熊萬(wàn)永
（福州大學(xué)環(huán)境與資源工程系，福建福州350002）

　　摘 要：就已建成的福州內(nèi)河引水沖污工程的相關(guān)技術(shù)與流量的確定、經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益、存在的問(wèn)題與建議等，談了一些個(gè)人認(rèn)識(shí)。?
　　關(guān)鍵詞：引水沖污；相關(guān)技術(shù)；經(jīng)濟(jì)效益?
　　中圖分類(lèi)號(hào)：X52
　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B
　　文章編號(hào)：1000-4602(2000)07-0026-03

　　福州內(nèi)河歷來(lái)是航運(yùn)、排澇、納污等的主要通道。隨著福州城區(qū)的擴(kuò)大、人口的膨脹和工業(yè)的迅猛發(fā)展，內(nèi)河污染日益嚴(yán)重，長(zhǎng)年黑臭，且逐年淤積，嚴(yán)重影響了市容市貌和人民的生活環(huán)境。?

1 工程概況

　　根據(jù)福州市區(qū)內(nèi)河水系和閩江北港的水動(dòng)力特性及福州市水環(huán)境、排水現(xiàn)狀、感潮河段市區(qū)內(nèi)河的水文水質(zhì)特性，可將福州內(nèi)河水系分成兩種類(lèi)型：流程短的臨江部分和流程長(zhǎng)的市區(qū)內(nèi)河部分。臨江內(nèi)河通過(guò)水閘控制由納潮沖刷河道稀釋解決；市區(qū)內(nèi)河部分的西區(qū)白馬河水系通過(guò)已建的祥板污水處理廠(5×10⁴m³/d)和新西河引水沖污(改造后流量為11.25m³/s)共同解決；東區(qū)晉安河水系和西區(qū)西湖水系通過(guò)文山里抽水泵站引閩江30m³/s的清潔水至各主要內(nèi)河頂部多點(diǎn)排入，自上而下加速內(nèi)河水體流動(dòng)，促進(jìn)污水稀釋、自?xún)簦诔?，改善水質(zhì)。將原先深入內(nèi)河河口15km左右的潮流界，通過(guò)引水流量控制在距內(nèi)河出口65km處的光明港，利用每日兩次(約400×10⁴m³/d)的潮汐吞吐量，對(duì)排入光明港已經(jīng)稀釋的污水進(jìn)行再稀釋?zhuān)⒑屯饨?-閩江水交換。

2 引水技術(shù)與引水量的確定

　　穿城而過(guò)的閩江福州下游段，考慮江水的稀釋和對(duì)有機(jī)物降解作用，在控制水質(zhì)不超過(guò)Ⅲ類(lèi)(福州城市總體規(guī)劃)條件下，按可衰變污染物水環(huán)境容量的計(jì)算公式進(jìn)行粗算。在閩江流量為500m³/s(水口水庫(kù)設(shè)計(jì)保證流量)時(shí)，COD水環(huán)境容量為347t/d，流量為623m³/s(水口水庫(kù)設(shè)計(jì)枯水月流量)時(shí)，COD水環(huán)境容量可達(dá)432t/d。如考慮閩江口進(jìn)潮因素，污染源按現(xiàn)有位置點(diǎn)狀分布，在最枯流量與中等潮汐組合條件下，按一級(jí)動(dòng)態(tài)水質(zhì)模型計(jì)算，在滿足水源地安全時(shí)，COD允許排放量可達(dá)443.85t/d，理論容量還可增加。1995年福州水污染排放COD總量合計(jì)為245t/d，2010年COD排放量預(yù)測(cè)為420.38t/d，都比閩江允許排放量小。尚未充分利用的閩江福州下游段水環(huán)境容量為福州的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和內(nèi)河引水沖污及市區(qū)其他排水口的設(shè)置創(chuàng)造了環(huán)境方面的有利條件。
　　根據(jù)以上分析，閩江福州段具有較大環(huán)境容量，因此文山里抽水泵站引水量的確定主要由內(nèi) 河各河段的污水總量(創(chuàng)建國(guó)家衛(wèi)生城市對(duì)污水治理的要求為城市必須有污水集中處理廠，且集中處理率1998年必須達(dá)到10%，2000年必須達(dá)到30%。因此部分河段污染物的量考慮西 區(qū)祥板污水廠和東區(qū)污水截污送入擬建的洋里污水廠處理，使城市污水集中處理率達(dá)到創(chuàng)衛(wèi)要求的30%以上)及氨氮濃度(按完全混合公式計(jì)算沖污后氨氮濃度并考慮14%的削減綜合系數(shù) )和水流量的分配來(lái)確定，使各河段黑臭指數(shù)I≯5。?
　　計(jì)算公式如下：

　　黑臭指數(shù)I=氨氮（mg/L）/(DO飽和率＋0.4)　　　　　　(1)

　　DO飽和率＝DO測(cè)定值/(468/31.6＋t)　　　　　　　　　(2)

　　式中　t——水溫

　　可按I＜5才不發(fā)生黑臭的計(jì)算模式來(lái)大致判別引水沖污后內(nèi)河的黑臭程度。經(jīng)計(jì)算，東區(qū)引水為30～40m³/s時(shí)，黑臭指數(shù)為301～509，表明可解決黑臭?？紤]到綜合內(nèi)河河道過(guò)水能力、工程造價(jià)等因素，推薦東區(qū)晉安河水系采用30m³/s的引水流量。?
　　因此，福州內(nèi)河引水沖污工程的設(shè)計(jì)可認(rèn)為是以閩江環(huán)境容量為基點(diǎn)，結(jié)合內(nèi)河消除黑臭和創(chuàng)衛(wèi)，反推引水流量確定的。?
　　福州城區(qū)西北高、東南低以及閩江北港自西北向東南后又向東穿城而過(guò)的馬蹄形地形特點(diǎn)和 閩江的環(huán)境容量，為福州采取因時(shí)、因地制宜地引水沖污治污新模式提供了有利的條件。過(guò)去，原內(nèi)河的污水直接向閩江北港排放，污水在岸邊水流緩慢的地區(qū)游積回蕩，形成岸邊污染帶，污染和破壞了水生生物棲息地和馬尾區(qū)的水源地，而閩江大流量水體的凈化能力卻未得到合理利用。內(nèi)河引水沖污工程就是在有環(huán)境容量的基礎(chǔ)上利用加大內(nèi)河水量(按消除黑臭來(lái)定)，使已有效稀釋擴(kuò)散的內(nèi)河混合液盡量向江心流動(dòng)，最大限度地利用自然凈化能力來(lái)降低污染負(fù)荷。

3 經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益分析?

　　目前福州西區(qū)的截污干管主要由西湖兩側(cè)截污管、白馬河西側(cè)截污干管、大慶河截污干管和二環(huán)路西段干管段組成。從東區(qū)已建成的截污干管系統(tǒng)來(lái)看，污水管的建設(shè)互不連通，污水管有的沒(méi)有出路，淤積嚴(yán)重，有出路的主要是內(nèi)河水系如晉安河、光明港等。遠(yuǎn)期的污水截污 工程主要是將上述各系統(tǒng)連通并送至擬建的洋里污水廠。?
　　在當(dāng)前財(cái)力物力不足、城市基礎(chǔ)設(shè)施(排水系統(tǒng))落后及污水廠的建設(shè)與正常運(yùn)行較困難的情況下，各截污系統(tǒng)截留的污水先暫時(shí)排入城區(qū)內(nèi)河，采用引水沖污，具有投資省、見(jiàn)效快、效果好的特點(diǎn)。?
　　因此，必須一方面狠抓內(nèi)河引清調(diào)水沖污和內(nèi)河清淤工作，另一方面堅(jiān)持抓標(biāo)治本，控制和治理 各類(lèi)污染源，加快截污工程及建設(shè)集中處理污水廠的步伐。只有這樣堅(jiān)持不懈，才能標(biāo)本兼治，消除內(nèi)河黑臭，使內(nèi)河水質(zhì)達(dá)到景觀娛樂(lè)用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。?
　　內(nèi)河引水沖污工程本身不能產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，如東區(qū)晉安河水系的抽水泵站日運(yùn)行費(fèi)用為(3～ 5)萬(wàn)元，目前全部由財(cái)政拔款，可見(jiàn)政府的支持是保證內(nèi)河引水沖污工程正常運(yùn)轉(zhuǎn)、有效改善福州城區(qū)內(nèi)河水環(huán)境的基礎(chǔ)。由于福州市正處于經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段，經(jīng)濟(jì)支撐能力還不強(qiáng)，還有許多地方更需要資金的投入。采用內(nèi)河引水的方法解決污染創(chuàng)衛(wèi)達(dá)標(biāo)，日運(yùn)行費(fèi)用(電費(fèi))僅(3～5)萬(wàn)元，既合理利用了自然資源，又遵循了生態(tài)規(guī)律和經(jīng)濟(jì)規(guī)律，使經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、社會(huì)效益相結(jié)合，發(fā)展與環(huán)境相協(xié)調(diào)。?
　　內(nèi)河引水沖污，消除了內(nèi)河主要水系的黑臭，改善了水環(huán)境，外江出流的岸邊污染帶亦有所減輕。同時(shí)隨著引水工程的建設(shè)，為調(diào)節(jié)控制水流，進(jìn)行內(nèi)河疏浚清淤與拓寬整治和護(hù)岸的砌筑，使河底高程降低，部分窄段斷面增大，水流順暢，河網(wǎng)調(diào)蓄能力增大，澇水能順利出流，內(nèi)澇減少。
　　據(jù)全國(guó)廢水處理設(shè)施運(yùn)行情況調(diào)查，在調(diào)查的22個(gè)省市的5 556套廢水處理設(shè)施中，因報(bào)廢閑置、停運(yùn)等完全沒(méi)有運(yùn)行的占32%，雖運(yùn)行但運(yùn)行設(shè)施的總有效率只有449%，也就是說(shuō)2/3的投資未能取得環(huán)境效益。而內(nèi)河引水沖污不僅效果好、費(fèi)用低，運(yùn)行管理等也相對(duì)簡(jiǎn)單，在當(dāng)前資金匱乏的情況下，不失為一種解決城市水污染治理的權(quán)宜之計(jì)。

4 存在的問(wèn)題和建議?

　?、僖蛩鞣峙涞仍?，主干流白馬河和晉安河等水系以外的支流水流依然量少、流速緩慢，稀釋沖刷效果不佳。建議根據(jù)城市近期的投資能力，從修改排水規(guī)劃入手，適當(dāng)縮小系統(tǒng)，爭(zhēng)取用較少的資金，建一些引水工程的配套管網(wǎng)工程，將各支流的污水收集起來(lái)，先暫時(shí)排入內(nèi)河主水系，然后隨著城區(qū)建設(shè)的發(fā)展，逐步完善主干管和增建抽水泵站，使污水收集系統(tǒng)形成規(guī)模，為建城市污水處理廠創(chuàng)造條件。這樣在污水處理上不欠新賬，且每年還能還一些舊賬，對(duì)福州城區(qū)水污染控制工程能做到遠(yuǎn)近兼顧，分期實(shí)施，使有限的投資發(fā)揮最大的效益，利于福州城區(qū)內(nèi)河水環(huán)境的改善。
　　目前引水工程對(duì)內(nèi)河水質(zhì)的改善，根據(jù)運(yùn)行現(xiàn)狀已能定性和定量評(píng)估，但對(duì)內(nèi)河引水各主要水系水量重新(優(yōu)化)分配后的水質(zhì)變化及受水區(qū)閩江水環(huán)境改變還只能作定性分析。因此對(duì)工程環(huán)境效益的評(píng)估還需監(jiān)測(cè)分析內(nèi)河典型斷面及外江閩江的水量水質(zhì)組合，盡量利用數(shù)學(xué)或物理模型對(duì)內(nèi)河沿線和受水區(qū)閩江的環(huán)境有利和不利影響進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。?
　　②對(duì)有剩余的水環(huán)境容量或部分治理之后尚有剩余環(huán)境容量以及水資源豐富且有地勢(shì)條件而建設(shè)污水處理設(shè)施困難的城(市)區(qū)，如經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)或歷史文化名城的舊城區(qū)，若實(shí)施管網(wǎng)配套較困難，可盡量利用原有的輸水渠道或河道，選擇水量充足、水質(zhì)較好的水源，進(jìn)行引水灌湖或引水沖污，解決部分城區(qū)內(nèi)河污染的問(wèn)題，這也是對(duì)城市排水體制或方法的一種完善和補(bǔ)充。福州引水工程試通水后，上海市有關(guān)部門(mén)在考察后，結(jié)合上海的實(shí)際情況，為長(zhǎng)遠(yuǎn)消除困擾上海市民已久的蘇州河黑臭問(wèn)題，提出了"南北夾進(jìn)"調(diào)活兩翼水體、"雙引東排"形成固定的引排走廊、"一高二低"創(chuàng)造水動(dòng)力和大水量的源頭、"定向合流"達(dá)到?jīng)_污、稀釋、自?xún)粜Ч绕治鞯貐^(qū)綜合引清調(diào)水方案，令上海人耳目一新，頗受上海專(zhuān)家、學(xué)者和市民的關(guān)注。

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收稿日期：2000-01-04