水质型缺水城市上海的20年找水路径

http://www.sina.com.cn 2010年12月03日 11:15 第一财经日报

  12月1日起,青草沙水库里那一泓碧波荡漾的长江水,通过金海水厂正式流入千家万户,为了这一刻,上海耗费了近20年的光阴。

  坐拥黄浦江和长江的上海,是一个典型的水质型缺水城市。从上个世纪以来,上海水源地历经数次变迁,苏州河和黄浦江市内段是最早的水源地,有着百余年历史的杨树浦水厂曾保存着一份英商水质检验报告,当年黄浦江水质指标优于同期英国泰晤士河。

  但此后,苏州河水质逐步恶化,上海水源取水口被迫迁至军工路黄浦江附近。此后取水口被迫不断顺流向上。1987年7月,取水口移到黄浦江上游临江段。1998年7月,二期工程又将取水口移至黄浦江上游的松浦大桥附近水域。

  水源地一再迁移,上海却并未摆脱“水质恶化”的阴影。目前上海原水供应依赖于黄浦江上游水源地和长江口陈行水库,水源地安全保障十分脆弱。

  “为确保供水安全,供应应该超过需求,比如在国外,需求可能只能达到供应能力的60%。”上海市供水调度监测中心副主任赵平伟告诉《第一财经日报》记者,上海目前的供应能力是1097万立方米/天,而历史最大供应量是1045万立方米/天。一旦设备需要检修,再加上咸潮入侵,原水总量限制,供应就会变得极为紧张。

  根据2005年上海市总体规划编修内容,按照2000万人口规模确定的城市总体规划和产业布局要求,2020年合格原水缺口将达到600万立方米/天。

  20年找水路径

  “干净水源何处寻,长江河口江中求。”著名河口海岸学家、中科院院士陈吉余早在1991年,最早提出了取水长江河口的论证报告。

  此前一年,上海刚刚经历了因为高温而导致的水危机。1990年7月,上海刚入夏便遭遇连续高温,全市自来水日供水突破470万立方米,创历史最高纪录。而且,黄浦江上游来水日趋枯竭,导致中下游污水上涌,自来水水质下降,部分地区居民反映自来水带有臭味。

  上海不得不求助苏浙两省,从太湖开闸放水,但因下泄流量有限,对各水厂取水口水质的改善并不明显,这也成为上海水源紧缺的一个警告。

  1991年,在上海市科协高级专家顾问委员会召开的“引长江水缓解上海供水的多种构想预可行性评议会”上,包括陈吉余在内的数位专家都提出,到长江河口取水,这引起了当时市领导的注意。会后,河口江心筑水库的预可行性研究正式立题。

  上海主要水源地从黄浦江转向长江,虽然益处多多,但整个论证过程还是经过了15年。

  赵平伟告诉记者,对于青草沙选址,当时有很大争议。“主要争议的是水质、水量、咸潮入侵的影响程度、对通航的影响、长江入海口生态影响,当然还包括工程投资、综合造价。”

  上海城投青草沙投资建设发展有限公司总工程师顾玉亮此前接受媒体采访时曾称,青草沙上马,需要破解咸潮入侵、河势稳定、环境保护等三大科学难题。

  赵平伟说,确保供水水质,首先考虑的是如何防止污染,因为长江是通航航道,长江中上游又有很多化工基地,如果发生污染,势必对上海供水造成影响。

  咸潮入侵忧虑

  找水过程中,上海面临的最大一个问题是咸潮入侵。

  在历史上,上海曾在1978年遭遇过被称为“百年一遇”的咸潮。那一年,咸潮侵入长江口和黄浦江,导致崇明岛被咸水包围近100天。

  咸潮,又称咸潮上溯、盐水入侵,是一种天然水文现象,由太阳和月球对地表海水的吸引力引发。通常情况下,咸潮在每年10月至翌年3月之间发生,多出现在河海交汇处,如长三角、珠三角周边地区。

  现在上海频受咸潮影响的,仍是位于长江口的陈行水库,一旦出现咸潮,陈行水库的取水口就不得不关掉,但因为其有效库容830万立方米,日供原水量则在130万立方米以上,因此陈行水库的库容只能保证5天左右的供水,一旦观测到咸潮可能持续较长时间,就必须在咸潮期间取水。

  “咸潮中的氯化物含量在250毫克/升,而之前水库中水的氯化物含量可能在10毫克/升以下,就只能中和一下。”不过,一般氯化物含量超过150毫克/升,人体就能明显感觉到水咸,对于一些敏感的人来说,100毫克/升就可以感受到。

  不仅仅是咸潮期间取水的问题,如果咸潮持续期超过7天,还必须对原水总量进行限制。2009年11月17~23日,上海遭受咸潮袭击,19日下午直到23日,陈行水库水量供应从原本的150万~160万吨/天,减少到125万吨/天。

  居民家中直接可以感受到的就是:水压降低,水流量减小。因此,青草沙水源地必须要考虑的另外一个问题就是:水库要建多大,才能在咸潮到来时仍能保证淡水供应。

  一切都需要数据来说话。1994年,上海在青草沙设立第一个氯化物自动观测站——青草沙盐度站,开始采集第一手盐度数据。

  迄今为止,长江口已部署了20多个观测站,先后积累了上百万个盐度和水文水质原始数据。“这需要长时间积累,时间越长越可靠。”赵平伟说。

  在青草沙的论证过程中,没冒沙也被作为水源地提了出来,不过在日后进一步的研究中,还是选择了青草沙。2006年1月,“扩大长江水资源开发,建设青草沙水源地”被正式列入上海“十一五”规划,青草沙水源地工程开始进入建设阶段。

  如今,建成后的青草沙水库面积约70平方公里,相当于10个西湖,而在咸潮到来期间,如果水库水位提升到7米,就可以在不取水情况下连续供水68天。

  或再投260亿元

  青草沙水源地的建成可以让上海长舒一口气。青草沙水库设计有效库容为4.35亿立方米,2010年供水规模达719万立方米/天,到2012年南汇支线通水后,长江原水和黄浦江原水的供应比例将由目前的3:7调整为7:3。

  首批获益对象为浦东地区的75万居民。到明年6月,上海1000万市民将用上来自青草沙的优质长江水。但这个投资170亿元的大手笔水源地工程,并不足以就此实现上海供水安全的一劳永逸。

  要真正做到供水安全,赵平伟称,还应该建造水库链,这样确保当一个水库发生紧急状况,可以紧急从其他水库调水,以确保整体安全。“现在青草沙水库这么大容量,一旦出现问题,对上海的整体供水也会产生不小的影响。”

  早在2002年,上海部分专家就提出沿长江建设水库链。这样一是可以让长江水在水库中停留10天左右,发挥长江水的自净作用。二是可以在抽取江水时避免与咸潮直接“交锋”。

  据了解,“十二五”期间,上海还将投入260亿元用于供水改造和水质提升。包括将建设为崇明岛供水的长江口东风西沙水源地,青草沙水库和陈行水库、黄浦江输水系统相连接,互为补充和备用。

  不仅是新的水源地,据了解,上海已经要求2012年前,凡是使用黄浦江水源的,都必须进行深度处理,减小与长江水的水质差异。“使用长江水源的,我们也要其保留深度处理的场地。”赵平伟说。

  所谓的深度处理,就是采用臭氧活性炭联用深度处理技术,使得出厂水的色度、嗅味、氨氮和有机污染物等指标均有明显改善。据了解,目前上海已经形成了196万吨/天的深度处理能力。

  另外需要注意的还有上海的管网,上海最早的水厂杨树浦水厂的出厂管道,使用时间已经有100年历史,也有解放前和上世纪五六十年代的管网,虽然数量不是很多,但这部分管网的质量也可能成为上海供水安全的一个隐患。

  而关于二次供水设施,赵平伟介绍说,此前3年上海已经投入了18亿元改造了6000多万平方米的建筑,“十二五”期间还将投入20亿元左右。

  不过,要吃到好水,可能居民日后需要支付的水价也会不断提高。

  据了解,制水成本中70%是动力成本,也就是电的成本,其他才是药剂、人工成本等,青草沙水源地采用长江优质水,会使得药剂成本下降,但因为原水需要穿越长江输水隧道进入浦东五号沟泵站,经增压后输往各自来水厂,因此导致电力成本大幅上升。

  据悉,目前上海市有关方面正在对青草沙水库用水成本进行测算,业内人士对记者表示,可能会比现有制水成本增加0.7~0.8元/立方米。

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