浅谈海岛给水规划编制方法
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摘要: 在调查珠海市万山区主要海岛市政供水系统现状的基础上, 分析海岛地区水资源开发利用与保护中存在的问题。坚持从海岛实际出发, 对雨水、地下水、海水、污水再生水的应用前景进行分析，提出解决海岛供水难问题的规划思路,为整体海岛规划的编制提供技术支持。
关键词: 水资源; 海水利用;中水利用;海岛地区
Key word：Water resources; water use; in water use; Island Area
0 前言
万山区地处珠江入海口，东邻香港，西接澳门，所辖海域面积3200平方公里，是珠江三角洲乃至华南腹地。万山区由众多岛屿组成，区内拥有大小岛屿106个，主要岛屿有桂山、东澳、万山、外伶仃、担杆岛等，海岛陆地总面积80多平方公里。随着万山海洋经济开发战略的不断推进和人民群众生活水平的不断提高, 降低供水成本提高供水保障率， 是万山区面临的一项重大而紧迫的任务。因此, 笔者结合万山群岛供水现状和多年来水利工作的实践, 提出解决海岛供水难问题的规划思路,为整体海岛规划的编制提供技术支持。
1.供水现状
万山群岛现状用水主要以大陆供应为主，运水船在香洲港装满水运送到各个海岛后，利用分散建设的高位水池输送到各个用户。由于万山区海岛距离陆地较远且布局较分散，运水成本高，即使在政府补贴的情况下，水价依旧远高于陆地水价。
除船运供水外，部分人口集中的海岛通过建设水库山塘等蓄水设施收集雨水，经水厂处理后供应岛内用户，如东澳岛的水库和水厂已投入使用、外伶仃岛水库目前准备扩建、桂山岛水库水厂正在建设等。
2.供水存在问题分析
由于海岛地理位置的特殊性，海岛供水自身存在着很大的局限性：首先，水资源总量不足，海岛水源短缺，无过境客水，水资源全靠降水补给，人均水资源拥有量低，属水资源紧缺地区；海岛大多以山体地形为主，建筑用地少且比较分散，适合建设大型水利设施的用地非常少，施工成本高；海岛距离陆地远，大部分海岛居住人口少开发程度低，不易形成大规模水资源储存调配系统，多靠陆地运输供给，不仅成本高且运水船容易受到台风影响，海岛供水得不到保障。
3.供水规划方法浅谈
3.1水量预测方法
采用单位人口―建设用地用水量指标法进行预测，同时用不同建设用地用水量指标法进行校核。用水量指标依据国家和珠海地方相关的规划水量指标，结合海岛用水量现状情况和其他海岛用水经验，选择满足规划区用水要求的指标。
海岛的常住人口数量比较稳定，而旅游人口数量随季节变化差别较大；水量预测除考虑常住人口外，还应充分到旅游人口的用水量。以现状为基础，根据海岛发展规划预测年旅游人口数量，结合常住人口用水量，预测海岛年供水量需求，作为分析海岛淡水资源承载力、计算海岛蓄水设施的依据；同时旅游人口应充分考虑到季节因素，根据旅游人口最高日数量的预测结果，计算最高日供水量需求，作为确定水厂设施规模的依据。
水量预测必须力求准确，预测结果是水厂规模和蓄水设施规模的设计依据；另一方面，海岛的实际蓄水和供水能力同时是制约海岛经济发展和人口规模的最重要因素之一，海岛淡水资源的承载力分析又可以作为海岛发展规模的最主要制约因素。
3.2海岛供水水源的确定
万山群岛现状主要以船运为主，供水成本高，同时供水易受台风影响，海岛供水安全性差，不宜再作为规划水源使用。本次规划从地表水收集、地下水开采、海水淡化和污水回用几方面进行分析，组合出适合万山岛的供水水源模式。
海岛的地表水水源主要是通过建设水库来收集雨水。海岛多以山体为主，建设用地较少，选择水库用地时，应根据地形尽量选择有自然蓄水条件的山谷或沟涧，即节省建设用地又减少水库建设投资。根据对万山区各个海岛的实地调研，主要的人居海岛均具有符合水库建设条件的用地，水库收集的雨水可以作为海岛供水的主要水源。
根据对万山区主要海岛的水源调查，有少量的地下水储存，但从整体上看，地下水层属花岗岩裂隙水，渗透系数为3-6升/s・Km2,难以大量开采。因此，地下水仅作为部分有开采条件海岛的补充水源，不作为常规水源考虑。
海岛四面环海，海水作为取之不尽的资源，海水淡化是解决淡水紧缺最直接有效地办法。海水淡化到可饮用水平，处理成本在7-8元，较现状海岛供水成本水平并不算高；海水淡化的主要成本为用电成本，考虑到万山区正在推进的“万山海域百万千瓦海上风电项目”和“光伏电站新能源利用项目” ，将从根本上解决万山海岛的能源问题从而间接降低海水淡化成本。因此，建立海水淡化厂在万山区是完全可行的。
海岛具有建设用地少、比较分散、地面高差大以及海岛设施的建设成本高的特点，海岛污水处理设施多为分散设置的小型一体化处理设备，从经济和用地上考虑，不建议在海岛上建设大范围的市政中水管网系统，可以在有用地条件的污水处理站周围局部地区应用污水再生水，作为道路浇洒和绿化用水。同时，鼓励较大规模的海岛酒店自建中水回用系统。
通过以上分析，万山群岛以水库收集雨水和海水淡化水作为主要规划水源，地下水和污水再生水在局部地区应用作为补充水源。海水淡化厂和水库水形成互补，当雨季来临时，太阳能利用率低，海水淡化效率下降，但雨水水源则变得充足；当旱季来临时，小水库存水量不断下降，但这一时期太阳能利用率高，海水淡化效率高。通过海水淡化厂和水库雨水的互补，将能很好的解决万山区的淡水供应问题。
3.3供水设施规划方法
3.3.1蓄水设施规划
海岛的蓄水设施主要是根据海岛地形特点，选择有蓄水条件的山谷，建设拦水坝形成水库区。一般海岛的面积较小，中心山体比较陡峭，有水库建设条件的位置很少，为提高集水能力，除水库本身的集雨面积外，还可以沿山体建设截洪沟，将雨水引入水库储存，节约海岛宝贵的淡水资源。
由于建材运送到海岛的价格昂贵，因此尽量减少外购，利用海岛天然拥有的材料，是降低水库成本的重要因素。混凝土重力坝和浆砌石重力坝断面形式相差不大，混凝土坝需要的三材全部需要外购，工程造价和机械化程度要求要；而浆砌石重力坝充分利用渠道开挖的石料进行坝体砌筑，工艺简单，推荐海岛使用。
3.3.2水厂规划
1）自来水厂
规划在水库建设的同时，建设净水处理厂，水处理设施可选用节省用地的一体化设施，尽量建设在水库旁侧或较高位置，利用自然高差可以大大降低水厂的运行成本。水厂规模易预留较大弹性规模，以满足旅游高峰时激增的用水需求。
2）海水淡化厂
海水淡化技术种类很多，有蒸馏法（多级闪蒸、多效蒸馏、压气蒸馏等）、膜法（反渗透、电渗析、膜蒸发等）、离子交换法、冷冻法等。目前技术成熟、应用广泛的海水淡化方法主要有多级闪蒸（MSF）、海水反渗透（SWRO）和低温多效蒸馏（MED）。
海水反渗透技术占地面积小、规模可大可小、技术要求低的特点正好符合海岛建设用地少、用水规模小、要求成熟工艺的要求，作为海水淡化的主要选择方案。
3）高位水池
高位水池：海岛多为山体，现状已建有大量高位水池，但很多为私人自建收集山水的水池，水池库容较小。在充分现状调研的基础上，选择库容大、位置重要、卫生条件好的水池进行保留，与规划新建的大型高位水池串联，构建海岛供水保障体系。
3.3.3管网系统规划
城市配水管网供水水压宜满足用户接管点服务水头0.28Mpa的要求，考虑海岛地面高差大，部分较高地区或高层建筑水压不能满足要求可设置局部加压设备；考虑到海岛旅游需水量淡季、旺季差别大，日变化系数应取较大值，配水管网按照最高日最大时用水量乘1.4的弹性系数计算，并按消防及事故工况进行校核；配水管网布置成环状，以提高供水可靠性，充分利用有利地形建设调蓄水池；充分考虑海岛地形高差大、土壤腐蚀性强的点，给水管道应合理选择管材，同时符合优质供水的要求；海岛现状供水管以DN100为主，为保障大型项目供水和满足消防要求，市政给水管管径不宜小于200毫米，对不满足要求的现状管网进行置换；局部供水水压不足需设二次供水设施时，应采取有效措施，避免对供水水质的二次
4.海岛节水规划
海岛无其它客水补充，淡水资源有限，节约用水是实现可持续发展的关键。规划提出如下节水要求：年设计用水量在三万立方米以上的新建、扩建、改建建设项目在可行性研究阶段编制用水节水评估报告，制定节约用水措施方案，鼓励建设中水回用和雨水收集利用设施；对水源工程、供水管网、用水设施、设备和器具等加强维护和管理，采用防渗、防漏措施，降低渗漏率。防止水的泄漏、流失或者取作他用；实施差别水价，不同水质的用水实行不同的收费标准，对于新型水源的成本利润和财政补贴也应提出明确要求。
5.结语
由于海岛地理位置的特殊性，海岛供水自身存在着很大的局限性，应进行充分的现状调研分析现状供水系统存在的主要问题。海岛供水规划的编制，水量预测必须力求准确，海岛的实际蓄水和供水能力是制约海岛经济发展和人口规模的最重要因素；重点分析海岛的水源特色，组合出适合万山岛的 “以水库收集雨水和海水淡化水作为主要规划水源、地下水和污水再生水在局部地区应用作为补充水源”规划供水模式；对水库、水厂、高位水池及管网等海岛供水设施提出了规划要求，构建符合海岛特色的规划供水保障体系。
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