城市供水一体化案例研究

万 枫 朱金峰 吴 畏

城市供水一体化案例研究

万 枫 朱金峰 吴 畏

一、概述

台州市位于浙江省沿海中部，河流主要有椒江水系和金清水系，地区气候温和，雨量充沛，属中亚热带季风气候区，多年平均降水量1467mm，蒸发量1335mm，降水量集中于6～9月，占全年雨量的57%，年均气温16.9℃。境内长潭水库是一座以防洪、灌溉、供水为主，结合发电等效益的多年调节的大（2）型水库，设计正常蓄水位36m，总库容 7.32亿 m3，多年（1957～1999年）平均入流56500万m3，径流量17.91m3/s。

二、现状供水工程

供水一期工程设计取水规模为56万m3/d，水源取用于长潭水库。1996年建成通水，取水量28万m3/d，水厂供水能力为24万m3/d，2003年（枯水年）高峰供水量（原水）达30.1万m3/d。台州市水资源匮乏，且空间分布不均，经济发达的南部区域（温岭和玉环县）人均可利用水资源远低于台州市人均水平。由于新城区的不断增加，供水区域不断扩大，最高日供水量超过设计规模；与原有规划相比，城市和经济环境发生了很大变化，需水量在继续增加，2003年起兴建了供水二期工程。二期供水工程总设计规模为日供水49万m3/d（进水厂原水量，包括4%厂用水量）：向椒江、路桥、温岭、玉环沿线集中供水规模38万m3/d，向黄岩供原水规模11万m3/d。随着浙江城乡一体化的推进，供水一体化和供水安全的分析研究日益重要。

三、供水管理

我国政策将生活用水作为优先考虑，而缺水形势日益严重，为满足供水量，一方面要实施水源多样化并扩大水源；另一方面，在可用水源已经分配完毕的情况下，新增的饮用水只能通过调用其他部门而获得，即各部门间供水一体化的要求。

（1）水库水

地下水下降很容易引起许多环境生态问题，利用地表水资源作为供水水源是符合可持续发展的要求。从1996年开始，长潭水库通过浙江城市发展集团股份有限公司（以下简称公司）向台州市供水，多年平均供水量为1.053亿m3，且公司从长潭水库引水量逐年递增（见图1），表明台州社会经济发展导致需水量增加的必然，也导致这样单一水源取水对水质及运行安全等提出很高的要求。

由图1可知，长潭水库向城镇供水量在2011年首次超过农业灌溉及发电用水量，表明台州的社会经济用水在长潭水库的可用水资源量中成为重要部分，同时也使得目前供水越来越依赖于长潭水库。通过16年从长潭水库引水量的趋势分析发现，年引水量以每年1013万m3的速度增加（拟合度R2达到0.91），据此可以作为未来年份取水量预测的依据，为未来新建取水口、三期工程建设及水库联合供水调度提供指导。

图1 长潭水库入流及供水趋势

图2 长潭水库多年灌溉及发电水量

随着兴建新的水利工程难度加大，地表供水水源十分困难，水资源保护和重复利用就很重要了。

（2）农业节水

农业灌溉仍是整个地区的主要用水部门，从长潭水库运行至今，水库大部分蓄水被用于农业灌溉，只是近些年城市供水的重要性才开始显现。根据1963～2011年长系列水文及社会经济用水资料统计，长潭水库多年平均水资源量为5.674亿m3，其中向自流灌溉、发电灌溉及生态环境用水约4.707亿m3，占地表可用水资源量的83%；但是，近些年城市供水的增加使得这一比例有所降低（图2）。

通过借助政府投资鼓励或城市用水补偿，改善渠系衬砌等措施减少渗漏损失，推广喷灌、滴灌等农业节水方式，提高农业灌溉用水效率，或者将部分回用水和中水供给灌溉，都能够减小农业供水比例，增加可引水量。因此农业节水灌溉及水资源的重复利用会成为增加城市供水量、提高供水保证率的重要举措，而这实际涉及水库水量使用权的转换。

水资源作为一种商品具有使用价值，在不同取用水单位之间可以通过水权买卖的方式进行转换，国内关于水权交易及使用已有了一些成功的经验和案例，如2001年浙江义乌市成功地从邻县东阳横锦水库购买每年5000万m3的使用水权，开创了中国水权制度改革的先河。

（3）雨污水利用

除了修水库、打井和外流域调水外，由于本地区雨量充沛而供水相对不足的特征，未来可以通过收集雨水进行利用，实施雨水利用工程。近20年来德国、日本等发达国家城市雨水利用取得很大进展，尤其德国在城市雨水调蓄利用方面的成就倍受关注。在发展中国家，孟加拉国在达卡也建立了雨水收集系统。雨水利用可减轻防洪压力，并能够大大降低对传统水源的需求，且发生大暴雨时部分径流用于地下水诱导补给；雨水水质也相对易于处理，可考虑作为联合供水的一种水源，减小对水库供水的依赖性。

另外，供水与污水管理相结合，通过技术开发提高水的可获得性。在未来缺水更严重情况下，通过城市收集并处理雨污水、海水脱盐等获得多样化水源，用于特定用途（农业、工业和商业），从而增加高水质的生活供水量及可靠性。这要求不同水质的管道分离，在一些国家已形成很大规模，如新加坡兴建了独立的污、废水排放与收集系统，再生水主要用于工商业用途；墨西哥城建有深层污水系统储存污水和雨水，对污水和雨水进行处理使用。通过污水管理，提高水的循环利用率和污水回用比例，未来更多使用再生水已经成为趋势。

综上可知，在进行供水管理中，要尽可能获得更多的供水水源或从其他部门、流域调水，以提高供水安全及可靠性，未来可根据实际情况比较分析各种水源取水利用的成本，兼顾人类与自然环境、社会经济各部门的用水效率与公平，采取相应的策略和工程措施增加供水，适应未来社会经济发展的需要。

四、需水管理

城市供水的目标是要达到供需平衡，因此在供水管理研究中有必要结合需水管理进行分析和探讨，通过需水分析可为未来供水部门的供水目标和运行提供一定支持。供水与用水信息的分析对实现供需平衡十分重要，利用需水预测模型可以对现状及未来城市的需水进行预测，将下游需水信息反馈给供水部门。由于供水较为分散，各地均有自己的供水部门，其供水情况也直接影响到水量的合理调度，使得供需平衡分析具有更多不确定性，对供水的优化调度带来困难。只有将需水量预测成果与水资源量评价相结合，才可为未来的供水工程建设、水库的联合调度提供指导依据。

另一方面，需水管理通常以惩罚性水费单或减少用水的形式出现，合理制定各部门的分段水价，实行综合的需水管理政策，对用户的用水行为进行适当规范，可提高用水效率和效益，有利于提高用水的可靠程度。随着水价机制的完善，供水部门通过与水库及下游用水户协调确定更合理的弹性水价，能够提高供水的供水效益。

五、城市水资源综合管理

未来的城市供水发展，综合考虑水资源需求，能更有效地维持供水和需水之间的平衡，实现水资源的可持续利用和城市综合水资源管理。但是，受到现有管理体制和政策的约束，还应通过技术创新、市场体制改革等措施满足现代水资源管理的需求。

从城市水资源综合管理的角度，如果将水质和水量作为发展保护并重的目标，水源保护、雨污水处理和城市管网建设也不能视为相互独立的。因此，供水的一体化要从整体的观点出发，对水资源进行合理配置和优化布局，一方面指地区综合，包括不同市县之间管辖权之间的关系，另一方面指各部门之间、社会与生态环境之间的综合，成立类似土耳其的ISKI这样的城市水务机构有助于水事有效管理。从管理的角度，涉及供水管理、需水管理、雨污水与节水管理的综合协调，这些在实际中都会面临巨大挑战，但应是未来发展的趋势。

六、结语

水资源的许多问题之所以长期未得到解决，包括城市供水行业，除了认识问题外，很重要的原因是在水资源的管理体制、投资体制和水价政策等方面存在问题，因此水资源管理体制与机制的改革必将成为未来水资源管理的关键

淮河水利委员会规划计划处 233001 清华大学水利水电工程系 100084 淮河水利委员会水土保持处 233001）