城市供水水源分析论文

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1长春城市需水量预测

回顾长春市供水水源发展的历程可知,近半个世纪内,城市人口(近300万人)增加了近3倍,城建面积扩大近一半,而城市用水量却增加了近20倍。从1961~2002年的42年间城市平均每年增加2·38×104m3的供水量。随着城市和农业灌溉需水量的增加,主要供水水库上游来水量的大幅减小,邻近市区的水源已不能满足城市供水需要,远离城市的第二松花江目前已是城市用水的最主要水源(图1),在100×104m3/d的城市供水量中,85%~90%的水源来自于“引松入长”工程。

随着经济的持续发展、城市的扩大和人民生活水平的提高,长春市需水量将保持较快增幅。按长春市多个部门对中长期市区用水量预测,到2020年时,城市年需供水量在8·42×108~11·65×108m3,即日需供水量在290×104~320×104m3之间[1]。

长春市城市科学研究会曾于1994年组织城建和水资源管理等部门的专家,完成了“长春市城市供水水源规划研究报告”,对城市未来的需水量进行了预测,其中考虑了调整生产力布局的预测结果是:2020年城市年需水总量为8·25×108m3;2050年城市年需水量为11·32×108m3,该预测需水量已成为制定长春城市供水规划的主要依据。将未来用水量和目前实际供水能力相比较,解决长春市区供水水源任务十分艰巨。

2解决长春城市供水水源的方向

解决长春市的供水水源的方案是“开源”和“节流”,本文将主要讨论“开源”问题。长春市目前的水源主要由两部分组成,一是本地水源,主要由伊通河上的新立城水库和饮马河上的石头口门水库,以及伊通河上游的地表水和地下水组成。第二部分是外地水源,即由远离市区的第二松花江干流引来的水量。因此,要解决21世纪长春市新增的用水,一是挖掘近郊水资源潜力,二是继续扩大“引松”。

近郊水资源已无潜力,扩大“引松”是唯一途径。20世纪50年代后期,解决城市水源的历程已经证明,近郊水源主要是新立城水库和石头口门水库,其中石头口门水库向长春提供的30×104m3/d水量还是从减少农业供水得来的。两座水库在近年干旱年份频率增加、上游中小型水库层层拦截和水田用水量不断增加的情况下,自80年代起即出现蓄水量减少趋势,水库蓄水量一般年份很难达到设计的供水能力。

自90年代后期开始,多数年份水库的供水能力只相当于设计供水能力的1/3~1/5。即使是在降水量偏丰年份的雨季后期,水库的蓄水量也远远小于正常蓄水量。例如,据长春市水文水资源勘测局2002年8月29日公布的水情,2002年1~8月,长春市降水量较历年同期多19·9mm,但由于1999年-2001年的连续偏干旱(459·3~381·2mm),两水库增加的水量只相当于两水库多年平均来水量的(8·83×108m3)的1/9~1/10。两水库的总蓄水量在雨季8月下旬的总贮水量仅为1·2×108m3,远低于正常蓄水量(约5×108m3)。死库容以上的水量只有6300×104m3可向城市供水,按城市每日80×104m3需水量计算水库蓄水量只够用70天。到2003年春季,两水库的蓄水情况仍未好转,截止于3月中旬,石头口门上游的饮马河、双阳河已断流,水库所蓄的水量9100×104m3,几乎全是引松暂存水量;新立城水库上游的伊通河水流量不足0·1m3/s,死库容以上的蓄水量不足200×104m3。该库已连续三年动用死库容水量为城市供水。

在目前长春市近100×104m3/d的源水量中,近二年两库提供的水量一般只有10×104~30×104m3/d,只相当于引松水量的1/8~1/10。因此,再挖掘该两座水库潜力来增加长春市的供水量已不可能。而市区范围内的地下水,已多年超采,也无潜力可挖掘。由此可知,为满足长春市21世纪城市用水,新增水量的唯一途径,只能扩大“引松”水源。

3长春城市应急水源地建设的方向

随着“引松入长”工程的完成、新立城和石头口门两座水库上游来水量的日渐减少,在城市供水水源中“引松入长”水源占有越来越大的比重,水库的作用越来越小,随着本世纪的进一步扩大“引松”,这两座水库供水量将继续减小。

松花江水的引入,满足了长春市经济发展的用水需求,城市未来发展越来越离不开松花江。但对松花江水的依赖程度越来越高的同时,如果“引松”工程出个“天灾人祸”等紧急情况,江水引不来,近库又无水可供,因此,应急水源地的建设十分迫切。

根据长春市近郊水资源的分布和目前主要蓄水工程的运行情况,应急水源来源如下:

(1)把新立城和石头口门水库作为应急水源地的主体。这两座水库目前因来水量不足,在长春市供水中的作用已无足轻重,但两座水库有着8×108m3的上游来水量和近5×108m3的可观库容量。因此,可以采取减少上游农业用水量、恢复水库来水量,平时蓄水不用或减少用水等办法,来增加水库的蓄水量,使水库水位经常保持在正常高水位的水平上,以保证两座水库在应急年份至少能向城市提供30×104~35×104m3/d的供水量。同时,也可将“引松”工程沿线和新、石两座水库上游的星星哨、黄河等大型农用水库纳入应急水源之列。

(2)发挥地下水资源在应急水源中的作用。市区目前地下水的开采量约为8×104m3/d。但地下水因多年超量开采,水位大幅下降,降深渐增,出水量日减,在整个城市供水中比重极小。但是,如果停止开采,使地下水位得以恢复,按几个主要集中开采区测算,市区地下水的开采量将可达到12×104m3/d左右。

(3)新立城和石头口门水库上游河谷内尚有两处已经过勘探的特大型水源地,其地下水储量(B级)已被国家储委批准。其中新立城水库上游、伊通河河谷中的大南-乐山水源地,总的开采资源量为15×104m3/d,扣出稻田灌溉的5×104m3/d用水外,尚有近10×104m3/d的地下水资源量。另一处为位于石头口门水库上游饮马河与双阳河汇合处的齐家水源地,其开采资源量为20×104m3/d,作为应急水源地,可不受截取下游水库的来水量,和当地农业争水问题的限制,两处水源地在应急情况下,可向市区提供25×104~35×104m3/d水量。综上,市区和附近应急地下水资源量可达40×104~45×104m3/d,其应急供水举足轻重。通过对城市近郊地表水和地下水供水潜力分析,长春市地表水和地下水的应急水资源量至少可达90×104m3/d左右,如果再压缩农业用水,则可达到100×104m3/d左右的应急水资源量,至少可满足长春市区6~8个月的用水。

4长春市区供水水源的途径

(1)将长春市区供水水源纳入到全省整体规划

把长春市的供水水源纳入解决吉林省中部地区缺水城镇水源,以至吉林省中西部地区生态环境水源开发建设的整体规划之中[3]。吉林省中部的绝大多数城镇,如四平、辽源、公主岭、农安、德惠等城市供水问题均很严重,同时本地水源也严重不足,其毗邻的西部地区生态环境和农业用水也极度贫乏。应该把所有这些缺水城镇和地区的水源问题纳入区域性的水资源开发利用规划中加以统一解决。

(2)市属区的生活、生产和生态用水统筹规划与合理调度

可考虑将“引松”输水管线和饮马河、伊通河的地表水和地下水供水工程组成全市区统一的供水管网;也可考虑把新立城和石头口门水库作为下游农安、德惠等县城的主要供水水源;此外,还应积极策划修建二松下游的哈达山水库供水工程,沿王府、伏龙泉高地向农安和长春以及公主岭、四平市供水。

(3)修订与建立有利于经济发展和水资源合理调配与管理的政策法规

为解决长春市面临的艰巨供水任务,必须修订当前不利于水资源合理利用的政策法规以及行政管理体制。例如区外水源,因受益地区无权管理,或因地区间水资源利用经济利益的矛盾而不能选用最优取水方案。为保证水资源的合理调配与保护,适当调整一些河流流域内的行政区划也应该提到议事日程上来[3]。

(4)建立按不同用途用水的优先序配水的新理念

改变长期按国民经济“农、轻、重”排序来指导用水分配的原则,克服为保工业、农业而忽视城市生活用水和生态用水的倾向,在水资源分配上应按我国新的水法规定,首先保证城市生活用水,兼顾生产和生态用水的原则来进行用水分配[4]。在城市供水紧缺的地区应适当调整农业结构,减少耗水量大的水稻种植面积,发展耗水量小的农业。制定一些有利于形成水资源分布与工业项目布局合理匹配的经济法规与政策。

(5)用经营城市的理念经营城市水资源

要想搞好长春市区的水源问题,必须成立独立的水务集团公司,按照需要和赢利的原则,确定供水范围、供水工程规模。在经营城市理念下,可考虑依靠新立城和石头口门两大水库,让长春水务集团担负起吉林中部地区水资源调配与供给任务;利用长春市区丰富的白垩纪矿泉水资源,建立市中心区专用的饮用矿泉水供水管线;为充分利用城区伊通河东岸丰富但水质欠佳的河谷潜水资源,在二道河子区建立用于饮用水之外的专门的分质供水管网;为降低“引松”源水的成本,在设计新的“引松”线路时,可考虑从丰满大坝坝上引水[5]。

本文主要在于阐明城市水资源开发建设上的新理念与建议,文中引用的数据未细核对,仅作为分析问题参考,在此作者谨表歉意。

参考文献:

[1]刘中国.提高供水能力保证供水[J].城市发展研究,2001,(增刊):60-61.

[2]吉林省二十一世纪议程行动计划—人口资源、环境与发展纲要[M].长春:吉林人民出版社,2000.

[3]吉林省人民政府发展研究中心.新世纪、新谋划、新跨越[M].长春:吉林人民出版社,2000.

[4]中华人民共和国水法[M].北京:法律出版社,2002.

[5]吴季松.现代水资源管理概论[M].北京:中国水利水电出版社,2002.

论文关键词:长春城市供水水资源规划与管理

论文摘要:长春市是一个水资源比较贫乏的大城市,水资源一直是困扰该市社会经济发展的主要问题。本文概述了长春市半个多世纪以来城市供水水源随着城市需水量增长而变化的历史过程,预测了21世纪前期城市的需水量,提出了解决城市供水水源的方向,对新世纪城市的供水水源与区域供水规划间的关系、水资源管理政策与法规、水资源分配原则、供水水源投资与经营等问题提出了新的思路和见解。