江苏省南水北调尾水导流工程运行管理研究
2018-03-01胡玉露孙付华
胡玉露 孙付华
摘要:根据南水北调尾水导流工程建设及运行管理的调研情况,总结出了该工程存在水质不能持续稳定达标、工程存在环境风险、功能区水质目标不一、分质分管道供水系统尚未形成、基础设施建设力度不够及尾水资源化利用水平不高等六大问题。针对这些问题从工程运行管理和后续工程建设两方面提出了优化方案及建议。
关键词:尾水导流工程;运行管理;后续工程建设;优化方案;江苏省
中图分类号:F407.9 文献标识码:A
文章编号:0439-8114(2018)23-0173-04
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.23.039 开放科学(资源服务)标识码(OSID):
近年来,随着中国城镇化进程的加快,水环境恶化问题日趋严重,水污染治理工作刻不容缓,国家对水环境治理工作日益重视,针对水环境治理的多项政策密集出台,凸显出政府对于治理水环境危机的重视与决心。南水北调东线工程,即国家战略东线工程,是南水北调工程东部输水大动脉,而其成功的关键是输水干线的水质。江苏省南水北调尾水导流工程的建设使得进入输水干线的污染物量得以减少。通过对南水北调尾水导流工程设施建设、运行管理情况等方面进行实地调研,发现工程存在一些实际问题。针对这些问题提出了优化方案及建议,以期为工程效益最大化的发挥提供帮助。
1 工程建设管理概况
根据江苏省组织编制的《南水北調东线工程江苏段控制单元治污实施方案》,尾水导流项目共5个,其中泰州市截污导流工程未纳总体工程,由泰州市政府组织实施,实际截污导流项目为4个。在江苏省南水北调办公室的正确领导下,通过各参建单位的共同努力,江苏省南水北调尾水导流工程建设管理情况良好,主要有以下几个特点。第一,建设管理机构设置合理,项目建设管理体制比较健全;第二,工程质量得到有效保证,施工过程中施工单位建立健全质量保证体系,实行“三检制”,对工程质量进行了严格控制;第三,工程运行制度及配套措施执行到位,高度重视管线巡查工作,尤其对中运河沿线管道更是做到24 h监测,确保管道内尾水不外泄;第四,水质控制效果明显,截至目前,处理水量符合目标规划,COD消减量、NH3-N消减量明显,从水质简报来看,水质参评项目均达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)中的一级标准的A标准的月份逐渐增多。对于未达标情况也均做出了成因分析并采取了控制措施。
2 工程存在的主要问题
2.1 水质未能长期持续稳定的达标
尽管尾水导流工程加快了治污进程,工程沿线水质状况得到极大的改善,但根据各地水质监测数据显示,南水北调输水干线部分断面水质未能长期持续稳定达标。如淮安市重点水功能区水质公报中显示,里运河作为该区域调水保护区,2010年2个月各2个断面未达标,2011年6个月各1个断面未达标,2013年2个月各2个断面未达标,2014年2个月各1个断面未达标,2015年1个月1个断面未达标。
2.2 工程存在一定的环境风险
水利工程项目在建设和使用过程中存在对周围生态环境造成负面影响的环境风险。由于水利工程所处的环境系统和所影响的环境区域都是复杂的大系统,广泛地存在不确定性,尾水导流工程的建设活动也同样存在造成潜在危害发生的风险和对沿线居民健康、生态环境系统以及社会经济发展等造成损失的风险。如徐州尾水导流工程用明渠运送污水,一旦雨量大造成明渠溢出,就很容易对骆马湖水质造成影响。
2.3 不同功能区水质目标存在差异
工程部分断面水质未能符合相应的水质功能区划要求。水资源因流域或地域的不同所呈现出的自然属性和社会属性存在差异[1],结合其水域所具有的特征和功能将其划分成不同的水质功能区。南水北调干线不同功能区水质目标存在差异,部分断面水质未能符合相应的水质功能区划分要求,未能在充分考虑沿线水资源的自然环境条件、开发利用现况、区域功能要求的基础上按照有关部门制定的水环境保护规划、流域综合规划和社会经济发展规划要求,在各水域根据其功能划定的不同采用相应质量标准[2]。
2.4 分质分管道供水系统尚未形成
单一管线是尾水导流工程中污水处理回用过程中的极大障碍[3]。尾水导流工程建设过程中分质分管道供水系统没有形成,因此导致分质用水难以落实。尾水导流工程若能实现分质用水以及水的重复利用将会较大程度地节省优质水源,优化工程沿线水资源配置,促进工程发挥更大的效益。
2.5 基础设施建设力度不够
截至调研日期,除淮安尾水导流工程外,其他各地如徐州、新沂、睢宁、宿迁、江都段尾水导流工程实际导流量均低于工程设计导流量,具体排放情况如表1所示。
基于以上数据可知,各地区尾水导流工程实际尾水导流量均未达到工程设计规模,各地区导流工程效益未完全发挥。而尾水导流规模未达到设计规模的原因主要在于各地区管网建设等配套设施未健全,部分污水未完全收集。随着经济的发展,经济总量不断上升,单位面积经济增量显著增加导致的污染物持续增多,将对沿线生态环境产生较大的压力。如果不能合理收集、处理污水,输水干线水质将受影响。
2.6 尾水资源化利用水平不够
国外在尾水资源化利用方面的技术已经成熟,但中国对于水污染治理研究的起步较晚,污水资源化利用技术推广缓慢,尾水导流工程中所采用的部分污水处理技术和设备配置不够先进,部分处理后的尾水水质仍仅能达到农业灌溉和工业用水要求,难以满足其他更多用途的需求[4]。
3 工程运行管理优化方案
虽然南水北调各尾水导流工程管理及运行状况总体良好,但距离最优还有一定的改善空间。为此,针对尾水导流工程运行管理现状提出以下优化方案。
3.1 加强水质监测,严格执行水质检测标准
水污染是工程运行中面临的主要环境问题,在后续运行管理中需严格执行水质检测标准,按规定的检测项目进行监测分析,增加水质化验巡检次数和抽检次数,确保水质合格达标以减少水污染对生态环境造成的负面影响。尾水导流工程运行过程中应统筹兼顾治污、环境保护以及尾水导流工程的建设,为实现南水北调工程输水目标努力,切实保障受水区生态及经济的可持续发展。
3.2 建立健全水质风险预警-联动机制及事故应急预案
加强水质监测,建立健全南水北调干线水质安全预警-联动管理制度。水质预警-联动机制应做到以下方面:一是建构多级联动检测及管理制度;二是定期开展南水北调干线、尾水导流工程沿线的巡查工作,并加强与相关单位合作,以掌握水质的变化情况;三是深入研究工程运行期的主要风险,分析各风险对水质可能产生的影响,做好风险预测、风险决策和风险控制工作。制定严格、合理、可行的事故应急预案,以有效预防、实时控制和妥善处理干线水质安全突发事件,提高快速反应和应急处理能力,切实确保干线水质的安全。
3.3 加大地方工程运行管理经费支出
尾水导流工程管理单位属于纯公益性事业单位,资金仅来源于财政补助资金,因此部分地区工程设施的维修以及养护资金严重紧缺,对工程设施运行的安全性造成影响,相关部门需按年度预算加大运行经费投入。鉴于尾水导流工程对于确保南水北调干线水质、改善区域水环境的重要作用,各地各部门应高度重视,尽快对经费问题作出进一步承诺,方便相关部门各司其职,也有助于财政部门对年度运行养护经费的核定,确保尾水导流工程的正常运转和效益的正常发挥。
3.4 提高尾水资源化利用水平,合理安排不同时期工程导流量
在工程运行过程中尽可能实现尾水资源化利用,在关注污水治理的同时,也要提高污水再生利用率以及农业灌溉用水率,努力提高水资源的利用水平,从首尾两端增强治污效果。在后续运行管理中可以考虑引进先进的污水处理技术,同时完善相应技术的设备配置,保证处理后的尾水水质达到农业灌溉和工业用水要求,以提高尾水回用规模。目前尾水主要用于农业灌溉,可以考虑制定相关优惠政策,积极鼓励企业回用尾水,以提高尾水的回用率。
在实现尾水资源化利用的基础上,确定尾水导流系统的导流量。合理安排南水北調运行期、灌溉期、汛期不同时期的工程导流量。在南水北调调水期、非降雨时,可以在保证尾水导流工程正常运行的情况下,尾水通过导流系统进行导流;在降雨期、尾水导流工程满负荷运行及尾水无法导入时,则利用河道进行调蓄,尽可能减少尾水外导量。
4 后续工程建设建议
尾水导流工程的实施,不仅能够保证南水北调调水水质的稳定达标,而且对改善区域水环境、增加环境容量、促进区域可持续发展起到积极的推动作用。但是现有的尾水导流工程效益的充分发挥仍需相关配套工程、环境综合治理工程及后续尾水导流工程的配合实施。基于此,提出以下建议。
4.1 关注工程环境风险,消除水质污染隐患
工程的建设实施及运行开展必然会对生态环境造成各种复杂的影响,既包括有利的一面,也包括不利的一面,在尾水导流工程的建设过程中尤其需要关注工程建设对引用水水质产生的隐患。如徐州尾水导流工程采用明渠运送污水,沿骆马湖经大马庄涵洞尾水最终排入新沂河,而骆马湖是徐州市重要的供水水源地,一旦雨季时节雨量大造成明渠溢出,污水溢入骆马湖,容易对骆马湖水质造成污染,甚至影响徐州市区的供水安全。因此,后续工程应加强水质监控并进一步加强工程的优化设计,以消除污水污染隐患。
4.2 加大重点区域治污力度,进一步提高水质达标率
不同功能区水质目标存在差异,部分断面水质未能符合水质功能区划要求[5]。为保障和改善南水北调干线水质,保证沿线水环境可持续发展。根据工程治污工作的特点和不同功能区水质要求,按照各地区对输水干线水质产生影响的程度和范围不同,综合考虑尾水导流工程建设进度要求,最终划定重点治污区域和控制单元,在后续工程建设中优先实施重点区域治污项目,加大重点区域治污力度,确保各功能区水质均能达标。区域治污需要采取综合措施,主要包括以下几点:第一,实施工业结构调整,推行企业绿色生产;第二,实施农业面源污染控制及生态保护[6];第三,实施水产养殖污染控制工程;第四,进一步加快基础设施建设,全面加强污染治理和生态修复。
4.3 完善污水收集管网,加强配套工程建设
为确保尾水导流工程效益的稳定发挥,稳固南水北调干线水质,应加强相应的配套设施建设。
1)完善城镇及农村污水收集处理系统。多数城镇污水收集处理系统已无法适应经济的快速发展以及城镇化进程的不断推进[7]。因此应加强污水处理厂及配套管网铺设工作,并增加氮、磷脱除功能,加强其提标改造工作,提升污水处理标准。
2)完善尾水生态处理资源化工程及回用工程。为满足调水干线导出区的水体功能要求,因地制宜地建设尾水生态化处理工程,建设尾水回用等水利配套工程(如扬水站、提升泵站等),实现水资源的有效回用。一方面经过尾水排入区的生态治理,提高当地生态环境质量,另一方面可以充分利用有限的水资源,减少入河、入湖排污量,减轻水体污染,达到化害为利的目的。
3)完善城镇排水系统,努力提高污水处理程度。部分城区污水处理厂及大部分乡镇污水处理厂存在不连续运行的现象,应切实加强污水处理厂运行监管工作,完善城镇排水系统,实现水的健康循环。