2015年起,流淌了半個多世紀的京密引水渠,將會實現“倒流”。南水北調中線工程通水到北京后,在滿足生活用水需求后,如果存在富余,部分將經由京密引水渠反向輸水至密云水庫儲存。
這是南水北調即將改變北京市用水格局的一個方面。北京南水北調工程總設計師、北京市水利規劃設計研究院副院長石維新表示,漢水入京后,將秉承“喝、存、補”的思路,在滿足生活用水的基礎上,通過“存”和“補”的方式,以期逐步改善北京市水資源極度緊缺的狀況。
三道關口確保“北京味兒”
郭公莊水廠位于南四環花鄉橋附近,占地面積17萬平方米,以南水北調原水為主要水源,是北京城區先接納“南水”的水廠,一個多月前,剛剛具備通水條件。據悉,為確保供水水質更加安全可靠,郭公莊水廠采用了多道前置處理工藝,采用了活性炭和石英砂疊加式一體化凈水處理工藝,運用的紫外線消毒工藝在國內規模大。
水廠相關負責人介紹,進入郭公莊水廠的“南水”完成加工大約需要6到8個小時,這段時間內通過三道關口,道是預處理工藝,第二道是常規水處理工藝,第三道是深度水處理工藝,三道關口完成后,被加工成“北京味兒”的自來水將進入千家萬戶。
據悉,預處理包括預加氯、預臭氧和預投加粉末活性炭三道工藝,常規處理包括混凝、沉淀、過濾等工藝,深度處理包括臭氧、活性炭、紫外線消毒等。
模擬地下水過濾的環節,在炭砂濾池車間。北京自來水集團新聞發言人梁麗表示,炭砂濾池是水廠深度處理工藝的主要環節,主要作用在于進一步吸附和過濾水中有機物及難以沉淀的雜質,水中的懸浮物質被石英砂濾層截留。
長14米、寬8米的炭砂濾池中的濾板上,鋪有1.2米厚的石英砂和0.6米厚的活性炭,這是為了“模擬地下水的過濾方式。”梁麗表示,炭砂濾池的出水還將進行紫外線消毒,進一步除去水中的微生物,“經過處理后的水無色無味,品起來就像80年代以前北京人喝的水一樣。”
而我們常說“北京味兒”,到底什么水才是北京味呢?業內人士指出,就是無論水源如何變化,市民喝到的水的口感始終如一。
對此,郭公莊項目辦副主任陳有軍表示,原水進入水廠經過8道先進工藝變成自來水需要6至8小時,所有車間24小時循環處理保證自來水供應。“南水”進京后,郭公莊水廠處理原水量將由少到多,逐步增加,日供水能力終將達到50萬立方米,將解決500萬市民每天的生活飲用水問題。
同時,為確保飲水安全,北京自來水集團相對中心城區供水管網實施了大規模改造。連續四年,北京通過實施內噴涂、更換管線等措施,完成供水管網改造2200余公里。
據悉,內噴涂修復技術主要應用于直徑在15-200毫米的無內襯供水管線改造,其原理是利用壓縮空氣在管道內壁形成的旋轉氣流帶動砂粒,清除管道內壁銹垢;再通過旋轉氣流將涂料均勻噴涂到管道內壁上,形成一層膜,對管道內壁起到保護作用,使管道內壁不再產生銹蝕。
此外,工作人員介紹,使用的內噴涂材料,達到了國家食品級標準,對自來水不會造成二次污染,而且在每次施工后,國家城市供水水質監測網北京監測站都要對居民家中自來水進行檢測,水質完全符合國家飲用水標準。
密云水庫將發揮戰略儲備作用
針對中線工程建設,北京市出臺了《南水北調配套工程總體規劃》。根據規劃,相關工程建設完成后,北京將實現地表水源、地下水源與外調水源“三水聯調”的水源保障格局,以及“26213”的供水格局,即兩大動脈、六大水廠、兩個樞紐、一條環路和三大應急水源地。
在這套體系里,密云水庫將發揮重要的作用。為解決北京市南水北調辦公室主任孫國升提及的供水保證率的問題,北京必須對調來的“南水”進行有效的調蓄,萬一發生緊急狀況時,能保證一定時間內城市供水安全。密云水庫就是調蓄過程中的“戰略儲備庫”。
據北京南水北調工程總設計師石維新介紹,北京針對南水北調有至少三種調蓄手段,分別是調蓄水庫、調節池和地下調蓄庫(應急水源地)。其目的正是為了解決調水“豐枯不均”,以及出現“來水用水不均,突發事件”等情況時的切換。
北京重要的調蓄工程,是被稱為“南水北調來水調入密云水庫調蓄工程”的京密引水渠反向輸水工程。前述兩類調蓄工程,都只具備短期調蓄能力。而密云水庫作為一個庫容達43億立方米的大水庫,在余量充沛和來水充沛的情況下,還可以蓄積近30億立方米水。
雖然上述庫容是理論值,但京密引水渠反向輸水工程,在南水入京“滿足生活用水需求”后,確實可以將富余的水輸送至懷柔水庫和密云水庫儲存起來。石維新說,這也是目前北京針對南水北調通水后的水資源形勢,采取的操作性強的調蓄手段,達到“提升戰略儲備,解決豐枯不均”的目的。
地下調蓄水庫,也是北京市構建水資源保障安全體系重要的一環。在北京市的“26213”供水格局中,懷柔地下水應急水源地、平谷地下水應急水源地和張坊應急供水系統,是北京重要的三個地下水資源調蓄水庫。
但北京不僅僅是需要在這三個應急水源地涵養水源,可能還會在一些地區實施地下水補水工程。再如“密懷順地下水庫”,即位于密云、懷柔、順義三個區縣交界位置的潮白河沖洪積扇的中上部地區,就是北京市擬實施地下水補水的重要區域之一。
難改北京缺水現狀
水,來之不易,處理艱難。再浪費,北京或許就欲哭無淚了。
“每天早晨先把水缸、水桶添滿,洗菜水不敢倒,留著沖廁所。”2014年下半年的一段時間,北京市通州區馬駒橋鎮溫馨家園等多個小區分時段停水,居民劉女士讓兒子特意買幾個桶專門儲水。
水廠表示,今年雨水少,區域內新樓盤入住人口增加,地下水位降低,供水嚴重不足。
馬駒橋的這一幕,是日趨嚴峻的城市缺水狀況的縮影。
另據北京市政府門戶網站“首都之窗”的信息顯示,目前北京居民喝的每三杯水中,就有兩杯為地下水。而令人不安的是,據北京市水務局數據,北京地下水位已由1999年的平均12米左右下降到2010年的平均24米左右,在北京地面上已形成2650平方公里沉降區。
值得注意的是,南水對于北京的意義遠不止“解渴”這么簡單,而是京城形成完整供水格局的重要一步棋。在2020年,南水北調中線三階段任務完成后,北京將實現本地地表水、地下水源和外調水源“三水聯動”的供水格局。南水主要用于城市生活和工業,將為中心城和新城20座自來水廠提供水源,占城市生活、工業新水的比例將達到50%以上,與現有城市供水系統聯網后,供水范圍將達到6000平方公里,基本覆蓋全市平原地區,涉及除延慶以外的15個區縣。
但一個不容忽視的狀況是,即便得到10億方南水,京城水資源緊缺的形勢仍難得到根本改變。數據顯示,北京市多年平均水資源總量37.4億方,但1999年以來年均水資源量僅21億方,而2013年的用水量為36.4億方,水資源供需矛盾十分突出。中線通水后,水資源緊缺形勢得到緩解,但缺水狀況并未根本改變,外調水通道也非常單一。
另一組被廣泛引用的數字更令人憂心,世界平均人均水量是8000立方米,中國的人均水量是世界人均水量的1/4,而北方地區只有幾百立方米。北京現如今的人均水量則達不到100立方米,天津、河北也僅在200立方米左右。
“由于北京日趨嚴重的用水緊缺局勢,國務院2003年批準提前建設南水北調中線京石段應急供水工程。該工程自2008年9月正式通水后,六年來,北京已連續4次從河北水庫應急調水,累計收水量超過16億立方米。”南水北調辦公室相關負責人透露,“南水對北京的發展是必須的,并將成為首都供水的新生命線,使密云水庫保證了必要的水量儲備。”
【新聞助讀】處理南水八道工序
預處理
道:格柵間
去除水中直徑超過1厘米的雜質。
第二道:投加次氯酸鈉和粉末活性炭預處理殺滅藻細胞、微生物;去除溶解性有機污染物及水中異味。
第三道:預臭氧、機械混合井氧化、分解水中溶解性的有機物,殺滅或抑制藻類、原生生物的繁殖。
常規處理
第四道:機械加速澄清池
去除水中的懸浮顆粒物。
深度處理
第五道:主臭氧間
對有機物進一步氧化去除。
第六道:炭砂濾池進一步吸附和過濾水中的有機物和難以沉淀的雜質。
第七道:紫外車間
經紫外線消毒進一步去除水中的微生物。
第八道:次氯酸鈉消毒確保自來水在進入用戶前能持續消毒。