樊建軍，劉思清

（1.康升環(huán)保（天津）有限公司，天津 300180；2.海河水利委員會科技咨詢中心，天津 300170）

1 問題的提出

首都北京為我國政治、文化中心，城市供水安全倍受關(guān)注。隨著社會經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，且自1999年以來北京市主要地表水源地密云、官廳等水庫上游來水嚴(yán)重偏枯，北京市水資源供需形勢十分嚴(yán)峻。北京曾多次實(shí)施了晉冀向官廳、密云水庫集中輸水和從河北四庫（即崗南、黃壁莊、王快和西大洋水庫）應(yīng)急調(diào)水，保障了北京城市和工業(yè)的供水安全。盡管2012年降雨較多，但仍不能保證2013—2014年北京市的用水需求。在南水北調(diào)通水之前，如果北京市再遭遇1999年以來的干旱年景時(shí)，城市將面臨供水危機(jī)，因此研究利用其他調(diào)水工程向北京市應(yīng)急調(diào)水策略是非常必要的。

2 調(diào)水水源的探討

由于北京市及其周邊地區(qū)屬同一降雨氣候區(qū)，同時(shí)出現(xiàn)豐枯年份的可能性較大，若今后北京及其周邊地區(qū)連續(xù)遇到枯水年時(shí)，北京市內(nèi)周邊地區(qū)向北京市應(yīng)急調(diào)水的量是非常有限的，不能保證北京市供水安全，因此需考慮利用其他水源向北京市應(yīng)急調(diào)水。

由于北京市應(yīng)急調(diào)水屬于臨時(shí)性安排，因此應(yīng)本著“盡量少建或不建新工程、盡量使用已有調(diào)水經(jīng)驗(yàn)并有水可調(diào)的水源工程”的原則考慮調(diào)水水源。截至2012年，河北省四庫已經(jīng)連續(xù)3次向北京市應(yīng)急調(diào)水，具備了工程條件；萬家寨引黃工程擁有穩(wěn)定的水源保障和可利用現(xiàn)有工程等優(yōu)勢條件，可在短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)調(diào)水；岳城水庫具有向外流域生態(tài)調(diào)水的經(jīng)驗(yàn)，且南水北調(diào)中線總干渠漳河以北段主體工程計(jì)劃于2013年3月底前全部建成并具備通水條件，利用民有渠和南水北調(diào)工程，新建較少的工程即可滿足向北京市通水的條件。上述3種水源均具備了較好的工程條件，僅分析在北京市缺水情況下是否滿足向北京市外調(diào)的水量和水質(zhì)要求即可。

3 北京市的水資源情勢分析

根據(jù)北京市近幾年的實(shí)際供用水量及北京市的供用水預(yù)測結(jié)果，北京市中心城區(qū)2013、2014年需水量分別為17.1億和17.4億m3。按2012年7月中旬密云水庫蓄水量11.5億m3及汛期的降雨形勢分析，預(yù)測至2012年年底密云水庫的蓄水量將達(dá)到12.1億m3?？鄢缼烊菁?億m3的戰(zhàn)略庫容，僅考慮2012年用水，預(yù)測2013—2014年可供水量均為2.35億m3。應(yīng)急水源地可供水量根據(jù)地下水位下降變緩的趨勢，在北京市預(yù)測結(jié)果的基礎(chǔ)上加大可供水量，自來水、自備井和非常規(guī)水的預(yù)測量維持北京市的供用水預(yù)測成果不變，由此可得2013、2014年北京市中心城區(qū)可供水量分別為14.05億和13.95億m3。分析結(jié)果表明，在未來3年遇到最不利的來水情況時(shí)，北京市中心城區(qū)將缺水3.1億～3.5億m3。

4 應(yīng)急調(diào)水策略

由第3部分可知，北京市在南水北調(diào)通水前仍有3.1億～3.5億m3的水量缺口，需要從上述水源地進(jìn)行調(diào)水。綜合考慮工程條件、調(diào)水距離、調(diào)水線路及供水保障情況等多種因素，在利用外調(diào)水源時(shí)，優(yōu)先考慮利用河北省四庫向北京市應(yīng)急調(diào)水，其次是考慮利用岳城水庫，最后考慮利用萬家寨引黃工程。通過實(shí)測資料可知，前述水源地現(xiàn)狀的水質(zhì)類別為Ⅱ類或Ⅲ類水，滿足飲用水水質(zhì)的要求。因此，在應(yīng)急調(diào)水策略分析中僅對水量條件進(jìn)行論述。

首先分析在北京市遭遇連續(xù)特殊枯水年即2002—2003年的情景下，河北省四庫在相同的年景下可外調(diào)的水量。根據(jù)河北的實(shí)際入庫水量，可知河北四庫遇2002—2003年情景時(shí)，年平均入庫水量為5.0億m3。在不動用水庫庫存時(shí)，分析2種情況下向北京市應(yīng)急調(diào)水量：方案1，不考慮農(nóng)業(yè)用水，扣除城市和工業(yè)1.6億m3的水量，仍有3.4億m3的毛水量可供外調(diào)；方案2，考慮農(nóng)業(yè)抗旱水量，城市和工業(yè)用水量約為3.4億m3，可外調(diào)的毛水量為1.6億m3。對照北京市的缺水量，可見，利用河北四庫向北京市應(yīng)急調(diào)水仍不能滿足北京市的水量要求，出現(xiàn)硬缺口。僅預(yù)留工業(yè)用水量時(shí)，北京市缺水0.4億～0.8億m3；預(yù)留工業(yè)用水量和農(nóng)業(yè)抗旱水量時(shí)，北京市缺水1.8億～2.2億 m3。

然后考慮利用岳城水庫向北京市應(yīng)急調(diào)水。在遇2002年情景時(shí)，岳城水庫入庫水量僅為0.73億m3，考慮水庫供工業(yè)和城市水量之后，可外調(diào)的毛水量僅為0.38億m3；遇2003年情景時(shí)，岳城水庫的入庫水量為8.5億m3。河北四庫僅供工業(yè)和城市用水且遇2002年情景時(shí)，如果不啟用萬家寨引黃工程，那么就需要優(yōu)化調(diào)度岳城水庫上游漳河四大灌區(qū)的引水量，可滿足向北京應(yīng)急調(diào)水凈水量1.5億m3的要求；遇2003年情景時(shí)，岳城水庫的入庫水量即能滿足北京市的用水缺口。

當(dāng)河北四庫供給工業(yè)和農(nóng)業(yè)用水或限制岳城水庫上游四大灌區(qū)引水量有一定的困難時(shí)，若遇2002年情景則需要啟用萬家寨引黃工程。北引黃濟(jì)京輸水要利用桑干河，經(jīng)冊田水庫、再通過下游的桑干河進(jìn)入官廳水庫。黃河水進(jìn)入官廳水庫后，官廳水庫的現(xiàn)存水量以及官廳水庫的入庫水量都會參與中心城區(qū)的供水（官廳水庫2011年8月1日實(shí)際蓄水量為1.69億m3，其中死庫容為 0.86億m3），此時(shí)，只需要從北引黃工程為北京提供水量1.0億～1.5億m3就完全能夠保障北京的供水。由近年編制的山西萬家寨引黃工程向北京應(yīng)急調(diào)水實(shí)施方案可知，萬家寨具有1.0億～1.5億m3的可外調(diào)水量救濟(jì)北京。

5 結(jié)論

由上述分析可知，北京市在2013—2014年間，遇2002—2003年情景時(shí)，需要啟用河北四庫和岳城水庫向其應(yīng)急調(diào)水，除此之外，河北四庫采用的調(diào)水方案、岳城水庫上游漳河四大灌區(qū)引水量的限制方案是決定啟用萬家寨引黃工程向北京市應(yīng)急調(diào)水的前提條件，需要在調(diào)水前認(rèn)真研究確定。