南水北調中線北京段 亦莊調節池擴建工程運行管理方案研究

婁巖

首都的供水安全不僅關系到首都經濟社會正常運轉和人民日常生活，也關系北京乃至中國在世界的國際影響。亦莊調節池工程是北京市南水北調配套工程調蓄系統的重要組成部分,是實現南水北調中線水源、東線水源和海水淡化水源聯合調度的重要樞紐。本工程的實施與有效運行管理，一方面能夠解決南水北調來水與亦莊水廠、第八水廠、第十水廠等供水過程不匹配的問題；另一方面還能夠作為緊急情況下的應急供水，有效提高首都供水保證率，這無疑有利于保障首都經濟社會的穩定發展，并維護首都乃至中國的良好世界聲譽。

一、工程概況

亦莊調節池擴建工程位于北京市東南部南海子公園以東，已建亦莊調節池（一期）工程的東側和北側，承擔第十水廠和亦莊水廠的水源切換任務。調節池總調節容積260萬m3，其中亦莊調節池（一期）調節容積52.5萬m3，擴建亦莊調節池調節容積207.5萬m3。

亦莊調節池擴建工程包括2#調節池、進水管、2#和3#進水口、2#泵站進水間、亦莊水廠2#取水口、2#退水溢流管等建筑物。調節池擴建工程調蓄水位為31.90~26.80m，總占地48.6hm2，池底高程26.30m，斷面型式主要為混凝土擋墻，周邊設70m綠化隔離帶和6m寬的混凝土環湖路。

二、工程任務

建設亦莊調節池是實現外地水（南水北調中線水源、東線水源、淡化海水）和本地水（密云水庫水源）聯合調度，并向用水戶安全供水的需要；同時可改善周邊地區生態環境。其主要任務是：

①調蓄：當南水北調總干渠遇事故導致停水，需進行水源切換時，利用亦莊調節池蓄存的水量為第十水廠和亦莊水廠應急供水。②分水：通過調節池水面升降來吸收來水與用水不吻合導致的水量不匹配的問題，從而平穩地向供水用戶分水。③匯水：匯集來自南水北調中線、東線北延入京和淡化海水等多路外調水，將匯集完成的原水配送至中心城區及通州副中心水廠。

三、工程管理

亦莊調節池工程是北京市南水北調配套工程的重要組成部分，是充分、可靠地利用南水北調來水向城市供水的關鍵工程；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。亦莊調節池工程的實施，可將南水北調中線水源、東線水源和密云水庫，甚至未來的海水淡化水源有機結合起來，成為北京東部水源調蓄及配置樞紐，屆時可多個水源豐枯互濟、互為應急備用，相互靈活切換，進行聯合調度。

亦莊調節池工程分兩期實施，一期工程已建成并投入使用，二期（擴建）工程正在建設，至2020年6月具備蓄水條件。一期管理設施主要包括1#泵站主副廠房和亦莊調度中心，擴建工程管理設施主要包括亦莊管理用房，負責亦莊調節池擴建工程的管理運行。

1.工程管理體制

（1）運行期管理體制

北京市南水北調東干渠管理處隸屬于北京市水務局，主要負責南水北調東干渠工程（含亦莊調節池）的運行管理，工程設備設施調試、運行、維護、保養，工程沿線安全巡查及監測，轄區范圍內水資源保護與配置、水環境維護，汛期防汛搶險等工作。

亦莊調節池工程管理機構為亦莊管理所，其上級單位為北京市南水北調東干渠管理處，亦莊管理所主要負責亦莊調節池工程運行期的運行管理。

（2）運行期管理機構設置

北京市南水北調配套工程管理機構本著科學、精簡、高效的原則進行設置。盡量簡化機構，減少管理機構層次，優化崗位設置和職能配置。根據國務院體改辦[2002]45號文精神，管理機構設置還應遵循管理、養護與維修分離的原則，工程維修采取市場化運作，通過購買社會服務方式擇優選擇專業企業承擔。

亦莊管理所主要負責亦莊調節池、亦莊泵站、調節池進水口、各取水口的管理工作。根據總干渠來水情況，各用水戶的用水要求結合調節池調蓄情況，按北京市水務局調度指令進行運行調度；在計算機傳輸設備故障或遠程控制失效的情況下，可對各取水口進行現地控制，以保證正常供水要求；負責調節池及各取水口的水量水質監控、工程安全監測、信息化系統管理、工程技術管理、財務與資產管理、水務管理等。

四、運行管理

1.管理任務

運行期管理任務主要為：

① 供水調度、防洪調度和應急調度；② 水質水量監控及計量；③ 工程保護、監察；④ 工程安全監測，日常維護巡視檢查，工程搶險搶修及物資儲備；⑤ 工程技術管理、信息化系統管理等。

2.調度運行

（1）調度原則

各種工況下的調度指令需要在上級部門確定的調度方案基礎上執行。

調度方案應在確保工程安全的前提下，與北京市南水北調工程供水系統調度相協調，綜合考慮來水條件、運行工況、水廠建設情況，乃至全市水資源調度情況綜合確定。

合理利用沿線水頭節能降耗，并在各運行工況下保證水質。

水泵盡量避免在低效區運行。

（2）調度方案

①正常調度工況

南水北調來水進入調節池后，分別通過亦莊取水口和永樂取水口向水廠供水，亦莊水廠也可通過亦莊分水管線直接取水；密云水庫來水進入調節池后，除向亦莊水廠和永樂水廠正常供水外，還需要啟用亦莊泵站加壓輸水給郭公莊水廠和新機場水廠。當亦莊調節池擴建工程建成投入使用，根據水廠建設情況，若亦莊水廠二期未建成，第三水源未輸水至調節池，則2#調節池內沒有用水戶，可使用2#進水口輸水至調節池，同時打開1#連通閘，讓池內的水充分流動起來，確保水質。

②非常調度、水源切換工況

在應急事故情況下水源切換時期，需要亦莊調節池為第十水廠和亦莊水廠提供原水，此時亦莊水廠直接從亦莊調節池取水，第十水位則需啟用亦莊泵站部分機組通過東干渠工程為其供水。

在調節池調蓄期間，應嚴格監測池區周邊地下水位，如果地下水位高于調節池最低運行水位26.80m，需要減小第十水廠應急事故工況的供水量，確保水源切換期間調節池水位不低于池區周邊地下水位。

③檢修工況

當亦莊調節池一期檢修時，需停止向永樂水廠供水，亦莊水廠通過亦莊分水管線供水。在調節池檢修期間，應嚴格監測池區周邊地下水位，如果地下水位高于調節池27.00m，不得放空檢修。

4.工程監測

（1）水量監測

為了全面了解亦莊調節工程主要控制點的控制流量，準確計量來水和分水流量，在4處進水口、亦莊取水口（1#、2#）、永樂取水口、1#泵站和2#泵站出水管等處分別設置流量計對來水和分水流量進行測量。

（2）水質監測

水質監測分為人工監測和自動監測兩部分。人工監測網絡根據監測規范點位優化原則布設，具有涉及范圍廣、延續性和機動性好的特點。通過人工常規全線多項目的監測手段，能全面掌握調節池的水質現狀和變化趨勢；自動監測網絡與人工監測網絡互為強化和補充。自動監測方式的優點在于：利用先進的、科學的監控手段實現水質變化趨勢的在線連續監測，實現水質預警監測，監督和預防水質污染事件發生及蔓延。

為了全面掌握和控制亦莊調節池工程水質變化情況，滿足對流域界、行政區界環境管理的需要，保證水資源質量，在亦莊調節池一期設置自動監測站點2處，分別位于導流墻北側和南側。

亦莊調節池擴建工程設置2處人工監測點，分別位于2#巡護碼頭和3#巡護碼頭，以監測調節池長期蓄水的水質情況。待第三水源（東線水）進京后，可在2#和3#進水口處設置自動監測點，監測第三水源的水質情況。

五、效益分析與評價

1.社會效益

北京市是我國的首都，是全國的政治中心、文化中心，是世界著名古都和現代國際城市。本工程的實施，一方面能夠解決南水北調來水與亦莊水廠、第八水廠、第十水廠等供水過程不匹配的問題；另一方面還能夠作為緊急情況下的應急供水，有效提高首都供水保證率，這無疑有利于保障首都經濟社會的穩定發展，并維護首都乃至中國良好的世界聲譽。

2.經濟效益

2014年北京市地區生產總值達到21330.8億元，年清水用量28.9億m3，即1m3的清水支撐了738元的經濟增長。但是，不容忽視的是，缺水已經成為制約首都經濟社會發展的第一瓶頸。亦莊調節池二期作為南水北調市內配套工程的重要組成部分，其建成將顯著改善北京市的供水條件，進而改善城市的投資環境，促使城市的發展釋放出更大的活力和潛力，實現北京市經濟持續、穩定、健康發展。

3.生態環境效益

由于流域持續干旱、上游來水驟減、水資源過度開發，造成北京市地下水位急劇下降、河湖干涸、濕地萎縮、井泉枯竭，水生態環境十分脆弱。亦莊調節池擴建工程建成后，可增加約42公頃的生態水面，有利于顯著改善周邊生態環境，構建區域和諧宜居生活環境。

六、結語

加快本工程的實施及運行管理方案研究，可避免土地空置，降低征地拆遷成本，并可顯著改善周邊地區生態環境，實現該地區整體整治規劃。亦莊調節池運行管理推薦方案符合實際需求，有助于保障工程運行安全。