新时代下西安城市水源建设的对策与建议

吴继强，李晓辉

（西安市水资源利用技术服务中心，陕西 西安 710018）

西安古称长安，地处关中平原中部，是国家明确建设的3 个国际化大都市之一、全国第9 个国家中心城市，辖11 区2 县、7 个国家级开发区，并代管一个国家级新区（西咸新区）[1]。全市总面积10752 km2（含西咸新区），2018 年底有户籍人口986.87 万人，常住人口1000.37 万人[2]。

水是生命之源、生产之要、生态之基，既不可或缺又无以替代。西安因水而生、因水而兴，“长安八水”既是滋养城市的生态基础，也是哺育人们的精神财富[3～4]。2019 年9 月18 日，习近平总书记在河南主持召开黄河流域生态保护和高质量发展座谈会时强调，要坚持以水定城、以水定地、以水定人、以水定产，把水资源作为最大的刚性约束。党的十八大以来，西安认真贯彻落实“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”新时期治水方针和“以水定城、以水定地、以水定人、以水定产”城市发展要求，为西安城市发展提供了较为充足的水资源保障，特别是城市水源建设和供给均平稳有序。

新时代，新起点，西安作为中国西北部最大的国家中心城市，未来5 年～10 年将是西安建设发展的历史机遇期，届时将对城市保障能力特别是具有制约性的水源保障提出新的要求，但城市水源建设具有前瞻性，如何做到未雨绸缪，科学规划，确保为西安国家中心城市的建设发展提供充足、可持续的水源保障，是一个具有时代紧迫性和现实意义的课题。

1 西安城市水源工程建设成效

经过70余年的发展，西安城区已经形成地表水源为主、地下水源为辅的双水源供水体系和调峰补缺的科学、先进、合理的供水模式，构建了“南有黑河供水系统，东有李家河供水系统，北有湾子水厂、地下水源供水系统，西有涝渭、西南郊供水系统”的环西安供水格局，大大提升了城区供水保证率。

目前，西安城区供水水源主要包括地表水和地下水两部分，共计19 座给水厂，日供水能力达到225.8 万m3（不包含自备水源）。2000 年后，随着“引乾济石”和“引湑济黑”调水工程以及李家河水库的建成运行，特别是2003 年年底，以黑河金盆水库为主水源的黑河供水系统的建成运行，标志着西安供水模式发生了根本性变化，从以地下水为主转变为以地表水为主、地下水为辅的供水体系，供水水质日益改善，供水保障率不断提高；未来随着涝渭水源（水厂）、西南郊水厂、渭北湾子水厂及“引汉济渭”调水工程的逐步建成，西安城区水源分布将更趋合理，供水能力将全面提升，供需水矛盾将从根本上得到缓解。

近年来，城区用水量保持较高增速。特别是2014 年以城镇用水总量年均增幅约4.4%，其中2018 年由于西安市户籍新政等原因，城镇用水总量增幅达到6.9%。西安现有供水体系成功应对了近年来的高峰用水量，主城区日最高用水量从2014 年的 149.22 万 m3增加至 2019 年 6 月 3 日的 180 万 m3，均平稳供给，未发生大面积停水或供水不足等现象，表明当前西安城市供水体系基本能够满足城市的发展需求。

图1 2014年～2019年在城区年用水量-最高日用水量变化图

2 城市供水现状及需水量预测

2.1 供水现状

（1）水源工程现状。西安已建成了以地表水源为主的黑河供水系统、李家河供水系统及城区（含主城区和各区县县城）地下水集中供水水源体系，多元化供水水源格局基本形成，各水源总设计供水能力为244.06 万m3/d,其中地表水源设计供水能力195.06 万m3/d（主要为黑河供水系统和李家河供水系统水源），地下水源设计供水能力为49 万m3/d。

（2）水厂供水现状[5～6]。西安市城区现有水厂19 座，供水能力为225.8 万m3/d。其中主城区水厂7座，实际供水能力189 万m3/d；区县水厂12 座，实际供水能力36.8 万m3/d。其中主城区以地表水为水源的水厂供水能力137 万m3/d（曲江水厂、南郊水厂115 万m3/d、东南郊水厂22 万m3/d），以地下水为水源的水厂供水能力38 万m3/d，见表1。

表1 西安市城区现有水厂及供水能力统计表 单位：万m3

（3）再生水利用现状。西安市现有26 座污水处理厂，处理能力310.1 万m3/d。出厂水质基本达到一级A标准；主城区12 座（处）再生水处理设施（含高校再生水利用设施），再生水生产规模65 万m3/d。2018 年再生水利用量15752 万m3，利用率为17%[5]。

2.2 供水需求预测

（1）人口预测。2019 年初，西安发布《西安国家中心城市建设实施方案》，提出到2020 年，户籍人将口超过1200 万人，常住人口将超过1500 万人，经济总量迈上万亿级台阶，在副省级城市中经济总量的排序提升至中位。

考虑2018 年西安市户籍新政与人才新政的推行，结合西安建设国家中心城市以及我国第一批国家中心城市常住人口城镇化率、常住人口增长率等参数，假设2020 年末西安建设国家中心城市第一阶段目标基本实现的情况下，对2025 年和2030 年西安国家中心城市的常住人口和城镇人口进行预测。

2021 年～2025年：按照《西安国家中心城市建设实施方案》设定目标，从2018 年到2020 年三年内，西安的户籍人口将增加300 万人左右，未来西安的人口仍将快速增长。因此，2025 年城镇人口预测采用2020 年末的常住人口及2016 年～2019 年常住人口增长率的平均值（见表2），利用指数增长模型（Malthus Model），预测2025 年末西安常住人口约1825 万人；利用2011年～2019 年常住人口城镇化率的变化趋势（见图2），拟合计算出2025 年西安常住人口的城镇化率为77.60%，推算出2025 年末西安常住人口约1410万人。

图2 西安常住人口城镇化率变化趋势及预测图

2026 年～2030 年：随着西安国家中心城市建设的雏形基本成，人口的增长将趋于平稳。按照常住人口增长率4‰计算2030 年末西安常住人口，并结合常住人口城镇化率推算出2030 年末西安城镇人口约1490 万人，见表2。

基于此，预测2025 年、2030 年西安城镇人口分别达到1410 万人、1490 万人。

表2 西安市常住人口城镇化率及建设中心城市城镇人口预测 单位：万人

（2）用水需求预测。根据2010年～2019年城区供水量与人口统计数据，分析得出市区人均综合用水量在0.17m3/（人·d）～0.37m3/（人·d）之间，整体呈增长趋势（见表3）。西安将于2020年建成国家节水型城市，市区人均用水水平将进一步提高。因此在充分考虑2016年～2019年市区人均综合用水量的基础上，预测2025年、2030年市区人均综合用水量分别为300L/（人·d）、320L/（人·d）。

采用定额法计算出2025年、2030年西安建设国家中心城市后城镇需水量分别为15.44亿m3（423万m3/d）、17.40亿m3（477万m3/d）。

表3 西安市2010年～2019年市区供水量及市区人均综合用水量参数统计表 单位：万m3，万人，m3/（人·d）

3 城市水源建设存在的问题

（1）供需矛盾突出。随着西安国家中心城市建设进程的加快，城市人口将大幅增加，需水量也将剧增，尤其在用水高峰期，供水能力与用水需求之间的矛盾将凸显。2019 年6 月西安最高日供水量已突破180 m3，西南郊水厂、涝渭水厂配套供水管网还未建成，城区存在供水能力不足的风险。

表4 西安城区水量平衡分析表 单位：万人，万m3/d，万m3/d

引汉济渭工程若能按计划在2025 年和2030 年建成投入运行（情景二），则西安城区缺水率分别为3.3%和3.1%，供需基本平衡；若2025 年、2030 年引汉济渭工程不能建成运行（情景一），则城区供水缺口分别为179 万m3/d、233 万m3/d，缺水率分别为42.3%和48.8%，供需矛盾突出，见表4。因此，引汉济渭工程按期建成将成为西安城区未来供水安全的重要保障。目前引汉济渭引水工程进展顺利，但输配水工程进展滞后，特别是黄池沟以下的输配水工程尚未建设，未来5 年～10 年能否建成运行仍未可知，直接影响其向西安供水及工程效益的充分发挥。

（2）城市供水管网亟需完善。一是黑河系统输水管线为单线运行，原水渠道运行已超过20 余年，存在供水安全风险；二是曲江水厂DN2000 供水管网运行已超过20 余年，高峰期管网满负荷运行安全风险；三是已建供水管网未形成完备的供水网络，管网连通性较差，在建的湾子水厂、西南郊水厂输配水管网与城区供水大网未联通，造成“小厂有水、大网缺水”怪象，严重影响了水厂供水能力的有效发挥。

（3）再生水利用管网建设滞后且利用率较低。再生水管网敷设区域，部分景观绿化、市政道路清扫使用自来水，造成新鲜水资源浪费；城区再生水管网建设滞后，导致再生水使用范围受限，使得再生水因管网等问题不能充分利用而直排河道造成浪费的不利局面。

4 城市水源建设的对策建议

根据西安城区水量平衡分析表（表4）结果，在情景一时，为确保西安建设国家中心城市水资源用水保障，提出以下水源建设对策建议。

4.1 工程措施

4.1.1 2025年引汉济渭工程建成运行前，实施以下项目

（1）开工建设石头河水库向西安市西南郊水厂供水工程。石头河水库管理局与西安水务集团签订了向西南郊水厂的供水协议，年供水总量9500 万m3（26 万m3/d）。为确保该水量充分利用，建议尽快建设石头河水库向西南郊水厂供水管线工程，并通过西南郊水厂向沣东区域和西安主城区供水，提高区域供水保障率。

（2）尽快建设引汉济渭鲸鱼沟调蓄应急备用水源工程。引汉济渭输水工程为单线供水，且汉江流量过程变化较大，需在受水区设置调蓄工程。根据研究，引汉济渭调蓄工程总规模为6.55 亿m3,其中灞河支线鲸鱼沟需调蓄1.5 亿m3。综合考虑鲸鱼沟地形、地质条件、调蓄要求等要素,建议尽快规划筹建鲸鱼沟水库,总库容1.72 亿m3，调蓄库容1.51 亿m3（41 万m3/d），可满足引汉济渭工程关于灞河支线的调蓄要求。

（3）加快湾子水厂输配水管网及二期工程建设。湾子水厂是西郊水库配套水厂，总规模20 万m3/d。一期工程于2018 年建成运行，供水能力10 万m3/d。当前湾子水厂供水量有较大富余，建议加快输配水管网建设进度，并将其与城区供水大网联网，发挥水厂供水能力；启动湾子水厂二期建设，力争在2020 底完工投产，增加供水量20 万m3/d，保障渭河以北区县高峰用水需求，缓解黑河供水系统压力。

（4）加快涝渭水源及水厂建设进度。涝渭水源开采傍河地下水，设计供水规模10 万m3/d，2020 年全部建成，水厂为涝渭水厂。目前已形成供水能力，配套管网正在建设中，供水范围主要为沣东、沣西区域。建议加快输配水管网建设，确保涝渭水源发挥效益。

（5）加快西南郊水厂输配水管网建设进度。西南郊水厂设计供水能力100 万m3/d，分二期建设。2020 年前，完成一期工程（20 万m3/d+20 万m3/d），水源为石头河供水和黑河供水系统引水；2025 年完成二期40 万m3/d建设，水源为引汉济渭水源。目前，一期一阶段水厂建设已完成，供水能力20 万m3/d，水源为黑河供水系统引水，配套输配水管网正在建设之中，供水范围主要为主城区和高新新区。建议按最大供水能力加快配套管网及一期二阶段水厂建设，切实缓解市区高峰供水压力。

（6）建设黑河坝下应急水源工程。在黑河金盆水库坝后适当位置修建滚水低坝，拦蓄黑河汛期泄水，利用黑河金盆水库坝后河道两岸富水性强、含水砂层分布广、布井空间充分等优势，在两岸护堤林带内建设集中水源工程，开采傍河地下水，供水规模为20 万m3/d，可作为西安应急备用水源或黑河供水系统的补充水源。

（7）有效提升再生水利用率，置换节约新鲜水资源。按照“政府建网、企业建厂”的思路，指导企业加大资金投入，加快再生水管网建设力度，提高再生水使用率。2025 年前，西安市区再生水利用率提高至25%，新增置换新鲜水量10 万m3/d；2030 年前，再生水利用率提高至30%，新增置换新鲜水量10 万m3/d。

因此，2025 年在引汉济渭工程未全面建成向西安供水前，采取以上工程措施，可增加供水能力167 万m3/d，总供水能力达到411 m3/d，供水缺口12 万m3/d，缺水率2.84%（详见表5），届时可通过启动应急备用水源等措施解决高峰供水缺口。

4.1.2 2030年引汉济渭工程建成运行前，实施项目

（1）争取东庄水库向西安增加配水份额。东庄水库总库容30 多亿m3，建成后可向泾惠灌区和泾渭新区、富平等渭北地区供水6 亿m3，其中计划向西安供水7370 万m3。为进一步优化区域供水结构，建议争取西安的配水份额达到1亿m3以上（30 万m3/d）。

（2）规划建设抽黄二期向西安调水工程。考虑富阎一体化建设发展对水资源的需求以及区域城市化建设造成灌溉面积减少的实际，利用东雷抽黄二期工程已建输水渠道，在石川河修建调节水库，合理储蓄和调配东雷抽黄二期引水，可蓄水3000 万m3（10 万m3/d）以上，为富阎一体化提供有力的水资源支撑。

因此，若2030 年引汉济渭仍未向西安供水，在实施以上措施后，总供水能力达到461 万m3/d，供水缺口16 万m3/d，缺水率3.35%（见表5），可通过启用自备井供水并采取科学调度等管理措施予以解决高峰供水缺口。

表5 2025年、2030年西安城市水源建设及供需平衡统计分析表 单位：万m3

4.2 管理措施

（1）强化资金投入力度，确保水源建设专项资金稳定保量。近年来，西安市水源建设资金年投入稳定在2亿元左右，但2019年水源建设资金缩减至1.2亿元，资金投入量的减少势必影响水源的建设速度。为确保未来10年～20年西安建设国家中心城市所需的水源保障，建议稳步增加水源建设资金投入，保证年投入资金不少于3亿元。

（2）落实最严格水资源管理制度。进一步落实最严格水资源管理制度，切实守住用水总量红线；利用用水总量统计成果，及时调整产业结构，提高用水效率。

（3）持续巩固节水型城市建设成效。以节水型城市创建为契机，落实国家节水行动方案，加强节水宣传教育，普及节水知识，使节约用水意识深入人心、节约用水成为日常习惯，构建全社会人人节水的浓厚氛围。

5 结语

城市供水安全是关系群众基本生活保障、关系群众幸福感提升、关系社会经济发展的重要保障。西安是一个资源性缺水型城市，在建设国家中心城市的过程中，水资源是制约性因素之一。未来“引汉济渭”工程按期运行对西安城市建设和发展至关重要，但该工程建设难度和不可预见因素较多，为有效提高西安建设国家中心城市的水源保障，通过实施一系列水源建设工程和水资源管理措施，可将因“引汉济渭”工程不能按时运行的风险予以弥补，供需水缺水率在2025年和2030年分别降低至2.85%和3.35%，供需基本平衡，有效提升了城市的供水保证率。