徐景翼 　沈大年

　　天津市位于渤海之濱，是一座工業(yè)、商業(yè)、金融業(yè)和教育發(fā)達(dá)的大城市。由于天津所處的地理位置是我國三北地區(qū)對外貿(mào)易的口岸，因此，城市供水事業(yè)的發(fā)展較早，始建于1898年，是我國較早建設(shè)城市供水系統(tǒng)的城市之一。但在舊中國期間發(fā)展緩慢，創(chuàng)建時(shí)的規(guī)模僅為1636m³/d，經(jīng)過了50年發(fā)展，到1949年新中國成立時(shí)期，規(guī)模仍僅為6.33萬m³/d。
　　城市供水是城市的重要基礎(chǔ)設(shè)施。新中國成立后，市政府為了發(fā)展經(jīng)濟(jì)，改善人民生活，十分關(guān)心供水事業(yè)的發(fā)展，不斷地投入資金進(jìn)行供水事業(yè)的開發(fā)與建設(shè)，使供水事業(yè)得到了迅速的擴(kuò)大，以適應(yīng)當(dāng)前城市生活和經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需求。目前，經(jīng)過新中國成立的50年，天津市區(qū)城市供水能力已發(fā)展達(dá)203萬m³/d，供水管網(wǎng)總長度3439km，供水服務(wù)面積323km²，服務(wù)人口419萬人。供水普及率達(dá)到100%。
　　本文將回顧50年來天津市城市供水事業(yè)的發(fā)展概況并展望未來的發(fā)展。

50年代是天津城市供水大發(fā)展的時(shí)期

　　在這期間不但擴(kuò)建水廠，建成具有當(dāng)時(shí)國際水平的水廠，使供水能力從6.33萬m³/d增加到30萬m³/d，而且應(yīng)用了許多項(xiàng)國際水平的供水新技術(shù)。
　　在天津解放后，為了迅速改善人民生活飲水的狀況和適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求，在經(jīng)濟(jì)仍然十分緊張的情況下，政府于1950年撥款1125.9萬元進(jìn)行芥園水廠的改建工程。當(dāng)時(shí)，這是天津最大的市政建設(shè)項(xiàng)目，也是全國解放后第一座城市給水設(shè)施的建設(shè)。工程的設(shè)計(jì)是由我國給水工程界的前輩劉弗祺先生領(lǐng)導(dǎo)，幾位年青的中國工程師完成的。因此，芥園水廠改造工程設(shè)計(jì)是解放后第一個由中國人自行設(shè)計(jì)的給水工程。在取水工程上采取辟咸取淡的工程措施，保證水廠取水水質(zhì)可靠。并設(shè)計(jì)制造了鋼筋混凝土管用做輸水管道。新建的快濾池設(shè)計(jì)水平為當(dāng)時(shí)的國際水平。由于當(dāng)時(shí)我國尚沒有生產(chǎn)快濾池設(shè)備的工廠，例如：濾速控制設(shè)備、濾池操作控制臺、水開閘門等等給水設(shè)備的制造廠。因此，通過這項(xiàng)新濾池的建設(shè)，也為我國的給水設(shè)備生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。這項(xiàng)工程于1953年投產(chǎn)。使水廠產(chǎn)水能力達(dá)到12.73萬m³/d。并且使這座水廠成為當(dāng)時(shí)全國第一座系統(tǒng)完善、凈水設(shè)備先進(jìn)的凈水廠。以致使這座水廠被編入大學(xué)給水工程的教科書，并拍成教學(xué)電影片，成為生產(chǎn)教學(xué)實(shí)習(xí)的基地，也是國內(nèi)一些科研所的基地。并通過這一工程的完成，為我國培養(yǎng)了一批給水工程技術(shù)人才，這些人才后來被輸送到我國的幾大設(shè)計(jì)院，擔(dān)任總工程師。
　　在發(fā)展建設(shè)供水設(shè)施的同時(shí)，為了改善提高凈水水質(zhì)，解決凈水藥劑的困難，降低生產(chǎn)成本，天津水廠積極進(jìn)行了混凝藥劑的開發(fā)和研究，于1952年在國內(nèi)首先成功的在生產(chǎn)上應(yīng)用硫酸亞鐵作為混凝劑和應(yīng)用活化硅酸作為助凝劑的先進(jìn)技術(shù)，獲得提高水質(zhì)21%、降低成本6%的效果。并且還在生產(chǎn)上應(yīng)用電解食鹽方法自制消毒劑的技術(shù)措施，保證水的消毒，還采用氯氨消毒技術(shù)保證管網(wǎng)水質(zhì)。
　　在此期間，于1954年在管道方面也研究采用石棉水泥接口代替鑄鐵管的青鉛接口，降低造價(jià)。另外還結(jié)合城市供水范圍的擴(kuò)大所帶來不能保證管網(wǎng)末梢余氯的問題，天津市自來水公司作為運(yùn)營管理部門，積極開發(fā)并研究成功管網(wǎng)中途加氯裝置，在生產(chǎn)上應(yīng)用后，保證了管網(wǎng)供水的安全。同時(shí)在芥園水廠開展無煙煤作為濾料的試驗(yàn)研究，取得成功。
　　為了適應(yīng)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展所提出的對水的需求，天津芥園水廠于1956年又進(jìn)行了第二次挖潛改造擴(kuò)建。在這次擴(kuò)建設(shè)計(jì)中，濾池部分采用了蘇聯(lián)的雙向?yàn)V池（AKH濾池）工藝。后來在投產(chǎn)后，由于一些原因而依普通快濾池運(yùn)行。水廠經(jīng)過此次擴(kuò)建后，處理能力達(dá)到30萬m³/d。
　　1959年結(jié)合城市發(fā)展的需要，開始建設(shè)天津凌莊水廠一期工程，規(guī)模為15萬m³/d。水廠水源是結(jié)合水利規(guī)劃，在子牙河市區(qū)上游東淀水庫取水。原水通過開挖的16.7km輸水明渠引水到水廠進(jìn)行處理。

60年代是天津城市水源開始發(fā)生變化的時(shí)期

　　表現(xiàn)在上游河道來水減少和污水污染水源，使水廠生產(chǎn)和城市供水受到影響。
　　天津地處海河流域下游，俗稱五河下稍入海的地方，歷史上地面水源充沛。隨著我國工農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，天津上游河北省地區(qū)，在大躍進(jìn)時(shí)期內(nèi)，修建了大量的水庫，以便儲存雨季降水，作為發(fā)展農(nóng)業(yè)的水源。這樣便出現(xiàn)了由原來全年有基流經(jīng)天津入海的情況，變?yōu)檠雌谟兴牒?、汛后水流逐漸減少甚至斷流的狀況，給天津水源造成困難。
　　凌莊水廠在1963年投產(chǎn)了一期15萬m³/d的規(guī)模后水源就出現(xiàn)了變化。水廠的水源原計(jì)劃是在市區(qū)外西部修建東淀水庫取水。但其蓄水規(guī)劃取消，造成凌莊水廠水源幾度的變化，最后改在由市區(qū)海河的金鋼橋處取水，用排水防洪河道輸水維持。
　　1965年，為適應(yīng)天津市北倉工業(yè)區(qū)的發(fā)展需要，將原北倉工業(yè)區(qū)內(nèi)的化纖廠工業(yè)水廠改造為生活水處理廠。在通過試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用了加速澄清池和雙閥濾池的凈水工藝，并且在芥園水廠生產(chǎn)試驗(yàn)成功雙層濾料。
　　在60年代后期，結(jié)合西系上游河道入津水量減少的水源變化，南運(yùn)河斷流，從北系密云水庫調(diào)水解決天津水源，但北運(yùn)河水系排污及污染問題，使天津供水水源不斷發(fā)生嚴(yán)重污染和水源不足的問題。兩個水廠的日供水量由40余萬m³，只能維持供水30萬m³，嚴(yán)重影響居民生活和工業(yè)生產(chǎn)。

70年代是天津城市供水水源處于非常困難時(shí)期

　　這一時(shí)期不僅采取了打井開采地下水的方法解緊急缺水困難，而且實(shí)施了“引密”、“引黃”調(diào)水的措施救急。
　　由于天津上游地區(qū)下泄入海水量減少，市區(qū)河水水位下降，使苦咸的海水通過船閘的啟閉而順海河上溯市區(qū)，造成海河水質(zhì)變壞，直接影響了水廠的供水水質(zhì)，自來水的氯化物最高含量達(dá)1960mg/L，因此，群眾傳說“自來水可以腌咸菜”的諺語，形容因受水源影響而造成的供水水質(zhì)問題。
　　為了解決水源緊張給供水帶來的問題，于70年代初期，天津開始了打井抗旱工程，在全市范圍內(nèi)，完成打井400眼。其中：城市供水打井200眼，建設(shè)15座井水廠，形成供水18萬m³/d的地下水供水能力，投資額為3019萬元。
　　1974年新建井水廠陸續(xù)投產(chǎn)，但因?yàn)殡S著地下水的開采又帶來了地下水位不斷下降和地面下沉的問題。因此，天津市和中央政府對解決天津的地面水源問題十分關(guān)心，不但組織由密云水庫向天津調(diào)水，同時(shí)先后3次組織從黃河調(diào)水解救水源之急。
　　1976年天津受唐山大地震的影響，許多建筑物震損，供水設(shè)施也受到不同損壞，管網(wǎng)發(fā)生1000多處漏水，4條過河管破壞2條，造成河?xùn)|地區(qū)嚴(yán)重用水困難。但在迅速搶修后恢復(fù)供水，沒有發(fā)生斷水情況，并通過加固工程積累了經(jīng)驗(yàn)。
　　在解決水源存在問題的同時(shí)，為了擴(kuò)大供水能力，適應(yīng)城市發(fā)展和1976年發(fā)生地震損害后的震災(zāi)恢復(fù)重建住宅的需要，于1976年開始天津凌莊水廠擴(kuò)建18萬m³/d和1979～1980年擴(kuò)建芥園水廠，增能20萬m³/d的工程。
　　70年代供水技術(shù)也有很大發(fā)展。實(shí)施了深井回灌技術(shù)、開發(fā)了亞鐵氯化藥劑應(yīng)用于生產(chǎn)、研究并應(yīng)用“同向流斜板沉淀”技術(shù)，于楊柳青水廠〔1.5萬m³/d規(guī)模〕取得成功。自動化控制和無線調(diào)度技術(shù)也在水廠和公司調(diào)度應(yīng)用，并開始應(yīng)用電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行管網(wǎng)平差計(jì)算。
　　管道施工技術(shù)方面也研究開發(fā)了“液壓擠刀”機(jī)具用于切斷鑄鐵管，制成半導(dǎo)體檢漏儀。
　　隨著城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，需用水量增長迅速，而地面水廠和水源能力不足，因此城市工業(yè)大量打井抽取利用地下水，全市深井有1058眼，年開采量1.2億m³，使天津的地面沉降問題日益嚴(yán)重。天津發(fā)現(xiàn)地沉是1959年，至1966年20年間，沉降量大于200 mm的僅20km²，到1974年，沉降超過400mm的已經(jīng)遍及全市區(qū)及部分郊區(qū)，至1978年累計(jì)沉降超過1000mm的已超過51km²。另外沉降速率也增加，1971～1974年平均年沉降量135 mm，至1974～1976年年平均沉降量達(dá)192mm，年最大沉降量達(dá)203 mm。
　　天津是沿海城市，由于地沉，已給城市的防洪、排水和建筑物的安全帶來大的問題，所以控制沉降是涉及天津城市生存的問題。而最有效的控沉辦法就是以地面水替代地下水源，減少地下水的開采量。因此，天津市的規(guī)劃中擬定了建設(shè)新開河水廠的計(jì)劃，1975年確定了廠址，于1979年報(bào)送了項(xiàng)目建議書，總規(guī)模為100萬m³/d，分二期建設(shè)，一期工程為50萬m³/d，主要為停井提供控沉用水。
　　在此期間，研究和制定了解決城市地面水源的規(guī)劃，國家經(jīng)過對密云水庫引水、于橋水庫引水和灤河潘家口水庫引水的比較之后，于70年代末期，中央確定了灤河水源作為天津的城市供水水源，決定建設(shè)引灤入津引水工程。

80年代是天津市城市供水飛躍發(fā)展的時(shí)期

　　在這一時(shí)期不但完成了引灤入津水源工程，為天津提供了一個穩(wěn)定可靠水源，還同時(shí)完成了3個水廠的擴(kuò)建和新建工程，使供水能力由64.5萬m³/d擴(kuò)大為153萬m³/d。
　　為了盡快實(shí)現(xiàn)引灤河水入天津并保證城市用水來水快、保水量、保水質(zhì)，70年代末提出了引灤入津調(diào)水北線方案，這一方案體現(xiàn)保證城市供水的特點(diǎn)。經(jīng)過中央領(lǐng)導(dǎo)親自率隊(duì)考察和做了大量技術(shù)工作后，1981年9月正式確定了方案。組織全國的骨干設(shè)計(jì)和施工隊(duì)伍參加工程建設(shè)。工程于1981年11月11日正式開工。
　　引灤入津工程是當(dāng)時(shí)國內(nèi)的第一項(xiàng)長距離跨流域?yàn)槌鞘泄┧{(diào)水的水源工程。在工程設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想上充分體現(xiàn)了城市供水的特點(diǎn)，為了保證供水安全和水量水質(zhì)，在天津市段完全采取專用明渠輸水，并在距離市區(qū)26km處開始采用地下暗渠和管道直接輸水進(jìn)入水廠，以防止外界干擾和污染，并設(shè)立安全水庫可以應(yīng)付上游輸水工程停修時(shí)，能供應(yīng)城市一個月的供水水源需求。在這項(xiàng)工程中，我國四大給水排水設(shè)計(jì)院參加了工程的設(shè)計(jì)工作。該項(xiàng)目于1983年9月13日正式通水。這項(xiàng)工程的完成，為天津提供了一個穩(wěn)定可靠的水源，為促進(jìn)天津的改革開放，經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了保障。這項(xiàng)工程的修建，也為我國的城市供水事業(yè)的發(fā)展提供了可貴的水源建設(shè)經(jīng)驗(yàn)。在國際和國內(nèi)均有一定的影響。
　　由于引灤工程的完成為天津市近期需要與發(fā)展提供了一個穩(wěn)定可靠的水源，因此天津已有的芥園水廠和凌莊水廠均進(jìn)行了挖潛擴(kuò)建工程，以滿足城市供水需要。在1984年完成了芥園水廠的擴(kuò)建工程，使這座水廠達(dá)到50萬m³/d的規(guī)模。凌莊水廠于1988完成擴(kuò)建達(dá)到50萬m³/d的供水能力，同時(shí)，新建的新開河水廠一期工程也于1987年完成并投產(chǎn)，達(dá)到50萬m³/d的處理能力，使天津市的供水能力由70年代末的64.5萬m³/d提高到80年代末的153萬m³/d。
　　新開河水廠一期工程的投產(chǎn)，緩解了城市需水所造成的困難，并為控制和減少地下水開采量提供了條件。天津開始實(shí)施了停水控沉計(jì)劃，并收到顯著效果。
　　隨著引灤入津工程的完成解決了水源問題，同時(shí)又完成了幾座水廠的建設(shè)擴(kuò)建工程，天津市供水得到了飛速發(fā)展，城市供水量平均增長速度在12%。在1989年市區(qū)高日供水量達(dá)到了151.6萬m³，已經(jīng)達(dá)到了水廠的總供水能力。因而，為了適應(yīng)天津“八五”及以后的發(fā)展，在1987年開始制定利用日本政府貸款進(jìn)行天津新開河水廠二期續(xù)建工程，擴(kuò)建規(guī)模為50萬m³/d，這是天津利用外資發(fā)展供水事業(yè)的開始。
　　在供水事業(yè)發(fā)展的同時(shí)，供水企業(yè)管理和運(yùn)營也有了發(fā)展和提高。有許多新的技術(shù)也開始在生產(chǎn)上應(yīng)用。80年代中期，首先在水費(fèi)營業(yè)收費(fèi)上應(yīng)用了微機(jī)系統(tǒng)，使水費(fèi)核收實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代化的管理改革，并在全市各水廠的出廠干管上安裝了大口徑超聲波流量計(jì)，是在國內(nèi)很好地解決了出廠水大干管計(jì)量問題的公司。1983年天津水廠研究應(yīng)用的“同向流斜板沉淀”技術(shù)獲國家發(fā)明三等獎。在1989年建成了國內(nèi)較早成功應(yīng)用無線遙測遙訊技術(shù)的城市供水計(jì)算機(jī)調(diào)度管理系統(tǒng)（SCADA系統(tǒng))。因此，1989年天津自來水公司全面通過了國家二級供水企業(yè)的驗(yàn)收。

90年代是積極通過科技進(jìn)步，推動供水事業(yè)現(xiàn)代化的時(shí)期

　　隨著改革開放和社會發(fā)展與進(jìn)步，對城市供水不斷提出了新的要求，包括改善水質(zhì)、改進(jìn)服務(wù)和提高供水安全度。同時(shí)隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，也對城市供水提出許多新的要求。為了適應(yīng)這些要求，在90年代開始建設(shè)的新開河水廠二期工程（能力50萬m³/d），通過利用日本政府貸款引進(jìn)了國外的投藥、消毒、閥門、在線檢測儀表和變頻調(diào)速水泵及計(jì)算機(jī)設(shè)備，建成一座較現(xiàn)代化的水廠。其后并對其他2座大水廠的主要的落后工序例如加藥、消毒、和生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造，以實(shí)現(xiàn)改善水質(zhì)改善生產(chǎn)和管理的目的。因此，供水水質(zhì)有了明顯的提高。
　　為了改善管網(wǎng)的管理和服務(wù)工作，自來水公司應(yīng)用了清垢涂襯設(shè)備，對舊管道包括過河管道進(jìn)行更新除垢，配置了現(xiàn)代化的漏水探測儀器，應(yīng)用科學(xué)的方法進(jìn)行管網(wǎng)的漏水探查。配備了現(xiàn)代化的施工工具達(dá)到縮短維修停水時(shí)間。建立了管網(wǎng)水閘及信息管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，使供水管網(wǎng)管理科學(xué)化。同時(shí)開始建立管網(wǎng)模型和管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)的運(yùn)營管理現(xiàn)代化。并于1998年研制IC卡預(yù)收費(fèi)水表系統(tǒng)，成功在營業(yè)中應(yīng)用，開始了傳統(tǒng)收費(fèi)方法的改革。
　　90年代特別是1995年后，水源受到環(huán)境污染，給水處理帶來的困難問題日趨嚴(yán)重，因此，國家加強(qiáng)了環(huán)境保護(hù)和污染治理工作。自來水公司為了克服原水水質(zhì)變壞給水處理帶來的困難，保障供水水質(zhì)，加強(qiáng)了對凈水混凝藥劑的研究工作和工藝處理工作。并于1999年成功的應(yīng)用了高分子助凝劑處理高藻原水，保障供水水質(zhì)和出廠水調(diào)pH值處理解決管網(wǎng)“黃水”的技術(shù)措施。
　　組建了國家水質(zhì)監(jiān)測網(wǎng)天津監(jiān)測站，通過了國家試驗(yàn)室的驗(yàn)證，以適應(yīng)提高水質(zhì)，增加檢測項(xiàng)目（檢測由35項(xiàng)增到88項(xiàng)）的要求。
　　根據(jù)供水事業(yè)發(fā)展的需要和改革的需要，在1997年天津凌莊水廠吸收了法國通用水務(wù)公司的投資，組建成中外合作經(jīng)營的供水公司，是天津供水直接利用外資的開始。

城市供水的未來展望

　　根據(jù)國家對天津的發(fā)展定位，天津市要發(fā)展成為華北地區(qū)的經(jīng)濟(jì)中心，國際化港口大都市。天津從總體規(guī)劃上要實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)移，開發(fā)建設(shè)濱海新區(qū)，工業(yè)要進(jìn)行調(diào)整，中心市區(qū)工業(yè)外遷，形成在中心區(qū)以外的一些小型工業(yè)區(qū)。因此，城市供水也將會隨規(guī)劃的調(diào)整，供水范圍將會從市中心區(qū)向外部的發(fā)展工業(yè)區(qū)擴(kuò)大，逐步形成廣域供水的方式。
　　隨著工業(yè)的調(diào)整工作完成，天津城市供水規(guī)模將會從長時(shí)間供水量不增長或略有下降的情況轉(zhuǎn)變。在2010年前，將要完成新建崔家碼頭水廠工程（規(guī)模為50萬m³/d）以滿足濱海新區(qū)發(fā)展用水的需要。
　　從實(shí)現(xiàn)國際化大都市的目標(biāo)要求，供水水質(zhì)要求提高，現(xiàn)有供水系統(tǒng)需要改善和提高。因此，水廠特別是老水廠的技術(shù)改造勢在必行，以保證提高水質(zhì)，提高供水安全度的要求，在進(jìn)行更新改造的同時(shí)，生產(chǎn)排水和排泥處理工程也要完成，以滿足環(huán)保的要求。
　　結(jié)合供水企業(yè)的改革，社會將會對供水企業(yè)提出改善水質(zhì)、降低消耗、改進(jìn)服務(wù)、合理收費(fèi)的要求，這將促進(jìn)供水部門積極在生產(chǎn)和管理及服務(wù)上利用科技成果，提高科技貢獻(xiàn)率。
　　因此，從2000年至2010年的未來10年中，天津城市供水事業(yè)將會處于一個新的發(fā)展階段，這個階段的特點(diǎn)將是積極廣泛應(yīng)用先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備，改進(jìn)和發(fā)展我們現(xiàn)有的供水系統(tǒng)，使其達(dá)到國際水平，更好的為天津服務(wù)。