(濟寧市水利事業發展中心,山東 濟寧 272019)
南水北調濟寧市截污導流工程是山東境內建設規模最大的截污導流工程項目,總投資18603萬元。工程包括截污導流工程(加壓泵站、管道、節制閘、明渠與河道、蓄水區)、人工濕地、中水回用等。工程任務是在南水北調工程調水期間(每年10月至次年5月),將濟寧市污水處理廠12萬t/天和濟寧高新區污水處理廠7萬t/天,計19萬t/天達標排放的中水,最大限度地利用老運河及洸府河濕地進行聯合調度,將濟寧市污水處理廠中水通過加壓泵站、輸水管道輸送到蓼溝河節制閘上游,利用蓼溝河節制閘抬高水位,通過蓼溝河、小新河、幸福河等現狀河道,將兩處污水處理廠達標排放的一級A中水輸送到濟寧3號井塌陷區進行調蓄,可供沿線3萬畝農田灌溉回用,常年運行滿足老運河人工濕地、洸府河人工濕地用水。進入蓄水區的中水在濕地凈化后,擬全部回用到工業園區中。自2012年5月工程運行以來至2020年6月,分別向老運河人工濕地輸送中水近9000萬m3,向洸府河人工濕地輸送中水近15000萬m3,入蓄水區中水23000余萬m3。工程布置見圖1。

圖1 工程布置
濟寧市截污導流工程是一個系統工程,包括截污導流工程建設、人工濕地建設、中水回用工程建設三個部分。工程建設是逐步深入實施的,原先工程設計僅是中水蓄存、沿途部分農田灌溉,汛期庫存中水排入南四湖。原方案盡管當地中水隨汛期洪水下泄到最末端,但部分中水可能滯留在南四湖內。為了解決中水就地利用問題,工程又設計建設了人工濕地,對水質充分凈化,達到地表Ⅲ類水質標準后送到附近的企業使用。工程深度考慮了循環經濟、循環資源,具有以下特點。
濟寧市截污導流工程設計建設之初是為了在南水北調調水期間,蓄存污水處理廠處理后達標的中水。每年汛期(6—9月)再抽排到南四湖內,隨下泄洪水排入大海。考慮到水資源回用,蓄存的中水經再次凈化后可以使用,且蓄水區庫容為1144萬m3,屬水利工程中型水庫。2012年完成截污導流工程后,以蓄水區范圍為基礎,在蓄水區內規劃設計三個大功能區:表面流人工濕地3850畝、近自然濕地2380畝、生態穩定塘濕地2567畝。中水經過表面流人工濕地的五區十二級循環凈化,進入到近自然濕地再次凈化,最后到達生態穩定塘濕地。工程2013年、2014年先期實施了一期近自然濕地建設,二期人工濕地建設于2015年開始,年底完成。同時,2013年規劃設計了中水回用工程,一期先向兗礦濟三電廠供水365萬m3/a,二期規劃向里能工業園區供水500萬m3/a,向東郊熱電廠供水300萬m3/a。經過上述工程有機結合,使得本來可以排入大海的中水得到有效使用,既解決了中水外排問題,又達到循環經濟的效果,是水利工程與水生態工程結合的亮點工程,為長期保障南水北調水質達標探索了一條可持續道路。此外,達標的地表Ⅲ類水集中進入到生態穩定塘后,可以開展水產養殖,水上旅游項目。目前,中水庫區域養殖每年魚類收入近300萬元,南陽湖農場水域的水上餐飲、旅游項目每年收入近100萬元。
濟寧市截污導流工程包括水利工程方面的泵站建設、管道建設、明渠建設、節制閘建設、水庫建設,還包括環保生態工程的植物栽植、中水循環布設等。管道建設采用頂管技術、拉管技術穿過濟寧大道、火炬路等多條公路和老運河、洸府河。這些技術在實施過程中綜合運用、相互交叉,同時各技術模塊互相獨立。
濟寧市截污導流工程調度涉及市污水處理廠、高新區污水處理廠、太白湖新區老運河人工濕地、洸府河人工濕地、蓄水區人工濕地及中水回用供水等。管理方面涉及市政、環保、水利等多部門。最佳調度方案需要統一的部門協調,終端部門時刻掌握不同功能塊的即時信息,對水量、水質、水溫進行監控。濟寧市污水處理廠12萬t/天中水與高新區污水處理廠7萬t/天中水滿負荷運轉,運行過程中市污水處理廠首先正常向加壓泵站供水,不得有斷水空轉現象,然后滿足老運河人工濕地3萬~5萬t/d、洸府河人工濕地6萬~8萬t/d用水,剩余的中水再送到中水庫蓄水區蓄存、凈化。管理單位同時協調、聯動泵站運行、各污水處理廠、幾個人工濕地管理等部門,及時獲得信息,及時上傳市大數據智慧平臺,使得老運河、洸府河中水在南水北調調水期間不再下泄直排入南四湖。
該工程人工濕地建設與中水回用供水項目不在截污導流工程原批復的項目范圍,而是在環保、南水北調等部門領導、專家建議的基礎上進行的項目深化。為此,需要多元化籌措工程建設資金。濕地建設方面,積極與上級主管部門溝通,匯報濕地功能與效益規劃設計情況,爭取資金投入,另一方面向環保部門申請生態濕地建設資金,使用國家河湖生態治理資金3000萬元。回用中水方面,一是利用截污導流工程建設結余資金,二是積極吸納社會資金參與建設,投資2800萬元建成了向兗礦集團濟三電廠供水的中水回用項目。目前,中水回用每年收入150萬元,發揮了利用中水供水效益的潛能,使得工程能夠進入良性循環。下一步將積極拓展中水回用范圍,探索依靠中水資源化收入解決工程運行維護常態化的費用問題。
濟寧市截污導流工程2012年建成運行以來,在水庫、泵站、水閘、渠道管理上,總體實現了制度化、正規化,基本解決了老運河中水直排問題,保持了老運河人工濕地正常運行,達到了預期工程設計效果。
傳統水利工程建設完成后,一般報有關主管部門成立相應的管理機構,負責工程運行管理。濟寧市截污導流工程開始曾經申請成立相應機構,但由于編制限制,成立機構未得到批復。為盡快啟動工程發揮效益,建設主管部門充分調研類似工程的管理情況,最后依據“按事撥款、花錢買服務、養事不養人”的原則,采取市場化運作方式公開招標擇優選擇運行養護單位,由市財政撥付專用資金用于工程運行管理。三個運行期(每個運行期為3年)以來,先后有濟寧市水利工程施工公司、山東德信檢測有限公司中標,委托管理整個濟寧截污導流工程運行。工程管養分離,出資購買服務,打破了編制問題的制約,工程運行管理市場化。9年來的運行證明,這種模式節約了成本,帶來了競爭機制,突破了行政的制約,為同類工程管理提供了可借鑒的范例。
濟寧市截污導流工程是綜合性的系統性工程,具有線路長、面積大、建設工期長等特點。工程管理范圍既跨部門、又跨行政區域,加之蓄水區位于采煤塌陷區,涉及濟寧國家高新區、太白湖新區等3個鄉鎮的15個村莊,運行管理協調難度較大。由于中水庫蓄水區是采煤塌陷區,土地未辦永久征用手續,蓄水區內私自養殖、種植、搶占現象屢禁不止。管理部門與運行養護單位在行政管理的職能內,對侵占中水庫養殖和輸水渠道設置障礙僅具有告知、取證、勸退、制止的職能,有時處理過程效率較低、效果欠佳。
截污導流工程管理包括泵站供水、管道巡護、水庫管理、濕地維護幾個專業模塊的有機管理,既相對獨立,又相互銜接。目前,運行管理僅限于加壓本站供水、管道明渠巡護、水庫大堤等基本巡護,對于濕地維護缺少專業的管理單位。由于不同的水深影響著植物對環境的凈化功能,很多淺水型、岸邊型、深水浮游型植物,必須由專業技術人員進行管理,專業技術人員可根據中水庫區域的水位變化、水質變化種植不同的凈水植物,更換不適宜在當地種植的植物。人工濕地運行6年來,大多淺水型植物功能出現衰減,挺水型的蘆葦、蒲草生長旺盛。
南水北調東線截污導流工程在“治、用、保”基礎上實施“截、蓄、導、用”,較好地解決了南水北調東線治污問題,保障了一期工程水質穩定地表Ⅲ類水的目標。但由于濟寧特殊的地理位置,不存在中水導入至容量更大水體的可能性。中水達標排放至南四湖后,大部分滯留與湖內水體融合。如何消納中水,使中水不出社區、園區、行政區,且全部資源化是南水北調后續工程的工作,也是能否保障南水北調東線水質長期、穩定達標的關鍵。
由于濟寧截污導流工程是一個有機的系統工程,統一協調管理勢在必行。建議市級層面成立由綜合執法、業務部門、運行管理單位組成的一體化的議事協調機構,建立必要的管理聯動機制,及時處理不同環節出現的問題,有統一辦公場所,有專業的管理、巡查人員,有規范的預警、處理機制等。
目前管理工作的現狀是管理單位發現問題,現場告知、取證、勸阻,并及時反饋到相關部門。采取強制措施必須協調地方有執法效力的部門,由地方執法部門完成。因此,積極探索業務管理部門與地方執法部門聯合管理機制尤為必要,也是破解管理困局的較好方式之一。運行單位巡視發現問題,預告知、取證、勸阻,管理強制措施由地方聯合執法部門實施,達到互相聯動,緊密配合,所需經費可列入運行管理費預算。
截污導流工程不僅包括泵站管理及維護,還包含堤防巡護、濕地養護、中水檢測及輸送,必須分類管理,綜合協調,每個運行單元各司其職,發現問題要第一時間反映到綜合協調機構。綜合協調機構信息來源于泵站運行管理單元、庫區管理單元、不同濕地維護管理單元、中水供水管理單元等。分類管理有利于專業化管理,有利于發揮不同專業的優勢。因此,分類招標管理是模塊化管理截污導流工程值得探索的道路。
保障南水北調東線水質穩定達到地表Ⅲ類水是沿線生態發展不可逾越的紅線。目前,濟寧主城區中水量排放量42萬t/天,污水處理廠處理后,進入人工濕地再次凈化,可用于城市園林、農業灌溉、生態補水、部分企業生產等。發展人工濕地,利用濕地水體降解、吸收,延長中水資源化鏈條。消納中水需當地化,爭取生態補償政策,優先使用中水給予補償,多使用中水給予獎勵,最大限度消納本區域生產的中水。濟寧是重要煤炭生產基地,塌陷范圍廣、面積大,充分利用塌陷區濕地凈化中水、涵養水源,是濟寧市探索中水可持續利用的有效途徑。
濟寧市截污導流中水庫蓄水區人工濕地距濟寧城區20km,北鄰萬象城游樂園,西鄰攝影基地,東有方特游樂中心,中有南陽湖農場的跑馬場。濕地可以向公園化發展,結合旅游建設濕地公園,把表面流人工濕地規劃為步行觀光區、近自然濕地規劃為垂釣區,把生態穩定塘規劃為戲水區,乘船觀光,快艇沖浪,輔以湖區文化長廊,充分發掘水文化內涵。
南水北調東線一期工程重點在山東,關鍵在治污。截污導流工程是南水北調東線一期工程治污的重要組成部分,山東省境內規劃建設了21個南水北調截污導流工程項目,其作用是將污水處理廠治理達標后的中水進行“截、蓄、導、用”,在調水期間使其不進入或少進入調水干線,確保干線調水水質。濟寧市截污導流工程在建設管理模式、人工濕地建設和中水回用方面進行了有益探索,取得了顯著效果,但還存在一些短板和不足,需要進一步建立完善水質保障的統一調度機制,加強與地方執法部門的協作,強化工程專業養護,探索擴大中水利用途徑,力爭截污導流工程效益最大化。