王 維,景文洲
(1.天津市水務(wù)規(guī)劃勘測設(shè)計有限公司,天津 300204;2.水利部海河水利委員會科技咨詢中心,天津 300170)
天津市位于華北平原東北部、海河流域尾閭,行政區(qū)面積11919.7km2。2021 年全市常住人口1373 萬人,其中城市常住人口1165 萬人,農(nóng)村常住人口208 萬人,城鎮(zhèn)化率為84.88%。全市地區(qū)生產(chǎn)總值15695.05 億元,其中,工業(yè)增加值5224.57 億元。
全市多年平均降水量(1956—2016 年)567mm,多年平均水資源總量為14.79 億m3,其中,地表水資源量10.17 億m3,地下水資源與地表水資源不重復(fù)量4.62 億m3。人均水資源占有量僅100 m3,是全國人均水資源占有量的1/20,是水資源最緊缺城市之一。
天津歷史上得益于海河流域豐富的水資源,依水而建,因水而興。從20 世紀(jì)60 年代中期起,上游入境水量逐漸減少,天津開始由密云、崗南、黃壁莊等水庫供水,并從黃河引水濟(jì)津。1970 年后,開始大量抽取地下水,補充用水不足。1983 年引灤入津工程全線正式通水,結(jié)束了天津人民長期喝苦咸水的歷史。自此天津市逐漸形成了以外調(diào)水為主水源的供水格局[1]。
以水源基礎(chǔ)作為劃分標(biāo)準(zhǔn),天津市外調(diào)水格局大致可以劃分為兩個時期:引灤單一水源期(1983—2014 年)、引灤和南水北調(diào)中線聯(lián)合供水期2014—至今兩個階段。
引灤入津工程及市內(nèi)配套工程建設(shè)。在黨中央、國務(wù)院的深切關(guān)注下,1983 年引灤入津工程建成通水。工程從潘家口水庫引水,經(jīng)大黑汀水庫抬高水位,由分水樞紐閘送入引灤總干渠,穿越灤河、黎河分水嶺的引水隧洞,出隧洞經(jīng)黎河入于橋水庫,在于橋水庫以下接州河暗渠、引灤明渠,至爾王莊水庫,再通過引灤暗渠、宜興埠泵站至西河樞紐,而后供給凌莊、芥園等水廠,輸水線路全長234km。后期,天津市先后建成引灤入塘、引灤入港、引灤入開發(fā)區(qū)等一批引灤供水工程,引灤供水范圍由中心城區(qū)逐步輻射到濱海新區(qū)、武清等地區(qū),為區(qū)域城市發(fā)展提供了支撐。
引灤入津工程分水量。按國務(wù)院國辦發(fā)〔1983〕44號文件規(guī)定,潘家口水庫75%保證率可分配水量19.5億m3,天津分水10億m3;95%保證率可分配水量11.0億m3,天津分水6.6億m3。
單一水源期城鄉(xiāng)供水格局。引灤水主要用于城市地區(qū),天津市村鎮(zhèn)飲水仍以深層地下水為主。但由于長期超采深層地下水,導(dǎo)致地下水位下降、南部地區(qū)地面沉降嚴(yán)重等一系列問題。
單一水源期供水存在問題。引灤入津工程通水后,天津市雖然有了較穩(wěn)定的水源,但供水保證率仍較低。2000 年后隨著灤河流域上游用水量逐漸增加、再加上流域內(nèi)連續(xù)干旱導(dǎo)致潘家口水庫入庫水量不足,天津市城市供水再次出現(xiàn)危機(jī),天津市先后7 次實施引黃濟(jì)津應(yīng)急供水。引黃濟(jì)津工程從山東省聊城市東阿縣的位山閘或潘莊閘引水,至天津市九宣閘400km 左右,主要利用山東、河北境內(nèi)的位山干渠、清涼江、潘莊總干渠、南運河等洪澇、灌溉河道輸水,為不影響河道原功能,輸水期多選在10 月以后。引黃濟(jì)津存在輸水期不靈活、輸水損失較大等問題。2000 年后天津市引黃濟(jì)津水量情況表如表1 所示。
表1 2000 年后天津市引黃濟(jì)津水量情況表 億m3
雙水源條件下的供水格局。2014年末南水北調(diào)中線通水后,天津市由原來的引灤單一水源變?yōu)橐秊措p水源,新增中線水多年平均8.63億m3,水資源保障能力實現(xiàn)了戰(zhàn)略性突破。天津市初步形成了以“一橫一縱”引灤、南水北調(diào)中線雙水源為主,地下水、再生水、淡化海水為輔,引黃濟(jì)津、南水北調(diào)東線一期北延應(yīng)急供水為應(yīng)急備用的供水體系。借助于兩種外調(diào)水源的支撐,以城市自來水管網(wǎng)延伸供水為主要手段,天津市先后開展了農(nóng)村飲水安全鞏固提升工程和農(nóng)村飲水提質(zhì)增效工程,通過更新改造配套水廠、城市自來水延伸等措施,濱海新區(qū)、武清、寶坻、靜海、寧河、薊州6個區(qū)的2817個村、286.8萬人喝上城市自來水,初步實現(xiàn)了城鄉(xiāng)供水一體化。
雙水源條件下的工程布局。至2022 年,天津市已建成13 項引灤供水配套工程,年最大供水量達(dá)12.8億m3,引灤市內(nèi)配套工程基本覆蓋全市域(不含薊州山區(qū));建成及在建23 項中線市內(nèi)配套工程,并通過引江向爾王莊水庫供水工程初步實現(xiàn)了南水北調(diào)中線與引灤兩種水源的聯(lián)通,中線供水范圍覆蓋除薊州外的其他15 區(qū)。天津市已有15 區(qū)基本實現(xiàn)雙水源覆蓋,薊州區(qū)正在構(gòu)建引灤為主、地下水補充備用的供水格局。
雙水源面臨的挑戰(zhàn)。雙水源極大緩解了天津市嚴(yán)重缺水的局面,為經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展提供了有力保障,但隨著需求逐漸旺盛,天津市供水開始處于緊平衡狀態(tài)。現(xiàn)狀引灤可供水量衰減且近年水質(zhì)不穩(wěn)定,中線來水不均勻,汛期和冰期均存在一定運行風(fēng)險。隨著京津冀協(xié)同發(fā)展戰(zhàn)略實施和社會主義現(xiàn)代化大都市建設(shè)的推進(jìn),水資源負(fù)荷將進(jìn)一步加大。天津市迫切需要構(gòu)建更安全、穩(wěn)妥的供水格局。2014—2020 年天津市外調(diào)水用水量如表2 所示。
表2 2015—2021 年天津市外調(diào)水用水量 億m3
南水北調(diào)東線二期工程進(jìn)津,為天津市構(gòu)建多源互濟(jì)、保障有力、彈性適用的外調(diào)水保障格局提供了支撐。按照前期規(guī)劃,東線二期工程在東線一期工程的基礎(chǔ)上繼續(xù)北上,增加向京津冀地區(qū)供水,同時進(jìn)一步擴(kuò)大向山東和安徽供水[2]。
依托三種外調(diào)水源,天津市構(gòu)建“三水共用、五庫聯(lián)調(diào)、多源互濟(jì)、城鄉(xiāng)統(tǒng)籌“的供水格局。規(guī)劃擴(kuò)建北大港等水庫,建設(shè)洪泥河聯(lián)絡(luò)線等一批水源、水庫聯(lián)通工程,實現(xiàn)重要區(qū)域三種水源保障、一般區(qū)域至少兩種水源的保障格局,極大提高供水韌性。
1)受海河流域水資源衰減、上游大量興建水利工程影響,20 世紀(jì)50、60 年代后,天津市水資源出現(xiàn)短缺,1983 年引灤通水后天津市有了相對穩(wěn)定的水源,但供水保證率較低,2014 年底南水北調(diào)中線通水后,天津市實現(xiàn)了雙水源保障,并契機(jī)開展了城鄉(xiāng)供水一體化建設(shè),外調(diào)水極大緩解了天津市供水壓力。
2)隨著城市(含農(nóng)村生活)用水量逐年增加,天津市外調(diào)水趨于緊平衡狀態(tài),再加上京津冀協(xié)同發(fā)展戰(zhàn)略實施和社會主義現(xiàn)代化大都市建設(shè)的推進(jìn),天津市供水供水保障能力仍需進(jìn)一步提升。
3)“四橫三縱”國家水網(wǎng)主骨架建設(shè)為天津市供水安全提供了進(jìn)一步支撐。依托引灤入津工程、南水北調(diào)中線工程、南水北調(diào)東線二期工程,天津市規(guī)劃提升北大港水庫,建設(shè)洪泥河聯(lián)絡(luò)線等水源、水庫聯(lián)通工程,擬構(gòu)建“三水共用、五庫聯(lián)調(diào)、多源互濟(jì)、城鄉(xiāng)統(tǒng)籌”的供水新格局,為天津市高質(zhì)量發(fā)展,落實“一基地三區(qū)”功能定位提供堅實的水安全保障。