基于绿色发展视域的淮水北调工程研究
2021-04-02孙树林
孙树林
安徽省淮水北调工程属安徽省“三横三纵”水资源配置体系的跨区域骨干调水工程,是为皖北地区经济社会发展提供水资源保障、改善地区生态环境的基础性、战略性、公益性工程,兼有工业供水、灌溉补水和减少地下水开采、生态保护等显著综合效益。作为安徽省首个跨区域调水工程,研究其在水资源调配和生态环境保护的做法和成功经验,对于后续调水工程的建设和安徽水利进一步践行绿色发展理念,具有重要的借鉴意义。
一、淮北、宿州两市水资源利用现状
1.地表水资源匮乏且利用程度低
淮北、宿州两市所在区域为蚌洪区间北岸三级区,国土面积12512km2,多年平均降水量846mm,径流深为170~180mm,径流系数约为0.19,当地地表水资源量为19.4 亿m3。由于地质条件较差,土壤保水能力不足,水系调蓄能力薄弱,地表可利用水资源匮乏。此外随着工农业的迅速发展和居民生活水平提高,工业废水及居民生活污水排放量逐年增加,造成河道水体污染严重,进一步降低了地表水资源利用效率。
2.地下水超采严重
两市城市生活和工业项目基本上均开采利用中深层地下水。2010年淮北、宿州两市城市用水总量为2.99 亿m3,地下水可开采量为2.15 亿m3,开采量为2.95 亿m3,开采系数达1.36。中深层地下水严重超采形成了大面积超采区,地下水位持续下降,形成局部地下水降落漏斗且有不断扩大趋势,已导致城区地面沉降、地裂和塌陷等诸多生态环境问题。
二、淮水北调工程是淮北、宿州两市绿色发展的重要保障
1.淮水北调工程是缓解两市水资源短缺矛盾的必要措施
根据现有工农业发展和居民生活等数据,淮北、宿州两市市区人口2020年近190 万,城镇生活需水量1.51 亿m3,两市及沿线工业需水量达到6.54 亿m3。水资源供需平衡分析结果表明,在多年平均及97%保证率情况下,当地可供水量仅满足总需水量的16.3%及52%,缺水形势严峻,水资源无法支撑两市经济、社会、环境可持续发展。为缓解水资源短缺矛盾现状,在大力开展节水和挖潜等基础上,实施淮水北调工程外调水资源进行补充调节是十分必要的。
2.淮水北调工程供水水量分配
根据用水需求、缺水状况、调蓄能力,淮水北调工程近期多年平均引调水量约2.8 亿m3。本着以供定需、上下游协调用水的分配原则,分配至蚌埠市香涧湖周边和固镇县水量0.4 亿m3;宿州市及灵璧县、萧县水量1.2 亿m3;淮北市及濉溪县水量1.2 亿m3。
3.淮水北调工程对淮北、宿州两市水资源利用现状的改善
(1)保障两市及沿线城镇工业供水安全
根据调节计算结果,若无淮水北调工程,受水区及输水沿线多年平均缺水量达2.98 亿m3,缺水率26.6%,工农业用水均无保证。淮水北调工程建成运行以后,受水区及输水沿线多年平均缺水量降至0.27亿m3,缺水率2.4%。可见淮水北调工程能够解决该地区水资源短缺突出矛盾,保障两市及沿线地区城镇工业供水安全。
(2)保护两市优质的深层地下水资源
淮水北调工程的近期任务是以替代水源方式,为宿州市、淮北市现状和新增工业供水,并逐步置换地下水,减轻经济社会发展对中深层地下水开采的压力。远期再依托引江济淮工程,进一步增加供水规模和调水量,形成水源稳定的调水工程,实现中深层地下水全面禁采。根据水量配置,在工业用水不断增加的背景下,两市城市地下水用量缩减为19068 万m3,开采系数为0.885,地下水占城市用水总量的比重下降为23.3%。
(3)改善两市和输水沿线水生态环境
淮水北调工程通过补水和促使水体循环,能够增强输水沿线河流水体的自净和纳污能力,提升地表水环境容量和水环境承载力,改善输水沿线水生态环境。调水入两市后,经当地同期建设的配水工程调蓄,在供工业取用的同时也扩大了地表湿地面积,有利于提升城市景观面貌,美化人居环境。
三、工程建设坚持绿色发展理念
1.水质保护
(1)水质影响分析
监测资料显示,调水水源地淮河及怀洪新河水系水质较沿线水体好,调水对沿线水体影响相应较小,同时对沿线水体水质改善能够起到积极作用。反之,调水沿线河渠上游劣质水及沿线面源、点源污染汇入水体会降低调水水质标准。
(2)各类工程措施防止调水水体污染
为保证输水水质,淮水北调工程实施了各类工程措施,尽可能将沿线水体对调水水质影响降到最低。主要措施有:建设6km 地下输水箱涵和南、北沱河地下涵工程以避开现有污染较重的河流;在输水线路五河县城南新区郜湖大沟段和灵璧县娄庄镇娄宋沟段实施管道截污工程,防止城镇生产、生活污水对调水水质造成影响;在三八运河、黑泥沟、娄宋沟、胜利沟、萧濉新河等输水河段上新建沟口封闭涵闸35 座,防止调水期间农业面源污染通过河渠与调水线路交汇处进入调水水体;在三八运河、黑泥沟等输水河段集镇村落人口聚集区设置拦护网,避免生活垃圾等倾倒入输水河道污染水体;在泵站前池或地下涵入口设置冲污、拦污、清污设施设备,清理水中杂物污物等。
(3)加强调水期间水质在线监测
淮水北调工程建设了水质在线自动监测系统,在调水沿线重要泵站节点和市际断面新建7 座多参数水质自动监测站,调水期间对常规5 参数(温度、浊度、酸碱度、电导率、溶解氧)和高锰酸盐指数、氨氮、总磷、总氮共9 个项目进行最高频率为每天6 次的在线监测,监测数据则通过专网上传至调度中心后,经信息化系统按照《地表水环境质量标准》规定的项目限值自动进行水质评价,以实现调水期间全线水质动态监测。如发现水质标准低于目标区域限值则及时停止调水,并及时通报相关政府部门和单位,确保调水水质合格。
2.环境保护
由于调水工程对水资源的二次分配,调出和调入区域水环境结构发生改变,工程的施工期和运行期会对水体生态环境和相关区域生态环境造成一定负面影响。淮水北调工程在建设前期专题编制了环境保护设计,明确施工期和运行期的水、声、大气、生态环境和人群健康等的保护措施和风险防范措施并加以实行,有效地降低了工程建设和运行对生态环境的影响。
3.水土保持
工程建设期间场地平整、土方挖填等需要铲除原有植被,扰动地表,降低土壤抗蚀能力,不可避免地造成水土流失。淮水北调工程建设高度重视水土保持防治工作,全面系统地规划拟定水保措施总体布局,科学划分防治分区,投入专项资金约1500万元通过水土保持工程措施、植物措施和临时措施有机结合,形成完整的水土保持措施防治体系,实现良好的防治效果。
4.能耗节约
淮水北调工程通过优化泵站机电设备选型,提高泵站装置效率;优化供电路径,降低线路损耗;建立能源管理系统等措施节约能耗。
四、结论和建议
1.淮水北调工程是促进两市绿色发展的重要举措
淮水北调工程通过皖北地区水资源优化配置,多年平均引调25652 万m3淮河水至淮北、宿州两市,有力提升了两市供水保障能力。随着地下水压采和置换工作的持续推进,两市新增工业全部和现状开采地下水的工业用水将有80%置换为地表水,能够有效抑制当地地下水超采,修复河湖生态环境,对促进两市绿色发展、社会进步、人民生活水平的提高和环境质量改善具有直接和长远的效益。
2.淮水北调工程建设坚持绿色发展理念
淮水北调工程建设坚持绿色发展理念,在水质保护、水土保持等方面高度重视,累计投入资金约6800 万元,通过采取工程、植物及临时措施加强生态环境保护力度,积累了许多成功经验,对引江济淮等安徽省后续调水工程建设具有实际借鉴意义。
3.以绿色发展理念引领工程运行管理
淮水北调工程已于2019年竣工验收,全面进入运行期。运管单位正在逐步完善规章制度建设,合理制订供水计划,科学调度安全运行,加强调水水质监测,继续以绿色发展理念引领工程运行管理工作