顧雪業(yè)，周俊生，劉 瑩，尹世洋

（1.華北電力大學(xué)水利與水電工程學(xué)院，北京 102206；2.北京市延慶區(qū)水務(wù)局，北京 102100）

延慶區(qū)是京津冀協(xié)同發(fā)展格局中西北部生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)的重要組成部分和保障首都可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵區(qū)域[1]，貫徹落實區(qū)域水資源管理和生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作是重中之重。2022 年冬奧會期間延慶區(qū)承擔(dān)賽區(qū)重要用水保障任務(wù)，水資源不僅是冬奧會成功舉辦的關(guān)鍵性資源要素，也是山地冰雪運動的根本載體[2]。延慶區(qū)作為首都重要的生態(tài)屏障和水源保護(hù)地[3]，冬奧會閉幕后賽區(qū)將繼續(xù)承辦其他體育賽事，成為大眾體驗冰雪和戶外活動的重要場所。為了進(jìn)一步帶動北京市體育文化及旅游事業(yè)的發(fā)展，相關(guān)部門必須做好水資源管理和調(diào)配工作，一方面需進(jìn)行水資源優(yōu)化調(diào)配，解決當(dāng)?shù)厮h(huán)境問題，起到涵養(yǎng)當(dāng)?shù)厮吹淖饔?，另一方面?yīng)促進(jìn)區(qū)域水系連通性，提升河道水質(zhì)，保障河湖生態(tài)健康。因此，本文對延慶區(qū)水資源現(xiàn)狀以及水資源調(diào)配進(jìn)行了分析研究并提出建議，為解決后奧運時期延慶區(qū)水資源及水環(huán)境問題提供科學(xué)依據(jù)。

1 水資源現(xiàn)狀和存在問題分析

1.1 水資源現(xiàn)狀

2020 年，延慶區(qū)平均降水量606.5 mm，地表水資源量0.485 1 億m3，地下水資源量0.954 8 億m3，水資源總量1.439 9 億m3。2020 年，延慶區(qū)入境水量1.898 2 億m3，出境水量2.296 8 億m3。白河堡水庫2020 年可利用來水量1.071 6 億m3。2020 年，延慶區(qū)總供水量0.528 8 億m3，其中地表水0.005 2 億m3，占總供水量的1.0%；地下水0.410 6 億m3，占總供水量的77.6%；再生水0.113 0 億m3，占總供水量的21.4%。2020 年，延慶區(qū)總用水量0.528 8 億m3，其中生活用水0.198 6 億m3，占總用水量的37.6%；工業(yè)用水0.011 6 億m3，占總用水量的2.2%；農(nóng)業(yè)用水0.200 5 億m3，占總用水量的37.9%；環(huán)境用水0.118 1億m3，占總用水量的22.3%。

1.2 水資源存在的問題

（1）地表水保障不足。一方面，延慶區(qū)地表水供水比例偏低，平原地表水工程尚未全面建成，城鄉(xiāng)集約化供水水平有待進(jìn)一步提高[4，5]；另一方面，農(nóng)村供水設(shè)施缺乏專業(yè)化管理[6]。

（2）白河堡水庫水源利用不足。根據(jù)2011—2020 年的白河堡水庫入庫資料，白河堡水庫多年平均入庫水量為0.747 8億m3；入庫水量整體在0.5億~1.0 億m3波動，2014 年以后均高于0.6 億m3，維持在一個比較高的水平。2003 年，北京市水務(wù)局決定白河堡水庫暫停承擔(dān)其他供水任務(wù)，全力保障南水北調(diào)中線調(diào)水到京前密云水庫供水安全，因此，延慶區(qū)2003—2014 年間通過白河堡水庫連續(xù)向密云水庫輸水，為城市供水系統(tǒng)提供寶貴水源，為首都供水安全作出巨大貢獻(xiàn)[7]。

（3）2014 年汛后，南水北調(diào)中線調(diào)水到京，密云水庫供水壓力減輕，北京平原區(qū)水資源緊張局面得到緩解[8]。密云水庫根據(jù)來水情況，利用南水北調(diào)水初期多調(diào)水進(jìn)行調(diào)蓄。白河堡水庫通過密云水庫向中心城區(qū)供水的壓力減輕，白河堡水庫已經(jīng)具備向延慶地區(qū)供水的能力。

（4）水體生態(tài)功能及地下水涵養(yǎng)能力有待提升。南部水系連通工程尚未實施，全區(qū)大部分河道仍處于無水狀態(tài)，河道生態(tài)基流不能保證，地下水涵養(yǎng)能力不足，難以實現(xiàn)水體生態(tài)功能。除新城河道外，各鄉(xiāng)鎮(zhèn)河道仍需整治提升，整體水生態(tài)環(huán)境有待改善[9，10]。

2 優(yōu)化水資源調(diào)配策略

2.1 實施水系連通工程，構(gòu)建跨流域調(diào)水網(wǎng)絡(luò)

目前，隨著南水北調(diào)工程的建成運行，白河堡水庫水源地功能弱化。白河堡水庫作為水資源調(diào)配的重要水利樞紐，重點保障延慶生產(chǎn)、生活用水，在發(fā)揮跨流域溝通潮白河、永定河、北運河三大流域水利樞紐功能的同時，兼顧區(qū)域內(nèi)河道基本生態(tài)用水。

在區(qū)域內(nèi)，應(yīng)保障跨流域調(diào)水通道，進(jìn)一步改善區(qū)域水環(huán)境?？筛鶕?jù)需要向密云水庫、官廳水庫、十三陵水庫補水，形成跨流域連通的水網(wǎng)，助力優(yōu)化全市水資源配置。通過維修改造河道補水口，可向媯水河及其支流補充優(yōu)質(zhì)水源，促進(jìn)媯水河水質(zhì)整體提升；同時，可以補水官廳水庫，構(gòu)建環(huán)繞延慶新城的生態(tài)水系，助力區(qū)域生態(tài)環(huán)境穩(wěn)步提升。

2.2 持續(xù)推進(jìn)河道生態(tài)景觀提升，保障河流生態(tài)需水

為加強(qiáng)水生態(tài)修復(fù)及保護(hù)工作，區(qū)域應(yīng)研究制定河湖生態(tài)流量保障實施方案，明確生態(tài)流量控制目標(biāo)、主要任務(wù)以及保障措施。一方面通過白河堡水庫、佛峪口水庫等水庫放水[11]，再生水生態(tài)補水、水系連通等多種措施，補充河道生態(tài)流量，增加有水河道條數(shù)，保障河流生態(tài)基流；另一方面依托本區(qū)有水河道，創(chuàng)建優(yōu)美河湖，推動生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)建設(shè)。在媯水河生態(tài)景觀綜合提升的基礎(chǔ)上，針對媯水河、白河、黑河、三里河、蔡家河、菜食河、大莊科河等16條有水河道，全面落實河長制，通過水系連通、水生態(tài)治理使河道水質(zhì)滿足水功能區(qū)要求，并在此基礎(chǔ)上加強(qiáng)河道景觀建設(shè)，實現(xiàn)“水清、岸綠、安全、宜人”的目標(biāo)。

2.3 進(jìn)一步推進(jìn)平原地表水并網(wǎng)擴(kuò)網(wǎng)工程，完善供水結(jié)構(gòu)

（1）為提升城鄉(xiāng)供水保障能力，區(qū)域應(yīng)構(gòu)建以地表水與地下水雙水源保障、地表水作為主要水源、地下水用于調(diào)峰為輔的城鄉(xiāng)供水一體化格局[11，12]。延續(xù)“十三五”時期提出的“一川、四區(qū)”的城鄉(xiāng)供水格局的要求，提高供水品質(zhì)與保障能力，實現(xiàn)水資源的合理調(diào)配和設(shè)施的有效利用[13，14]。

（2）保障康莊地區(qū)及八達(dá)嶺鎮(zhèn)安全供水。修建新城南菜園水廠至康莊輸水管道和康莊配水廠，實現(xiàn)地表水以及地下水雙重水源保障，為康莊鎮(zhèn)以及八達(dá)嶺鎮(zhèn)安全供水，保障中關(guān)村延慶園康莊園區(qū)建設(shè)發(fā)展。

（3）實現(xiàn)平原區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)地表水供給。利用平原地表水工程北部管線延伸至張山營鎮(zhèn)佛峪口水廠，改擴(kuò)建佛峪口水廠，為張山營鎮(zhèn)供給地表水。從平原地表水工程輸水干管建設(shè)輸水支線至永寧鎮(zhèn)、大榆樹鎮(zhèn)等，置換水廠部分地下水源。完善鎮(zhèn)區(qū)配水管網(wǎng)建設(shè)，提高集中供水能力。

3 優(yōu)化水資源調(diào)配措施

根據(jù)《北京城市總體規(guī)劃（2016—2035 年）》要求，為了堅守生態(tài)屏障，盡顯綠水青山，培育內(nèi)生活力，彰顯生態(tài)價值，延慶區(qū)提出了構(gòu)建新城“一軸、一環(huán)、一網(wǎng)、兩組團(tuán)”的水系格局，逐步推動媯水河南部水系連通工程建設(shè)。同時，為了恢復(fù)河道生態(tài)功能，改善生態(tài)環(huán)境，《北京市永定河綜合治理與生態(tài)修復(fù)總體方案》中提出恢復(fù)干渠輸水功能，溝通流域水系，明確連通媯水河與兩岸南北干渠，對干渠及渠系建筑物進(jìn)行維修改造，恢復(fù)干渠輸水功能，為延慶新城補充生態(tài)用水。永定河流域水資源供需矛盾突出，河流生態(tài)用水難以保障，需要加強(qiáng)流域內(nèi)外水資源和水工程統(tǒng)一調(diào)度，增加生態(tài)用水調(diào)配和保障能力。

3.1 建設(shè)媯水河南部水系連通工程

媯水河南部水系連通工程沿南干渠展開，針對南干渠及其水系連通工程存在的問題進(jìn)行修復(fù)，包括南干渠渠道及渠系建筑物修復(fù)、官廳水庫補水渠渠道及渠系建筑物修復(fù)、十三陵水庫補水渠渠道及渠系建筑物修復(fù)及水系連通工程[15]。南干渠原設(shè)計規(guī)模為3～16 m3/s，官廳水庫補水渠原設(shè)計規(guī)模為20 m3/s，十三陵水庫補水渠原設(shè)計規(guī)模為4.3 m3/s。在原灌溉功能基礎(chǔ)上增加了水系連通功能，根據(jù)水量調(diào)度及用水環(huán)節(jié)分析，輸水量均小于原工程設(shè)計規(guī)模，現(xiàn)狀輸水能力滿足要求。

南部水系連通范圍包括媯水河、寶林寺河、西二道河、小張家口河、西撥子河5 條河流及十三陵水庫補水渠，通過連通的河渠進(jìn)行生態(tài)補水，進(jìn)而向官廳水庫與十三陵水庫補水。寶林寺河、西二道河、小張家口河、西撥子河從與南干渠交叉處至媯水河長度分別為6 137、6 550、5 215 和10 088 m，計劃通過南干渠向每條河流按照0.3 m3/s 流量進(jìn)行生態(tài)補水，補水時間為每年5—10月，平均每月補水7 d，年補水量436萬m3。

通過對南干渠及水系連通工程的修復(fù)改造，媯水河南部水系得以連接貫通，整體生態(tài)環(huán)境將得到明顯改善，形成了一個水的良性循環(huán)，也為延慶海綿城市、水系連通、生態(tài)示范區(qū)及永定河生態(tài)走廊建設(shè)奠定基礎(chǔ)和創(chuàng)造條件[16]。另外，工程建設(shè)后恢復(fù)了十三陵水庫補水功能，白河堡水庫通過修復(fù)后的南干渠、十三陵水庫補水渠將水引入十三陵水庫，十三陵水庫向下游東沙河、沙河水庫、溫榆河、北運河補水，可改善十三陵水庫水質(zhì)及周邊生態(tài)環(huán)境。媯水河南部水系連通工程是永定河生態(tài)走廊的重要組成部分，媯水河作為永定河的一級支流，《北京市永定河綜合治理與生態(tài)修復(fù)總體方案》將其納入永定河生態(tài)廊道建設(shè)范疇，表明媯水河是永定河官廳水庫水資源保護(hù)區(qū)的重要組成部分。

3.2 建設(shè)延慶區(qū)北部水系連通工程

延慶新城北部水網(wǎng)建設(shè)工程位于延慶新城北部，包括媯水河北側(cè)支流及白河堡水庫北干渠。北干渠是南北干渠水景觀環(huán)線北半環(huán)的重要組成部分，北側(cè)支流也是新城水網(wǎng)的重要組成部分。媯水河北部水系涉及的西龍灣河、西龍灣河右支一河、古城河、三里河、蔡家河均缺少生態(tài)基流，西龍灣河、西龍灣河右支一河、古城河北干渠以下基本全線斷流，三里河中上段、蔡家河起點段斷流?；謴?fù)北干渠輸水功能，為北部水系補水，實現(xiàn)潮白河與永定河水系連通，優(yōu)化水資源配置，為永定河生態(tài)走廊建設(shè)創(chuàng)造條件。

北干渠涉及的5 條河道均缺少生態(tài)基流，其中西龍灣河上段、西龍灣河右支一河及古城河現(xiàn)狀已基本斷流；其余西龍灣河下段、三里河下段、蔡家河大部有水河段，現(xiàn)狀水體流動性弱，水質(zhì)較差。經(jīng)計算，5 條河流最小生態(tài)需水量為26.06 萬m3/d，而北干渠設(shè)計流量為2～8 m3/s，沿程遞減，其輸水量滿足河道生態(tài)水量需求。生態(tài)補水時間定為每年5—10月，平均每月補水7 d，年補水量1 092萬m3。

構(gòu)建北部水網(wǎng)后，一方面可以通過北干渠向沿線河道補充生態(tài)水量，恢復(fù)河道生態(tài)系統(tǒng)，改善河道沿線水環(huán)境，構(gòu)建新城水景觀環(huán)線，吸引游人駐足，助力沿線旅游、休閑產(chǎn)業(yè)發(fā)展。另一方面，延慶區(qū)地下水供水比例高，地下水位總體呈現(xiàn)下降趨勢，通過北干渠向沿線河道補水，可起到回補地下水的作用，進(jìn)一步優(yōu)化區(qū)域供水結(jié)構(gòu)，有利于節(jié)約和保護(hù)水資源。此外，保障跨流域連通輸水，實現(xiàn)潮白河、永定河水系連通，是區(qū)域優(yōu)化水資源配置的需要。當(dāng)密云水庫需水量減少時，可根據(jù)需要通過北部水系向官廳水庫補水，形成跨流域連通，改善水庫水質(zhì)，為永定河增加生態(tài)水量。

4 效果分析

4.1 優(yōu)化區(qū)域水資源調(diào)配

南部、北部水系連通構(gòu)建后，可根據(jù)不同情況，通過南北部水系向官廳水庫及永定河補充生態(tài)用水，確保輸水安全及輸水效率。

（1）實現(xiàn)潮白河、永定河、北運河三大水系連通。連通潮白河、永定河、北運河三大水系，當(dāng)密云水庫需水減少時，根據(jù)需要可向官廳水庫或十三陵水庫補水，形成跨流域連通，改善這2座水庫水質(zhì)和缺水的局面，減輕官廳水庫從外地調(diào)水的依賴性。項目實施后，年均可向官廳水庫補水3 000 萬m3，改善官廳水庫水質(zhì)，為永定河增加生態(tài)水量。

（2）增加十三陵水庫向下游東沙河、沙河水庫、溫榆河、北運河供水的保證率，有利于北京市內(nèi)水資源的統(tǒng)一調(diào)度及方案的多樣性。

4.2 促進(jìn)生態(tài)保護(hù)與區(qū)域發(fā)展相協(xié)調(diào)

水系連通保障了延慶區(qū)內(nèi)河道的生態(tài)基流和生態(tài)景觀。一方面，南北干渠可恢復(fù)輸水功能，灌溉約0.67 萬hm2農(nóng)田，耕地使用可能性增強(qiáng)，有助于平衡耕地總量與保有量；另一方面，可對沿線河道補水，恢復(fù)河道生態(tài)，打造濱水空間，為發(fā)揮延慶生態(tài)優(yōu)勢作出貢獻(xiàn)。此外，北干渠及沿線河流將近百家民宿、農(nóng)家樂串聯(lián)在一起，不僅推動精品民宿集群化、品質(zhì)化發(fā)展，形成民宿“共生社區(qū)”，還增加了商務(wù)度假、健康休閑高端游可能性。

5 建議

為確保后奧運時期延慶區(qū)生態(tài)環(huán)境與水資源可持續(xù)發(fā)展，本文分析了區(qū)域水資源現(xiàn)狀及存在的問題，并針對區(qū)域水資源調(diào)配提出了相應(yīng)的方案與措施。白河堡水庫作為水資源調(diào)配的重要水利樞紐，在南水北調(diào)水進(jìn)京后向中心城區(qū)的供水壓力減輕，已經(jīng)具備向延慶區(qū)內(nèi)供水調(diào)水的能力；通過建設(shè)媯水河南部與延慶區(qū)北部的水系連通工程，一方面可保障區(qū)域生態(tài)需水，推動河道生態(tài)景觀建設(shè)，另一方面有助于改善區(qū)域整體水環(huán)境，為延慶區(qū)建設(shè)綠色健康的生態(tài)水系提供保證。未來區(qū)域應(yīng)逐步優(yōu)化白河堡水庫水資源調(diào)配利用，提升河湖水系連通性，進(jìn)一步完善區(qū)域供水結(jié)構(gòu)，保障延慶區(qū)生產(chǎn)生活用水，并加強(qiáng)用水管理，推進(jìn)區(qū)域節(jié)水型社會建設(shè)；同時，鞏固水生態(tài)文明建設(shè)取得的成效，加強(qiáng)水生態(tài)保護(hù)和治理修復(fù)，全面推進(jìn)延慶區(qū)建設(shè)成為國際一流生態(tài)文明示范區(qū)。