北京冬奧會延慶賽區(qū)山地場館水資源可持續(xù)策略研究

李恒義

（北京市水利規(guī)劃設計研究院，100048，北京）

北京冬奧會延慶賽區(qū)將承辦高山滑雪和雪車雪橇賽事，是冬奧會唯一的新建山地場館區(qū)。由于現(xiàn)代冰雪競賽要充分考慮公平因素，冬奧會賽事已經(jīng)全部采用人工造雪和人工造冰的方式，最大程度為選手提供近似的比賽條件，因此水資源供應是冬奧會成功舉辦的關(guān)鍵性資源要素。按照國際奧委會《奧林匹克2020議程》的精神，“可持續(xù)性”的理念要引入奧運會的方方面面，水資源作為山地冰雪運動的根本載體，其利用的科學性和合理性直接關(guān)系山地場館的可持續(xù)利用。因此，制定山地場館水資源可持續(xù)策略，是兌現(xiàn)申奧承諾的具體行動，也對指導氣候類似地區(qū)的冰雪產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展具有重大價值。

一、水資源可持續(xù)原理

水資源的開發(fā)利用與人類活動有著密不可分的聯(lián)系。水資源的可持續(xù)性是從水的角度系統(tǒng)考量資源和社會、生態(tài)的關(guān)系，在山地場館的建設運行過程中，就是將水資源要素融入場館所在的社會、生態(tài)系統(tǒng)，對資源要素、生態(tài)要素和社會行為進行耦合分析，充分考慮山地水資源特征，促進水資源在社會、生態(tài)過程中合理循環(huán)流動。山地場館所在區(qū)域的自然本底條件優(yōu)良，水資源保護和利用要基于自然的水資源解決方案，滿足區(qū)域和社會可持續(xù)發(fā)展需要，不斷改善水量水質(zhì)，降低涉水風險。

水資源與社會、生態(tài)有共生性，需要根據(jù)區(qū)域的地形和水情條件，基于上下游、左右岸的水資源開發(fā)利用關(guān)系，以平等共享理念，逐步消除山地場館與周邊地區(qū)的不平等現(xiàn)象，分享可持續(xù)發(fā)展成果。具體來看，在水資源需求端，山地場館四季運行豐富了區(qū)域發(fā)展的多樣性，同時也導致用水需求增加；在水資源供應端，氣候變化讓水文循環(huán)具有更高的不確定性，干旱和洪水等極端天氣會影響水資源供應的穩(wěn)定性。因此，需要從水安全、水效率、水健康和水管理等角度，安排規(guī)劃水資源可持續(xù)策略。

二、山地場館所在區(qū)域水資源開發(fā)利用情況分析

1.水資源條件

延慶賽區(qū)位于北京市西北的張山營鎮(zhèn)，距離市區(qū)90 km。延慶是北京市區(qū)域水資源相對豐富的地區(qū)之一，潮白河、永定河和北運河流域交匯于此，本地自產(chǎn)多年平均水資源量（1956—2016 年）約為 2.1 億 m3，主要水利工程有佛峪口水庫、白河堡水庫和官廳水庫，水資源量完全有能力滿足區(qū)域用水需求。

山地場館主要分布于小海坨山南麓海拔800～2 200 m處，地勢高陡，水資源儲備受地形和地質(zhì)條件影響較大，大型調(diào)蓄設施建設受到一定制約，需要通過區(qū)域水資源的優(yōu)化配置來提高區(qū)域水資源保障程度。通常，山地冰雪場館的人工造雪造冰是其最大的用水項，需要通過外部向山地場館輸水，滿足其高峰用水需求。因此，在充分考慮山地場館建設運行對區(qū)域用水影響的基礎(chǔ)上，將山地場館用水放到所在區(qū)縣和鄉(xiāng)鎮(zhèn)進行更大尺度的水資源配置。

（1）延慶區(qū)供需平衡

根據(jù)測算，延慶區(qū)2022年需水量為9 600萬m3，主要由生活、工業(yè)、農(nóng)業(yè)和生態(tài)環(huán)境用水組成，其中生活需水量2 808萬m3，工業(yè)需水量325萬 m3，農(nóng)業(yè)需水量 2 877萬 m3，生態(tài)環(huán)境需水量3 590萬m3；2022年供水量為9 600萬m3，主要由本地地表水、本地地下水和再生水供給。利用南水北調(diào)水到京的有利條件，加大白河堡水庫地表水在延慶區(qū)供水中的比重，通過延慶區(qū)平原區(qū)地表水供水工程和北山葡萄產(chǎn)業(yè)帶供水工程實現(xiàn)對延慶新城及北部三鎮(zhèn)的供水覆蓋，全面壓采和涵養(yǎng)本地地下水。

（2）張山營鎮(zhèn)（含山地場館）供需平衡

根據(jù)測算，張山營鎮(zhèn) （含山地場館）2022年需水量為1 116萬m3，主要由生活、農(nóng)業(yè)和生態(tài)環(huán)境用水組成，生活需水量367萬m3，農(nóng)業(yè)需水量360萬m3，生態(tài)環(huán)境需水量389萬m3，其中山地場館2022年需水總量為150萬m3（造雪需水量約為74萬m3）。

2.取用水特征

山地場館一般四季運行，有明顯的季節(jié)性特征。以冬季為代表的冰雪運動季，其用水主要有滑雪場人工造雪和公共服務用水；以夏季為代表的山地運動季，其用水主要為公共服務和綠化灌溉用水。夏季和冬季通常是山地場館接待的高峰期，雪季前后有較短的客流低谷期，一般用于雪季初期的接待準備和雪季結(jié)束的設施整理。因此，冬季接待高峰期用水主要是人工造雪和造冰用水，需要通過外部向內(nèi)輸入造雪原水，人員及公共雜用則需要自來水和再生水的供給，這個時段各類水源需求量都很大，污水產(chǎn)生量高；夏季接待高峰期用水主要是人員、綠化及公共雜用，需要自來水和再生水的供給量大，污水產(chǎn)生量也很高，但不需要人工造雪造冰用水。

3.水動態(tài)適應性

根據(jù)山地場館取用水和山地水資源條件特征，山地場館運行與水資源取用水存在 “壓力—響應”關(guān)系。“壓力—響應”關(guān)系主要針對壓力指標表征人類活動或場館運行方式造成的影響，運行狀態(tài)可以反映發(fā)展過程的系統(tǒng)狀態(tài)，響應用以表征所采取的措施。從可持續(xù)性理論分析，山地場館的水動態(tài)適應性意味著區(qū)域發(fā)展總目標應當和綜合場館的可持續(xù)運行及周邊環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)的健康狀態(tài)相匹配，系統(tǒng)性目標可以由子系統(tǒng)和具體措施構(gòu)成，按照一定規(guī)則評估發(fā)展狀態(tài)。

使山地場館運行與水資源要素相協(xié)調(diào)，要注重發(fā)展過程中水安全、水效率、水健康、水管理和區(qū)域可持續(xù)目標的動態(tài)聯(lián)系，反映資源、經(jīng)濟、社會和環(huán)境等因素與水資源要素的匹配程度，核心是評估山地場館運行對水資源要素的影響，并制定相應對策措施。水資源要素不是單一要素，而是一組要素集合，涉及前端的取水、供水，乃至后端的污水處理、水資源保護等，適應性對策作為山地場館運行措施的重要組成，要關(guān)注資源消耗、節(jié)約和保護，充分考慮水資源管控的專業(yè)需求。根據(jù)季節(jié)性運行條件的差異，動態(tài)適應山地場館的水資源供應、利用和保護措施與場館運行的關(guān)系。

三、山地場館所在區(qū)域水循環(huán)模式及水資源可持續(xù)策略建議

1.水循環(huán)模式

在雪季初期，山地場館滑雪場地進行人工造雪，開始造雪水輸入，客流增加帶動生活和服務用水需求上升，場館產(chǎn)生的污水經(jīng)過污水收集系統(tǒng)處理并產(chǎn)生再生水，若再生水水質(zhì)滿足人工造雪回用需求，則可以將再生水用于雪道修補，這部分水資源會以固態(tài)的形式儲存于賽區(qū)內(nèi)，再生水也可以用于場館沖廁等雜用需求。

當雪季結(jié)束，雪道開始融化，客流已經(jīng)降低，融雪水通過匯流進入場館配套的蓄水設施進行收集，污水及再生水產(chǎn)量迅速降低，通常融雪過程會維持1～2個月時間，這段時間也是山地場館的淡季。隨著氣溫逐步上升，蓄水設施儲存的融雪水和雨洪水可以用來綠化灌溉，山地場館迎來暑期客流接待高峰，污水及再生水產(chǎn)量上升，再生水可以再用于沖廁、綠化灌溉和市政雜用等，最大程度降低對外部輸入新水的需求。

2.水資源可持續(xù)策略建議

山地場館長期穩(wěn)定運行是衡量場館可持續(xù)性的重要特征，水資源系統(tǒng)的運行質(zhì)量決定了山地場館運行基礎(chǔ)與資源環(huán)境承載的協(xié)調(diào)程度。水資源要素成為山地場館建設不可替代的基礎(chǔ)性支撐，也是生態(tài)修復環(huán)境改善不可割裂的保障性載體。因此，要從戰(zhàn)略高度規(guī)劃山地場館水安全、水效率、水健康、水管理各子系統(tǒng)的目標和措施組成，通過量水而行、以供定需、因水制宜設定山地場館規(guī)模。山地場館要按照最嚴格水資源管理制度考核要求,建立用水總量控制制度、用水效率控制制度、水功能區(qū)限制納污制度，把北京冬奧會的賽事水資源保障與賽后可持續(xù)發(fā)展有機結(jié)合起來，構(gòu)建具有國際示范效應的可持續(xù)型清潔水場館。

（1）可靠穩(wěn)定的水安全系統(tǒng)

北京冬奧會是國際重大體育賽事，山地場館的安全性是設計底線。場館選址首先要考慮山洪風險，場館和重要基礎(chǔ)設施必須高于相應防洪標準對應水位。北京冬奧會期間和準備時段需要較高的供水保證率，造雪供水和市政供水應考慮時間和水質(zhì)要求上的差異，綜合考慮水源備份和輸配水設施備份，做到安全可靠。

（2）全面高效的水效率系統(tǒng)

既要滿足山地場館賽時的用水需求，也要提出高節(jié)水標準的控制要求，盡可能實現(xiàn)合理、高效用水的控制目標。按照節(jié)水型社會建設標準，在山地場館的設計建設中，不同的用水量和相應的需水定額均符合國家和北京市最嚴格的水資源管理要求。場館內(nèi)部節(jié)水型生活用水器具普及率達到100%，各類節(jié)水型生活用水器具均符合 《節(jié)水型生活器具》（CJ/T 164—2014）中的1級標準，場館全部采用高品質(zhì)、節(jié)能環(huán)保的供水管材以及密封性好的閥門以減少管網(wǎng)滲漏。

場館的沖廁、灌溉、道路澆灑和景觀等方面盡可能采用非常規(guī)水源。隨著運行條件日趨穩(wěn)定，可以針對再生水是否可用于人工造雪進行論證，以確保區(qū)域水環(huán)境安全。針對融雪水，應通過調(diào)蓄設施和景觀水系進行水環(huán)境保護，打造一個清潔、可靠和高效的冬奧會賽區(qū)，在賽事籌辦過程中不斷提高水資源管理水平。

四、結(jié) 語

攔蓄利用，融雪水可用于周邊綠化灌溉、道路澆灑和景觀等方面，實現(xiàn)水資源的循環(huán)利用。

（3）清潔綠色的水健康系統(tǒng)

污水處理與再生水利用要以山地場館及周邊環(huán)境的可持續(xù)為根本出發(fā)點，場館產(chǎn)生的生活污水必須就近控制（收集處理），出水水質(zhì)不低于《城鎮(zhèn)污水處理廠水污染物排放標準》（DB11/890—2012）新建設施類的A標準，并滿足回用需求，最大程度降低人類活動對環(huán)境產(chǎn)生的影響，并為水資源的循環(huán)利用創(chuàng)造條件。水土保持要以項目建設階段的水土流失控制為重點，與場館設計同步開展設計水土流失控制專項措施，構(gòu)筑“生態(tài)修復、生態(tài)治理、生態(tài)保護”三道防線，改善水資源和水環(huán)境質(zhì)量。

山地場館設計要充分融入“海綿城市”理念，做到因地制宜，不可照搬硬套現(xiàn)有城市 “海綿城市”建設的做法，要將設計重點放在污染控制和水土保持上，按照生態(tài)清潔小流域的標準重點打造周邊小流域，關(guān)注雨洪、融雪（冰）控制與水環(huán)境保護之間的關(guān)系。

（4）科學有力的水管理系統(tǒng)

圍繞山地場館用水重點開展區(qū)域綜合水管理，落實最嚴格水資源管理制度，將管理責任落實到水系統(tǒng)運行的每一個環(huán)節(jié)，逐步建立標準化和精細化的水資源管理制度。場館不同用水戶制定年度用水計劃和用水效率考核制度，在發(fā)展冰雪產(chǎn)業(yè)、弘揚奧林匹克精神的同時，關(guān)注水資源和

北京冬奧會日益臨近，延慶賽區(qū)山地場館的水資源利用將會受到各界關(guān)注，要將可持續(xù)發(fā)展的基本理念有機融入到場館規(guī)劃設計的細節(jié)當中，從宏觀到微觀全方面考量，增強山地場館的水資源保障和保護能力。山地場館與配套水基礎(chǔ)設施將在運行過程中不斷融合，不斷豐富的水資源管理和設施運行經(jīng)驗也將為氣候相似地區(qū)的山地場館建設提供借鑒參考。