新時代下西安城市水源建設的對策與建議

吳繼強，李曉輝

（西安市水資源利用技術服務中心，陜西 西安 710018）

西安古稱長安，地處關中平原中部，是國家明確建設的3 個國際化大都市之一、全國第9 個國家中心城市，轄11 區2 縣、7 個國家級開發區，并代管一個國家級新區（西咸新區）[1]。全市總面積10752 km2（含西咸新區），2018 年底有戶籍人口986.87 萬人，常住人口1000.37 萬人[2]。

水是生命之源、生產之要、生態之基，既不可或缺又無以替代。西安因水而生、因水而興，“長安八水”既是滋養城市的生態基礎，也是哺育人們的精神財富[3～4]。2019 年9 月18 日，習近平總書記在河南主持召開黃河流域生態保護和高質量發展座談會時強調，要堅持以水定城、以水定地、以水定人、以水定產，把水資源作為最大的剛性約束。黨的十八大以來，西安認真貫徹落實“節水優先、空間均衡、系統治理、兩手發力”新時期治水方針和“以水定城、以水定地、以水定人、以水定產”城市發展要求，為西安城市發展提供了較為充足的水資源保障，特別是城市水源建設和供給均平穩有序。

新時代，新起點，西安作為中國西北部最大的國家中心城市，未來5 年～10 年將是西安建設發展的歷史機遇期，屆時將對城市保障能力特別是具有制約性的水源保障提出新的要求，但城市水源建設具有前瞻性，如何做到未雨綢繆，科學規劃，確保為西安國家中心城市的建設發展提供充足、可持續的水源保障，是一個具有時代緊迫性和現實意義的課題。

1 西安城市水源工程建設成效

經過70余年的發展，西安城區已經形成地表水源為主、地下水源為輔的雙水源供水體系和調峰補缺的科學、先進、合理的供水模式，構建了“南有黑河供水系統，東有李家河供水系統，北有灣子水廠、地下水源供水系統，西有澇渭、西南郊供水系統”的環西安供水格局，大大提升了城區供水保證率。

目前，西安城區供水水源主要包括地表水和地下水兩部分，共計19 座給水廠，日供水能力達到225.8 萬m3（不包含自備水源）。2000 年后，隨著“引乾濟石”和“引湑濟黑”調水工程以及李家河水庫的建成運行，特別是2003 年年底，以黑河金盆水庫為主水源的黑河供水系統的建成運行，標志著西安供水模式發生了根本性變化，從以地下水為主轉變為以地表水為主、地下水為輔的供水體系，供水水質日益改善，供水保障率不斷提高；未來隨著澇渭水源（水廠）、西南郊水廠、渭北灣子水廠及“引漢濟渭”調水工程的逐步建成，西安城區水源分布將更趨合理，供水能力將全面提升，供需水矛盾將從根本上得到緩解。

近年來，城區用水量保持較高增速。特別是2014 年以城鎮用水總量年均增幅約4.4%，其中2018 年由于西安市戶籍新政等原因，城鎮用水總量增幅達到6.9%。西安現有供水體系成功應對了近年來的高峰用水量，主城區日最高用水量從2014 年的 149.22 萬 m3增加至 2019 年 6 月 3 日的 180 萬 m3，均平穩供給，未發生大面積停水或供水不足等現象，表明當前西安城市供水體系基本能夠滿足城市的發展需求。

圖1 2014年～2019年在城區年用水量-最高日用水量變化圖

2 城市供水現狀及需水量預測

2.1 供水現狀

（1）水源工程現狀。西安已建成了以地表水源為主的黑河供水系統、李家河供水系統及城區（含主城區和各區縣縣城）地下水集中供水水源體系，多元化供水水源格局基本形成，各水源總設計供水能力為244.06 萬m3/d,其中地表水源設計供水能力195.06 萬m3/d（主要為黑河供水系統和李家河供水系統水源），地下水源設計供水能力為49 萬m3/d。

（2）水廠供水現狀[5～6]。西安市城區現有水廠19 座，供水能力為225.8 萬m3/d。其中主城區水廠7座，實際供水能力189 萬m3/d；區縣水廠12 座，實際供水能力36.8 萬m3/d。其中主城區以地表水為水源的水廠供水能力137 萬m3/d（曲江水廠、南郊水廠115 萬m3/d、東南郊水廠22 萬m3/d），以地下水為水源的水廠供水能力38 萬m3/d，見表1。

表1 西安市城區現有水廠及供水能力統計表 單位：萬m3

（3）再生水利用現狀。西安市現有26 座污水處理廠，處理能力310.1 萬m3/d。出廠水質基本達到一級A標準；主城區12 座（處）再生水處理設施（含高校再生水利用設施），再生水生產規模65 萬m3/d。2018 年再生水利用量15752 萬m3，利用率為17%[5]。

2.2 供水需求預測

（1）人口預測。2019 年初，西安發布《西安國家中心城市建設實施方案》，提出到2020 年，戶籍人將口超過1200 萬人，常住人口將超過1500 萬人，經濟總量邁上萬億級臺階，在副省級城市中經濟總量的排序提升至中位。

考慮2018 年西安市戶籍新政與人才新政的推行，結合西安建設國家中心城市以及我國第一批國家中心城市常住人口城鎮化率、常住人口增長率等參數，假設2020 年末西安建設國家中心城市第一階段目標基本實現的情況下，對2025 年和2030 年西安國家中心城市的常住人口和城鎮人口進行預測。

2021 年～2025年：按照《西安國家中心城市建設實施方案》設定目標，從2018 年到2020 年三年內，西安的戶籍人口將增加300 萬人左右，未來西安的人口仍將快速增長。因此，2025 年城鎮人口預測采用2020 年末的常住人口及2016 年～2019 年常住人口增長率的平均值（見表2），利用指數增長模型（Malthus Model），預測2025 年末西安常住人口約1825 萬人；利用2011年～2019 年常住人口城鎮化率的變化趨勢（見圖2），擬合計算出2025 年西安常住人口的城鎮化率為77.60%，推算出2025 年末西安常住人口約1410萬人。

圖2 西安常住人口城鎮化率變化趨勢及預測圖

2026 年～2030 年：隨著西安國家中心城市建設的雛形基本成，人口的增長將趨于平穩。按照常住人口增長率4‰計算2030 年末西安常住人口，并結合常住人口城鎮化率推算出2030 年末西安城鎮人口約1490 萬人，見表2。

基于此，預測2025 年、2030 年西安城鎮人口分別達到1410 萬人、1490 萬人。

表2 西安市常住人口城鎮化率及建設中心城市城鎮人口預測 單位：萬人

（2）用水需求預測。根據2010年～2019年城區供水量與人口統計數據，分析得出市區人均綜合用水量在0.17m3/（人·d）～0.37m3/（人·d）之間，整體呈增長趨勢（見表3）。西安將于2020年建成國家節水型城市，市區人均用水水平將進一步提高。因此在充分考慮2016年～2019年市區人均綜合用水量的基礎上，預測2025年、2030年市區人均綜合用水量分別為300L/（人·d）、320L/（人·d）。

采用定額法計算出2025年、2030年西安建設國家中心城市后城鎮需水量分別為15.44億m3（423萬m3/d）、17.40億m3（477萬m3/d）。

表3 西安市2010年～2019年市區供水量及市區人均綜合用水量參數統計表 單位：萬m3，萬人，m3/（人·d）

3 城市水源建設存在的問題

（1）供需矛盾突出。隨著西安國家中心城市建設進程的加快，城市人口將大幅增加，需水量也將劇增，尤其在用水高峰期，供水能力與用水需求之間的矛盾將凸顯。2019 年6 月西安最高日供水量已突破180 m3，西南郊水廠、澇渭水廠配套供水管網還未建成，城區存在供水能力不足的風險。

表4 西安城區水量平衡分析表 單位：萬人，萬m3/d，萬m3/d

引漢濟渭工程若能按計劃在2025 年和2030 年建成投入運行（情景二），則西安城區缺水率分別為3.3%和3.1%，供需基本平衡；若2025 年、2030 年引漢濟渭工程不能建成運行（情景一），則城區供水缺口分別為179 萬m3/d、233 萬m3/d，缺水率分別為42.3%和48.8%，供需矛盾突出，見表4。因此，引漢濟渭工程按期建成將成為西安城區未來供水安全的重要保障。目前引漢濟渭引水工程進展順利，但輸配水工程進展滯后，特別是黃池溝以下的輸配水工程尚未建設，未來5 年～10 年能否建成運行仍未可知，直接影響其向西安供水及工程效益的充分發揮。

（2）城市供水管網亟需完善。一是黑河系統輸水管線為單線運行，原水渠道運行已超過20 余年，存在供水安全風險；二是曲江水廠DN2000 供水管網運行已超過20 余年，高峰期管網滿負荷運行安全風險；三是已建供水管網未形成完備的供水網絡，管網連通性較差，在建的灣子水廠、西南郊水廠輸配水管網與城區供水大網未聯通，造成“小廠有水、大網缺水”怪象，嚴重影響了水廠供水能力的有效發揮。

（3）再生水利用管網建設滯后且利用率較低。再生水管網敷設區域，部分景觀綠化、市政道路清掃使用自來水，造成新鮮水資源浪費；城區再生水管網建設滯后，導致再生水使用范圍受限，使得再生水因管網等問題不能充分利用而直排河道造成浪費的不利局面。

4 城市水源建設的對策建議

根據西安城區水量平衡分析表（表4）結果，在情景一時，為確保西安建設國家中心城市水資源用水保障，提出以下水源建設對策建議。

4.1 工程措施

4.1.1 2025年引漢濟渭工程建成運行前，實施以下項目

（1）開工建設石頭河水庫向西安市西南郊水廠供水工程。石頭河水庫管理局與西安水務集團簽訂了向西南郊水廠的供水協議，年供水總量9500 萬m3（26 萬m3/d）。為確保該水量充分利用，建議盡快建設石頭河水庫向西南郊水廠供水管線工程，并通過西南郊水廠向灃東區域和西安主城區供水，提高區域供水保障率。

（2）盡快建設引漢濟渭鯨魚溝調蓄應急備用水源工程。引漢濟渭輸水工程為單線供水，且漢江流量過程變化較大，需在受水區設置調蓄工程。根據研究，引漢濟渭調蓄工程總規模為6.55 億m3,其中灞河支線鯨魚溝需調蓄1.5 億m3。綜合考慮鯨魚溝地形、地質條件、調蓄要求等要素,建議盡快規劃籌建鯨魚溝水庫,總庫容1.72 億m3，調蓄庫容1.51 億m3（41 萬m3/d），可滿足引漢濟渭工程關于灞河支線的調蓄要求。

（3）加快灣子水廠輸配水管網及二期工程建設。灣子水廠是西郊水庫配套水廠，總規模20 萬m3/d。一期工程于2018 年建成運行，供水能力10 萬m3/d。當前灣子水廠供水量有較大富余，建議加快輸配水管網建設進度，并將其與城區供水大網聯網，發揮水廠供水能力；啟動灣子水廠二期建設，力爭在2020 底完工投產，增加供水量20 萬m3/d，保障渭河以北區縣高峰用水需求，緩解黑河供水系統壓力。

（4）加快澇渭水源及水廠建設進度。澇渭水源開采傍河地下水，設計供水規模10 萬m3/d，2020 年全部建成，水廠為澇渭水廠。目前已形成供水能力，配套管網正在建設中，供水范圍主要為灃東、灃西區域。建議加快輸配水管網建設，確保澇渭水源發揮效益。

（5）加快西南郊水廠輸配水管網建設進度。西南郊水廠設計供水能力100 萬m3/d，分二期建設。2020 年前，完成一期工程（20 萬m3/d+20 萬m3/d），水源為石頭河供水和黑河供水系統引水；2025 年完成二期40 萬m3/d建設，水源為引漢濟渭水源。目前，一期一階段水廠建設已完成，供水能力20 萬m3/d，水源為黑河供水系統引水，配套輸配水管網正在建設之中，供水范圍主要為主城區和高新新區。建議按最大供水能力加快配套管網及一期二階段水廠建設，切實緩解市區高峰供水壓力。

（6）建設黑河壩下應急水源工程。在黑河金盆水庫壩后適當位置修建滾水低壩，攔蓄黑河汛期泄水，利用黑河金盆水庫壩后河道兩岸富水性強、含水砂層分布廣、布井空間充分等優勢，在兩岸護堤林帶內建設集中水源工程，開采傍河地下水，供水規模為20 萬m3/d，可作為西安應急備用水源或黑河供水系統的補充水源。

（7）有效提升再生水利用率，置換節約新鮮水資源。按照“政府建網、企業建廠”的思路，指導企業加大資金投入，加快再生水管網建設力度，提高再生水使用率。2025 年前，西安市區再生水利用率提高至25%，新增置換新鮮水量10 萬m3/d；2030 年前，再生水利用率提高至30%，新增置換新鮮水量10 萬m3/d。

因此，2025 年在引漢濟渭工程未全面建成向西安供水前，采取以上工程措施，可增加供水能力167 萬m3/d，總供水能力達到411 m3/d，供水缺口12 萬m3/d，缺水率2.84%（詳見表5），屆時可通過啟動應急備用水源等措施解決高峰供水缺口。

4.1.2 2030年引漢濟渭工程建成運行前，實施項目

（1）爭取東莊水庫向西安增加配水份額。東莊水庫總庫容30 多億m3，建成后可向涇惠灌區和涇渭新區、富平等渭北地區供水6 億m3，其中計劃向西安供水7370 萬m3。為進一步優化區域供水結構，建議爭取西安的配水份額達到1億m3以上（30 萬m3/d）。

（2）規劃建設抽黃二期向西安調水工程。考慮富閻一體化建設發展對水資源的需求以及區域城市化建設造成灌溉面積減少的實際，利用東雷抽黃二期工程已建輸水渠道，在石川河修建調節水庫，合理儲蓄和調配東雷抽黃二期引水，可蓄水3000 萬m3（10 萬m3/d）以上，為富閻一體化提供有力的水資源支撐。

因此，若2030 年引漢濟渭仍未向西安供水，在實施以上措施后，總供水能力達到461 萬m3/d，供水缺口16 萬m3/d，缺水率3.35%（見表5），可通過啟用自備井供水并采取科學調度等管理措施予以解決高峰供水缺口。

表5 2025年、2030年西安城市水源建設及供需平衡統計分析表 單位：萬m3

4.2 管理措施

（1）強化資金投入力度，確保水源建設專項資金穩定保量。近年來，西安市水源建設資金年投入穩定在2億元左右，但2019年水源建設資金縮減至1.2億元，資金投入量的減少勢必影響水源的建設速度。為確保未來10年～20年西安建設國家中心城市所需的水源保障，建議穩步增加水源建設資金投入，保證年投入資金不少于3億元。

（2）落實最嚴格水資源管理制度。進一步落實最嚴格水資源管理制度，切實守住用水總量紅線；利用用水總量統計成果，及時調整產業結構，提高用水效率。

（3）持續鞏固節水型城市建設成效。以節水型城市創建為契機，落實國家節水行動方案，加強節水宣傳教育，普及節水知識，使節約用水意識深入人心、節約用水成為日常習慣，構建全社會人人節水的濃厚氛圍。

5 結語

城市供水安全是關系群眾基本生活保障、關系群眾幸福感提升、關系社會經濟發展的重要保障。西安是一個資源性缺水型城市，在建設國家中心城市的過程中，水資源是制約性因素之一。未來“引漢濟渭”工程按期運行對西安城市建設和發展至關重要，但該工程建設難度和不可預見因素較多，為有效提高西安建設國家中心城市的水源保障，通過實施一系列水源建設工程和水資源管理措施，可將因“引漢濟渭”工程不能按時運行的風險予以彌補，供需水缺水率在2025年和2030年分別降低至2.85%和3.35%，供需基本平衡，有效提升了城市的供水保證率。