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香港现代化供水体系的形成与实践

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黄恩诺1,杨芳2,3,黄南冰1,刘晋2,3

(1.香港特别行政区政府水务署,999077,香港;2.水利部珠江水利委员会珠江水利科学研究院,510611,广州;3.水利部粤港澳大湾区水安全保障重点实验室,510611,广州)

摘要:香港三面环海的独特自然条件使其水文情势极易受气候条件影响,加上多年来经济社会快速发展带来的高强度用水需求,香港水资源供需矛盾尤为突出,迫切需要加强现代化供水体系建设,以供水安全高质量保障推动经济社会高质量发展。近年来,香港通过工程建设、水质管控、技术迭代和制度创新,依托全港17座主要蓄水水库、184座泵站、18座水厂及环状供水管网,逐步形成以本地集水为基础、跨境调水为主体、非常规水源为补充的多源供水格局和现代化供水体系,实现了“源头—输水—制水—配水”全过程高标准水质监测和风险防控。实践证明,该体系显著提升了香港供水安全水平,为支撑香港长期繁荣稳定提供了重要水安全保障,也为粤港澳大湾区深化水资源协同治理、推动区域高质量发展注入了持久动力。尤其东江水供港这一历史性举措更是在过去60年间为香港带来源源不断的“生命水、政治水、经济水”,生动诠释了“一国两制”基本国策的显著制度优势和强大生命力。其经验对全球滨海高密度城市应对气候变化下水资源挑战具有重要借鉴意义。

关键词:香港;现代化供水体系;东深供水;跨境水资源治理;综合效益;供水安全

作者简介:黄恩诺,署长,主要从事供水规划、建设及管理工作。

基金项目:国家重点研发计划项目“水网建设背景下珠江三角洲水资源空间均衡调控技术研发及示范应用”(2024YFC3212000)。

DOI:10.3969/j.issn.1000-1123.2026.03.003


01  引言

作为人口和经济活动高度集聚的国际大都市,香港对供水系统的连续性、稳定性及水质安全有极高要求。任何供水中断或水质异常都可能对公共服务、商业活动、卫生防护及社会稳定造成严重影响。然而,香港三面环海,境内无大型河流和湖泊,受地形与土地开发强度等条件制约,难以修建大型蓄水工程;同时,降雨年内分布极不均匀,当地淡水资源可利用量与调蓄能力有限,单靠本地集蓄远不能满足城市用水需求。在此背景下,构建以外调水为主体的多源互补供水格局成为香港确保供水安全的必然选择。

东深供水工程承担着向香港输送东江水的跨流域调水任务,已稳定运行60年,从未中断,长期为香港提供了约八成饮用水保障。随着工程的持续运行,流域水资源调度、水源地保护和沿线水环境治理等相关制度与工程体系也不断完善。东深供水工程运行贯穿国家战略部署、流域统一治理管理、赣粤两省协同及香港受水区供水管理等多个环节,形成了“国家—流域—省级—城市”共同参与的多层级治理架构。东江水供港在制度衔接、管理机制与技术标准等方面积累了丰富经验,已成为我国跨区域水资源配置和跨境供水管理的典范。

在东深供水工程提供稳定跨境调水前提下,香港城市供水系统承担着跨区域输水的“最后一公里”任务。相较于流域或省级层面的宏观调度,城市尺度的运行更依赖精细化管理和实时响应能力。由于香港地形起伏大、建筑密度高、管网规模庞大、用户类型多样,城市供水系统在压力管理、分区供水、管网维护、水质监测及应急保障等方面具有较高的技术复杂度。此外,东江水供港体系由内地与香港多方共同参与,不同地区的机制体制、技术标准等并不完全一致,跨境调水工程与香港城市供水系统之间的衔接尤为关键。如何实现跨境水的稳定接续,是香港供水管理长期面临的重要挑战。

多年来,香港在供水规划、资产管理、智能监控、水质保障及应急管理等方面形成了较为完善的技术体系与管理制度。基于此,本文以香港特别行政区在东江水供港过程中的管理实践为研究对象,系统梳理其在供水规划与配置、制度监管与资产管理、工程运行维护、水质监测与保障、风险预警与应急处置等方面的主要做法,分析跨境供水对香港民生保障、经济发展和生态环境改善的综合效益,总结跨境调水背景下城市受水区水资源管理的经验,并在国家水网建设和区域协同发展的整体格局下,探讨跨境水资源治理和调水工程受水区管理的未来发展方向。

02  香港供水管理实践

在高密度建成区、复杂地下管线条件与高度依赖跨境水源的背景下,香港在供水规划、工程运维、水质保障、风险应对及制度监管等方面构建了成熟的技术与管理体系。

1.多源协同的城市供水保障体系

受地形和集水面积限制,香港本地淡水资源不足。为保障城市安全用水,近百年来香港供水从传统依赖本地水塘逐步增加冲厕用海水、东江外调水、海水淡化水、再生水等多种水源,最终形成了以本地集水为基础、外调水为主、非常规水源为补充的多源供水格局。2024年,东江水供港水量8.18亿m3,占香港总用水量约60%,其中占饮用水总量的77%,本地水库集水、冲厕用海水和淡化海水占总用水量比例分别为17%、22%和1%。香港约有1/3的土地被规划为集水区,用于收集和存储雨季丰沛的降水,每年根据雨季来水、水库蓄水及气候预测,动态调整东江调水量;冲厕用海水长期稳定替代约3亿m3/a的淡水需求,海水淡化则作为补充,为应对极端干旱等情景提供备用水源。

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▲香港供水水源变化历程

从空间格局来看,香港供水系统整体设计为“北向输入—中部蓄存—东部制水—环状配水”格局:北部沿深圳边界形成跨境调水的主通道;新界中部的船湾淡水湖、万宜水库、大榄涌水塘等湖库,构成香港雨水集蓄主体;东部沿海地区布局将军澳海水淡化厂及多座水厂,形成非常规水源带;南部的九龙和港岛地区为全港用水负荷最高区域,依托覆盖率超过90%的环状输配水管网汇集北部调水、中部蓄水和东部制水。

2.适应高密度城市的供水基础设施体系

在跨境调水稳定输入的支撑下,香港构建了由多级储水体系、输配水系统和集中式水厂组成的供水工程体系,持续保障城市供水的连续性和安全性。

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▲香港主要供水系统

多级储水体系由源头蓄水水库与城市配水水库两部分构成。香港共有17座主要蓄水水库,主要分布在新界郊区,用于接纳外调水、集蓄雨水,总库容5.86亿m3。与之配套,全港还设有177座饮用水配水水库和55座海水配水水库,多布置于高地,通过高程差实现稳压供水和高峰调节,是复杂地形条件下的重要保障设施。

输配水系统是连接水源、制水设施与用水终端的关键环节,主要由泵站体系和输配水管网构成。香港已建成149座饮用水泵站和35座海水泵站,形成覆盖全港的输水系统;同时依托高覆盖率的环状输配水管网,实现多水源在城市内部的灵活调配。截至2024年年底,全港淡水和海水主管道总长超过8400km,其中饮用水管网约6768km。环状网络通过布置双管、节点阀组、压力分区和调压设施,有效提升了中心城区在高峰负荷和突发事件条件下的供水稳定性。为增强系统可靠性,香港自2000年起持续推进主干管网系统更新工程,更换老旧管材,不断加强管道支撑、接口抗震和地基处理措施。

在制水环节,全港共有18座水厂,总制水能力超过450万m3/d,其中沙田、大埔和北港等水厂承担新界东北及九龙北部的主要供水任务。水厂普遍采用臭氧-生物活性炭等深度处理工艺,并配备双电源、双管路等,确保在高负荷运行和极端天气条件下维持稳定供水。

3.高标准的全过程水质保障体系

香港坚持以国际先进的预防性风险管理体系为基准,构建了全过程水质保障体系,形成了高标准、精细化管理框架,供水监测区域和水压管理区域示意见下图。

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▲香港供水监测区域和水压管理区域示意

在水质标准上,香港全面对标世界卫生组织发布的《饮用水水质准则》及其他先进地区标准,水质监测指标超过800项,包括法定标准、监察项目和观察项目等多个层级,部分指标限值严于世界卫生组织建议值。全年对水塘、东江输水管道、海水淡化厂等进行超60万项次水质检测,城市自来水水质合格率连续多年保持100%。

在源头保障方面,香港与广东紧密协作,在东江深圳水库—香港交接点设立全天候原水监测站,实行“日检测、周分析、月评估”的联合监测制度及信息共享、联动机制。监测指标涵盖浊度、氨氮、溶解氧、重金属、微生物等超40类关键因子。近年监测结果显示,东江原水水质长期维持地表水Ⅱ类标准,为后续输水和制水环节提供了可靠的水质基础。

在输水环节,对跨境输水管道、隧道及中转水库实行全过程水质管控。主要水库均布设在线水质仪表,可监测浊度、色度及电导率。当上游或输水过程中出现水质异常时,可及时调整调水路径、加密检测频次或采取应急制水措施,缩短应对时间。

在制水环节,香港大型水厂普遍采用“臭氧氧化—生物过滤—多重砂滤”高级处理工艺,实现对有机物、微生物和新兴污染物的深度去除。同时,大部分水厂配备独立水质实验室,对出厂水开展高频次、多指标检测,部分关键参数可实现实时或2h级监测。水务署自主研发并应用“斑马鱼水质监察系统”,利用斑马鱼对水体污染物的高敏感特性,实施24h连续监测,通过视频行为分析识别异常并自动发出警示;当触发异常预警时,结合费希尔弧菌快速毒性检测技术,可在约60min内甄别逾千种潜在有害物质。

在配水环节,以分区计量(DMA)为基础,结合压力管理和水质在线感知,构建了覆盖城市供水“最后一公里”的风险防控体系。通过在DMA区域内布设水质与运行状态监测设备,实现对水质异常、管道回流、局部污染及压力波动的分钟级感知;依托网格式感知与分区管理机制,可快速定位异常区域并溯源处置,显著提升了配水环节对水质风险的识别效率和响应能力。

4.面向极端情景的风险监测与应急管理体系

香港供水系统面临极端干旱、突发污染、工程失效及城市综合灾害等多类型风险。为确保极端情景下供水系统的持续运行,香港构建了风险监测与应急管理体系。

在极端干旱情景下,以东江来水、雨季降雨预测、水库蓄水率和连续干旱指标为监测基础,动态研判次年供水风险级别。当蓄水量偏少或持续干旱时,提前协调增加跨境调水,并同步启动本地节水措施,包括减少冲厕淡水供应、强制性用水审计和公共机构压减用水等。

在突发水污染情景下,当跨境交接点或输水通道关键水质指标出现异常波动时,最快可在分钟级触发警报,迅速采取调整跨境取水时间、暂时降低取水量、切换本地水库供水或提升水厂臭氧与活性炭投放量等措施,有效降低污染物进入供水系统的风险。

在工程失效情景下,依托“快速定位—隔断切换—环路供水—现场抢修”的标准化响应流程,利用环状管网迅速隔断故障段,并通过旁路维持供水,同时派出工程队伍在数小时内完成修复,实现“局部故障不致全局停水”。

在城市综合灾害情景下,如面临发生暴雨内涝、山体滑坡、道路塌陷等灾害的情况,通过水务、消防、应急、运输及电力等部门建立的联动机制,在极端事件发生前,提前对高风险区域进行调整应对,加强泵站和水厂防护,并在必要时暂停供水,以降低风险;在灾后恢复阶段,通过采用移动供水设施和跨区调配,保障基本民生用水。

5.法治化、专业化的水务制度体系

香港以制度嵌入为核心,将法律、技术、资产管理和需求调控协同纳入供水体系运行,实现了供水安全的长期制度化保障。

在法律制度层面,香港已形成较完备的供水法律制度体系,包括《水务设施条例》《水污染管制条例》《郊野公园条例》等法律法规,对供水设施保护、水质控制、运营责任及用户权益等方面作出明确规定,从取水、输水、配水到用户端接驳均有严格程序要求。违法接水、破坏设施或污染水源可追究刑事责任。

在技术支撑层面,以“智管网”为抓手,对供水管网实施分区监测与水压管理。通过持续采集流量、水压等关键运行数据,实现异常工况的及时识别与处置,并在高水压区域实施精细化调控,提升了管网运行的安全性与稳定性。

在资产管理方面,长期坚持资产全生命周期管理,利用资产管理信息系统(AMIS)统筹供水设施建造、巡检、维修与更新,并通过寿命预测和风险分级,科学确定投资与检修优先次序,保障关键设施在高负荷条件下稳定运行。与之配套的管网资产数据库系统(DMS)完整记录全港淡水和海水管网的材质、使用年限、运行状态及历史故障信息,为爆管抢修、工程更新和施工协调提供精准决策支持。在数字化资产管理与持续更新工程的协同推进下,2024年香港主干管网爆管量相较2000年以前下降超99%,有效降低了管网老化和高强度运行带来的结构性风险。

在公众与需求侧管理方面,水务署构建了以需求管理支撑供水安全的协同机制。通过阶梯水价、节水器具推广、节水审计制度、企业用水评估等措施,居民生活用水量长期保持在130~140L/(人 ? d),在高人口密度城市中处于较低水平,有效缓解了供水系统压力。同时,建立公众参与和信息公开机制,包括供水服务公开、投诉反馈机制、事故信息发布与节水宣传教育等。作为制度创新的组成部分,冲厕用海水长期嵌入居民用水体系,显著优化了城市用水结构,成为需求侧参与供水安全保障的典型实践。

03  东江水供港的综合效益

东江水作为香港饮用水水源的主体,来源稳定。经过60年的持续供给,东江水供港已经从单一工程运行发展为支撑香港城市发展和粤港区域协同的重要基础性保障体系,为香港带来源源不断的“生命水、政治水、经济水”,在民生保障、经济支撑、生态改善及社会与政治效应等多个维度发挥效益。

1.保障香港公共卫生与民生福祉的“生命水”

1962年秋至1963年初夏,香港发生严重水荒,缺水使香港各行各业陷入困境,制造业停工、工商业减产、零售业萧条、工人失业、物价飞涨,经济发展停滞不前。当时广为传唱的歌谣“月光光,照香港,山塘无水地无粮,阿姐担水去,阿妈上佛堂,唔知几时无水荒”,正是香港民众深受缺水之苦的真实写照。鉴于此,经周恩来总理亲自批示,决定修建东深供水工程。时至今日,东江水供港已持续稳定运行60年,彻底扭转了香港长期缺水、频繁限水的局面,使城市从过去“靠天吃水”的脆弱状态转向全天候稳定供水的现代化水安全格局。这一转变也为城市公共卫生体系奠定了基础物质条件。稳定可靠的自来水供应,使居民能够在日常生活、医疗卫生、防疫环境等方面得到持续保障,有效减少因供水不足导致的环境卫生问题与疾病传播风险。过去数十年间,香港人均预期寿命显著提升,根据香港卫生署数据,1971年香港男性和女性的出生预期寿命分别为67.8岁和75.3岁,随着城市供水体系的现代化发展和公共卫生条件整体改善,到2024年已分别提升至82.8岁和88.4岁,香港成为全球平均寿命最高的地区之一。尽管预期寿命增长由多重经济社会因素共同推动,但安全、稳定、高质量的生活饮用水供给,无疑是其重要基础条件。60年来,滔滔不绝的东江水带着祖国人民的深厚情谊流入香港千家万户,使香港与内地血脉相通、水乳交融,东江水被香港同胞深情誉为“生命之水”。

2.强化社会稳定与区域协同的“政治水”

东江水供港事关全体香港同胞的利益,体现了中央政府对香港同胞的关怀,是“一国两制”基本国策成功实践的生动案例之一。为确保供水水质,东江流域进行了持续数十年的跨区域环保合作。江西省扎牢生态保护制度网,全力保障东江源头水,广东省先后出台十余部保护东江水资源、水环境的地方性法规;上游地区始终坚守生态红线,以经济损失为代价保护和改善东江干流的水质状况;香港大力推广海水冲厕和再生水利用等措施,通过减少淡水需求,从侧面改善了区域水资源承载状况。这种“上下游共治、流域-城市联动”的可持续发展模式,不仅是跨境供水工程外溢效应的重要表现,也展示了粤港双方在重大民生问题上能够长期保持沟通、协商与互信的能力。这种互信进一步溢出到经贸、基础设施互联互通等更广泛领域,为粤港澳大湾区的整体协同发展奠定了坚实基础。

3.支撑香港城市扩张与产业发展的“经济水”

香港工业、商业和服务业活动高度集聚,对水资源的数量与稳定性有着极高要求。东江水为香港经济社会快速发展提供了不可或缺的资源支撑。为满足香港经济发展对水资源的需求,东深供水工程经历了三次扩建和一次全面改造,1974—1978年、1981—1987年和1990—1994年分别进行了三次扩建,对港年供水能力先后增加至1.68亿m3、6.2亿m3和11亿m3;2000—2003年,工程全面改造,实现清污分流和扩大供水规模的目标,年设计总供水能力达24.23亿m3,为香港、深圳和东莞地区提供了有力水安全保障。东深供水工程三次扩建时期恰逢香港经济高速发展时期,满足了香港经济社会发展持续增长的水资源需求。东江水供港不仅为香港产业升级和经济扩张提供了稳定、可靠的供水保障,也使香港与内地尤其是广东地区的经济交往更加密切,有力支撑了香港经济社会发展。

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▲东江水供港与香港经济社会发展关系

04  未来展望

随着国家水网建设的推进,我国水资源调控正从单一工程调度向网络化、体系化与协同化方向演进。2024年,珠江三角洲水资源配置工程正式通水,实现西江优质水资源跨流域输送至深圳等地,显著改善了珠江东岸长期依赖东江单一水源的供水格局。该工程与东江干流供水体系共同构成“双水源、双保障”的协同供水网络。同时,东江流域已形成以深圳水库、剑潭水利枢纽、新丰江水库等为核心的“三道防线”供水保障体系,在应对咸潮上溯、水污染事件及极端枯水条件时,具备重要的调蓄、缓冲与应急功能。区域水资源配置与调控能力的整体提升,为增强香港供水安全奠定了坚实基础。

在上述背景下,香港供水安全面临的内外部条件正在发生深刻变化。一方面,香港三面环海,水资源系统对气候变化高度敏感。全球气候持续变化导致海平面上升、极端降雨与干旱事件增多,流域来水不确定性及咸潮风险显著上升,香港等河口沿海城市的水资源安全形势日趋严峻。另一方面,香港经济社会高质量发展对供水安全提出更高要求。规划中的北部都会区总面积约300km2,预计人口规模可达250万人,将带动用水需求增长。面对上述趋势,香港供水安全保障需兼顾极端天气风险防控与高质量发展目标,《全面水资源管理策略》明确提出“先节后增”的系统策略,即优先推进节水与用水效率提升,在此基础上稳步拓展多元化水源。为实现该目标,将从强化顶层设计、提升系统韧性、加强创新驱动三个方面协同推进。

1.强化顶层设计,健全科学管理体系

以“水达峰”为核心管理理念,将其作为引导和约束用水需求重要手段,落实水资源刚性约束制度,科学界定区域用水总量峰值及达峰时间,通过城市节水、产业结构优化和技术升级等多领域协同控制取用水强度。加强与内地在节水标准和管理制度方面的协同,探索建立节水器具水效标识“湾区标准”,引导市民优先选用高效节水产品,在促进区域节水产业协同发展的同时,持续提升全社会节水意识。同步构建以风险预防为导向的饮用水水质管理体系,形成覆盖水源地、输配水系统、用户终端的全过程水质管控机制,切实保障公众用水安全。

2.大力发展非常规水源,提升供水系统韧性与应变能力

通过对元朗等地现有污水处理厂实施提标改造,使其逐步转型为再生水厂,扩大再生水在古洞北及粉岭北新发展区、新田科技城、洪水桥/厦村新发展区及元朗南发展区等区域的应用范围,并重点拓展再生水在供冷系统中的利用。稳步推进东涌新市镇及其扩展区分阶段建设海水冲厕系统,持续扩大海水冲厕覆盖面。在此基础上,合理配置一定规模的海水淡化设施作为战略补充水源,增强整体供水体系在极端情景下的韧性,并优化区域供水网络布局。同时,鼓励私人发展项目因地制宜采用雨水收集与中水回用技术,提升分散式水资源利用水平。

3.以创新驱动为引领,培育供用水领域新质生产力

系统引入先进信息技术与智能装备,提升供水管网精细化管理水平。构建覆盖淡水与海水管网的流量与水压实时监测感知体系,建设“智能供水压力管理系统”,在关键管段和用户端布设在线传感器与智能水表,全面采集供水与用水实时数据,并与升级后的“智管网”系统深度融合。依托高精度水力模型开展动态分析,实现供水管网的智能化减压运行,降低爆管和渗漏风险。同步推进管道机器人联合实验室建设,加快集成声波传感、高清成像和高精度定位等功能的管道机器人研发,并结合人工智能算法,实现对香港复杂供水管网条件下水质与结构状态的高精度巡检与评估。在水质保障方面,重点研发人工智能水藻自动识别系统、在线气相色谱-质谱联用技术、MIB基因检测技术及综合信息与远程预警系统,全面提升水质监测的智能化和精准化水平。

香港作为联通内地与国际社会的重要枢纽,将在可持续水务解决方案领域持续加强对外交流协作。通过举办全球水务高峰会等高水平水务展会,搭建交流平台,系统展示中国水务技术的最新进展与实践经验,推动先进水务理念与技术的国际传播与合作应用。

05  结语

60年来,香港现代化供水体系的形成与完善,既是跨境调水工程长期稳定运行的结果,也是香港特别行政区政府在供水工程规划建设、制度监管和运行管理等方面持续探索与实践的成果。从国家战略到流域统筹,从省际协同到城市治理,各层级主体在统一目标下形成了长期稳定、协同高效的治理体系。通过构建多源供水格局、发展集中式水厂体系、推进环状供水网络、完善水质监测制度及开展数字化运维改革,香港在极高密度的城市环境下长期保持了世界领先的供水安全水平。

面向未来,随着国家水网建设和粤港澳大湾区协同发展不断深入,香港的供水保障将获得更高层级的战略支撑,但也面临区域技术标准规范不统一、政策协调机制待强化、跨区域应急联动能力需提升等新挑战。对此,需推动粤港澳三地加快供水水质标准、管网运维规范、设施建设准则的对接,建立常态化多层次协调机制,在水资源调度、风险预警、应急响应等领域开展更紧密的制度化合作。

展望未来,香港将持续完善多源供水体系,推进再生水和海水淡化水等非常规水源利用,强化数字孪生水务和智能监测体系,提升极端气候下的供水系统韧性。同时,积极携手大湾区其他城市,深化供水安全、水环境治理、技术创新与标准协同等领域合作,共同提升区域水务综合治理能力。

秉持“饮水思源”的价值理念,香港特别行政区政府将继续以保障市民的稳定、安全、优质供水为核心使命,巩固和拓展现代化供水体系建设成果,不仅为自身长远发展筑牢支撑,更为全球高密度城市和跨境水资源治理提供可借鉴的“香港经验”。

(来源:中国水利杂志)