• 南水北调水质由超滤膜和紫外消毒两“屏障”把

      发布时间:2018-08-15

        尽管,南水北调东线、中线的一期工程将相继竣工,但关于这一巨大水利工程的争论从未间断过。今年夏天的南旱北涝更是让人们把目光再次投向这个史无前例的跨流域调水工程。

        争论一:气候变化会否导致无水可调

        2010年初中国西南大旱,时任中国水利水电科学研究院水力学所总工刘树坤就对南水北调工程提出了质疑。他认为,西南这次出现百年难遇的干旱,应该对水文资料重新修订,对干旱出现频率、可能性都要重新评估。他认为这些评估的结果都会影响水利调度,重大水利工程何时开始做,做多大,影响程度有多大,都应重新评估。

        中国工程院院士王梦恕在接受记者采访时指出,今年夏天中国南北方降水的不均衡是问题的一方面,另一方面,南水北调中线的汉水实际调水量并没有原来设想的那么大。

        南水北调中线工程的调水方案是从丹江口水库调水95亿立方米,沿途供给44个城市,调入北京的水每年只有11亿立方米。对这个方案,王梦恕一开始就表示反对。他认为,丹江口水库属于汉水流域,其调水主要依靠汉水的水源支持。然而,近几年,因为人口增加、水污染增大等多种原因,汉水水量已经比原设计水量减少了30%。与此同时,陕西省在陕南的汉水支流每年截15亿立方米水量,这就造成了汉水水量的进一步减少。

        对此,中科院生态环境研究中心研究员王子健告诉记者,这次南旱北涝只是局部的暂时的降雨量变化,并不会对区域降雨量造成长期影响。像珠江流域,即使短时干旱,常年平均降雨量仍然为1800毫米,而华北地区,即使短时暴雨,常年平均降雨量仍然为800毫米。

        中国水利水电科学研究院水资源研究所所长、流域水循环模拟与调控国家重点实验室主任、中国工程院院士王浩在接受记者采访时,也明确否定了短时南旱北涝会导致南水北调工程无水可调的观点。

        王浩指出,首先,目前的南旱北涝属于水文的周期变化。中国北方从上世纪80年代初开始进入干旱周期,如果说今后要进入湿润周期,那也只是水文周期性的节律变化,并不能从根本上改变中国北方常年干旱的状况,而南水北调是千秋万代的永久性工程,针对的是大时间跨度的总体趋势。何况北方降雨增多只有一两年,是否真的进入了湿润周期还不好说。

        其次,目前华北平原地下水超采1200亿~1300亿立方米,水源脆弱。从南水北调最终目的地京、津、塘为主的海河流域来看,那里的总体水资源量是340亿立方米,但是年人均水资源量只有247立方米,甚至不如以干旱著称的以色列的年人均300立方米水资源量。

        而且,以色列自己不种粮食,以进口粮食为主,但我国华北地区还有大面积的灌溉农业,本来就有限的水资源还要拿出一部分用于灌溉用水。

        第三,无论从较长或较短的时间跨度上看,海河流域也逐渐趋于干旱。王浩告诉记者,从万年尺度来看,黄河的改道形成了现在九河汇入天津的海河流域体系。从千年尺度来看,大的湿润期与干旱期的6次交替导致海河流域总体向干旱发展。大约从1万年前开始,海河流域就一直在变干旱。从百年尺度来看,海河流域受水区的水循环垂直运动增加了,但是河道的水平运动减少了。过去,海河流域每降100毫米水,有18毫米会变成水资源,而现在,每降100毫米水,只有10毫米可以变成水资源。这些都是人类活动的结果。

        此外,王浩说,水源地的水资源量十分充沛,根本不可能无水可调。南水北调中线平均调水95亿立方米,而中线调水点的水资源有500亿立方米。南水北调东线三期调水162亿立方米,而东线调水点扬州三江营水资源高达9400亿立方米。可以说,中国水资源81%都在南方,即使北方出现洪涝灾害,也是洪峰大、洪量少,不能从根本上解决北方缺水问题。

        因此,在王浩看来,南水北调是根据总体气候趋势,解决中国水资源分配问题的必然选择,短时期的气候变化不会对工程的效果产生影响。

        争论二:跨流域调水成本是否过高

        争议的另一个焦点是如此长距离的跨流域调水,是否带来较高的用水成本。

        南水北调东线工程规划从长江下游抽引江水,沿京杭运河建设的13级泵站,逐级提水北送,向黄淮海平原东部供水,最终抵达天津。

        王梦恕指出,南水北调东线工程靠水泵逐级提水,成本较高,如果加上水处理费用,保守估计一吨水的成本至少十几元。同时,水泵逐级提水需要大量的电力,而我国电力供应以煤电为主。2000年,我国年消耗煤11亿吨,2010年,年消耗煤就达到了30亿吨,这两年煤的消耗量更以每年1.5亿吨的速度增长。如此高耗能,对一个城市的可持续发展不利。

        王梦恕以太原市为例,指出高成本调水往往造成城市用水负担加大。太原市从2003年就开始从黄河调水,经过多次提升引来的黄河水,经水厂处理送到用户家中,仅成本价就在每立方米8元左右。这一水价远远超出不到3元的综合水价。最终,太原市的调水单位层层亏损,以每立方米2.5元的价格卖给居民。

        此外,王梦恕认为,南水北调过多采用明渠引水,一旦有暴雨、洪水,调过来的水很容易被污染。

        8月23日,新华网就报道,河北省石家庄新华区友谊北大街桥至果树研究所桥之间的南水北调工程雨水导流渠实质上成了一条污水沟,距离南水北调明渠渠岸不到10米。由于没有任何防渗漏设施,大量污水渗透到地下,已形成了长达5公里左右的渗坑。如果调过来的水被污染,将加大水处理的成本。

        王子健告诉记者,有关部门在南水北调中线工程一个重要的调蓄枢纽团城湖有水质监测站,目前来看,水质没有问题。但是南水水质较软,有可能使北方输水管道中的三氧化二铁溶解,但现在已经找到了解决办法。

        在王子健看来,目前海水淡化的成本是每吨6元,如果调来的水需要进行膜处理水质净化,成本会高一些,这样算水资源费加上水处理费,总体成本会高于淡化水。

        而未来处理南水北调水的北京郭公庄水厂,在深度处理工艺上最大的特点是超滤膜池和紫外消毒的联合运用。该水厂的项目办主任唐升卿在接受媒体采访时介绍说,超滤膜池是用膜法来过滤水,比起常规的碳过滤等方式,过滤效果更好。0.01微米孔径的超滤膜,如其名所示,能去除水中更小的细菌、有机污染物,经过超滤膜程序,出水水质浊度小于0.1NTU,远优于国家标准。紫外消毒紧随超滤膜之后,为的是加一道“屏障”。考虑到一旦出现膜丝断裂、孔径变大,可能出现生物泄漏,通过紫外消毒可再次把关。

        但他也提到,这两道工艺并非水处理时必须使用,只有在来水复杂时才启用,如果水质很好,完全可以不用这两道工艺,节约成本。

        对此,王浩指出,南水北调中线调水的水源是丹江口水库的一类水,全长1200多公里的调水明渠也都在水源涵养地,同时明渠两侧都有铁丝网保护,尽量避免对明渠的水造成污染。只是明渠沿线有200多座桥,如果装有化学危险品的车辆一旦在桥上发生事故,有可能造成污染隐患,但是有关部门对此已经有预案。所以,在王浩看来,南水到北京后可保持一类水或二类水,水处理成本并不高。

        同时,南水北调中线水源地丹江口海拔149米,北京海拔49米,中间有100米的落差,可以自然流动。东线虽然需用水泵越过淮河,但扬程只有47米。可以说调水成本并不高,中线只有每吨3元,东线只有每吨1~2元。之所以有人说南水北调成本高,是因为占地移民搬迁的成本是大头,占整个成本的70%。

        争论三:北水南调是否可行   在南水北调争论不休时,北水南调呼声又起。王梦恕告诉记者,我国人均水资源只有2000吨,而松花江流域人均水资源达到1.5~2万吨。如果能把松花江水引到北京官厅水库,不但可以解决北京的水资源紧缺问题,对东北三省防汛也有好处。

        作为人大代表,王梦恕在第十二届全国人大会议上曾经提出了这个方案。根据他的设想,以吉林省小丰满水库为水源地,通过900公里长的隧道,引水到北京官厅水库。一年可调水15亿立方米,可解决北京500万人的用水问题。该设想无需泵站,可实现直流,直径9米的隧道也保证了水质不被污染,降低了水处理成本。在王梦恕看来,北水南调的成本每吨只有不到1元。

        而之所以提出这一设想,是因为他看到了辽宁省调水的成功经验。辽宁省曾从抚顺浑河上的大伙房水库调水,通过隧道年调水18亿立方米,解决了辽宁中部抚顺、沈阳、辽阳、鞍山、营口、盘锦6城市工业及居民生活用水。

        在王梦恕看来,水资源科学调配要有整体的长远规划,不能头疼医头脚疼医脚,已有的方案也要根据形势的变化,随时调整。

        但清华大学水利系教授倪广恒认为,北水南调从长远看,效果不一定好。因为松花江也没有多少水可调,今年东北地区发大水只是短期的,偶然事件。

        王浩指出,我国并非没有水资源整体规划。从2000年开始,由水利部牵头,国务院9部委用了6年时间制定了全国水资源整体规划。合理推进跨流域调水,可以优化我国的水资源配置。

        “没有什么事情是完全正确的,这就是为什么任何一个决策都要进行风险评估,权衡利弊,在我看来南水北调的利大于弊。”

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