第2章 南水北调工程对北京城市供水和生态环境的影响评估
2.1 对城市供水的影响
2.1.1 对城市供水水量的影响
本节介绍北京市用水情况和供水情况，在此基础上，通过南水北调中线工程通水前后北京市供水总量、供水结构、供水稳定性等方面分析南水北调工程对北京市供水水量的影响。
2.1.1.1 北京市用水情况
（1）2014—2016年北京市用水总量近三年先降后升，如图2.1所示。
北京市全年用水总量包括生产用水、生活用水、生态环境用水等方面。
图2.1 2009—2016年北京市用水总量
资料来源：《北京市水务统计年鉴》（2009—2016年）。
北京作为祖国的首都，全国仅有的几个超大城市之一，从2009—2016年全市用水量的统计数据的变化趋势可以看出，北京市快速发展，导致用水量持续增长，2014年的用水量达到37.49亿m3，是2009年以来的用水最高值，也超过了北京市的水资源承载力。2015年习近平总书记提出了疏解非首都功能的发展规划。从2015年开始，用水总量中不再包含输水损失。2016年北京市的全市用水量为35.54亿m3，相比2015年有小幅度提升。
（2）2014—2016年北京市生活用水和居民家庭用水略降。
北京市生活用水指城乡居民家庭日常生活及除农业、工业以外的产业用水；北京市居民家庭用水指居民家庭日常生活用水，包括城镇居民、公共供水站用水和农村家庭用水。
如图2.2所示，2009—2016年全市生活用水和居民家庭用水量基本保持在一个相对稳定的水平，2009—2014年居民家庭用水量呈现逐年上升的趋势，随着北京发展规划的调整，自2015年开始北京市生活用水和居民家庭用水均有所下降。
图2.2 2009—2016年北京市生活用水及居民家庭用水量
资料来源：《北京市水务统计年鉴》（2009—2016年）。
（3）实地调研北京市家庭月均用水量。
北京家庭月均用水量的数据是通过实地调研的方式获取的，通过对南水北调工程的研究和对北京市水厂的实地走访调研，遴选出东城、西城、朝阳、海淀、丰台和石景山这六个区进行居民用水量的调研，共调研600个家庭，有效问卷596份。
由图2.3可知，参与调研的家庭中，家庭成员为1、2人的有156个家庭，占调研整体的26%；家庭成员为3、4人的有350个家庭，占调研整体的59%；家庭成员为5人以上的有90个家庭，占调研整体的15%。
由图2.4可知，参与调研的家庭中，家庭月均用水量在15t以下的家庭有233个，占整体的39%；家庭月均用水量在22t以上的家庭有153个，占整体的26%；家庭月均用水量在15～22t的家庭有108个，占整体的18%；还有102个受访家庭不清楚月均用水量，这部分家庭占到了整体的17%。
图2.3 受访者家庭成员数量
图2.4 受访者家庭月均用水量
如图2.5所示，在所调研的家庭中，大部分家庭月均用水量均在15t以下，从居民所在区域来分析，西城区家庭月均用水量在15t以下的家庭占到了整体的58%；丰台区的家庭月均用水量在22t以上的家庭占到了整体的45%；整体分析，东城、西城、朝阳、海淀这四个区域的居民用水量较少，月均用水量集中在15t以下，而丰台和石景山这两个区的用水量普遍较高，月均用水量集中在15t以上的占比较高。
图2.5 不同城区月均用水量
2.1.1.2 北京市供水情况
（1）北京全市城镇公共供水总量近三年逐年递增。
北京全市城镇公共供水总量指报告期供水企业（单位）供出的全部水量，包括有效供水量和漏损水量，有效供水量指水厂将水供出厂外后，各类用户实际使用到的水量，包括售水量和免费供水量。根据《北京市水务统计年鉴》（2012—2016年）可知，近年来北京市城镇公共供水总量如图2.6所示。
图2.6 2012—2016年全市城镇公共供水总量
资料来源：《北京市水务统计年鉴》（2012—2016年）。
根据《北京市水务统计年鉴》的数据，2012—2016年全市城镇公共供水总量呈逐年递增的趋势。
（2）北京市全市及城镇居民家庭供水量。
根据《北京市水务统计年鉴》的数据，近年来全市及城镇居民家庭用水量基本保持稳定，2014年的全市和城镇用水量略高于其他年份（图2.7）。
图2.7 2012—2016年全市及城镇居民家庭供水量
资料来源：《北京市水务统计年鉴》（2012—2016年）。
2.1.1.3 南水北调工程对北京市供水水量的影响
（1）北京市南水北调调入水量稳定增长。
2014年南水北调中线工程正式通水，在南水北调来水进京之后，一期工程每年平均将为北京市供水达10.5亿m3，供水范围主要包括北京的15个区县。
图2.8 2014—2016年南水北调调入水量
资料来源：《北京市水务统计年鉴》（2014—2016年）。
2014年12月12日南水北调一期中线工程正式通水，2014年南水北调调入水量为0.84亿m3，2015年为8.81亿m3，2016年为10.63亿m3，2016年南水北调调入水量相比2015年环比增长20.65%，南水北调来水可以解决北京市中心城区用水总需求的2/3，从图2.8的统计数据可以看出，2015年和2016年南水北调调入水量显著提高，对北京市的供水具有非常重大的影响，能够在很大程度上缓解北京市的供水困难的现象。
（2）北京市地下水水位明显回升。
地下水埋深指地下水面到地表的距离。根据《北京市水务统计年鉴》的显示，2009年以来北京市地下水埋深及其变化情况如图2.9所示。
北京市近年来对于地下水的超采程度比较严重。1999—2011年间，北京市由于持续的干旱，同时社会经济处于快速发展的过程之中，为了保障供水，从1999年每年超采地下水5亿m3，目前已经超采地下水达到了60亿m3左右。而连年的超采已经造成了北京市地下水水位的持续下降，截至2014年1月底，北京市平原地区的地下水平均埋深仅为24.5m，与1998年同期相比较，地下水水位下降了12.83m，地下水储量减少了65亿m3。除此之外，北京市地下已经形成了一个面积达到1000km2的地下水降落漏斗区。
图2.9 2009—2016年地下水水位情况
资料来源：《北京市水务统计年鉴》（2009—2016年）。
从2009—2016年的统计数据可以看出，从2014年南水北调中线工程贯通开始，有效地缓解了北京市地下水的超采情况，同时还在一定程度上补充了地下水。2014年之前，北京市地下水位总体处于持续下降的趋势，期间由于2012年暴雨在一定程度缓解了当年的地下水开采。2014年南水北调中线工程贯通以后，地下水埋深在2015年达到峰值，随后在2016地下水位得到明显回升。
（3）北京市人均水资源总量提升明显。
南水北调中线一期工程已通水运行两年多。据国务院南水北调办公室数据，截至2017年9月13日，中线工程已累计向华北地区输水96亿m3，惠及北京、天津、河北、河南4省（直辖市）5310万人，社会、经济、生态等综合效益显现。
国务院南水北调办公室数据显示，自2014年12月12日南水北调中线一期工程通水以来，北京市累计分水26亿m3，受益人口1100万人。“南水”已占北京城区日供水量七成，供水范围基本覆盖北京中心城区、丰台河西地区和大兴、门头沟等新城以及昌平、通州部分地区。从图2.10可以看出，自2014年南水北调水进京后，北京市人均水资源量呈现上升趋势，2015年人均水资源量为123.83m3，相比2014年的94.93m3提升了30.44%，2016年相比2015年提升了30.37%，从整体来看，人均水资源量呈现稳步上升的趋势。
2.1.1.4 北京市供水结构趋于优化
随着城市发展、功能定位、经济结构等方面的改变，北京市供水系统的建设思路和方式也随之发生了改变，北京的供水设施取得突飞猛进的发展，已经形成了地表水、地下水、再生水、南水北调、应急水源这五类水源相结合、相补充的供水系统。北京市水务统计年鉴中的数据显示，近年来北京市城市供水结构如图2.11所示。
图2.10 北京市人均水资源量
资料来源：《北京市水务统计年鉴》（2011—2016年）。
图2.11 2009—2016年城市供水结构
资料来源：《北京市水务统计年鉴》（2009—2016年）。
2009—2013年北京市的供水由地表水、地下水、再生水和应急水源四类组成，从图2.11北京市供水结构的数据可以看出，2009—2013年北京市的应急水源调入量基本稳定。从2014年开始，北京市供水系统中增加了南水北调水源，因南水北调中线一期工程是2014年底贯通，所以2014年南水北调水源仅有0.84亿m3，2015年南水北调水源为7.55亿m3，2016年南水北调水源量为8.38亿m3，环比增长10.99%。
2014年北京市供水水源主要有地下水、再生水和地表水组成，占据北京市供水的91%，如图2.12所示。其中，地下水占比为47%，再生水占比为23%，地表水占比为21%。
图2.12 2014年北京市供水结构
资料来源：《北京市水务统计年鉴》（2014年）。
2014年12月南水北调中线贯通，极大地影响了北京市的供水结构，2015年北京市供水水源主要有地下水、再生水和南水北调水，占据了北京市供水的88%，其中，地下水占比43%，再生水占比25%，南水北调水占比20%（图2.13）。
图2.13 2015年北京市供水结构
资料来源：《北京市水务统计年鉴》（2015年）。
通过近几年数据的对比，可发现随着南水北调工程的贯通，北京市城市供水对地下水水源的依赖在减轻，对应急水源和地表水水源的使用量也在减少，南水北调水源的供水量在逐年上升，在城市供水水源中占有越来越重的比例。2014年北京市供水结构中，南水北调水占比为2%，2015年占比提升到20%。
2.1.1.5 供水稳定性得到很大提高
随着人民生活水平的提高，以及城市化进程的加速发展，城市供水范围有较大增长，用水量增速加快，城市供水水源更趋紧张。北京市人口众多，水源类型包括地下水、地表水、混合水，为保证北京市供水水源的稳定性，对多座水厂进行了升级改造，并新建了郭公庄水厂。
表2.1 北京市市政管网及水源类型
由表2.1可知，北京的第三水厂和第九水厂的水源类型为混合水源，田村山水厂、309水厂和郭公庄水厂的水源类型均为地表水。2011—2016年混合水源和地表水的供水总量持续增长，由2011年的69704万m3增长到2016年的86958万m3，增长了24.8%（表2.2）。城市供水主要以地表水为主，2013年7月新建了309水厂，综合生产能力为8万m3/日，2014年12月新建了郭公庄水厂，综合生产能力为50万m3/日，目前郭公庄水厂是继第九水厂（综合生产能力为171万m3/日）之后，综合生产能力最强的水厂。
表2.2 北京市2011—2016年混合水源及地表水供水情况 单位：万m3
北京市供水稳定性是由供水水源、水厂供水能力、日最高蓄水量等多方面因素决定，从南水北调中线建设管理局了解到，目前北京市自来水日供水量约290万m3，其中的南水使用比例达到73%，中心城区供水安全系数由过去的1.0提升至1.2，但与国际特大城市供水1.3～1.5的保障系数相比，仍有较大差距，需继续推进配套水厂建设，完善中心城供水体系。