- 南水北調工程對宜居城市建設的支撐作用研究:以北京市為例
- 李壘 王國田 王會娟
- 3408字
- 2021-10-22 20:19:42
1.1.2 南水北調工程布局
1.1.2.1 國家南水北調工程
經過20世紀50年代以來的勘測、規劃和研究,在分析比較50多種規劃方案的基礎上,分別在長江下游、中游、上游規劃了三個調水區,形成了南水北調工程東線、中線、西線三條調水線路。通過三條調水線路,與長江、淮河、黃河、海河相互連接,構成我國中部地區水資源“四橫三縱、南北調配、東西互濟”的總體格局。
(1)東線工程:利用江蘇省已有的江水北調工程,逐步擴大調水規模并延長輸水線路。東線工程從長江下游揚州江都抽引長江水,利用京杭大運河及與其平行的河道逐級提水北送,并連接起調蓄作用的洪澤湖、駱馬湖、南四湖、東平湖。出東平湖后分兩路輸水:一路向北,在位山附近經隧洞穿過黃河,輸水到天津;另一路向東,通過膠東地區輸水干線經濟南輸水到煙臺、威海。一期工程調水主干線全長1466.50km,其中長江至東平湖1045.36km、黃河以北173.49km、膠東輸水干線239.78km、穿黃河段7.87km。規劃分三期實施。
(2)中線工程:從加壩擴容后的丹江口水庫陶岔渠首閘引水,沿線開挖渠道,經唐白河流域西部過長江流域與淮河流域的分水嶺方城埡口,沿黃淮海平原西部邊緣,在鄭州以西李村附近穿過黃河,沿京廣鐵路西側北上,可基本自流到北京、天津。輸水干線全長1431.945km(其中,總干渠1276.414km,天津輸水干線155.531km)。規劃分兩期實施。
(3)西線工程:在長江上游通天河、支流雅礱江和大渡河上游筑壩建庫,開鑿穿過長江與黃河分水嶺巴顏喀拉山的輸水隧洞,調長江水入黃河上游。西線工程的供水目標,主要是解決涉及青海、甘肅、寧夏、內蒙古、陜西、山西等6省(自治區)黃河上中游地區和渭河關中平原的缺水問題。結合興建黃河干流上的大柳樹水利樞紐等工程,還可以向臨近黃河流域的甘肅河西走廊地區供水,必要時也可相機向黃河下游補水。規劃分三期實施。
三條調水線路互為補充,不可替代。本著“三先三后”、適度從緊、需要與可能相結合的原則,南水北調工程規劃最終調水規模448億m3,其中東線148億m3、中線130億m3、西線170億m3,建設時間約需40~50年。整個工程將根據實際情況分期實施。
其中,中線一期工程任務是向華北平原包括北京、天津在內的19個大中城市及100多個縣與縣級市提供生活、工業用水,兼顧生態和農業用水。中線一期工程為一等工程,由水源及輸水干線工程、漢江中下游治理工程、丹江口庫區及上游水污染防治和水土保持等部分組成。水源及輸水干線工程包括丹江口水庫大壩加高、丹江口水庫庫區移民安置、陶岔渠首樞紐重建、穿黃河隧洞、穿漳河樞紐、輸水明渠及其與河流的交叉建筑物、惠南莊泵站、PCCP管和暗涵等,其中,丹江口大壩按正常蓄水位170m一次加高,工程完成后任務調整為防洪、供水為主,結合發電、航運等綜合利用;總干渠(至北京)長1276.414km,天津干渠155.531km。漢江中下游治理工程包括建設引江濟漢、興隆水利樞紐、部分閘站改造、局部航道整治4項工程。多年平均年調水量為95億m3。各省市分配水量為:河南省37.7億m3(含刁河灌區現狀用水量6億m3),河北省34.7億m3,北京市12.4億m3,天津市10.2億m3。
1.1.2.2 北京市南水北調工程
北京市現狀供水格局是伴隨著城市發展的需要而逐步形成的。南水北調中線工程的實施不僅為北京提供了新的水資源條件,同時也為配合城市發展調整供水格局提供了機遇。今后供水格局調整和供水系統優化的主要思路是,依據2005年國務院批復的《北京城市總體規劃》,重點解決好如何為東、西部次區域發展提供可靠水資源支撐條件和安全供水的問題,創造良好的基礎設施條件,為推進城市化進程,構筑城鄉化小康社會奠定基礎,最大可能地為城市發展提供支撐和保障。
就南水北調中線工程本身而言,為了最大限度地發揮工程效益,降低工程投資成本,南水北調中線工程供水系統必須力求與當地供水系統有機結合。
基于上述理由,北京未來的城市供水系統格局是:按照水源系統、輸水系統和制配水系統的層次,以兩大動脈、六大水廠、兩個樞紐、一條環路和三大應急水源地構成城市供水系統網絡,簡稱“26213”式供水系統。
(1)兩大動脈。兩大動脈即南水北調中線總干渠和密云水庫至第九廠輸水干線。
南水北調中線總干渠末端是團城湖調節池。在總干渠上可向房山新城、長辛店地區供水。過永定河后,沿西四環北上,可為中心城及大興新城、亦莊經濟開發區、通州新城供水。
密云水庫至第九水廠輸水干線,在水源上已經與密云水庫、懷柔水庫、懷柔應急水源地、平谷應急水源地連通,在用戶上已經與第九水廠、第八水廠連通;還具備與第十水廠連通條件。
(2)六大水廠。自來水廠是重要的供水設施,與城市生產生活密切相關,主要任務是經濟合理和安全可靠地為城市提供充足的水量、安全水質和合格壓力。
六大水廠是指第九水廠、田村水廠、第八水廠、第三水廠、規劃的第十水廠、豐臺(郭公莊)水廠(以下簡稱“郭公莊水廠”)。上述六座水廠是自來水系統的骨干水廠,建設改造完成之后,基本可以覆蓋中心城的核心區和十大邊緣集團地區,使中心城區各自來水廠從東(第十水廠)、南(郭公莊水廠)、西(田村水廠)、北(第九水廠)向核心區供水,縮小供水半徑,降低自來水廠出廠壓力,節省水廠能源消耗和運行費用。六大水廠新建、改建后,可減少地下水廠的運行,涵養地下水,地下水可以作為儲備水源,同時為地表水、地下水通過自來水廠進行聯合調度提供了便利條件。
第九水廠:現狀規模150萬m3/d,負責中心城核心區北部、西苑集團、北苑集團、酒仙橋集團、清河集團以及海淀山后、天通苑、回龍觀、首都機場等地區供水。以密云水庫和南水北調為水源,是雙水源水廠,在密云水庫與南水北調聯合調度中將發揮重要作用。
田村水廠:遠期規模51萬m3/d,負責中心城核心區西部地區、石景山集團的供水任務。
第三水廠:規模40萬m3/d,其中15萬m3/d以南水北調為水源,25萬m3/d以地下水為水源,負責中心城核心區西部和中部地區供水任務。
第八水廠:規模48萬m3/d,其中38萬m3/d以南水北調為水源,10萬m3/d以順義向陽閘地下水為水源,負責中心城核心區東部和中部地區供水任務。
第十水廠:近中期規模50萬m3/d,遠期規模100萬m3/d,負責朝陽CDB中央商務區、東壩、定福莊及垡頭集團的供水,同時還有向亦莊經濟開發區、通州新城供水任務。以密云水庫和南水北調為水源,是雙水源水廠,與第九水廠共同在密云水庫與南水北調聯合調度中將發揮重要作用。
郭公莊水廠:近期規模50萬m3/d,中期規模75萬m3/d,遠期規模100萬m3/d,負責中心城核心區南部、西南郊豐臺科技園、南苑集團的供水任務。也可向大興新城黃村供水。
(3)兩個樞紐。團城湖調節池在南水北調供水系統中是一個重要的水利樞紐,起著承上啟下的作用。南水北調來水匯入團城湖調節池,就意味著南水北調供水系統與現有城市供水系統能夠實現最大限度的有機結合。
團城湖調節池,不僅可接納密云水庫和南水北調來水,還可向八方供水。第九水廠、田村水廠、燕化引水工程、東水西調工程、玉淵潭、城市河湖水系、清河、高水湖養水湖均可從此處取水。
團城湖調節池地處西郊地下水庫地區,周邊有北塢村、西冉村、巨山村、西黃村等7座砂石坑和南旱河,為今后回灌地下水、恢復歷史高水湖養水湖提供了條件。
大寧調壓池也是系統樞紐。大寧調壓池主要作用是調節供水水位、供水流量并承擔進城段和南干渠段輸水工程的分水任務。
(4)一條環路。南水北調中線工程進城段全長約19km,自南向北,末端進入團城湖調節池,規劃南干渠路是沿南五環自西向東,末端進入亦莊調節池。上述工程實施后已形成半環中心城態勢。利用三大水廠、南干渠基本沿五環路布置的有利條件,將南水北調供第十水廠的輸水管線沿東五環自南向北鋪設,全長23km,至第十水廠。將密云水庫供第十水廠的輸水管線優化為與第九水廠共用一條,只需鋪設沿北五環自西向東、向北的管線,至第十水廠全長約25km,比原第十水廠的輸水管線75.2km縮短50.2km,從而形成沿五環路的環路供水系統。由于第九水廠和第十水廠都是雙水源,方案是可行的。為實現第九水廠雙水源,需要實現團城湖與第九水廠的連通工程,全長約13km。從而形成以五環路為環帶的供水環路系統。
(5)三大應急水源地。三大應急水源地是指懷柔地下水應急水源地、平谷地下水應急水源地和張坊應急供水工程,目前均已建成。在遇枯水年和突發事件時,可通過供水系統緊急向城市供水2.7億m3。
總之,未來的供水系統,將是一個多水源的、靈活調度、安全可靠、水資源高效利用的供水系統。通過這個系統,南水北調的水東可至通州新城,北可至首都機場和回龍觀地區,西可及門頭溝新城,中心城和其南部地區全部覆蓋。具體有中心城和5個新城。5個新城包括房山新城、門頭溝新城、黃村新城、亦莊和通州重點新城。