楊 玲,王 雷,周志華,王惠萍
(北京市水利規(guī)劃設計研究院,北京 100048)
南水進京后東水西調的供水格局解析
楊 玲,王 雷,周志華,王惠萍
(北京市水利規(guī)劃設計研究院,北京 100048)
文章簡單介紹了東水西調工程建設的背景和意義,針對南水進京、東水西調改造完成后的供水對象調整、供水覆蓋面、供水格局以及供水安全性進行了詳細的闡述和分析,對目前存在的問題,提出可行的建議解決對策。
南水進京;東水西調;供水格局
東水西調工程是1990年為解決京西工業(yè)區(qū)供水危機而修建的一項重要應急供水工程。該工程把密云水庫來水從頤和園團城湖自東向西利用三級泵站和20km管道引至京西地區(qū),避免當時可能因缺水停產(chǎn)而造成重大經(jīng)濟損失。隨著官廳水庫的水質變差,1994年為保證門頭溝城子地區(qū)的飲水安全,東水西調歷經(jīng)改造后成為城子水廠的專用供水管線, 一直運行至今[1]。
隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和環(huán)境保護的需要,京西地區(qū)的產(chǎn)業(yè)結構和對水資源的需求發(fā)生了重大變化,首鋼停產(chǎn)搬遷,石景山電廠和高井電廠改用再生水,工業(yè)使用清水大幅減少,但是大規(guī)模的住房建設又使得當?shù)厣钣盟霈F(xiàn)短缺。因此,結合2014年南水北調中線進京,東水西調納入南水北調總體規(guī)劃,賦予了新的供水功能,提出了新的供水要求。
因工程建設較早,受當時經(jīng)濟條件、生產(chǎn)工藝、材料性能的限制,以及應急工程建設標準偏低,在近20年的運行過程中,出現(xiàn)了設備故障、管道滲漏等影響供水安全穩(wěn)定的問題[2-3]。根據(jù)區(qū)域社會、經(jīng)濟以及環(huán)境發(fā)展的需要,保證安全高效地使用南水,最大限度地發(fā)揮現(xiàn)有工程的作用,對東水西調工程的部分供水設施進行改造。東水西調改造工程通過對存在隱患的部分管道進行更換,還對提升泵站的機電設備和房屋進行升級改造。
改造工程完成后,東水西調將可以為石景山區(qū)、門頭溝區(qū)提供水質優(yōu)良、安全健康的南水北調中線或密云水庫水,實現(xiàn)雙水源供水,提高供水保證率[4]。此外,京西地區(qū)是北京歷史悠久地下水補給區(qū),現(xiàn)已因大量超采引起水位大幅下降,通過東水西調可以對涵養(yǎng)地下水,改善生態(tài)環(huán)境發(fā)揮重要作用。
因永定河官廳水庫缺水,東水西調原為城子水廠、首鋼、石景山電廠和高井電廠應急供水,總供水規(guī)模為4m3/s。后因官廳水質問題,進行局部改造后,調整為僅為門頭溝城子水廠供水,供水規(guī)模為0.5m3/s。
南水北調來水進京后,東水西調作為連接密云水庫、官廳水庫和南水北調水源的一支大動脈,不僅要加大給城子水廠供水外,還將給規(guī)劃石景山水廠、五里坨水廠供水,并具備給規(guī)劃首鋼水廠供水條件,總供水規(guī)?;謴椭猎瓉淼?m3/s,發(fā)揮工程建設以來的最大供水效益,老工程煥發(fā)新生命[4-5]。同時,利用供水調度余量,適時對京西地下水源地進行回補。工程的主要功能由主要給工業(yè)提供應急用水改變?yōu)槌D瓿掷m(xù)穩(wěn)定地為石景山區(qū)、門頭溝區(qū)提供生活用水。
原東水西調的主要供水對象首鋼搬遷、石景山電廠和高井電廠改用再生水,東水西調不必繼續(xù)進行供水。
原城子水廠主要是解決門頭溝中心城區(qū)以及石景山廣寧、麻峪地區(qū)的生活飲用水問題。隨著門頭溝新城的開發(fā)建設,供水范圍擴大,城市用水量大大增加,因此對城子水廠進行了擴建,擴建后水廠規(guī)模為原規(guī)模的二倍。
石景山區(qū)主要由楊莊地下水廠供水,供水水量、水質均有欠缺;首鋼搬遷后,原廠區(qū)進行結構性調整,將成為可持續(xù)發(fā)展的城市綜合功能區(qū);五里坨地區(qū)的分散井群供水,供水水質、水量、水壓均不太穩(wěn)定。因此,石景山區(qū)將規(guī)劃石景山水廠、五里坨水廠和首鋼水廠,以滿足其用水需求,均可由東水西調提供水源。
結合南水進京,東水西調改造完成后的供水覆蓋范圍大幅增加,同時改變了門頭溝、石景山地區(qū)長期使用地下水源的單一供水模式。
城子水廠原主要利用東水西調取密云水庫水,雖具備從三家店取水的條件,但三家店水庫水質較差。在密云水庫來水緊缺時,除了利用有限的地下水源外,只能依靠三家店水庫供水。南水進京后,城子水廠可利用東水西調現(xiàn)有取水口同時取南水北調來水和密云水庫來水,待團九二期工程實施后還可直接從團城湖調節(jié)池取南水北調來水,兩種地表水源互為備用,同時保留了原有地下水水源和三家店水源,極大的提高了城子水廠以及其他規(guī)劃水廠的供水水源保障率。
石景山區(qū)現(xiàn)狀多為分散性供水,供水管網(wǎng)為枝狀管網(wǎng),出現(xiàn)突發(fā)事故無法通過聯(lián)網(wǎng)應急供水,供水保證率低。采用東水西調集中供水后,該地區(qū)的供水保障安全程度明顯提高。
京西地區(qū)位于永定河沖洪積扇,是歷史上北京地區(qū)地下水補給的重要區(qū)域。隨著永定河來水量的減少,水質變差,該地區(qū)普遍采用地下水作為生產(chǎn)生活用水。地下水的長期超采不僅導致該地區(qū)地下水位持續(xù)降低,可開采量減少,水質呈惡化趨勢,而且直接影響下游地區(qū)的地下水環(huán)境。南水進京后,通過東水西調改造工程供水,可以有效減少該地區(qū)的地下水開采,涵養(yǎng)地下水源。同時利用該工程可以將南水回補地下,加快地下水環(huán)境的改善。
東水西調自本次改造完成通水后,兩個月來已經(jīng)向西蓄砂石坑累計輸送南水北調水達120萬m3,極大的涵養(yǎng)了西部地區(qū)的地下水資源,改善了區(qū)域生態(tài)環(huán)境。
東水西調改造后,輸水管道全線仍為單管輸水。根據(jù)《室外給水設計規(guī)范》(GB50013-2006),水廠“輸水干管不宜少于兩條,當有安全貯水池或其它安全供水措施時,也可修建一條。輸水干管和連通管的管徑及連通管根數(shù),應按輸水干管任何一段發(fā)生故障時仍能通過事故用水量計算確定,城鎮(zhèn)的事故水量為設計水量的70%”。東水西調沿線四座水廠雖均具備密云水庫和南水北調來水的雙水源,但無法實現(xiàn)真正的雙路雙管供水。
東水西調單管供水,不能滿足管道事故時的正常供水,且因穿越密集的城市建設區(qū),重新鋪設雙管的難度很大。因此可考慮通過綜合布局,結合其他工程作為東水西調的補充,互為備用。
(1)建設第二供水管線。目前已經(jīng)立項的南水北調配套工程河西支線,連通城子水廠、石景山水廠和首鋼水廠。當東水西調檢修或發(fā)生故障時,可通過河西支線從大寧水庫取水,為東水西調沿線水廠提供備用供水線路。
(2)將東水西調與河西支線連通,形成京西供水環(huán)路,雙向供水,讓門頭溝區(qū)、石景山區(qū)及豐臺河西部分地區(qū)實現(xiàn)多水源雙管線的供水保障格局,有利于南水北調的水資源調度,有利于供水安全保障,有利于擴大供水覆蓋范圍。
(3)建設京密引水渠至三家店水庫的引水工程。如果能將密云水庫的水引入三家店水庫,那么西部地區(qū)的供水水質問題將全面解決,打通連通京密引水渠至三家店水庫的西山隧洞,將密云水庫水引至三家店水庫,再通過永定河引水渠、東水西調或其它工程等向各大水廠供水,真正實現(xiàn)南水北調、密云水庫、官廳水庫的三水聯(lián)調,城市生產(chǎn)生活和生態(tài)環(huán)境雙收益。
[1]魏純江.規(guī)范泵站技術管理確保京西安全供水[J].北京水務,2010(01).
[2]魏旭.東水西調設備管理與維修工作的探討[J].北京水利,2003(05).
[3]魏純江.北京市東水西調工程泵站老化評價研究[J].北京水務,2013(04).
[4]北京市水利規(guī)劃設計研究院.北京市南水北調配套工程東水西調改造工程初步設計報告[R].2012.
[5]北京市水利規(guī)劃設計研究院.北京市石景山水廠工程水資源論證報告[R].2014.
TV68
B
1672-2469(2017)10-0018-02
10.3969/j.issn.1672-2469.2017.10.006
2017-03-22
楊 玲(1982年-),女,高級工程師。