福州内河引水冲污工程的实践与认识

熊万永
（福州大学环境与资源工程系，福建福州350002）

　　摘 要：就已建成的福州内河引水冲污工程的相关技术与流量的确定、经济与社会效益、存在的问题与建议等，谈了一些个人认识。?
　　关键词：引水冲污；相关技术；经济效益?
　　中图分类号：X52
　　文献标识码：B
　　文章编号：1000-4602(2000)07-0026-03

　　福州内河历来是航运、排涝、纳污等的主要通道。随着福州城区的扩大、人口的膨胀和工业的迅猛发展，内河污染日益严重，长年黑臭，且逐年淤积，严重影响了市容市貌和人民的生活环境。?

1 工程概况

　　根据福州市区内河水系和闽江北港的水动力特性及福州市水环境、排水现状、感潮河段市区内河的水文水质特性，可将福州内河水系分成两种类型：流程短的临江部分和流程长的市区内河部分。临江内河通过水闸控制由纳潮冲刷河道稀释解决；市区内河部分的西区白马河水系通过已建的祥板污水处理厂(5×10⁴m³/d)和新西河引水冲污(改造后流量为11.25m³/s)共同解决；东区晋安河水系和西区西湖水系通过文山里抽水泵站引闽江30m³/s的清洁水至各主要内河顶部多点排入，自上而下加速内河水体流动，促进污水稀释、自净，消除黑臭，改善水质。将原先深入内河河口15km左右的潮流界，通过引水流量控制在距内河出口65km处的光明港，利用每日两次(约400×10⁴m³/d)的潮汐吞吐量，对排入光明港已经稀释的污水进行再稀释，并和外江--闽江水交换。

2 引水技术与引水量的确定

　　穿城而过的闽江福州下游段，考虑江水的稀释和对有机物降解作用，在控制水质不超过Ⅲ类(福州城市总体规划)条件下，按可衰变污染物水环境容量的计算公式进行粗算。在闽江流量为500m³/s(水口水库设计保证流量)时，COD水环境容量为347t/d，流量为623m³/s(水口水库设计枯水月流量)时，COD水环境容量可达432t/d。如考虑闽江口进潮因素，污染源按现有位置点状分布，在最枯流量与中等潮汐组合条件下，按一级动态水质模型计算，在满足水源地安全时，COD允许排放量可达443.85t/d，理论容量还可增加。1995年福州水污染排放COD总量合计为245t/d，2010年COD排放量预测为420.38t/d，都比闽江允许排放量小。尚未充分利用的闽江福州下游段水环境容量为福州的经济发展和内河引水冲污及市区其他排水口的设置创造了环境方面的有利条件。
　　根据以上分析，闽江福州段具有较大环境容量，因此文山里抽水泵站引水量的确定主要由内 河各河段的污水总量(创建国家卫生城市对污水治理的要求为城市必须有污水集中处理厂，且集中处理率1998年必须达到10%，2000年必须达到30%。因此部分河段污染物的量考虑西 区祥板污水厂和东区污水截污送入拟建的洋里污水厂处理，使城市污水集中处理率达到创卫要求的30%以上)及氨氮浓度(按完全混合公式计算冲污后氨氮浓度并考虑14%的削减综合系数 )和水流量的分配来确定，使各河段黑臭指数I≯5。?
　　计算公式如下：

　　黑臭指数I=氨氮（mg/L）/(DO饱和率＋0.4)　　　　　　(1)

　　DO饱和率＝DO测定值/(468/31.6＋t)　　　　　　　　　(2)

　　式中　t——水温

　　可按I＜5才不发生黑臭的计算模式来大致判别引水冲污后内河的黑臭程度。经计算，东区引水为30～40m³/s时，黑臭指数为301～509，表明可解决黑臭。考虑到综合内河河道过水能力、工程造价等因素，推荐东区晋安河水系采用30m³/s的引水流量。?
　　因此，福州内河引水冲污工程的设计可认为是以闽江环境容量为基点，结合内河消除黑臭和创卫，反推引水流量确定的。?
　　福州城区西北高、东南低以及闽江北港自西北向东南后又向东穿城而过的马蹄形地形特点和 闽江的环境容量，为福州采取因时、因地制宜地引水冲污治污新模式提供了有利的条件。过去，原内河的污水直接向闽江北港排放，污水在岸边水流缓慢的地区游积回荡，形成岸边污染带，污染和破坏了水生生物栖息地和马尾区的水源地，而闽江大流量水体的净化能力却未得到合理利用。内河引水冲污工程就是在有环境容量的基础上利用加大内河水量(按消除黑臭来定)，使已有效稀释扩散的内河混合液尽量向江心流动，最大限度地利用自然净化能力来降低污染负荷。

3 经济和社会效益分析?

　　目前福州西区的截污干管主要由西湖两侧截污管、白马河西侧截污干管、大庆河截污干管和二环路西段干管段组成。从东区已建成的截污干管系统来看，污水管的建设互不连通，污水管有的没有出路，淤积严重，有出路的主要是内河水系如晋安河、光明港等。远期的污水截污 工程主要是将上述各系统连通并送至拟建的洋里污水厂。?
　　在当前财力物力不足、城市基础设施(排水系统)落后及污水厂的建设与正常运行较困难的情况下，各截污系统截留的污水先暂时排入城区内河，采用引水冲污，具有投资省、见效快、效果好的特点。?
　　因此，必须一方面狠抓内河引清调水冲污和内河清淤工作，另一方面坚持抓标治本，控制和治理 各类污染源，加快截污工程及建设集中处理污水厂的步伐。只有这样坚持不懈，才能标本兼治，消除内河黑臭，使内河水质达到景观娱乐用水水质标准。?
　　内河引水冲污工程本身不能产生经济效益，如东区晋安河水系的抽水泵站日运行费用为(3～ 5)万元，目前全部由财政拔款，可见政府的支持是保证内河引水冲污工程正常运转、有效改善福州城区内河水环境的基础。由于福州市正处于经济发展阶段，经济支撑能力还不强，还有许多地方更需要资金的投入。采用内河引水的方法解决污染创卫达标，日运行费用(电费)仅(3～5)万元，既合理利用了自然资源，又遵循了生态规律和经济规律，使经济、技术、社会效益相结合，发展与环境相协调。?
　　内河引水冲污，消除了内河主要水系的黑臭，改善了水环境，外江出流的岸边污染带亦有所减轻。同时随着引水工程的建设，为调节控制水流，进行内河疏浚清淤与拓宽整治和护岸的砌筑，使河底高程降低，部分窄段断面增大，水流顺畅，河网调蓄能力增大，涝水能顺利出流，内涝减少。
　　据全国废水处理设施运行情况调查，在调查的22个省市的5 556套废水处理设施中，因报废闲置、停运等完全没有运行的占32%，虽运行但运行设施的总有效率只有449%，也就是说2/3的投资未能取得环境效益。而内河引水冲污不仅效果好、费用低，运行管理等也相对简单，在当前资金匮乏的情况下，不失为一种解决城市水污染治理的权宜之计。

4 存在的问题和建议?

　　①因水流分配等原因，主干流白马河和晋安河等水系以外的支流水流依然量少、流速缓慢，稀释冲刷效果不佳。建议根据城市近期的投资能力，从修改排水规划入手，适当缩小系统，争取用较少的资金，建一些引水工程的配套管网工程，将各支流的污水收集起来，先暂时排入内河主水系，然后随着城区建设的发展，逐步完善主干管和增建抽水泵站，使污水收集系统形成规模，为建城市污水处理厂创造条件。这样在污水处理上不欠新账，且每年还能还一些旧账，对福州城区水污染控制工程能做到远近兼顾，分期实施，使有限的投资发挥最大的效益，利于福州城区内河水环境的改善。
　　目前引水工程对内河水质的改善，根据运行现状已能定性和定量评估，但对内河引水各主要水系水量重新(优化)分配后的水质变化及受水区闽江水环境改变还只能作定性分析。因此对工程环境效益的评估还需监测分析内河典型断面及外江闽江的水量水质组合，尽量利用数学或物理模型对内河沿线和受水区闽江的环境有利和不利影响进行综合评价。?
　　②对有剩余的水环境容量或部分治理之后尚有剩余环境容量以及水资源丰富且有地势条件而建设污水处理设施困难的城(市)区，如经济欠发达或历史文化名城的旧城区，若实施管网配套较困难，可尽量利用原有的输水渠道或河道，选择水量充足、水质较好的水源，进行引水灌湖或引水冲污，解决部分城区内河污染的问题，这也是对城市排水体制或方法的一种完善和补充。福州引水工程试通水后，上海市有关部门在考察后，结合上海的实际情况，为长远消除困扰上海市民已久的苏州河黑臭问题，提出了"南北夹进"调活两翼水体、"双引东排"形成固定的引排走廊、"一高二低"创造水动力和大水量的源头、"定向合流"达到冲污、稀释、自净效果等浦西地区综合引清调水方案，令上海人耳目一新，颇受上海专家、学者和市民的关注。

参考文献：
［1］金相灿湖泊污染控制技术指南［M］北京：中国环境科学出版社，1997 ?
［2］夏青污水海洋处置工程设计理论与方法［M］北京：中国环境科学出版 社，1996?
［3］郝明家，王莹城市水污染集中控制指南［M］北京：中国环境科学出版社 ，1996?

---

电话：(0591)3770106(H)7893073(O)?
收稿日期：2000-01-04