关于桂林市建设备用水源的思考

作者:黄智 龙思羽
单位:桂林市自来水公司
摘要:桂林市属于供水水源单一型城市,针对桂林市饮用水水源现状和存在的安全隐患,论述了建立城市应急备用水源工程的必要性和可行性,提出了建立以漓江水源为主,以周边水库、漓江支流和地下水水源为辅的城市饮用水供水体系,以保障城市供水安全。
关键词:桂林市 饮用水 备用水源
作者简介:黄智 E-mail:hz3851083@126.com;

 

   Received: 2016-08-26

   水是人类赖以生存和发展的、不可替代的自然资源,随着我国城市化、工业化进程的加快,城市供水安全问题逐步显现,近几年广西发生的龙江河水污染事件、贺江水污染事件,引发了社会各界对供水安全的高度关注。党中央、国务院高度重视饮用水安全工作:“一定要把切实保护好饮用水水源,让群众喝上放心水作为首要任务。”

   根据《桂林市城市总体规划(2010~2020)》以及“保护漓江,发展临桂,再造一个新桂林”的战略部署,“十三五”期间,桂林将加快推进“桂林国际旅游胜地”、“桂林国家旅游综合改革试验区”和“世界旅游城”的建设,桂林市今后5年要发展为特大城市,2020年桂林市中心城区规划总人口为125万人,用水安全影响面极广。桂林市属于供水水源单一型城市,一旦发生突发性水源污染事件,由于缺乏应急备用水源,将可能出现大规模的“城市水荒”,甚至影响社会的稳定。因此,建设备用水源,是保障城市饮用水安全、提高应对突发水污染事件能力的必然选择。

1 桂林市供水情况

1.1 供水现状

   桂林市区现有市政给水厂4座,即城北水厂(10万m3/d)、东镇路水厂(10万m3/d)、东江水厂(10万m3/d)、瓦窑水厂(14万m3/d),均沿漓江两岸布设,以漓江为水源,总设计供水能力44万m3/d,供水范围东至铁山工业园区,南至雁山区,北至八里街,西至临桂新区,形成环网供水格局,基本上已覆盖城市建成区。目前各水厂运行状况良好。

1.2 现状供水存在的主要问题

   (1)现状供水量难以满足日益增长的用水需求。桂林市现有的4座水厂目前已接近满负荷运行,随着临桂新区的大力建设、城市配水管网的逐步完善和供水范围的逐步扩大,作为城市重要基础设施的供水已难以满足日益增长的用水需求。

   (2)城市水源单一、安全可靠性差。目前桂林市4座水厂的水源均取自漓江,水源单一,一旦发生原水水质事故时,全市将面临停水的风险。

1.3 供水规划

1.3.1 水量预测

   在桂林市总规纲要的框架下对桂林市中心城区的水量进行预测,2020年规划总用水量为64万m3/d。城北水厂在现有10万m3/d规模的基础上扩建20万m3/d规模,供水规模达到30万m3/d。2030年规划总用水量为100万m3/d,在临桂新区新建西城水厂供水规模为30万m3/d。

1.3.2 水源规划

   (1)根据《桂林市城市总体规划(2010~2020)》给水工程水源规划:供水水源以漓江为主,青狮潭水库和金陵水库为城市供水备用水源。为保障现有漓江水源的水量,桂林市漓江三期补水工程———桂林市防洪及漓江补水枢纽工程正在建设中,主要包括川江、小溶江、斧子口3座水库,3座水库建成后,与青狮潭、思安江水库联合调度,枯水期漓江流量达到60m3/s以上(2015年2月,桂林市防洪及漓江补水枢纽工程之一的川江水库建成正式开始向漓江补水)。桂林市防洪及漓江补水枢纽工程既是桂林市漓江上游的防洪控制性工程,又是实施漓江生态环境补水的重要水源工程。该工程建成后,将构筑桂林市城市防洪保障体系、供水保障体系和水资源统一管理扼要保护体系。因此,通过补水工程,漓江水源系统是有保障的。

   (2)开发城市备用水源及第二水源,保证城市的供水安全性,地下水可作为城市战备及应急水源。在现供水厂附近寻找地下水作为供水水源,在发生城市供水危机的紧急情况下使用,并纳入城市供水水源的监管体系范围。

1.4 备用水源建设的必要性

1.4.1 备用水源建设是国家政策要求

   国务院、自治区人民政府多次发文明确提出规划建设城市备用水源。《国务院办公厅关于加强饮用水安全保障工作的通知》(国办发〔2005〕45号)、《国务院关于实行最严格水资源管理制度的意见》(国发〔2012〕3号)、《广西壮族自治区人民政府办公厅关于印发开展全区设区市及重点城镇备用水源建设工作方案的通知》(桂政办发〔2012〕75号)、《国务院关于印发水污染防治行动计划的通知》(国发〔2015〕17号)等多个文件中均提出了规划和建设城市备用水源的要求。

1.4.2 备用水源建设是供水安全需要

   桂林市城市供水依赖于漓江。目前桂林市城区4座水厂原水均取自于漓江,供水安全存在极大的隐患:一旦漓江上游发生水质污染事故,以漓江为水源的4座水厂均无法取水,则整个桂林市将面临停水风险。

   因此,建设备用水源是保障桂林市城市供水安全的迫切需要。

2 桂林市水源概况

2.1 漓江

   漓江属珠江水系,发源于广西兴安猫儿山,流经灵川、桂林、阳朔,在平乐县恭城河口入桂江,全长164km,流域面积12 285km2。地势北高南低。漓江上游为多雨区,水能资源丰富,流域上游有猫儿山、海洋山、青狮潭3个水源林保护区,漓江属山区雨源性河流,形成鲜明的水流量悬殊的丰水期和枯水期,3~8月为汛期,9月到次年2月为枯水期,其中5~6月占全年径流40%,而最枯月1月仅占全年径流的2%。在漓江桂林水文站以上流域集水面积2 860km2,多年平均流量127m3/s,多年平均径流量40.52亿m3

2.2 甘棠江

   甘棠江属珠江水系,发源于才喜界大虎山东坡,流经九屋、潭下,穿越湘桂铁路、桂黄公路,至三岔尾注入漓江,全长60km,总流域面积767.22km2。干支流上建有甘棠江引水工程及青狮潭水库,上游各支流两岸均为青狮潭水库水源林保护区,多年平均径流量4.2亿m3

2.3 青狮潭水库

   青狮潭水库位于灵川县潭下镇,距桂林市区30km,是一座以城乡供水、漓江补水、农业灌溉、防洪和发电等功能综合利用的大型水库,坝址位于甘棠江中游青狮潭峡口处,拦截上游甘棠江、东江、蓝田河、七都河等河流,形成了3个条状大湖:东湖、西湖和公平湖,水最深60m。水库坝顶高程232.4m,正常水位225 m,死水位197.15 m。集雨面积474km2,总库容6亿m3,有效库容4.05亿m3,为广西第四大、桂北最大的水库。库区属中亚热带季风气候,多年平均降雨量2 377.9 mm,多年平均蒸发量1 208.5mm,多年平均入库流量26.5m3/s,枯水流量3.5m3/s,千年一遇洪水流量4 760m3/s,可能最大洪水流量9 060m3/s。根据自治区水利厅批复,青狮潭水库增加城市供水功能,并将其放在首选位置。

2.4 金陵水库

   金陵水库位于庙岭乡金陵村公所,坝址所在河流为桃花江支流金龟河,距临桂新区约15km,是一座已建成的中型水库,设计总库容2 420万m3,有效库容1 400万m3,多年平均来水量3 000万m3,属多年调节中型水库,设计正常蓄水位207.00 m。由于该水库征地移民问题没有妥善解决,自1957年建成以来,一直没有达到正常蓄水位,目前按198m水位运行,相应库容约230万m3

2.5 思安江水库

   思安江水库枢纽工程位于桂林市东部灵川潮田、大境两乡交界处,距桂林市区45km,是漓江第二期补水工程,主要功能有调蓄汛期洪水水量,枯水期向漓江补水,并利用补水水能发电。坝址位于漓江支流潮田河上游思安江,设计坝高103m,正常水位327m,死水位254m。集雨面积135.3km2,总库容8 869万m3,调节库容8 112万m3,多年平均降雨量1 750mm,多年平均来水量1.32亿m3,多年平均流量4.17m3/s,设计补水目标流量15~20m3/s。

2.6 地下水

   桂林市属中亚热带季风气候,气候温和多湿,雨量丰沛,此为地下水的形成和补给提供极为丰富的水量。桂林市地表水资源比较丰富,流经市区的主要河流有漓江、桃花江、小东江、灵剑溪、南溪河等,加上星罗棋布的湖塘,地面水域面积达23.98km2,地表水网比较发达。这些都成为地下水良好的补给来源。据水文地质部门初步勘探表明:桂林市城区地下水天然补给资源量为36 905.48万m3/a、可开采资源量为17 402万m3/a。

   桂林市地下水主要有两类:一是碳酸盐岩岩溶水;二是松散岩类孔隙水。这两类是地下水供水的主要含水体,不仅水量丰富,且水温稳定,一般在15℃左右。地下水位变幅1.5~4.5m。据测定,水化学性属H2C03-Ca、Mg类型,矿化度100~300mg/L,pH 7~8,总硬度100~300mg/L(以CaCO3计),水质良好,宜作各种用途水源。综上所述,桂林市地下水资源具有分布广、埋藏浅、易开采、水量丰富、水温稳定和补水条件优越的特点。

2.7 水源水质概况

   根据《2015年桂林市环境状况公报》水环境公报和广西城市供水水质监测网桂林监测站数据,各水源水质概况如下。

2.7.1 饮用水水源地水质状况

   市区和各县集中式饮用水源均为河流型地表水。

   全市集中式饮用水水源地水质除粪大肠菌群存在不同程度超标外,其他监测评价项目全部达到国家地表水Ⅱ类水质标准。

   南方的气候特点使得水体较易孳生各类细菌,粪大肠菌群超标的情况普遍存在于南方城市的水体中。4座水厂通过常规工艺处理,可保证出厂水水质达到《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2006)要求,多年来出厂水水质合格率保持在99.9%以上,高于国家生活饮用水标准95%的指标要求。

2.7.2 青狮潭水库水质状况

   青狮潭水库水质良好,达到国家地表水Ⅲ类水质标准,除部分点位总氮、总磷项目超过Ⅱ类保护标准外,其余监测项目皆达标。各监测点位水质营养状态级别为中营养,定性评价为优良。

2.7.3 地下水

   市区地下水水质良好,基本达到地下水质量标准Ⅲ类水质标准,超标项目呈点状分布,主要污染物是氮化合物。

3 备用水源工程建设

   突发性水污染事件已经成为现代城市供水安全的主要威胁并且很容易发展成社会危机。城市是区域政治、经济和文化中心,一旦出现大规模供水危机,牵涉面广、影响范围大、负面效应持续时间长。目前漓江是桂林市唯一的地表水水源地,水源惟一性较强,一旦漓江水域出现污染事故,桂林市的安全用水将面临极大的隐患,将造成桂林城区出现断水的情况。

   随着经济的发展,工业污水污染河流、车辆船只事故造成污染物泄漏进入漓江等产生水污染的风险将越来越大,漓江发生重特大污染事故的风险无法排除,桂林城区饮用水安全对新水源的需求已经十分迫切。从战略高度出发,建立城市多源供水系统是维持社会稳定,促进城市健康、可持续发展的基本条件和有力保障。城市管理者不仅要保障城市常规供水,还要建立和完善城市应急备用水源系统,应对可能到来的非常态供水危机。

   《桂林市城市总体规划(2010~2020)》提出供水水源以漓江为主,青狮潭水库和金陵水库为城市供水备用水源。但是由于青狮潭水库距离桂林城区有30km,远距离输送管道的建设需要相当长的建设周期和较高的建设投资,结合桂林市目前建设备用水源的迫切需要,可以考虑建设一个以漓江为城市供水的主要水源,青狮潭水库和周边水库、漓江支流作为备用水源或第二水源,增加地下水作为应急水源的供水水源体系,按照实施条件,分阶段实施近期备用水源、应急水源与中远期第二水源方案。

3.1 漓江作为城市主要供水水源

3.1.1 水质

   桂林市是国家环境保护重点城市之一,漓江水质和环境的保护一直得到各方面的高度重视。

   桂林市积极致力于漓江全流域的环境综合治理,各水厂取水口周围被划为一级水源保护区进行保护,通过各种手段防治、消除直接或间接进入漓江的污染源,水源保护区附近的排污情况得到有效治理,使漓江成为全国流经市区水质最好的河流之一。

3.1.2 水量

   针对漓江枯水期缺水问题,采取了保护漓江上游生态植被,加强漓江流域水源林建设,兴修水利工程实施补水等多项措施。随着桂林市工农业、旅游业和城市建设的发展,对漓江补水目标的要求不断提高,为了保障桂林社会经济的可持续性发展和维护漓江生态环境,通过分期实施相应的补水工程措施,逐步解决漓江枯水期缺水问题。

   特别是2008年启动的桂林市防洪及漓江补水枢纽工程建设。该工程由漓江干支流的斧子口水库、小溶江水库、川江水库3个水利枢纽组成,总库容4.67亿m3,3座水库建成后可为漓江补水提供可靠的后备保障。在正常年份可使漓江流量保持在60m3/s以上,使用其中几个流量作为城市供水水源是绝对有保障的,况且使用过的水经处理达标后仍有80%的水回归漓江,对漓江生态补水没有造成影响。

   因此,现状沿漓江布设的城北水厂、东镇路水厂、东江水厂、瓦窑水厂以漓江为水源,其水质、水量是有保证的。

3.2 饮用水备用水源建设方案

   根据以青狮潭水库和周边水库、漓江支流作为备用水源或第二水源,地下水作为应急水源的规划原则,提出以下3个建设饮用水备用水源方案(见图1)。

图1 饮用水备用水源近远期方案

   图1 饮用水备用水源近远期方案

    

3.2.1 近期方案1

   甘棠江和漓江水源互为备用,在城市北郊三岔尾处新建取水泵房(20万m3/d)。

   三岔尾位于甘棠江与漓江的汇流处,此处延漓江下游2.5km为城北水厂,近期拟在三岔尾处新建取水泵房(20万m3/d),东西两侧敷设两根取水管,分别从甘棠江与漓江取水,取水后将水输送至城北水厂二期新建取水泵房,再输送至厂区净化处理。当甘棠江上游发生水污染事故时,从漓江取水;当漓江上游发生污染时,从甘棠江取水。甘棠江和漓江水源互为备用,保证桂林市城市用水安全。

3.2.2 近期方案2

   建设地下水应急备用水源(10万~15万m3/d)。

   据《关于印发桂林市城区地下水资源作为应急备用水源调查评价报告书专家组评审意见的函》,桂林市城区地下水天然补给资源量为36 905.48万m3/年、可开采资源量为17 402万m3/年,基本可满足取水规模10万~15万m3/d应急取水需求。

   在现状供水厂附近寻找深层地下水作为供水水源,定位为生活饮用备用水、应急水、救命水,定期监测水质、检查监控周边环境,平常不用,在漓江供水水源发生突发性破坏、污染事件或者遭遇特别干旱年份时使用。

3.2.3 中远期方案1

   青狮潭水库为水源新建西城水厂(30万m3/d)。

   根据桂林市总体规划纲要和“保护漓江,发展临桂,再造一个新桂林”方针,西线为城市长期主导发展方向,临桂新区作为桂林城市向西发展的中心城区。目前临桂以桂林市自来水供水管网为水源,老城区供水管网通过万福路加压泵站(已投产,3万m3/d)、机场路加压泵站(建设中,8万m3/d)、西外环路加压泵站(规划中,10万m3/d)向临桂供水,桂林老城区供水管网与临桂新区供水管网之间通过万福路DN600管、机场路DN800管和DN600管、西外环路DN1 200管连接。随着城市的发展,仅靠老城区的供水设施,远不能满足临桂新区的用水需求。根据供水规划,需要在临桂新建西城水厂,彻底解决该区用水问题。

   根据城市规划水厂水量,远景2030年,除拟建西城水厂外,其余水厂仍位于原位置,取用漓江水。西城水厂原水由青狮潭水库引水解决。故远景桂林市将形成30%水库引水,70%漓江取水的原水供应格局。

   青狮潭水库作为桂林市备用水源、第二水源,其功能定位为西城水厂日常水源及漓江原水事故时的备用水源:正常情况下,第二水源满足西城水厂原水需求,供水规模为30万m3/d。为防止至城北水厂的备用原水管长期不流动水质恶化,宜维持一定的输水保持流动,拟为5万m3/d。因此,正常情况下,第二水源工程输水规模35万m3/d(长期水量)。漓江水质污染事故时,第二水源除向西城水厂正常供水30万m3/d外,还发挥备用水源功能向城北水厂供水40万m3/d,供水总规模为70万m3/d(短期水量)。

4 其他建议

   建设备用水源的同时,还需要同步建设配套管网。

   (1)加快补水工程建设,合理调节水资源。

   (2)切实保护上游水源林,加强水源林涵水能力。

   (3)尽快将水库列为饮用水水源保护区,同时加强环境保护,治理各种污染,建立水环境保障体系,确保漓江水、水库水、地下水水质安全。

   (4)建立水源地监控体系,保障供水安全。

   (5)加强节水工作,提高水资源利用率。

   (6)建立科技创新体系,依靠科技手段防控突发性水环境污染事件。

5 结语

   桂林一直没有备用水源地,尽管有应对突发事件的应急预案,但唯一的水源地难以规避风险,一旦水系面临危机将一击即溃,建立备用水源地,是保障城市饮用水安全、提高应对突发水污染事件能力的必然的、迫在眉睫的选择。

   建立以漓江水源为主,以周边水库、漓江支流和作为应急使用的地下水水源为辅的城市饮用水供水体系,共同满足城市用水需求,使城市供水的安全可靠性进一步得到提高。

    

参考文献参考文献

[1]唐标文.桂林市城区地下水资源开发利用现状与对策.广西水利水电,1994,(2):41~44
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