北方城市水源水质的分析概况

　　3 北方城市水源水质的分析概况。

　　3.1 城市应急水源地供水。

　　3.1.1 研究现状。

　　水资源短缺、水灾害和供水危机等影响国家稳定和人民生活，由此引发了人们对水资源应急问题的提出和探讨。闵庆文、成升魁指出应急供水已不仅是水资源本身的问题，而是关系到社会经济等各个方面的问题，水资源的短缺将直接影响到食物或粮食安全[18];陈燕海、张晓芬从政治、经济、城市发展、市民生活的不同视角分析了城市水源危机的危害性，并阐述了建立城市供水水源应急预案的必要性[19];夏军强调了高强度人类活动作用下的应急供水研究的重要性[20];阎官法、贾涛从制定应急生活供水定额方面对应急供水进行了研究[21].但目前研究多集中在相关概念界定方面，对应急供水水源地的系统论证稍显不足。应急供水就是指城市在遭遇供水风险时为满足用户对水量、水质和水压的要求，做到具备尽可能多的水源，尽可能大的取水、净水设施能力和尽可能合理的输配水管理，并力求在运行过程中做到安全、可靠、经济合理，最大程度上满足城市居民生存、生活及对社会和国民经济具有重大影响的部门用水为主的一种紧急供水行动。

　　3.1.2 水源地分类。

　　根据上述两种情况下的应急供水，城市应急水源地相应地分为两种类型，即突发性应急供水水源地和后备水源地。突发应急供水水源地是为适应突发性应急供水需要的水源地，是指当应急供水事件触发后，在一定的人为干预模式下，可以在较短时间内提供相当数量水的水源地。后备水源地是指在常规供水的水平衡下，缺水程度超过一定的阈值，原来的平衡已不能适应发展需要，需建立新的平衡以维持水需求而建设水源地。突发应急供水水源地和后备水源地可以是不同的水源地，也可以是同一个水源地，只是在人为干预下，取水规模和取水方案不同，即人为干预程度和方法不同。

　　3.1.3 水源地的选择。

　　我国北方城市在冬季或遭遇干旱年时地表水补给量小，水量不稳定。与地表水相比，地下水水量稳定，水质较好，不易污染；同时，地下水取水设施不易遭受地震或战争等突发性灾害摧毁，并能保证一定时期内连续稳定供水。因此，在北方城市地下水量较丰富的地区，无论是突发应急供水水源地还是后备水源地，优选地下水作为水源地，不仅具有重要的现实意义，而且具有重大的战略意义。以地下水源地作为城市应急供水水源地应考虑如下因素：

　　（1）水量。地下水源地应具有适宜的储水空间以及较为充足的补给水源，提供的水量在优先满足生活用水与重要部门需水和压缩其它用水的情况下，可以维持城市基本需水要求。

　　（2）供水水源水质。供水水源水质应符合或处理后符合用水标准，建设部颁布的《城市供水水质管理规定》第十一条规定“城市供水水源水质不得低于地面水环境质量Ⅲ类标准，并应当符合生活饮用水水质标准”.对应急供水水源，水质只要能够在城市遭遇供水危机时，采取可行的处理措施满足用水水质需求即可。

　　（3）水源可汲取性。供水水源不仅要能通过应急供水工程、措施汲取出来，还应该满足及时性的要求，即在较短时间内尽可能提出需要的水量。

　　（4）保障城市应急供水的时间。当应急供水事件触发后，地下水源地首先可以及时地向目标区供水，其次应尽可能长时段为城市供水。

　　（5）地下水源地的安全性。地下水源地要具有较高的安全性，抗干扰能力强。如遇到地震、战争等突发性事件时，水源地的安全运行可在一定程度上减缓突发事件造成的影响，这就不仅要求水源地自身的安全保护工作，还应当加强其输水路线的安全保障[22].

　　（6）水源地用水需求量。城市应急供水最好能优先满足当地用水，即要协调当地和城市的供水需求，做到统筹兼顾，合理分配。

　　（7）环境危害。城市遭遇供水危机时，虽然取水是追求的优先目标，但本着多年可持续利用的原则，应争取把由此引发的环境负效应控制在可接受的水平。

　　（8）应急供水经济成本。应急供水水源地选择要兼顾水源地开发成本和输水成本以及对水源区的经济影响等，尽量减轻经济压力。

　　（9）人为干预程度。城市应急供水应严格按照需水量、应急时间长短，合理进行人为干预，使应急水源地在供水强度、供水时间上最大程度地满足城市需水要求。

　　（10）利益平衡。由于应急供水牵扯到多方面的利益竞争，所以，以法律法规的形式事先规定水源地的应急供水地位和实施条件，有利于应急供水顺利实施。对突发应急供水水源地和后备水源地的要求主要存在如下区别，体现在取水方式上，突发应急供水水源地需要在短时间内向城市提供尽可能多的水量以满足用水需求，因此，需要在水源区分散地布置取水井，应急供水时集中取水井网和分散取水井网同时开启，一般可以采用疏干式强采策略，而后备水源地只需开启集中取水井网，取水强度相对较小；体现在环境响应上，由于突发应急供水水源地取水是一种不可逆的含水层疏干水过程，容易引起含水层压缩、水环境破坏，而后备水源地引起的环境负效应在人为干预下可控制在很小的水平；体现在政策制定上，突发应急供水水源地供水不可避免地会对水源区生活、生产和生态造成负面影响，因此建议政府部门从整体利益出发，以法律形式规定应急供水的地位和实施条件，后备水源地供水可采用利益协调的原则。

　　3.1.4 水源地应急供水方案。

　　对突发应急供水水源地，应急方案下的水更替活动：①停止了当地的农业灌溉取水，因而减少了灌溉开采，同时也没有了灌溉回渗项；②将灌溉用分散分布的农用井征用为城市供水水源井；③将集中取水工程的取水能力模拟提高，假设为与区内的分散取水井采水能力相等；④引起突发应急供水的都是非常规事件，所以大气降水和预测时段不能依据基于常规序列外推预报的情形进行，只能根据枯水年或丰水年的预设给出。

　　3.1.5 结论。

　　北方城市枯水季节水资源缺乏，开采利用措施又受到地表水体固体水比重大的限制，因此在地下水储量相对丰富的地区，以地下水源作为突发应急水源地或后备水源地具有不可替代的优势。人为干预下，在地下水源地周围布置取水井或拦河坝、回渗场等，可以实现水源地向城市供水目的，并能保证水源地可持续利用，减小可能引发的地质灾害。

　　本文中综合了多方面影响因素并顾及了因子变化对结果的影响波动，为其它城市应急供水提供了借鉴意义。此外，由于应急供水牵扯到多方面的利益竞争，所以，以行政法规的形式规定水源地的应急供水地位和利益调整原则，有利于应急供水顺利实施。