王增欽
(深圳市水務(wù)規(guī)劃設(shè)計(jì)院股份有限公司,廣東 深圳 518001)
1992年,出于保障飲用水源安全的目的,深圳市按照《飲用水水源保護(hù)區(qū)污染防治管理規(guī)定》要求劃定了飲用水水源保護(hù)區(qū)。隨著水源保護(hù)工作的深入開展,深圳市于1995年頒布了《深圳經(jīng)濟(jì)特區(qū)飲用水源保護(hù)條例》并劃分飲用水水源保護(hù)區(qū),2000年進(jìn)行了修訂。但“十二五”至“十三五”期間,深圳市城市化進(jìn)程加快,部分飲用水源水庫流域內(nèi)人口增加,污染程度加劇。因此,如何協(xié)調(diào)城市水源供水安全及片區(qū)發(fā)展之間的矛盾,成為深圳發(fā)展過程中亟待解決的問題。本文以石巖水庫保護(hù)區(qū)為例,通過工程實(shí)例,為讀者提供探索水源保護(hù)與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的案例。
國家環(huán)境保護(hù)總局2007年頒布的HJ/T 338—2007《飲用水水源保護(hù)區(qū)劃分技術(shù)規(guī)范》,對飲用水水源保護(hù)區(qū)的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)提出了要求。但由于部分水庫水源保護(hù)區(qū)劃定時間較早,加上飲用水源保護(hù)區(qū)劃定中本著“保護(hù)優(yōu)先”的策略,同時受限于當(dāng)時基礎(chǔ)資料精度和技術(shù)手段,部分建成區(qū)劃入水源保護(hù)區(qū)。在經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中,片區(qū)排水難以達(dá)到國家、廣東省及深圳市相關(guān)技術(shù)規(guī)范對入庫水質(zhì)的要求。
石巖水庫位于深圳市寶安區(qū)石巖街道西北角,石巖河下游,茅洲河干流上游,與公明街道相鄰,水庫距離石巖街道建城區(qū)不足2km,距深圳市中心約38km,是一座以供水為主,兼有防洪等綜合效益的中型水利樞紐工程,于1960年3月建成運(yùn)行。水庫壩址以上干流長12.0km,集雨面積44 km2,多年平均徑流量為3691.9萬m3。水庫設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇,設(shè)計(jì)洪水位為38.98m,相應(yīng)庫容為2713萬m3;校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為2000年一遇,校核洪水位39.94m,相應(yīng)庫容3200萬m3;正常蓄水位36.59m,相應(yīng)庫容1690萬m3。水庫水源除庫區(qū)自產(chǎn)水源,茅洲 河引水水源外,還通過“供水網(wǎng)絡(luò)干線工程”引入東江水源,是供水網(wǎng)絡(luò)干線沿程 7 個主要調(diào)蓄水庫之一。
石巖水庫集雨區(qū)內(nèi)建成區(qū)面積14.29km2,非建成區(qū)27.09 km2,水域2.62km2,城市化比率高達(dá)34.5%,建成區(qū)的工業(yè)企業(yè)為水庫入庫主要污染源。
根據(jù)寶安統(tǒng)計(jì)局相關(guān)數(shù)據(jù)可知,截止2018年,石巖街道常住人口約33萬人,近五年人口增長率7.4%,其中非戶籍人口占比93%以上; 2018年工業(yè)產(chǎn)值1691億元,占主要比例,且逐年增長。而其中尤以化工、橡膠、電子等工業(yè)企業(yè)所占產(chǎn)值比例最多,占比超70%。石巖街道有整體位于原石巖水庫匯水范圍,工業(yè)企業(yè)附屬產(chǎn)物為工業(yè)廢水、污水,對水源地水質(zhì)安全存在很大的風(fēng)險。
近來,對于深圳市飲用水庫的水質(zhì)保護(hù)策略研究以及工程措施多次提上日程,但因難以落地,收效甚微。隨著水利部、原環(huán)境保護(hù)部聯(lián)合頒布“關(guān)于印發(fā)《全國集中式飲用水水源地環(huán)境保護(hù)專項(xiàng)行動方案》的通知”,與水庫水質(zhì)保護(hù)無關(guān)構(gòu)筑物的拆除工作迫在眉睫,而石巖街道工業(yè)企業(yè)則面臨不搬即死,而搬遷成本過高造成經(jīng)營難以為繼的兩難窘境,勢必嚴(yán)重影響片區(qū)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。
2017年6月27日第十二屆全國人民代表大會常務(wù)委員會第二十八次會議對《中華人民共和國水污染防治法》進(jìn)行第二次修訂。修訂后的法規(guī)中明確指出,“飲用水水源一、二級保護(hù)區(qū)內(nèi),已建成的排放污染物的建設(shè)項(xiàng)目,由縣級以上人民政府責(zé)令拆除或者關(guān)閉?!?/p>
而目前,石巖街道內(nèi)大部分工業(yè)企業(yè)位于二級水源保護(hù)區(qū)內(nèi),企業(yè)數(shù)約422家,工業(yè)總產(chǎn)值高達(dá)1691億元。雖然寶安區(qū)在2018年啟動了水庫一級水源地涉污染物構(gòu)筑物的征拆工作,共計(jì)493棟建筑物,但若啟動對二級水源保護(hù)區(qū)內(nèi)涉污染物構(gòu)筑物的征拆工作,必將影響片區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,限制了城市的可持續(xù)發(fā)展,同時帶來社會不穩(wěn)定因素,對社會維穩(wěn)工作帶來壓力。
參考國內(nèi)外水源地保護(hù)管理及城市發(fā)展相關(guān)案例研究成果,可以總結(jié)為“保護(hù)更嚴(yán)格,發(fā)展更有效”:一方面,通過評價體系完善進(jìn)一步衡量水源保護(hù)區(qū)內(nèi)的污染影響,另一方面對歷史問題造成的遷移成本給出合理補(bǔ)償。但總體來說,仍是以不斷強(qiáng)化嚴(yán)格管理的方式提高水質(zhì)保障程度。
流域內(nèi)建成區(qū)快速發(fā)展導(dǎo)致補(bǔ)償機(jī)制失調(diào)且評價管理難以及時補(bǔ)足缺口的前提下,如何建立水源保護(hù)區(qū)保護(hù)和建成區(qū)發(fā)展的新平衡,是本次研究的主要思路。
研究創(chuàng)新點(diǎn)主要在于通過對不同邊界條件下入庫水質(zhì)的分析,對流域內(nèi)生態(tài)區(qū)、建成區(qū)進(jìn)行細(xì)分,結(jié)合工程與非工程措施對入庫雨洪進(jìn)行調(diào)控,優(yōu)化供水水源的保障。
根據(jù)石巖水庫水源保護(hù)區(qū)街道范圍與石巖街道的地理關(guān)系可以看出,石巖街道的主要排水通道為石巖河,該通道有且僅有一個出口進(jìn)入石巖水庫庫區(qū)。如圖1所示。
圖1 石巖街道與水源保護(hù)區(qū)范圍地理關(guān)系圖
通過對石巖河河口水質(zhì)的持續(xù)觀測,發(fā)現(xiàn)2014—2017年石巖水庫的水質(zhì)保障程度不高,石巖水庫取水口水質(zhì)監(jiān)測指標(biāo)如圖2所示,由圖2可以看出,石巖水庫取水口水質(zhì)達(dá)到地表Ⅱ類水占比僅7%,甚至有水質(zhì)低于地表Ⅲ類水占比。
圖2 2014—2017年石巖水庫取水口水質(zhì)監(jiān)測指標(biāo)
以上分析成果表明,進(jìn)一步提高水庫水質(zhì)保障程度的關(guān)鍵在于對降雨期入庫水質(zhì)的控制。基于深圳降雨特性——小降雨頻次高、歷時短,考慮建成區(qū)雨污分流率以及海綿城市改造率等綜合因素,通過計(jì)算結(jié)果可知,大部分降雨場次的污染物負(fù)荷最大,所占降雨場次比例最高,也更容易對水庫水質(zhì)造成污染。詳見表1。
現(xiàn)狀石巖水庫流域范圍內(nèi)有石巖河,水庫匯水通過石巖河流域匯集后,進(jìn)入石巖河最終流入石巖水庫。經(jīng)過流域匯水范圍與水源保護(hù)區(qū)范圍線疊加后發(fā)現(xiàn),石巖河流域與水源保護(hù)區(qū)范圍線高度重合,根據(jù)HJ338—2018《飲用水水源地保護(hù)區(qū)劃分技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定“一二級水源保護(hù)區(qū)陸域范圍的劃分,可根據(jù)防洪堤壩的邊界進(jìn)行劃分,并要采取措施,防止污染物進(jìn)入保護(hù)區(qū)內(nèi)”。
表1 基于典型年不同降雨標(biāo)準(zhǔn)下溢流入庫水體瞬時濃度表
表2 石巖水庫流域建成區(qū)土地利用面積 單位:km2
石巖水庫流域建成區(qū)土地利用面積見表2,根據(jù)表2統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),石巖水庫流域建成區(qū)的土地利用中,工業(yè)用地占50%以上,已很難在短時間內(nèi)通過雨污分流或正本清源工程剝離流域的清潔雨水。結(jié)合土地利用分析結(jié)果,在避免大范圍征拆所帶來的影響的前提下,通過對相關(guān)水源地保護(hù)區(qū)劃分技術(shù)指引以及規(guī)劃的解讀,石巖街道以及石巖河流域劃入水源保護(hù)區(qū)“防止污染物進(jìn)入庫區(qū)”的前提已經(jīng)不具備,因此可采用工程措施,將原水庫流域匯水范圍進(jìn)行調(diào)整,從而改變水庫流域范圍,使得原水源保護(hù)區(qū)范圍劃出。
二級水源保護(hù)區(qū)調(diào)整前后對比如圖3所示,由圖3可以看出,該項(xiàng)目主要采用了工程手段,利用石巖河河口入庫庫尾形成生態(tài)庫,將現(xiàn)狀石巖河流域內(nèi)降雨匯入石巖生態(tài)庫進(jìn)行滯蓄,保證不達(dá)標(biāo)水體與飲用水水源隔離,以起到保障石巖水庫飲用水安全的效果。同時生態(tài)庫的出水通過現(xiàn)狀隧洞分時排放到下游茅洲河,生態(tài)庫堤壩以不低于上游河道防洪標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)防——即在石巖河流域發(fā)生不高于50年一遇設(shè)計(jì)洪水的情況下,匯水不再進(jìn)入石巖水庫。
該工程實(shí)施并落地后,石巖水庫部分原二級水源保護(hù)區(qū)可調(diào)整為準(zhǔn)水源保護(hù)區(qū),工程措施亦有效解決了片區(qū)征拆的問題,為片區(qū)可持續(xù)性發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
圖3 二級水源保護(hù)區(qū)調(diào)整前后對比圖
為了驗(yàn)證工程措施能夠有效保護(hù)石巖水庫水質(zhì),確保不達(dá)標(biāo)水體不進(jìn)入石巖水庫,項(xiàng)目委托相關(guān)研究單位對不同降雨厚度下的第一場降雨水質(zhì)情況進(jìn)行分析。經(jīng)分析,在上游建成區(qū)雨污分流率僅為40%的情況下,24h降雨厚度超過120mm的入庫水質(zhì)指標(biāo)已基本達(dá)到地表水Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)。而這個降雨標(biāo)準(zhǔn)是遠(yuǎn)低于工程項(xiàng)目的設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的。因此,工程措施能夠有效阻止不達(dá)標(biāo)污染水體進(jìn)入到石巖水庫內(nèi),確保了水庫水質(zhì)安全,同時也將原石巖水庫的匯水范圍調(diào)出,達(dá)成水庫水質(zhì)保障和片區(qū)發(fā)展的目標(biāo),成效明顯。
本文結(jié)合現(xiàn)實(shí)水庫保護(hù)與毗鄰區(qū)發(fā)展矛盾日益劇烈的現(xiàn)象,通過對相關(guān)法條的深入解讀,結(jié)合實(shí)際工程案例,為解決現(xiàn)階段日益突出的城市水庫水源保護(hù)與片區(qū)發(fā)展矛盾提供了借鑒。
但是類似矛盾顯然是經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的產(chǎn)物,存在一定的臨時性和不確定性,尤其在水庫毗鄰區(qū)的工程實(shí)施中,以下幾個問題值得關(guān)注:
(1)工程措施占用水庫庫容。從前文可知,工程方案中需占用部分水庫庫容,而石巖水庫是寶安乃至光明區(qū)的重要供水水庫,主要為存蓄飲用水源。占用一定的庫容將增加水務(wù)部門日常供水調(diào)度壓力,同時,占用水庫庫容會影響多方相關(guān)利益,造成流程鏈條延長,不符合此類項(xiàng)目提供平衡保護(hù)和發(fā)展捷徑的初衷。
(2)轉(zhuǎn)輸水體對下游河道水質(zhì)的影響。由于工程措施中主要采用調(diào)蓄轉(zhuǎn)輸?shù)氖侄螌⒉贿_(dá)標(biāo)水體轉(zhuǎn)輸?shù)较掠魏拥?,確保水庫水質(zhì)安全,但隨著下游城市河道對水質(zhì)要求越來越高,給水質(zhì)考核帶來較大的風(fēng)險。因此在工程設(shè)計(jì)過程中,應(yīng)注意研究分析調(diào)蓄轉(zhuǎn)輸水體水質(zhì)與下游河道水質(zhì)考核的匹配性。
(3)涉水庫施工過程的保護(hù)措施。該類項(xiàng)目主要通過工程措施切割水庫及原保護(hù)區(qū),很可能需要在庫尾施工堤壩等建構(gòu)筑物,因此,工程方案中應(yīng)格外注意施工期臨時、永久構(gòu)筑物可能造成的水土流失,通過加強(qiáng)觀測預(yù)警及水土保持做到對水庫水質(zhì)零影響。