深圳市城市水庫水源地保護與片區協調發展方式探索

王增欽

(深圳市水務規劃設計院股份有限公司，廣東 深圳 518001)

1992年，出于保障飲用水源安全的目的，深圳市按照《飲用水水源保護區污染防治管理規定》要求劃定了飲用水水源保護區。隨著水源保護工作的深入開展，深圳市于1995年頒布了《深圳經濟特區飲用水源保護條例》并劃分飲用水水源保護區，2000年進行了修訂。但“十二五”至“十三五”期間，深圳市城市化進程加快，部分飲用水源水庫流域內人口增加，污染程度加劇。因此，如何協調城市水源供水安全及片區發展之間的矛盾，成為深圳發展過程中亟待解決的問題。本文以石巖水庫保護區為例，通過工程實例，為讀者提供探索水源保護與經濟協調發展的案例。

1 背景及意義

1.1 背景

國家環境保護總局2007年頒布的HJ/T 338—2007《飲用水水源保護區劃分技術規范》，對飲用水水源保護區的水質標準提出了要求。但由于部分水庫水源保護區劃定時間較早，加上飲用水源保護區劃定中本著“保護優先”的策略，同時受限于當時基礎資料精度和技術手段，部分建成區劃入水源保護區。在經濟發展過程中，片區排水難以達到國家、廣東省及深圳市相關技術規范對入庫水質的要求。

1.2 水庫概況

石巖水庫位于深圳市寶安區石巖街道西北角，石巖河下游，茅洲河干流上游，與公明街道相鄰，水庫距離石巖街道建城區不足2km，距深圳市中心約38km，是一座以供水為主，兼有防洪等綜合效益的中型水利樞紐工程，于1960年3月建成運行。水庫壩址以上干流長12.0km，集雨面積44 km2，多年平均徑流量為3691.9萬m3。水庫設計洪水標準為100年一遇，設計洪水位為38.98m，相應庫容為2713萬m3；校核洪水標準為2000年一遇，校核洪水位39.94m，相應庫容3200萬m3；正常蓄水位36.59m，相應庫容1690萬m3。水庫水源除庫區自產水源，茅洲 河引水水源外，還通過“供水網絡干線工程”引入東江水源，是供水網絡干線沿程 7 個主要調蓄水庫之一。

石巖水庫集雨區內建成區面積14.29km2，非建成區27.09 km2，水域2.62km2，城市化比率高達34.5%，建成區的工業企業為水庫入庫主要污染源。

1.3 經濟發展情況

根據寶安統計局相關數據可知，截止2018年，石巖街道常住人口約33萬人，近五年人口增長率7.4%，其中非戶籍人口占比93%以上； 2018年工業產值1691億元，占主要比例，且逐年增長。而其中尤以化工、橡膠、電子等工業企業所占產值比例最多，占比超70%。石巖街道有整體位于原石巖水庫匯水范圍，工業企業附屬產物為工業廢水、污水，對水源地水質安全存在很大的風險。

1.4 研究意義

近來，對于深圳市飲用水庫的水質保護策略研究以及工程措施多次提上日程，但因難以落地，收效甚微。隨著水利部、原環境保護部聯合頒布“關于印發《全國集中式飲用水水源地環境保護專項行動方案》的通知”，與水庫水質保護無關構筑物的拆除工作迫在眉睫，而石巖街道工業企業則面臨不搬即死，而搬遷成本過高造成經營難以為繼的兩難窘境，勢必嚴重影響片區經濟的可持續發展。

2 研究路徑

2.1 相關外界條件及研究綜述

2017年6月27日第十二屆全國人民代表大會常務委員會第二十八次會議對《中華人民共和國水污染防治法》進行第二次修訂。修訂后的法規中明確指出，“飲用水水源一、二級保護區內，已建成的排放污染物的建設項目，由縣級以上人民政府責令拆除或者關閉。”

而目前，石巖街道內大部分工業企業位于二級水源保護區內，企業數約422家，工業總產值高達1691億元。雖然寶安區在2018年啟動了水庫一級水源地涉污染物構筑物的征拆工作，共計493棟建筑物，但若啟動對二級水源保護區內涉污染物構筑物的征拆工作，必將影響片區經濟發展，限制了城市的可持續發展，同時帶來社會不穩定因素，對社會維穩工作帶來壓力。

參考國內外水源地保護管理及城市發展相關案例研究成果，可以總結為“保護更嚴格，發展更有效”：一方面，通過評價體系完善進一步衡量水源保護區內的污染影響，另一方面對歷史問題造成的遷移成本給出合理補償。但總體來說，仍是以不斷強化嚴格管理的方式提高水質保障程度。

2.2 技術路線及創新點

流域內建成區快速發展導致補償機制失調且評價管理難以及時補足缺口的前提下，如何建立水源保護區保護和建成區發展的新平衡，是本次研究的主要思路。

研究創新點主要在于通過對不同邊界條件下入庫水質的分析，對流域內生態區、建成區進行細分，結合工程與非工程措施對入庫雨洪進行調控，優化供水水源的保障。

3 石巖水庫水源保護區調整實踐

根據石巖水庫水源保護區街道范圍與石巖街道的地理關系可以看出，石巖街道的主要排水通道為石巖河，該通道有且僅有一個出口進入石巖水庫庫區。如圖1所示。

圖1 石巖街道與水源保護區范圍地理關系圖

通過對石巖河河口水質的持續觀測，發現2014—2017年石巖水庫的水質保障程度不高，石巖水庫取水口水質監測指標如圖2所示，由圖2可以看出,石巖水庫取水口水質達到地表Ⅱ類水占比僅7%，甚至有水質低于地表Ⅲ類水占比。

圖2 2014—2017年石巖水庫取水口水質監測指標

以上分析成果表明，進一步提高水庫水質保障程度的關鍵在于對降雨期入庫水質的控制。基于深圳降雨特性——小降雨頻次高、歷時短，考慮建成區雨污分流率以及海綿城市改造率等綜合因素，通過計算結果可知，大部分降雨場次的污染物負荷最大，所占降雨場次比例最高，也更容易對水庫水質造成污染。詳見表1。

3.1 水源保護區區劃與水庫流域范圍的關系分析

現狀石巖水庫流域范圍內有石巖河，水庫匯水通過石巖河流域匯集后，進入石巖河最終流入石巖水庫。經過流域匯水范圍與水源保護區范圍線疊加后發現，石巖河流域與水源保護區范圍線高度重合，根據HJ338—2018《飲用水水源地保護區劃分技術規范》的規定“一二級水源保護區陸域范圍的劃分，可根據防洪堤壩的邊界進行劃分，并要采取措施，防止污染物進入保護區內”。

表1 基于典型年不同降雨標準下溢流入庫水體瞬時濃度表

表2 石巖水庫流域建成區土地利用面積 單位：km2

石巖水庫流域建成區土地利用面積見表2，根據表2統計數據，石巖水庫流域建成區的土地利用中，工業用地占50%以上，已很難在短時間內通過雨污分流或正本清源工程剝離流域的清潔雨水。結合土地利用分析結果，在避免大范圍征拆所帶來的影響的前提下，通過對相關水源地保護區劃分技術指引以及規劃的解讀，石巖街道以及石巖河流域劃入水源保護區“防止污染物進入庫區”的前提已經不具備，因此可采用工程措施，將原水庫流域匯水范圍進行調整，從而改變水庫流域范圍，使得原水源保護區范圍劃出。

3.2 水源保護區調整工程

二級水源保護區調整前后對比如圖3所示，由圖3可以看出，該項目主要采用了工程手段，利用石巖河河口入庫庫尾形成生態庫，將現狀石巖河流域內降雨匯入石巖生態庫進行滯蓄，保證不達標水體與飲用水水源隔離，以起到保障石巖水庫飲用水安全的效果。同時生態庫的出水通過現狀隧洞分時排放到下游茅洲河，生態庫堤壩以不低于上游河道防洪標準進行設防——即在石巖河流域發生不高于50年一遇設計洪水的情況下，匯水不再進入石巖水庫。

該工程實施并落地后，石巖水庫部分原二級水源保護區可調整為準水源保護區，工程措施亦有效解決了片區征拆的問題，為片區可持續性發展奠定了基礎。

圖3 二級水源保護區調整前后對比圖

4 保護效果評價及展望

為了驗證工程措施能夠有效保護石巖水庫水質，確保不達標水體不進入石巖水庫，項目委托相關研究單位對不同降雨厚度下的第一場降雨水質情況進行分析。經分析，在上游建成區雨污分流率僅為40%的情況下，24h降雨厚度超過120mm的入庫水質指標已基本達到地表水Ⅱ類標準。而這個降雨標準是遠低于工程項目的設防標準的。因此，工程措施能夠有效阻止不達標污染水體進入到石巖水庫內，確保了水庫水質安全，同時也將原石巖水庫的匯水范圍調出，達成水庫水質保障和片區發展的目標，成效明顯。

5 結論與反思

本文結合現實水庫保護與毗鄰區發展矛盾日益劇烈的現象，通過對相關法條的深入解讀，結合實際工程案例，為解決現階段日益突出的城市水庫水源保護與片區發展矛盾提供了借鑒。

但是類似矛盾顯然是經濟快速發展的產物，存在一定的臨時性和不確定性，尤其在水庫毗鄰區的工程實施中，以下幾個問題值得關注：

(1)工程措施占用水庫庫容。從前文可知，工程方案中需占用部分水庫庫容，而石巖水庫是寶安乃至光明區的重要供水水庫，主要為存蓄飲用水源。占用一定的庫容將增加水務部門日常供水調度壓力，同時，占用水庫庫容會影響多方相關利益，造成流程鏈條延長，不符合此類項目提供平衡保護和發展捷徑的初衷。

(2)轉輸水體對下游河道水質的影響。由于工程措施中主要采用調蓄轉輸的手段將不達標水體轉輸到下游河道，確保水庫水質安全，但隨著下游城市河道對水質要求越來越高，給水質考核帶來較大的風險。因此在工程設計過程中，應注意研究分析調蓄轉輸水體水質與下游河道水質考核的匹配性。

(3)涉水庫施工過程的保護措施。該類項目主要通過工程措施切割水庫及原保護區，很可能需要在庫尾施工堤壩等建構筑物，因此，工程方案中應格外注意施工期臨時、永久構筑物可能造成的水土流失，通過加強觀測預警及水土保持做到對水庫水質零影響。