占全年径流量的75~80%,汛期有可多引用的空间。
目前东深供水工程和深圳市北线引水工程具有富余取水与输水能力,东深供水工程输配能力尚有6亿m3的潜力。北线引水工程设计流量为14m3/s(计120.96万m3/d),若根据东江各月的来水情况,在丰水期启用备用机组加大取水的最大流量为17.5m3/s(计147.2万 m3/d),汛期可加大东江引水量,丰、平水年为0.82 ~0.84 亿 m3,97%枯水年为 0.34 亿 m3。
公明供水调蓄工程建成后,可提供约1.2亿m3的储备水量,丰水年引入的东江指标内水量与本地水在满足供水后,多余水量通过输水系统可及时存入公明水库,供特枯年份或突发性供水事件情况下使用,提高了深圳市供水安全保障。
目前伴随我国社会经济的高速发展期环境污染事件高发,突发水污染事件总体呈逐年增多的趋势。深圳市通过公明调蓄工程的建设,增加东江洪水资源的利用和储备,提高全市供水系统的安全保障体系与供水调配的灵活性和可操作性,可对有效调控水资源的供需矛盾、提高城市供水保证率和应对突发性水污染事件等方面发挥重要作用。