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海南省供水设施现状分析与规划建设建议

2020-12-22卢治文李冬梅韩妮妮云大健张国强

中国农村水利水电 2020年7期
关键词:水厂水源管网

任 毅,卢治文,李冬梅,韩妮妮,云大健,张国强

(1.中水珠江规划勘测设计有限公司,广州 510610;2.广东工业大学土木与交通工程学院,广州 510006;3.海南省水务厅,海口 571126)

0 引 言

城镇供水设施作为重要的基础设施,事关居民身体健康、城市经济可持续发展和社会稳定,是《海南省总体规划》的重要内容之一。在海南省全国率先开展省域空间规划(多规合一)改革试点、国务院批复同意设立中国(海南)自由贸易试验区等大背景下,全省常住人口和旅游人口均大幅增加,供水安全问题作为区域整体发展的短板越来越明显,已直接影响国际旅游岛经济社会的发展。在新编制的《海南省总体规划(2015-2030年)》框架下,指导建设一个安全可靠、经济合理的城镇供水系统,对促进海南省经济社会的发展具有十分重要的战略意义。本文在充分调研海南省内供水设施建设及运行情况的基础上,从实际案例中分析探讨其在规划建设中存在的问题和原因,提出对策与建议,以期为海南省乃至我国其余省市城镇供水设施的规划与建设实施起到指导与借鉴作用[1,2]。

1 基本情况

1.1 供水水源

目前,海南省供水水源基本为地表水水源,南渡江(配套松涛水库)、昌化江(配套大广坝水库)、万泉河(配套红岭水库)、宁远河(配套大隆水库)等几大江河均建有大型蓄水工程,空间上形成北有松涛、南有大隆、西有大广坝、东有红岭的水网体系格局,上述河流及水库均为海南省骨干供水水源地,对保障海南省供水安全有至关重要的作用。此外,牛路岭水库、万宁水库、长茅水库以及各市县当地的中型蓄水工程,在城镇供水中也发挥着不可忽视的作用。除地表水水源外,也有部分市县利用地下水作为辅助供水水源,其中利用较多的主要有海口市、儋州市、澄迈县、临高县和乐东县。

1.2 供水厂

1.3 供水管网

海南省已建供水管网总计4 924 km,2010年前,个别市县供水管网漏损率高达40%,经过近几年管网新建与改造工程的实施,现状全省平均漏损率为18.2%,其中设市城市(含县级市)平均漏损率为15.7%,县城平均漏损率为29.9%[4]。

1.4 备用水源

海南省供水应急体系建设起步较晚,现状水厂大多从河道或水库直接取地表水,除三亚市崖城水厂、儋州市那大水厂、文昌市清澜水厂等16座水厂有应急备用水源外,全省约87.5%的水厂为单一供水水源。

1.5 供水规划

根据国家编制“十三五”规划总体部署和住建部的有关要求,在吸纳总结各市县城镇供水设施建设“十三五”规划相关成果的基础上,海南省水务厅制定了《海南省城镇供水设施建设“十三五”规划》,该规划是《海南省水务发展“十三五”规划》中的城镇供水专项规划,也是海南省“十三五”期间供水设施建设的行动指南和纲领。

《海南省城镇供水设施建设“十三五”规划》提出:全省“十三五”期间重点建设项目总投资约80.9亿元,其中新建水厂20座,改扩建水厂21座,新增供水能力116 万m3/d;新(改、扩)建管网2 341 km;规划新建泵站30座,改扩建泵站14座,新(改、扩)建泵站能力22.1 万m3/d;在海口市、三亚市建设总水质检测中心,在东方市、屯昌县、白沙县等10个市县建设分水质检测中心,总水质检测中心检测能力可达106 项,分水质检测中心检测能力应达42项;新建大口径深水应急井8处;新建海水淡化工程6处,新增供水能力2.8 万m3/d。在重点建设项目的基础上,具备条件的市县可适时推进一般建设项目,一般建设项目总投资约86.2 亿元,规划新建水厂16座,改扩建水厂12座,新增供水能力73.6 万m3/d。规划新(改、扩)建管网2 570 km。林场新增供水能力1.5 万m3/d,新建管网53.5 km,农场新增供水能力9.4 万m3/d,新建管网610.5 km[5]。

2 存在问题

(1)工程性缺水问题突出,水资源调配能力弱、利用粗放,且部分水源存在“微有机污染、铁锰超标”。

海南岛受中高周低地势和热带气候影响,水系源短流急,天然蓄存能力弱,全省生产、生活与生态用水对工程依赖程度高,但全省现有水利工程兴利库容共72 亿m3,仅占径流量的23.7%,由于缺乏水资源配置的关键性工程,大部分径流直接流入大海。

以海南省的母亲河南渡江为例,南渡江径流年际变化较大,径流年内分配不均匀,洪枯流量间相差较大,松涛水库以下流域面积为5 345 km2,目前在支流上有11座中型水库,控制集水面积364 km2,兴利库容2.13 亿m3;松涛水库以下南渡江干流上现有4座径流式电站,无调节能力[5]。南渡江中下游面积大,径流年际、年内分配不均,现有水利工程库容小,调控能力差,使得南渡江流域丰沛的水资源难以得到有效利用。

此外,根据2017年海南省水资源公报统计,全省共监测评价29个主要集中式饮用水水源地,其中水库型饮用水水源地20个,河流型饮用水水源地9个。全年评价水质达Ⅱ类的饮用水水源地有18个,达Ⅲ类的饮用水水源地有10个,为Ⅳ类的饮用水水源地有1个,分别占评价总数的62.1%、34.5%与3.4%。水质Ⅳ类的饮用水水源地为文昌市坡柳水闸,主要污染指标为高锰酸盐指数和总磷[6]。此外,由于海南岛水文地质特点,儋州市、五指山市、澄迈县等部分市县地下水铁、锰含量偏高。

在各市局长座谈会上的讲话要点(黄志平) ...................................................................................................11-9

(2)供需不匹配,现有水厂供水能力无法满足规划期的用水需求,且工艺落后,供水水质不安全。

至“十三五”末,海南全省重点规划新建水厂20座,改扩建水厂21座,在现状总供水能力255.5 万m3/d的基础上,需新增供水规模116 万m3/d,增长率约为45%,供需矛盾相当突出。以海口市为例,南渡江下游龙塘坝取水的儒俊和米铺水厂为海口市现状主要供水水源,预测海口市2030年城镇生活生产需水为6.1 亿m3,较现状用水量增加3.1 亿m3,增加约1倍;尤其是海南省宣布海口市江东新区成为中国(海南)自贸试验区的集中展示区,海口市水资源供需矛盾将进一步凸显。

此外,海南省现有的128座供水厂中,大部分水厂均采用混凝-沉淀-过滤-消毒的常规水处理工艺,针对部分水源存在的微有机污染、铁锰超标的情况,大多水厂未采用强化常规工艺,也未根据需要采用水厂预处理或深度处理工艺,净化设施改造和技术升级与2007年新的《生活饮用水卫生标准》实施要求尚有一定差距,升级改造相对较慢。

(3)管网规划建设缺乏“一盘棋”考虑,且现状管网老旧、漏损率偏高。至“十三五”末,海南全省将重点规划新(改、扩)建管网工程规模2 341 km,供水管网延伸工程类型项目一般分批建设,如先建设离水厂较近区域或先覆盖饮水不安全地区等,在分批建设的过程中,由于项目建设较急或受资金制约等因素影响,造成部分管网延伸工程中前段管径偏小,以海南省文昌市例,文昌市北山水厂至东阁镇的供水管,由于管径偏小,造成东阁镇末端供水不足,尤其是当要进一步进行离水厂较远区域的管网延伸时,出现前段管网无法满足供水要求、或水头损失过大导致供水水压无法满足要求的尴尬局面。

2015年4月,国务院发布《水污染防治行动计划》,要求对服务超期和材质落后的供水管网进行更新改造,并明确提出:全国公共供水管网漏损率到2020年控制在10%以内。目前,全省仍有大量使用服务期限超过50年和材质落后的管网,管道漏损严重,东方市等五个市县的漏损率与国家控制目标仍有较大差距。近几年,海口、琼海、万宁、昌江等市县的“爆管”引发大面积停水现象也频见于报端和网络。

(4)备用水源或应急水源建设不足,供水布局存在安全隐患。国务院2015年4月印发的《水污染防治行动计划》的第二十四条规定:“单一水源供水的地级及以上城市应于2020年底前基本完成备用水源或应急水源建设,有条件的地方可以适当提前”,为保障中国(海南)自由贸易区供水安全,减少水资源突发事件造成的社会影响,按照国家新时期发展需要和有关文件要求,迫切需要启动备用水源或应急水源的规划建设工作。海南省城镇水厂备用水源或应急水源建设滞后,应对持续干旱和严重干旱的能力较低,供水安全风险普遍存在。以三亚市为例,城镇供水从水源、水厂到管网出现了全面性的超负荷运转,目前大隆水库仅向西部水厂供水,已建成的一期工程规模仅10 万m3/d,大量的优质水源得不到利用,集中供水布局与备用水源不足的安全隐患较大,一旦发生突发性水污染事件,区内供水安全将难以保障。

3 对策建议

(1)全面构建“生态良好、布局合理、规模适度、功能全面、效益显著、调度灵活、安全可靠”的海岛型水网。

水网是《海南省总体规划》中基础设施“五网”之一,海南省水务厅委托水利部水规总院完成《海南水网建设规划》编制工作。在《海南省总体规划》的引领下,坚持恢复自然连通与人工连通相结合、统筹完善已建工程、科学规划连通工程为前提,全面构建“生态良好、布局合理、规模适度、功能全面、效益显著、调度灵活、安全可靠”的海岛型水网,完成南渡江引水、红岭灌区工程建设任务,推进迈湾、天角潭水利枢纽工程开工,推进琼西北供水工程、 陵水引乘济妹工程、白沙西部供水工程前期工作,推进红岭灌区田间工程、五指山新春水库、三亚西水中调工程建设进度,推进海口江东新区水安全保障规划实施[7]。

(2)建设节水型城市,严格总量控制、强化效率提升、增强节水意识,提高水资源的利用效率和效益。按照节水优先原则,并根据流域水资源特点,结合海南省水资源水环境承载力、未来区域水资源需求,从经济社会发展布局与水资源水环境条件相适应的角度,围绕“严格总量控制、强化效率提升、增强节水意识”等方面,参考国际一流节水标准,分工业、城镇、农业等领域提出省域节水目标,对水资源需求大且开发利用程度高的三亚、儋州、琼海、东方等地区,建设节水型城市试点,采取工程和非工程措施加强节水,提高水资源的利用效率和效益。

(3)城乡统筹,建设骨干水厂,增加供水能力,扩大公共供水服务范围。城乡统筹,推行以城带乡、中心城镇辐射和村庄连片供水等多种模式,适度优化供水网络,推进城乡供水一体化进程,逐渐关闭村级简陋供水设施,以松涛水库、迈湾水库、牛路岭水库、红岭水库等为主要水源,合理划分海南省各市县供水片区,在各片区重点建设一批骨干水厂,实现片区全覆盖,各市县应落实供水布局新思路,突出重点水源保护和骨干水厂建设,加强对水资源和供水厂的合理利用和集中管理。

(4)保障供水水质,解决因水源水污染、工艺落后等导致的饮用水水质不安全问题。海南省部分水源水存在的“微有机污染、铁锰超标”等特点,水源水短期内有机物浓度高或含有嗅味物质时,宜在混凝工艺前投加粉末活性炭;水源水中氨氮、有机物和藻类含量高时,可采取生物预处理;以去除水源水中有机物、离子等物质为目标时,可采取纳滤或反渗透等膜处理工艺;地下水除铁除锰宜采用接触氧化法和生物氧化过滤法,地表水除铁除锰宜在处理工艺基础上,采取投加氧化剂和强化过滤等措施[8]。

(5)管网新建应优先考虑管网延伸,管网改造应优先降低供水管网漏损,确保管网运行安全。供水管网建设与改造应满足国家现行有关标准的要求,管网新建应优先考虑管网延伸工程以及未实现区域间互联互通的多水源供水管网,延伸水厂配水管网至各毗邻镇的村庄,打破城乡行政区域界限,以实现区域资源互补、共同发展[9],逐步构建合理高效的供水安全保障体系;改造管网应优先考虑管网结构不合理,管网输配水能力与实际需水量矛盾的管网以及管网陈旧、安全性差而频繁爆管的管网,科学管控管网水压、定期开展管网检漏、统筹管网更新改造、完善水量计量装置、推进信息化自动化建设等技术措施[10]。

(6)因地制宜提出水厂的应急备用水源建设方案或调整部分水库功能,提高水安全保障。应急备用水源工程是城镇供水保障体系的重要组成部分,根据海南省水网建设规划方案,结合近年来经济产业布局调整或现有水库工程供水需求变化情况,因地制宜提出应急备用水源建设方案或调整部分水库功能[11]。根据海岛型立体水网布局,加强南渡江、昌化江与万泉河水资源的统一调度,充分发挥水资源综合效益;针对供水布局不合理、气候变化、突发水污染事件和地下水水位降低导致海水倒灌等不确定性因素对保障供水安全产生的影响,提出应急供水保障方案,提高应变能力。以三亚市为例,有必要尽快推进西水中调工程和中部水厂建设,以最便捷的方式将大隆水源提供给中心城区,优化全市城乡供水格局,保障全市的健康、均衡发展。

(7)总结评估“十三五”规划实施经验,提前谋划“十四五”规划。海南省现状水安全保障能力与国家战略中国(海南)自由贸易试验区建设目标仍存在较大差距,建议有关方面适时组织开展《海南省城镇供水设施建设“十三五”规划》实施情况评估工作,全面评估“十三五”规划实施情况,客观评价规划实施取得的进展成效,总结提炼推进规划实施的经验做法,深入剖析实施中出现的问题及原因,提出改进规划实施的对策建议,从全局和战略的高度,提前谋划“十四五”及今后全省供水设施规划建设总体目标、重点任务、建设布局、重大政策,在解决供需矛盾的基础上进一步统筹规划,合理布局、加大投入,实现城镇供水设施规划建设由“规模增长”向“提质增效”转变,全面提升全省城镇供水设施的保障能力和服务水平。

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