Discussion on the urban water sources in the Pearl River estuary regions: problems and solution//Cui Shubin
Abstract:There are many problems existing in the urban water sources supply in the Pearl River estuary regions, such as saline UPStream, water pollution, water shortage, ecological compensation and costs rising. Based on the analysis of current situation and its evolution history of the urban water sources, it suggests some solution measure to these problems.
Key words: the Pearl River；cities along river mouth；water sources；solution
中图分类号：TV213.4 文献标识码：B 文章编号：1000-1123（2010）01-0032-04
一、珠江河口城市供水水源概况
本文所指珠江河口城市，是指位于珠江河口东岸的深圳、香港和西岸的珠海、澳门。其中，香港和澳门是我国的两个特别行政区，深圳和珠海是我国最早建立的两个经济特区。珠江河口城市在全国经济、社会和政治、文化生活中具有重要地位，但水资源短缺，城市供水主要依靠外来水源。澳门用水量的98%，深圳和香港用水量的近80%来自辖区以外；珠海用水量虽然全部取自本市境内，但80%以上的供水来自西江磨刀门水道，受咸潮上溯和上游城市排污影响严重。随着经济社会的发展，城市缺水和水源污染问题愈来愈突出。
在珠江河口城市中，香港和深圳的境外水源地为东江干流及支流，取水口位于东莞和惠州境内；珠海和澳门的供水水源地为西江磨刀门水道，取水口位于珠海境内。东江中下游是我国华南地区最为缺水的地区，以东江为水源的珠三角地区的城市还有：
惠州、东莞和广州。西江磨刀门水道受咸潮上溯影响严重，其上游有：肇庆、佛山、广州、江门、中山等城市。
1.珠海和澳门的供水水源地及工程措施
澳门自有城市供水以来就以抽取与磨刀门水道相通的前山河河水为主。1935 年成立的澳门自来水公司，水厂设在青州，水源为前山河水道；1958 年坦洲联围（今中珠联围）建设了5 座水闸，控制了磨刀门水道进入前山河的水量，青州水厂抽水量减少且水质下降。20 世纪50 年代末和60 年代初，澳门中华总商会提供无偿贷款，在珠海境内修建了银坑和竹仙洞水库，并向澳门供水。1979 年，澳门又以预付水费方式向珠海提供无息贷款，修建一条暗渠及加压泵站，每月从大镜山水库向澳门供水；1980年，澳门又以预付水费方式提供无息贷款，兴建南屏河泵站；1985 年又兴建前山河白石涌抽水站，并铺设15 km输水管路将水送到大镜山水库储存，备冬季咸潮时由大镜山水库输水到澳门。
1984—1988 年，水利部珠江水利委员会对珠海（仅指珠海东区，下同）、澳门供水工程进行勘查、规划和设计，提出了自珠江干流磨刀门水道取水向澳门和珠海供水的珠澳供水南（部）系统方案。主要内容包括：兴建洪湾泵站、挂定角水闸以及供水线路、供电网络，并通过加压泵站与上述2 座水库及蛇地坑水库相连。之后（1995 年），又在磨刀门水道建设了广昌泵站（挂定角取水口上游约2 km处），通过兴建供水线路和泵站连接南屏水库与珠澳供水南系统（以磨刀水道为水源，附有上述3 座水库蓄存水量）和北系统（以珠海本地5座水库为水源，附以磨刀门取水水量为补充）。至2002 年，珠海和澳门的供水系统初步形成了“江水为主，库水为辅；江水补库，库水调咸、南北（系统）共济”的珠、澳供水系统。其中，南系统的供水能力为40 万m3/d，向澳门供水的配额为18 万m3/d，向珠海供水的配额为22 万m3/d；北系统的供水对象为珠海市东区，只有在南系统因咸潮危害严重或其他因素不能向澳门供水时，才应急向澳门供水。
2004 年以来，咸潮上溯加剧引起了中央政府的高度重视，水利部珠江水利委员会编制完成了《保障澳门、珠海供水安全专项规划报告》，2006年扩建了平岗抽水泵站，并铺设输水管道连接广昌泵站、洪湾泵站和南沙湾泵站等工程，供咸期应急供水，珠、澳供水的保证率和南北系统之间联系得到了显著提高。规划还计划建设竹银水库及配套工程。截至2007 年，珠海东区和澳门在珠江磨刀门水道的取水能力已达到200 万m3/d。其中，平岗泵站的取水能力为100 万m3/d，广昌泵站为60 万m3/d、洪湾（挂定角为取水口）泵站为40 万m3/d。
2.深圳和香港的供水水源地及工程措施
深圳和香港位于珠江河口东侧，本地均无比较大的河流，现状供水主要依靠东江。1960 年以前，香港主要靠本地水库和集雨工程供水，1980 年蓄水工程总库容为5.8 亿m3，目前为5.86 亿m3。1929 年香港发生大水荒，曾造成20 万人逃离。1960 年开始由深圳水库供水，1963 年大旱，除深圳水库供水1 177 万m3 之外，还派船到珠江口运水818 万m3。1963 年12 月，在周恩来总理关心下，经原国家计委批准，由中央拨款兴建东深（东江取水到深圳水库）供水工程，1965 年2月建成，自同年3 月起每年向香港供应原水6 820 万m3。
随着经济发展和用水增加，1979年完成了东深供水一期扩建工程，对香港供水指标为1.68 亿m3/a，对深圳供水指标为400 万m3/a；1985 年完成二期扩建工程，对香港供水指标为6.2 亿m3/a，对深圳供水指标为0.93亿m3/a；1994 年完成第三期扩建工程，对香港供水指标为11 亿m3/a，对深圳供水分配指标为4.93 亿m3/a，对沿线农业灌溉供水分配指标为1.5 亿m3/a。届时，东深工程总供水能力达到17.43 亿m3/a。2000 年以后，东深供水工程受沿线水质污染影响进行工程改建，改建后的东深供水工程改名为：粤港供水工程，采用封闭式供水线路，供水能力为24.23 亿m3/a。其中，对香港的供水配额为11 亿m3，对深圳的供水配额为8.73 亿m3，对东莞的供水配额为4.0 亿m3。香港供水除了东深供水工程和本地水库集水供水之外，还有海水直接冲厕利用工程等。2007 年，香港淡水资源供水量为9.51 亿m3，其中，来自东江的水量为7.15 亿m3，占75.2%。
深圳供水除了东深供水工程和本地水资源之外，还有深圳市东部供水工程。东部工程是深圳市独立兴建和管理的境外引水工程。它取水于惠阳市水口镇廉福地附近的东江和马安镇老二山附近的西枝江，交水点位于深圳市坑梓镇松子坑水库。供水网络干线工程线路长46.9 km，其中隧洞长36.5 km，其他输水建筑物如渡槽、箱涵等长10.4 km。供水网络干线设计输水能力为24 m3/s，采取自流输水方式，干线联通沿线自来水厂和水库，形成“长藤结瓜”网络，便于供水调度。2007 年深圳市的总供水量为18 亿m3，其中，来自境外（东莞和惠州）的水量为17.16 亿m3，占77.4%。
二、珠江河口城市面临的水资源问题
1.来水减少、咸潮上溯和用水量增长
自2002 年以来，珠江流域持续干旱，珠江三角洲河口地区咸潮上溯、海水倒灌现象日趋严重，到2004年秋后，珠江咸潮发展成为近20 年来最为严重的灾害，个别地区咸界超过历史上最严重的1963 年。在此背景下，珠江流域于2005 年1 月第一次实施大规模长距离应急调水，此后每年冬春季节实施全面调水。目前珠江流域的调水工作已经发展成为常态，并且调水难度和幅度呈现愈来愈加强的趋势。根据珠委水文局预测，2009 年珠江流域枯水期（即2009 年10 月—2010 年3 月）降雨量将偏少20%，再加上当前流域旱情发展迅速，上中游大部分山塘、水库干涸，大中型水库蓄水严重不足，预计枯季西北江来水将出现频率为90%的枯水年，梧州站流量极有可能连续3 个月小于1 800 m3/s，保障今冬明春澳门珠海等地供水安全的形势十分严峻。
在珠江来水量持续偏少的同时，珠江三角洲地区的用水量却呈快速增长趋势。1980—2007 年，珠江三角洲地区及东江流域的城市供水量增长了7.6 倍，年平均递增率为8.3%。其中，向香港和澳门的供水量分别增加了3.3 和7.7 倍，年平均递增率分别为5.6%和8.3%。珠江水量在减少，污水流量在增加。与此同时，各地不但城市供水快速增长，城市“冲污”引水、调水或抽水、提水的速度也在以更快的速度增加。由于城区河涌污染和治理难度大等因素，广州、佛山、中山、江门等上游城市，都有正在实施或计划实施的引水冲污工程或水资源调度工程。这些工程措施在改善上游城市水环境的同时，也会导致珠海澳门取水河道或水道的径流减少以及水质下降，是引起咸潮上溯和珠海澳门供水紧张的原因之一。
在东江流域，广东省人民政府于2008 年8 月批转了东江水资源分配方案，其中，分配到深圳市的用水量为16.63 亿m3，分配到香港的用水量为11 亿m3。目前深圳市的取水量已经超过分配水量，香港取用水量在枯水年份也已接近分配水量。两城市的发展用水问题需要引起重视。
2.河道水污染和本地水库水质恶化
珠江河口城市位于三角洲城市群的最下游，上游城市用水会导致河口城市用水紧缺，上游城市排污会导致河口城市水源水质恶化。此外，还有整个珠江流域的用水量增长和排污量增加，都会导致或传递到河口地区的城市供水。依据水利部珠江水利委员会2007 年水资源公报，当年珠江流域污水排放总量为145 亿m3。其中，珠江三角洲和东江流域的污水排放量近90 亿m3，占珠江流域污水排放总量的62%；整个广东省的污水排放量为125 亿m3，占珠江流域排放总量的82.6%。珠江流域2007 年参与水质评价的河长为13 833 km，其中，Ⅰ类和Ⅱ类水质的河长仅占30.9%，Ⅲ类水质的河长占36.3%，Ⅳ类、Ⅴ类和劣Ⅴ类水质的河长占32.8%。说明珠江流域的水质污染问题已经相当突出。
由于河道水量不稳，河口城市供水系统需要水库调节，河水进入水库后，流速降低，自然复氧过程下降，水中污染物就会沉积或累积。在水库分层水温和光照作用下，水体极易发生上层藻类污染和下层缺氧污染并存，并协同导致水质恶化。目前珠江河口城市水库多数面临着愈来愈严峻的藻类和底泥污染问题。
3.上游地区要求的生态补偿
珠江上游地区比较贫困，下游地区相对富裕。珠江流域受台风暴雨影响严重，降水多、雨量猛，土层薄且易流失，而且一旦流失便会很快成为难以恢复的石漠化地貌类型；珠江流域矿产资源丰富，矿产资源开采往往伴随着严重的水土流失和水质污染。
2000 年以来，东江源区的江西省不断提出建立生态补偿机制的诉求，并且引起了国家有关部门的高度重视。目前，国家已经开展了三江源头和南水北调工程的生态补偿试点工作，并正在抓紧制定《生态补偿条例》。珠江流域片区的西江、东江和韩江流域，均被列入将要实施的生态补偿试点范围，珠江流域机构正在开展研究工作。
4.供水成本增加
水资源紧缺和咸潮上溯导致的供水成本增加，主要体现在供水设施（能力）增长远远超过城市需水量增长，从而导致供水成本快速增长。以珠海对澳门的供水设施为例，20世纪80 年代中期以前，珠海向澳门供水仅仅依靠本地水资源，每立方米水的成本费用大约仅有1 分钱。此后，从磨刀门水道的挂定角取水，供水成本上升到0.1~0.2 元/m3；增加广昌泵站（1995 年）取水后，供水成本上升到0.75~1.1 港元/m3；增加平岗泵站及西水东调工程（2007 年）后，供水成本上升到1.51 元/m3；预计正在建设的竹银水源工程完工后，珠海对澳门的供水水价将会达到2.0 元/m3 以上。
东江向香港的供水水价也呈快速上涨趋势，1965 年东深供水工程一期建成后，向香港供水价格经历了长达10 多年的0.1 元/m3。1978 年开始改为0.15 元，1982 年开始改为0.25元，1985 年改为0.33 元。1987 年改为1.03 港元，并规定自1988 年开始连续3 年每年上浮8％，额外增加供水量则再加10％。1999 年开始，供水水价调整为3.085 港元/m3，目前的实际供水水价大约为3.56 港元/m3（2005—2007 年平均值）。
生态补偿机制建立也会导致供水成本增加，从而造成城市原水价格提升。目前，珠江三角洲向港澳供水的水资源费为原水水价的5%，广东省珠江三角洲城市供水的水资源费约为0.03 元/m3。依据国外抑制供水增长的经验，我国水资源费（税）的提升空间较大。
三、解决水资源问题的对策和建议
1.珠江水资源统一调度和建设大藤峡水库工程
珠江水资源统一调度是必要的。西江和北江的水资源调度工作起始于2005 年的抑咸调度，目前已经转变成为常态工作；东江水资源自2009年开始实施全流域统一调度。但水资源统一调度并不能完全解决咸潮上溯和供水紧缺状况，进一步的解决措施还需依赖节水和新增水源工程。
大藤峡水库是解决西北江三角洲咸潮上溯和水资源紧缺最为重要的水源工程之一。根据珠委的预测，大藤峡水库建成之后，西北江三角洲地区抑制咸潮上溯的流量保障率，将会从目前的70%提高到93%。但上游来水量增加，并不代表珠海和澳门的供水保证率提高。原因是珠江三角洲来水量有8 个口门入海，珠海和澳门的取水水源仅仅是其中的一个入海水道。除此之外，上游城市发展用水和冲污用水量增加，都有可能导致磨刀门水量减少和水质污染加重。
在东江流域，广东省颁布了《东江流域水资源分配方案》，但位于上游的惠州市，预测2020 年需水量为30 亿m3，比分配方案多5 亿m3；河源市计划实施的新丰江水库直饮水工程，也会减少东江干流水资源径流量，从而对香港和深圳的供水安全形成威胁。为此，在流域水资源统一调度的基础上，严格管理珠三角地区的水资源配置和调度工作是必要的。
2.珠江三角洲的水资源配置和管理工作
珠江三角洲河网地区有主要河道100 多条，堤围内部的河涌或中小河道不计其数，预计约有4 000 多条。这些河道或河涌的径流量（含冲污、航运、灌溉、供水等用水量），基本来自上游。一条河道或一个堤围内部的水量增加，必将导致另一个区域或河道的水量减少。依据珠三角地区城市用水和水功能区划，磨刀门水道和东江干流是本地区最为重要的供水河道，分别是珠海和澳门、深圳和香港的供水水源地。保障磨刀门水道入海水量与分流比不减少，就是保障珠海和澳门的供水水源安全；保障东江干流径流量，特别是枯水季节的径流量不减少，就是保障深圳和香港的供水水源安全。
保障磨刀门水道分流比不减少，以及增加供水量的措施很多，需要开展模拟和优化工作。其中包括：建设强制性的分流控制工程，对河道分流比模拟和调整，以及实施生态治理措施，对分流和排水口门进行监控，等等。建议珠江流域机构应当及早安排此方面的研究工作。
3.珠江三角洲地区的水污染对策
珠江三角洲河道水质污染严重，广东省委、省政府和各个地市的市委、市政府，自20 世纪90 年代开始就十分重视治污和防污工作。截至2008年，广东全省已建污水处理厂176 座，日处理能力达1 092 万t，是全国第一个污水处理能力突破1 000 万t/d 的省份。另外，还有在建污水处理项目100 多个，预计到2010 年，全省生活污水处理规模将会达到1 800 万t/d。
污水处理厂的建设和运行，对改善珠江三角洲地区的水环境质量将会起到十分重要的作用。然而，单纯依靠污水处理厂还不能或者说远远不能解决珠三角地区的水污染问题。原因是本地区的人口和生产集中，负荷日趋增大，污水处理厂仅能解决有机污染物的无机化问题，不能解决来自面源的污染和经过处理后的氮、磷污染问题。正确的办法是，在污水经过处理的基础上，增加河道、湖塘和海岸湿地面积及生态系统服务功能，从而使污水和污染物得到真正的净化和抑制二次污染；然而，珠江三角洲地区各类湿地面积在显著减少，生态系统功能、结构破坏严重，必须进行恢复和重建研究。为此，建议在重视城市污水处理厂和污水截流的同时，要更加重视湿地生态系统的保护和恢复、重建，重视城市节水和面源污染控制。
4.本地水库水质恶化对策
目前，向深圳和香港供水的深圳水库，已经开展了环库截污和库内水质改善工作；向珠海和澳门供水的调节水库（大镜山水库），也已开展了库区蓝藻污染防治工作。但是，根据专家预测，广东仍有多个大型水库有暴发蓝藻的可能，严重性可能超过太湖。其中，包括向深圳、香港和珠海、澳门供水的水库。珠三角地区气候条件很适合微囊藻等蓝藻生长，部分供水水库近年曾发生过大规模的蓝藻水华，近年的水质污染状况虽经治理，但仍呈加重趋势。因而，防治水库蓝藻污染的任务比较艰巨。
建议珠江河口城市联合研究适合本地区特点的水库蓝藻污染防治技术。珠江水科院近年开发研究了浮岛式和沉箱式生物与生态联合处理系统，其技术比较适合于治理水库蓝藻污染。
5.生态补偿对策
为了保障供水安全，在能够取得双方共赢和协商一致的情况下，下游地区对上游进行生态补偿是必要的。但这种补偿必须是有效的和经得起长期考验的。目前，有关方面研究的与珠江河口城市有关的生态补偿机制，往往侧重于理论层面的资金补偿，而对生态补偿的效果和实施与监控途径研究不够，生态补偿的内容不够具体和清晰；对实施效果的监督措施，规划不够得力；对补偿主体的需求和要求及承受能力缺乏研究。
珠江河口城市与供水有关的生态补偿机制，是一项以流域为单元的，上下游之间的共同利益体的博弈，涉及内容比较广泛，主要包括：现有陆地生态系统的保护与修复或恢复，河流、水库水生态系统的保护与修复或恢复，水土流失的治理与生态型小流域建设，上游地区人口就业与绿色产业发展，污水、垃圾治理与下游地区对生态补偿的承受能力等。这些工作都是流域机构当前和今后一个时期需要做的基本工作。为此，建议由流域机构牵头，开展此项研究和建设工作。
6.全面节水对策
珠江三角洲地区城市人均用水量远远高于全国及国外其他城市，水资源浪费严重。珠江三角洲城市供水管网漏损情况预计达到新加坡、东京等先进国家或城市水平，可以节水5%~15%；城市人均用水量达到先进国家或城市水平，预计可以节水15%~30%。两项合计可以节水30%以上。城市污水再生回用率，如能达到先进国家或城市水平，预计可以节水30%左右，雨水利用如能达到先进国家或城市水平，预计可以节水30%左右。
三项措施合计，并去除重复计算因素后，预计可以节水50%~60%。目前，珠江三角洲城市供水和节水工作做得相对较好的城市是深圳和澳门，但与国外先进国家与城市相比，其差距依然很大。
参考文献：
[1] 水利部珠江水利委员会.珠江志（第四卷）[M]. 广州: 广东省科技出版社,1991.
[2] 崔树彬，贺新春，等.珠江三角洲向港澳供水的水权水价及管理探讨[J].水利发展研究.2008(12).
[3] 崔树彬，等.澳门总体节水规划研究[R].2009.
作者简介：崔树彬（1956—），男，教授级高级工程师，长期从事水资源、水环境和水生态方面的研究。
