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        三峽運行對洞庭湖區(qū)供水影響及供水規(guī)劃思路探討

        2021-01-08 08:14:29王曉燕田谷順段小蘭
        湖南水利水電 2021年4期
        關(guān)鍵詞:洞庭湖區(qū)洞庭湖水廠

        王曉燕,田谷順,韓 帥,段小蘭

        (1. 湖南省水利水電勘測設(shè)計研究總院,湖南 長沙 410007;2. 湘西水文水資源勘測中心,湖南 吉首 416000)

        1 背景介紹

        三峽工程自2003 年6 月蓄水發(fā)電,至今已平穩(wěn)運行十余年。三峽工程對長江中下游地區(qū)帶來巨大的防洪、發(fā)電、通航效益的同時,對長江中下游地區(qū)在河勢、供水、灌溉、生態(tài)環(huán)境等方面的影響也逐漸凸顯[1]。洞庭湖作為長江的重要調(diào)蓄湖泊,其腹地是整個湖南省環(huán)洞庭湖核心經(jīng)濟圈,區(qū)位優(yōu)勢極其明顯,歷史文化底蘊深厚,社會經(jīng)濟發(fā)展迅速。洞庭湖區(qū)的面積、人口和經(jīng)濟總量分別約占全省的1/5、1/3 和1/4,提高洞庭湖區(qū)供水的安全性、經(jīng)濟性、可靠性,既是解決廣大湖區(qū)人民飲水問題的迫切需要,也是保障廣大湖區(qū)經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的必然要求。近年來,國家高度重視洞庭湖區(qū)高質(zhì)量發(fā)展,先后出臺了《洞庭湖生態(tài)經(jīng)濟區(qū)規(guī)劃》、《環(huán)洞庭湖生態(tài)經(jīng)濟圈》、《洞庭湖水環(huán)境綜合治理規(guī)劃》,標志著洞庭湖區(qū)區(qū)域發(fā)展上升為國家戰(zhàn)略,為洞庭湖區(qū)供水安全指明了新方向,也提出了新要求。因此,系統(tǒng)梳理洞庭湖區(qū)供水安全問題,提出針對性的解決思路對保障洞庭湖區(qū)經(jīng)濟社會可持續(xù)高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。

        2 三峽工程運行后洞庭湖區(qū)新老水問題突出

        2.1 水資源供需矛盾突出

        洞庭湖水系主要由湘江、資水、沅水、澧水四大水系和長江松滋、太平、藕池、調(diào)弦(已于1959 年封堵)四口分流水系以及汨羅江、新墻河等小支流組成[2]。其中,四水入湖水量在1960—2010 年期間未見顯著的增長或減少趨勢,四水上修建的水利工程對四水徑流的年際變化影響較小,但對年內(nèi)變化有一定影響,水利工程蓄水未能對四水河流整體水文特征產(chǎn)生根本性影響[3]。在自然演變和人類活動影響下,荊南三口分流能力顯著降低、三口分流量呈減少態(tài)勢,尤其是三峽水庫運用后,三口分流量減少幅度進一步擴大[4]。

        三峽工程蓄水后,長江干流河道沖刷不斷發(fā)展、中枯水位持續(xù)下降,枝城不同流量下進入洞庭湖區(qū)荊南三口的分流量持續(xù)減少,三口枯水期斷流時間更長,湖區(qū)低枯水位出現(xiàn)時間提前、枯水期延長,水資源供需矛盾日益增加[5~7]。尤其是三峽水庫在汛后9 月份開始蓄水,導(dǎo)致洞庭湖區(qū)9—10 月低枯水位提前,而三峽水庫在枯水期12 月至次年1—3 月對下游補水期對洞庭湖的補水又極其有限[8],洞庭湖區(qū)枯水期缺水資源供需矛盾最為突出。

        洞庭湖自產(chǎn)水相對較少,湖區(qū)水資源以過境水居多,三峽運行后洞庭湖區(qū)過境水資源急劇減少[8],直接影響洞庭湖區(qū)居民飲水以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水。尤其是2006 年特枯水年,沙道觀、藕池(管)、藕池(康)斷流期長達半年以上,而藕池(康)站甚至斷流11 個月,累積長達336 天[9],供水安全面臨嚴峻挑戰(zhàn)。

        從近年實際發(fā)生的情況看,洞庭湖區(qū)的缺水特征主要為枯水年干旱季節(jié)工程性缺水、三口水系季節(jié)性的資源性缺水和局部河段水質(zhì)性缺水。缺水現(xiàn)象主要表現(xiàn)為部分區(qū)域的農(nóng)田灌溉缺水,局部區(qū)域城市的生產(chǎn)、生活缺水和部分地區(qū)(包括血吸蟲疫區(qū))的農(nóng)村人畜飲水困難,生產(chǎn)生活用水擠占農(nóng)業(yè)和生態(tài)用水。此外,由于供水水源相對單一、城鄉(xiāng)居民飲水安全保障程度不高,難以應(yīng)對突發(fā)水污染事件。隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展和生活水平的不斷提升,湖區(qū)水資源需求剛性增長與水資源供給不足的矛盾將更加突出,供水缺口和供水安全風險將逐步擴大。

        2.2 水生態(tài)水環(huán)境呈現(xiàn)惡化趨勢

        近年來,隨著經(jīng)濟社會快速發(fā)展和城鎮(zhèn)化加快,工業(yè)廢水和城鎮(zhèn)生活污水排放量逐漸增加,農(nóng)業(yè)面源污染日趨嚴重,洞庭湖養(yǎng)殖業(yè)快速發(fā)展、圍墾和建閘控制等使得湖區(qū)水質(zhì)污染問題突出,溝渠富營養(yǎng)化嚴重,局部地區(qū)出現(xiàn)藍藻水華,威脅供水安全和生態(tài)安全。隨著水文節(jié)律變化、江湖阻隔影響、大中型水利工程建設(shè)以及水資源開發(fā)利用程度不斷提高,洞庭湖區(qū)水體自然連續(xù)性被隔斷,水量交換減弱,水容量減小,水體自凈能力下降,水環(huán)境質(zhì)量呈現(xiàn)局部惡化態(tài)勢,部分河段非汛期水質(zhì)出現(xiàn)不達標現(xiàn)象,如華容河、藕池河西支等,區(qū)域內(nèi)水庫和內(nèi)湖水質(zhì)普遍劣于III 類。同時,湖區(qū)圩垸內(nèi)溝渠淤塞嚴重,斷頭渠較多,水流不暢,水質(zhì)污染嚴重,加劇了洞庭湖營養(yǎng)化程度[10]。洞庭湖區(qū)還是我國最大的血吸蟲分布疫區(qū),釘螺分布面積廣,威脅供水安全。此外,洞庭湖區(qū)水生態(tài)水環(huán)境問題嚴重暴露出水治理體系和治理能力還存在短板。

        3 洞庭湖區(qū)供水現(xiàn)狀及存在問題

        三峽工程運行后,三口分流持續(xù)減少,枯水位出現(xiàn)時間提前、枯水期延長,部分河段甚至出現(xiàn)斷流,水質(zhì)風險不斷增加,給洞庭湖區(qū)供水安全帶來一系列不利影響,該區(qū)域供水現(xiàn)狀及存在的問題主要表現(xiàn)在以下幾個方面:

        1)工程性和水質(zhì)性缺水并存

        近年來由于三峽水庫清水下泄導(dǎo)致河床持續(xù)下切,加之四口水系河道淤積、河床抬高、分流量減少,河湖水位變化導(dǎo)致沿河涵閘、泵站不能正常使用,引提水困難,造成工程性缺水[11]。隨著分流量的減少和斷流時間延長,流速變緩,水體自凈能力下降,水質(zhì)變差。此外,垸內(nèi)溝渠、湖泊淤塞,淤積嚴重,調(diào)蓄能力下降,河湖流動性較差,河湖水質(zhì)較差,使得有限的地表水資源也難以得到有效利用,造成水質(zhì)性缺水。

        2)城鄉(xiāng)供水一體化模式未形成,管理運行費用高,可持續(xù)差

        洞庭湖區(qū)供水工程大部分是20 世紀90 年代后期分年投資修建,沒有進行區(qū)域水資源優(yōu)化配置,小規(guī)模供水工程較多,水廠分散,多數(shù)水廠水源就近選擇,尚未形成城鄉(xiāng)供水一體化模式;且受設(shè)計理念、建設(shè)資金和管理水平的限制,設(shè)計標準普遍較低,水處理工藝落后,配套設(shè)施建設(shè)不足;加之管理不善,法規(guī)不健全,經(jīng)過幾十年的運行,目前老化損壞嚴重,“跑冒漏滴”現(xiàn)象突出。此外,供水管理體制機制尚不健全,尤其是水價機制尚未形成,許多農(nóng)村水廠難以實現(xiàn)長效良性運轉(zhuǎn),綜合效益難以發(fā)揮。

        3)鄉(xiāng)鎮(zhèn)水廠以地下水為水源存在隱患

        目前洞庭湖區(qū)水資源開發(fā)與利用對地下水資源的依賴性還較強,其中南縣、沅江市、大通湖區(qū)、漢壽縣等地區(qū)的部分飲用水水源仍然為地下水[12],尤其是南縣,24 個千噸以上水廠中,有18 個水廠以地下水為水源,占比75%。從水質(zhì)上看,淺層地下水污染嚴重,地下水中錳鉻鐵砷等重金屬含量超標[13],硬度較大,個別地區(qū)氨氮含量較高,水處理難度大且水質(zhì)難以達標,嚴重威脅人民群眾尤其是廣大農(nóng)村群眾的飲水安全。從水量上看,洞庭湖區(qū)水位下降導(dǎo)致區(qū)域內(nèi)潛水位下降,尤其是枯水期水位下降顯著,地下水開采成本逐年上升。

        4)資金不足仍是突出問題

        雖然國家補助和省級配套資金能足額到位,但由于投資標準及額度偏低、建設(shè)資金大幅度增加,而地方配套資金又難以到位,導(dǎo)致洞庭湖區(qū)供水工程普遍存在資金不足問題,前期工作經(jīng)費更是難以落實,尤其是農(nóng)村供水工程資金問題則更加突出。上述問題致使水廠水源、工藝等設(shè)計方案論證深度不夠、工程規(guī)模偏小、制水成本高,進而導(dǎo)致水廠運營困難,逐步形成惡性循環(huán),工程可持續(xù)性差。

        4 三峽后續(xù)洞庭湖區(qū)供水規(guī)劃主要思路

        針對目前洞庭湖區(qū)新老水問題和供水安全現(xiàn)狀,結(jié)合供水工程實踐,可以從以下幾個方面嘗試解決:

        1)鼓勵市、縣政府協(xié)調(diào),統(tǒng)籌多渠道資金

        鼓勵市、縣政府通盤考慮、主動協(xié)調(diào),統(tǒng)籌各方資金,充分發(fā)揮市場在資源配置中的決定性作用。創(chuàng)新水利投融資方式,探索采取直接投資、資本金注入、貸款貼息等多種財政投入模式,加大地方政府專項債使用發(fā)行力度等方式,實現(xiàn)“兩手發(fā)力”,克服資金不足的困難。

        2)優(yōu)化水資源配置,地表水置換地下水

        按照“以水定需、優(yōu)化配置、水系連通、豐枯互濟”的原則,因地制宜解決供水水源水量不足、水質(zhì)不優(yōu)的問題。一是充分開發(fā)利用地表水水源,采取“引水、蓄水、配水、活水”等綜合措施,結(jié)合閘站改造,建設(shè)一批平原水庫和中小型調(diào)蓄水庫,集中解決重要城鎮(zhèn)的供水問題;二是實施洞庭湖區(qū)河湖連通工程,增加三口入湖水量并連通垸內(nèi)外水系,提高地表水的置換率,改善地表水水質(zhì);三是優(yōu)化水資源配置方案,實行分質(zhì)供水、“優(yōu)水優(yōu)用”和“優(yōu)水優(yōu)價”,積極推進洞庭湖區(qū)水資源優(yōu)化配置研究,完善區(qū)域供水格局;四是地表水源置換地下水源,鼓勵優(yōu)先優(yōu)質(zhì)地表水源,將地下水轉(zhuǎn)為應(yīng)急備用水源,涵養(yǎng)地下水資源,多水源互為備用提高應(yīng)急供水保障能力。

        3)科學合理分區(qū),規(guī)模化集中連片供水

        結(jié)合水資源分區(qū)、行政區(qū)劃、水源分布以及現(xiàn)有供水格局等,按照“城鄉(xiāng)供水一體化、區(qū)域供水規(guī)模化”的原則,實施城鄉(xiāng)供水一體化,科學合理劃分供水單元,淡化行政區(qū)劃概念,以整縣或跨市縣合作的方式,通過“一延二改三建”模式,延伸城市自來水管網(wǎng)、改造擴容已有自來水廠、新建規(guī)?;笏畯S,并發(fā)展適度規(guī)模的多村鎮(zhèn)集中聯(lián)片聯(lián)村供水和單村供水,實現(xiàn)大水源、大水廠、大管網(wǎng)、同水同質(zhì)的規(guī)?;┧J?。同時,加快老舊供水水廠、管網(wǎng)改造,降低供水管網(wǎng)漏損率,提高供水保證率。

        4)創(chuàng)新管理模式,提升信息化管理水平

        按照“先建機制,后建工程”的要求,積極推行市場化運作,采取經(jīng)營企業(yè)化、管理專業(yè)化、供水商品化的“三化”管理,探索多元化供水管理模式,落實管護責任,提高管理水平;建立健全供水長效規(guī)章制度,保障水廠長久發(fā)揮良好效益。另外,積極推廣建設(shè)智慧水廠管控平臺,充分運用5G、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù),對整個供水工程進行自動化監(jiān)測和控制,提高水源、水廠水質(zhì)監(jiān)測能力和應(yīng)急供水能力,提升水利信息化智能化管理水平和效率。

        5 結(jié) 語

        洞庭湖是國家重要生態(tài)安全屏障,是三湘兒女的“母親湖”,在調(diào)蓄洪水、保障供水、涵養(yǎng)水資源、維系水生態(tài)、支撐區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展等方面發(fā)揮著不可替代的作用,做好洞庭湖區(qū)供水保障工作關(guān)乎地區(qū)經(jīng)濟社會長遠發(fā)展,關(guān)乎人民群眾最切身的利益。供水安全是一個綜合性的系統(tǒng)問題,要堅持系統(tǒng)思維和底線思維,堅持問題導(dǎo)向和效果導(dǎo)向,堅持綜合治理和協(xié)同治理,要以全局視角、系統(tǒng)思維統(tǒng)籌解決包括供水安全在內(nèi)的所有水安全問題,為此還需要做好以下幾點:一是規(guī)劃引領(lǐng)、創(chuàng)新理念。要以《洞庭湖生態(tài)經(jīng)濟區(qū)規(guī)劃》、《環(huán)洞庭湖生態(tài)經(jīng)濟圈》、《洞庭湖水環(huán)境綜合治理規(guī)劃》為統(tǒng)領(lǐng),堅持生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展理念,按照以水定城、以水定地、以水定人、以水定產(chǎn)的“四定”原則,從大局出發(fā)提出整個洞庭湖區(qū)的供水規(guī)劃思路,扎實推進區(qū)域水資源優(yōu)化配置和生態(tài)治理與修復(fù),有效保障洞庭湖區(qū)水安全。二是節(jié)水優(yōu)先、綜合施策。將節(jié)水擺在首要位置,以節(jié)水保供水、以節(jié)水抓分水、以節(jié)水管用水,針對三峽工程運行十多年來的實際情況,堅持“多個渠道進水,一個池子蓄水,一個龍頭出水”,整合各渠道資金,水利、環(huán)保、住建等多部門協(xié)同合作,統(tǒng)籌各方力量解決水安全問題。三是嚴格管控、加大宣傳。按照“多規(guī)合一”要求,積極開展洞庭湖區(qū)水資源承載能力評價,落實飲用水源地空間管控要求和常態(tài)化監(jiān)管;還要廣泛動員媒體、群眾和民間組織關(guān)注水安全,開展節(jié)約用水宣傳活動,形成全社會愛水節(jié)水護水的良好氛圍。

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