东江三角洲咸潮加剧原因和对策探讨

杨 芳，邹华志，卢 陈，万东辉，许劼婧，何颖清

（1.珠江水利委员会珠江水利科学研究院，510611，广州；2.水利部珠江河口治理与保护重点实验室，510611，广州）

东江三角洲位于珠江河口东部，与西、北江三角洲共同构成珠江三角洲，区内包含了广州、东莞等重要城市。珠江河口长期以来一直受到咸潮影响，尤其以磨刀门水道为甚。21世纪初，珠江河口咸潮灾害连年发生，面临“守着珠江无水饮”局面。2005年以来，水利部珠江水利委员会连续17年成功组织实施珠江枯水期水量调度，西、北江三角洲的澳门、珠海等地形成了由本地蓄水水库、取水泵站、输水管（渠）道等工程构成的供水水源系统，有力保障了粤港澳大湾区供水安全。

东江三角洲主要水厂取水口一直以来受咸潮影响较小，然而2021年9月至12月底，东江流域发生1963年以来最严重旱情，东莞市各水厂取水口含氯度超标时长累计高达1 232 h。由于东江三角洲供水水源中河道型取水占比达95%，一旦出现咸潮，河道取水将受严重影响，东江三角洲主要城市东莞、广州供水安全将难以保障，面临严峻挑战。

以往珠江河口咸潮研究主要针对磨刀门水道咸潮上溯规律、成因及抑咸对策等展开，对东江三角洲咸潮研究较少。本文在分析东江三角洲咸潮和供水形势基础上，探讨东江三角洲咸潮加剧的主要原因，据此提出东江三角洲抗旱防咸保供水对策建议。

一、东江三角洲咸潮和供水形势

2021年东江三角洲咸潮上溯严重，严峻形势远超往年。以东莞市水厂为例，近20年来东江三角洲出咸较少，仅2004年、2005年和2009年发生过水厂取水口含氯度超标情形，2004年和2005年咸潮影响时长均为5天，2009年底咸潮影响总时长为15天，仅第二水厂受到影响，含氯度最高值为665 mg/L。自2021年9月开始，东江咸潮整体呈加剧趋势，东莞市各水厂取水口含氯度逐月增大，尤其是12月以来东江咸潮进一步加剧，多次刷新纪录，第二水厂取水口最大含氯度高达1 281 mg/L，截至12月31日第二水厂累计受咸潮影响达55天，且在旱情结束前仍有进一步加剧的趋势。

东江是广州、东莞、深圳、河源、惠州等地主要供水水源，同时担负着向香港供水的重要任务。其中东江北干流沿线有新塘、西洲、新和、清源四座自来水厂，日供水能力达168万m3，现状供水量约占广州市供水量的28.9%，涉及供水人口约为395万人。东莞市水源高度依赖东江，2020年全市供水水源取自东江的占比达到95%，剩余的5%取自本地水库。东江三角洲主要城市供水易受咸潮影响，以东莞市为例，2021年9月至12月底，受取水口含氯度超标影响，各水厂暂停取水累计总时长达700 h。在水厂暂停取水期间，部分区域不得不降低供水水压，导致个别地势较高的区域出现水压不足现象，受影响人口约400万。

二、东江三角洲咸潮加剧原因

1.东江流域来水大幅度减少

2021年以来，珠江流域来水持续偏枯，尤其是东江流域来水大幅减少。据统计，2021年东江流域上游控制断面博罗站年平均流量仅为262 m3/s，较多年平均减少64%，为1956年以来最枯，其中8月、9月博罗站月平均流量分别为271m3/s、137m3/s，为历史同期最低；10月、11月、12月分别为199 m3/s、172 m3/s、222 m3/s，仅高于1956年同期。东江流域来水大幅度减少是导致本次咸潮上溯严重的最主要的原因。

2.狮子洋含氯度持续偏高

狮子洋位于东江和北江三角洲下游出口，狮子洋含氯度对东江三角洲河道含氯度影响大，而同时受上游来水偏少影响，狮子洋含氯度逐步累积抬升，总体表现为持续偏高。据统计，2012—2020年枯水期狮子洋代表站大虎站含氯度均值基本在4 000 mg/L以内，但2021年9月以来大虎站含氯度持续偏高，其中11月以来大虎站平均含氯度在6 500 mg/L以上，最大含氯度达9 532 mg/L。在狮子洋含氯度持续偏高影响下，东江三角洲咸潮更容易上溯至上游，使主要水厂可取水时间减少。

3.遭遇潮汐不利情况

东江三角洲咸潮随潮流的涨落而上涨和后退，当潮差越大时涨潮动力越强，咸潮上溯距离越远。珠江河口潮汐为不正规半日潮，半月周期时间内历经大、小潮，东江三角洲枯水期各水厂取水口最大含氯度一般出现在大潮及其后的2~3天内。同时，东江三角洲水厂取水口含氯度与平均涨潮位关系密切，据统计当东江南支流出口的泗盛站潮位上升时，第二水厂取水口含氯度也明显上涨，两者具有较好正相关性。而潮汐受风况等影响，潮位会出现上下波动，如2021年12月19日，泗盛站平均涨潮位大幅抬升0.35 m，导致第二水厂取水口含氯度峰值由前日的316 mg/L陡增至1 196 mg/L。因此当遭遇不利潮汐条件时，尤其是平均涨潮水位持续涨高时，咸潮会发生短时期异常上溯。

4.河床大幅度下切

1999—2019年，伶仃洋河床平均下切使河口湾容积大幅度增加11.4亿m3，其中内伶仃洋容积增加约11.2亿m3，增幅达28%。同时，1988—2016年，东江北干流石龙—大盛河段河床下切约1.7 m，东江南支流石龙—泗盛河段河床下切约0.9 m。河床的大幅度下切使得东江三角洲涨潮动力增强，咸潮整体上溯。

三、东江三角洲抗旱防咸保供水对策

1.加快构建完善的珠江河口咸潮“上补、中蓄、下阻”综合防控体系

东江三角洲咸潮防控是一个系统工程，涉及东江流域、三角洲河网和河口等上、中、下三个区域，各类工程协调一致发挥调水补水、蓄水供水和源头阻咸的功能。加强流域骨干水库水资源统一调度、优化区域取输蓄供水调配、实施口门挡潮阻咸工程建设，“上补、中蓄、下阻”多措并举，将避咸（潮）、挡咸（潮）、压咸（潮）做细做实，强化储备、调度、协调各项工作，确保香港、深圳、广州、东莞、惠州等地城乡居民用水安全。“上补、中蓄、下阻”一体化的咸潮综合防控体系可有效保障特枯年份或连续枯水年份供水安全。

（1）加强流域水资源统一调度

极端干旱导致的上游径流严重偏少是引起本次东江三角洲咸潮上溯加剧的根本原因。东江上游新丰江、枫树坝、白盆珠三大水库具备不完全年调节乃至多年调节能力，应充分发挥其在流域和区域水资源配置作用。要及早准确研判旱情、咸潮发展趋势，统筹协调好防洪与供水、水调与电调的关系，加强枯水期流域骨干水库的水资源统一调度，提高流域枯水期抗旱能力，保障区域基本用水需求。

（2）优化区域取输蓄供水调配

优化调整取水口设置，扩大当地调蓄库容，加强江库联网和城市水源水厂的互连互济，提高城市供水保障能力。咸潮上溯严重期间，广州市东江北干流水源水厂停止取水，启动石门水厂、江村水厂和南洲水厂分别向东部供水等转供补水措施，保证天河、黄埔、增城等区域供水，同时加快水厂临时防咸池、转供水加压站、应急供水管等应急工程建设。东莞市通过错峰取水、上下游水厂互补、江库互济、清水池调蓄供水管网与二次供水混合调节等措施，实现取蓄供水系统的优化调度，保障供水量，最大限度降低末端管网水的含氯度，有效降低咸潮对供水安全的影响程度。

（3）实施阻咸工程措施

通过设置阻咸工程措施，从源端阻挡咸潮上溯是应对特枯水条件下咸潮上溯有效手段。重点研究挡潮闸工程以及临时围堰、潜坝、水下拍门等应急工程阻咸效果，加大阻咸工程技术研发，论证工程制约因素和可行性，做好建设实施前期准备，推动河口阻咸工程实施。

2.立足本地挖潜补短，全面加强节约用水

（1）加强抗旱应急水源工程规划与建设

抗旱应急水源工程是做好抗旱保供水工作的有效手段，能够在发生严重干旱时为水源短缺、供水能力不足的地区提供高保证率的应急水源。广州、东莞等受东江干旱咸潮严重影响的城市均存在供水水源单一、应急备用水源不足的问题。在城市供水规划中，应进一步重视和完善极端干旱条件下的应急备用水源工程规划布局，加快推进应急备用水库等工程建设，加强城市各区域之间管网联通和应急用水相互调度，从源头保障供水安全。

（2）加大节水和用水管控力度

加大抗旱节水宣传，广泛倡导全民、全行业、全社会集约节约用水，增强丰水地区公众节水意识；加强干旱、咸潮和城市供水等方面的科普，强化公众自然灾害应对意识和能力；加强非常规水源利用，推动污水资源化利用，引导和鼓励具备条件的用水大户利用再生水，要求绿化浇洒、道路及地面冲洗、建筑施工等使用再生水、雨水；分级分类管控用水，加强火电等高耗水非居民用户计划用水管理，必要时提出水量压减计划用水指标。

3.落实“四预”措施，夯实科技基础支撑

（1）强化监测预报预警

完善东江三角洲北干流、南支流咸情监测站点建设和水文、气象等数据信息汇集系统建设，加强监视流域雨水咸情、水库蓄水和旱情发展形势；结合东江流域上游水情及外海潮汐盐度情况，采用多种预测预报方法，提高咸潮预报精度，为各水厂取水时机和工程调度提供更为精准的技术支撑；加强旱情数据分析研究能力，强化对旱情咸情的分析研判，及时发布干旱预警；依托智慧调度系统，利用咸潮三维数值模拟、遥感盐度反演等技术手段，科学预演滚动优化应急调度方案预案。

（2）加强咸潮基础研究和技术研发

以往珠江河口咸潮研究主要集中于磨刀门，对东江三角洲咸潮研究相对较少。东江三角洲咸潮上溯具有其自身不同的特点，其盐淡水混合机理、上溯加剧的内在驱动力、径流潮汐作用过程等基础科学问题仍有待深入探析，不同潮汐强度下的流域压咸流量和调度时机合理确定、水库调度补水模式等针对性的咸潮应对技术等还需进一步研究。 ■