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传说中的"五水润京城"原来是这样滴

拧开水龙头,清洌的自来水哗哗流出……很少有人知道,这家家户户每天都离不开的自来水中,有多少是地下水?多少是地表水?多少是远道而来的南水?

河边湖畔,水清岸绿,鱼翔浅底……很少有人知道,这越来越多的如画水景中,有多少是雨洪水?多少是地表水?多少是高品质再生水?

一捧水中的“秘密”,记录着“五水联调”的智慧。

2014年12月,南水北上进京,与地表水、地下水、雨洪水和再生水共同组成“五水润京城”的供水格局,但北京缺水的局面仍未得到根本改观。为保障首都水资源安全,市水务局探索“五水联调”机制,科学合理地统筹配置水资源,让普通的一捧水,先经过智能的监测、科学的计算、精准的调度,再流入自来水管、流进河道湖泊。

一切,只为一个目标——珍惜用好每一滴水。

资料图 图为密云水库 京报集团记者 王海欣

在市水务局的办公大楼里,有一间很特别的办公室——北京市水资源调度中心。虽然中心办公面积不大、工作人员不多,但这里是全市水资源的“大脑”,散落全市各地水资源的数据汇集于此,由“大脑”负责统筹配置调度。

打开市水务局自主研发的北京市水资源统一调度平台,南水北调水、地表水、地下水等水资源的实时动态一目了然。电脑屏幕上,供水运行总图犹如一张动态“地铁线路图”,各大水厂、主要水库、重要水源井、调节池好似“地铁站点”,连接各个站点的则是分别代表南水、地表水和地下水的蓝绿红三色供水线路。供水线路将站点串连,按照“大脑”指定的路线和方向运行。再生水、雨洪水的阶段性数据也都可在平台上查询和统计……

调度平台,就好似一张大网,勾联五种水源。

“如果没有这张大网,数据都是四处散落的。”北京市水资源调度中心副主任王俊文在水资源调度系统工作多年,他至今还记得“电话调水”的繁琐。

在南水进京前,北京的水资源主要有地表水、地下水、雨洪水和再生水四种,水库流入了多少水、再生水厂生产了多少水、地下水源地存储了多少水,这些数据大部分都需要联系相应的处室或者管理单位才能问到。

“以前,完成一个调水的过程,得打一串电话,计算一大堆数据,十分繁琐。”王俊文说,比如如果从密云水库给城里的水厂调水,首先要给密云水库管理处打电话,询问他们可以放多少水。“光知道水库可以出多少水还不行,得按照输水线路的长度以及当天的温湿度,计算出路上可能会耗损多少水。”

挂了密云水库管理处的电话,还要接着赶紧打给北京自来水集团,询问他们的水厂预计要给用户提供多少水,打算收下多少密云水库的水,计划取用多少地下水。

如果需要取用地下水,还得给水源地管理处打电话,了解地下水源地的具体情况。最后,负责水资源调度的工作人员要计算出这次供水的所有数据,并向相关处室汇报研判调水过程中的细节,最终完成一次调水任务。

一番操作下来,至少花上大半天的时间。

显然,“电话调水”的繁琐流程,与北京严重缺水的现状极不匹配。众所周知,北京是特大型缺水城市,年人均水资源量仅为150立方米,远低于联合国认定的年人均500立方米的极度缺水线。虽然南水北调工程通水以后,北京形成了地表水、地下水、外调水、雨洪水和再生水五种水源的供水格局,一定程度上缓解了北京水资源短缺的局面,但水资源供需矛盾仍未得到根本解决。用打电话的方式来沟通、统计水资源状况和实施调水,不仅效率低下,还有可能造成水资源的浪费。

水资源统一调度平台的运行,就是为改变“电话调水”的局面。市水务局负责水资源、水文监测等相关处室,联合北京自来水集团和北京排水集团,在水库、水厂、取水口、监测井等关键节点设置大量监测设备,将与“五水”相关的数据统筹至北京市水资源统一调度平台,由专人统一安排、统一调度,避免出现水源使用混乱的情况,大幅度提高用水效率。

用水有序 五水匹配

端稳相机,屏住呼吸,按下快门,浅滩上几只黑鹳捕食的画面被定格下来……

初冬时节,正值候鸟迁徙期,密云水库库滨带,黑鹳、小天鹅、文须雀、苍鹭、凤头鸊鷉等珍稀鸟类随处可见,承担库区鸟类专项调查的密云水库管理处鸟类观测小组组长王国学每次进入涵养林区调查,总有新收获。最近几年,他的镜头中,记录下的珍稀鸟类越来越多。

“都知道密云水库是北京人的‘大水缸’,正是南水进京之后的科学用水思路,才让现在的密云水库得到充分涵养,成了鸟类天堂。”王国学口中的“科学用水思路”,就是北京市水务局创新提出的“先用外调水,后用本地地表水,再用地下水”的用水思路。

自从有了南水的加入,北京成为了全国为数不多的拥有三种饮用水供水水源的城市,“水源虽然多了,但也不能想用哪种用哪种。”王俊文说,持续的干旱曾让北京的地下水位严重超采,让密云水库等地表水源地“入不敷出”,只有科学配比水量,通过联合调度优先使用外来水源,才能让地表水和地下水“缓口气”。

用水有顺序,五水有先后”如何实现?王俊文介绍,供水运行系统不仅实时监控着水库、水厂、泵站、调节池的流量数据,还会同时分类统计地表水、地下水、外调水的使用量。根据这些实时显示的数据,“大脑”背后的水资源调度人员可以实时分析,主动调水,合理调配。

供水运行图上,虽然蓝绿红三种供水线路都与第九水厂相连,但显示的实时数据却有很大差异。

第九水厂,既是北京最大的自来水厂,也是全市唯一一个实现三水联调的自来水水厂,这里既能接收远道而来的南水,又能接收从密云水库和怀柔水库专门输送的地表水,还能取用来自怀柔应急水源地的地下水。

“虽然水厂用水的总量是按照自来水集团根据用户需求测算出来的,但是每一种水源的占比都是可以通过调度中心来统筹调度的。”王俊文说,这也就是蓝绿红供水线路数据差异的原因。

再比如,第三水厂的水源来自南水和地下水两种,如果气温突然升高,日用水需求量猛增,那么水资源调度中心就会通过对当日全市南水和地下水的用量分析,为第三水厂供水进行“配菜”,调整南水和地下水取用量。调水令发出后,调度运行部门则根据水资源调度中心的“菜单”,为水厂配水。

经过“大脑”的调配,用水时,五水不仅有先后,占比也各不相同。截至目前,南水占北京城区自来水供水总量的七成,供水范围基本覆盖中心城区以及大兴、门头沟、昌平、通州等部分区域,直接受益人口已超过1300万人。

清水流过 存补兼顾

调水“大脑”不仅能安排用水的顺序和比例,还能调整水的利用方式,清水流过,存补兼顾。

南水进京后,北京水务部门始终遵循“节、喝、存、补”的用水方针,在输水过程中全程计量、跟踪监测、精细调度、高效配置,确保最大限度利用南水,珍惜用好每一滴珍贵的南来之水。

“节”就是在输水过程中全程计量、跟踪监测、精细调度、高效配置,确保最大限度利用南水、珍惜用好每一滴珍贵的南来之水;“喝”是优先使用南水北调来水作为自来水厂水源;“存”就是将南水存入密云水库等已建水利工程设施;“补”就是向潮白河水源地、怀柔区水源地及海淀山前地区回补地下水,有效促进密怀顺等水源地地下水资源的涵养修复。

通过京密引水渠修建的密云水库反向调蓄工程,就是专门为京城“大水缸”密云水库存水用的。但实际上,南水并非全都坐着“直达车”从团城湖一路流入密云水库,半路上,还有一定量的南水“下车”了。

原来,在长达110多公里的反向输水途中,有十三陵、小中河、雁栖河等分水口,为了让南水在存入密云水库的过程中,对地下水资源也能同时进行回补,调水“大脑”会对水量进行计量和统筹调度,发出调度令,在分水口开启闸门,让部分南水流入地下水源地附近河道,通过下渗作用,回补地下水。

王俊文告诉记者,本市怀柔、平谷等地都有地下应急水源地,在南水到来之前,这些水源地长期处于开采的状态。“按照正常的规律,应急水源地应该是采两年、缓三年的节奏,但因为北京缺水,这些应急水源地一直处于超负荷运行的状态。”南水到来之后,经过水源的统筹调度,应急水源地开采都持续减产了,怀柔应急水源地从日取水量30万立方米减少到了20万立方米,最少的时候10万立方米,平谷的地下水源地的取水量也从原来的每日30多万立方米减少到了5万立方米。

大幅压采地下水、回补地下水、有计划关停自备井……如今,通过对水资源的统筹调度和有效措施,全市地下水位下降的趋势已明显放缓。

根据北京市水文总站的最新统计,截至2020年9月末,本市平原区地下水埋深平均为22.49米,与2015年同期相比回升了3.68米,与上年同期相比回升了0.50米。地下水水位已经连续5年实现止降回升,超采区面积大幅减少,水质稳定向好。地下水储量增加了15亿多立方米,仅密怀顺水源地就已经回补了近6亿立方米的水资源。

联调水源 涵养生态

今年7月31日14时20分,一场局地短时强降雨突然降落在城市河湖管辖流域,“这场雨下得特别不均匀,西北部地区雨强很大,杏石口的降雨量达到了88.6毫米,上游的团城湖、五孔桥地区都有强降雨,但是下游的南护城河、通惠河一滴雨没下。”市城市河湖管理处水流科科长张春禄回忆。

每次降雨过程中,上游的雨水落入河道内,会慢慢流向下游,对下游河道进行冲刷和补水。但7月31日这天,上游的降雨又急又大,携带了大量地表污物进入河道,冲进了南护城河等下游河道。但降雨过程非常短暂,只形成了少量来水,无法流到下游。因为天气炎热,下游的永引渠及南护城河很快出现了水位下降、水质变差,甚至鱼类死亡的情况。

当天,城市河湖管理处立即启动应急预案,向水资源调度中心申请调水,为河道增加水量。玉渊潭进口闸、三家店进水闸迅速为永引渠及南护城河补水,清澈的水体源源不断冲刷着河道,配合河道保洁力量,水体很快恢复了正常。

对雨洪水和再生水的联合调度,还让市民身边的水环境大为改善。

今年9月1日,温榆河公园示范区开园,畅游其中,最大的感受就是——水多。湖泊、小溪、曲河、滩涂随处可见,水域生态环境面积达10.2公顷。通过科学布局,这里的人工湖、主湖、曲河、湿地等水域不仅可以接收“天上水”,还能通过管线每日接收来自清河第二再生水厂的高品质再生水,通过泵站联合调度,在提升水质、营造滨水公园水景观的同时,还能为下游北京城市副中心输送一渠碧水,并为城市副中心的防洪减灾增加保险性。

也正是因为水务部门对再生水的优化配置和调度,加大了工业、市政杂用、园林绿地、城市河湖等再生水利用量。目前,再生水主要出水指标达到地表水Ⅳ类标准,成为本市稳定的“第二水源”,为城市河道生态环境焕发生机活力提供了有力支撑。

来源:北京最新鲜微信公众号 作者:叶晓彦

责任编辑:耿娟(QL0009)

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