太湖流域城市群水源地规划布局研究

2017-11-02 08:16蔡文婷刘克强汪大为
中国水利 2017年19期
关键词:太湖流域水源地太湖

蔡文婷,刘克强,李 琛,汪大为

(水利部太湖流域管理局水利发展研究中心,200434,上海)

太湖流域城市群水源地规划布局研究

蔡文婷,刘克强,李 琛,汪大为

(水利部太湖流域管理局水利发展研究中心,200434,上海)

随着太湖流域“长三角经济圈”的形成与发展,环太湖城市群逐步形成,人口、产业加速聚集,需要更清洁的水源和更充足的水量。流域现状城镇供水格局已难以满足经济社会快速发展的需要,亟须进一步优化调整流域水源地布局。在系统分析了太湖流域城市群饮用水水源地现状的基础上,根据太湖流域城市群现状用水评价及风险分析,研究提出了流域各省市水源地规划布局及供水安全保障对策。

太湖流域;城镇供水;水源地布局;供水安全

太湖流域北滨长江,南临钱塘江,西有苕溪,东有太浦河、黄浦江,大运河纵穿南北,太湖、滆湖、阳澄湖等湖泊遍布流域各处,河网水系十分发达,为人民群众的生产生活和经济社会发展提供了良好保障。流域位于长江三角洲核心区域,是“一带一路”和长江经济带的交汇点,在国家经济社会发展中具有重要战略地位。流域内分布有特大城市上海,大中型城市杭州、苏州、无锡、常州、镇江、嘉兴、湖州及迅速发展的众多小城市和建制镇,已经形成等级齐全、群体结构日趋合理的城镇体系。据统计,2015年太湖流域总人口达5 987万人,城镇化率80%,占全国总人口的4.4%;国内生产总值(GDP)达66 884亿元,占全国GDP的9.9%;人均GDP约为11.1万元,是全国人均GDP的1.9倍。

经济社会发展和日益提高的人民群众生活水平要求有更可靠更安全的供水保障,而流域本地水资源不足,水质型缺水和水生态环境恶化已成为制约流域经济社会可持续发展的重要因素,亟须进一步调整优化水源地布局,完善供水安全保障体系,为经济社会可持续发展提供支撑保障。

一、太湖流域城市群供水现状

历史上城市集中式饮用水水源地主要以城市建成区供水为主,近年随着流域内各省(市)城乡供水一体化的大力推进及区域联网供水的快速发展,城市集中式饮用水水源地的范围已不仅仅局限于城市建成区域,而是拓展到了相邻的乡镇、农村。在很多县市,城市集中式饮用水水源地的供水范围已经覆盖到了该地区整个行政范围,局部地区还进一步延伸,跨越了行政边界,形成了以城市为中心向周边地区拓展、跨区域联网供水的格局。例如江苏省苏州市吴江区的湖东庙港水源地、浙江省嘉兴市的饮用水水源地等,均已开始承担本行政区域城镇和乡村的一体化供水任务;而江阴市长江利港、窑港水源地同时向江阴市和常州市供水。

从流域各省(市)现状供水格局来看,江苏省由于独特的地理位置优势,拥有丰沛的过境水资源,依江而建的城市均以长江为主要供水水源,如镇江市、江阴市、张家港市;环太湖城市则以太湖作为主要供水水源,如无锡市、苏州市;西部山丘区城市则以当地河湖、水库作为主要供水水源,如宜兴市、溧阳市和金坛市。浙江省杭州市主要以钱塘江、东苕溪作为供水水源;中部平原河网地区嘉兴市主要以当地河流和深层地下水作为供水水源;西部山丘区湖州市则以苕溪和水库作为主要供水水源。上海市主要以黄浦江和长江为供水水源,并以当地河网水源作为补充。

从流域现状集中式饮用水水源地总体情况来看,目前太湖流域集中式饮用水水源地共38个 (太湖流域水源地供水量比例见图1),总供水人口达到5 472.17万人,现状供水量64.07亿t/a,其中河道型水源地(包括长江水源地、太浦河—黄浦江上游水源地、平原河湖水源地)20个、湖泊型水源地 (主要是太湖水源地)6个,水库型水源地(山区水库)12个。除了集中式饮用水水源地以外,太湖流域仍有部分水厂在本地河网及湖库中取水,该类水源供水规模相对较小,主要集中在浙江省嘉兴市,供水水质较差,供水安全保障程度相对较低。

从应急备用水源地现状情况来看,目前太湖流域各省(市)建有各类应急备用水源地共计15个,总的应急供水能力为636万m3/d,总供水人口达1 211.33万人。江苏省无锡市已实现长江和太湖“江湖并举”的饮用水水源布局,可以实现不同饮用水水源地的互联互备;苏州市、常州市和镇江市均已建成应急备用水源地或已完成应急备用水源地选址;浙江省杭州市、嘉兴市、湖州市均已建成应急备用水源地;上海市“两江并举、多源互补”的水源地格局基本形成。

图1 太湖流域水源地供水量比例图

二、太湖流域城市群现状用水评价及风险分析

《太湖流域水环境综合治理总体方案》批复实施以来,流域各项水环境治理任务和措施正在稳步落实,流域水环境状况得到明显改善,城镇供水水源地建设和保护加快推进。但河湖水污染严重、太湖蓝藻频发、常年水质型缺水等问题依然存在,城镇供水水源地安全问题形势严峻。

1.城市部分饮用水水源地供水安全问题突出

近年,随着各省(市)城乡一体化供水的大力推进,太湖流域已逐步呈现城乡一体化供水的新局面,但部分城市饮用水水源地供水水质安全仍不乐观。太湖流域评价饮用水水源地38个,总体达标率不高,主要是河网水源地水质均不达标,湖库型水源地夏季存在富营养化问题。列入全国饮用水水源地名录的8个饮用水水源地中,上海市黄浦江上游水源地未达标,12项参评指标包括高锰酸盐、溶解氧等指标超标。另外,江苏省无锡市贡湖、梅梁湖水源地夏季常受蓝藻暴发的影响;浙江嘉兴市境内(除太浦河以外)很难找到水质合格的饮用水水源地。

2.城市应急备用水源体系亟须全面建立与完善

2011年11月颁布实施的《太湖流域管理条例》明确提出“为确保流域在突发事件、特枯年份及战备条件下的供水安全,应急备用水源应具备不少于7天的供水能力要求”。太湖流域各省市加大了应急备用水源、多水源和区域联合供水力度,多个城市已有应急备用水源,但相应的取水工程、输水工程、水源地保护措施等未配套到位;许多城市的应急水源地为天然河流或湖泊,由于周围环境恶化,部分应急水源水质受到污染,不能满足城市饮用水的水质要求。流域应急备用水源体系尚待全面建立与完善,各城市应急备用水源供水能力明显不足,城市之间水源的互备互用尚未有实质进展。

3.水源地预警预测体系有待进一步健全

流域内现有饮用水水源地监测站网基础设施相对比较薄弱,难以满足流域高水平、全方面监控的要求。监 测项 目以 无机 物 和 BOD5、CODCr、TOC等有机物污染综合指标为主,《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)中虽然规定了集中式饮用水水源地80种有毒有机物的标准限值,但有毒有机物的检测基本上未纳入日常分析项目。水源地信息通报协调机制尚未有效建立,水源地监管信息化基本处于空白。现状水源地监测偏重出厂水质,而原水监测能力不足,各部门监测的项目跟水厂的需求在项目、断面上不能较好地适应。

三、太湖流域城市群未来供水需求分析

以促进地区用水方式和经济发展方式转变为目标,以提高用水效率和效益为核心,综合考虑经济社会发展、产业结构调整、节水水平、科技发展和流域水资源条件等诸多因素,按照全国用水总量控制目标,采用用水定额分析法,提出流域河道外生活、生产(工业、农业)和生态用水需求。

表1 太湖流域2030年主要用水效率指标

表2 太湖流域城市群2030年供水需求分析 (单位:亿 m3)

1.用水效率指标预测

根据流域现状用水水平和用水效率,着眼全面建设节水型社会,统筹考虑经济社会可持续发展要求、社会经济发展水平和节水技术等,提出太湖流域未来用水效率指标。其中,农业用水效率指标主要考虑灌溉水利用系数和农田灌溉定额;工业用水效率指标主要考虑工业用水重复利用率和非自备水源企业取水管网漏损率;城镇综合生活用水效率指标主要考虑城镇供水管网漏损率。规划水平年太湖流域城市群主要用水效率指标见表1。

2.未来需水预测

随着“长三角经济圈”的形成与发展,未来太湖流域经济依然会保持较高的发展速度。2030年太湖流域人口预计将达6 508万,国内生产总值(GDP)12.3万亿元,城镇化率达87.5%。

据预测,未来太湖流域长江三角洲地区由于产业结构进一步调整,农业需水量逐年下降,非农业需水量增长,需水总量总体呈现缓慢增长的趋势。预测中等干旱年(P=75%),2030年地区总需水量为362.8亿m3,较现状增加22.8亿m3。从各用户需水量来看,由于经济结构调整,生活和工业需水量稳步上升,2020年地区生活需水较现状增加16.67亿m3,其中城镇居民生活需水量增加15.58亿m3,农村居民生活需水量增加1.09亿m3;2020年工业需水量较现状增加16.66亿m3;由于农业节水效率提高,林牧渔面积减少,农业用水需求较现状略有减少,遇中等干旱年(P=75%),农业(农田灌溉和林牧渔畜等)需水量较现状减少12.13亿m3;地区生态用水逐年增加,2020生态需水量较现状增加1.59亿m3。规划水平年太湖流域城市群需水预测成果详见表2。

从未来用水需求分析成果可以看出,随着流域经济社会的快速发展,城市人口不断地聚集,居民的生活水平越来越高,需要更加充沛的水量以及更加清洁的水源来满足人民群众日益增长的用水需求。

四、规划水源地思路与布局

1.总体思路

按照“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的新时期水利工作方针,紧紧围绕“一带一路”、长江经济带等区域发展战略部署,以《太湖流域水资源综合规划》为依据,基于流域现状水源地布局,以节水型社会建设和提高用水效率为前提,确定流域用水需求调控方案,进一步优化合理调整流域供水水源布局,提高重要城市的供水保障能力,支撑流域经济社会科学发展。

总体思路为:通过合理安排、调整流域产业结构和供水格局,实现沿长江地区主要供水水源地逐步向长江迁移,沿钱塘江地区的主要供水水源地向钱塘江迁移;地区内部主要水源地向太湖、太浦河以及山区水库集中;农业用水和部分工业用水以当地河网供水为主;深层地下水作为饮用水源战略备用资源,全面实现禁限采。按照“优水优用”要求,调整地区供水水源布局,优先保证生活饮用水水源地供水安全。同时,建立和完善城市备用水源体系,形成城市双水源或多水源互补的供水格局,提高城市供水水源地安全保障。

2.规划水源地布局

以 《太湖流域水资源综合规划》成果为依据,根据太湖流域城市群现状供水布局及供水安全状况、未来用水需求、各地区自然特点和水资源条件,为保障流域整体供水安全,提出各地区供水格局和供水保障规划,见图 2。

①江苏省沿江城市未来均以长江为主要供水水源,环太湖城市则以太湖作为主要供水水源,西部山丘区城市则以当地河湖、水库作为主要供水水源。镇江、常州城区在扩大现有长江水源供水规模的基础上,以金山湖、滆湖等为应急备用水源地;无锡城区新辟长江作为第二供水水源,形成长江与太湖并举的双水源供水格局,长江和太湖互为应急备用水源地;苏州城区以太湖为主要饮用水水源地,以阳澄湖为第二水源地,以西塘河为应急备用水源地;吴江区在维持太湖庙港水源地的基础上,新辟太浦河吴江水源地,并以东太湖为应急备用水源地;金坛、江阴、太仓、常熟、张家港等沿江城镇主要以长江作为供水水源地,扩大长江水源地的供水规模,以满足经济社会发展和居民生活用水的需要,同时以当地河湖和深层承压水作为战略储备水源;昆山市主要以阳澄湖(傀儡湖)及庙泾河作为供水水源地,以长江为第二水源;宜兴和溧阳等湖西山区城镇仍以山区水库作为主要供水水源地。

图2 规划水源地布局

②浙江省杭州市未来主要以千岛湖、钱塘江、东苕溪等作为供水水源,嘉兴市以千岛湖和太湖代替当地河流和深层地下水作为供水水源,湖州市则以太湖、苕溪和上游山丘水库作为主要供水水源。杭州城区进一步扩大钱塘江水源地供水能力,规划增加新安江水库水源,以闲林水库作为应急备用水源;嘉兴城区规划以新安江引水、太湖引水作为常规供水水源地,以石臼漾水厂生态湿地工程和贯泾港水厂生态湿地工程为应急备用水源地;湖州城区以东苕溪和老虎潭水库作为主要供水水源,规划从太湖取水以及苕溪流域上游老石坎、赋石水库引水,近期以老虎潭水库和太湖互为备用,远期赋石、老石坎引水工程建设后,可以形成老虎潭、赋石、老石坎多个水库以及太湖的互为备用;余杭、临安、长兴、德清、安吉等浙西山区城镇以苕溪和里畈水库、合溪水库、对河口水库等山区水库作为主要供水水源地,建设包漾河、三白潭等应急备用水源地;桐乡、海宁、海盐、平湖、嘉善等平原河网城镇主要通过新辟太湖胡溇和太浦河水源地,实现城乡一体化供水,置换现状本地河湖及深层地下水取水量,并建设东湖、长白荡等应急备用水源地,保障供水安全。

③上海市主要以长江、太浦河为主要供水水源,并以当地河网水源作为补充。按照“两江并举、多源互补”的水源地发展战略,不断完善长江口青草沙、陈行和黄浦江上游水源地总体布局。规划实施黄浦江上游水源地工程,全面实现上海市西南青浦、金山、松江、闵行和奉贤等5区集中式水源地取水,同时将东太湖作为上海市远期战略水源地;规划关停的当地河湖地表水源可作为应急备用水源(或第二水源),并以深层承压水作为应急及战略备用水源。

五、结 语

太湖流域本地水资源不足,主要依靠引长江水和上下游重复利用弥补,经过多年的开发和治理,初步形成了以长江、钱塘江、太湖、太浦河-黄浦江以及山丘区水库为主,多源互补互备的流域供水水源总体格局,基本能够满足现状流域内城市群用水需求。但随着 “长三角经济圈”的形成与发展,流域内环太湖城市群逐步形成,人口、产业加速聚集,出现了一些新的用水增长点,需要更清洁的水源和更充足的水量,流域现状供水格局已难以满足经济社会快速发展的需要,对流域整体水资源配置提出了更高的要求。同时,由于重点河湖水资源调控能力偏低,水环境污染问题仍旧突出,水资源供需形势严峻。因此亟须进一步提高以长江、钱塘江、太浦河等优质水源作为取水水源的集中式饮用水水源地供水比重,进一步优化和调整流域饮用水水源地布局,建立健全城市应急备用水源体系,全面提升城市供水水源抗风险能力,支撑经济社会可持续发展。

[1]陆桂华,张建华.太湖水环境综合治理的现状问题及对策[J].水资源保护,2014(2).

[2]陈凤玉,周宏伟.太湖流域饮用水水源地安全状况及其保护对策[J].水利发展研究,2015(6).

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[6]中华人民共和国国务院.太湖流域管理条例[R].2011.

[7]中华人民共和国国务院.太湖流域水资源综合规划[R].2010.

[8]中华人民共和国国务院.国务院关于实行最严格水资源管理制度的意见[R].2012.

Studies on planning and layout of water sources for urban agglomeration in the Taihu Basin

//Cai Wenting,Liu Keqiang,Li Chen,Wang Dawei

Along with development of the Yangtze Delta Economic Circle in the Taihu Basin,an urban agglomeration has been gradually formed and the increase of population and industries has imposed an increasing demand for clean water.Since water supply capacity in the basin cannot meet the requirements of economic and social development,further adjustment and optimization is needed to replace layout of water sources.Based on systematic analysis of current drinking water sources as well as assessment and risk analysis,safeguarding measures are proposed for water sources planning and water supply in each province or city in the basin.

Taihu Basin;urban water supply;layout of water source;water supply security

TV213

B

1000-1123(2017)19-0053-04

2017-08-22

蔡文婷,工程师,主要从事水利规划、工程前期、调度管理等方面的工作。

国家国际科技合作专项“城镇化背景下水与能源纽带关系研究与示范”(2015DFA01000)。

责任编辑 安天杭

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