本刊記者 / 趙良美 楊林 實習(xí)生 / 吳蕙予
清水援京:最后的三道防線
本刊記者 / 趙良美 楊林 實習(xí)生 / 吳蕙予
南水北調(diào)是否會導(dǎo)致臟水入京?北京的承諾是,由34個實驗室、27個自動監(jiān)測站、1臺應(yīng)急移動監(jiān)測車組成的水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)將保障漢水入京水質(zhì)與水源地“無本質(zhì)區(qū)別”。
北京,大寧調(diào)壓池。
雨天的丹江口水庫,水面上騰起的霧氣給人清新的氣息。江水清澈無比,整個庫區(qū)看不到雜物,偶爾漂來幾絲棕色的浮沉物,那是落葉的腐殖。不時飛過的水鳥在努力尋找可以捕捉的魚類,它們發(fā)出的叫聲在庫區(qū)上空不斷回響。
有著“小太平洋”之稱的丹江口水庫是亞洲最大的人工淡水湖,水質(zhì)連續(xù)25年穩(wěn)定在地表水環(huán)境質(zhì)量II類以上。湖北省十堰市副市長沈?qū)W強在陪同外來人員參觀時,經(jīng)常會直接舀起一瓢水一飲而盡,以此證明丹江口水庫的水源絕對達標。
今年10月,南水北調(diào)中線工程將正式通水運行,屆時丹江口水庫將輸出10.5億立方米的漢水供應(yīng)北京。水資源的短缺已讓北京付出了沉重代價,北京依托的21條主要河流目前全部斷流,過度利用地表水、大量超采地下水造成地面不均勻沉降。北京水務(wù)局的數(shù)據(jù)顯示,2013年北京全市總用水量36.4億立方米,其中地下水及應(yīng)急水源地是供水主力,共計21億立方米。北上的漢水,將占到北京市用水量的近三分之一。
“在這樣的情況下,我們認為南水北調(diào)工程才是徹底決定北京水資源短缺的根本性措施?!?月15日,北京水利設(shè)計規(guī)劃研究院副院長石維新在丹江口市舉辦的專家會談上說。北京市水利設(shè)計規(guī)劃研究院專門成立了南水北調(diào)分院,負責(zé)南水北調(diào)北京段干線工程以及配套工程的規(guī)劃、設(shè)計和勘探,由石維新兼任院長。
“現(xiàn)在北京市民比較關(guān)心南水北調(diào)的水質(zhì)是否有保障,網(wǎng)上也炒作說南水北調(diào)工程是最大的致癌工程。我們認為調(diào)到北京的水質(zhì)是有保障的?!笔S新說。
中國環(huán)境監(jiān)測總站8月25日發(fā)布的2014年全國地表水水質(zhì)月報(6月報)顯示,丹江口水庫水質(zhì)為優(yōu),處于中營養(yǎng)狀態(tài)。但在總氮單獨評價時,丹江口水庫為IV類水質(zhì)。
“總氮超標一直有,好多年了?!焙幽夏详柺协h(huán)境監(jiān)測站高級工程師儲東方對《博客天下》說,這主要是由含氮量比較高的農(nóng)藥、化肥引起的,丹江口水庫周圍以前都是農(nóng)田,下雨后徑流比較大,就直接流入水庫。
“IV類水一般是污水,丹江口的水庫怎么可能是污水,把它評為IV類水我們不同意?!遍L江水利委員會水資源保護局前局長翁立達告訴《博客天下》,環(huán)保部長期將總氮納入評價指標,但長江水利委員會始終忽略總氮因素,認為丹江口水庫是II類水。
儲東方也表示,總氮參與到評價體系一直存在爭議。“總氮超標對人體的影響并不大,但容易引起水體富營養(yǎng)化,進而影響整體水質(zhì)?!眱|方說,現(xiàn)在水庫周圍進行了移民,周邊對水質(zhì)保護也比較重視,最近兩三年,總氮下降幅度比較大。
2013年6月17日和18日,央視《經(jīng)濟半小時》連續(xù)兩天報道了丹江口水庫的污染情況。位于河南南陽的水庫引水渠附近,水上飯莊直接排污,大量劣V類水排入位于十堰的漢江支流神定河,這些污水最終都匯入了丹江口水庫。
“我們也在重視行動,但力度還有速度還趕不上要求。因此我們也是借這這個曝光變壓力為動力,變危機為契機做出整治?!鄙?qū)W強強調(diào),他們將按照“十二五”規(guī)劃的時間節(jié)點超前完成任務(wù),包括污染防治、排水到期規(guī)劃。
沈?qū)W強說,現(xiàn)在丹江口市不僅監(jiān)測污水處理廠,還監(jiān)測重點污染排水的企業(yè),每個月監(jiān)測兩次,另外按轄區(qū)劃分的監(jiān)測追責(zé)問責(zé)實行一票否決。
據(jù)《人民日報》報道,中線工程水源區(qū)河南、湖北、陜西各地關(guān)停污染企業(yè)1000多家,“十二五”期間又投資120億元,實施了445個新的水污染防治項目。目前庫區(qū)43個縣的污水處理廠全部建成。
“丹江口水庫庫容量特別大,自凈、稀釋能力特別強,只要不是持續(xù)的、高濃度的污水進去,對水即使有影響,影響都不是太明顯。”儲東方說,進入水庫的水100%達標也做不到,但輸出的水都達標,“這是有保障的”。在他從事丹江口水庫水質(zhì)監(jiān)測十多年的時間里,各項數(shù)據(jù)一直相當平穩(wěn),從來沒有突然升高或降低。這也意味著從丹江口水庫輸出的水全部達標。
中線工程的輸水形式以明渠為主,除此之外還有方涵、管涵、渡槽、隧洞、倒虹吸等。與管道相比,通過明渠到達北京的水會蒸發(fā)掉15%左右。
石維新說,當時有專家建議過管道方案,但汛期上游的水流量非常大,管子要安很多排,投資太大。而明渠線路長,保護難度比較大,存在安全隱患。
“當時規(guī)劃設(shè)計的時候,避免污水進到干渠,線路基本走的是沿線城市的上游,這是布局上總體的考慮。”石維新對《博客天下》說。
中線總干渠采取全封閉式管理,并在其兩側(cè)設(shè)置截流溝、隔離帶和防護網(wǎng)。中線全程與總干渠交叉的河道、公路、鐵路和管線等全部采用立交的方式,防止外水進入輸水渠道;對于高于渠道底高程的地下水則盡量外排,防止不符合飲用水標準的地下水進入總干渠。
“我個人很有信心,沿線的污染源不會進去?!笔S新說。
南水北調(diào)中線北京段全長80公里,起自房山北拒馬河,終點為團城湖。跟沿線不同的是,北京段除末端885米為明渠外,其余全部為地下管涵,全線封閉管理。
石維新介紹,采用地下管涵方案是為了避免污染,因為工程要從人口密集的中心城區(qū)穿過。團城湖明渠的主要目的,則是讓市民參觀。
這并不是北京第一次從外地調(diào)水。2008年,為保證北京奧運會順利舉辦,結(jié)合南水北調(diào)中線一期工程,國務(wù)院批準提前建設(shè)南水北調(diào)中線京石段應(yīng)急供水工程。工程于2008年9月正式運行,從河北崗南、黃壁莊、王快、安各莊4座水庫向北京調(diào)水,累計調(diào)水16億立方米。
“北京段工程通水運行五年多來,工程運行安全、輸水通暢,南水北調(diào)運行管理隊伍得到了鍛煉,也積累了一些經(jīng)驗?!北本┦心纤闭{(diào)辦主任孫國升今年4月29日在北京市南水北調(diào)工程巡回演講首場報告會上如是說。
孫國升同時坦承,工程的管護難度高。2011年,北京市頒布實施了《北京市南水北調(diào)工程保護辦法》,但一些違法占壓管線上方土地的現(xiàn)象仍然存在,個別村鎮(zhèn)甚至屢禁不止,工程運行安全還存在隱患。
中線工程沿線設(shè)置了多個監(jiān)測點,儲東方所在的南陽市環(huán)境監(jiān)測站負責(zé)陶岔渠首的監(jiān)測。他們每月會進行一次實驗室檢測,每天會進行6次自動檢測,水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)每隔4小時就會上傳到中國環(huán)境監(jiān)測總站。
“只要它符合II類水,就是可以進京的。”北京市南水北調(diào)水環(huán)境監(jiān)測中心工作人員唐亮(化名)告訴《博客天下》。
2014年6月18日,北京,工人正在安裝南水北調(diào)主干渠與郭公莊水廠連接的最后一根管道。
位于河北保定易縣的七里莊是江水進京的“前哨站”,“監(jiān)測出來到關(guān)閉閘有個時間過程,發(fā)現(xiàn)問題、上報、研判、下達通知、關(guān)閘需要時間,根據(jù)反應(yīng)時間、渠道流速特點,第一個前哨站放在這兒了?!笔S新說,水從七里莊自流到拒馬河約需10小時,如果出現(xiàn)問題,這個時間過程足夠采取措施了。
孫國升在前述報告會上介紹,針對上游渠道可能發(fā)生的突發(fā)性污染事件,北京市專門構(gòu)筑“三道防線”,并建設(shè)了相應(yīng)的水質(zhì)監(jiān)測預(yù)警設(shè)施。第一道防線位于拒馬河,當河北來水水質(zhì)出現(xiàn)問題時,關(guān)閉總干渠北拒馬河暗渠進口節(jié)制閘,開啟退水閘,將來水排入拒馬河內(nèi);第二道防線位于大寧調(diào)壓池,當永定河以西水質(zhì)突發(fā)問題時,關(guān)閉永定河倒虹吸進口閘,將來水排入滯洪水庫或永定河;第三道防線位于團城湖調(diào)節(jié)池,當水廠取水口前水質(zhì)發(fā)現(xiàn)問題時,停止取水,問題水不會進入自來水廠。
南水北調(diào)水質(zhì)監(jiān)測責(zé)任由不同部門負責(zé),京外段監(jiān)測主要由國務(wù)院南水北調(diào)辦負責(zé);京內(nèi)段干線監(jiān)測,主要由北京市環(huán)保局、市南水北調(diào)辦負責(zé)。北京市南水北調(diào)水環(huán)境監(jiān)測中心是北京市南水北調(diào)實施水環(huán)境管理和保護的監(jiān)測機構(gòu),2011年已通過國家計量認證評審,擔(dān)負著南水北調(diào)中線北京段及北京市內(nèi)配套工程的監(jiān)測站網(wǎng)規(guī)劃設(shè)置、水質(zhì)監(jiān)測、分析評價、預(yù)測預(yù)報等管理工作。
監(jiān)測方式分為實驗室監(jiān)測、自動監(jiān)測和應(yīng)急監(jiān)測,目前南水北調(diào)干線北京段及市內(nèi)配套工程共設(shè)置了34個實驗室監(jiān)測斷面、27個自動監(jiān)測站和1臺應(yīng)急移動監(jiān)測車。
實驗室監(jiān)測就是在現(xiàn)場取樣,然后帶回實驗室做進一步的分析。每周二上午,監(jiān)測中心的工作人員都會前往北拒馬河、大寧調(diào)壓池和團城湖調(diào)節(jié)池等地取樣,之后再將檢測結(jié)果上報。
監(jiān)測中心在27個自動監(jiān)測站都放置了自動監(jiān)測裝備,儀器會每4小時上報一次數(shù)據(jù),“探頭放進去就自動出來,比如說電導(dǎo)率、硫酸鹽、溫度、pH這些常見的,放到那里就知道了。有的需要把水提取出來,放進大型儀器?!碧屏琳f。
“實驗室監(jiān)測是最準確的,國際、國內(nèi)都以實驗室的數(shù)據(jù)為準?!碧屏琳f,自動監(jiān)測只是起預(yù)警的作用。此外,北京市南水北調(diào)工程辦公室還和國務(wù)院南水北調(diào)辦、北京環(huán)保局、水務(wù)局和自來水廠等部門建立了信息平臺,共享水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)。
出現(xiàn)突發(fā)污染事件時就要進行應(yīng)急監(jiān)測,應(yīng)急移動監(jiān)測車上配有一部分快速檢測的儀器,現(xiàn)場取樣后10分鐘就可以測出結(jié)果?!熬┦瓮ㄋ畷r,河北四個水庫來水,每回切換水源的時候就相當于新來了水。那會兒我們就是24小時在那兒,什么時候水質(zhì)穩(wěn)定了達標了,我們才撤回來。同時我們還要取樣,往實驗室送。”唐亮說。
為了解決來水和用水不匹配的問題,北京還建設(shè)了密云水庫調(diào)蓄工程儲存中線富余來水,以應(yīng)對丹江口水庫連續(xù)枯水年的風(fēng)險。
密云水庫調(diào)蓄工程是在團城湖調(diào)節(jié)池調(diào)水,利用九級泵站反向加壓,通過京密引水渠輸送至密云水庫,逐步將密云水庫的存水量從目前的12億方增加到20億方以上。
“近期可以對密云水庫進行一個補給,增加密云水庫的一個蓄水量,遠期南水北調(diào)來水,不能滿足北京市供水需求時,就可以通過密云水庫進行放水,恢復(fù)以前的供水格局?!蹦纤闭{(diào)來水調(diào)入密云水庫調(diào)蓄工程項目部副部長季國慶在接受央視采訪時說。
南水北調(diào)來水將通過輸水管線進入北京各自來水廠,經(jīng)處理后輸送至城市供水管網(wǎng),供水范圍覆蓋6000平方公里,涉及除延慶以外的15個區(qū)縣。為了避免團城湖調(diào)節(jié)池出現(xiàn)死水區(qū),設(shè)計方在調(diào)節(jié)池建了3個人工島,“根據(jù)水力學(xué)的流態(tài)設(shè)計讓調(diào)節(jié)池的水全部流動、循環(huán)起來,起導(dǎo)流的作用?!笔S新說。
2008年京石段調(diào)水初期,北京部分地區(qū)居民家庭的自來水出現(xiàn)了“黃水”現(xiàn)象。北京市水務(wù)局組織的專家小組經(jīng)實驗測定發(fā)現(xiàn),從河北調(diào)來的水與北京本地水的成分不同,特別是硫酸根、氯根濃度大幅增加,增強了水的腐蝕性,打破了北京供水管網(wǎng)中管垢的酸堿平衡狀態(tài),造成管垢保護層被破壞,內(nèi)層疏松的鐵銹溶入水中,造成自來水龍頭出現(xiàn)“黃水”。
受此事件的影響,2011年,北京市在丹江口水源地建設(shè)了中試基地—“微型水廠”,用丹江口水源模擬北京制水工藝。
中試基地距離丹江口水庫大壩前左岸不到200米,門禁管理嚴格,三棟藍白相間的廠房里進行著制水工藝?!氨本└魉畯S的主要工藝,這里都進行了最真實的模擬?!北本┳詠硭瘓F水質(zhì)監(jiān)測中心總工程師顧軍農(nóng)今年接受《北京日報》采訪時說。這個基地唯一的任務(wù)就是“試水”。
在制水車旁的房間里,標有“大興”“三路居”等字樣的自來水管安放在架子上。這些是北京市自來水集團截取的在用供水管線,運到丹江口“微型水廠”后在現(xiàn)場進行浸泡試驗。
“剛運來的時候,所有的水管都出現(xiàn)了發(fā)黃現(xiàn)象,有輕有重。”中科院生態(tài)環(huán)境研究中心的研究生王剛亮2012年接受《北京日報》采訪時說。
據(jù)《人民日報》報道,科研人員分析發(fā)現(xiàn),丹江口水庫水硫酸鹽和氯化物相對不高,其腐蝕性與北京地表水接近,但高于北京地下水。出現(xiàn)明顯“黃水”的管路系統(tǒng)在持續(xù)通水的狀況下,黃水會隨時間逐漸減弱,直至穩(wěn)定,正常合格。
拉森指數(shù)(LR)是目前評價水質(zhì)對鐵質(zhì)管網(wǎng)腐蝕程度的常用方法,如果出廠水的硫酸鹽濃度在每升80毫克以下,拉森指數(shù)小于0.8,管網(wǎng)鐵釋放現(xiàn)象就能夠得到控制?!耙话氵@個系數(shù)在0.8內(nèi)就不會有問題了,當時河北水超過2,所以發(fā)生水黃現(xiàn)象?,F(xiàn)在丹江口水庫的系數(shù)比較低,感覺實驗問題還不是很大。”石維新說。
北京市水務(wù)局總工程師陳鐵5月6日透露,管網(wǎng)適應(yīng)有一定差異,管網(wǎng)在長期供水中已形成一定管垢模式,如果換一種水質(zhì),管垢等在短期內(nèi)可能會發(fā)生一定化學(xué)變化,“不可避免地可能會在局部、短期的情況下,出現(xiàn)水黃的問題,可能是水管的銹脫落導(dǎo)致”。
北京市水務(wù)局供水處處長胡波也坦言,雖然從目前各項準備工作來看,發(fā)生大面積水黃的可能性不大,但局部、短期的水黃現(xiàn)象并不能完全避免。
北京市目前對沒有防腐涂層的老舊管網(wǎng)進行了更換,長安街沿線、幾大環(huán)路干線和主要的連接線均進行了更換。對不便于更換的地下管道,自來水集團采取了除銹噴涂技術(shù),去掉管網(wǎng)中的沉積物?!敖刂聊壳?,經(jīng)過更換和防銹處理的管網(wǎng)長度達到了2200公里。”胡波說。
2008年“水黃”事件發(fā)生后,北京市自來水集團將拉森指數(shù)為0.8作為基本參數(shù),采取了不同兌水比例的調(diào)度運行方案,統(tǒng)一調(diào)度安排市區(qū)各水廠的配水量,在后來多次切換水源時沒有再發(fā)生大范圍的“黃水”現(xiàn)象。
丹江口水庫的水進京后會跟北京本地的水以1:4的比例進行勾兌,明年再逐步擴大江水的用水用量,最終達到1∶1的比例?!爸宰龀?∶4搭配比例的決定,一是汲取河北水進京時的經(jīng)驗教訓(xùn),二是緣于近6年在丹江口水庫模擬實驗室連續(xù)的監(jiān)測數(shù)據(jù)總結(jié)?!焙ㄕf。
北京市南水北調(diào)配套工程采用了環(huán)路供水方案?!碍h(huán)形供水使得環(huán)路上的每個水廠都具有雙水源,可以通過環(huán)路將密云水庫的水或者地下水送到各個水廠?!笔S新對《博客天下》說,根據(jù)國家規(guī)范要求,供水工程必須雙管供水,如果一個壞掉,另一個還可以供水,環(huán)形供水就可以變雙管為單管,一段壞掉后可以反向向水廠供水,也降低了工程造價。
當南水北調(diào)中線總干渠發(fā)生事故時或需要檢修時,借助環(huán)路供水方案,北京城市水廠的供水水源會切換為密云水庫或地下水。
2014年10月,北上的漢水將從丹江口水庫,經(jīng)過15天的千里跋涉抵達北京,然后通過蛛網(wǎng)般的城市自來水管網(wǎng)進入千家萬戶。根據(jù)北京市南水北調(diào)工程建設(shè)委員會辦公室組織編寫的《北京市南水北調(diào)工程100問》,屆時水龍頭流出的,仍將是保持與水源地“無本質(zhì)區(qū)別”的II類水質(zhì)。