Proposals on efficient use of water resources of Yangtze River by China’s shipping industry and major oil-exporting countries in the Middle East
文/李玉平 里玉潔
Dalian Ocean Shipping Company
航行于中國至中東航線的船舶經常面臨著壓載艙清淤問題的困擾,具體表現在:
由于東海是長江的入海處,導致其近岸海水泥沙含量較高。雖然長江水流本身含沙量不高,但因長江水量豐沛,導致其輸沙量較大,平均每年為5.01億t。長江泥沙主要來源于上游,由于支流泥沙的匯入,從河源至宜昌長江干流沿程各站年均輸沙量遞增,至宜昌達最大值。
寧波-舟山港作為國內外貿進口原油的主要港口,以鎮海、北侖、大榭、老塘山、定海為核心轉運港區,承擔著為長江三角洲及長江沿線地區提供能源保障的重要任務。因其靠近長江入海口,其近海水域的高含沙量給往來于此的大型油船帶來了很多問題。這些油船在港口卸下原油時,每船至少要把當地含有約1.5%泥沙的7萬~10萬t海水注入船艙。如果不能及時地將當航次泥沙處理掉,一條新船在經歷大約30個月的運營后,泥沙就會全面封住船底縱骨和橫肋板的流水孔,接著將縱骨掩埋,在雙層底艙內形成約寬60 m、長250 m、高0.8 m的堆積層。這將導致無法對船舶縱骨進行必要的腐蝕、皺折、屈曲及斷裂等結構性缺陷的檢查,由此引發與油耗、航速、載貨、吃水和操船等相關風險的不可控。
正如世界環保基金組織、聯合國開發計劃署和國際海事組織支持的全球壓載水管理項目所倡導的:環境問題要“防患于未然”,要想更有效地解決環境問題,就應該將更多注意力集中到問題的發源地。對于船舶壓載水帶來的環境問題來說,焦點應當集中到壓載水的汲取地,盡量減少裝載壓載水中的生物含量,而不僅僅依靠船舶在航行途中或排放港口的壓載水處理技術,從根本上做到解決船舶壓載水帶來的海洋環境生態污染問題。
除了現在國際各界都在廣泛關注的船用壓載水處理裝置的研究外,還可通過其他途徑來解決船用壓載水的污染問題,如壓載水裝船前的岸基處理,或者直接加裝淡水資源。以上兩種方法都是在壓載艙中直接加裝符合標準的水源作為壓載水,其優點是節省了為每艘船舶加裝壓載水處理系統的費用和船舶空間;減少了船舶航行時處理壓載水及到港后對壓載艙清淤的操作,降低了船員的勞動負荷;因陸上壓載水處理環境穩定,避免了惡劣海況給船用壓載水處理系統帶來的不確定因素;船舶直接加載合規壓載水,因而不會因壓載水相關法規而耽誤船期等。基于多方因素考慮,我們將壓載水處理的目光由船上和壓載水卸載港口轉移到在壓載水汲取源頭,即壓載水的加裝港口。
中國長江出海口附近的寧波-舟山港是國內外貿進口原油的主要港口,和鎮海、黃島、大連一起是國家四大儲油基地之一,其未來在國家能源戰略中的重要地位不言而喻;又因其有豐富的淡水資源可供利用,眾多船舶特別是巨型油船壓載水駛往波斯灣,利用處理后的長江淡水資源作為壓載水,不但可以解決壓載水污染及含泥沙量過高等問題,還可以向波斯灣輸送清潔淡水,具有一舉多得的效應。
(1)寧波-舟山港的港口特點
要使在加裝港口對壓載水進行處理更有經濟效益,就要保證港口貨運量足夠大且船舶到港頻率高,源源不斷地加裝已處理的壓載水,并支付合理的費用。在這一點上,寧波-舟山港有著得天獨厚的地理條件,該港區位于我國深水岸線資源最豐富的地區:寧波港的進港航道水深在18.2 m以上,25萬t級以下船舶可以自由進出,25萬~30萬t級超大型船舶可以候潮進港;而依托中國最大的群島——舟山群島的舟山港,地處中國南北黃金海岸線的中部,長江、錢塘江、甬江的入海口,擁有世界罕有的建港條件,水深15 m以上的岸線200.7 km,水深20 m以上的岸線有103.7 km,穿越港區的國際航道能通行30萬t級以上的巨輪。因為地處中國經濟最具活力的長江三角洲,港口的區位優勢和水運交通條件非常突出。2009年4月發布的2008年度“中國港口綜合競爭力指數排行榜”中寧波—舟山港位列榜首。在如此繁忙而又有競爭力的港口建立壓載水岸上處理項目,更可推動船舶壓載水處理的進度,符合國際海事組織的期望。
(2)豐富的長江淡水資源
寧波-舟山港位于長江入海口附近,長江作為中國的第一大河,有著豐富的淡水資源。長江年平均入海水量近 10×1011m3,占全國水資源的35%,全流域年總用水量為1640×108m3,人均用水量408 m3,其中以長江三角洲區人均用水量最大,達838 m3;全流域用水總量中工業用水占24.9%,農業用水(含林、牧、副、漁)占66.0%,市鎮生活用水占4.4%,農村生活用水占4.7%。長江水資源除了要保證其流域內的水力發電、灌溉、航運等一系列生產活動外,還要滿足國家南水北凋工程的需求,調水到黃河、淮河、海河三大流域和西北內陸地區,實現水資源區域間重新分配,以促進資源的優化配置,分別從長江上、中、下游分三線調水,即西線、中線和東線工程。由長江年平均入海水量、年總用水量及南水北調工程全線竣工后的年調水量數據(分別為:145×108~195×108m3,145×108~220×108m3,33×108~186×108m3)可粗略估算出長江水資源未被利用的部分約為8.037×1011m3,這部分水資源最終將流入大海。正是在這部分水源中,可以考慮從中引出一小部分進行儲水-沉淀-消毒處理后,通過輸水管道輸送到寧波-舟山港作為船用壓載水使用,而又不影響長江流域的正常生產生活以及國家南水北調工程的建設。目前,長江水資源的開發利用率是18%,按照國際上的標準,一條河流水資源的開發利用率不超過40%即可保證可持續開發。水利部長江水利委員會計劃:到2030年,在滿足國民經濟發展對水資源需求的同時,長江的水資源開發利用率將被控制在25%以下。由此可見,長江有著豐富的淡水資源可供處理后作為船用壓載水使用。
(3)鋪設輸水管道的可行性
能源產業為能源的管道運輸做了大量的先期研究和勘測工作,使原油管道運輸發展得愈發成熟,也為輸水管道建設的可行性提供了保障。如今,中石化的原油管網建設已初具規模,東部主要由寧波至上海、南京的甬滬寧管網,江蘇儀征至湖南長嶺的儀長管網(沿江連接了安慶、九江、武漢、長嶺、荊門5家大型煉化企業)以及新近建設成功的華北原油管網三大塊組成。甬滬寧管道南起浙江寧波,東到上海浦東,北至江蘇南京,縱貫浙江、上海、江蘇三省市,全長645 km,設計年輸量4300萬t;管道連接了鎮海、上海石化、高橋、金陵、揚子五大煉廠,是我國目前口徑最大、距離最長、自動化水平最高的進口原油管道,也是連接煉廠、碼頭、油庫最多的長輸原油管道。因輸水管道意在從長江取水運回寧波-舟山港,可考慮沿甬滬寧原油管線從南京附近水域取水,經適當處理后沿甬滬寧管線運回寧波裝船壓載,這樣可以應用原油管線的先期測量成果,既節約了成本,中石化亦可以在進口原油的同時向中東輸水。由于國家南水北調東線工程由揚州引水,遂考慮將蓄水池建在揚州下游的鎮江附近水域,以保證作為壓載水部分的長江水資源不與其他工程爭水。
(4)寧波-舟山港排放到波斯灣海域的壓載水量較大
由全球壓載水管理項目(GloBallast Programme)2003年編制的報告顯示:由中國船隊在伊朗哈爾克島排放的壓載水數據可知,哈爾克島來自中國的壓載水數量約為3 503 077 t,占所有126個已知壓載水來源地的3.94%;其中來自寧波港的壓載水排放量為1 050 066 t,約占總量的1.2%;浙江舟山港的壓載水排放量為140 634 t,約占總量的0.16%。由計算可知,寧波-舟山港僅在哈爾克島的壓載水排放量就約為1 190 700 t,占中國所有港口在哈爾克島壓載水排放量的1/3,而以現在的港口發展規模計算,其實際排放量會遠遠大于2003年的數字。若如此大量的壓載水可以由處理后的長江水資源來替代,其經濟價值是很可觀的。
(5)波斯灣沿岸國家對淡水的需求量大
近20年來,作為中東地區重要的區域性組織,擁有阿聯酋、阿曼、巴林、卡塔爾、科威特和沙特阿拉伯6個成員國的海灣阿拉伯國家合作委員會(簡稱海合會,Gulf Cooperation Council —— GCC)一直都是全球淡化海水消費大戶。據聯合國開發計劃署一份關于海合會國家水資源的調查報告顯示,到2020年,海合會6個成員國的水資源年需求將上升到350億m3,人均用水量1035 m3。這些水資源來自不可再生的地下水、淡化海水和中水三大塊,所占比例分別為91%、7%和2%。報告指出,由于水資源極其有限和農業灌溉耗費了大量地下水,海合會國家解決水資源不足的唯一途徑是增加淡化海水量。海合會國家農業灌溉耗費了85%的水資源,居民生活用水占水資源總消費量的13%,工業用水只占2%。未來10年,海合會國家需要投資350億美元,新建35個海水淡化工廠以提高淡化海水的能力,其中22個將建在沙特。由此可見,海灣國家對于淡水的需求量是極大的,淡水資源具有重要的戰略地位。