苏、锡、常区域供水问题讨论
顾军明
(常熟市自来水公司,江苏 常熟 215500)
摘 要:介绍了苏锡常地区传统供水模式及其存在的问题,指出区域供水是该地区供水事业的发展方向,并对苏锡常区域供水实施过程中面临的问题进行了探讨。
关键词:苏锡常地区;水资源;区域供水
中图分类号:TU991
文献标识码:B
文章编号:1000-4602(2000)05-0023-03
苏、锡、常地处长江三角洲,地理位置优越,是中国经济文化最发达的地区之一。苏锡常地区包括15个城市(含县级市),人口1 445万,土地17 513 km2。苏、锡、常充分利用区域内的长江和太湖,逐步将饮用水源移至两大水体(见图1)。目前,该地区沿江的常州、江阴、张家港、常熟、太仓5市均建有10×104 m3/d以上规模的长江水源水厂,总设计规模累计达到140×104 m3/d。另外,规划中由长江取水的苏南大水厂一期工程为100×104 m3/d。苏州、无锡、吴县、锡山等城市利用太湖作为饮用水源的水厂生产能力已达到148×104m3/d。
1 苏锡常地区传统供水模式及弊端
传统的苏锡常地区供水模式是一个城市设一个自来水公司,一个镇建一个水厂,一个村设一个水厂,分别隶属于城市建委、镇政府和村委,各水厂之间相互独立,各自为政。这种模式在解决城市居民的用水需求、保障城乡经济社会发展方面曾发挥过积极作用。但在80年代以后,随着苏南乡镇企业的兴起,大量工业废水超标排放,导致内河水源普遍受到污染,以内河水为饮用水源的镇、村水厂被迫关闭,同时镇、村水厂的地下水铁、锰、矿化度含量高,部分深井水未经消毒直接送往管网,水质较差。苏锡常地区的地下水超量开采已引发一系列严重的社会问题,昔日波光粼粼的苏南水乡已逐步成为水质型缺水地区。
苏锡常地区镇、村两级水厂遍地开花的后果是水厂数量众多,分散经营,技术力量薄弱,资金有限,无法发挥规模效益。在对水资源的开发利用过程中,缺少统一规划,使得内河取水口与废水排放口犬牙交错。因此,镇、村水厂无论在解决水质和满足水量需求方面,都存在其本身无法克服的困难。
2 区域供水模式及其意义
90年代前后,随着苏南经济飞速发展,各城市供水矛盾日益突出。苏锡常地区各城市凭借靠近长江、太湖的地理优势,投巨资建设大型水厂,首先解决城市供水矛盾,之后又根据苏锡常地区水资源现状,以大型水厂为依托,投资建设输水管网,分阶段实施区域供水。在区域供水服务压力偏低地区,设立若干增压站,原镇、村水厂逐步停用,但镇、村水厂原有的水塔、水库等供水设施仍可充分利用。
苏锡常区域供水是在当今经济飞速发展、城乡水环境受到普遍污染、各城市相继建设大型水厂的基础上,铺设区域供水管网,逐步形成和发展起来的。因此苏锡常区域供水具有双重意义:一方面,它是在以牺牲环境为代价的传统发展模式下,水资源因此受到严重污染,被迫利用长江、太湖两大水体;另一方面,它又充分利用长江、太湖的水源优势,统一规划,改分散经营为集约经营,改重复建设为重点建设,既是形势发展的现实需要和社会主义市场经济规模运行的客观需要,又是广大城乡居民提高饮用水质、改善生活质量的必由之路,也是城市供水企业扩大规模、提高效益、实现自我发展的有效举措。因此,它代表了苏锡常区域供水事业的发展方向,具有深远的历史意义。
3 实施区域供水需要解决的问题
目前,苏锡常地区在实施区域供水过程中发展还不平衡,沿江地区要快于沿湖地区。同时,在发展过程中还面临不少问题需要及时解决。
3.1 打破供水行业的行政垄断
传统的供水模式是城市、镇、村水厂相对独立,按行政区域各自垄断经营,它最大的弊端是重复建设,浪费投资,出水不稳定。这种模式已无法适应当前形势发展的需要,必须逐步淘汰,但不少地方仍存在地方保护主义,阻碍区域供水大市场的形成。供水行业是特殊行业,其社会效益是首位的,建立区域供水大市场有利于供水事业的发展,有利于改善人民饮水质量。因此,打破供水行业的垄断局面,逐步建立区域供水大市场,对部分地区存在的地方保护主义必须进行必要的协调和干预。
3.2 解决区域供水所需的资金
实施区域供水后,一个水厂往往联结几十个镇,管网投资巨大。规划中的苏南大水厂一期取水工程100×104 m3/d,净水工程20×104 m3/d,供水范围包括4个城市51个乡镇,投资7亿元,如单凭一个城市的财政拨款及水司的实力是难以为继的。因此,在资金来源问题上,可以采用股份制形式,国家、企业、个人都可以入股,其他城市的水司也可以参股,通过股份制筹措区域供水所需的巨额资金。
3.3 区域供水的方案优化问题
区域供水是一个系统工程,如方案选择不当,将造成投资和运行的浪费,因此在实施过程中要统一规划,优化比较。优化比较的目的是在一定的供水范围内,确定最佳的输水管网布局、管网中增压站的位置与数量、水厂的出水扬程,使整个系统的投资和运行达到最佳状态。方案优化比较的方法是在一定的设计年限内,建立以管网和增压站年折旧费用、增压站和水厂年运行费用之和最小值为目标函数,以最不利点的服务压力为约束条件,对多种方案进行比较。
现以常熟区域供水一期工程的方案优化为例进行说明。该厂目前供水服务乡镇9个,近期将增加到17个,具体布置见图2。
现以各乡镇及城区用水量的实测值为基数,预测5年后(2004年)的最佳供水方案(各乡镇预测水量见表1)。
方案1:改造现有水厂机组,提高出水扬程,不铺设管网,不建增压站。经平差计算,机组扬程由399 kPa提高到686 kPa,Q=2.36 m3/s。
方案2:机组扬程不提高(H=399 kPa,Q=2.36 m3/s),新铺设管网,不建增压站。该方案需铺设DN1 200 mm玻璃钢管3 500 m,DN800 mm玻璃钢管6 000 m,管网投资1 345万元(管网投资按同类管道投资拟合得出)。
方案3:机组扬程不提高,不铺设管网,新建增压站(H=343 kPa,Q=0.285 m3/s)。该方案增压站投资为800万元(增压站投资按同类设施投资拟合得出)。现将三个方案所需年运行费用和折旧费用汇总于表2。
年折旧费 机组年
运行费 管网年
折旧费 增压站
年折旧费 增压站
年运行费 总费用 1 5 816 0 0 0 821 2 0 474 90 0 0 564 3 0 389 0 53 49 491 注 ①折旧年限以15年计。②电价0.46元/(kW.h)。
③机组效率80%。 ④控制点压力0.2 MPa。
⑤管网采用世界银行开发的程序进行平差计算。
由表2可见,虽然三个方案均能满足管网最不利点0.2 MPa的压力要求,但方案3最优,达到了优化的目的。
3.4 水资源保护问题
长江是我国的第一大河,由于水量充沛,水质总体较好。太湖是我国五大淡水湖之一,面积2364 km2,蓄水量达43.6×108 m3,其突出的问题是水质污染和藻类。目前长江、太湖已成为苏锡常地区最主要的饮用水源,如何保护好水资源,保障区域经济发展和社会稳定,已成为苏锡常地区经济、社会发展的全局性问题。
4 结语
苏锡常区域供水是一个新事物,也是一项政策性、技术性很强的工作,它代表该地区供水事业的发展方向。如何对区域内的水资源统一规划、合理利用,如何打破传统供水模式,实现规模经营,还有许多新的问题需要研究。同时,苏、锡、常作为全国经济文化发达地区实行区域供水后,分析总结其形成和发展规律,对其他地区的区域供水也有借鉴意义。
参考文献:
[1] 中国自然资源丛书[M].北京:中国环境科学出版社,1996.
电话:0520-2635548-819
收稿日期:1999-12-16
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