潘趙婷

（1.華北電力大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，北京 102206；2.洛陽市規(guī)劃建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司，河南洛陽 471000）

城市供水系統(tǒng)是城市生存和發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施，城市用水安全是維護(hù)社會和諧穩(wěn)定、推進(jìn)城市高質(zhì)量發(fā)展的重要保障[1]。孟津區(qū)逐步融入洛陽市發(fā)展，水資源供需不平衡及水利設(shè)施短板成為制約孟津區(qū)發(fā)展的重要因素。因此，研究簡述城市供水系統(tǒng)組成，根據(jù)孟津?qū)嶋H情況與供水需求，提出合理的水資源配置方案，優(yōu)化和完善供水分區(qū)系統(tǒng)，建立城鄉(xiāng)供水一體化新機(jī)制，為經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展提供參考。

1 研究區(qū)概況

孟津區(qū)位于河南省西部偏北，居黃河中下游交界處，是洛陽市轄區(qū)之一，由原孟津縣和吉利區(qū)合并設(shè)立。全區(qū)涉及59 km黃河河岸線，包含金水河、小浪底河等8條河流，九泉水庫、負(fù)圖水庫等12座水庫。其中，黃河干流水庫2座，分別為小浪底水利樞紐壩和西霞院反調(diào)節(jié)水庫。孟津區(qū)處于暖溫帶半干旱大陸性氣候區(qū)，年平均降雨量約650.2 mm，降雨量年際變化較大，年內(nèi)分配不均勻。

1.1 水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀

孟津區(qū)水資源總量不足、分布不均。根據(jù)《洛陽市水資源公報(bào)（2020年）》，孟津區(qū)內(nèi)水資源總量為0.869 9億m3。其中，地表水資源量為0.719 2億m3，地下水資源量為0.809 3億m3，全區(qū)人均水資源占有量僅201.6 m3，低于洛陽市的人均423.1 m3，低于國際公認(rèn)的缺水警戒線（1 700 m3/人）。

（1）供水量。

2020年孟津區(qū)總供水量為1.422 1億m3，其中，地表水源供水量0.448 4 億m3，占總供水量的31.53%；地下水源供水量0.900 8億m3，占總供水量的63.34%，污水處理回用供水量0.072 9億m3，占總供水量的5.13%。

（2）用水量。

2016—2020年孟津區(qū)用水量如表1所示。

表1 2016—2020年孟津區(qū)用水量 單位：億m3

2020年孟津區(qū)總用水量為1.422 1億m3，與總供水量相同。其中，農(nóng)業(yè)用水量、工業(yè)用水量、城鎮(zhèn)公共用水量、居民生活用水量、生態(tài)環(huán)境用水量占總用水量的比值分別為50.42%、28.28%、1.70%、13.46%、6.14%。

孟津區(qū)總用水量變化相對平穩(wěn)，用水結(jié)構(gòu)變化相對穩(wěn)定，工農(nóng)業(yè)用水量占比逐年降低，生活用水及生態(tài)用水占比逐步增加，但增減幅度較小。

（3）開發(fā)利用程度。

2011—2020年孟津區(qū)地下水資源量與地下水資源供水量如圖1所示。

圖1 2011—2020年孟津區(qū)地下水資源量與地下水資源供水量

由圖1可知，2016年起孟津區(qū)地下水開發(fā)利用率超過100%，地表水利用率約99.72%，表面孟津區(qū)地表水處于過度開發(fā)利用狀態(tài)，河道內(nèi)生態(tài)環(huán)境用水被經(jīng)濟(jì)社會占用。因此，遠(yuǎn)期應(yīng)嚴(yán)控地下水開采，通過流域外調(diào)水緩解區(qū)域水資源短缺及過度開發(fā)利用等問題，建立一體化新型供水模式，保障區(qū)域水資源和生態(tài)環(huán)境安全，實(shí)現(xiàn)水資源的良性循環(huán)和可持續(xù)開發(fā)利用。

1.2 供水系統(tǒng)

目前，孟津中心城區(qū)集中供水地下水源共3處，地表水源1處，水廠3處，分別為第一水源廠、平莊水源廠和第三水源廠。其中，第一水源廠供水規(guī)模為1.0萬m3/d，水源為李家窯地下水；平莊水源廠供水規(guī)模為2.0萬m3/d，水源為白鶴鎮(zhèn)平莊村6眼深井地下水；第三水廠供水規(guī)模為5.0萬m3/d，水源為小浪底南岸引水工程地表水。孟津城區(qū)基本形成水源、環(huán)狀、枝狀管網(wǎng)相結(jié)合的配水管網(wǎng)系統(tǒng)，水質(zhì)狀況良好。

各鄉(xiāng)鎮(zhèn)及農(nóng)村地區(qū)目前建有鄉(xiāng)鎮(zhèn)集中供水工程7處，除常袋鎮(zhèn)和送莊鎮(zhèn)外，其余鄉(xiāng)鎮(zhèn)都建設(shè)有集中供水中心，覆蓋人口約6萬人。

1.3 現(xiàn)狀供水系統(tǒng)主要存在問題

（1）水資源供需矛盾。

孟津區(qū)水資源總量不足、人均水資源偏少，且時(shí)空分布不均。隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、群眾生活、生態(tài)環(huán)境等用水量持續(xù)增加，現(xiàn)有水利工程的供水能力已不能保障孟津區(qū)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的用水需求；現(xiàn)有引黃工程供水設(shè)施尚未完善，配套工程未同步推進(jìn)，孟津區(qū)引黃工程取水指標(biāo)無法充分利用；部分山丘區(qū)缺乏必要水源，農(nóng)村飲用水安全問題尚未解決。

（2）供水系統(tǒng)尚未完善，工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)不高。

除老城區(qū)外，城區(qū)內(nèi)較多地區(qū)未形成環(huán)狀管網(wǎng)，可能影響市民正常的生活、生產(chǎn)秩序。老城區(qū)管網(wǎng)建設(shè)時(shí)間早，管網(wǎng)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)不高，存在管材與接口不佳、管網(wǎng)老化、堵塞，漏損等現(xiàn)象，可能導(dǎo)致高峰期用水的水量、水壓不足。

（3）農(nóng)村供水設(shè)施薄弱且管理水平需要提高。

隨著農(nóng)村安全飲水工程持續(xù)推進(jìn)，各鄉(xiāng)鎮(zhèn)及村莊均建設(shè)集中供水設(shè)施，村級供水設(shè)施過多、分布較散，導(dǎo)致供水設(shè)施運(yùn)營管理、維修養(yǎng)護(hù)資金不足，村鎮(zhèn)供水設(shè)施整合阻力較大，農(nóng)村地區(qū)未形成完善的繳納水費(fèi)機(jī)制，供水管理水平需要提高[2]。

2 供水保障目標(biāo)

按照節(jié)水型社會的建設(shè)要求，孟津區(qū)逐步建設(shè)安全、高效、經(jīng)濟(jì)的城市供水系統(tǒng)，建立規(guī)?；⒓s化、同標(biāo)準(zhǔn)的城鄉(xiāng)供水體系。城區(qū)立足供水分區(qū)，優(yōu)化供水結(jié)構(gòu)，建立完善的城市給水系統(tǒng)，維護(hù)運(yùn)行管理體制，保證城市給水系統(tǒng)的正常運(yùn)行，保障城市的供水安全。鄉(xiāng)鎮(zhèn)逐步建立“從源頭到龍頭”的農(nóng)村飲水工程體系和運(yùn)行管護(hù)體系，優(yōu)化系統(tǒng)布局及管理機(jī)制，構(gòu)建城鄉(xiāng)供水一體化新模式，提高農(nóng)村飲水安全保障水平。

3 供水規(guī)劃布局

分析孟津區(qū)的供水結(jié)構(gòu)，孟津區(qū)應(yīng)逐步建立科學(xué)合理的水資源配置體系，依托小浪底南岸灌區(qū)工程，對現(xiàn)有水庫進(jìn)行清淤擴(kuò)容，實(shí)施水系連通工程，實(shí)現(xiàn)引黃調(diào)蓄，持續(xù)推進(jìn)城鄉(xiāng)供水一體化進(jìn)程，優(yōu)化城鄉(xiāng)供水布局，打破城鄉(xiāng)界限，實(shí)現(xiàn)水資源統(tǒng)一管理、配置，分期實(shí)施，著力構(gòu)建安全穩(wěn)定的供水工程體系和規(guī)范化管理體系。

（1）強(qiáng)化水資源合理配置，構(gòu)建以“地表水置換地下水”為主的供水新格局。水資源合理配置通過水資源分配解決水資源供需矛盾、各類用水競爭、上下游左右岸協(xié)調(diào)、不同水利工程投資關(guān)系、經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境用水效益、當(dāng)代社會與未來社會用水、各種水源相互轉(zhuǎn)化等問題，提出相對公平、可接受的水資源分配方案[3]。孟津區(qū)現(xiàn)狀水資源供需矛盾較突出，地表水開發(fā)強(qiáng)度過大，地下水處于超采狀態(tài)，應(yīng)按照“優(yōu)先利用地表水，合理開發(fā)地下水、用足用好外調(diào)水、鼓勵(lì)使用中水和雨水”原則改善水資源利用情況。規(guī)劃優(yōu)先考慮將小浪底南岸引水工程地表水源作為城區(qū)供水水源，緩解現(xiàn)狀城市地下水源壓力，同時(shí)對現(xiàn)有水庫進(jìn)行清淤擴(kuò)容實(shí)施響水潭水庫、劉莊水庫、范村水庫等引黃調(diào)蓄工程，充分高效利用黃河水資源，實(shí)現(xiàn)地表水置換地下水；規(guī)劃對第二污水處理廠建設(shè)再生水處理設(shè)施，并配套建設(shè)中水管網(wǎng)，統(tǒng)籌推進(jìn)再生水用于孟津電廠以及城區(qū)工業(yè)、市政、消防、景觀綠化等；從農(nóng)業(yè)、工業(yè)以及城鎮(zhèn)3個(gè)方面，將節(jié)約用水貫穿經(jīng)濟(jì)社會和群眾生活生產(chǎn)全過程，建設(shè)“節(jié)水園區(qū)”“節(jié)水示范區(qū)”，保證水資源利用更加持續(xù)高效。

（2）科學(xué)劃分供水區(qū)域，完善“兩雙”的新供水系統(tǒng)。基于GIS系統(tǒng)對城區(qū)地形進(jìn)行分析，孟津區(qū)發(fā)展和建設(shè)的空間由東北向西南延伸，高程由東北向西南逐漸降低，整個(gè)供水區(qū)域可以分為東北以及中南兩部分。北部及東都地區(qū)采用高區(qū)管網(wǎng)，中部、南部地區(qū)部分地勢較低區(qū)域采用低區(qū)管網(wǎng)，同時(shí)在管網(wǎng)上加裝閥門、計(jì)量儀表等附件，緩解新城區(qū)“爆管”現(xiàn)象，降低管網(wǎng)附件損壞率，提升管網(wǎng)精細(xì)化管理。

“兩雙”供水系統(tǒng)要求在孟津城區(qū)形成雙水源、雙水廠供水模式，規(guī)劃保留現(xiàn)狀地下水源廠，擴(kuò)建孟津第三地表水廠，第三水廠以小浪底南岸引水工程作為主要供水水源。在城區(qū)實(shí)現(xiàn)以小浪底地表水源為主，平莊、寺河等地下水源為輔的雙水源聯(lián)合供水新格局，提高供水水源可靠性；加強(qiáng)骨干管網(wǎng)聯(lián)通，利用現(xiàn)狀環(huán)狀供水管網(wǎng)，規(guī)劃重點(diǎn)增加會盟大道、漢魏大道DN500干管、小浪底大道2根DN400干管、永平路DN400等干管，通過規(guī)劃主干管連通兩個(gè)供水分區(qū)，實(shí)現(xiàn)水廠與水廠間的互聯(lián)互通，保證城區(qū)用水靈活調(diào)度。

（3）構(gòu)建城鄉(xiāng)供水一體化新模式，完善城鄉(xiāng)供水管理體制。優(yōu)化城鄉(xiāng)供水系統(tǒng)布局模式，推進(jìn)城鄉(xiāng)供水一體化新模式建設(shè)。與傳統(tǒng)城市供水工程相比，城鄉(xiāng)一體化供水工程側(cè)重前期規(guī)劃階段的區(qū)域統(tǒng)籌，能夠?qū)崿F(xiàn)城鄉(xiāng)資源的合理配置與共享，解決水資源時(shí)空分布不均衡和片區(qū)供需矛盾等問題[4]?；诿辖騾^(qū)現(xiàn)狀供水系統(tǒng)，結(jié)合孟津區(qū)融入洛陽市發(fā)展進(jìn)程，統(tǒng)籌考慮孟津區(qū)與洛陽市的區(qū)域融合優(yōu)勢，延伸孟津南部麻屯、平樂兩鎮(zhèn)供水管網(wǎng)，將其納入洛陽市城市集中供水系統(tǒng)。其他鄉(xiāng)鎮(zhèn)結(jié)合區(qū)域建設(shè)開發(fā)集中連片供水模式，白鶴鎮(zhèn)結(jié)合華陽產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)新建水廠發(fā)展集中供水，朝陽鎮(zhèn)自九泉水庫引水（利用黃河水為水源）新建水廠發(fā)展區(qū)域集中供水；鄉(xiāng)鎮(zhèn)結(jié)合鎮(zhèn)區(qū)兼顧緊鄰村莊，單獨(dú)建設(shè)水廠發(fā)展集中供水。

優(yōu)化供水管理機(jī)制，構(gòu)建城鄉(xiāng)供水一體化管理模式。新型一體化管理利用市場運(yùn)作理念，按照“經(jīng)營企業(yè)化、管理專業(yè)化、供水商品化”要求，健全供水管理運(yùn)行機(jī)制，理順城鄉(xiāng)分割、部門分割的管理體制[5]。確立供水設(shè)施管理管護(hù)主體，鼓勵(lì)城鄉(xiāng)供水工程采用ppp模式，提升供水經(jīng)營管理水平，將工程運(yùn)行成本和良性運(yùn)行的供水規(guī)模與供水一體化發(fā)展布局相結(jié)合，逐步建立城鄉(xiāng)供水統(tǒng)籌發(fā)展的長效管理體系。同時(shí)，依托物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、GIS等技術(shù)，構(gòu)建城鄉(xiāng)供水智慧化服務(wù)體系，對標(biāo)管網(wǎng)漏損與水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)，重點(diǎn)關(guān)注管網(wǎng)末端水壓、水質(zhì)達(dá)標(biāo)，著力解決二次供水問題。

（4）整合村莊供水單元，完善農(nóng)村供水設(shè)施。

延伸鎮(zhèn)區(qū)供水管網(wǎng)至周邊村莊，將其納入鎮(zhèn)區(qū)集中供水系統(tǒng)；針對無法延伸集中管網(wǎng)系統(tǒng)的村莊，打破行政區(qū)界限，各村莊間管網(wǎng)互通、統(tǒng)一調(diào)配管理，實(shí)現(xiàn)村莊聯(lián)合供水模式，提高供水保障能力。對存在供水規(guī)模不足、飲水工程老化失修、單戶淺水井的村莊，合理進(jìn)行水源開發(fā)和安全隱患排查，積極改造管網(wǎng)老化、閘閥缺失等問題；村莊新建供水設(shè)施時(shí)，綜合考慮與周邊村莊聯(lián)村建設(shè)集中供水設(shè)施，統(tǒng)籌解決周邊村莊一體化飲水問題；推行農(nóng)村供水“一戶一表”建設(shè)和改造，建立規(guī)范合理的水價(jià)、水費(fèi)收繳機(jī)制。

4 結(jié)語

水是國民經(jīng)濟(jì)的命脈，供水安全關(guān)系人民群眾的切身利益和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展。本研究分析孟津區(qū)供水現(xiàn)狀，提出全區(qū)供水配置方案及總體供水工程布局。在實(shí)際設(shè)計(jì)規(guī)劃中，統(tǒng)籌配置全域水資源，充分挖掘已有水利設(shè)施潛力，優(yōu)化完善城鄉(xiāng)供水一體化機(jī)制及供水布局，構(gòu)建順應(yīng)社會發(fā)展和新時(shí)代的安全高效、科學(xué)集約的供水體系，建設(shè)現(xiàn)代化、多元化供水管理模式，是保障孟津區(qū)未來水利發(fā)展及經(jīng)濟(jì)社會穩(wěn)定的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。