天津市外调水供水格局演变分析
2023-07-20景文洲
王 维,景文洲
(1.天津市水务规划勘测设计有限公司,天津 300204;2.水利部海河水利委员会科技咨询中心,天津 300170)
1 天津市基本情况
天津市位于华北平原东北部、海河流域尾闾,行政区面积11919.7km2。2021 年全市常住人口1373 万人,其中城市常住人口1165 万人,农村常住人口208 万人,城镇化率为84.88%。全市地区生产总值15695.05 亿元,其中,工业增加值5224.57 亿元。
全市多年平均降水量(1956—2016 年)567mm,多年平均水资源总量为14.79 亿m3,其中,地表水资源量10.17 亿m3,地下水资源与地表水资源不重复量4.62 亿m3。人均水资源占有量仅100 m3,是全国人均水资源占有量的1/20,是水资源最紧缺城市之一。
天津历史上得益于海河流域丰富的水资源,依水而建,因水而兴。从20 世纪60 年代中期起,上游入境水量逐渐减少,天津开始由密云、岗南、黄壁庄等水库供水,并从黄河引水济津。1970 年后,开始大量抽取地下水,补充用水不足。1983 年引滦入津工程全线正式通水,结束了天津人民长期喝苦咸水的历史。自此天津市逐渐形成了以外调水为主水源的供水格局[1]。
2 天津市外调水格局演变过程
以水源基础作为划分标准,天津市外调水格局大致可以划分为两个时期:引滦单一水源期(1983—2014 年)、引滦和南水北调中线联合供水期2014—至今两个阶段。
2.1 引滦入津工程单一水源期
引滦入津工程及市内配套工程建设。在党中央、国务院的深切关注下,1983 年引滦入津工程建成通水。工程从潘家口水库引水,经大黑汀水库抬高水位,由分水枢纽闸送入引滦总干渠,穿越滦河、黎河分水岭的引水隧洞,出隧洞经黎河入于桥水库,在于桥水库以下接州河暗渠、引滦明渠,至尔王庄水库,再通过引滦暗渠、宜兴埠泵站至西河枢纽,而后供给凌庄、芥园等水厂,输水线路全长234km。后期,天津市先后建成引滦入塘、引滦入港、引滦入开发区等一批引滦供水工程,引滦供水范围由中心城区逐步辐射到滨海新区、武清等地区,为区域城市发展提供了支撑。
引滦入津工程分水量。按国务院国办发〔1983〕44号文件规定,潘家口水库75%保证率可分配水量19.5亿m3,天津分水10亿m3;95%保证率可分配水量11.0亿m3,天津分水6.6亿m3。
单一水源期城乡供水格局。引滦水主要用于城市地区,天津市村镇饮水仍以深层地下水为主。但由于长期超采深层地下水,导致地下水位下降、南部地区地面沉降严重等一系列问题。
单一水源期供水存在问题。引滦入津工程通水后,天津市虽然有了较稳定的水源,但供水保证率仍较低。2000 年后随着滦河流域上游用水量逐渐增加、再加上流域内连续干旱导致潘家口水库入库水量不足,天津市城市供水再次出现危机,天津市先后7 次实施引黄济津应急供水。引黄济津工程从山东省聊城市东阿县的位山闸或潘庄闸引水,至天津市九宣闸400km 左右,主要利用山东、河北境内的位山干渠、清凉江、潘庄总干渠、南运河等洪涝、灌溉河道输水,为不影响河道原功能,输水期多选在10 月以后。引黄济津存在输水期不灵活、输水损失较大等问题。2000 年后天津市引黄济津水量情况表如表1 所示。
表1 2000 年后天津市引黄济津水量情况表 亿m3
2.2 引滦、南水北调中线双水源供水期
双水源条件下的供水格局。2014年末南水北调中线通水后,天津市由原来的引滦单一水源变为引江引滦双水源,新增中线水多年平均8.63亿m3,水资源保障能力实现了战略性突破。天津市初步形成了以“一横一纵”引滦、南水北调中线双水源为主,地下水、再生水、淡化海水为辅,引黄济津、南水北调东线一期北延应急供水为应急备用的供水体系。借助于两种外调水源的支撑,以城市自来水管网延伸供水为主要手段,天津市先后开展了农村饮水安全巩固提升工程和农村饮水提质增效工程,通过更新改造配套水厂、城市自来水延伸等措施,滨海新区、武清、宝坻、静海、宁河、蓟州6个区的2817个村、286.8万人喝上城市自来水,初步实现了城乡供水一体化。
双水源条件下的工程布局。至2022 年,天津市已建成13 项引滦供水配套工程,年最大供水量达12.8亿m3,引滦市内配套工程基本覆盖全市域(不含蓟州山区);建成及在建23 项中线市内配套工程,并通过引江向尔王庄水库供水工程初步实现了南水北调中线与引滦两种水源的联通,中线供水范围覆盖除蓟州外的其他15 区。天津市已有15 区基本实现双水源覆盖,蓟州区正在构建引滦为主、地下水补充备用的供水格局。
双水源面临的挑战。双水源极大缓解了天津市严重缺水的局面,为经济社会发展提供了有力保障,但随着需求逐渐旺盛,天津市供水开始处于紧平衡状态。现状引滦可供水量衰减且近年水质不稳定,中线来水不均匀,汛期和冰期均存在一定运行风险。随着京津冀协同发展战略实施和社会主义现代化大都市建设的推进,水资源负荷将进一步加大。天津市迫切需要构建更安全、稳妥的供水格局。2014—2020 年天津市外调水用水量如表2 所示。
表2 2015—2021 年天津市外调水用水量 亿m3
3 未来天津市供水格局展望
南水北调东线二期工程进津,为天津市构建多源互济、保障有力、弹性适用的外调水保障格局提供了支撑。按照前期规划,东线二期工程在东线一期工程的基础上继续北上,增加向京津冀地区供水,同时进一步扩大向山东和安徽供水[2]。
依托三种外调水源,天津市构建“三水共用、五库联调、多源互济、城乡统筹“的供水格局。规划扩建北大港等水库,建设洪泥河联络线等一批水源、水库联通工程,实现重要区域三种水源保障、一般区域至少两种水源的保障格局,极大提高供水韧性。
4 结 论
1)受海河流域水资源衰减、上游大量兴建水利工程影响,20 世纪50、60 年代后,天津市水资源出现短缺,1983 年引滦通水后天津市有了相对稳定的水源,但供水保证率较低,2014 年底南水北调中线通水后,天津市实现了双水源保障,并契机开展了城乡供水一体化建设,外调水极大缓解了天津市供水压力。
2)随着城市(含农村生活)用水量逐年增加,天津市外调水趋于紧平衡状态,再加上京津冀协同发展战略实施和社会主义现代化大都市建设的推进,天津市供水供水保障能力仍需进一步提升。
3)“四横三纵”国家水网主骨架建设为天津市供水安全提供了进一步支撑。依托引滦入津工程、南水北调中线工程、南水北调东线二期工程,天津市规划提升北大港水库,建设洪泥河联络线等水源、水库联通工程,拟构建“三水共用、五库联调、多源互济、城乡统筹”的供水新格局,为天津市高质量发展,落实“一基地三区”功能定位提供坚实的水安全保障。