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谈经济技术开发区水资源管理

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摘要:从北京市水影响评价制度在北京经济技术开发区的实施现状出发,结合典型案例对开发区的水土保持、防洪与海绵城市建设及水资源管理进行了综合分析。开发区坚持规划先行,从源头开始实施精细化管理,实施最严格水资源管理制度,利用经济杠杆调控水资源利用,从制度方面保障了开发建设有序高效。提出了今后推广和发展展望。

关键词:北京经济技术开发区;水资源;管理

北京经济技术开发区(以下简称开发区)位于北京市东南部,大兴区、通州区交界处,属北运河流域,于1992年10月正式开工建设,是北京市唯一的国家级经济技术开发区。2010年起,实际管辖面积为60km2。截至2018年年底,开发区汇聚了全球40多个国家和地区的2万多家企业,投资总额超过1000亿美元。2018年,开发区地区生产总值同比增长10.6%,增速全市第一;工业增加值同比增长11.6%。开发区在经济总量不断攀升的同时实现了环境质量的持续改善,用水总量小幅度增加,2018年万元GDP新水水耗2.85m3,国内领先;创建节水型单位130余家、节水型社区3个,主要工业行业用水量定额低于国家水平,节水器具普及率100%;在北京市建成第一个生产高品质再生水的再生水厂,第一个完成污水处理主要出水水质指标达到地表Ⅳ类水。北京市于2016年实行了新版建设项目水影响评价制度,即对新(含改、扩)项目进行水资源论证、洪水影响评价和编制水土保持方案。本文结合开发区相关涉水规划,从以上三方面分析了开发区水资源综合管理实践,以期总结经验并为相关地区提供借鉴。

一、开发区涉水基本情况

1.水文气象开发区多年平均年降水量539.4mm,降水呈现年际变化大、年内集中的特点,6—9月降水占全年降水量的83.3%。多年平均蒸发量为1164.4mm,大多数年份7—8月降水多于蒸发。

2.水资源情况(1)地表水资源开发区内有凉水河、新凤河、通惠排干、大羊坊沟等5条过境河流,为城市排水和行洪河道。1992年建区之初,过境河流水质均为劣Ⅴ类,近几年河道治理及截污工程实施后河道水质得以改善,达到Ⅳ类或Ⅴ类。(2)地下水资源开发区地质情况属洪积冲积平原地区,为第四系沉积物。主要含水层埋深多在25m以下,厚度可达40m。含水层以砂卵石和砂砾石等为主,为多层砂砾含水层,渗透性强。渗透系数约为50~150m/d。本地地表水、地下水均不作为开发区的城市供水。

3.河道与水环境开发区内5条主要河道总长约17.5km,其中凉水河属于市管河道,在开发区境内长度7.5km,属于凉水河流域;区级河道4条,总长约10km,其中新凤河3.3km,属于北运河流域;通惠排干渠3km、大羊坊排沟0.9km,属于凉水河流域;红凤灌渠2.8km,属于凤河流域。

4.经济情况2018年,开发区全年实现地区生产总值1509.5亿元,同比增长10.6%,增速高于全市4个百分点。其中,第二产业实现1000.1亿元,同比增长12.1%;第三产业实现509.3亿元,同比增长7.5%,第二、三产业同比增速分别比全市高7.9和0.2个百分点。在重点行业中,工业实现增加值960.3亿元,同比增长11.6%,高于全市7.1个百分点,占全市工业增加值的比重为21.5%,成为全市经济增长的重要动力。

二、水影响评价制度在开发区实施现状分析

1.水土保持规划与方案编制(1)从规划到初设方案项目水土保持章节编制离不开区域水土保持规划,开发区的水土保持方案除按照水利部门要求参照的各类规范之外,还融入市政及园林相关规范要求,结合区域水土保持规划,使新建项目与周边项目有机融合,做到和谐。在开发区,取得建设项目水影响评价批复后(承诺制之前),水务主管部门会要求建设单位编制水土保持初步设计方案。(2)初设要求水土保持初步设计方案需要执行《雨水控制与利用工程设计规范》(DB11—685—2013)中3、5、7指标要求和《水土保持工程初步设计报告编制规程》(SL449—2009)等相关标准及规范。要求编制团队熟悉水保方案编制和建筑给排水设计,成果包含水保施工组织设计、初步设计文本、投资概算及初步设计图册。方案中,在强调项目竖向布设(旨在保障项目防洪和雨污水排除)的同时,要求包含水保各种措施应用、雨水收集回用、透水路面及下凹式绿地、旱溪和植草沟等诸多水保措施组合。单体项目的水土保持初步设计方案,综合详尽考虑了区域水资源管理的各项影响因子,为建设项目提供了可操作性强、实用的项目涉水解决方案,形成了“北京城市水土保持新模式”。开发区水务局的部分工作要求已纳入《北京市水土保持条例》(2015年发布)。

2.洪水影响评价(1)区域防洪及排水情况项目洪水影响评价包含防洪防涝及淹没风险分析等方面内容。开发区内的5条过境河流,作为城市排水和行洪河道。根据多年降水量资料统计,开发区多年平均年降水量539.4mm,降水呈现年际变化大、年内集中的特点。多年平均年蒸发量为1164.4mm,年内蒸发量以4—6月3个月最大,占全年的41.9%,冬季12月、1月、2月最小,仅占全年的10.3%。开发区地势低洼,处于整个北京市行洪末端,以及两条市级主行洪河道的交汇处,极易形成洪峰而导致河水倒灌。(2)规划先行2004年后,开发区先后编制了《开发区防洪防涝规划》和《开发区海绵城市导则》,确定了“外排内蓄、以蓄为本”的防洪理念,而海绵城市建设在开发区起步早、标准高,有较强的基础,依托开发区机构设置的特点,在水务、园林绿化审批中增加相关要求,打造涵盖水务、园林绿化、企事业单位等“全海绵”城市建设理念。规划兼顾雨水收集利用和防洪,兴利除害。良好的洪(雨)水管理措施,优化了区域内水资源配置。

3.水资源论证(1)水资源及规划情况开发区在2004年就编制了《水资源综合规划》。面对有限的水资源,开发区在落实最严格水资源管理制度、节约用水、污水处理和再生水利用等方面做足了文章。(2)实施最严格水资源管理制度入区项目进行准入管理评价。一方面,限制、禁止高耗水项目入区;另一方面,采取污水资源化支持产业发展,为企业提供市政再生水,保证了原本自来水使用量大的微电子企业入区。(3)节约用水与水平衡测试开发区节约用水管理主要包括全过程管理、计划用水管理、节水型单位创建、DMA工程建设等工作,实现了万元GDP水耗连续6年保持在4m3以内的先进水平。通过多年水平衡测试总结,开发区确定了不同行业再生水使用比例,居住区一般为50%~60%,公共建筑为60%~70%,工业为75%~85%,微电子行业为90%~95%,为各项目入区提供了参考。(4)节水型单位创建在节水型单位创建方面,从2004年开发区开始有计划进行水量平衡测试,利用节水型社会建设工作,将水量平衡测试纳入日常工作,创建节水型单位130余家,节水型社区3个,主要工业行业用水量定额低于国家水平,节水器具普及率100%。在工作中形成的测试报告模板和数据库被水量平衡测试行业采用,形成北京地区水量平衡测试数据库。这种做法在北京被广泛推广,北京大兴国际机场、新航城水资源规划前,建设单位和规划部门专门组织用水调查,为用水需求核算提供了一手资料。(5)再生水利用和经济杠杆调控2009年,开发区第一座再生水厂———经开再生水厂投入运行,该厂采用“连续微滤+反渗透工艺”,是北京市第一个生产高品质再生水的再生水厂。随后开发区陆续建设了路东区再生水厂、中芯北方再生水厂。现生产能力共7万m3/d,实际供水4.5万m3/d。再生水用户主要有京东方、中芯国际等高端产业企业。通过10年的摸索、实践,开发区逐步利用再生水替换新水水源,实现了再生水直接用于工业生产环节,再生水用量占总用水量的近30%,占生产经营用水的40%。为鼓励再生水使用,利用经济杠杆确定合理的再生水价格。开发区再生水价格低于自来水价格(含污水处理费),随自来水价格上涨逐步上涨。2009年,北京市工商业自来水价格为5.6元/m3,开发区高品质再生水价格为5.1元/m3。目前,北京市工商业自来水价格(城六区外)为9元/m3,开发区高品质再生水价格为7元/m3。对于一些工业生产用水户而言,高品质再生水许多指标优于自来水,企业使用再生水,可以降低用水成本。京东方在全国各地设置了14座TFT-LCD(超薄膜液晶显示器)工厂,北京地区的用水成本最低。(6)污水处理在污水处理方面,开发区自1992年建立以来,严格落实雨污分流排水制度,全区已建成污水管线209km,率先实现污水处理率100%,在污水处理和收集方面名列全市前茅。开发区坚持污水处理厂超前建设,现有污水处理厂4座,其中经开污水处理厂建于2001年,是国内首次通过BOT形式开发建设的污水处理厂。近几年继续加强污水处理和再生水利用投入,对污水处理厂出水水质进行升级。2010年,经开污水处理厂、路东污水处理厂同时提级改造,出水水质达到北京市《水污染物综合排放标准》(DB11/307—2013),开发区成为北京市第一个全面提高污水处理厂出水水质的区域。目前,开发区污水处理能力增加到17万m3/d,成为全市第一个完成污水处理主要出水水质指标达到地表Ⅳ类的地区。提级改造后,一方面进一步削减了水污染物,为新建项目提供环境容量指标;一方面改善了再生水厂的水源,有利于再生水生产的稳定。(7)污水监测制度开发区建立了完善的污水监测制度。2007年开始,开发区探索建立了符合本地特点的污水监测制度,经过10余年的积累,建成了开发区污水排放数据库,为整个污水乃至再生水系统的稳定运行提供了保障。同时,结合排水许可证进一步规范企业的排水行为。

三、综合分析

1.水土保持开发区通过编制和落实区域水土保持规划,在实现建设项目“护水保土”的同时,提升了区域生态环境质量。开发区的建设项目从立项、初设、施工到验收的全过程管理中,有机结合了水利、园林和市政部门的要求,全面体现了城市水土保持各项要求。开发区水土保持各项成果有力促进和保障了当地水资源的开发和利用。

2.防洪与海绵城市建设在城市相对低凹地区进行开发项目建设,本身就存在一定的洪涝风险。开发区水务局及早编制了防洪防涝和海绵城市建设规划,留住并利用了雨水。2002年,开发区成为中德合作雨水利用项目示范区,探索建设、利用雨水收集池;2006—2008年成为中美合作暴雨径流管理项目示范区,设立雨水调蓄区域,消除道路积水;2010年,开发区成为住建部“低影响开发区示范区”。通过20多年的建设发展,开发区海绵城市已经初具规模,建成了海绵城市项目247个,其中公共空间类项目7个,占地400hm2;地块类项目240个,占地800hm2。开发区区域内30%面积实现了对70%降雨进行就地消纳和利用,远高于北京市11.3%的水平,提前完成全市2020年工作目标。

3.水资源利用上述水土保持、防洪与海绵城市建设各项措施的本质,是促进区域水资源的综合开发与利用。开发区在提高用水效率、降低管网漏失率、节约用水、污水资源化、再生水厂升级等方面实行了精细化管理,建设项目在规划、设计、施工和后期管理阶段均充分考虑了水资源的高效利用。4.典型案例分析(1)中芯国际回收水改善项目回收水改善项目主要是去除回收水中的杂质和颗粒,增加一套加药设备,进而调节回收水的pH值;同时为了去除回收水中的杂质和颗粒,安装两套过滤器,一用一备,过滤网的尺寸为50μm,根据过滤器进出水的压力,定期对过滤器进行反洗。该工程上线后每天可节约自来水350t,每年可以节省71.5万元,同时降低了工业废水的排放量。通过技改,全厂的水回收率由原来的60%提高到63%,水重复利用率达到97.9%。(2)X35多功能调蓄公园开发区X35地块公园占地面积约7.5万m2,原为沙坑和垃圾堆填区,本着防洪、充分利用现状和因地制宜的原则,开发区将X35建成集雨水集蓄利用、调控排放、水体净化和生态景观为一体的多功能生态水体公园。经计算,确定该多功能调蓄水体汇水面积约110万m2,常水位时水体面积3.2万m2,可调蓄50年一遇的洪水量,调蓄容积共计31万m3。调蓄贮存的雨水部分通过下渗的方式补充地下水,部分则用于绿地喷灌、道路浇洒和洗车等。该多功能调蓄水体作为区域排水防涝系统的重要设施,对提高区域内涝防治能力起到了重要作用,经受住了北京2012年“7•21”暴雨事件的考验。项目实施后,区域整体年径流总量控制率达到85%;X35多功能调蓄人工湖平均每年节水20万m3,每年可节约水费74万元。

四、展望

1.发展方向北京作为全国政治、文化中心和国际交往、科技创新中心,水资源的重要性不言而喻。根据《北京市“十三五”时期水务发展规划》,到2020年,全市用水总量严格控制在43亿m3以内(其中新水31亿m3)。节水增效,任重道远。亟须通过剖析开发区水资源管理模式,结合本地水资源特点,对高耗水区域(或行业)进行认真分析,找到优化水资源配置的技术和手段。2.机遇与挑战依据2018年北京城市总规研究制定的开发区新城规划,未来开发区规划面积将达225km2,规划建设光机电一体化基地、台湖高端总部基地和青云店产业园等多个产业园区,水资源承载力面临挑战,开发区规划、市政和水务等部门已着手前期调研工作。3.经验交流与推广生活用水控制增长、工业用新水零增长、农业用新水负增长、生态用水适度增长,是北京市水资源调度配置更加优化的目标。开发区水务工作在精心考虑规划、市政、园林等相关方面的同时,紧密围绕水资源管理主线,为区内企业生产和居民生活提供了高效、优质的服务。在今后工作中,需要进一步加强水务科普交流,积极推介开发区水资源综合管理理念、各类保障措施及实用新型技术。

参考文献:

[1]北京经济技术开发区年鉴编纂委员会.北京经济技术开发区年鉴[M].北京:方志出版社,2018.

作者:刘德军 蔡雳 孔刚 单位:北京市水科学技术研究院

谈经济技术开发区水资源管理责任编辑:张雨    阅读:人次