集中式饮用水水源地规划研究
——以河源市为例
2021-11-24谢冕
谢 冕
(河源市水利水电勘测设计院有限公司,广东 河源 517000)
0 前 言
城镇饮水是一项重大的问题,一直受到党中央和国务院的高度重视,也是水利人重要的历史使命。2011年中央一号文件指出,“加强重要生态保护区、水源涵养区、江河源头区、湿地的保护”。国家将城镇饮水问题列为重要的议题,需要进一步的研究与解决。
集中式饮用水水源地规划主要包括城镇饮用水水源地安全状况评价、水源地饮用水源保护区划分、城镇饮用水源调配和相关工程规划、水源地的保护规划、面源污染控制、相关监控体系搭建和水源地综合治理整治七部分内容。城镇现有饮用水水源地安全状况和规划水平年城镇饮用水水量需求是提出水源地各项规划方案的基础。此外,城镇饮用水源保护区划分方案,为编制规划方案和水源地长效管理奠定基础。文章基于水源地安全状况评价,着力阐述水源地保护区划分、水源地建设及其保障体系的搭建,从功能划分到工程建设,再到管理体系的落实,构建水源地规划研究的闭环。
1 水源地保护区划分
饮用水水源地保护区对城市用水安全具有重要而深远的影响,其划分必须坚持与水功能区相结合,水量、水质保护并重,符合水源地特点,现实性和前瞻性相结合等原则[1-3]。
水源地保护区内需防止产生安全隐患,造成水源地不安全的主要原因是工程设施运行差、现状引水管道尺寸小等。对于现状水量不安全的水源地,清淤及疏浚是常用的解决方法,也可以对取水枢纽进行改造、增加电气容量,提高供水效能;对于取水口设置不合理,水质不能满足要求的,应采取取水口搬迁改造。
2 水源调配及水源地建设
水源地规划需统筹考虑城镇人口、资源、环境和经济社会发展水平,现有工程改造升级和新建水源地是规划者常用之法,以提高现有工程供水能力,满足城镇用水需求。城镇水源地规划建设主要包括功能优化改造、新增水源地规划、选取备用水源地等等。
根据城镇现状水源地饮用水可供水量和规划水平年城镇饮用水需水量分析,可采取三种方式解决饮用水需求问题。第一,可通过需水量调配解决部分城镇饮水问题;第二,当需水量调配不能解决城镇饮水问题时,需要通过改扩建现有水源地来满足城镇用水。其中,水库型包括引水渠改扩建及配套设施;河道型包括引水管、取水口及提水工程扩建;第三,当需水量调配和水源地改扩建都不能满足城镇用水时,需要选择水质和水量符合要求的水源新建水源地来满足城镇用水。
水量功能调配措施:经现状水源地饮用水可供水量和规划水平年需水量分析,城镇供水缺口不大,只需调整现有水源地供水结构,不增加现状设计供水能力,就能满足城镇供水缺口。水源地改扩建工程措施:经现状水源地饮用水可供水量和规划水平年需水量分析,城镇供水缺口较大,在原水源地可满足供水需求的前提下,可以通过水库清淤疏浚、机组扩容、电气改造等提高现有水源地的利用效率;对于取水口设置不合理,水质不能满足要求的,采取取水口搬迁改造。针对同一城镇有多个水源地的,选择水源地取水工程建设年限比较久的,现有供水能力低的作为改扩建工程对象;对于单一水源地就在原有水源地进行改扩建。新建饮用水源工程措施:经现状水源地饮用水可供水量和规划水平年需水量分析,城镇供水缺口较大,在原水源地不具备可供水量情况下,通过水源地改扩建工程措施后,仍不能解决需水缺口,应建设新水源。
此外,应急与备用水源地建设能给城市供水安全提供更加高效的保障。对于一些没有备用水源地的城市,其选择单一,一旦遇到极端自然灾害如持续干旱,或偶遇超等级洪水,其城市供水能力便产生下降,应对风险能力大打折扣,因此,新增备用水源地显得尤为重要。在当今经济飞速发展的大背景下,社会稳定是一切发展的基石,居民饮水用水应该首先得到保障,而新建备用水源地能提高城市抗风险能力,强化基础设施建设,保障民生安全,是功在当代、利在千秋的大事。
3 饮用水水源地保障体系
饮用水水源地不能重建设而轻管理,水源地的运行管理对保障城市供水具有重大的作用,运行管理单位需采取有效措施,保证其在工程合理使用年限内的正常运行。饮用水水源地既要重保护,也要重监控,既要防御外来污染,也要保证内部运行通畅。其中,水源地的保护工程包括隔离防护工程、污染源综合整治工程、生态修复与保护工程等。
隔离防护措施是水源地工程紧要且必须的安全措施,它能有效保障水源地安全,主要包括物理隔离和生物隔离,比如防护栏、绿篱、绿化设施等等,能有效避免人类活动对水源地的破坏,防止污染物流入水源地。隔离工程原则上沿水源保护区的边界建设,同时视水源保护区的具体情况。河道型水源保护区、地下水源保护区宜选择采用物理隔离设施,在水源保护区的边界建护栏、围网等;水库型水源保护区宜采用物理隔离设施和生物隔离设施相结合的方式,以物理隔离设施为主,生物隔离设施为辅,生物隔离仅针对少量的水库周边的裸露坡地。
污染物整治主要针对能够给水源地带来污染的点源、面源和内源等。对于能够直接排入水源地的污染源要采取措施,如分流、截污纳管、渗流防治等等,阻止污染源进入水源保护区。其中,点污染源治理重点针对水源地保护区内的入河排污口整治、点污染源治理及集中式畜禽养殖控制等治理措施。水源地保护区范围内禁止设置排污口,现有污染物排放量必须全部削减。为保护水功能区水质,必须从源头上治理污染,控制污染物排放量。加强生活污染源治理,完善城市污水处理配套设施,提高城镇污水处理率,对城镇污水进行截流并合理布局排污口,同时加强节约用水和污水回用力度。增大工业污染源控制力度,严格要求工业废水达标排放率近期达到90%以上,中远期达标排放率达到100%;优化产业结构,淘汰污染严重企业和落后生产能力、工艺和设备,倡导绿色发展,鼓励企业采用新工艺、提高创新能力、优化产业布局,以降低污染物排放。发展工业园区,集中治理分散的污染源,要求处理后的工业废水中COD、氨氮浓度达到城镇污水处理厂的出水水质要求。面源污染控制工程主要是防止农田污染,可以采取挖塘修渠等措施阻止冲刷破坏、防止土壤流失,做好水土保持工作,改善水体环境。也可以通过生态措施,既保证景观需求,又能提高水质。内源污染防治主要针对塘底淤泥清理、治理养殖污染、防止流动污染等。底泥治理主要针对水质严重污染且底泥污染严重的水库型水源地。水产养殖污染治理工程主要针对对饮用水源保护区造成污染影响的水产养殖工程。而流动污染线源治理工程主要针对饮用水源保护区的航运、水上娱乐、突发污染对饮用水源保护区的影响[4-5]。
饮用水源保护区生态修复主要是保障水源地的生态系统安全,努力构建自然环境优美、生态体统多样的体系。可采取的工程措施包括设置隔离带,密切监控入库河流的水质、新建生态防护工程、构建生态优先的功能区,以改善水源地水质,满足供水要求。
此外,水源地监控应在城镇饮用水水源地水量、水质监测站网现状调查基础上,分析饮用水水源地监控体系存在的主要问题,结合规划水平年城镇饮用水水源地安全保障的需要,在现有监控系统的基础上,增加监测站点的布设,提高监控能力。建立水安全信息系统,实现实时监测、掌握水量安全状况,控制水源地水质,提高水源地风险预报能力;对水源地突发性污染事故、水量和水质变化进行监控和预报,为工程抢修提供宝贵时间。为使监控体系真正达到预警作用,应当在水源地二级保护区外围或上游一定范围内加密设置水质水量、监控点,通过数据分析,实现预警的目的;监控系统的数据必须与供水企业实现联网,达到数据共享。
4 河源市饮用水水源地规划探讨
河源市水源地分为集中式地表水和少量地下饮用水水源地。目前,该市规划城镇水源地共191个,包括现状供水水源地123个,新建及备用水源地68个,其中市区5个,县城15个,乡镇171个。全市城镇饮用水水源地123个,水质评价为安全的水源地112个,占91.06%,基本安全的水源地7个,占5.69%,不安全的水源地4个,占3.25%;全市水量评价为安全的水源地112个,占91.06%,基本安全的水源地6个,占4.88%,不安全的水源地5个,占4.06%。
表1 河源市城镇分类供水量表
表2 河源市城镇饮用水需水量预测
河源市现状水源地来水量充足,造成水源地水量不安全的主要原因是工程设施运行差、保护区范围内仍然存在排污口排放污水行为、水库型水源地存在养殖场、现状引水管道尺寸过小等因素。鉴于该市水源地水量不安全的现状和城镇日益增长的供水量需求,应采取改建现有水源地、新建新水源地和规划应急及备用水源地等工程措施。
目前,该市规划新建54个水源地,其中县城1个,乡镇53个。并主要针对源城区、江东新区、东源县城、龙川县城、紫金县城、和平县城、连平县城以及各县部分中心镇进行应急及备用水源地建设。
水源地保护方面,该市规划对全市191个水源地进行物理隔离,并新建污水处理厂以消除电源污染,对响水寨水库和白溪水库水源保护区进行底泥治理以消除内源污染。
该市饮用水源保护区生态修复与保护工程主要针对县城进行布置措施,布设措施的水库有新坑水库、黄峰斗水库、白溪水库、响水寨水库、鹤湖水库和横岗下水库等6座水库。纳入面源污染控制规划的水库型水源地共16个,分别为新丰江水库、新坑水库、白礤水库、大坑水库、赤竹径水库、黄峰斗水库、霞沙洲水库、高陂水库、黄江水库、上板桥水库、白溪水库、响水寨水库、瓮潭水库、鹤湖水库、横岗下水库、河头一级水库,主要工程措施包含生态修复、污染物防治、坡面整治、生态系统构建等。
高效的城镇饮用水水源地监控体系包含建设主要实验室、仪器设备更新与添置、监控信息系统建设、监测站点建设以及自动监测站建设。实验室建设面积达400m2,仪器设备更新与购置308台,监控信息系统建设1个中心,监测站点达412个,基本能够对城镇饮用水水源地安全达到全方位、全天候、多角度监控。
此外,综合分析饮用水水源地综合管理中存在的主要问题,以及经济社会发展对水源地监督管理的要求,科学规划、标本兼治,对照河源市水源地工程综合管理目标,提出切实可行的饮用水水源地管理体制、机制与制度建设以及饮用水源保护区监督监控的高效措施,进一步落实水源地安全应急预案,制定城镇饮用水水源地保护法规及技术标准,做到科学高效、依法治理。
5 结 语
基于饮用水水源地安全状况评价,从水源地保护区划分及保障措施、水源调配及水源地建设、饮用水水源地保障体系建设等三方面分析饮用水水源地规划的思路和方法,并以河源市饮用水水源地规划为例,进一步论证该方法的有效性和科学性。