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【摘 要】 在南水北调工程即将通水的背景下，系统探讨了某受水小城市现有给水设施存在水量预测结果精度低、水源调配考虑不足等问题。针对以上问题，以水源切换为契机，按照多水联调思路，提出了需水量分区预测、多水源交替调配、城区管网规划统分结合等针对性对策，以提高给水系统的工程有效性和供水可靠性。
【关键词】 南水北调工程；小城市；需水量预测；工程规划
南水北调工程对受水区城镇化建设的推动作用是显而易见的。给水系统健康运行是小城市可持续发展的前提，但在多数小城市中却未受到应有的重视[1-3]。在小城市给水系统生命周期内，专业技术人员往往关注新水源配套工程建设而忽视备用水源维护、重视工程前期建设而忽视工程高效运行管理；在选择方法上大多局限在给水系统某一方面的定性论证而忽视给水系统整体性评价，这就可能导致小城市给水子系统不协调。南水北调工程的实施恰好为受水城市完善给水系统机能提供了机会。但是，若不能有效地控制受水城市用水总量的粗放增长，这种非理性的增加，在调水的催化下，将会使水资源的局部性稀缺发展为整体性稀缺，也必将加剧受水城市的水环境污染[4-6]。以某小城市为例进行给水系统分析并联系实际提出规划，便于同类小城市应用借鉴。
1 受水城市及其给水系统基本情况
该市域内分布的河流属海河流域大清河水系，历史上地表水系发达，地下水资源丰富。但是自20世纪80年代以来，天气持续干旱，过境地表水量显著减少，不能满足工农业用水需求。近年来，地下水就成为该市城区主要饮用水源，地下水超采日益加剧，用水日趋紧张。目前，该市建成区总人口约17万人，属于《城乡规划法》规定的小城市规模；远期2020年市区规划人口35万人，达到中等城市规模，发展成为辐射一定区域的中心城市，带动周围小城镇经济发展。
目前，该市城区供水分为自来水厂集中供水和自备水源井供水，建成的集中供水设施和自备水源供水设施相结合的供水系统已形成了一定规模，缓解了城市发展与水资源供应的矛盾，基本满足了居民生活和工业生产的需要。
但是，随着社会经济快速发展，现有该市给水设施越来跟不上城市发展的步伐，其滞后性其主要表现为：①公共供水能力不足。该市公共供水初始设计规模0.5万m3/d，实际供水规模虽已超过2万m3/d，但供水能力仍不能满足城市发展需要；②配水压力偏低，尤其夏季用水高峰期水量、水压不足的问题更加突出，给人民生活带来了极大不便，严重制约了城市经济的发展；③公共供水管网建设滞后且多呈枝状布置。由于管网得不到延伸建设，公共供水覆盖范围受到限制，规模效益难以发挥，加之年久老化，管网漏失率较高，水资源浪费严重；④自备水源保障率低下。自备水源井数量较多，布置分散，其卫生防护得不到保证，此外，多数自备水源缺少消毒設施，水质得不到保证；⑤给水成本偏高。现有给水系统设备陈旧，多数为高耗能产品且自动化程度低，大幅增加了人工成本和运行能耗；⑥给水安全性差，缺乏应对突发性事故的备用给水系统以及应急机制，难以保障人民群众的生命安全与健康；⑦水质检测项目偏少。公共供水规模较小，经济技术条件难以承担《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）要求的检测项目。
2 需水量分区预测
20世纪80年代进行的城市用水量，受当时较快的经济发展速度和过热的经济发展状况影响，预测结果一般偏大，造成对供水规划和供水工程在不同程度上的误导[7-8]。目前，城市水量预测通常采用人均定额法或用地指标法[9]，该法虽然符合规范要求，但忽视了城市人口分布及城区经济布局的影响[10]，有可能导致经济发达城区供水不足，而欠发达城区供水工程规模过于超前。
该市城区被公路分割形成两个相对独立的部分，西城区是商贸、行政集中区域，人口密度大，城市形态成熟；而东城区现状为乡村形态，人口密度小，卫生器具配置尚不完善。为此，两个城区分别进行了需水量预测：西城区结合历史用水情况，依据用水定额指标和人口发展水平确定规划水量为9万m3/d；东城区则依照规划面积和用地类型预测水量为3万m3/d，并据此分别确定配套给水系统规模。
3 水源分析与调配
为了尽快摆脱水资源紧缺的局面，在配套建设调水工程时，多数政府部门将主要精力放在引水入城、调水净化、管网扩建等方面，而忽视了给水调补、水源备用问题。单纯依靠调水发展本地经济的思路，令小城市供水安全无法得到保障。此外，由于小城市需水规模较小，新建水库等调蓄工程的做法也很不经济。在调水不足年份时，应利用的本地水源加以补给，实现当地水对城市给水的合理补充与安全备用，进一步优化城市水资源统筹配置[11]。
该市位于南水北调受水区，是规划给水对象之一。经实地调研，西城区现有地下水源及其配套水厂略经修缮、扩建便可达到3万m3/d的供水规模，同时，依据调水方案将南水北调水源水量确定为6万m3/d，共同供应西城区；由于东城区地下水储藏丰富，径流充沛，仍采用地下水源供水，规模为3万m3/d。在规划近期，西城区富余的南水北调水经过净化后可转输至东城区，进而扩大南水北调水的供水范围；而东城区富余的地下水源也可作为南水北调的备用水源，提高西城区供水安全系数。这种水源交替备用的动态供水方式，不仅可同时发挥各种水源的供水能力，降低整个给水系统的投资，还可以提高给水系统的安全可靠性。
4 配套管网规划建设
根据该市城区类型特点，将东、西城区给水管网进行并联分区：在西城区，结合地下水源及南水北调分水口位置，将西城区两处水源分开布置，形成双水源（地下水3万m3/d+引江水6万m3/d）供水的环状管网，令西城区管网流量分配及压降合理均匀分布，节约管材造价、降低运行费用、提高供水安全性；在东城区，由于用地性质及道路情况尚不明确，宜在用水相对集中区域规划建设成树状管网，首先实现集中供水，同时预留接口以便未来发展成为环状管网并与西城区给水管网连接，最终实现城区统一供水，联合调度；为了调配水源，在两个分区之间需建设净水转输管道和备用水源转输管道。 5 结语
依照南水北调河北省受水区总体规划[12]，中线工程受水区包含6个设区市、16个县级市和56个县城。其中，多数县级市和县城给水系统均不同程度地存在水量预测粗放、水源调配不合理、管网規划简单等方面的缺陷。以某小城市为例，针对具体问题提出规划措施，为该市高效利用南水北调引江水提供了依据，也便于同类小城市应用借鉴。
参考文献：
[1]白晋峰.小城镇总体规划中给水工程规划探析[J].山西建筑，2007，33（15）：193-194.
[2]屠玲娟.小城镇供水工程探讨[J].浙江水利水电专科学校学报，2008，20（2）：30-33.
[3]田言，闫俊锋，姜芃.小城镇给水工程规划研究[J].黑龙江水利科技，2002，（2）：66，69.
[4]安国庆，贾良清，李堃.调水工程对生态环境的影响[J].安徽农业科学，2008，36（25）：11077-11079.
[5]刘莹，王冬梅，刘孝盈，等.国外调水工程对生态与环境影响的研究与对策[J].中国水利，2008，（8）：64-68.
[6]黄泽钧.调水工程对环境的影响分析[J].水科学与工程技术，2011，6：27-29.
[7]孙建峰.调水工程实际给水达不到设计规模的原因分析[J].海河水利，2002，（6）：20-22.
[8]钱正英，陈家琦，冯杰.从供水管理到需水管理[J].中国水利，2009，5：20-23.
[9] GB 50282-98，城市给水工程规划规范[S].
[10]钱银芳，姜伟.浙江省城镇用水预测方法研究[J].浙江水利科技，2003，（3）：15-17.
[11]肖万格，吴泽宇，管光明.南水北调中线工程水资源配置研究[J].南水北调与水利科技，2007，5（1）：33-36.
[12]国家发展计划委员会，水利部.南水北调工程总体规划[R].2002.
基金项目：2012年国家级大学生创新创业训练计划项目，项目编号：201210086001
作者简介：宋森（1990-），男，河北保定人，本科生，专业：给水排水工程，E-mail：279123420@qq.com
【关键词】 南水北调工程；小城市；需水量预测；工程规划
南水北调工程对受水区城镇化建设的推动作用是显而易见的。给水系统健康运行是小城市可持续发展的前提，但在多数小城市中却未受到应有的重视[1-3]。在小城市给水系统生命周期内，专业技术人员往往关注新水源配套工程建设而忽视备用水源维护、重视工程前期建设而忽视工程高效运行管理；在选择方法上大多局限在给水系统某一方面的定性论证而忽视给水系统整体性评价，这就可能导致小城市给水子系统不协调。南水北调工程的实施恰好为受水城市完善给水系统机能提供了机会。但是，若不能有效地控制受水城市用水总量的粗放增长，这种非理性的增加，在调水的催化下，将会使水资源的局部性稀缺发展为整体性稀缺，也必将加剧受水城市的水环境污染[4-6]。以某小城市为例进行给水系统分析并联系实际提出规划，便于同类小城市应用借鉴。
1 受水城市及其给水系统基本情况
该市域内分布的河流属海河流域大清河水系，历史上地表水系发达，地下水资源丰富。但是自20世纪80年代以来，天气持续干旱，过境地表水量显著减少，不能满足工农业用水需求。近年来，地下水就成为该市城区主要饮用水源，地下水超采日益加剧，用水日趋紧张。目前，该市建成区总人口约17万人，属于《城乡规划法》规定的小城市规模；远期2020年市区规划人口35万人，达到中等城市规模，发展成为辐射一定区域的中心城市，带动周围小城镇经济发展。
目前，该市城区供水分为自来水厂集中供水和自备水源井供水，建成的集中供水设施和自备水源供水设施相结合的供水系统已形成了一定规模，缓解了城市发展与水资源供应的矛盾，基本满足了居民生活和工业生产的需要。
但是，随着社会经济快速发展，现有该市给水设施越来跟不上城市发展的步伐，其滞后性其主要表现为：①公共供水能力不足。该市公共供水初始设计规模0.5万m3/d，实际供水规模虽已超过2万m3/d，但供水能力仍不能满足城市发展需要；②配水压力偏低，尤其夏季用水高峰期水量、水压不足的问题更加突出，给人民生活带来了极大不便，严重制约了城市经济的发展；③公共供水管网建设滞后且多呈枝状布置。由于管网得不到延伸建设，公共供水覆盖范围受到限制，规模效益难以发挥，加之年久老化，管网漏失率较高，水资源浪费严重；④自备水源保障率低下。自备水源井数量较多，布置分散，其卫生防护得不到保证，此外，多数自备水源缺少消毒設施，水质得不到保证；⑤给水成本偏高。现有给水系统设备陈旧，多数为高耗能产品且自动化程度低，大幅增加了人工成本和运行能耗；⑥给水安全性差，缺乏应对突发性事故的备用给水系统以及应急机制，难以保障人民群众的生命安全与健康；⑦水质检测项目偏少。公共供水规模较小，经济技术条件难以承担《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）要求的检测项目。
2 需水量分区预测
20世纪80年代进行的城市用水量，受当时较快的经济发展速度和过热的经济发展状况影响，预测结果一般偏大，造成对供水规划和供水工程在不同程度上的误导[7-8]。目前，城市水量预测通常采用人均定额法或用地指标法[9]，该法虽然符合规范要求，但忽视了城市人口分布及城区经济布局的影响[10]，有可能导致经济发达城区供水不足，而欠发达城区供水工程规模过于超前。
该市城区被公路分割形成两个相对独立的部分，西城区是商贸、行政集中区域，人口密度大，城市形态成熟；而东城区现状为乡村形态，人口密度小，卫生器具配置尚不完善。为此，两个城区分别进行了需水量预测：西城区结合历史用水情况，依据用水定额指标和人口发展水平确定规划水量为9万m3/d；东城区则依照规划面积和用地类型预测水量为3万m3/d，并据此分别确定配套给水系统规模。
3 水源分析与调配
为了尽快摆脱水资源紧缺的局面，在配套建设调水工程时，多数政府部门将主要精力放在引水入城、调水净化、管网扩建等方面，而忽视了给水调补、水源备用问题。单纯依靠调水发展本地经济的思路，令小城市供水安全无法得到保障。此外，由于小城市需水规模较小，新建水库等调蓄工程的做法也很不经济。在调水不足年份时，应利用的本地水源加以补给，实现当地水对城市给水的合理补充与安全备用，进一步优化城市水资源统筹配置[11]。
该市位于南水北调受水区，是规划给水对象之一。经实地调研，西城区现有地下水源及其配套水厂略经修缮、扩建便可达到3万m3/d的供水规模，同时，依据调水方案将南水北调水源水量确定为6万m3/d，共同供应西城区；由于东城区地下水储藏丰富，径流充沛，仍采用地下水源供水，规模为3万m3/d。在规划近期，西城区富余的南水北调水经过净化后可转输至东城区，进而扩大南水北调水的供水范围；而东城区富余的地下水源也可作为南水北调的备用水源，提高西城区供水安全系数。这种水源交替备用的动态供水方式，不仅可同时发挥各种水源的供水能力，降低整个给水系统的投资，还可以提高给水系统的安全可靠性。
4 配套管网规划建设
根据该市城区类型特点，将东、西城区给水管网进行并联分区：在西城区，结合地下水源及南水北调分水口位置，将西城区两处水源分开布置，形成双水源（地下水3万m3/d+引江水6万m3/d）供水的环状管网，令西城区管网流量分配及压降合理均匀分布，节约管材造价、降低运行费用、提高供水安全性；在东城区，由于用地性质及道路情况尚不明确，宜在用水相对集中区域规划建设成树状管网，首先实现集中供水，同时预留接口以便未来发展成为环状管网并与西城区给水管网连接，最终实现城区统一供水，联合调度；为了调配水源，在两个分区之间需建设净水转输管道和备用水源转输管道。 5 结语
依照南水北调河北省受水区总体规划[12]，中线工程受水区包含6个设区市、16个县级市和56个县城。其中，多数县级市和县城给水系统均不同程度地存在水量预测粗放、水源调配不合理、管网規划简单等方面的缺陷。以某小城市为例，针对具体问题提出规划措施，为该市高效利用南水北调引江水提供了依据，也便于同类小城市应用借鉴。
参考文献：
[1]白晋峰.小城镇总体规划中给水工程规划探析[J].山西建筑，2007，33（15）：193-194.
[2]屠玲娟.小城镇供水工程探讨[J].浙江水利水电专科学校学报，2008，20（2）：30-33.
[3]田言，闫俊锋，姜芃.小城镇给水工程规划研究[J].黑龙江水利科技，2002，（2）：66，69.
[4]安国庆，贾良清，李堃.调水工程对生态环境的影响[J].安徽农业科学，2008，36（25）：11077-11079.
[5]刘莹，王冬梅，刘孝盈，等.国外调水工程对生态与环境影响的研究与对策[J].中国水利，2008，（8）：64-68.
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[7]孙建峰.调水工程实际给水达不到设计规模的原因分析[J].海河水利，2002，（6）：20-22.
[8]钱正英，陈家琦，冯杰.从供水管理到需水管理[J].中国水利，2009，5：20-23.
[9] GB 50282-98，城市给水工程规划规范[S].
[10]钱银芳，姜伟.浙江省城镇用水预测方法研究[J].浙江水利科技，2003，（3）：15-17.
[11]肖万格，吴泽宇，管光明.南水北调中线工程水资源配置研究[J].南水北调与水利科技，2007，5（1）：33-36.
[12]国家发展计划委员会，水利部.南水北调工程总体规划[R].2002.
基金项目：2012年国家级大学生创新创业训练计划项目，项目编号：201210086001
作者简介：宋森（1990-），男，河北保定人，本科生，专业：给水排水工程，E-mail：279123420@qq.com