擰開水龍頭，清冽的自來水嘩嘩流出……很少有人知道，這家家戶戶每天都離不開的自來水中，有多少是地下水？多少是地表水？多少是遠道而來的南水？

河邊湖畔，水清岸綠，魚翔淺底……很少有人知道，這越來越多的如畫水景中，有多少是雨洪水？多少是地表水？多少是高品質(zhì)再生水？

一捧水中的“秘密”，記錄著“五水聯(lián)調(diào)”的智慧。

2014年12月，南水北上進京，與地表水、地下水、雨洪水和再生水共同組成“五水潤京城”的供水格局，但北京缺水的局面仍未得到根本改觀。為保障首都水資源安全，市水務(wù)局探索“五水聯(lián)調(diào)”機制，科學合理地統(tǒng)籌配置水資源，讓普通的一捧水，先經(jīng)過智能的監(jiān)測、科學的計算、精準的調(diào)度，再流入自來水管、流進河道湖泊。

一切，只為一個目標——珍惜用好每一滴水。

五水數(shù)據(jù) 一網(wǎng)盡攬

在市水務(wù)局的辦公大樓里，有一間很特別的辦公室——北京市水資源調(diào)度中心。雖然中心辦公面積不大、工作人員不多，但這里是全市水資源的“大腦”，散落全市各地水資源的數(shù)據(jù)匯集于此，由“大腦”負責統(tǒng)籌配置調(diào)度。

打開市水務(wù)局自主研發(fā)的北京市水資源統(tǒng)一調(diào)度平臺，南水北調(diào)水、地表水、地下水等水資源的實時動態(tài)一目了然。電腦屏幕上，供水運行總圖猶如一張動態(tài)“地鐵線路圖”，各大水廠、主要水庫、重要水源井、調(diào)節(jié)池好似“地鐵站點”，連接各個站點的則是分別代表南水、地表水和地下水的藍綠紅三色供水線路。供水線路將站點串連，按照“大腦”指定的路線和方向運行。再生水、雨洪水的階段性數(shù)據(jù)也都可在平臺上查詢和統(tǒng)計……

調(diào)度平臺，就好似一張大網(wǎng)，勾聯(lián)五種水源。

“如果沒有這張大網(wǎng)，數(shù)據(jù)都是四處散落的。”北京市水資源調(diào)度中心副主任王俊文在水資源調(diào)度系統(tǒng)工作多年，他至今還記得“電話調(diào)水”的繁瑣。

在南水進京前，北京的水資源主要有地表水、地下水、雨洪水和再生水四種，水庫流入了多少水、再生水廠生產(chǎn)了多少水、地下水源地存儲了多少水，這些數(shù)據(jù)大部分都需要聯(lián)系相應(yīng)的處室或者管理單位才能問到。

“以前，完成一個調(diào)水的過程，得打一串電話，計算一大堆數(shù)據(jù)，十分繁瑣。”王俊文說，比如從密云水庫給城里的水廠調(diào)水，首先要給密云水庫管理處打電話，詢問他們可以放多少水。“光知道水庫可以出多少水還不行，得按照輸水線路的長度以及當天的溫濕度，計算出路上可能會耗損多少水。”

掛了密云水庫管理處的電話，接著趕緊打給北京自來水集團，詢問他們的水廠預(yù)計要給用戶提供多少水，打算收下多少密云水庫的水，計劃取用多少地下水。

如果需要取用地下水，還得給水源地管理處打電話，了解地下水源地的具體情況。最后，負責水資源調(diào)度的工作人員要計算出這次供水的所有數(shù)據(jù)，并向相關(guān)處室匯報研判調(diào)水過程中的細節(jié)，最終完成一次調(diào)水任務(wù)。

一番操作下來，至少花上大半天的時間。

顯然，“電話調(diào)水”的繁瑣流程，與北京嚴重缺水的現(xiàn)狀極不匹配。眾所周知，北京是特大型缺水城市，年人均水資源量僅為150立方米，遠低于聯(lián)合國認定的年人均500立方米的極度缺水線。雖然南水北調(diào)工程通水以后，北京形成了地表水、地下水、外調(diào)水、雨洪水和再生水五種水源的供水格局，一定程度上緩解了北京水資源短缺的局面，但水資源供需矛盾仍未得到根本解決。用打電話的方式來溝通、統(tǒng)計水資源狀況和實施調(diào)水，不僅效率低下，還有可能造成水資源的浪費。

水資源統(tǒng)一調(diào)度平臺的運行，就是為改變“電話調(diào)水”的局面。市水務(wù)局負責水資源、水文監(jiān)測等的相關(guān)處室，聯(lián)合北京自來水集團和北京排水集團，在水庫、水廠、取水口、監(jiān)測井等關(guān)鍵節(jié)點設(shè)置大量監(jiān)測設(shè)備，將與“五水”相關(guān)的數(shù)據(jù)統(tǒng)籌至北京市水資源統(tǒng)一調(diào)度平臺，由專人統(tǒng)一安排、統(tǒng)一調(diào)度，避免出現(xiàn)水源使用混亂的情況，大幅度提高用水效率。

用水有序 五水匹配

端穩(wěn)相機，屏住呼吸，按下快門，淺灘上幾只黑鸛捕食的畫面被定格下來……

初冬時節(jié)，正值候鳥遷徙期，密云水庫庫濱帶，黑鸛、小天鵝、文須雀、蒼鷺、鳳頭等珍稀鳥類隨處可見，承擔庫區(qū)鳥類專項調(diào)查的密云水庫管理處鳥類觀測小組組長王國學每次進入涵養(yǎng)林區(qū)調(diào)查，總有新收獲。最近幾年，他的鏡頭中，記錄下的珍稀鳥類越來越多。

“都知道密云水庫是北京人的‘大水缸’，正是南水進京之后的科學用水思路，才讓現(xiàn)在的密云水庫得到充分涵養(yǎng)，成了鳥類天堂。”王國學口中的“科學用水思路”，就是北京市水務(wù)局創(chuàng)新提出的“先用外調(diào)水，后用本地地表水，再用地下水”的用水思路。

自從有了南水的加入，北京成為了全國為數(shù)不多的擁有三種飲用水供水水源的城市，“水源雖然多了，但也不能想用哪種用哪種。”王俊文說，持續(xù)的干旱曾讓北京的地下水位嚴重超采，讓密云水庫等地表水源地“入不敷出”，只有科學配比水量，通過聯(lián)合調(diào)度優(yōu)先使用外來水源，才能讓地表水和地下水“緩口氣”。

“用水有順序，五水有先后”如何實現(xiàn)？王俊文介紹，供水運行系統(tǒng)不僅實時監(jiān)控著水庫、水廠、泵站、調(diào)節(jié)池的流量數(shù)據(jù)，還會同時分類統(tǒng)計地表水、地下水、外調(diào)水的使用量。根據(jù)這些實時顯示的數(shù)據(jù)，“大腦”背后的水資源調(diào)度人員可以實時分析，主動調(diào)水，合理調(diào)配。

供水運行圖上，雖然藍綠紅三種供水線路都與第九水廠相連，但顯示的實時數(shù)據(jù)卻有很大差異。

第九水廠，既是北京最大的自來水廠，也是全市唯一一個實現(xiàn)三水聯(lián)調(diào)的自來水水廠，這里既能接收遠道而來的南水，又能接收從密云水庫和懷柔水庫專門輸送的地表水，還能取用來自懷柔應(yīng)急水源地的地下水。

“雖然水廠用水的總量是按照自來水集團根據(jù)用戶需求測算出來的，但是每一種水源的占比都是可以通過調(diào)度中心來統(tǒng)籌調(diào)度的。”王俊文說，這也就是藍綠紅供水線路數(shù)據(jù)差異的原因。

再比如，第三水廠的水源來自南水和地下水兩種，如果氣溫突然升高，日用水需求量猛增，那么水資源調(diào)度中心就會通過對當日全市南水和地下水的用量分析，為第三水廠供水進行“配菜”，調(diào)整南水和地下水取用量。調(diào)水令發(fā)出后，調(diào)度運行部門則根據(jù)水資源調(diào)度中心的“菜單”，為水廠配水。

經(jīng)過“大腦”的調(diào)配，用水時，五水不僅有先后，占比也各不相同。截至目前，南水占北京城區(qū)自來水供水總量的七成，供水范圍基本覆蓋中心城區(qū)以及大興、門頭溝、昌平、通州等部分區(qū)域，直接受益人口已超過1300萬人。

清水流過 存補兼顧

調(diào)水“大腦”不僅能安排用水的順序和比例，還能調(diào)整水的利用方式，清水流過，存補兼顧。

南水進京后，北京水務(wù)部門始終遵循“節(jié)、喝、存、補”的用水方針，確保最大限度利用南水，珍惜用好每一滴珍貴的南來之水。

“節(jié)”就是在輸水過程中全程計量、跟蹤監(jiān)測、精細調(diào)度、高效配置，確保最大限度利用南水、珍惜用好每一滴珍貴的南來之水；“喝”是優(yōu)先使用南水北調(diào)來水作為自來水廠水源；“存”就是將南水存入密云水庫等已建水利工程設(shè)施；“補”就是向潮白河水源地、懷柔區(qū)水源地及海淀山前地區(qū)回補地下水，有效促進密懷順等水源地地下水資源的涵養(yǎng)修復(fù)。

通過京密引水渠修建的密云水庫反向調(diào)蓄工程，就是專門為京城“大水缸”密云水庫存水用的。但實際上，南水并非全都坐著“直達車”從團城湖一路流入密云水庫，半路上，還有一定量的南水“下車”了。

原來，在長達110多公里的反向輸水途中，有十三陵、小中河、雁棲河等分水口，為了讓南水在存入密云水庫的過程中，對地下水資源也能同時進行回補，調(diào)水“大腦”會對水量進行計量和統(tǒng)籌調(diào)度，發(fā)出調(diào)度令，在分水口開啟閘門，讓部分南水流入地下水源地附近河道，通過下滲作用，回補地下水。

王俊文告訴記者，本市懷柔、平谷等地都有地下應(yīng)急水源地，在南水到來之前，這些水源地長期處于開采的狀態(tài)。“按照正常的規(guī)律，應(yīng)急水源地應(yīng)該是采兩年、緩三年的節(jié)奏，但因為北京缺水，這些應(yīng)急水源地一直處于超負荷運行的狀態(tài)。”南水到來之后，經(jīng)過水源的統(tǒng)籌調(diào)度，應(yīng)急水源地開采都持續(xù)減產(chǎn)了，懷柔應(yīng)急水源地從日取水量30萬立方米減少到了20萬立方米，最少的時候10萬立方米，平谷的地下水源地的取水量也從原來的每日30多萬立方米減少到了5萬立方米。

大幅壓采地下水、回補地下水、有計劃關(guān)停自備井……如今，通過對水資源的統(tǒng)籌調(diào)度和有效措施，全市地下水位下降的趨勢已明顯放緩。

根據(jù)北京市水文總站的最新統(tǒng)計，截至2020年9月末，本市平原區(qū)地下水埋深平均為22.49米，與2015年同期相比回升了3.68米，與上年同期相比回升了0.50米。地下水水位已經(jīng)連續(xù)5年實現(xiàn)止降回升，超采區(qū)面積大幅減少，水質(zhì)穩(wěn)定向好。地下水儲量增加了15億多立方米，僅密懷順水源地就已經(jīng)回補了近6億立方米的水資源。

聯(lián)調(diào)水源 涵養(yǎng)生態(tài)

今年7月31日14時20分，一場局地短時強降雨突然降落在城市河湖管轄流域，“這場雨下得特別不均勻，西北部地區(qū)雨強很大，杏石口的降雨量達到了88.6毫米，上游的團城湖、五孔橋地區(qū)都有強降雨，但是下游的南護城河、通惠河一滴雨沒下。”市城市河湖管理處水流科科長張春祿回憶。

每次降雨過程中，上游的雨水落入河道內(nèi)，會慢慢流向下游，對下游河道進行沖刷和補水。但7月31日這天，上游的降雨又急又大，攜帶了大量地表污物進入河道，沖進了南護城河等下游河道。但降雨過程非常短暫，只形成了少量來水，無法流到下游。因為天氣炎熱，下游的永引渠及南護城河很快出現(xiàn)了水位下降、水質(zhì)變差，甚至魚類死亡的情況。

當天，城市河湖管理處立即啟動應(yīng)急預(yù)案，向水資源調(diào)度中心申請調(diào)水，為河道增加水量。玉淵潭進口閘、三家店進水閘迅速為永引渠及南護城河補水，清澈的水體源源不斷沖刷著河道，配合河道保潔力量，水體很快恢復(fù)了正常。

對雨洪水和再生水的聯(lián)合調(diào)度，還讓市民身邊的水環(huán)境大為改善。

今年9月1日，溫榆河公園示范區(qū)開園，暢游其中，最大的感受就是——水多。湖泊、小溪、曲河、灘涂隨處可見，水域生態(tài)環(huán)境面積達10.2公頃。通過科學布局，這里的人工湖、主湖、曲河、濕地等水域不僅可以接收“天上水”，還能通過管線每日接收來自清河第二再生水廠的高品質(zhì)再生水，通過泵站聯(lián)合調(diào)度，在提升水質(zhì)、營造濱水公園水景觀的同時，還能為下游北京城市副中心輸送一渠碧水，并為城市副中心的防洪減災(zāi)增加保險性。

也正是因為水務(wù)部門對再生水的優(yōu)化配置和調(diào)度，加大了工業(yè)、市政雜用、園林綠地、城市河湖等再生水利用量。目前，再生水主要出水指標達到地表水Ⅳ類標準，成為本市穩(wěn)定的“第二水源”，為城市河道生態(tài)環(huán)境煥發(fā)生機活力提供了有力支撐。

展望未來

智能調(diào)水

王俊文表示，目前北京市水資源統(tǒng)一調(diào)度平臺仍在進一步完善相關(guān)數(shù)據(jù)收集，未來還將開發(fā)智能化分析系統(tǒng)。

未來的調(diào)度平臺不僅可以收集、統(tǒng)計“五水”數(shù)據(jù)，還能主動“思考”，例如根據(jù)大數(shù)據(jù)分析判斷水庫能出水多少立方米？地下水能抽多少立方米？哪個斷面需要補水？哪個河道面臨水資源短缺風險？未來的年度調(diào)水方案將更加精細化，智能化的“五水聯(lián)調(diào)”將更好地保障首都水資源安全。

市水務(wù)局局長潘安君表示，通過五水聯(lián)調(diào)，本市水資源配置正在努力實現(xiàn)經(jīng)濟效益、社會效益、生態(tài)效益、環(huán)境效益、綜合效益最大化。未來，本市水務(wù)部門還將繼續(xù)在實踐中統(tǒng)籌山水林田湖草的系統(tǒng)治理，深入研究水資源配置的方法和科學路徑，保障首都水資源安全的同時保障首都經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。