劉本陽,范 凱,劉任遠
(1.中國水利水電第一工程局有限公司;2深圳市水務規劃設計院;3西安理工大學/深圳市水務局,廣東深圳 518000)
城市水資源是指一切可被城市利用的天然淡水資源和可再生利用水,它是城市形成與發展的基礎,隨著我國城鎮化進程的發展,水資源在城市發展中發揮著越來越重要的作用。
城市人口高度集中,其發展必須有與城市發展規模相適宜的飲用水源做保證。水體有自凈能力,可以收納城市地表徑流和污水,并有改善城市小氣候的功能,給城市居民提供良好的生活環境。
水是工業生產所必須的,既是某些工業產品的原料,又是大多數工業生產物料和能量的載體,充足穩定的水源是城市社會經濟發展的基本保障。
隨著我國經濟發展,工業生產總量、規模不斷擴大,長期積累的環境風險開始凸現,各類突發環境污染事件頻繁發生。2005年11月13日,中石油吉林石化公司雙苯廠苯胺車間發生爆炸事故。事故產生約100噸苯、苯胺和硝基苯等有機污染物流入松花江,導致重大水污染事件,哈爾濱市的各大超市均出現了搶購飲用水的場面,造成了十分惡劣的影響。在松花江水污染事件之后不久,又發生了2005年12月的廣東省北江鎘污染事件等重大環境污染事件。環境污染事件一旦影響到水源,就會迅速放大其影響范圍和破壞性,因此,以松花江水污染事件為標志點,應對突發水污染事件的城市供水安全問題受到了政府主管部門的高度關注。應急供水也成為我國城市供水行業面臨的一個新問題和新任務。
深圳市是全國嚴重缺水城市,人均水資源量僅為全國人均的1/10,80%的用水依靠東江境外調水。根據《廣東省東江流域水資源分配方案》,若東江流域三大水庫不改變現有的功能,深圳市境外取水指標達到16.63億 m3的保證率僅為90%。為使境外引水量在枯水年仍可按分配指標引取,需充分利用境外引水工程的潛在能力,汛期加大東江取水量,以滿足東江枯水年和檢修期的供水要求。經調蓄計算,滿足境外工程加大引水量后2020年城市用水量全市所需的水庫調蓄庫容為5.7億m3。目前全市主要調蓄水庫總調蓄庫容為2.9億m3,其中與東部和東深工程聯結的水庫共18座,調蓄庫容合計2.51億m3。現有聯網水庫的庫容距離2020全市所需的調蓄庫容5.7億m3還有一定差距,一旦東江取水量受到限制或境外供水線路正常檢修、事故檢修而短期停水,將影響深圳市的正常供水。
目前全市主要調蓄水庫總調蓄庫容為2.9億m3,其中與東部和東深工程聯結的水庫共18座,調蓄庫容合計2.51億m3。現有聯網水庫的庫容距離2020全市所需的調蓄庫容5.7億m3還有一定差距,一旦出現類似松花江和北江水污染事件的供水危機或境外供水線路正常檢修、事故檢修而短期停水,將影響深圳市的正常供水。
為提高深圳市供水安全保障,深圳市提出要長遠考慮水源的戰略儲備問題。經過近年水源工程的建設和規劃,深圳市儲備水源工程布局已經逐步明朗化,從全市水源工程節點分布上來看,遠期將形成3個儲備水源中心。即以清林徑、龍口水庫為儲備水源中心,形成龍崗中心和中部物流組團的儲備水源保證體系;以赤坳、松子坑和海灣水庫為儲備水源中心,形成東部工業和東部生態組團的儲備水源保證體系;以公明水庫和鐵崗水庫為儲備水源中心,形成深圳中西部儲備水源保證體系。

圖1 規劃儲備水源工程布局示意圖
其中深圳市西部片區目前用水極為緊張,且距離東江水源最遠,迫切需要新建或擴建大型儲備調蓄工程。隨著石松供水網絡、北線引水工程等原水輸配工程的建成,深圳市西部原水供水網絡已基本完善,在此背景下建設公明供水調蓄工程,以提高深圳市供水安全保障能力。
公明供水調蓄工程位于深圳市西北部,由公明水庫擴建工程、鵝徑水庫至公明水庫連通工程、公明水庫至石巖水庫供水工程和雨洪利用工程四部分組成,形成完整的原水調蓄和輸送系統。公明水庫是在原有的橫江、石頭湖和石狗公、徑口水庫4個小型水庫基礎上擴建而成的一個大(2)型水庫工程;水庫所在河流為茅洲河上游的一級支流——新陂頭水,大壩以上控制集雨面積12.6km2。水庫正常蓄水位56.5m,相應正常庫容1.42 億 m3,校核洪水位57.30m,總庫容1.47 億 m3。
根據河海大學水資源環境學院“水資源可利用量研究”成果的方法進行計算。經分析,東江1956~2000年多年平均天然徑流量為247.2億 m3,河道內需水47.3億 m3,洪水棄水62.3億m3,河道內可利用水量為137.6億m3。東江水資源是豐富的,但年際及年內分配不均,年際間最大與最小相差7倍,汛期(4~9月)徑流占全年徑流量的75~80%,汛期有可多引用的空間。
目前東深供水工程和深圳市北線引水工程具有富余取水與輸水能力,東深供水工程輸配能力尚有6億m3的潛力。北線引水工程設計流量為14m3/s(計120.96萬m3/d),若根據東江各月的來水情況,在豐水期啟用備用機組加大取水的最大流量為17.5m3/s(計147.2萬 m3/d),汛期可加大東江引水量,豐、平水年為0.82 ~0.84 億 m3,97%枯水年為 0.34 億 m3。
公明供水調蓄工程建成后,可提供約1.2億m3的儲備水量,豐水年引入的東江指標內水量與本地水在滿足供水后,多余水量通過輸水系統可及時存入公明水庫,供特枯年份或突發性供水事件情況下使用,提高了深圳市供水安全保障。
目前伴隨我國社會經濟的高速發展期環境污染事件高發,突發水污染事件總體呈逐年增多的趨勢。深圳市通過公明調蓄工程的建設,增加東江洪水資源的利用和儲備,提高全市供水系統的安全保障體系與供水調配的靈活性和可操作性,可對有效調控水資源的供需矛盾、提高城市供水保證率和應對突發性水污染事件等方面發揮重要作用。