任 毅,盧治文,李冬梅,韓妮妮,云大健,張國強
(1.中水珠江規劃勘測設計有限公司,廣州 510610;2.廣東工業大學土木與交通工程學院,廣州 510006;3.海南省水務廳,海口 571126)
城鎮供水設施作為重要的基礎設施,事關居民身體健康、城市經濟可持續發展和社會穩定,是《海南省總體規劃》的重要內容之一。在海南省全國率先開展省域空間規劃(多規合一)改革試點、國務院批復同意設立中國(海南)自由貿易試驗區等大背景下,全省常住人口和旅游人口均大幅增加,供水安全問題作為區域整體發展的短板越來越明顯,已直接影響國際旅游島經濟社會的發展。在新編制的《海南省總體規劃(2015-2030年)》框架下,指導建設一個安全可靠、經濟合理的城鎮供水系統,對促進海南省經濟社會的發展具有十分重要的戰略意義。本文在充分調研海南省內供水設施建設及運行情況的基礎上,從實際案例中分析探討其在規劃建設中存在的問題和原因,提出對策與建議,以期為海南省乃至我國其余省市城鎮供水設施的規劃與建設實施起到指導與借鑒作用[1,2]。
目前,海南省供水水源基本為地表水水源,南渡江(配套松濤水庫)、昌化江(配套大廣壩水庫)、萬泉河(配套紅嶺水庫)、寧遠河(配套大隆水庫)等幾大江河均建有大型蓄水工程,空間上形成北有松濤、南有大隆、西有大廣壩、東有紅嶺的水網體系格局,上述河流及水庫均為海南省骨干供水水源地,對保障海南省供水安全有至關重要的作用。此外,牛路嶺水庫、萬寧水庫、長茅水庫以及各市縣當地的中型蓄水工程,在城鎮供水中也發揮著不可忽視的作用。除地表水水源外,也有部分市縣利用地下水作為輔助供水水源,其中利用較多的主要有海口市、儋州市、澄邁縣、臨高縣和樂東縣。
海南省已建供水管網總計4 924 km,2010年前,個別市縣供水管網漏損率高達40%,經過近幾年管網新建與改造工程的實施,現狀全省平均漏損率為18.2%,其中設市城市(含縣級市)平均漏損率為15.7%,縣城平均漏損率為29.9%[4]。
海南省供水應急體系建設起步較晚,現狀水廠大多從河道或水庫直接取地表水,除三亞市崖城水廠、儋州市那大水廠、文昌市清瀾水廠等16座水廠有應急備用水源外,全省約87.5%的水廠為單一供水水源。
根據國家編制“十三五”規劃總體部署和住建部的有關要求,在吸納總結各市縣城鎮供水設施建設“十三五”規劃相關成果的基礎上,海南省水務廳制定了《海南省城鎮供水設施建設“十三五”規劃》,該規劃是《海南省水務發展“十三五”規劃》中的城鎮供水專項規劃,也是海南省“十三五”期間供水設施建設的行動指南和綱領。
《海南省城鎮供水設施建設“十三五”規劃》提出:全省“十三五”期間重點建設項目總投資約80.9億元,其中新建水廠20座,改擴建水廠21座,新增供水能力116 萬m3/d;新(改、擴)建管網2 341 km;規劃新建泵站30座,改擴建泵站14座,新(改、擴)建泵站能力22.1 萬m3/d;在海口市、三亞市建設總水質檢測中心,在東方市、屯昌縣、白沙縣等10個市縣建設分水質檢測中心,總水質檢測中心檢測能力可達106 項,分水質檢測中心檢測能力應達42項;新建大口徑深水應急井8處;新建海水淡化工程6處,新增供水能力2.8 萬m3/d。在重點建設項目的基礎上,具備條件的市縣可適時推進一般建設項目,一般建設項目總投資約86.2 億元,規劃新建水廠16座,改擴建水廠12座,新增供水能力73.6 萬m3/d。規劃新(改、擴)建管網2 570 km。林場新增供水能力1.5 萬m3/d,新建管網53.5 km,農場新增供水能力9.4 萬m3/d,新建管網610.5 km[5]。
(1)工程性缺水問題突出,水資源調配能力弱、利用粗放,且部分水源存在“微有機污染、鐵錳超標”。
海南島受中高周低地勢和熱帶氣候影響,水系源短流急,天然蓄存能力弱,全省生產、生活與生態用水對工程依賴程度高,但全省現有水利工程興利庫容共72 億m3,僅占徑流量的23.7%,由于缺乏水資源配置的關鍵性工程,大部分徑流直接流入大海。
以海南省的母親河南渡江為例,南渡江徑流年際變化較大,徑流年內分配不均勻,洪枯流量間相差較大,松濤水庫以下流域面積為5 345 km2,目前在支流上有11座中型水庫,控制集水面積364 km2,興利庫容2.13 億m3;松濤水庫以下南渡江干流上現有4座徑流式電站,無調節能力[5]。南渡江中下游面積大,徑流年際、年內分配不均,現有水利工程庫容小,調控能力差,使得南渡江流域豐沛的水資源難以得到有效利用。
此外,根據2017年海南省水資源公報統計,全省共監測評價29個主要集中式飲用水水源地,其中水庫型飲用水水源地20個,河流型飲用水水源地9個。全年評價水質達Ⅱ類的飲用水水源地有18個,達Ⅲ類的飲用水水源地有10個,為Ⅳ類的飲用水水源地有1個,分別占評價總數的62.1%、34.5%與3.4%。水質Ⅳ類的飲用水水源地為文昌市坡柳水閘,主要污染指標為高錳酸鹽指數和總磷[6]。此外,由于海南島水文地質特點,儋州市、五指山市、澄邁縣等部分市縣地下水鐵、錳含量偏高。
在各市局長座談會上的講話要點(黃志平) ...................................................................................................11-9
(2)供需不匹配,現有水廠供水能力無法滿足規劃期的用水需求,且工藝落后,供水水質不安全。
至“十三五”末,海南全省重點規劃新建水廠20座,改擴建水廠21座,在現狀總供水能力255.5 萬m3/d的基礎上,需新增供水規模116 萬m3/d,增長率約為45%,供需矛盾相當突出。以海口市為例,南渡江下游龍塘壩取水的儒俊和米鋪水廠為海口市現狀主要供水水源,預測海口市2030年城鎮生活生產需水為6.1 億m3,較現狀用水量增加3.1 億m3,增加約1倍;尤其是海南省宣布海口市江東新區成為中國(海南)自貿試驗區的集中展示區,海口市水資源供需矛盾將進一步凸顯。
此外,海南省現有的128座供水廠中,大部分水廠均采用混凝-沉淀-過濾-消毒的常規水處理工藝,針對部分水源存在的微有機污染、鐵錳超標的情況,大多水廠未采用強化常規工藝,也未根據需要采用水廠預處理或深度處理工藝,凈化設施改造和技術升級與2007年新的《生活飲用水衛生標準》實施要求尚有一定差距,升級改造相對較慢。
(3)管網規劃建設缺乏“一盤棋”考慮,且現狀管網老舊、漏損率偏高。至“十三五”末,海南全省將重點規劃新(改、擴)建管網工程規模2 341 km,供水管網延伸工程類型項目一般分批建設,如先建設離水廠較近區域或先覆蓋飲水不安全地區等,在分批建設的過程中,由于項目建設較急或受資金制約等因素影響,造成部分管網延伸工程中前段管徑偏小,以海南省文昌市例,文昌市北山水廠至東閣鎮的供水管,由于管徑偏小,造成東閣鎮末端供水不足,尤其是當要進一步進行離水廠較遠區域的管網延伸時,出現前段管網無法滿足供水要求、或水頭損失過大導致供水水壓無法滿足要求的尷尬局面。
2015年4月,國務院發布《水污染防治行動計劃》,要求對服務超期和材質落后的供水管網進行更新改造,并明確提出:全國公共供水管網漏損率到2020年控制在10%以內。目前,全省仍有大量使用服務期限超過50年和材質落后的管網,管道漏損嚴重,東方市等五個市縣的漏損率與國家控制目標仍有較大差距。近幾年,海口、瓊海、萬寧、昌江等市縣的“爆管”引發大面積停水現象也頻見于報端和網絡。
(4)備用水源或應急水源建設不足,供水布局存在安全隱患。國務院2015年4月印發的《水污染防治行動計劃》的第二十四條規定:“單一水源供水的地級及以上城市應于2020年底前基本完成備用水源或應急水源建設,有條件的地方可以適當提前”,為保障中國(海南)自由貿易區供水安全,減少水資源突發事件造成的社會影響,按照國家新時期發展需要和有關文件要求,迫切需要啟動備用水源或應急水源的規劃建設工作。海南省城鎮水廠備用水源或應急水源建設滯后,應對持續干旱和嚴重干旱的能力較低,供水安全風險普遍存在。以三亞市為例,城鎮供水從水源、水廠到管網出現了全面性的超負荷運轉,目前大隆水庫僅向西部水廠供水,已建成的一期工程規模僅10 萬m3/d,大量的優質水源得不到利用,集中供水布局與備用水源不足的安全隱患較大,一旦發生突發性水污染事件,區內供水安全將難以保障。
(1)全面構建“生態良好、布局合理、規模適度、功能全面、效益顯著、調度靈活、安全可靠”的海島型水網。
水網是《海南省總體規劃》中基礎設施“五網”之一,海南省水務廳委托水利部水規總院完成《海南水網建設規劃》編制工作。在《海南省總體規劃》的引領下,堅持恢復自然連通與人工連通相結合、統籌完善已建工程、科學規劃連通工程為前提,全面構建“生態良好、布局合理、規模適度、功能全面、效益顯著、調度靈活、安全可靠”的海島型水網,完成南渡江引水、紅嶺灌區工程建設任務,推進邁灣、天角潭水利樞紐工程開工,推進瓊西北供水工程、 陵水引乘濟妹工程、白沙西部供水工程前期工作,推進紅嶺灌區田間工程、五指山新春水庫、三亞西水中調工程建設進度,推進海口江東新區水安全保障規劃實施[7]。
(2)建設節水型城市,嚴格總量控制、強化效率提升、增強節水意識,提高水資源的利用效率和效益。按照節水優先原則,并根據流域水資源特點,結合海南省水資源水環境承載力、未來區域水資源需求,從經濟社會發展布局與水資源水環境條件相適應的角度,圍繞“嚴格總量控制、強化效率提升、增強節水意識”等方面,參考國際一流節水標準,分工業、城鎮、農業等領域提出省域節水目標,對水資源需求大且開發利用程度高的三亞、儋州、瓊海、東方等地區,建設節水型城市試點,采取工程和非工程措施加強節水,提高水資源的利用效率和效益。
(3)城鄉統籌,建設骨干水廠,增加供水能力,擴大公共供水服務范圍。城鄉統籌,推行以城帶鄉、中心城鎮輻射和村莊連片供水等多種模式,適度優化供水網絡,推進城鄉供水一體化進程,逐漸關閉村級簡陋供水設施,以松濤水庫、邁灣水庫、牛路嶺水庫、紅嶺水庫等為主要水源,合理劃分海南省各市縣供水片區,在各片區重點建設一批骨干水廠,實現片區全覆蓋,各市縣應落實供水布局新思路,突出重點水源保護和骨干水廠建設,加強對水資源和供水廠的合理利用和集中管理。
(4)保障供水水質,解決因水源水污染、工藝落后等導致的飲用水水質不安全問題。海南省部分水源水存在的“微有機污染、鐵錳超標”等特點,水源水短期內有機物濃度高或含有嗅味物質時,宜在混凝工藝前投加粉末活性炭;水源水中氨氮、有機物和藻類含量高時,可采取生物預處理;以去除水源水中有機物、離子等物質為目標時,可采取納濾或反滲透等膜處理工藝;地下水除鐵除錳宜采用接觸氧化法和生物氧化過濾法,地表水除鐵除錳宜在處理工藝基礎上,采取投加氧化劑和強化過濾等措施[8]。
(5)管網新建應優先考慮管網延伸,管網改造應優先降低供水管網漏損,確保管網運行安全。供水管網建設與改造應滿足國家現行有關標準的要求,管網新建應優先考慮管網延伸工程以及未實現區域間互聯互通的多水源供水管網,延伸水廠配水管網至各毗鄰鎮的村莊,打破城鄉行政區域界限,以實現區域資源互補、共同發展[9],逐步構建合理高效的供水安全保障體系;改造管網應優先考慮管網結構不合理,管網輸配水能力與實際需水量矛盾的管網以及管網陳舊、安全性差而頻繁爆管的管網,科學管控管網水壓、定期開展管網檢漏、統籌管網更新改造、完善水量計量裝置、推進信息化自動化建設等技術措施[10]。
(6)因地制宜提出水廠的應急備用水源建設方案或調整部分水庫功能,提高水安全保障。應急備用水源工程是城鎮供水保障體系的重要組成部分,根據海南省水網建設規劃方案,結合近年來經濟產業布局調整或現有水庫工程供水需求變化情況,因地制宜提出應急備用水源建設方案或調整部分水庫功能[11]。根據海島型立體水網布局,加強南渡江、昌化江與萬泉河水資源的統一調度,充分發揮水資源綜合效益;針對供水布局不合理、氣候變化、突發水污染事件和地下水水位降低導致海水倒灌等不確定性因素對保障供水安全產生的影響,提出應急供水保障方案,提高應變能力。以三亞市為例,有必要盡快推進西水中調工程和中部水廠建設,以最便捷的方式將大隆水源提供給中心城區,優化全市城鄉供水格局,保障全市的健康、均衡發展。
(7)總結評估“十三五”規劃實施經驗,提前謀劃“十四五”規劃。海南省現狀水安全保障能力與國家戰略中國(海南)自由貿易試驗區建設目標仍存在較大差距,建議有關方面適時組織開展《海南省城鎮供水設施建設“十三五”規劃》實施情況評估工作,全面評估“十三五”規劃實施情況,客觀評價規劃實施取得的進展成效,總結提煉推進規劃實施的經驗做法,深入剖析實施中出現的問題及原因,提出改進規劃實施的對策建議,從全局和戰略的高度,提前謀劃“十四五”及今后全省供水設施規劃建設總體目標、重點任務、建設布局、重大政策,在解決供需矛盾的基礎上進一步統籌規劃,合理布局、加大投入,實現城鎮供水設施規劃建設由“規模增長”向“提質增效”轉變,全面提升全省城鎮供水設施的保障能力和服務水平。