楊 芳，鄒華志，盧 陳，萬(wàn)東輝，許劼婧，何穎清

（1.珠江水利委員會(huì)珠江水利科學(xué)研究院，510611，廣州；2.水利部珠江河口治理與保護(hù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，510611，廣州）

東江三角洲位于珠江河口東部，與西、北江三角洲共同構(gòu)成珠江三角洲，區(qū)內(nèi)包含了廣州、東莞等重要城市。珠江河口長(zhǎng)期以來(lái)一直受到咸潮影響，尤其以磨刀門(mén)水道為甚。21世紀(jì)初，珠江河口咸潮災(zāi)害連年發(fā)生，面臨“守著珠江無(wú)水飲”局面。2005年以來(lái)，水利部珠江水利委員會(huì)連續(xù)17年成功組織實(shí)施珠江枯水期水量調(diào)度，西、北江三角洲的澳門(mén)、珠海等地形成了由本地蓄水水庫(kù)、取水泵站、輸水管（渠）道等工程構(gòu)成的供水水源系統(tǒng)，有力保障了粵港澳大灣區(qū)供水安全。

東江三角洲主要水廠取水口一直以來(lái)受咸潮影響較小，然而2021年9月至12月底，東江流域發(fā)生1963年以來(lái)最嚴(yán)重旱情，東莞市各水廠取水口含氯度超標(biāo)時(shí)長(zhǎng)累計(jì)高達(dá)1 232 h。由于東江三角洲供水水源中河道型取水占比達(dá)95%，一旦出現(xiàn)咸潮，河道取水將受?chē)?yán)重影響，東江三角洲主要城市東莞、廣州供水安全將難以保障，面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

以往珠江河口咸潮研究主要針對(duì)磨刀門(mén)水道咸潮上溯規(guī)律、成因及抑咸對(duì)策等展開(kāi)，對(duì)東江三角洲咸潮研究較少。本文在分析東江三角洲咸潮和供水形勢(shì)基礎(chǔ)上，探討東江三角洲咸潮加劇的主要原因，據(jù)此提出東江三角洲抗旱防咸保供水對(duì)策建議。

一、東江三角洲咸潮和供水形勢(shì)

2021年?yáng)|江三角洲咸潮上溯嚴(yán)重，嚴(yán)峻形勢(shì)遠(yuǎn)超往年。以東莞市水廠為例，近20年來(lái)東江三角洲出咸較少，僅2004年、2005年和2009年發(fā)生過(guò)水廠取水口含氯度超標(biāo)情形，2004年和2005年咸潮影響時(shí)長(zhǎng)均為5天，2009年底咸潮影響總時(shí)長(zhǎng)為15天，僅第二水廠受到影響，含氯度最高值為665 mg/L。自2021年9月開(kāi)始，東江咸潮整體呈加劇趨勢(shì)，東莞市各水廠取水口含氯度逐月增大，尤其是12月以來(lái)東江咸潮進(jìn)一步加劇，多次刷新紀(jì)錄，第二水廠取水口最大含氯度高達(dá)1 281 mg/L，截至12月31日第二水廠累計(jì)受咸潮影響達(dá)55天，且在旱情結(jié)束前仍有進(jìn)一步加劇的趨勢(shì)。

東江是廣州、東莞、深圳、河源、惠州等地主要供水水源，同時(shí)擔(dān)負(fù)著向香港供水的重要任務(wù)。其中東江北干流沿線有新塘、西洲、新和、清源四座自來(lái)水廠，日供水能力達(dá)168萬(wàn)m3，現(xiàn)狀供水量約占廣州市供水量的28.9%，涉及供水人口約為395萬(wàn)人。東莞市水源高度依賴(lài)東江，2020年全市供水水源取自東江的占比達(dá)到95%，剩余的5%取自本地水庫(kù)。東江三角洲主要城市供水易受咸潮影響，以東莞市為例，2021年9月至12月底，受取水口含氯度超標(biāo)影響，各水廠暫停取水累計(jì)總時(shí)長(zhǎng)達(dá)700 h。在水廠暫停取水期間，部分區(qū)域不得不降低供水水壓，導(dǎo)致個(gè)別地勢(shì)較高的區(qū)域出現(xiàn)水壓不足現(xiàn)象，受影響人口約400萬(wàn)。

二、東江三角洲咸潮加劇原因

1.東江流域來(lái)水大幅度減少

2021年以來(lái)，珠江流域來(lái)水持續(xù)偏枯，尤其是東江流域來(lái)水大幅減少。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2021年?yáng)|江流域上游控制斷面博羅站年平均流量?jī)H為262 m3/s，較多年平均減少64%，為1956年以來(lái)最枯，其中8月、9月博羅站月平均流量分別為271m3/s、137m3/s，為歷史同期最低；10月、11月、12月分別為199 m3/s、172 m3/s、222 m3/s，僅高于1956年同期。東江流域來(lái)水大幅度減少是導(dǎo)致本次咸潮上溯嚴(yán)重的最主要的原因。

2.獅子洋含氯度持續(xù)偏高

獅子洋位于東江和北江三角洲下游出口，獅子洋含氯度對(duì)東江三角洲河道含氯度影響大，而同時(shí)受上游來(lái)水偏少影響，獅子洋含氯度逐步累積抬升，總體表現(xiàn)為持續(xù)偏高。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2012—2020年枯水期獅子洋代表站大虎站含氯度均值基本在4 000 mg/L以?xún)?nèi)，但2021年9月以來(lái)大虎站含氯度持續(xù)偏高，其中11月以來(lái)大虎站平均含氯度在6 500 mg/L以上，最大含氯度達(dá)9 532 mg/L。在獅子洋含氯度持續(xù)偏高影響下，東江三角洲咸潮更容易上溯至上游，使主要水廠可取水時(shí)間減少。

3.遭遇潮汐不利情況

東江三角洲咸潮隨潮流的漲落而上漲和后退，當(dāng)潮差越大時(shí)漲潮動(dòng)力越強(qiáng)，咸潮上溯距離越遠(yuǎn)。珠江河口潮汐為不正規(guī)半日潮，半月周期時(shí)間內(nèi)歷經(jīng)大、小潮，東江三角洲枯水期各水廠取水口最大含氯度一般出現(xiàn)在大潮及其后的2~3天內(nèi)。同時(shí)，東江三角洲水廠取水口含氯度與平均漲潮位關(guān)系密切，據(jù)統(tǒng)計(jì)當(dāng)東江南支流出口的泗盛站潮位上升時(shí)，第二水廠取水口含氯度也明顯上漲，兩者具有較好正相關(guān)性。而潮汐受風(fēng)況等影響，潮位會(huì)出現(xiàn)上下波動(dòng)，如2021年12月19日，泗盛站平均漲潮位大幅抬升0.35 m，導(dǎo)致第二水廠取水口含氯度峰值由前日的316 mg/L陡增至1 196 mg/L。因此當(dāng)遭遇不利潮汐條件時(shí)，尤其是平均漲潮水位持續(xù)漲高時(shí)，咸潮會(huì)發(fā)生短時(shí)期異常上溯。

4.河床大幅度下切

1999—2019年，伶仃洋河床平均下切使河口灣容積大幅度增加11.4億m3，其中內(nèi)伶仃洋容積增加約11.2億m3，增幅達(dá)28%。同時(shí)，1988—2016年，東江北干流石龍—大盛河段河床下切約1.7 m，東江南支流石龍—泗盛河段河床下切約0.9 m。河床的大幅度下切使得東江三角洲漲潮動(dòng)力增強(qiáng)，咸潮整體上溯。

三、東江三角洲抗旱防咸保供水對(duì)策

1.加快構(gòu)建完善的珠江河口咸潮“上補(bǔ)、中蓄、下阻”綜合防控體系

東江三角洲咸潮防控是一個(gè)系統(tǒng)工程，涉及東江流域、三角洲河網(wǎng)和河口等上、中、下三個(gè)區(qū)域，各類(lèi)工程協(xié)調(diào)一致發(fā)揮調(diào)水補(bǔ)水、蓄水供水和源頭阻咸的功能。加強(qiáng)流域骨干水庫(kù)水資源統(tǒng)一調(diào)度、優(yōu)化區(qū)域取輸蓄供水調(diào)配、實(shí)施口門(mén)擋潮阻咸工程建設(shè)，“上補(bǔ)、中蓄、下阻”多措并舉，將避咸（潮）、擋咸（潮）、壓咸（潮）做細(xì)做實(shí)，強(qiáng)化儲(chǔ)備、調(diào)度、協(xié)調(diào)各項(xiàng)工作，確保香港、深圳、廣州、東莞、惠州等地城鄉(xiāng)居民用水安全?！吧涎a(bǔ)、中蓄、下阻”一體化的咸潮綜合防控體系可有效保障特枯年份或連續(xù)枯水年份供水安全。

（1）加強(qiáng)流域水資源統(tǒng)一調(diào)度

極端干旱導(dǎo)致的上游徑流嚴(yán)重偏少是引起本次東江三角洲咸潮上溯加劇的根本原因。東江上游新豐江、楓樹(shù)壩、白盆珠三大水庫(kù)具備不完全年調(diào)節(jié)乃至多年調(diào)節(jié)能力，應(yīng)充分發(fā)揮其在流域和區(qū)域水資源配置作用。要及早準(zhǔn)確研判旱情、咸潮發(fā)展趨勢(shì)，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)好防洪與供水、水調(diào)與電調(diào)的關(guān)系，加強(qiáng)枯水期流域骨干水庫(kù)的水資源統(tǒng)一調(diào)度，提高流域枯水期抗旱能力，保障區(qū)域基本用水需求。

（2）優(yōu)化區(qū)域取輸蓄供水調(diào)配

優(yōu)化調(diào)整取水口設(shè)置，擴(kuò)大當(dāng)?shù)卣{(diào)蓄庫(kù)容，加強(qiáng)江庫(kù)聯(lián)網(wǎng)和城市水源水廠的互連互濟(jì)，提高城市供水保障能力。咸潮上溯嚴(yán)重期間，廣州市東江北干流水源水廠停止取水，啟動(dòng)石門(mén)水廠、江村水廠和南洲水廠分別向東部供水等轉(zhuǎn)供補(bǔ)水措施，保證天河、黃埔、增城等區(qū)域供水，同時(shí)加快水廠臨時(shí)防咸池、轉(zhuǎn)供水加壓站、應(yīng)急供水管等應(yīng)急工程建設(shè)。東莞市通過(guò)錯(cuò)峰取水、上下游水廠互補(bǔ)、江庫(kù)互濟(jì)、清水池調(diào)蓄供水管網(wǎng)與二次供水混合調(diào)節(jié)等措施，實(shí)現(xiàn)取蓄供水系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度，保障供水量，最大限度降低末端管網(wǎng)水的含氯度，有效降低咸潮對(duì)供水安全的影響程度。

（3）實(shí)施阻咸工程措施

通過(guò)設(shè)置阻咸工程措施，從源端阻擋咸潮上溯是應(yīng)對(duì)特枯水條件下咸潮上溯有效手段。重點(diǎn)研究擋潮閘工程以及臨時(shí)圍堰、潛壩、水下拍門(mén)等應(yīng)急工程阻咸效果，加大阻咸工程技術(shù)研發(fā)，論證工程制約因素和可行性，做好建設(shè)實(shí)施前期準(zhǔn)備，推動(dòng)河口阻咸工程實(shí)施。

2.立足本地挖潛補(bǔ)短，全面加強(qiáng)節(jié)約用水

（1）加強(qiáng)抗旱應(yīng)急水源工程規(guī)劃與建設(shè)

抗旱應(yīng)急水源工程是做好抗旱保供水工作的有效手段，能夠在發(fā)生嚴(yán)重干旱時(shí)為水源短缺、供水能力不足的地區(qū)提供高保證率的應(yīng)急水源。廣州、東莞等受東江干旱咸潮嚴(yán)重影響的城市均存在供水水源單一、應(yīng)急備用水源不足的問(wèn)題。在城市供水規(guī)劃中，應(yīng)進(jìn)一步重視和完善極端干旱條件下的應(yīng)急備用水源工程規(guī)劃布局，加快推進(jìn)應(yīng)急備用水庫(kù)等工程建設(shè)，加強(qiáng)城市各區(qū)域之間管網(wǎng)聯(lián)通和應(yīng)急用水相互調(diào)度，從源頭保障供水安全。

（2）加大節(jié)水和用水管控力度

加大抗旱節(jié)水宣傳，廣泛倡導(dǎo)全民、全行業(yè)、全社會(huì)集約節(jié)約用水，增強(qiáng)豐水地區(qū)公眾節(jié)水意識(shí)；加強(qiáng)干旱、咸潮和城市供水等方面的科普，強(qiáng)化公眾自然災(zāi)害應(yīng)對(duì)意識(shí)和能力；加強(qiáng)非常規(guī)水源利用，推動(dòng)污水資源化利用，引導(dǎo)和鼓勵(lì)具備條件的用水大戶(hù)利用再生水，要求綠化澆灑、道路及地面沖洗、建筑施工等使用再生水、雨水；分級(jí)分類(lèi)管控用水，加強(qiáng)火電等高耗水非居民用戶(hù)計(jì)劃用水管理，必要時(shí)提出水量壓減計(jì)劃用水指標(biāo)。

3.落實(shí)“四預(yù)”措施，夯實(shí)科技基礎(chǔ)支撐

（1）強(qiáng)化監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)預(yù)警

完善東江三角洲北干流、南支流咸情監(jiān)測(cè)站點(diǎn)建設(shè)和水文、氣象等數(shù)據(jù)信息匯集系統(tǒng)建設(shè)，加強(qiáng)監(jiān)視流域雨水咸情、水庫(kù)蓄水和旱情發(fā)展形勢(shì)；結(jié)合東江流域上游水情及外海潮汐鹽度情況，采用多種預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)方法，提高咸潮預(yù)報(bào)精度，為各水廠取水時(shí)機(jī)和工程調(diào)度提供更為精準(zhǔn)的技術(shù)支撐；加強(qiáng)旱情數(shù)據(jù)分析研究能力，強(qiáng)化對(duì)旱情咸情的分析研判，及時(shí)發(fā)布干旱預(yù)警；依托智慧調(diào)度系統(tǒng)，利用咸潮三維數(shù)值模擬、遙感鹽度反演等技術(shù)手段，科學(xué)預(yù)演滾動(dòng)優(yōu)化應(yīng)急調(diào)度方案預(yù)案。

（2）加強(qiáng)咸潮基礎(chǔ)研究和技術(shù)研發(fā)

以往珠江河口咸潮研究主要集中于磨刀門(mén)，對(duì)東江三角洲咸潮研究相對(duì)較少。東江三角洲咸潮上溯具有其自身不同的特點(diǎn)，其鹽淡水混合機(jī)理、上溯加劇的內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力、徑流潮汐作用過(guò)程等基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題仍有待深入探析，不同潮汐強(qiáng)度下的流域壓咸流量和調(diào)度時(shí)機(jī)合理確定、水庫(kù)調(diào)度補(bǔ)水模式等針對(duì)性的咸潮應(yīng)對(duì)技術(shù)等還需進(jìn)一步研究。 ■