膠東調(diào)水煙臺(tái)段水質(zhì)監(jiān)測工作探究

王國濤，張志華

（山東調(diào)水工程運(yùn)行維護(hù)中心煙臺(tái)分中心，山東 煙臺(tái) 264003；2.水利部機(jī)電研究所，天津 301900）

1 前言

膠東地區(qū)引黃調(diào)水工程是南水北調(diào)東線工程中山東“T”字型調(diào)水大動(dòng)脈的重要組成部分，是實(shí)現(xiàn)山東水資源優(yōu)化配置，緩解膠東地區(qū)水資源供需矛盾，改善當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的重要水利基礎(chǔ)設(shè)施。近年來，包括相關(guān)行政主管部門和人民群眾在內(nèi)的社會(huì)各界對(duì)飲用水安全越發(fā)重視，水質(zhì)安全成為社會(huì)熱議的問題。膠東調(diào)水工程煙臺(tái)段輸水渠道長度大，輸水管道排布復(fù)雜，水工構(gòu)筑物種類多、數(shù)量多，轄區(qū)內(nèi)工程水質(zhì)保護(hù)工作形勢嚴(yán)峻，對(duì)現(xiàn)行的水質(zhì)監(jiān)測手段也提出了更高的要求。

2 安全風(fēng)險(xiǎn)分析

2.1 輸水渠道污染風(fēng)險(xiǎn)分析

膠東調(diào)水工程在進(jìn)入煙臺(tái)市轄區(qū)后，輸水河道沿岸存在村莊、工廠、養(yǎng)殖場、農(nóng)田、在建工地等外部污染源。其中，沿岸村莊偷排廢水、傾倒垃圾、自制取水工具取水、車輛翻車、暴雨沖刷等行為會(huì)直接污染河道水源；養(yǎng)殖場、農(nóng)田、在建工地產(chǎn)生的農(nóng)藥殘留、重金屬、工業(yè)化學(xué)品、不同工業(yè)行業(yè)污染物、中間體、降解產(chǎn)物污染土壤后，存在徑流、滲透等方式間接影響輸水渠道水質(zhì)的風(fēng)險(xiǎn)。此外，渠道溺亡事故對(duì)輸水水質(zhì)的影響同樣需要引起關(guān)注。溺亡者未被及時(shí)發(fā)現(xiàn)，沿渠道順?biāo)髌r(shí)間過長，會(huì)給膠東調(diào)水工程的水質(zhì)安全帶來極大的隱患。

2.2 輸水管道污染風(fēng)險(xiǎn)分析

外調(diào)水源在煙臺(tái)段黃水河泵站就進(jìn)入壓力管道后，外部污染顯著減少，內(nèi)部污染增多。原水經(jīng)過長距離管道輸送過程中，水的氨氮、亞硝酸鹽、化學(xué)需氧量、硫酸鹽、溶解氧、水生生物等理化指標(biāo)亟需關(guān)注。膠東調(diào)水工程每年7 月至9 月為常規(guī)停水期，機(jī)電大修、前池清淤、管道維修及閥門維修后遺留的污染物會(huì)直接影響管道流水的上述理化指標(biāo)；管道內(nèi)低洼處、彎道處、閥門連接處經(jīng)多年運(yùn)行遺留的污泥、貝類、藻類可能會(huì)造成管道內(nèi)部水生生物活躍。值得注意的是，特定工程節(jié)點(diǎn)的淤泥問題是引發(fā)水質(zhì)惡化的直接原因。膠東調(diào)水工程管道段中的無壓隧洞、承壓隧洞、高位水池、無壓水池等相對(duì)較封閉的構(gòu)筑物，均已多年未進(jìn)行底部淤泥清除。積攢多年的淤泥為水體內(nèi)的微生物提供了天然的生長溫床，同時(shí)對(duì)水體流態(tài)造成了消極影響。此外，伴隨工程改擴(kuò)建，部分調(diào)蓄水池更改為無蓋露天構(gòu)筑物，其中的水體水質(zhì)可能被極端天氣所影響。

3 現(xiàn)行監(jiān)測手段

3.1 傳統(tǒng)渠道巡視方式

膠東調(diào)水工程煙臺(tái)段渠道巡視為水質(zhì)安全工作提供了觀測保障。根據(jù)膠東調(diào)水工程明渠段巡視工作安排，每2 km 渠道設(shè)置1 人巡視。這種觀測方式優(yōu)缺點(diǎn)都十分明顯。其優(yōu)點(diǎn)為：巡視渠道與巡視水體水質(zhì)可同時(shí)進(jìn)行；對(duì)輸水水體的顏色、氣味等表觀性質(zhì)可以就地進(jìn)行判斷；巡視人員發(fā)現(xiàn)水體異常后可第一時(shí)間報(bào)告上級(jí)部門及煙臺(tái)調(diào)度中心，匯報(bào)具有即時(shí)性。其缺點(diǎn)為：判斷水體狀態(tài)對(duì)巡視人員的業(yè)務(wù)素養(yǎng)提出了更高的要求，膠東調(diào)水工程煙臺(tái)段現(xiàn)階段巡視人員多為周邊村落人員，技術(shù)水平較低；常規(guī)人工巡渠工作必將伴隨工程自動(dòng)化完善而逐漸消失。

3.2 依托可視化設(shè)備監(jiān)控

目前，依托膠東調(diào)水工程沿線鋪設(shè)的專網(wǎng)通信通道和沿輸水渠道監(jiān)控設(shè)備，基本實(shí)現(xiàn)了對(duì)煙臺(tái)段輸水明渠的全天候監(jiān)控。渠道、節(jié)制閘、分水口、泄水口、泵站前池均設(shè)置有監(jiān)控點(diǎn)，可隨時(shí)通過膠東調(diào)水自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行水體表面監(jiān)控。煙臺(tái)段調(diào)度人員可通過視頻監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)渠道沿線有無私自取排水、車輛翻車、傾倒垃圾、人員溺水等情況。以2020年調(diào)度運(yùn)行工作為例，可視化系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)萊州大劉家河渡槽前水體表面異樣1 次，隨機(jī)聯(lián)合第三方檢測機(jī)構(gòu)開展針對(duì)性檢測活動(dòng)，及時(shí)掌握特定時(shí)間、斷面的水質(zhì)情況。

3.3 委托第三方檢測機(jī)構(gòu)代檢

膠東調(diào)水工程煙臺(tái)段目前設(shè)置2 處檢測斷面，分別位于萊州段代古莊閘站前、龍口段黃水河泵站前池處。實(shí)行由地方管理站委托第三方檢測機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢測的模式。取樣送檢頻率為每月1 次，通水期內(nèi)持續(xù)檢測，停水期終止檢測。送檢項(xiàng)目共30 項(xiàng)，包括水溫、PH 值、溶解氧、高錳酸鉀指數(shù)、化學(xué)需氧量、五日生化需氧量、氨氮、總磷、總氮、銅、鋅、氟化物、硒、砷、汞、鎘、六價(jià)鉻、鉛、氰化物、揮發(fā)酚、石油類、陰離子表面活性劑、硫化物、糞大腸菌群、硫酸鹽、氯化物、硝酸鹽、鐵、錳、渾濁度。

3.4 水質(zhì)毒性在線監(jiān)測站

膠東調(diào)水工程煙臺(tái)段目前設(shè)置3 處水質(zhì)毒性在線監(jiān)測站，分別位于萊州段東宋泵站后與明渠連接處、龍口段黃水河泵站前池處、福山段高疃泵站前與暗渠連接處。每處水質(zhì)毒性在線監(jiān)測站的核心是水質(zhì)毒性在線分析儀，該儀器依托微型水泵從監(jiān)測斷面取水，后流經(jīng)管道進(jìn)入分析儀內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)即時(shí)毒性分析，最后將分析結(jié)果通過數(shù)字化特征顯示，以供觀測人員查看。其原理是基于冷凍復(fù)蘇及緩慢培養(yǎng)的發(fā)光細(xì)菌(如費(fèi)氏弧菌)作為指示生物，在發(fā)光細(xì)菌暴露到被檢測樣本前后分別檢測發(fā)光強(qiáng)度，計(jì)算相對(duì)發(fā)光強(qiáng)度的損失百分比，從而得出光抑制率，并根據(jù)此值范圍劃分毒性等級(jí)。水質(zhì)毒性在線監(jiān)測站常規(guī)按照4 h 一取樣檢測的頻率工作，可對(duì)調(diào)引客水的共15 項(xiàng)理化指標(biāo)進(jìn)行檢測，包括總有機(jī)碳、葉綠素、氟化物、硫化物、苯系物、水溫、PH 值、電導(dǎo)率、濁度、溶解氧、高錳酸鉀指數(shù)、化學(xué)需氧量、氨氮、硝氮。

4 存在的問題及建議

4.1 打擊非法行為，加強(qiáng)工程管控

目前，調(diào)水中心無水政執(zhí)法權(quán)，無法直接針對(duì)各類非法行為開展執(zhí)法。因此，作為主管單位發(fā)揮主管作用，調(diào)水中心應(yīng)主動(dòng)和地方水行政主管部門加強(qiáng)溝通聯(lián)系，建章立制，協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)，加強(qiáng)沿線工程管控。主要舉措有：①明確劃定紅線，完善工程標(biāo)志、隔離防護(hù)設(shè)施建設(shè)。②加強(qiáng)引導(dǎo)宣傳，嚴(yán)禁工程沿線各生產(chǎn)生活單位的非法行為。③水政聯(lián)合執(zhí)法，做到令行禁止、違法必究，加強(qiáng)震懾作用。④深入村落宣傳，加高渠段防護(hù)網(wǎng)，務(wù)必杜絕溺亡事故發(fā)生。

4.2 強(qiáng)化委托管理，提升代檢水平

委托第三方檢測模式目前施行總體良好，但存在送檢取樣、提交檢測報(bào)告不及時(shí)，報(bào)告內(nèi)容偶有錯(cuò)誤的情況。主要舉措有：①嚴(yán)格按照委托檢測合同約定，要求第三方機(jī)構(gòu)按時(shí)送檢取樣、提交報(bào)告。②完善合同管理，實(shí)施獎(jiǎng)懲機(jī)制，未按合同履行可按照約定扣除委托檢測費(fèi)用。③強(qiáng)化報(bào)告監(jiān)督，嚴(yán)把內(nèi)容關(guān)，對(duì)錯(cuò)誤報(bào)告及時(shí)責(zé)令修正、退回。

4.3 依托科技手段，拓展監(jiān)測手段

膠東調(diào)水工程段煙臺(tái)段現(xiàn)行“委托檢測+在線監(jiān)測”的水質(zhì)監(jiān)測模式，覆蓋點(diǎn)數(shù)量、頻率足夠，但仍可增大監(jiān)測密度。主要舉措有：①增加定點(diǎn)檢測。輸水渠道各分水口、泵站以及鄰近污染源特定斷面，增設(shè)監(jiān)測斷面，整體把控沿線各點(diǎn)水質(zhì)情況。②穿插靈活檢測。運(yùn)用可移動(dòng)、非固定、便攜的微型手持檢測設(shè)備，加強(qiáng)隨機(jī)時(shí)間、斷面的隨機(jī)檢測。③投入檢測車輛。購置水質(zhì)專用檢測車，對(duì)工程全線各處可隨時(shí)到達(dá)，進(jìn)行現(xiàn)場檢測。④建立水質(zhì)實(shí)驗(yàn)室。申請(qǐng)水質(zhì)監(jiān)測實(shí)驗(yàn)室 MA 資質(zhì)認(rèn)證。 根據(jù) 《實(shí)驗(yàn)室資質(zhì)認(rèn)定評(píng)審準(zhǔn)則》 要求， 建立實(shí)驗(yàn)室 MA 認(rèn)證管理體系。水質(zhì)實(shí)驗(yàn)室不僅能彌補(bǔ)工程自身的水質(zhì)檢測能力短板，還是膠東調(diào)水工程管理能力、科研能力、綜合實(shí)力的展現(xiàn)。

4.4 建設(shè)處理設(shè)施，二次提升水質(zhì)

既要送夠水，又要送好水。目前，國內(nèi)先進(jìn)的跨流域調(diào)水工程均建設(shè)有自己的水處理設(shè)施工程，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)調(diào)引客水進(jìn)行二次水質(zhì)提升。膠東調(diào)水工程尚未建設(shè)水處理設(shè)施，缺乏二次水體凈化能力。下一步，膠東調(diào)水工程應(yīng)著眼于提升工程凈水能力的目標(biāo)。主要舉措有：①建設(shè)進(jìn)出水沉淀池，有效降低水體濁度，提升水體觀感。②上線鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)和生物處理池，依托生物氧化工藝，分解水體有機(jī)污染物和氨氮，實(shí)現(xiàn)水體凈化。

5 結(jié)語

綜上所述，膠東調(diào)水工程煙臺(tái)段的水質(zhì)監(jiān)測工作對(duì)膠東地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展非常重要。要深刻領(lǐng)會(huì)習(xí)近平總書記“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”治水思路和關(guān)于治水重要講話指示批示精神，貫徹落實(shí)“保障水安全，關(guān)鍵要轉(zhuǎn)變治水思路”的總要求，堅(jiān)持問題導(dǎo)向，力求化解膠東調(diào)水工程輸水渠道和管道的各類水質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)，提升現(xiàn)存的監(jiān)測水平，發(fā)展新型監(jiān)測手段，形成一套完備的監(jiān)測體系，有效促進(jìn)水質(zhì)安全工作良性發(fā)展。