南水北调通水前北京市应急调水策略分析

樊建军，刘思清

（1.康升环保（天津）有限公司，天津 300180；2.海河水利委员会科技咨询中心，天津 300170）

1 问题的提出

首都北京为我国政治、文化中心，城市供水安全倍受关注。随着社会经济迅速发展，且自1999年以来北京市主要地表水源地密云、官厅等水库上游来水严重偏枯，北京市水资源供需形势十分严峻。北京曾多次实施了晋冀向官厅、密云水库集中输水和从河北四库（即岗南、黄壁庄、王快和西大洋水库）应急调水，保障了北京城市和工业的供水安全。尽管2012年降雨较多，但仍不能保证2013—2014年北京市的用水需求。在南水北调通水之前，如果北京市再遭遇1999年以来的干旱年景时，城市将面临供水危机，因此研究利用其他调水工程向北京市应急调水策略是非常必要的。

2 调水水源的探讨

由于北京市及其周边地区属同一降雨气候区，同时出现丰枯年份的可能性较大，若今后北京及其周边地区连续遇到枯水年时，北京市内周边地区向北京市应急调水的量是非常有限的，不能保证北京市供水安全，因此需考虑利用其他水源向北京市应急调水。

由于北京市应急调水属于临时性安排，因此应本着“尽量少建或不建新工程、尽量使用已有调水经验并有水可调的水源工程”的原则考虑调水水源。截至2012年，河北省四库已经连续3次向北京市应急调水，具备了工程条件；万家寨引黄工程拥有稳定的水源保障和可利用现有工程等优势条件，可在短期内实现调水；岳城水库具有向外流域生态调水的经验，且南水北调中线总干渠漳河以北段主体工程计划于2013年3月底前全部建成并具备通水条件，利用民有渠和南水北调工程，新建较少的工程即可满足向北京市通水的条件。上述3种水源均具备了较好的工程条件，仅分析在北京市缺水情况下是否满足向北京市外调的水量和水质要求即可。

3 北京市的水资源情势分析

根据北京市近几年的实际供用水量及北京市的供用水预测结果，北京市中心城区2013、2014年需水量分别为17.1亿和17.4亿m3。按2012年7月中旬密云水库蓄水量11.5亿m3及汛期的降雨形势分析，预测至2012年年底密云水库的蓄水量将达到12.1亿m3。扣除死库容及2亿m3的战略库容，仅考虑2012年用水，预测2013—2014年可供水量均为2.35亿m3。应急水源地可供水量根据地下水位下降变缓的趋势，在北京市预测结果的基础上加大可供水量，自来水、自备井和非常规水的预测量维持北京市的供用水预测成果不变，由此可得2013、2014年北京市中心城区可供水量分别为14.05亿和13.95亿m3。分析结果表明，在未来3年遇到最不利的来水情况时，北京市中心城区将缺水3.1亿～3.5亿m3。

4 应急调水策略

由第3部分可知，北京市在南水北调通水前仍有3.1亿～3.5亿m3的水量缺口，需要从上述水源地进行调水。综合考虑工程条件、调水距离、调水线路及供水保障情况等多种因素，在利用外调水源时，优先考虑利用河北省四库向北京市应急调水，其次是考虑利用岳城水库，最后考虑利用万家寨引黄工程。通过实测资料可知，前述水源地现状的水质类别为Ⅱ类或Ⅲ类水，满足饮用水水质的要求。因此，在应急调水策略分析中仅对水量条件进行论述。

首先分析在北京市遭遇连续特殊枯水年即2002—2003年的情景下，河北省四库在相同的年景下可外调的水量。根据河北的实际入库水量，可知河北四库遇2002—2003年情景时，年平均入库水量为5.0亿m3。在不动用水库库存时，分析2种情况下向北京市应急调水量：方案1，不考虑农业用水，扣除城市和工业1.6亿m3的水量，仍有3.4亿m3的毛水量可供外调；方案2，考虑农业抗旱水量，城市和工业用水量约为3.4亿m3，可外调的毛水量为1.6亿m3。对照北京市的缺水量，可见，利用河北四库向北京市应急调水仍不能满足北京市的水量要求，出现硬缺口。仅预留工业用水量时，北京市缺水0.4亿～0.8亿m3；预留工业用水量和农业抗旱水量时，北京市缺水1.8亿～2.2亿 m3。

然后考虑利用岳城水库向北京市应急调水。在遇2002年情景时，岳城水库入库水量仅为0.73亿m3，考虑水库供工业和城市水量之后，可外调的毛水量仅为0.38亿m3；遇2003年情景时，岳城水库的入库水量为8.5亿m3。河北四库仅供工业和城市用水且遇2002年情景时，如果不启用万家寨引黄工程，那么就需要优化调度岳城水库上游漳河四大灌区的引水量，可满足向北京应急调水净水量1.5亿m3的要求；遇2003年情景时，岳城水库的入库水量即能满足北京市的用水缺口。

当河北四库供给工业和农业用水或限制岳城水库上游四大灌区引水量有一定的困难时，若遇2002年情景则需要启用万家寨引黄工程。北引黄济京输水要利用桑干河，经册田水库、再通过下游的桑干河进入官厅水库。黄河水进入官厅水库后，官厅水库的现存水量以及官厅水库的入库水量都会参与中心城区的供水（官厅水库2011年8月1日实际蓄水量为1.69亿m3，其中死库容为 0.86亿m3），此时，只需要从北引黄工程为北京提供水量1.0亿～1.5亿m3就完全能够保障北京的供水。由近年编制的山西万家寨引黄工程向北京应急调水实施方案可知，万家寨具有1.0亿～1.5亿m3的可外调水量救济北京。

5 结论

由上述分析可知，北京市在2013—2014年间，遇2002—2003年情景时，需要启用河北四库和岳城水库向其应急调水，除此之外，河北四库采用的调水方案、岳城水库上游漳河四大灌区引水量的限制方案是决定启用万家寨引黄工程向北京市应急调水的前提条件，需要在调水前认真研究确定。