李恒義
(北京市水利規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院,100048,北京)
北京冬奧會(huì)延慶賽區(qū)將承辦高山滑雪和雪車(chē)雪橇賽事,是冬奧會(huì)唯一的新建山地場(chǎng)館區(qū)。由于現(xiàn)代冰雪競(jìng)賽要充分考慮公平因素,冬奧會(huì)賽事已經(jīng)全部采用人工造雪和人工造冰的方式,最大程度為選手提供近似的比賽條件,因此水資源供應(yīng)是冬奧會(huì)成功舉辦的關(guān)鍵性資源要素。按照國(guó)際奧委會(huì)《奧林匹克2020議程》的精神,“可持續(xù)性”的理念要引入奧運(yùn)會(huì)的方方面面,水資源作為山地冰雪運(yùn)動(dòng)的根本載體,其利用的科學(xué)性和合理性直接關(guān)系山地場(chǎng)館的可持續(xù)利用。因此,制定山地場(chǎng)館水資源可持續(xù)策略,是兌現(xiàn)申奧承諾的具體行動(dòng),也對(duì)指導(dǎo)氣候類(lèi)似地區(qū)的冰雪產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展具有重大價(jià)值。
水資源的開(kāi)發(fā)利用與人類(lèi)活動(dòng)有著密不可分的聯(lián)系。水資源的可持續(xù)性是從水的角度系統(tǒng)考量資源和社會(huì)、生態(tài)的關(guān)系,在山地場(chǎng)館的建設(shè)運(yùn)行過(guò)程中,就是將水資源要素融入場(chǎng)館所在的社會(huì)、生態(tài)系統(tǒng),對(duì)資源要素、生態(tài)要素和社會(huì)行為進(jìn)行耦合分析,充分考慮山地水資源特征,促進(jìn)水資源在社會(huì)、生態(tài)過(guò)程中合理循環(huán)流動(dòng)。山地場(chǎng)館所在區(qū)域的自然本底條件優(yōu)良,水資源保護(hù)和利用要基于自然的水資源解決方案,滿足區(qū)域和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展需要,不斷改善水量水質(zhì),降低涉水風(fēng)險(xiǎn)。
水資源與社會(huì)、生態(tài)有共生性,需要根據(jù)區(qū)域的地形和水情條件,基于上下游、左右岸的水資源開(kāi)發(fā)利用關(guān)系,以平等共享理念,逐步消除山地場(chǎng)館與周邊地區(qū)的不平等現(xiàn)象,分享可持續(xù)發(fā)展成果。具體來(lái)看,在水資源需求端,山地場(chǎng)館四季運(yùn)行豐富了區(qū)域發(fā)展的多樣性,同時(shí)也導(dǎo)致用水需求增加;在水資源供應(yīng)端,氣候變化讓水文循環(huán)具有更高的不確定性,干旱和洪水等極端天氣會(huì)影響水資源供應(yīng)的穩(wěn)定性。因此,需要從水安全、水效率、水健康和水管理等角度,安排規(guī)劃水資源可持續(xù)策略。
延慶賽區(qū)位于北京市西北的張山營(yíng)鎮(zhèn),距離市區(qū)90 km。延慶是北京市區(qū)域水資源相對(duì)豐富的地區(qū)之一,潮白河、永定河和北運(yùn)河流域交匯于此,本地自產(chǎn)多年平均水資源量(1956—2016 年)約為 2.1 億 m3,主要水利工程有佛峪口水庫(kù)、白河堡水庫(kù)和官?gòu)d水庫(kù),水資源量完全有能力滿足區(qū)域用水需求。
山地場(chǎng)館主要分布于小海坨山南麓海拔800~2 200 m處,地勢(shì)高陡,水資源儲(chǔ)備受地形和地質(zhì)條件影響較大,大型調(diào)蓄設(shè)施建設(shè)受到一定制約,需要通過(guò)區(qū)域水資源的優(yōu)化配置來(lái)提高區(qū)域水資源保障程度。通常,山地冰雪場(chǎng)館的人工造雪造冰是其最大的用水項(xiàng),需要通過(guò)外部向山地場(chǎng)館輸水,滿足其高峰用水需求。因此,在充分考慮山地場(chǎng)館建設(shè)運(yùn)行對(duì)區(qū)域用水影響的基礎(chǔ)上,將山地場(chǎng)館用水放到所在區(qū)縣和鄉(xiāng)鎮(zhèn)進(jìn)行更大尺度的水資源配置。
(1)延慶區(qū)供需平衡
根據(jù)測(cè)算,延慶區(qū)2022年需水量為9 600萬(wàn)m3,主要由生活、工業(yè)、農(nóng)業(yè)和生態(tài)環(huán)境用水組成,其中生活需水量2 808萬(wàn)m3,工業(yè)需水量325萬(wàn) m3,農(nóng)業(yè)需水量 2 877萬(wàn) m3,生態(tài)環(huán)境需水量3 590萬(wàn)m3;2022年供水量為9 600萬(wàn)m3,主要由本地地表水、本地地下水和再生水供給。利用南水北調(diào)水到京的有利條件,加大白河堡水庫(kù)地表水在延慶區(qū)供水中的比重,通過(guò)延慶區(qū)平原區(qū)地表水供水工程和北山葡萄產(chǎn)業(yè)帶供水工程實(shí)現(xiàn)對(duì)延慶新城及北部三鎮(zhèn)的供水覆蓋,全面壓采和涵養(yǎng)本地地下水。
(2)張山營(yíng)鎮(zhèn)(含山地場(chǎng)館)供需平衡
根據(jù)測(cè)算,張山營(yíng)鎮(zhèn) (含山地場(chǎng)館)2022年需水量為1 116萬(wàn)m3,主要由生活、農(nóng)業(yè)和生態(tài)環(huán)境用水組成,生活需水量367萬(wàn)m3,農(nóng)業(yè)需水量360萬(wàn)m3,生態(tài)環(huán)境需水量389萬(wàn)m3,其中山地場(chǎng)館2022年需水總量為150萬(wàn)m3(造雪需水量約為74萬(wàn)m3)。
山地場(chǎng)館一般四季運(yùn)行,有明顯的季節(jié)性特征。以冬季為代表的冰雪運(yùn)動(dòng)季,其用水主要有滑雪場(chǎng)人工造雪和公共服務(wù)用水;以夏季為代表的山地運(yùn)動(dòng)季,其用水主要為公共服務(wù)和綠化灌溉用水。夏季和冬季通常是山地場(chǎng)館接待的高峰期,雪季前后有較短的客流低谷期,一般用于雪季初期的接待準(zhǔn)備和雪季結(jié)束的設(shè)施整理。因此,冬季接待高峰期用水主要是人工造雪和造冰用水,需要通過(guò)外部向內(nèi)輸入造雪原水,人員及公共雜用則需要自來(lái)水和再生水的供給,這個(gè)時(shí)段各類(lèi)水源需求量都很大,污水產(chǎn)生量高;夏季接待高峰期用水主要是人員、綠化及公共雜用,需要自來(lái)水和再生水的供給量大,污水產(chǎn)生量也很高,但不需要人工造雪造冰用水。
根據(jù)山地場(chǎng)館取用水和山地水資源條件特征,山地場(chǎng)館運(yùn)行與水資源取用水存在 “壓力—響應(yīng)”關(guān)系?!皦毫Α憫?yīng)”關(guān)系主要針對(duì)壓力指標(biāo)表征人類(lèi)活動(dòng)或場(chǎng)館運(yùn)行方式造成的影響,運(yùn)行狀態(tài)可以反映發(fā)展過(guò)程的系統(tǒng)狀態(tài),響應(yīng)用以表征所采取的措施。從可持續(xù)性理論分析,山地場(chǎng)館的水動(dòng)態(tài)適應(yīng)性意味著區(qū)域發(fā)展總目標(biāo)應(yīng)當(dāng)和綜合場(chǎng)館的可持續(xù)運(yùn)行及周邊環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)的健康狀態(tài)相匹配,系統(tǒng)性目標(biāo)可以由子系統(tǒng)和具體措施構(gòu)成,按照一定規(guī)則評(píng)估發(fā)展?fàn)顟B(tài)。
使山地場(chǎng)館運(yùn)行與水資源要素相協(xié)調(diào),要注重發(fā)展過(guò)程中水安全、水效率、水健康、水管理和區(qū)域可持續(xù)目標(biāo)的動(dòng)態(tài)聯(lián)系,反映資源、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境等因素與水資源要素的匹配程度,核心是評(píng)估山地場(chǎng)館運(yùn)行對(duì)水資源要素的影響,并制定相應(yīng)對(duì)策措施。水資源要素不是單一要素,而是一組要素集合,涉及前端的取水、供水,乃至后端的污水處理、水資源保護(hù)等,適應(yīng)性對(duì)策作為山地場(chǎng)館運(yùn)行措施的重要組成,要關(guān)注資源消耗、節(jié)約和保護(hù),充分考慮水資源管控的專(zhuān)業(yè)需求。根據(jù)季節(jié)性運(yùn)行條件的差異,動(dòng)態(tài)適應(yīng)山地場(chǎng)館的水資源供應(yīng)、利用和保護(hù)措施與場(chǎng)館運(yùn)行的關(guān)系。
在雪季初期,山地場(chǎng)館滑雪場(chǎng)地進(jìn)行人工造雪,開(kāi)始造雪水輸入,客流增加帶動(dòng)生活和服務(wù)用水需求上升,場(chǎng)館產(chǎn)生的污水經(jīng)過(guò)污水收集系統(tǒng)處理并產(chǎn)生再生水,若再生水水質(zhì)滿足人工造雪回用需求,則可以將再生水用于雪道修補(bǔ),這部分水資源會(huì)以固態(tài)的形式儲(chǔ)存于賽區(qū)內(nèi),再生水也可以用于場(chǎng)館沖廁等雜用需求。
當(dāng)雪季結(jié)束,雪道開(kāi)始融化,客流已經(jīng)降低,融雪水通過(guò)匯流進(jìn)入場(chǎng)館配套的蓄水設(shè)施進(jìn)行收集,污水及再生水產(chǎn)量迅速降低,通常融雪過(guò)程會(huì)維持1~2個(gè)月時(shí)間,這段時(shí)間也是山地場(chǎng)館的淡季。隨著氣溫逐步上升,蓄水設(shè)施儲(chǔ)存的融雪水和雨洪水可以用來(lái)綠化灌溉,山地場(chǎng)館迎來(lái)暑期客流接待高峰,污水及再生水產(chǎn)量上升,再生水可以再用于沖廁、綠化灌溉和市政雜用等,最大程度降低對(duì)外部輸入新水的需求。
山地場(chǎng)館長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行是衡量場(chǎng)館可持續(xù)性的重要特征,水資源系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量決定了山地場(chǎng)館運(yùn)行基礎(chǔ)與資源環(huán)境承載的協(xié)調(diào)程度。水資源要素成為山地場(chǎng)館建設(shè)不可替代的基礎(chǔ)性支撐,也是生態(tài)修復(fù)環(huán)境改善不可割裂的保障性載體。因此,要從戰(zhàn)略高度規(guī)劃山地場(chǎng)館水安全、水效率、水健康、水管理各子系統(tǒng)的目標(biāo)和措施組成,通過(guò)量水而行、以供定需、因水制宜設(shè)定山地場(chǎng)館規(guī)模。山地場(chǎng)館要按照最嚴(yán)格水資源管理制度考核要求,建立用水總量控制制度、用水效率控制制度、水功能區(qū)限制納污制度,把北京冬奧會(huì)的賽事水資源保障與賽后可持續(xù)發(fā)展有機(jī)結(jié)合起來(lái),構(gòu)建具有國(guó)際示范效應(yīng)的可持續(xù)型清潔水場(chǎng)館。
(1)可靠穩(wěn)定的水安全系統(tǒng)
北京冬奧會(huì)是國(guó)際重大體育賽事,山地場(chǎng)館的安全性是設(shè)計(jì)底線。場(chǎng)館選址首先要考慮山洪風(fēng)險(xiǎn),場(chǎng)館和重要基礎(chǔ)設(shè)施必須高于相應(yīng)防洪標(biāo)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)水位。北京冬奧會(huì)期間和準(zhǔn)備時(shí)段需要較高的供水保證率,造雪供水和市政供水應(yīng)考慮時(shí)間和水質(zhì)要求上的差異,綜合考慮水源備份和輸配水設(shè)施備份,做到安全可靠。
(2)全面高效的水效率系統(tǒng)
既要滿足山地場(chǎng)館賽時(shí)的用水需求,也要提出高節(jié)水標(biāo)準(zhǔn)的控制要求,盡可能實(shí)現(xiàn)合理、高效用水的控制目標(biāo)。按照節(jié)水型社會(huì)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),在山地場(chǎng)館的設(shè)計(jì)建設(shè)中,不同的用水量和相應(yīng)的需水定額均符合國(guó)家和北京市最嚴(yán)格的水資源管理要求。場(chǎng)館內(nèi)部節(jié)水型生活用水器具普及率達(dá)到100%,各類(lèi)節(jié)水型生活用水器具均符合 《節(jié)水型生活器具》(CJ/T 164—2014)中的1級(jí)標(biāo)準(zhǔn),場(chǎng)館全部采用高品質(zhì)、節(jié)能環(huán)保的供水管材以及密封性好的閥門(mén)以減少管網(wǎng)滲漏。
場(chǎng)館的沖廁、灌溉、道路澆灑和景觀等方面盡可能采用非常規(guī)水源。隨著運(yùn)行條件日趨穩(wěn)定,可以針對(duì)再生水是否可用于人工造雪進(jìn)行論證,以確保區(qū)域水環(huán)境安全。針對(duì)融雪水,應(yīng)通過(guò)調(diào)蓄設(shè)施和景觀水系進(jìn)行水環(huán)境保護(hù),打造一個(gè)清潔、可靠和高效的冬奧會(huì)賽區(qū),在賽事籌辦過(guò)程中不斷提高水資源管理水平。
攔蓄利用,融雪水可用于周邊綠化灌溉、道路澆灑和景觀等方面,實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用。
(3)清潔綠色的水健康系統(tǒng)
污水處理與再生水利用要以山地場(chǎng)館及周邊環(huán)境的可持續(xù)為根本出發(fā)點(diǎn),場(chǎng)館產(chǎn)生的生活污水必須就近控制(收集處理),出水水質(zhì)不低于《城鎮(zhèn)污水處理廠水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB11/890—2012)新建設(shè)施類(lèi)的A標(biāo)準(zhǔn),并滿足回用需求,最大程度降低人類(lèi)活動(dòng)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的影響,并為水資源的循環(huán)利用創(chuàng)造條件。水土保持要以項(xiàng)目建設(shè)階段的水土流失控制為重點(diǎn),與場(chǎng)館設(shè)計(jì)同步開(kāi)展設(shè)計(jì)水土流失控制專(zhuān)項(xiàng)措施,構(gòu)筑“生態(tài)修復(fù)、生態(tài)治理、生態(tài)保護(hù)”三道防線,改善水資源和水環(huán)境質(zhì)量。
山地場(chǎng)館設(shè)計(jì)要充分融入“海綿城市”理念,做到因地制宜,不可照搬硬套現(xiàn)有城市 “海綿城市”建設(shè)的做法,要將設(shè)計(jì)重點(diǎn)放在污染控制和水土保持上,按照生態(tài)清潔小流域的標(biāo)準(zhǔn)重點(diǎn)打造周邊小流域,關(guān)注雨洪、融雪(冰)控制與水環(huán)境保護(hù)之間的關(guān)系。
(4)科學(xué)有力的水管理系統(tǒng)
圍繞山地場(chǎng)館用水重點(diǎn)開(kāi)展區(qū)域綜合水管理,落實(shí)最嚴(yán)格水資源管理制度,將管理責(zé)任落實(shí)到水系統(tǒng)運(yùn)行的每一個(gè)環(huán)節(jié),逐步建立標(biāo)準(zhǔn)化和精細(xì)化的水資源管理制度。場(chǎng)館不同用水戶制定年度用水計(jì)劃和用水效率考核制度,在發(fā)展冰雪產(chǎn)業(yè)、弘揚(yáng)奧林匹克精神的同時(shí),關(guān)注水資源和
北京冬奧會(huì)日益臨近,延慶賽區(qū)山地場(chǎng)館的水資源利用將會(huì)受到各界關(guān)注,要將可持續(xù)發(fā)展的基本理念有機(jī)融入到場(chǎng)館規(guī)劃設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)當(dāng)中,從宏觀到微觀全方面考量,增強(qiáng)山地場(chǎng)館的水資源保障和保護(hù)能力。山地場(chǎng)館與配套水基礎(chǔ)設(shè)施將在運(yùn)行過(guò)程中不斷融合,不斷豐富的水資源管理和設(shè)施運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)也將為氣候相似地區(qū)的山地場(chǎng)館建設(shè)提供借鑒參考。