楊忠山,竇艷兵,王志強(qiáng)
(北京市水文總站,100089,北京)
(1)地表水資源狀況
北京市地表水主要來(lái)自河川天然徑流和人工修建的水庫(kù),主要地表水水源密云、官?gòu)d水庫(kù)多年平均來(lái)水分別為 8.05億m3和 6.20億m3,但由于官?gòu)d水庫(kù)水質(zhì)不達(dá)標(biāo),已退出北京市的飲用水供水系統(tǒng)。對(duì)于密云水庫(kù)來(lái)講,來(lái)水量由1960年的11.19億m3下降到2009年的1.77億m3。特別是自1999年以來(lái),北京市連續(xù)干旱,使得水庫(kù)蓄水入不敷出。2008年北京市年降水量為638 mm,屬于平水偏豐年,但密云水庫(kù)來(lái)水量?jī)H為4.68億m3(包括其他水庫(kù)調(diào)水 0.95 億m3),不足多年平均的58%,年末蓄水量?jī)H11.3億m3,可利用的只有6億m3左右,而官?gòu)d水庫(kù)蓄水不到2億m3??偟膩?lái)說(shuō),北京市地表水供水水源的來(lái)水量呈現(xiàn)逐年縮減的趨勢(shì)。
(2)地下水資源狀況
北京市地下水主要接受大氣降水入滲補(bǔ)給、山區(qū)河谷潛流補(bǔ)給及地表水體入滲補(bǔ)給,全市平原區(qū)地下水多年平均補(bǔ)給量約為16.8億m3,見(jiàn)圖1。
從圖1可以看出,1999年以前北京市地下水埋深與地下水資源補(bǔ)給量呈良好的正相關(guān)關(guān)系,基本處于動(dòng)態(tài)均衡狀態(tài),1986—1998年年末 13年間全市累計(jì)降深僅為1.92 m,年降幅為0.15 m;但在1999年以后,因連續(xù)遭遇枯水年,全市地下水埋深呈直線(xiàn)下降趨勢(shì),1999—2009年年末全市累計(jì)降深達(dá)到9.86 m,年降幅達(dá)到0.90m。
據(jù)監(jiān)測(cè)資料,2009年無(wú)大型水源地的通州、大興、房山、延慶、石景山、門(mén)頭溝等區(qū)縣的地下水埋深下降幅度變化不大,但各水源地地下水埋深與全市平均埋深相差10m左右。
(1)北京市供水量及供水結(jié)構(gòu)
北京市1988—2009年供水量及供水結(jié)構(gòu)如圖2所示,從圖2可知,北京市的供水總量在緩慢地逐步下降,由1988年的42.43億m3下降到2009年的35.8億m3,從 2002年以來(lái)基本處于平穩(wěn)狀態(tài),年供水量保持在35億m3左右。
從供水結(jié)構(gòu)上看,地表水的供水比例逐漸下降,由1988年的41.1%下降到2008年的20.7%;而其他水源、地下水的供水比例在逐年增加,到2007—2009年其他水源的供水比例基本等同于地表水,2009年達(dá)到18.2%。地下水作為北京市的主要供水水源,多年平均供水比例為64.4%,特別是1999年以來(lái),地下水的供水比例始終保持在70%左右,地下水是首都供水安全和生態(tài)安全的基石。
(2)北京市用水量及用水結(jié)構(gòu)
通過(guò)對(duì)北京市1988—2008年用水量及用水結(jié)構(gòu)的分析可知,北京市工業(yè)、農(nóng)業(yè)用水量在逐步下降,特別是2003年以來(lái)加大了再生水、雨洪水利用量,替換了部分新鮮水,農(nóng)業(yè)用水量由1990年的21.7億m3減至2009年的12億m3(含再生水 3.4億m3),工業(yè)用水量由 1990年的 12.3億m3減至 2009年的 5.2億m3(含再生水1.3億m3)。但隨著北京經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展,居民生活用水量在逐步增加,由1990年的7.04億m3增至2009年的15.3億m3,占總用水量比例由1990年的17.1%增至2008年的42.7%,居民生活用水已經(jīng)成為最大的用水戶(hù)。
根據(jù)1841—2009年北京市降水量多年監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析可知,1999—2007年是北京市近百年來(lái)持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)、最干旱的時(shí)期,1841—2009年平均年降水量為611 mm,1956—2000年為 585 mm, 而 1999—2007年為457 mm,僅為 1841—2009 年、1956—2000年平均年降水量的74.9%、78.2%。降水的減少導(dǎo)致北京市主要地表水源官?gòu)d、密云水庫(kù)的來(lái)水量銳減,分別由 1960年的 12.04億m3、11.69億m3下降到 2009年的 0.2億m3、1.77億m3,使得地表水水源的供水能力嚴(yán)重不足。同時(shí),全市的自產(chǎn)水資源總量亦銳減,由1987年的39.18億m3下降到1999年的14.22億m3。
根據(jù)北京市統(tǒng)計(jì)資料,北京市的總?cè)丝谟?956年的617.5萬(wàn)人急增到2008年的2160.1萬(wàn)人,相應(yīng)的居民生活用水量亦急劇增加,由1956年的0.63億m3增加到2009年的15.3億m3,加劇了北京市水資源供需矛盾。1999年以來(lái)居民生活用水年均增加0.4億m3,這部分水量只能由新水解決,水源保障壓力日益加大。地表水供水能力不足,每年增加的用水量只能通過(guò)超采地下水來(lái)滿(mǎn)足,導(dǎo)致地下水水位持續(xù)下降。加之北京市的保城鎮(zhèn)、保生活用水的服務(wù)政策,水源三廠、水源八廠、懷柔應(yīng)急水源地、平谷應(yīng)急水源地等專(zhuān)門(mén)為居民生活服務(wù)的集中供水水源地自1999年以來(lái)一直處于高位運(yùn)行狀態(tài),加劇了水源地水位下降。
北京市地下水資源量、地下水開(kāi)采量、地下水超采量對(duì)比見(jiàn)圖3。由圖可知,1988—2009年的22年中有16年處于超采狀態(tài)。特別是1999—2009年11年中的1999—2007年連續(xù)9年均處于超采狀態(tài),年均超采量為9.55億m3,只有2008年由于降水量屬于平水偏豐年份,地下水略處于正均衡。1999年以來(lái)地下水開(kāi)采量連續(xù)遠(yuǎn)大于補(bǔ)給量,是造成地下水持續(xù)快速下降的主要原因。
北京市水資源短缺,已成為影響和制約首都社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素,從根本上解決首都水資源緊缺,需要南水北調(diào)引水盡快進(jìn)京,但遠(yuǎn)水解不了近渴。因此,按照“立足自身,深度挖潛,爭(zhēng)取外援,優(yōu)化配置”的原則,必須立足于當(dāng)?shù)厮Y源的深度開(kāi)發(fā),根據(jù)評(píng)價(jià)北京市巖溶水年補(bǔ)給量為5.8億m3,可利用量為4.0億m3,目前的開(kāi)采量為2.6億m3/a,尚余1.4億m3/a可利用量,應(yīng)加大勘察力度,建設(shè)巖溶水應(yīng)急水源地,緩解水資源緊缺。
近年北京市用水結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化,工業(yè)新鮮水用水比重下降并逐步趨于穩(wěn)定,2009年占到全市新鮮水用水總量的14%,農(nóng)業(yè)用新鮮水比重依然較大,占到31%,居民生活用水迅速增加,占到55%,后兩者用水超過(guò)全市新鮮水用水總量的85%,用水存在嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)性問(wèn)題。因此,應(yīng)該加大產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整:一是調(diào)整北京的工業(yè)結(jié)構(gòu)布局,使低耗水、高效益的新技術(shù)產(chǎn)業(yè)成為首都經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主導(dǎo)。二是調(diào)整農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu),特別是在地下水水源區(qū)大力發(fā)展旱作農(nóng)業(yè),爭(zhēng)取政府財(cái)政補(bǔ)貼,繼續(xù)加強(qiáng)節(jié)水灌溉工程建設(shè)。三是加強(qiáng)城鎮(zhèn)生活用水的管理。四是繼續(xù)嚴(yán)格執(zhí)行用水總量控制和定額管理相結(jié)合的制度。
2009年北京市污水集中處理率達(dá)到93.7%,但對(duì)于分散式的污水收集力度不夠,因此,要多方籌措資金,建設(shè)分散式的污水處理站,提高污水處理率,實(shí)現(xiàn)污水資源化,同時(shí)要搞好配水專(zhuān)用管線(xiàn)和改造使用回水的配套設(shè)施。加大再生水的深度處理,提供不同品質(zhì)的再生水,利用優(yōu)惠政策或經(jīng)濟(jì)杠桿,鼓勵(lì)全社會(huì)優(yōu)先使用再生水,替代地下水開(kāi)采。在配置上做到優(yōu)水優(yōu)用,分質(zhì)供水。在調(diào)度上,豐水年優(yōu)先安排利用地表水,后安排使用地下水;優(yōu)先利用調(diào)節(jié)能力小的水庫(kù)水源,后使用調(diào)節(jié)能力大的水庫(kù)水源。
建立水源地地下水預(yù)測(cè)預(yù)警系統(tǒng),繼續(xù)加強(qiáng)水源地地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),探索地下水合理開(kāi)發(fā)利用的途徑,研究地下水回灌的可行性,全面加強(qiáng)地下水資源的節(jié)約和保護(hù)。
北運(yùn)河是北京市長(zhǎng)年有水的河道,即使在1999—2007年連續(xù)干旱的年份,出境水量亦可達(dá)到4.7億~7.2億m3/a,且隨著治污力度的加大,水質(zhì)狀況得到明顯改善。因此考慮可利用這部分水量進(jìn)行進(jìn)一步的深度處理,達(dá)到 《城市污水再生利用地下水回灌水質(zhì)》(GB/T 19772—2005)標(biāo)準(zhǔn)后,引入潮白河、永定河平原區(qū)上段,在地下水飲用水水源保護(hù)區(qū)范圍之外通過(guò)自然回滲,補(bǔ)充地下水,減緩地下水快速下降的局面。
綜上所述,北京市應(yīng)充分發(fā)揮處于首都經(jīng)濟(jì)圈中的區(qū)位優(yōu)勢(shì),一方面積極參與區(qū)域水資源合作開(kāi)發(fā),推進(jìn)區(qū)域水資源循環(huán),營(yíng)造和諧的周邊水資源供應(yīng)環(huán)境,從源頭上保障北京市水資源可持續(xù)供應(yīng);另一方面,堅(jiān)持發(fā)展循環(huán)水務(wù)的指導(dǎo)原則,繼續(xù)調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),建立節(jié)水型產(chǎn)業(yè)體系,特別是調(diào)整第一產(chǎn)業(yè),降低水資源需求量,提高用水效率,深化污水資源化,提高水資源的重復(fù)利用率。同時(shí),完善水資源政策法規(guī),強(qiáng)化全民節(jié)水觀念,力促水資源保護(hù)與開(kāi)發(fā)利用進(jìn)入良性循環(huán),構(gòu)建節(jié)水型社會(huì)。
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