郭立,李懷耿,滿穎慧
(1.濟寧市南水北調工程建設管理局,山東濟寧272019;2.濟寧市水利局,山東濟寧272019)
南水北調濟寧市截污導流工程建設經驗
郭立1,李懷耿2,滿穎慧2
(1.濟寧市南水北調工程建設管理局,山東濟寧272019;2.濟寧市水利局,山東濟寧272019)
以南水北調東線濟寧段建設截污導流工程為例,通過充分細致的調查論證,對工程進行了設計優化、建設提升和管理創新,進一步強化了截蓄導用功能。通過總結分析工程實施過程中的經驗做法,研究探討當前形勢下水利工程建設的最佳思路和方案。
南水北調東線;截污導流;工程建設
濟寧市截污導流工程是南水北調東線第一期工程的組成部分。該工程對濟寧市污水處理廠12萬m3/d和濟寧高新區污水處理廠7萬m3/d,共計19 m3/d達標排放中水進行聯合調度、消化利用(即截、蓄、導、用)。在南水北調調水期間(每年10月至翌年5月),工程最大限度地利用周邊老運河濕地、洸府河濕地接納中水,其余中水通過加壓泵站、輸水管道和蓼溝河、小新河、幸福河等現狀河道,利用濟寧3號井塌陷區進行調蓄和農田灌溉。南水北調工程非調水期間(每年6月至9月),利用附近的提排泵站或架設臨時泵站機組對蓄水區中水進行提排,將中水經幸福河或洸府河泄入南四湖。
工程沿途涉及任城區、太白湖新區、兗礦集團、南陽湖農場、六四農場、濟寧市污水處理廠等。工程建設內容包括:新建中水加壓站1座,鋪設5.9 km中水輸水管道;在蓼溝河、小新河、幸福河支溝、幸福河上新建節制閘各1座;新開挖小新河與幸福河支溝之間2.3 km明渠;新建穿鐵路涵洞1座、入(出)蓄水區涵洞一座;改建、新建幸福河上3座中水利用灌溉站;新建幸福河出蓄水區提排泵站一座;新建交通橋2座、生產橋4座;塌陷區內蓄水區擴挖工程。工程總投資1.86億元,設計工期30個月,實際建設歷時24個月,2012年5月加壓泵站開機運行,整個工程開始發揮功能和效益,達到預期效果。
2.1優化初設
工程原設計只考慮“截、蓄、導、用”濟寧市污水處理廠尾水,主要解決老運河控制單元污染問題。但通過對工程建設現場進行詳細全面的調查摸底,對工程涉及到的濟寧高新區、太白湖新區和市環保局等單位積極溝通后,堅持開拓思路、通盤考慮、統籌兼顧,對原設計方案進行了優化提升。設計更改為增加接納濟寧高新區污水處理廠尾水,并將兩個污水處理廠、洸府河、老運河、蓼溝河以及老運河濕地和洸府河濕地互聯互通結成工程網絡,多方水源統一調度,中水進行聯合調節計算,相互之間優勢互補,使各個工程功能作用得到充分發揮。這一設計變更,使濟寧市截污導流工程由原來一個純粹的單項工程變為集治污、濕地凈化、水資源供給等功能于一體的綜合性工程,功能和作用大大提升。
同時,截污導流工程從節約資金的角度出發,多利用已有工程建設,大大降低了工程建設成本。例如,取消了原設計中的幸福河下游節制閘及抽排泵站,利用南四湖東大堤剛建成的幸福河涵閘及蓄水區周圍的四里灣、辛店東排灌站等代替幸福河抽排泵站,協調運行保障工程所需。改建穿鐵路涵洞為涵閘,新增幸福河支溝疊梁閘門,可以更好地分段控制水流,更有效地調節水位,有利于后期調度管理。通過與太白湖新區老運河濕地進水管道直接相連,省去了老運河抽水泵站建設,節省了數百萬元的泵站投資和大量的后續管理經費。
2.2提升功能和拓展效益
阻止低于南水北調調水水質的中水進入調水干線是截污導流工程建設的目的。如何解決中水的出路是截污導流工程建設的關鍵。圍繞工程“用”水問題,通過請教環保專家,到浙江、廣西、貴州等地考察學習濕地項目建設,決定在截污導流蓄水區近萬畝水域實施人工濕地工程,凈化提升蓄存中水。
人工濕地工程采用多級表面流人工濕地+近自然人工濕地+生態穩定塘組合工藝,通過設置導流圍堰和隔墻合理布水,調節運行水位,使中水先進入表面流濕地區進行五級凈化處理,再到近自然濕地區,最后流入生態穩定塘進行處理,使流出蓄水區水質達到地表Ⅲ類標準。通過構建集水質凈化和生態景觀于一體的城市人工濕地,進一步豐富了截污導流工程功能,有效解決了濟寧市水污染問題,提升了蓄水區生態環境。
由省水環境監測中心濟寧分中心對人工濕地進水口和出水口分別進行取樣化驗檢測,對檢測報告中影響水質的重點數據進行分析比較(見表1),證明污水處理廠排放中水經人工濕地凈化后,水質優于國家三類水標準,符合入湖要求,并可以作為水資源回用工業企業。同時,經過人工濕地凈化后的中水水質明顯提升,已完全可以用于工業,這不僅消化利用了中水,而且可以取得可觀的經濟效益。依據與山東兗礦濟三電廠簽訂的300萬m3/年供水協議,利用截污導流工程節余資金建設了濟三電廠供水工程,真正實現變廢為寶,中水資源化。目前,供水工程已經建成投運,日供水量近1萬m3,運行效果良好,社會經濟效益顯著。

表1 人工濕地水質凈化數據對照表mg/L
2.3采用先進施工工藝
截污導流工程施工過程中,在保證施工質量和安全的基礎上,注重因地制宜,改進施工方法,加快施工進度。在輸水鋼管穿越洸府河工程施工中,原設計方案是設置圍堰,對洸府河進行開挖,然后填埋輸水鋼管。當時恰逢汛期來臨,開挖防洪河道施工風險較大,加上工期緊迫,根據現場情況,經過認真研討論證,決定變更設計,采用頂管穿河方案進行施工。施工過程中,先后遇到環境缺氧、鉆孔進水、鉆頭被卡等技術難題,通過技術交流、專家研判逐個攻關,最終實現輸水管道的跨河貫通。既保證了工程質量,縮短了工期,又避免了汛期河道施工對防汛工作的影響。
2.4創新運行管理模式
截污導流工程涉及點多、面廣,情況復雜,做好工程運行管理工作十分重要。工程原計劃新成立一個有一定行政級別的運行管理單位,新增部分事業崗位編制管理人員,這將給財政帶來沉重的負擔。為此,決定采取市場化運作方式,以降低運行管理成本。通過公開招標優選符合資質的單位或企業,對工程進行日常運行管理。經過一個周期的管理實踐,中標管理單位較好地完成了合同約定的各項工作任務,有力保障了工程安全穩定運行。該運行模式既減輕了政府負擔,減少了財政支出,又降低了工程運行管理成本,綜合優勢明顯,推廣潛力巨大。
濟寧市截污導流工程通過截斷輸水干線的污染源,蓄存中水進行資源優化利用,有效保證了南水北調調水干線濟寧段的水質持續穩定達標,確?!耙磺逅表樌彼?。同時新建蓄水區內碧波蕩漾、魚翔潛底、野生鳥類的品種和數量明顯增加,已成為當地一道獨特美麗風景。隨著工程運行效能的逐步增強,集治污、濕地凈化、水資源供給為一體的綜合功能不斷完善,截污導流工程在確保城市水安全,促進經濟社會與城市環境協調發展等方面的作用會日益突出,將更加有力地推進生態文明建設和經濟社會發展。
(責任編輯趙其芬)
TV85
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1009-6159(2016)-10-0027-02
2016-05-06
郭立(1959—),男,高級工程師,副局長