婁巖
首都的供水安全不僅關(guān)系到首都經(jīng)濟社會正常運轉(zhuǎn)和人民日常生活,也關(guān)系北京乃至中國在世界的國際影響。亦莊調(diào)節(jié)池工程是北京市南水北調(diào)配套工程調(diào)蓄系統(tǒng)的重要組成部分,是實現(xiàn)南水北調(diào)中線水源、東線水源和海水淡化水源聯(lián)合調(diào)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(diào)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(jīng)濟社會的穩(wěn)定發(fā)展,并維護首都乃至中國的良好世界聲譽。
亦莊調(diào)節(jié)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(diào)節(jié)池(一期)工程的東側(cè)和北側(cè),承擔第十水廠和亦莊水廠的水源切換任務。調(diào)節(jié)池總調(diào)節(jié)容積260萬m3,其中亦莊調(diào)節(jié)池(一期)調(diào)節(jié)容積52.5萬m3,擴建亦莊調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)容積207.5萬m3。
亦莊調(diào)節(jié)池擴建工程包括2#調(diào)節(jié)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(diào)節(jié)池擴建工程調(diào)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(huán)湖路。
建設亦莊調(diào)節(jié)池是實現(xiàn)外地水(南水北調(diào)中線水源、東線水源、淡化海水)和本地水(密云水庫水源)聯(lián)合調(diào)度,并向用水戶安全供水的需要;同時可改善周邊地區(qū)生態(tài)環(huán)境。其主要任務是:
①調(diào)蓄:當南水北調(diào)總干渠遇事故導致停水,需進行水源切換時,利用亦莊調(diào)節(jié)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(diào)節(jié)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(wěn)地向供水用戶分水。③匯水:匯集來自南水北調(diào)中線、東線北延入京和淡化海水等多路外調(diào)水,將匯集完成的原水配送至中心城區(qū)及通州副中心水廠。
亦莊調(diào)節(jié)池工程是北京市南水北調(diào)配套工程的重要組成部分,是充分、可靠地利用南水北調(diào)來水向城市供水的關(guān)鍵工程;在南水北調(diào)供水系統(tǒng)中是一個重要的水利樞紐,起著承上啟下的作用。亦莊調(diào)節(jié)池工程的實施,可將南水北調(diào)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(jié)合起來,成為北京東部水源調(diào)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(lián)合調(diào)度。
亦莊調(diào)節(jié)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(diào)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(diào)節(jié)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(diào)東干渠管理處隸屬于北京市水務局,主要負責南水北調(diào)東干渠工程(含亦莊調(diào)節(jié)池)的運行管理,工程設備設施調(diào)試、運行、維護、保養(yǎng),工程沿線安全巡查及監(jiān)測,轄區(qū)范圍內(nèi)水資源保護與配置、水環(huán)境維護,汛期防汛搶險等工作。
亦莊調(diào)節(jié)池工程管理機構(gòu)為亦莊管理所,其上級單位為北京市南水北調(diào)東干渠管理處,亦莊管理所主要負責亦莊調(diào)節(jié)池工程運行期的運行管理。
(2)運行期管理機構(gòu)設置
北京市南水北調(diào)配套工程管理機構(gòu)本著科學、精簡、高效的原則進行設置。盡量簡化機構(gòu),減少管理機構(gòu)層次,優(yōu)化崗位設置和職能配置。根據(jù)國務院體改辦[2002]45號文精神,管理機構(gòu)設置還應遵循管理、養(yǎng)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(yōu)選擇專業(yè)企業(yè)承擔。
亦莊管理所主要負責亦莊調(diào)節(jié)池、亦莊泵站、調(diào)節(jié)池進水口、各取水口的管理工作。根據(jù)總干渠來水情況,各用水戶的用水要求結(jié)合調(diào)節(jié)池調(diào)蓄情況,按北京市水務局調(diào)度指令進行運行調(diào)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(xiàn)地控制,以保證正常供水要求;負責調(diào)節(jié)池及各取水口的水量水質(zhì)監(jiān)控、工程安全監(jiān)測、信息化系統(tǒng)管理、工程技術(shù)管理、財務與資產(chǎn)管理、水務管理等。
1.管理任務
運行期管理任務主要為:
① 供水調(diào)度、防洪調(diào)度和應急調(diào)度;② 水質(zhì)水量監(jiān)控及計量;③ 工程保護、監(jiān)察;④ 工程安全監(jiān)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(shù)管理、信息化系統(tǒng)管理等。
2.調(diào)度運行
(1)調(diào)度原則
各種工況下的調(diào)度指令需要在上級部門確定的調(diào)度方案基礎上執(zhí)行。
調(diào)度方案應在確保工程安全的前提下,與北京市南水北調(diào)工程供水系統(tǒng)調(diào)度相協(xié)調(diào),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(diào)度情況綜合確定。
合理利用沿線水頭節(jié)能降耗,并在各運行工況下保證水質(zhì)。
水泵盡量避免在低效區(qū)運行。
(2)調(diào)度方案
①正常調(diào)度工況
南水北調(diào)來水進入調(diào)節(jié)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(diào)節(jié)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(diào)節(jié)池擴建工程建成投入使用,根據(jù)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(diào)節(jié)池,則2#調(diào)節(jié)池內(nèi)沒有用水戶,可使用2#進水口輸水至調(diào)節(jié)池,同時打開1#連通閘,讓池內(nèi)的水充分流動起來,確保水質(zhì)。
②非常調(diào)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(diào)節(jié)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(diào)節(jié)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(diào)節(jié)池調(diào)蓄期間,應嚴格監(jiān)測池區(qū)周邊地下水位,如果地下水位高于調(diào)節(jié)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(diào)節(jié)池水位不低于池區(qū)周邊地下水位。
③檢修工況
當亦莊調(diào)節(jié)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(diào)節(jié)池檢修期間,應嚴格監(jiān)測池區(qū)周邊地下水位,如果地下水位高于調(diào)節(jié)池27.00m,不得放空檢修。
4.工程監(jiān)測
(1)水量監(jiān)測
為了全面了解亦莊調(diào)節(jié)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(zhì)監(jiān)測
水質(zhì)監(jiān)測分為人工監(jiān)測和自動監(jiān)測兩部分。人工監(jiān)測網(wǎng)絡根據(jù)監(jiān)測規(guī)范點位優(yōu)化原則布設,具有涉及范圍廣、延續(xù)性和機動性好的特點。通過人工常規(guī)全線多項目的監(jiān)測手段,能全面掌握調(diào)節(jié)池的水質(zhì)現(xiàn)狀和變化趨勢;自動監(jiān)測網(wǎng)絡與人工監(jiān)測網(wǎng)絡互為強化和補充。自動監(jiān)測方式的優(yōu)點在于:利用先進的、科學的監(jiān)控手段實現(xiàn)水質(zhì)變化趨勢的在線連續(xù)監(jiān)測,實現(xiàn)水質(zhì)預警監(jiān)測,監(jiān)督和預防水質(zhì)污染事件發(fā)生及蔓延。
為了全面掌握和控制亦莊調(diào)節(jié)池工程水質(zhì)變化情況,滿足對流域界、行政區(qū)界環(huán)境管理的需要,保證水資源質(zhì)量,在亦莊調(diào)節(jié)池一期設置自動監(jiān)測站點2處,分別位于導流墻北側(cè)和南側(cè)。
亦莊調(diào)節(jié)池擴建工程設置2處人工監(jiān)測點,分別位于2#巡護碼頭和3#巡護碼頭,以監(jiān)測調(diào)節(jié)池長期蓄水的水質(zhì)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(jiān)測點,監(jiān)測第三水源的水質(zhì)情況。
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(xiàn)代國際城市。本工程的實施,一方面能夠解決南水北調(diào)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(jīng)濟社會的穩(wěn)定發(fā)展,并維護首都乃至中國良好的世界聲譽。
2.經(jīng)濟效益
2014年北京市地區(qū)生產(chǎn)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(jīng)濟增長。但是,不容忽視的是,缺水已經(jīng)成為制約首都經(jīng)濟社會發(fā)展的第一瓶頸。亦莊調(diào)節(jié)池二期作為南水北調(diào)市內(nèi)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(huán)境,促使城市的發(fā)展釋放出更大的活力和潛力,實現(xiàn)北京市經(jīng)濟持續(xù)、穩(wěn)定、健康發(fā)展。
3.生態(tài)環(huán)境效益
由于流域持續(xù)干旱、上游來水驟減、水資源過度開發(fā),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(tài)環(huán)境十分脆弱。亦莊調(diào)節(jié)池擴建工程建成后,可增加約42公頃的生態(tài)水面,有利于顯著改善周邊生態(tài)環(huán)境,構(gòu)建區(qū)域和諧宜居生活環(huán)境。
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(qū)生態(tài)環(huán)境,實現(xiàn)該地區(qū)整體整治規(guī)劃。亦莊調(diào)節(jié)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。