建设应急备用水源地是提高城市饮用水供水安全的重要措施。早在2005年，《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号文）就要求“各大中城市要建立特枯年或连续干旱年的供水安全储备”，次年水利部组织编制的《全国城市饮用水水源地安全保障规划（2006～2020）》进一步明确了各省级行政区要建立健全水资源战略储备体系，要求人口20万以上、饮用水水源单一的城市，应拟定城市应急和备用饮用水源方案，建立特枯年或连续干旱年的供水安全储备，规划建设城市应急备用水源。此后的2011年中央1号文、国发[2012]3号文又进一步强调了备用水源建设。《国务院关于印发水污染防治行动计划的通知》（国发[2015]17号）明确指出，针对单一水源供水的城市，应于2020年年底前基本完成备用水源建设。2016年《中共中央国务院关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》（中发[2016]6号）要求“建立城市备用饮用水源地，确保饮水安全”。2017年修订的《中华人民共和国水污染防治法》第七十条规定：“单一水源供水城市的人民政府应当建设应急水源或者备用水源，有条件的地区可以开展区域联网供水”。应此要求，全国不少城市纷纷加强了应急备用水源地规划建设工作。据有关资料，截止到2015年，全国314个地级以上城市中，248个建设了备用水源地，占总数的79%，共建成各类型应急备用水源地约1 200个，总应急供水能力达1.3亿m³/d^[1]。但由于现阶段城市应急备用水源工程建设较依赖第二水源地，广泛存在可选范围窄、建设难度大，甚至无水源地可选的问题^[3]，备用水源地建设及维护成本高，备用水源地建设的进程依然难以令人满意，全国618个重要饮用水源地应急备用水源的建设占比仍不足50%^[2]，许多20万人以下的城镇还未开展备用水源地建设工作，且已建备用水源地中尚有一定数量仅为摆设而难以发挥作用^[1]。如何尽快提高备用水源地的建设水平，是目前饮用水安全保障工作面临的一个重要问题。

河流型饮用水水源地是重要的饮用水水源地类型，在全国4 555个城市集中式饮用水水源地中，其数量、总供水量和供水人口分别占28.50%、49.40%、42.70%^[4]，由于长期处于开放、复杂、敏感、脆弱的环境中^[5]，河流型水源地的备用水源建设问题更为迫切。西南山地不少城镇常以一条主要河流为饮用水水源地，具有地势高差大、水库分布较为偏远、地下水不发达、支流水量小、季节变化大或受污染较严重等特点，备用水源地按现有模式建设困难大、成本高，导致备用水源地建设滞后，例如据调研涪江流域重庆段沿途17座城镇水厂仅1座县级水厂有备用水源地。本文拟针对西南山地傍河城市的水源及水系的特点和条件，提出应急备用水源地的建设模式及其适用条件，并结合对世界卫生组织（WHO）、美国、欧盟、日本城市饮用水安全体系的简要分析，对应急备用水源地建设的若干问题进行分析讨论，以期为应急备用水源地建设工作有所帮助。

根据笔者的工程实践经验及对重庆饮用水水源地安全保障达标建设的有关调研，针对西南山地傍河城镇水源地及水系的特点，提出西南山地傍河城镇可采用同一水源自备和采用其他独立水源进行备用2种基本建设模式，分别如图1、图2所示。

如图1所示，可对现有水源地进行挖潜，采用4种具体方式建设备用水源地。图1a为在现取水口上游增设备用取水口，利用现水源形成第二水源地，适用于水源安全风险主要为突发性水质风险且其持续时间不长的状况，优点是可以充分利用空间距离和时间差规避水质风险，仅需建设取水口和输水管道，总建设费用和维护成本相对较低。同条河流的上下游城市也可通过此方式互助互备。图1b为利用现水源，在特定适当位置现有河床标高以下建设在线水库，形成特定的水源水量保护区，适用于水源风险为存在短期极端干旱天气导致原水水量不足或上游取水有滥用现象的情况，优点是在能利用现有取水口和取水头部，并可在提供备用水源的同时维持一定的生态基流，其在某种程度上类似于山区河流底栏栅取水。图1c为在现河流水源地岸边建设傍河水库，利用丰水期水量形成备用水源地，适用于水源风险为极端干旱天气、连续干旱及水质污染等状况，优点是备用取水口与现取水口距离较近，建设费用及运行成本相对不高，且水质与水源地正常水质接近而有保证。岸边水库亦可有多种形式，比如城市附近为分叉型河道的可建江心水库^[7]，岸边潜流水丰富的以潜流水为备用水源地。图1d为利用或适当改建现有湖泊、水库或山坪塘，在丰水期将现河道水量输送至上述水体储存形成备用水源地，适用于水源风险为极端干旱、持续干旱或突发性水质污染等且现湖库水体水量、水质无法得到保证的情况，优点是备用水源水量、水质能得到保证，可避免建设较大型水库。

图2为利用第二水源形成应急备用水源地的建设模式。图2a为利用现河流水源地的支流作为备用水源，适用于水源风险为极端干旱、连续干旱或突发性水质污染，但城市供水规模相对不大的情况，优点是输水距离短、输水成本低，缺点是水量较小，水质较差，水质提升和保持的成本相对较高。图2b为采用第二条河流作为备用水源地，适用于水源风险为极端干旱天气、连续干旱及突发性水质污染等，优点是采用独立水源备用，可靠性水平相对较高，缺点是输水成本高，且备用水源河流划为水源地后水污染控制和水质保持成本高，并在一定程度上会影响其原有的开发利用功能，此外，当出现连续干旱和极端干旱天气状况时，备用水源河流也可能会同样存在水量安全风险。图2c为利用、扩建现有湖库或新建水库作为备用水源地，是目前西南地区城市最常用的一种方式，适用于水源风险为极端干旱、连续干旱及突发水质污染等多种状况，其优点是水源安全性高，缺点是建设费用和水质维持费用高昂，且此湖库水体常常难于找到，同时对地震灾害等安全风险的应对能力较低。此外，一旦该水库作为备用水源地进行管理，就也会影响其原有开发用途。当采用扩建水库或增加库容时，还可能会降低下渗、影响地区水循环。图2d与图2c类似，利用河流或其他湖库作为备用水源地，适用于水源风险为现水源地存在极端天气或连续干旱等水量周期性不足，或突发性水质污染风险等状况，其优点与缺点与前者类似。图2e为采用湖库联通和调水方式形成备用水源，适用于极端干旱、连续干旱、突发性水质污染等多种水源风险，优点是适应能力强，水量、水质能得到保证，缺点是成本高昂。目前重庆市永川城区大致采用该模式。此模式可能不适用于地震灾害类型的供水安全风险。

图1a～图1d各种模式既可单独采用，也可组合使用，还可作为图2a～图2e各种建设模式的基础模式结合采用。目前西南山地城镇备用水源地建设主要采用第二水源作为备用水源，往往忽视对现供水系统和水源安全风险进行细致深入的分析评估，以及对现有水源地挖潜提高自备能力。由于图2c等异地建设独立备用水源工程要么因找水困难或代价太高而无法实施，导致备用水源地建设滞后，要么因水质维护成本高、难度大而沦为摆设。对于不少于20万人以下经济发展水平相对较低的西南山地中小城镇来说，图1a～图1d的各种模式应予以优先考虑。此外，个别有条件的城镇也可以采用地下水作为备用水源，但应考虑喀斯特地质条件下的潜在地质风险。

为讨论方便，前面采用了“应急备用水源地”术语，但应急水源和备用水源内涵有较大差异，国内学者对此已有较多探讨^[3]，但从建设实践看，仍需进一步讨论。我国的现有政策或法规大都同时使用这两个术语，但语境中前者通常针对突发性水质风险或地震灾害，后者通常针对极端干旱天气或连续干旱等季节性或周期性水量风险。《城市给水工程规划规范》（GB 50282-2016）将应急水源（Emergency water resource）定义为“在紧急情况下（包括城市遭遇突发性供水风险，如水质污染、自然灾害、恐怖袭击等非常规事件过程中）的供水水源，通常以最大限度满足城市居民生存、生活用水为目标”，将备用水源（Alternate water resource）定义为“以提高城市供水保证率为目标，以解决城市水资源相对短缺，或现有主要水源相对单一且受到周期性咸潮或断流影响，或季节性排污影响，建设并具备与现有水源互为备用、切换运行的水源”，但实际工作中常常未予区分。笔者认为，应急水源偏向于持续时间较短的非正常供水情况，而备用水源则偏向于持续时间较长的非正常供水情况，二者既存在较大的相同性，例如，目标均在于提高供水安全性，水量存在一定的重叠性，二者本身均不能应对地震风险等，同时又在对水量规模、水质优劣及后续处理和配水系统的要求上存在较大的差异性，例如，前者可能要求兼备水源，对水源水量和水质要求相对较低，而对（备用）水处理、配水系统乃至储存系统的水平要求较高；后者则要求专备水源，对水源水量和水质的要求高，而对水处理、配水系统及储存系统无特殊要求，在实践中需认真评估当地的实际风险因子及程度区别对待，选择合适的类型。

所谓“水源”，对象不同，其所指也有所不同，比如，对于整个供水系统而言，水源（Water source）指一定的河流、湖库或地下水体等原水水源，体现为特定的水源地或水源保护区；对于终端用户来说，水源则是符合生活饮用水卫生标准水质要求的处理水，体现为自来水或瓶装水等。在通常的备用水源地建设中，往往忽略此差异而将备用水源默认为原水水源。对“水源”的着眼点不同，对应急备用水源地的认识和建设实践也会有所不同。

世界卫生组织（WHO）、美国、欧盟、日本等应急供水体系所谓的备用水源常常是针对最终用水而言的。它们虽然都强调对现有水源地的水质保护，但总的来说都更强调从供水系统整体来构建饮用水安全体系，强调风险发生时用水有备用或替代水源。WHO《饮用水水质指南》^[8]及《水安全计划手册：供水企业分布实施的风险管理》^[9]中尽管都提到了备用水源地，但都仅被作为整个水安全系统的一个部分，而并无关于其水量、水质、建设方式的专门论述，强调以供水系统和风险评估为基础，从供水企业的角度来构建饮用水安全体系。美国专门制定了《安全饮用水法案》（Safe Drinking Water Act），规定了各州水源地应达到的最低水质标准，并为各州提供了多种水源地保护计划和受损饮用水水源地强制管理手段，“911”后为了应对生物恐袭对该法案进行了修订，强调应急响应方案的制定。总的来说，美国对水源地水质保护高度重视，但对于水源地水量保持及备用水源地建设的专门文献少见报道。美国环保局（USEPA）针对水源地水质保护有专门规定，并实施了基于针对点源污染治理的国家污染物排放削减系统的许可证计划和针对非点源污染控制的最大日负荷量计划，并制定了应急供水响应计划（Emergency response plan）相关指南性文件^[10]。其指南主要侧重于生物恐怖袭击事件等所导致的水质风险，规定的事件类型包括3个级别：最初3d、10d和21d，强调从饮用水系统的水源、处理、储存、配水4个主要环节（Major Building Blocks）构建饮用水安全体系，其所述的水源有2种分类方法，其一是本地备用水源、相邻供水企业供水水源、转输的大宗水量（bulk water）及预封装的水量4类，其二是未处理水源和已处理水源2类，其中未处理部分包括地表水和地下水2类。指南中也未对原水备用水源的水量和水质有太多描述，更侧重于处理、储存和配水等部分。欧盟基本上采取了与WHO一致的工作方法，也侧重于水质方面，包括应急规划和准备、保护，事件检测及确认、响应，事件管理、修复与恢复4个阶段，其中原水备用水源散见于各阶段，也没有专门的内容^[11]。日本地震频发，其应急供水主要是侧重于地震等自然灾害和水质污染，由于地震的破坏是全方位的，所以日本的应急供水体系针对供水的各个环节，其中“基本供水设施”涉及到原水水源，但除强调水源地的保护及水源备用外，也无专门的要求。日本应急供水目标包括：灾害发生3d后，要满足城市人均供水3L/d；灾害发生10d后，满足城市人均供水20L/d；灾害发生21d后，满足城市人均供水100L/d；灾害发生28d后，城市人均供水达到250L/d^[12]。日本十分重视城市内应用中心及终端用户应急蓄水等措施，比如，东京每半径2km区域内设置一个应急供水点，设置了共99个供水点；名古屋市在城市的东南西北分别设有4个大型的应急供水中心。总结来看，上述饮用水安全体系虽均强调水源地管理和保护，也要求应急期间有备用的原水水源，但对其水量水质及如何建设较少有专门的规定，而更多是将备用水源地作为饮用水安全应急体系的一个部分来考虑。我国政府从水安全战略上特别强调应急备用水源地的建设，当然更有利于提高饮用水的安全保障水平，但也应从饮用水供给系统总体来考虑，毕竟安全风险发生时系统终端的水量和水质才是关键。应急备用水源地建设虽然可在很大程度上解决连续干旱、极端天气、水质风险等大部分饮用水安全保障风险，但并非能够应对地震和对清水池和配水管网的生物恐袭等风险。片面强调应急备用水源地建设，或将其等同于饮用水安全保障，非但可能是不经济的，而且在技术上也可能是不完全可靠的。

根据现行《室外给水设计标准》（GB 50013-2018），采用地表水作为供水水源时，设计枯水流量年保证率和设计枯水位的保证率不低于90%，同时规定了选择与构建备用水源。《城市给水工程规划规范》（GB 50282-2016）规定采用地表水水源时供水保证率宜达到90%～97%，明确了备用水源的主要目标是针对季节性或周期性水源不足情况提高供水保证率。考虑到我国目前对饮用水安全保障水平要求高，建设备用水源地已逐渐变成必答题，在某种程度上备用水源已变成供水系统的一个必要组成部分，建议不再将常规供水和备用水源分开按两个体系建设，而是按供水保障率97%～99%甚至更高，在这一标准下统一开展供水系统的规划、设计和建设，这样可以增强整个工程的系统性和资金的集约性，避免备用水源地建设与现有常规供水系统在管理和技术上的脱节。

随着我国越来越强调备用水源地建设，应急备用水源地的水量和水质管理标准也被提得越来越高，甚至有些地方将其上升到第二水源地的高度，这固然对于提高饮用水安全保障水平有作用，但却可能妨碍该水体的其他开发利用功能，造成一定程度的浪费，在我国水资源紧缺的总形势下，这可能是不适当的。此外，对于修建水库蓄水等备用水源地建设方式，还可能由于减少下渗而对本地或本区域水循环带来不利影响。因此，应从水功能区划、水资源综合开发利用和良性水循环的角度来规划备用水源地的建设。如前所述，同一水源也可能形成不同的水源地，是否一定要采用第二水源来备用，关键还是要看供水系统本身的可靠性、面临的安全风险及风险发生时的损失和破坏如何。

备用水源地建设还应解决好工程措施和非工程措施的关系。目前不少城市将备用水源地工程建设作为万能良药，主要依赖备用水源地工程措施，而较为忽视非工程措施。事实上，备用水源地建设的工程措施必须与非工程措施相结合。对于持续干旱等供水风险，应强调非工程措施的作用，突出“节水优先”，加强需水量管理，制定干旱预防计划，用好用足非常规水源。此外，还应强化现有水源地的风险管理及监测预警等非工程措施。

饮用水安全保障是国家水安全的重要内容，水源地安全是饮用水安全保障体系的关键组成部分，建设应急备用水源地是提高饮用水安全保障水平的重要措施。对于西南山地城镇，可根据城镇供水规模、水系特征和实际的安全风险，采取现有水源自备、第二水源互备和二者组合3种思路，具体可采取前述的9种具体措施的组合，要尽可能利用现有水源、取水口及水量水质管理措施，以节约建设及运行维护费用，加快落实应急备用水源地建设进程。

不同城镇会面临不同的饮用水安全风险，应急备用水源地建设应与当地的饮用水安全风险相适合，其仅能解决部分的饮用水安全风险问题。应急水源与备用水源既有重叠性，又在对水量、水质、供水系统的要求及对安全风险来源的适应性上有差异性。在实际工作中，应注意原水水源和水源地、原水水源和用水水源等概念上的区别和联系，在科学评估本地安全风险的前提下，从水资源综合开发利用和水健康循环的高度，将备用水源建设、应急水源建设与常规供水系统建设作为整体考虑，避免就备用水源地而谈备用水源地、为建备用水源地而不惜代价，弱化供水体系整体性、工程系统性和资金集约性。除了强调工程措施，还应考虑加强需水量管理、节约用水和水源地安全监测预警等非工程措施。在当前我国经济增长压力较大、地方政府财政紧张而饮用水安全保障水平要求不断提高的情况下，寻求符合实际、经济适用的应急备用水源建设模式，是十分必要的，要强化改善现有水源和现有系统的自备能力，纠正备用水源地就是第二水源的片面认识。未来应加强对我国现有应急备用水源地的投入和实际效果进行调研和评估，以系统梳理急备用水源地的建设思路、方法和模式，提高建设措施的经济性、可行性和适宜性。