深圳市城市水库水源地保护与片区协调发展方式探索

王增钦

(深圳市水务规划设计院股份有限公司，广东 深圳 518001)

1992年，出于保障饮用水源安全的目的，深圳市按照《饮用水水源保护区污染防治管理规定》要求划定了饮用水水源保护区。随着水源保护工作的深入开展，深圳市于1995年颁布了《深圳经济特区饮用水源保护条例》并划分饮用水水源保护区，2000年进行了修订。但“十二五”至“十三五”期间，深圳市城市化进程加快，部分饮用水源水库流域内人口增加，污染程度加剧。因此，如何协调城市水源供水安全及片区发展之间的矛盾，成为深圳发展过程中亟待解决的问题。本文以石岩水库保护区为例，通过工程实例，为读者提供探索水源保护与经济协调发展的案例。

1 背景及意义

1.1 背景

国家环境保护总局2007年颁布的HJ/T 338—2007《饮用水水源保护区划分技术规范》，对饮用水水源保护区的水质标准提出了要求。但由于部分水库水源保护区划定时间较早，加上饮用水源保护区划定中本着“保护优先”的策略，同时受限于当时基础资料精度和技术手段，部分建成区划入水源保护区。在经济发展过程中，片区排水难以达到国家、广东省及深圳市相关技术规范对入库水质的要求。

1.2 水库概况

石岩水库位于深圳市宝安区石岩街道西北角，石岩河下游，茅洲河干流上游，与公明街道相邻，水库距离石岩街道建城区不足2km，距深圳市中心约38km，是一座以供水为主，兼有防洪等综合效益的中型水利枢纽工程，于1960年3月建成运行。水库坝址以上干流长12.0km，集雨面积44 km2，多年平均径流量为3691.9万m3。水库设计洪水标准为100年一遇，设计洪水位为38.98m，相应库容为2713万m3；校核洪水标准为2000年一遇，校核洪水位39.94m，相应库容3200万m3；正常蓄水位36.59m，相应库容1690万m3。水库水源除库区自产水源，茅洲 河引水水源外，还通过“供水网络干线工程”引入东江水源，是供水网络干线沿程 7 个主要调蓄水库之一。

石岩水库集雨区内建成区面积14.29km2，非建成区27.09 km2，水域2.62km2，城市化比率高达34.5%，建成区的工业企业为水库入库主要污染源。

1.3 经济发展情况

根据宝安统计局相关数据可知，截止2018年，石岩街道常住人口约33万人，近五年人口增长率7.4%，其中非户籍人口占比93%以上； 2018年工业产值1691亿元，占主要比例，且逐年增长。而其中尤以化工、橡胶、电子等工业企业所占产值比例最多，占比超70%。石岩街道有整体位于原石岩水库汇水范围，工业企业附属产物为工业废水、污水，对水源地水质安全存在很大的风险。

1.4 研究意义

近来，对于深圳市饮用水库的水质保护策略研究以及工程措施多次提上日程，但因难以落地，收效甚微。随着水利部、原环境保护部联合颁布“关于印发《全国集中式饮用水水源地环境保护专项行动方案》的通知”，与水库水质保护无关构筑物的拆除工作迫在眉睫，而石岩街道工业企业则面临不搬即死，而搬迁成本过高造成经营难以为继的两难窘境，势必严重影响片区经济的可持续发展。

2 研究路径

2.1 相关外界条件及研究综述

2017年6月27日第十二届全国人民代表大会常务委员会第二十八次会议对《中华人民共和国水污染防治法》进行第二次修订。修订后的法规中明确指出，“饮用水水源一、二级保护区内，已建成的排放污染物的建设项目，由县级以上人民政府责令拆除或者关闭。”

而目前，石岩街道内大部分工业企业位于二级水源保护区内，企业数约422家，工业总产值高达1691亿元。虽然宝安区在2018年启动了水库一级水源地涉污染物构筑物的征拆工作，共计493栋建筑物，但若启动对二级水源保护区内涉污染物构筑物的征拆工作，必将影响片区经济发展，限制了城市的可持续发展，同时带来社会不稳定因素，对社会维稳工作带来压力。

参考国内外水源地保护管理及城市发展相关案例研究成果，可以总结为“保护更严格，发展更有效”：一方面，通过评价体系完善进一步衡量水源保护区内的污染影响，另一方面对历史问题造成的迁移成本给出合理补偿。但总体来说，仍是以不断强化严格管理的方式提高水质保障程度。

2.2 技术路线及创新点

流域内建成区快速发展导致补偿机制失调且评价管理难以及时补足缺口的前提下，如何建立水源保护区保护和建成区发展的新平衡，是本次研究的主要思路。

研究创新点主要在于通过对不同边界条件下入库水质的分析，对流域内生态区、建成区进行细分，结合工程与非工程措施对入库雨洪进行调控，优化供水水源的保障。

3 石岩水库水源保护区调整实践

根据石岩水库水源保护区街道范围与石岩街道的地理关系可以看出，石岩街道的主要排水通道为石岩河，该通道有且仅有一个出口进入石岩水库库区。如图1所示。

图1 石岩街道与水源保护区范围地理关系图

通过对石岩河河口水质的持续观测，发现2014—2017年石岩水库的水质保障程度不高，石岩水库取水口水质监测指标如图2所示，由图2可以看出,石岩水库取水口水质达到地表Ⅱ类水占比仅7%，甚至有水质低于地表Ⅲ类水占比。

图2 2014—2017年石岩水库取水口水质监测指标

以上分析成果表明，进一步提高水库水质保障程度的关键在于对降雨期入库水质的控制。基于深圳降雨特性——小降雨频次高、历时短，考虑建成区雨污分流率以及海绵城市改造率等综合因素，通过计算结果可知，大部分降雨场次的污染物负荷最大，所占降雨场次比例最高，也更容易对水库水质造成污染。详见表1。

3.1 水源保护区区划与水库流域范围的关系分析

现状石岩水库流域范围内有石岩河，水库汇水通过石岩河流域汇集后，进入石岩河最终流入石岩水库。经过流域汇水范围与水源保护区范围线叠加后发现，石岩河流域与水源保护区范围线高度重合，根据HJ338—2018《饮用水水源地保护区划分技术规范》的规定“一二级水源保护区陆域范围的划分，可根据防洪堤坝的边界进行划分，并要采取措施，防止污染物进入保护区内”。

表1 基于典型年不同降雨标准下溢流入库水体瞬时浓度表

表2 石岩水库流域建成区土地利用面积 单位：km2

石岩水库流域建成区土地利用面积见表2，根据表2统计数据，石岩水库流域建成区的土地利用中，工业用地占50%以上，已很难在短时间内通过雨污分流或正本清源工程剥离流域的清洁雨水。结合土地利用分析结果，在避免大范围征拆所带来的影响的前提下，通过对相关水源地保护区划分技术指引以及规划的解读，石岩街道以及石岩河流域划入水源保护区“防止污染物进入库区”的前提已经不具备，因此可采用工程措施，将原水库流域汇水范围进行调整，从而改变水库流域范围，使得原水源保护区范围划出。

3.2 水源保护区调整工程

二级水源保护区调整前后对比如图3所示，由图3可以看出，该项目主要采用了工程手段，利用石岩河河口入库库尾形成生态库，将现状石岩河流域内降雨汇入石岩生态库进行滞蓄，保证不达标水体与饮用水水源隔离，以起到保障石岩水库饮用水安全的效果。同时生态库的出水通过现状隧洞分时排放到下游茅洲河，生态库堤坝以不低于上游河道防洪标准进行设防——即在石岩河流域发生不高于50年一遇设计洪水的情况下，汇水不再进入石岩水库。

该工程实施并落地后，石岩水库部分原二级水源保护区可调整为准水源保护区，工程措施亦有效解决了片区征拆的问题，为片区可持续性发展奠定了基础。

图3 二级水源保护区调整前后对比图

4 保护效果评价及展望

为了验证工程措施能够有效保护石岩水库水质，确保不达标水体不进入石岩水库，项目委托相关研究单位对不同降雨厚度下的第一场降雨水质情况进行分析。经分析，在上游建成区雨污分流率仅为40%的情况下，24h降雨厚度超过120mm的入库水质指标已基本达到地表水Ⅱ类标准。而这个降雨标准是远低于工程项目的设防标准的。因此，工程措施能够有效阻止不达标污染水体进入到石岩水库内，确保了水库水质安全，同时也将原石岩水库的汇水范围调出，达成水库水质保障和片区发展的目标，成效明显。

5 结论与反思

本文结合现实水库保护与毗邻区发展矛盾日益剧烈的现象，通过对相关法条的深入解读，结合实际工程案例，为解决现阶段日益突出的城市水库水源保护与片区发展矛盾提供了借鉴。

但是类似矛盾显然是经济快速发展的产物，存在一定的临时性和不确定性，尤其在水库毗邻区的工程实施中，以下几个问题值得关注：

(1)工程措施占用水库库容。从前文可知，工程方案中需占用部分水库库容，而石岩水库是宝安乃至光明区的重要供水水库，主要为存蓄饮用水源。占用一定的库容将增加水务部门日常供水调度压力，同时，占用水库库容会影响多方相关利益，造成流程链条延长，不符合此类项目提供平衡保护和发展捷径的初衷。

(2)转输水体对下游河道水质的影响。由于工程措施中主要采用调蓄转输的手段将不达标水体转输到下游河道，确保水库水质安全，但随着下游城市河道对水质要求越来越高，给水质考核带来较大的风险。因此在工程设计过程中，应注意研究分析调蓄转输水体水质与下游河道水质考核的匹配性。

(3)涉水库施工过程的保护措施。该类项目主要通过工程措施切割水库及原保护区，很可能需要在库尾施工堤坝等建构筑物，因此，工程方案中应格外注意施工期临时、永久构筑物可能造成的水土流失，通过加强观测预警及水土保持做到对水库水质零影响。