[分享]北京冬奥会山地场馆可持续利用,水资源问题是关键

发表于2019-07-11    376人浏览    1人跟帖    筑龙币+50  复制链接  只看楼主

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北京冬奥会延庆赛区将承办高山滑雪和雪车雪橇赛事,是冬奥会唯一的新建山地场馆区。由于现代冰雪竞赛要充分考虑公平因素,冬奥会赛事已经全部采用人工造雪和人工造冰的方式,最大程度为选手提供近似的比赛条件,因此水资源供应是冬奥会成功举办的关键性资源要素。

按照国际奥委会《奥林匹克2020议程》的精神,“可持续性”的理念要引入奥运会的方方面面,水资源作为山地冰雪运动的根本载体,其利用的科学性和合理性直接关系山地场馆的可持续利用。因此,制定山地场馆水资源可持续策略,是兑现申奥承诺的具体行动,也对指导气候类似地区的冰雪产业健康发展具有重大价值。

北京冬奥会山地场馆可持续利用,水资源问题是关键_1

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水资源可持续原理

水资源的开发利用与人类活动有着密不可分的联系。水资源的可持续性是从水的角度系统考量资源和社会、生态的关系,在山地场馆的建设运行过程中,就是将水资源要素融入场馆所在的社会、生态系统,对资源要素、生态要素和社会行为进行耦合分析,充分考虑山地水资源特征,促进水资源在社会、生态过程中合理循环流动。山地场馆所在区域的自然本底条件优良,水资源保护和利用要基于自然的水资源解决方案,满足区域和社会可持续发展需要,不断改善水量水质,降低涉水风险。

水资源与社会、生态有共生性,需要根据区域的地形和水情条件,基于上下游、左右岸的水资源开发利用关系,以平等共享理念,逐步消除山地场馆与周边地区的不平等现象,分享可持续发展成果。具体来看,在水资源需求端,山地场馆四季运行丰富了区域发展的多样性,同时也导致用水需求增加;在水资源供应端,气候变化让水文循环具有更高的不确定性,干旱和洪水等极端天气会影响水资源供应的稳定性。因此,需要从水安全、水效率、水健康和水管理等角度,安排规划水资源可持续策略。

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场馆所在区域水资源开发利用情况分析

1.水资源条件

延庆赛区位于北京市西北的张山营镇,距离市区90 km。延庆是北京市区域水资源相对丰富的地区之一,潮白河、永定河和北运河流域交汇于此,本地自产多年平均水资源量(1956—2016年)约为2.1亿m3,主要水利工程有佛峪口水库、白河堡水库和官厅水库,水资源量完全有能力满足区域用水需求。

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地场馆主要分布于小海坨山南麓海拔800~2200 m处,地势高陡,水资源储备受地形和地质条件影响较大,大型调蓄设施建设受到一定制约,需要通过区域水资源的优化配置来提高区域水资源保障程度。通常,山地冰雪场馆的人工造雪造冰是其最大的用水项,需要通过外部向山地场馆输水,满足其高峰用水需求。因此,在充分考虑山地场馆建设运行对区域用水影响的基础上,将山地场馆用水放到所在区县和乡镇进行更大尺度的水资源配置。

(1)延庆区供需平衡

根据测算,延庆区2022年需水量为9600万m3,主要由生活、工业、农业和生态环境用水组成,其中生活需水量2808万m3,工业需水量325万m3,农业需水量2877万m3,生态环境需水量3590万m3;2022年供水量为9600万m3,主要由本地地表水、本地地下水和再生水供给。利用南水北调水到京的有利条件,加大白河堡水库地表水在延庆区供水中的比重,通过延庆区平原区地表水供水工程和北山葡萄产业带供水工程实现对延庆新城及北部三镇的供水覆盖,全面压采和涵养本地地下水。

(2)张山营镇(含山地场馆)供需平衡

根据测算,张山营镇(含山地场馆)2022年需水量为1116万m3,主要由生活、农业和生态环境用水组成,生活需水量367万m3,农业需水量360万m3,生态环境需水量389万m3,其中山地场馆2022年需水总量为150万m3(造雪需水量约为74万m3)。

2.取用水特征

山地场馆一般四季运行,有明显的季节性特征。以冬季为代表的冰雪运动季,其用水主要有滑雪场人工造雪和公共服务用水;以夏季为代表的山地运动季,其用水主要为公共服务和绿化灌溉用水。夏季和冬季通常是山地场馆接待的高峰期,雪季前后有较短的客流低谷期,一般用于雪季初期的接待准备和雪季结束的设施整理。因此,冬季接待高峰期用水主要是人工造雪和造冰用水,需要通过外部向内输入造雪原水,人员及公共杂用则需要自来水和再生水的供给,这个时段各类水源需求量都很大,污水产生量高;夏季接待高峰期用水主要是人员、绿化及公共杂用,需要自来水和再生水的供给量大,污水产生量也很高,但不需要人工造雪造冰用水。

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3.水动态适应性

根据山地场馆取用水和山地水资源条件特征,山地场馆运行与水资源取用水存在 “压力—响应”关系。“压力—响应”关系主要针对压力指标表征人类活动或场馆运行方式造成的影响,运行状态可以反映发展过程的系统状态,响应用以表征所采取的措施。从可持续性理论分析,山地场馆的水动态适应性意味着区域发展总目标应当和综合场馆的可持续运行及周边环境生态系统的健康状态相匹配,系统性目标可以由子系统和具体措施构成,按照一定规则评估发展状态。

使山地场馆运行与水资源要素相协调,要注重发展过程中水安全、水效率、水健康、水管理和区域可持续目标的动态联系,反映资源、经济、社会和环境等因素与水资源要素的匹配程度,核心是评估山地场馆运行对水资源要素的影响,并制定相应对策措施。水资源要素不是单一要素,而是一组要素集合,涉及前端的取水、供水,乃至后端的污水处理、水资源保护等,适应性对策作为山地场馆运行措施的重要组成,要关注资源消耗、节约和保护,充分考虑水资源管控的专业需求。根据季节性运行条件的差异,动态适应山地场馆的水资源供应、利用和保护措施与场馆运行的关系。

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水循环模式及水资源可持续策略建议

1.水循环模式

在雪季初期,山地场馆滑雪场地进行人工造雪,开始造雪水输入,客流增加带动生活和服务用水需求上升,场馆产生的污水经过污水收集系统处理并产生再生水,若再生水水质满足人工造雪回用需求,则可以将再生水用于雪道修补,这部分水资源会以固态的形式储存于赛区内,再生水也可以用于场馆冲厕等杂用需求。

当雪季结束,雪道开始融化,客流已经降低,融雪水通过汇流进入场馆配套的蓄水设施进行收集,污水及再生水产量迅速降低,通常融雪过程会维持1~2个月时间,这段时间也是山地场馆的淡季。随着气温逐步上升,蓄水设施储存的融雪水和雨洪水可以用来绿化灌溉,山地场馆迎来暑期客流接待高峰,污水及再生水产量上升,再生水可以再用于冲厕、绿化灌溉和市政杂用等,最大程度降低对外部输入新水的需求。

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2.水资源可持续策略建议

山地场馆长期稳定运行是衡量场馆可持续性的重要特征,水资源系统的运行质量决定了山地场馆运行基础与资源环境承载的协调程度。水资源要素成为山地场馆建设不可替代的基础性支撑,也是生态修复环境改善不可割裂的保障性载体。因此,要从战略高度规划山地场馆水安全、水效率、水健康、水管理各子系统的目标和措施组成,通过量水而行、以供定需、因水制宜设定山地场馆规模。山地场馆要按照最严格水资源管理制度考核要求, 建立用水总量控制制度、用水效率控制制度、水功能区限制纳污制度,把北京冬奥会的赛事水资源保障与赛后可持续发展有机结合起来,构建具有国际示范效应的可持续型清洁水场馆。

(1)可靠稳定的水安全系统

北京冬奥会是国际重大体育赛事,山地场馆的安全性是设计底线。场馆选址首先要考虑山洪风险,场馆和重要基础设施必须高于相应防洪标准对应水位。北京冬奥会期间和准备时段需要较高的供水保证率,造雪供水和市政供水应考虑时间和水质要求上的差异,综合考虑水源备份和输配水设施备份,做到安全可靠。

(2)全面高效的水效率系统

既要满足山地场馆赛时的用水需求,也要提出高节水标准的控制要求,尽可能实现合理、高效用水的控制目标。按照节水型社会建设标准,在山地场馆的设计建设中,不同的用水量和相应的需水定额均符合国家和北京市最严格的水资源管理要求。场馆内部节水型生活用水器具普及率达到100%,各类节水型生活用水器具均符合《节水型生活器具》(CJ/T 164—2014)中的1级标准,场馆全部采用高品质、节能环保的供水管材以及密封性好的阀门以减少管网渗漏。

场馆的冲厕、灌溉、道路浇洒和景观等方面尽可能采用非常规水源。随着运行条件日趋稳定,可以针对再生水是否可用于人工造雪进行论证,以确保区域水环境安全。针对融雪水,应通过调蓄设施和景观水系进行拦蓄利用,融雪水可用于周边绿化灌溉、道路浇洒和景观等方面,实现水资源的循环利用。

(3)清洁绿色的水健康系统

污水处理与再生水利用要以山地场馆及周边环境的可持续为根本出发点,场馆产生的生活污水必须就近控制(收集处理),出水水质不低于《城镇污水处理厂水污染物排放标准》(DB11/890—2012)新建设施类的A标准,并满足回用需求,最大程度降低人类活动对环境产生的影响,并为水资源的循环利用创造条件。水土保持要以项目建设阶段的水土流失控制为重点,与场馆设计同步开展设计水土流失控制专项措施,构筑“生态修复、生态治理、生态保护”三道防线,改善水资源和水环境质量。

山地场馆设计要充分融入“海绵城市”理念,做到因地制宜,不可照搬硬套现有城市 “海绵城市”建设的做法,要将设计重点放在污染控制和水土保持上,按照生态清洁小流域的标准重点打造周边小流域,关注雨洪、融雪(冰)控制与水环境保护之间的关系。

(4)科学有力的水管理系统

围绕山地场馆用水重点开展区域综合水管理,落实最严格水资源管理制度,将管理责任落实到水系统运行的每一个环节,逐步建立标准化和精细化的水资源管理制度。场馆不同用水户制定年度用水计划和用水效率考核制度,在发展冰雪产业、弘扬奥林匹克精神的同时,关注水资源和水环境保护,打造一个清洁、可靠和高效的冬奥会赛区,在赛事筹办过程中不断提高水资源管理水平。


来源:水利    微信公众号    中国水利杂志

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 发表于2019-07-11   |  只看该作者       筑龙币+20

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