城市快速发展时期的给水工程规划——以乌鲁木

　　前言

　　随着经济的快速发展，城市的建设也在日新月异。乌鲁木齐市位于亚欧大陆腹地，地处天山北坡，准噶尔盆地南缘，乌鲁木齐地势起伏悬殊，山地面积广大，市区三面环山，北部平原开阔。辖区地势由东南向西北降低，大致分为山地、山间盆地与丘陵和平原三个梯级，市区平均海拔800米。

　　乌鲁木齐属温带半干旱大陆性气候。市区全年以西北风向为主。水资源总量不包括调水约为11亿立方米，其中地表水资源量10亿立方米。乌鲁木齐市海拔680米--920米，自然坡度12‰--15‰。

　　“乌鲁木齐”为古准噶尔语，意为“优美的牧场”。民国三十四年(1945年)乌鲁木齐正式置市，1953年11月20日政务院废止迪化名称，更名为乌鲁木齐。1959年升格为设区的地级市。

　　1、历版总体规划简述

　　在城市发展过程中，乌鲁木齐编制过1941、1951、1959、1985、2000年共五版城市总体规划。

　　1.1、1941年版城市总体规划

　　1941年的城市总体规划可以被视为乌鲁木齐市历史上第一版城市总体规划，受当时技术手段的限制， 内容不是很完善。只对城市用地做了安排。

　　1.2、1950年版城市总体规划

　　解放后，l950年请来上海联合顾问建筑师、工程师事务所的技术人员绘制了《迪化市城市计划—市区道路系统及区划总图》，规划范围和《迪化市区分区计划图》相同，图纸的主要内容如同标题所表明，主要包括道路网和功能分区两大部分。

　　1.3、1959年版城市总体规划

　　1958年开始了乌鲁木齐市城市总体规划的编制工作。l959年完成了第一张乌鲁木齐市城市总体规划图与规划说明书。

　　1959年版规划确定乌鲁木齐城市性质为：新疆维吾尔自治区的行政、文化、经济的中心。城市人口规模为80万人和87平方公里。

　　1.4、1985年版城市总体规划

　　“文化大革命”结束后，再度提出修改《乌鲁木齐市城市总体规划》。l985年5月，《乌鲁木齐市城市总体规划》由自治区人民政府上报国务院。1985年10月16日国务院批准了这版规划。

　　1985年版总体规划确定的城市性质为：乌鲁木齐市是新疆维吾尔自治区的首府，是全区政治、经济、文化和科技中心。城市规模：城市人口近期控制在108万，远期控制在130万。规划区面积1600平方公里。按集团式多中心的手法，把建设用地划分为10个集团。

　　1.5、2000年版城市总体规划

　　1999年在国家西部大开发战略和经济体制转轨的背景下，为适应市域内大型能源交通设施和两个国家级开发区建设，乌鲁木齐启动了新一轮城市总体规划。本版规划确定城市性质为“乌鲁木齐市是新疆维吾尔自治区的首府，是我国西北地区重要的中心城市”，2010年城市人口和用地规模分别为200万人和176平方公里，2020年人口和用地规模为235万人和200平方公里。

　　1.6、2009年版城市总体规划

　　虽然历版总规对城市规模的预测均不保守，但城市人口和用地的实际增长速度均快于预期，显示了乌鲁木齐在新疆的巨大吸引力。到2009年，乌鲁木齐中心城区的人口和用地规模已经分别达到了257万人和339.平方公里，已经超过了上版总规中2020年的规划人口和用地规模。本次总体规划确定乌鲁木齐城市性质为：乌鲁木齐是新疆维吾尔自治区的首府，我国西部地区的中心城市，我国面向中亚、西亚地区的国际商贸中心。2020年乌鲁木齐人口为400万人，建设用地面积为500万平方公里。

　　2、给水工程规模逐渐变大，反映出城市的快速发展。

　　乌鲁木齐市给水工程始建于1958年，在此之前乌鲁木齐市没有供水设施，居民饮水均为泉水、河水、土井水、沟渠水等。1966年扩建第一水厂，扩建后供水能力为7.2万m3/日。还不能满足1959年生活用水量9.6万m3/日的要求。1985年给水管道177公里，平均日供水量为8.4万m3/日，水厂两座。系统外供水及企业自备水源合计为45.4万m3/d。乌鲁木齐市现状城市供水规模共计约121.32万m3/d。给水管网总长度约1270km，用水普及率为90%。下表为1959年—2009年给水设施建设情况一览表，为节约篇幅，本表仅列出增速变化较明显的、间隔分别为7年、6年、4年的10组数据，根据表中数据每个时间段分别计算平均增速(%)并绘制成图。

　　1959年—2009年给水设施建设情况一览表

　　年份全市总人口

　　(万人)管道长度

　　(公里)生产能力

　　(万m3)供水总量

　　(万m3/年)用水人口

　　(万人)

　　195942.96.70.242

　　196650.9382.28451.430

　　197373.174.74.12126850

　　198090.31049257863

　　1986120.322114431287

　　1992136.63053811337106

　　1996147.949540.614336111.2

　　2000164.460359.315306164.1

　　2005194.280011117098194.1

　　2009241.21270120.429771279

　　

 

　　由以上两幅曲线图可以看出，在城市发展过程中，其给水生产能力的增速与管道建设的增速是交替增长的，反映出一普遍存在的规律，即在生产能力增长后，管道建设出现不匹配现象，管道输送能力不能满足水厂的生产能力，然后进行管道建设。在编制年度计划和近期建设规划时，可根据一些现状数据及设施运行情况，分析其规律，预测未来的需求，根据需求编制计划和规划。

　　给水生产能力增速与给水总量增速曲线，在1996年以前步调基本一致，1996年以后，出现了城市加大基础设施建设的力度，城市给水的规模迅速增大，而实际给水总量并没有出现较大的需求，建成的水厂规模太超前，造成建成后多年闲置浪费，经过多年才达到生产能力。针对这些现象，2009版给水规划中，对水源、水厂及管道编制了分期建设内容，对近期建设的工程进行列表。避免了盲目建设，造成浪费。

　　3、水量的预测方法及用水指标因城市的发展而不同

　　1959年规划中对水量和水压有一简单预测，生活用水量预测按照80万人口，用水定额80升/人·日，时变化系数为1.5计算，生活用水量为9.6万m3/日。工业用水量预测为3.5万m3/日。水压要求为能供三层——五层楼房即可(原规划为13.5m——20.5m，实际按照规范要求计算应为16-21米)。

　　1985年规划对水量进行了预测，生活用水量预测按照近期用水定额120升/人·日，远期用水定额180升/人·日计算，计算城市用水量近期为20万m3/日，远期为33.5万m3/日。

　　2000年规划供水人口及综合生活用水量标准为：

　　近期 规划人口 141万 综合生活用水量标准 230L/人·d

　　暂住人口 22万 综合生活用水量标准 160 L/人·d

　　远期 规划人口 194万 综合生活用水量标准 320 L/人·d

　　暂住人口 30万 综合生活用水量标准 220 L/人·d

　　日变化系数为1.2。

　　城市用水量近期为93万m3/日，远期为148万m3/日。

　　2009年规划采用人均综合用水量指标法对水量预测:

　　历年用水量及用水指标

　　年份人口(万人)建设用地面积(平方公里 )城市总用水量(万方)平均日用水量(万方/日)最高日用水量(万方/日)城市单位人口综合用水量指标(万方/万人·日)城市单位建设用地综合用水量指标(万方/ 平方公里·日)

　　2003182169415011141370.620.67

　　20041861732951681970.430.47

　　20051941761709847560.240.27

　　20061842362116058700.320.25

　　20072212622907480960.340.31

　　20082363032977182980.350.27

　　20092413392977182980.340.24

　　根据表1的数据，对照国家标准《城市给水工程规划规范》(GB 50282—98)乌鲁木齐属于用水三类地区，城市单位人口综合用水量指标在0.24—0.62万方/(万人·日)之间，城市单位建设用地综合用水量指标在0.24—0.67万方/(平方公里·日)之间，而乌鲁木齐市历年除2003年外用水指标均低于最低标准。

　　综上所述，可以看出，乌鲁木齐市现状用水标准很低，反映了干旱缺水地区大城市的用水特征，并且以用地综合用水量测算，实际用水指标大大低于国家标准。因此在规划期内宜采用城市单位人口综合用水量指标来预测城市用水量，并采用国家标准的低限。

　　规划用水量预测及用水指标

　　2020年乌鲁木齐人口为400万人，建设用地面积为500万平方公里。

　　1)人均综合用水量指标法

　　首先，进行不同规划年份的人口数量预测，而后采用单位人口综合用水量指标，两者相乘，得出城市用水总量。此种方法作为用水量预测的主要方法。

　　2)建设用地综合用水量指标法

　　规划期内工业用水量增长幅度较大，增加的工业基本集中在甘泉堡地区，根据城市总体规划确定的建设用地面积，采用合适的单位建设用地综合用水量指标，预测出城市用水总量。此种方法作为用水量预测的校核方法。

　　本次规划确定，乌鲁木齐市城市单位人口综合用水量指标为0.45万m3/万人·d;乌鲁木齐市城市单位建设用地综合用水量指标为0.35万m3/万人·d;预测乌鲁木齐市最高日用水量2020年为180万m3/d。

　　1959年及1985年规划中均采用生活用水量+工业用水量+其他用水量的分类用水量计算方法进行预测城市用水量，2000年及2009年规划则采用综合生活用水量指标法。而在规划编制阶段，很多具体的建设项目都不确定，所以现在的大城市采用分类用水量计算方法进行预测城市用水量工作量很大，也很难预测准确。而采用综合生活用水量指标法则是利用对近几年的综合用水指标分析，由分析推测出符合城市的综合用水量指标，预测的城市用水量会比较符合城市的发展。

　　4、水源选择因城市的建设发生变化

　　1959年规划提出条件较成熟的四个水源地分别为：三屯碑水源地、仓房沟南戈壁水源地、二宫水源地和乌拉泊水源地。1966年在二宫水源地建成第二水厂，运行了27年后于1993年因水质恶化而改做绿化用水，目前已彻底关闭，证实了当年的规划预见。规划中对乌鲁木齐市水资源结论为：乌鲁木齐市城市用水水源是丰富的。

　　1985年规划中明确提出市区范围内地下水已经超采，不宜再扩大开采量。二宫水源地已不适合饮用，可改作绿化用水。建议开发乌拉泊(石墩子山口)地表水和柴窝堡水源地。近期20万m3/日的用水总量，其中17万m3/日由城市自来水系统供给，3.6万m3/日由自备水源井供给。

　　2000年规划提出1)、开发柴窝堡湖西南水源地：以地下水为水源，规模5万m3/d，预计2000年6月建成投产。2)、石墩子山水厂扩建：取乌拉泊水库水，建地表水处理厂，规模20万m3/d，预计2001年建成投产。3)、柴窝堡湖西北水源地扩建：以地下水为水源，规模5万m3/d。4)、西山水源地开发：取用地下水，规模3万m3/d。5)、一道沟水源地开发：泉水汇集引用，规模2.5万m3/d。6)、芨芨槽子水源地开发：取用地下水，规模2.7万m3/d。

　　根据用水量预测，远期将以上水源开发后仍缺水31.8万m3/d。必须进行农业节水及跨流域引水。柴窝堡水源地开发后由于相应的补湖工程未及时建设，而导致湖区水位下降，生态恶化。为保证柴窝堡水源地的开发建设，现已建设三个山补湖工程，并在规划中提出将乌鲁木齐河水在洪水季节分流入柴窝堡湖，以补充湖水。

　　2009年规划根据规划人口和用地规模提出米东区水资源开采严重超载，规划采取措施①关闭现状米东区部分水源地，取“500水库”12万m³水扬到市区640等高线处，规划一新水厂，供水能力为12万m³/d，为米东区及城北新区用地供水;②在娄庄子村地区修建一水库，以此水库为水源在其下游处规划一新水厂，供水能力20万m³/d，为城市西南及西北部新区用地供水;③在西山水源地规划一新水厂，供水能力10万m³/d，为城市西部及南部物流园用地供水。

　　由于水资源的缺乏已日益严重，在规划中对节约用水规划及污水再生利用规划进行了较为具体的论述。

　　由1959年规划提到的“乌鲁木齐市城市用水水源是丰富的”;到1985年规划提出地下水超采，考虑开始使用地表水;再到2000年规划提出乌鲁木齐市自身水资源量已不能满足城市发展需要，必须进行农业节水及跨流域引水;2009年规划则明确提出调水工程方案，“500”水库及娄庄子水库均为跨流域调水的水库。在水资源方面，既要厉行节约，还要进行污水再生利用，提高污水再生利用率。国家于2008年8月29日通过了《中华人民共和国循环经济促进法》，其中明确提出在缺水地区，应当调整种植结构，优先发展节水型农业，推进雨水积蓄利用，建设和管护节水和灌溉设施，提高用水效率，减少水的蒸发和损失。国家鼓励和支持使用再生水。有条件使用再生水的地区，限制或者禁止将自来水做为城市道路清扫、城市绿化和景观用水使用。还鼓励各类产业园区水的分类利用和循环使用。

　　5、水处理方式难度逐渐加大

　　1958年建设的第一水厂，取用乌鲁木齐河床(乌拉泊～三屯碑段)地下潜流水，水质良好，水量稳定，经1966年、1978年和1997年三次挖潜改造，现有生产能力21 万m3/d。开发时水源丰富，含水层厚30-35m，均为砂砾石层，渗透性较强。1966年在燕尔窝河滩处埋设地下渗渠，降水汇集到集水井中，再通过管道送入一水厂，采用重力流方式供应城市。

　　1984年建设的第五水厂，取用乌拉泊水库地表水，设计供水量8万m3/d。水水处理工艺采用预沉—预加氯—机械搅拌加斜管澄清—反向过滤气水反冲洗滤池—液氯消毒—清水池—用户。

　　1991年及1998年建设的第六、七水厂，取用柴窝堡湖湖西北、西南水源地地下水，水质较好，设计供水量8万m3/d和7万m3/d，自水源地至水厂铺设一输水干管，工艺采用：深井泵—长距离输水管—沉砂池—清水池—液氯消毒后水自流入城市给水管网。

　　1998年建设的第八水厂，取用乌拉泊水库地表水，设计供水量为20万m3/d，水处理主要工艺采用预沉—预氯化—高密度沉淀—V型滤池—液氯消毒后水自流入城市给水管网。

　　第一水厂和第六、第七水厂均取用地下水，而处理工艺却有差别，1997年以前第一水厂的水是不需处理，直接供给用户。1998年经改造与第六、第七水厂的处理工艺一样，否则出水水质会不达标。

　　五水厂与八水厂均取用乌拉泊水库地表水，而处理工艺也是有差别，八水厂处理方式难度明显加大。在人口较少时，打井取水既可，需水量增大后，开始取用地表水，处理工艺也复杂了。

　　随着城市的发展，人们的生活水平渐渐提高，现代化水平也在日新月异，可是这一切都要依赖于城市的水资源和各种基础设施的建设。我们在享受生活的同时还应保护我们的生态环境和我们赖以生存的水资源。

　　6、结语

　　城市快速发展时期的给水工程规划应结合城市的实际情况，规划的城市职能，居民的生活习惯及生活水平，合理确定给水工程规模及用水量指标。在给水工程规划时，不能单一的只进行工程建设，还应对城市的水资源环境及水资源保护提出要求，当水资源量的量和质无法得到保证时，应采用补救措施或管理措施。只有合理而科学的给水工程规划才能正确的指导城市建设。

　　【参考文献】

　　1、城市给水工程规划规范( GB 50282-98)

　　2、乌鲁木齐市水资源公报 乌鲁木齐市水资源公报编委会 2002-2009年

　　3、乌鲁木齐市统计年鉴 乌鲁木齐市统计局 2002-2009年

　　4、《乌鲁木齐市总体规划》(1959)，《乌鲁木齐市总体规划》(1985-2000)，《乌鲁木齐市总体规划》(2000-2020)，《乌鲁木齐市总体规划纲要》(2009-2020)

　　5、《中华人民共和国循环经济促进法》2008.8.29通过，2009.1.1施行

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文章名称： 城市快速发展时期的给水工程规划——以乌鲁木

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