2012-11-25

国家重大工程巡礼:南水北调

南水北调 4亿人吃水不再难

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两年后,湖北丹江口水库清流直达北京;长江水沿京杭大运河北上黄淮海平原

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2012年10月08日 星期一 新京报
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8月23日,湖北丹江口水库蓄水线。大坝将加高至红线最高处——176.6米,加高后水库正常蓄水位170米,校核洪水位174.35米。新京报记者 朱柳笛 摄
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  国家经典工程·南水北调 之 概述

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  【工程名片】 南水北调工程主要解决我国北方地区,尤其是黄淮海流域的水资源短缺问题,规划区人口4.38亿人。

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  南水北调工程分别在长江下游、中游、上游规划三个调水区,形成东线、中线、西线三条调水线路。通过三条调水线路,与长江、淮河、黄河、海河相互连接,构成我国中部地区水资源“四横三纵、南北调配、东西互济”的总体格局。

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  南水北调工程规划最终调水规模448亿立方米,其中东线148亿立方米,中线130亿立方米,西线170亿立方米,建设时间约需40-50年。建成后将解决700多万人长期饮用高氟水和苦咸水的问题。

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  一个有关“南水北调”的故事,流传了几十年:当年,南水北调考察队在沧州一餐馆吃饺子,店家舍不得多给一丁点儿饺子汤。因为水对他来说实在是珍贵。

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  彼时的北京,水同样珍贵:官厅水库基本废弃,地下水接近疏干,密云水库的水位也一度降低,无法蓄满。

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  水,成为北方诸多城市的渴望:2亿多人口不同程度存在饮水困难,700多万人长期饮用高氟水、苦咸水……

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  南水北调,即将改变这一切:两年后,湖北丹江口水库的清流将奔腾而至,直达首都;而扬州长江水也将沿着京杭大运河一路北上,直抵黄淮海平原和胶东地区。

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  宏图初展——从梦想照进现实

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  出生水利世家的文丹,1978年8月从水利专业毕业,即成为南水北调工程的调研员,推着车拖着锅碗瓢盆去四处考察水源地。

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  早在1952年,毛泽东就提出了对这项工程的浪漫设想:“南方水多,北方水少,如有可能,借点水来也是可以的。”

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  在很多人并未看到这一构想的紧迫性。因为此后20多年,北方并未真正面临缺水的窘境。

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  直到20世纪80年代,北方缺水问题开始凸显:华北平原老农家的深井,打上二三百米,见不到一滴水;太行山前美丽的泉水,几近干涸。

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  “此时,中央加快了南水北调的整个进程。”长江委规划处总工程师刘子慧说。1987年,一份完整的南水北调工程的规划报告,被递交给相关部门。此时,兼顾通航和送水,是南水北调工程的显著特点。

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  后来,考虑到送水水道可能受到航运产生的机油、煤等污染,取消了航运的用途。

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  90年代,中线调水的规模一度做出调整,考虑到水源地和受水地的实际状况,最终将原本140亿立方米的一期供水目标定为95亿立方米。

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  2000年之后,南水北调工程大步往前迈。

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  尽管具体的谋划长达半世纪,这一胆魄极大、花费也极大的方案,最终由设想落为现实。文丹也由当初的调研员,成为了长江委水利规划处处长。此时南水北调工程也真真切切地开工了,离竣工也指日可待。

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  美好憧憬——品尝南方水的味道

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  对南水北调抱有期望的,不只是文丹这些较早参与的规划者,也有千千万万的建设者和百姓。

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  2012年8月,天津人肖智和,南水北调中线工程的建设者,已经开始期待,在家中尝尝南方水泡出的龙井,究竟是什么味道。

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  两年后,长江水将跨越1000多公里,抵达他的家。

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  届时,四横三纵,将是南水北调工程的全貌。西、中、东三条线路,分别从长江流域上、中、下游调水,越过长江、淮河、黄河、海河四大流域。

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  其中中线工程,始于丹江口水库,之后的旅途中它变换着各种形态:渠道,隧洞,渡槽,管道,走过耕地铁路,跨过山丘河床,与沿线沟渠河道交叉均采取立交方式通过,凭借自然落差,自流到京城。

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  “立交,意味着保持水的纯净,不被污染。”刘子慧说。

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  文丹更愿意从宏观角度来讨论南水北调工程的益处:“南北调配,东西互济”的大水网格局形成。在她看来,这对于北方地区经济的发展和推动不言而喻。

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  由于对南水北调工程投入了大量资金,据东、中线总体可研阶段估算,仅此项每年可以拉动中国经济0.2至0.3个百分点。

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  水资源供给增加,被挤占的工农业用水得以恢复,每年将增加500亿元产值。

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  生态改善——更积极的变化

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  南水北调将为很多事物带来积极的变化,其中包括生态环境。

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  水源地生态的保护早在本世纪初就被提上了日程,库区的诸多新工业项目被禁止上马,已经存在的工业也必须往外逐渐迁出,严格控制水源地上游城市的排污。

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  而长达1400多公里的南水北调供水渠道,两侧13米的范围内,将修建成片的防护林,培植草皮,如渠道经流城市,这一空白范围扩宽为100米。

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  与中线不同,明渠调水的东线,需先治污,后通水。

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  2001年9月,时任国务院副总理的温家宝实地考察尚未开始建设的东线工程,直言告诫,“治污搞不好,长江水引到北方成了污水,这个工程就失败了。”

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  那时,东线沿线河流湖泊水质多数为V类或劣V类,水污染各项指数超标。

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  十年过去,东线输水干线基本达到III类水质目标,污水河成为“清水廊道”。

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  中线水质一直相对乐观。“一望无涯,像海,但比海更清澈。”刘子慧还记得第一眼看到丹江口水库时的感受,他希望这样的水质能够维持,甚至变得更好些。

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  新京报记者 朱柳笛

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  南水北调

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  世界之最

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  最长4350公里

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  受益人口最多4亿

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  调水量最大448亿立方米

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  区域最广145万平方公里

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人工湿地 南水北调水质“净化器”

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2012年10月08日 星期一 新京报
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  植物下埋藏带孔管道,污水通过管道进入湿地,经过光合作用、根部吸收等方式处理,达到地表水Ⅲ类水质标准

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  东线治污,是南水北调工程中的一道生态难题。有专家断言,这是“世界第一难”。

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  仅在山东省,50多条河流沿岸有4000多家排污企业,每天排出54万吨工业废水、14万吨生活污水。

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  有数据表明,2000年,在南水北调工程总体规划论证时,东线一期工程中整个山东全段水质氨氮超标,总体水质为V类和劣V类。

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  此类水是人体不能接触的死水,即便北上,也是一池废水。

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  作为南水北调重要的输水通道和调蓄水源地,山东济宁治污为重中之重,其中仅济宁南四湖一段,污染企业集中,河网密集、地表水面积大。

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  为保证一湖清水北上,被世人称为“地球之肾”的湿地进入环保部门的视野。

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  近10多年,山东省济宁南四湖地区退耕还湿、退渔还湖,筑造人工湿地净化水质。

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  目前,南四湖人工湿地种植面积达2万亩,保护恢复生态湿地面积超过10万亩。

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  山东境内所有企业的达标废水在进入南水北调东线干线河流之前,必须流经最后一道防线——人工湿地进行净化。

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  通过人工湿地这个“净水器”,山东境内南北北调东线工程的输水干线,水质能达到国家地表水环境质量Ⅲ类标准。

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  人工湿地净化水质

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  9月底,济宁市北湖人工湿地,荷花开放,芦苇一望无际,白鹭纷飞。几年前,这里还是一片泥洼地,其南部的南四湖是南水北调东线输水的必经之地。

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  济宁北湖区规划分局副局长杨宜东介绍说,因当地生物工程、印染、造纸等产业的兴盛,济宁的河流污染严重。

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  2003年,山东省环保局和济宁市环保局对南四湖进行人工湿地实验,实验证明,人工湿地对污染物的降解作用非常明显。

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  两年后,济宁开始利用人工湿地净化水质,被称为“人工肾”行动,并制定了相关的“湿地设计标准”。

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  目前,人工湿地水质净化工程及生态修复工程,济宁已有17处,面积约15万亩,总投资5.56亿元。

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  当时,对于北湖人工湿地的建设有两种讨论方案。

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  一种是将整个北湖风景区纳入湿地;另一种是利用北湖东北侧、南侧的滩涂区域,建设一小规模的“水质净化器”。

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  经讨论,环保部门采取了后一种方案,既能节约成本,也能达到预期作用。

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  几乎是“将济宁市污水厂排入微山湖的水进行拦截,由北湖人工湿地净化之后再重新排入湖中,起到调节水质的作用。”杨宜东介绍,“它排入南四湖的最后一道关口。”

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  流入湿地净化一个月

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  与其他人工湿地不同,北湖水质净化湿地项目采用国际上先进的处理方式。

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  在由芦苇和鸢尾等植物覆盖的湿地,几乎见不到净化水质的设施,玄机隐藏在这些植物的底层。

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  这些植物并不是生长在土壤里,而是附着于沙石上,这些沙石组成了填料床。“相当于无土栽培。”杨宜东说。

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  在表层植物10公分以下,埋藏了数以万计的管道。这是整个湿地的动脉,是人工肾的毛细血管。管道上则布满了密密麻麻的小孔,污水厂的水通过这些管道的输送进入人工湿地。

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  杨宜东解释说,小孔可以让污水均匀地分散在湿地之中,得到更全面的净化。

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  污水由管道引入填料床,在床体的填料缝隙中流动,完成过滤水质的第一步。

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  同时,在床体表面种植的水生植物,能够通过光合作用和根部吸收,再次净化水质。

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  随后,由于落差的作用,水流进入“表面流”的湿地,这里实质是模拟的自然湿地的状况,让水静置一段时间。

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  最后一段工序是进入“稳定塘”,停留5天后,水质稳定后,再排入南四湖。

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  一滴水从进入湿地到流出,大概经过一个月的净化。

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  经过三道工序处理,原污水处理厂排放的中水,最后达到地表水Ⅲ类水质的标准。整个北湖湿地占地面积3800亩,处理污水的规模每天可达7.5万吨。

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  筹划“植物生意”

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  北湖湿地即将完成时,杨宜东和他的团队,又遇到新的问题。

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  湿地的植物,每一年都需要进行收割。吸收了污水中的各种物质,如果在冬天枯萎腐烂,将对净化的水质造成二次污染,人工湿地的功能将削弱。

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  这成为一个难题。

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  杨宜东计划,与各地做“植物生意”的商家搭上线,进行植物的出售和加工。湿地里的茭白是牛饲料最好的生产原料,芦苇可以制成干花。黄花鸢尾盛开时,也将吸引大批的游客前来观赏。

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  不过,杨宜东并不认为这是北湖湿地最理想的状态。

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  他邀请上海世博会的设计单位为北湖湿地做景观设计,“在不改变湿地功能的情况下,让它更美些,而不仅是南水北调净水器的作用。”杨宜东说。

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  山东省已决定,将在“十二五”期间继续推进这一工程,将人工湿地面积再次扩大,届时整个投资将超过37亿,南水北调的“净水器”,将发挥更大效用。

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  □新京报记者  朱柳笛 金煜  山东济宁报道

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荷花仙子150种花草把好水质关

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2012年10月08日 星期一 新京报
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傍晚时分,丹江口水库大坝施工仍一片忙碌。丹江口水库是南水北调中线工程的水源地,2014年将向北方供水。丹江口水库大坝施工方供图
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山东济宁北湖人工湿地,污水经过处理后,在这里得到净化,进入南水北调东线的流域。
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丹江口水库大坝施工人员在工地上小憩。
/r 本版摄影(除署名外)/新京报记者 朱柳笛
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济宁北湖人工湿地的杨同梅酷爱研究荷花,被同事们称为“荷花仙子”。
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  国家经典工程南水北调之 目击

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  9月17日,杨同梅穿梭在济宁北湖人工湿地里,查看各种植物的生长状况。

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  她原本是在北湖园林局从事风景园林设计的高级工程师,她酷爱研究荷花,几乎了解所有荷花品种的秉性,被同事们称为“荷花仙子”。

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  她从没想过和南水北调工程扯上联系,直到2011年,被抽调到济宁南水北调工作组,参与北湖人工湿地建设,并成为南水北调东线水质净化最后关口设计者之一。

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  水质的好坏,是南水北调东线工程的关键。这片3800亩的北湖湿地,是整个南水北调东线工程中重要的环节。济宁市污水厂排出的中水途经此地,得到湿地植物的净化,达到3类水质的标准,再排入东线工程覆盖的南四湖,最终北上,至天津和胶东平原。

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  湿地所需的维护人员不多,杨同梅就是其中一个。长期户外工作的缘故,她皮肤被晒得黝黑,一说起植物,眼睛就放出了光。

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  刚开始,湿地更倾向选择净化水质明显、效用高的植物。杨同梅后来提出了新想法:湿地植物功能不可太单调,除了净化,还应兼备观光、旅游、科普等功能。

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  为此,她多次前往中科院、武汉、杭州、宁波等地挑选优质植物。一年多的时间里,整个北湖湿地遍布了70多种荷花和30多种睡莲,而之前设计种植的20多种水生植物也变为了150多种。这些植物的“脾气”,她可以说了如指掌:从远方迁来的植物,是否适应这里的生长环境?哪些植物搭配,能达到最佳净化水质效果?

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  杨同梅每天必须沿着北湖湿地走上一圈儿,细心留意湿地里栽种植物的健康状况,一旦发现问题,就需要去及时更换植物,或进行病虫害的防治。

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  “这里的每一株植物都经过了我的手,就像挑选儿媳一样。”杨同梅指着北湖人工湿地自豪地说。

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  新京报记者 朱柳笛

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