后奧運時期延慶區水資源現狀評價與展望

顧雪業，周俊生，劉 瑩，尹世洋

（1.華北電力大學水利與水電工程學院，北京 102206；2.北京市延慶區水務局，北京 102100）

延慶區是京津冀協同發展格局中西北部生態涵養區的重要組成部分和保障首都可持續發展的關鍵區域[1]，貫徹落實區域水資源管理和生態環境保護工作是重中之重。2022 年冬奧會期間延慶區承擔賽區重要用水保障任務，水資源不僅是冬奧會成功舉辦的關鍵性資源要素，也是山地冰雪運動的根本載體[2]。延慶區作為首都重要的生態屏障和水源保護地[3]，冬奧會閉幕后賽區將繼續承辦其他體育賽事，成為大眾體驗冰雪和戶外活動的重要場所。為了進一步帶動北京市體育文化及旅游事業的發展，相關部門必須做好水資源管理和調配工作，一方面需進行水資源優化調配，解決當地水環境問題，起到涵養當地水源的作用，另一方面應促進區域水系連通性，提升河道水質，保障河湖生態健康。因此，本文對延慶區水資源現狀以及水資源調配進行了分析研究并提出建議，為解決后奧運時期延慶區水資源及水環境問題提供科學依據。

1 水資源現狀和存在問題分析

1.1 水資源現狀

2020 年，延慶區平均降水量606.5 mm，地表水資源量0.485 1 億m3，地下水資源量0.954 8 億m3，水資源總量1.439 9 億m3。2020 年，延慶區入境水量1.898 2 億m3，出境水量2.296 8 億m3。白河堡水庫2020 年可利用來水量1.071 6 億m3。2020 年，延慶區總供水量0.528 8 億m3，其中地表水0.005 2 億m3，占總供水量的1.0%；地下水0.410 6 億m3，占總供水量的77.6%；再生水0.113 0 億m3，占總供水量的21.4%。2020 年，延慶區總用水量0.528 8 億m3，其中生活用水0.198 6 億m3，占總用水量的37.6%；工業用水0.011 6 億m3，占總用水量的2.2%；農業用水0.200 5 億m3，占總用水量的37.9%；環境用水0.118 1億m3，占總用水量的22.3%。

1.2 水資源存在的問題

（1）地表水保障不足。一方面，延慶區地表水供水比例偏低，平原地表水工程尚未全面建成，城鄉集約化供水水平有待進一步提高[4，5]；另一方面，農村供水設施缺乏專業化管理[6]。

（2）白河堡水庫水源利用不足。根據2011—2020 年的白河堡水庫入庫資料，白河堡水庫多年平均入庫水量為0.747 8億m3；入庫水量整體在0.5億~1.0 億m3波動，2014 年以后均高于0.6 億m3，維持在一個比較高的水平。2003 年，北京市水務局決定白河堡水庫暫停承擔其他供水任務，全力保障南水北調中線調水到京前密云水庫供水安全，因此，延慶區2003—2014 年間通過白河堡水庫連續向密云水庫輸水，為城市供水系統提供寶貴水源，為首都供水安全作出巨大貢獻[7]。

（3）2014 年汛后，南水北調中線調水到京，密云水庫供水壓力減輕，北京平原區水資源緊張局面得到緩解[8]。密云水庫根據來水情況，利用南水北調水初期多調水進行調蓄。白河堡水庫通過密云水庫向中心城區供水的壓力減輕，白河堡水庫已經具備向延慶地區供水的能力。

（4）水體生態功能及地下水涵養能力有待提升。南部水系連通工程尚未實施，全區大部分河道仍處于無水狀態，河道生態基流不能保證，地下水涵養能力不足，難以實現水體生態功能。除新城河道外，各鄉鎮河道仍需整治提升，整體水生態環境有待改善[9，10]。

2 優化水資源調配策略

2.1 實施水系連通工程，構建跨流域調水網絡

目前，隨著南水北調工程的建成運行，白河堡水庫水源地功能弱化。白河堡水庫作為水資源調配的重要水利樞紐，重點保障延慶生產、生活用水，在發揮跨流域溝通潮白河、永定河、北運河三大流域水利樞紐功能的同時，兼顧區域內河道基本生態用水。

在區域內，應保障跨流域調水通道，進一步改善區域水環境。可根據需要向密云水庫、官廳水庫、十三陵水庫補水，形成跨流域連通的水網，助力優化全市水資源配置。通過維修改造河道補水口，可向媯水河及其支流補充優質水源，促進媯水河水質整體提升；同時，可以補水官廳水庫，構建環繞延慶新城的生態水系，助力區域生態環境穩步提升。

2.2 持續推進河道生態景觀提升，保障河流生態需水

為加強水生態修復及保護工作，區域應研究制定河湖生態流量保障實施方案，明確生態流量控制目標、主要任務以及保障措施。一方面通過白河堡水庫、佛峪口水庫等水庫放水[11]，再生水生態補水、水系連通等多種措施，補充河道生態流量，增加有水河道條數，保障河流生態基流；另一方面依托本區有水河道，創建優美河湖，推動生態涵養區建設。在媯水河生態景觀綜合提升的基礎上，針對媯水河、白河、黑河、三里河、蔡家河、菜食河、大莊科河等16條有水河道，全面落實河長制，通過水系連通、水生態治理使河道水質滿足水功能區要求，并在此基礎上加強河道景觀建設，實現“水清、岸綠、安全、宜人”的目標。

2.3 進一步推進平原地表水并網擴網工程，完善供水結構

（1）為提升城鄉供水保障能力，區域應構建以地表水與地下水雙水源保障、地表水作為主要水源、地下水用于調峰為輔的城鄉供水一體化格局[11，12]。延續“十三五”時期提出的“一川、四區”的城鄉供水格局的要求，提高供水品質與保障能力，實現水資源的合理調配和設施的有效利用[13，14]。

（2）保障康莊地區及八達嶺鎮安全供水。修建新城南菜園水廠至康莊輸水管道和康莊配水廠，實現地表水以及地下水雙重水源保障，為康莊鎮以及八達嶺鎮安全供水，保障中關村延慶園康莊園區建設發展。

（3）實現平原區鄉鎮地表水供給。利用平原地表水工程北部管線延伸至張山營鎮佛峪口水廠，改擴建佛峪口水廠，為張山營鎮供給地表水。從平原地表水工程輸水干管建設輸水支線至永寧鎮、大榆樹鎮等，置換水廠部分地下水源。完善鎮區配水管網建設，提高集中供水能力。

3 優化水資源調配措施

根據《北京城市總體規劃（2016—2035 年）》要求，為了堅守生態屏障，盡顯綠水青山，培育內生活力，彰顯生態價值，延慶區提出了構建新城“一軸、一環、一網、兩組團”的水系格局，逐步推動媯水河南部水系連通工程建設。同時，為了恢復河道生態功能，改善生態環境，《北京市永定河綜合治理與生態修復總體方案》中提出恢復干渠輸水功能，溝通流域水系，明確連通媯水河與兩岸南北干渠，對干渠及渠系建筑物進行維修改造，恢復干渠輸水功能，為延慶新城補充生態用水。永定河流域水資源供需矛盾突出，河流生態用水難以保障，需要加強流域內外水資源和水工程統一調度，增加生態用水調配和保障能力。

3.1 建設媯水河南部水系連通工程

媯水河南部水系連通工程沿南干渠展開，針對南干渠及其水系連通工程存在的問題進行修復，包括南干渠渠道及渠系建筑物修復、官廳水庫補水渠渠道及渠系建筑物修復、十三陵水庫補水渠渠道及渠系建筑物修復及水系連通工程[15]。南干渠原設計規模為3～16 m3/s，官廳水庫補水渠原設計規模為20 m3/s，十三陵水庫補水渠原設計規模為4.3 m3/s。在原灌溉功能基礎上增加了水系連通功能，根據水量調度及用水環節分析，輸水量均小于原工程設計規模，現狀輸水能力滿足要求。

南部水系連通范圍包括媯水河、寶林寺河、西二道河、小張家口河、西撥子河5 條河流及十三陵水庫補水渠，通過連通的河渠進行生態補水，進而向官廳水庫與十三陵水庫補水。寶林寺河、西二道河、小張家口河、西撥子河從與南干渠交叉處至媯水河長度分別為6 137、6 550、5 215 和10 088 m，計劃通過南干渠向每條河流按照0.3 m3/s 流量進行生態補水，補水時間為每年5—10月，平均每月補水7 d，年補水量436萬m3。

通過對南干渠及水系連通工程的修復改造，媯水河南部水系得以連接貫通，整體生態環境將得到明顯改善，形成了一個水的良性循環，也為延慶海綿城市、水系連通、生態示范區及永定河生態走廊建設奠定基礎和創造條件[16]。另外，工程建設后恢復了十三陵水庫補水功能，白河堡水庫通過修復后的南干渠、十三陵水庫補水渠將水引入十三陵水庫，十三陵水庫向下游東沙河、沙河水庫、溫榆河、北運河補水，可改善十三陵水庫水質及周邊生態環境。媯水河南部水系連通工程是永定河生態走廊的重要組成部分，媯水河作為永定河的一級支流，《北京市永定河綜合治理與生態修復總體方案》將其納入永定河生態廊道建設范疇，表明媯水河是永定河官廳水庫水資源保護區的重要組成部分。

3.2 建設延慶區北部水系連通工程

延慶新城北部水網建設工程位于延慶新城北部，包括媯水河北側支流及白河堡水庫北干渠。北干渠是南北干渠水景觀環線北半環的重要組成部分，北側支流也是新城水網的重要組成部分。媯水河北部水系涉及的西龍灣河、西龍灣河右支一河、古城河、三里河、蔡家河均缺少生態基流，西龍灣河、西龍灣河右支一河、古城河北干渠以下基本全線斷流，三里河中上段、蔡家河起點段斷流?；謴捅备汕斔δ埽瑸楸辈克笛a水，實現潮白河與永定河水系連通，優化水資源配置，為永定河生態走廊建設創造條件。

北干渠涉及的5 條河道均缺少生態基流，其中西龍灣河上段、西龍灣河右支一河及古城河現狀已基本斷流；其余西龍灣河下段、三里河下段、蔡家河大部有水河段，現狀水體流動性弱，水質較差。經計算，5 條河流最小生態需水量為26.06 萬m3/d，而北干渠設計流量為2～8 m3/s，沿程遞減，其輸水量滿足河道生態水量需求。生態補水時間定為每年5—10月，平均每月補水7 d，年補水量1 092萬m3。

構建北部水網后，一方面可以通過北干渠向沿線河道補充生態水量，恢復河道生態系統，改善河道沿線水環境，構建新城水景觀環線，吸引游人駐足，助力沿線旅游、休閑產業發展。另一方面，延慶區地下水供水比例高，地下水位總體呈現下降趨勢，通過北干渠向沿線河道補水，可起到回補地下水的作用，進一步優化區域供水結構，有利于節約和保護水資源。此外，保障跨流域連通輸水，實現潮白河、永定河水系連通，是區域優化水資源配置的需要。當密云水庫需水量減少時，可根據需要通過北部水系向官廳水庫補水，形成跨流域連通，改善水庫水質，為永定河增加生態水量。

4 效果分析

4.1 優化區域水資源調配

南部、北部水系連通構建后，可根據不同情況，通過南北部水系向官廳水庫及永定河補充生態用水，確保輸水安全及輸水效率。

（1）實現潮白河、永定河、北運河三大水系連通。連通潮白河、永定河、北運河三大水系，當密云水庫需水減少時，根據需要可向官廳水庫或十三陵水庫補水，形成跨流域連通，改善這2座水庫水質和缺水的局面，減輕官廳水庫從外地調水的依賴性。項目實施后，年均可向官廳水庫補水3 000 萬m3，改善官廳水庫水質，為永定河增加生態水量。

（2）增加十三陵水庫向下游東沙河、沙河水庫、溫榆河、北運河供水的保證率，有利于北京市內水資源的統一調度及方案的多樣性。

4.2 促進生態保護與區域發展相協調

水系連通保障了延慶區內河道的生態基流和生態景觀。一方面，南北干渠可恢復輸水功能，灌溉約0.67 萬hm2農田，耕地使用可能性增強，有助于平衡耕地總量與保有量；另一方面，可對沿線河道補水，恢復河道生態，打造濱水空間，為發揮延慶生態優勢作出貢獻。此外，北干渠及沿線河流將近百家民宿、農家樂串聯在一起，不僅推動精品民宿集群化、品質化發展，形成民宿“共生社區”，還增加了商務度假、健康休閑高端游可能性。

5 建議

為確保后奧運時期延慶區生態環境與水資源可持續發展，本文分析了區域水資源現狀及存在的問題，并針對區域水資源調配提出了相應的方案與措施。白河堡水庫作為水資源調配的重要水利樞紐，在南水北調水進京后向中心城區的供水壓力減輕，已經具備向延慶區內供水調水的能力；通過建設媯水河南部與延慶區北部的水系連通工程，一方面可保障區域生態需水，推動河道生態景觀建設，另一方面有助于改善區域整體水環境，為延慶區建設綠色健康的生態水系提供保證。未來區域應逐步優化白河堡水庫水資源調配利用，提升河湖水系連通性，進一步完善區域供水結構，保障延慶區生產生活用水，并加強用水管理，推進區域節水型社會建設；同時，鞏固水生態文明建設取得的成效，加強水生態保護和治理修復，全面推進延慶區建設成為國際一流生態文明示范區。