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水环境系列五:滇池流域治理的借鉴意义

水环境系列五:滇池流域治理的借鉴意义

作者:
殷中枢  
来源:
EBS公用环保研究
2018/03/15 16:01
【摘要】:
◆滇池流域承载昆明市人口与经济,人类活动加剧滇池流域污染。滇池湖体面积300平方千米,库容约13亿立方米,共有35条入滇河道,整体滇池流域面积2920平方千米。2015年滇池流域常住总人口约为406.86万人,约占昆明市60%;流域GDP达到3168亿元,约占昆明市80%。从20世纪80年代起,滇池流域人口和经济快速增长,流域生态资源和社会经济发展矛盾凸显,环境污染超过环境容量且环保配套设施的建设

滇池流域承载昆明市人口与经济,人类活动加剧滇池流域污染。滇池湖体面积300平方千米,库容约13亿立方米,共有35条入滇河道,整体滇池流域面积 2920 平方千米。2015 年滇池流域常住总人口约为 406.86万人,约占昆明市60%;流域 GDP 达到3168 亿元,约占昆明市 80%。从20世纪80年代起,滇池流域人口和经济快速增长,流域生态资源和社会经济发展矛盾凸显,环境污染超过环境容量且环保配套设施的建设进程较慢,滇池的污染问题开始日益严重。

九五十三五滇池治理累计规划投资为813.42亿。滇池流域治理以环湖截污和交通、生态修复与建设、农业生产面源治理、入湖河道整治、生态清淤及外流域调水及节水六大工程为中心积极开展措施;治污理念也从单纯的控源截污、基础设施建设发展到水资源及生态修复、产业布局调整和环境精细化管理。截至2016年,滇池截污治污系统基本建成,具有97公里的截污主干渠、22座水质净化厂、17座雨污调蓄池铺设改造截污管道1300公里,污水处理能力已达到200万立方米/日,河道水质和生态景观明显提升。

 “引牛入滇及再生水厂建设解决缺水问题,健康水循环系统及规划控制分区极具借鉴意义。

1. 滇池采用补水、再生水双管齐下方式增加水资源。牛栏江-滇池补水工程全长115.6公里,总投资84.26亿元,2013年底完工后,每年持续为滇池补水5.66亿立方米。同时滇池流域建成520座分散式和9座集中式再生水利用设施,处理规模29.67万立方米/日。

2. 构建健康水循环系统,有效调配水资源。将昆明主城污水处理厂深度处理后的尾水通过管道经西园隧道排入安宁市,用于当地工业园区供水,实现社会水和自然水的有效调配,达到水资源的循环利用目的;同时引牛补滇新水不断注入,可将滇池水置换利用从而达到更新水质的目的。

3. 规划控制分区使精细化管理能力大大提高。十二五规划中,首次根据滇池流域的汇水特点,将滇池流域划分为2个控制区和共7个控制单元,而十三五规划中进一步细化划分为35个控制单元。规划控制分区可以逐一识别主要环境问题,并针对各区域、各单元的环境问题,提出防治措施,分工更明确、责任更易落实,此外,也可配合新出台的河长制政策共同发挥规划和制度效力。

投资建议:

我们比较了白洋淀与滇池治理情况异同,对白洋淀治理污水厂、管网及水环境治理投资进行了拆分;补水工程由南水北调工程(保定市补水5.5亿方/)引黄入淀工程(白洋淀补水2.55亿方/)组成,前者已投运,后者将于今年完工。我们看好以白洋淀为点,带动上下游,甚至整个海河流域的治理,海河流域污染是全国最为严重,必将首当其冲,该空间在千亿级别。

建议关注水环境项目拿单能力强,技术、运营、融资能力优异的水处理企业。关注北控水务、东方园林、碧水源、中金环境。

风险分析:

项目推进速度低于预期。

【正文部分】

1、滇池流域承载着昆明市人口与经济

1.1、壮美高原明珠,一线平分秋色

滇池地处金沙江水系一级支流普渡河的上游,是我国著名的高原淡水湖泊,为西南第一大湖,也是中国第六大的淡水湖。湖面海拔1886米,面积300平方千米,平均水深5米,最深8米,库容13亿立方米左右,湖岸线长约150公里。

 

 

滇池湖面南北长约40公里(含草海),东西平均宽7-12.5公里。湖体北部有横亘东西的海埂,长3.5公里、宽300米的障壁沙坝,将湖体分为内外两部分,海埂以南称外海,是滇池的主体部分,面积290平方千米;海埂以北称内海,称为草海,面积约10平方千米。

1.2、一湖展风貌,多廊齐汇流

滇池流域入湖水系较多,共有35条入滇河道,整体滇池流域面积 2920 平方千米,整体流域涉及昆明市五华区、官渡区、西山区、盘龙区、呈贡区及晋宁县、嵩明县五区两县,53 个乡镇。

2015 年滇池流域常住总人口约为 406.86 万人,约占昆明市总人口的 60%;流域 GDP 达到3168 亿元,约占昆明市 GDP80%。因此,滇池流域承载着昆明市人口与经济。

1.3、追溯历史,人类活动加剧致滇池污染

20世纪60年代滇池水质较好,无论草海还是外海水质均为II类, 70年代为III类,而到了80年代,草海和外海开始被污染,水质分别为V类和IV类。滇池水污染的原因:自然因素和人为因素。自然因素:滇池处于最低凹地带,属于半封闭性湖泊,缺乏充足的洁净水对湖泊水体进行置换。人为因素:人类活动加剧,工业、生活废水和含有农药化肥的农业污水,总体增加了污水数量,由于环保配套设施的建设进程较慢,环境容量已达到极限。

随着地区经济的发展,从50-60年代起,滇池流域的工业、城镇居民、农业体量均呈现快速增长。直接体现的就是用水量、耗水量的增加。

最先快速增长的农业:农业用水量自50-80年代持续增长,进入90年代以来,伴随着农业种植结构调整,农业用水量较80年代下降了4.3%。据统计,农业平均农业灌溉回归水近1000-1200m3,灌溉回归水带来了大量氮、磷入湖等面源污染,更加大了滇池水质治理的难度。

其次是工业增长: 1956-1984年为用水平稳增长期,年均增长率为4.96%;1985-1993年,随着经济快速发展,用水进入快速增长期,年均增长率达17.4%,至1993年,用水量达到2.3亿m31993-2000年,随着生产工艺提高和节水技术推广,工业用水逐年下降,进入下降期,年均递减率为3.43%。工业废污水量的增大,主要贡献了80-90年代的滇池污染增量。工业污水处理达标排放率虽然逐年有所提高,但经处理达标的水质仅为V类水,直接入滇水体质量仍令人堪忧。

生活用水随城镇人口增加而加大:由于早期生活污水管网的不健全,导致生活污水直接排入河道,带来大量氮、磷等物质,导致城区主要排污河道污染严重。

进入21世纪,滇池流域GDP及人口仍然呈现快速发展。据统计,从1998年到2013年,滇池流域GDP12.95亿元增长到2322亿元,增长约178;城镇人口数量从117万人增长到375万人,增长2.2;城镇建成区面积增加了229平方千米,增长1.6倍。

虽然滇池治理一直在强力推进,但是面对这样的人口及经济增长压力,治理难度可见一斑,这也是在很长一段时间,滇池治理效果不明显的重要原因。

2、滇池治理具指导性,借鉴意义广泛

2.1、二十年艰苦卓绝,滇池治理终见成效

污染问题显现后,从“七五八五国家逐渐开始重视,九五之后滇池的治理纳入三河三湖重点整治名单,将治理措施、投资计划及考核体系纳入顶层规划文件中。作为我国生态环境保护和水污染治理的标志性工程,经过近20多年的不懈努力,滇池水污染防治成效逐步显现,营养状态已由重度富营养转变为中度富营养。

 

总体上看,滇池水质企稳向好,蓝藻、水华发生规模和频次不断下降,流域生态环境明显改善。但湖泊富营养化仍然存在,产生规模化藻类水华风险依然较大,水生态系统仍然脆弱。

2.2五年规划投资升级,治理逐渐科学化

水环境污染问题实际是流域资源、生态和社会经济发展之间矛盾的集中表现。要从根本上解决水环境污染问题,必须要有全局观念透过城市发展规划、土地利用规划、产业结构调整计划等多种手段加以综合治理。当然,在滇池污染问题形成后,政府及相关部门虽然已经意识到了这一点,但是治理过程却是一个长期的、分阶段性的、循序渐进的过程,在滇池的治理过程中尤为明显。

滇池的整个治理历程与经济发展及环境理念发展高度契合。初期“九五十五阶段,一方面对水环境污染认识不足,缺乏有效治理体系,仅要求城镇生活污水、工业废水达标排放并建设截污管网和污水厂,另一方面面临经济快速增长的压力,在环境治理方面投入不足,效果也有限。十一五期间,提出滇池治理六大工程,采用针对性的措施建设截污管网、污水厂,同时加强河道清理和管制,此时,污染治理才进入正轨。进入十二五,治理理念发生了进一步变化,国家开始强调生态文明重要意义:水污染问题不仅仅是单纯的污染控制治理,更多体现的是一个生态体系的全方位维护,因此,在生态维护的投资大大加强;“十三五期间,经济上强调供给侧改革、产业布局能优化,更多以这种方式从根本上解决源头问题,同时强调循环经济的概念。

在投资方面,从“十一五开始进入一个高峰期,《滇池十一五规划》共67个项目,加上后期的《补充报告》,规划总投资183.3亿元,该期着重开展六大系统工程。针对截污问题及缺水水资源不足问题,《补充报告》规划了环湖干渠()截污工程和牛栏江-滇池工程。十二五期间规划投资进一步加码,规划项目总计101个,总投资约420.14亿元。

在项目投资分类上,主要分为城镇污水处理设施建设项目、流域及生态综合整治项目、污染控制项目、环境管理类项目为主,其中前两者为投资重头。

城镇污水处理设施建设项目包括城镇污水处理及配套管网等设施、雨污分流管网、再生水厂设施等;流域综合整治项目包括河道整治工程、配套截污管网措施、生态修复工程、饮用水水源地污染防治等。

九五十三五,累计规划投资为813.42(不含十二五十三五跨期结转)。经过治理,滇池及环湖河流水质治理效果显现,尤其是2015 年,滇池主要 35 条入湖河流中(含纳入考核的 16 条河流)3条河流水质为II类,2条河流水质为III类,16 条河流水质为IV类,3条河流水质为V类,4条河流水质为劣V类。V类水和劣V类水比例已降至25%十三五规划目标更为严格,尤其是对滇池湖体要求外海达到并稳定在IV类水,草海达到并稳定在V类水。对于入湖河流,全面消除劣V类,并保持水质稳定。

截至2016年,滇池截污治污系统基本建成:

(1)22座水质净化厂、17座雨污调蓄池,污水处理能力已达到200万立方米/;

(2) 滇池及其水系周边已建成97公里的截污主干渠、铺设改造截污管道1300公里,完成河道4100多个排污口的截污及雨污分流改造,清除淤泥101.5万立方米,河道水质和生态景观明显提升;

(3)建成520座分散式和9座集中式再生水利用设施,日处理总规模29.67万立方米;

(4)牛栏江滇池补水工程建成通水,每年可向滇池外海和草海补水5.66亿立方米。

2.3、系统规划、针对性工程不断优化治理

2.3.1、滇池治理六大工程

十一五”期间,昆明全面开展环湖截污和交通建设、外流域调水及节水、入湖河道整治、农业农村面源治理、生态修复与建设、生态清淤为中心的六大工程,也是滇池治理经过长期能力完善和综合分析,首次提出滇池治理的系统性治理规划,同时也为后续十二五十三五滇池治理打下系统而专业的基础。

 

2.3.2、开源引水,牛栏江-滇池补水工程

滇池也面临缺水问题,一方面承压城镇居民、工业用水,另一方面不利于滇池水环境自净。经测算,滇池生态补水量应为6亿立方米/年。

牛栏江-滇池补水工程是一项水资源综合利用工程,20095月初,发改委、环保部、水利部、住建部批复《滇池流域水污染防治规划(2006—2010)补充报告》,牛栏江-滇池补水工程被补充列入该规划报告。项目公司为云南水投牛栏江滇池补水工程有限公司,系云南省水利水电投资有限公司组建的全资子公司,注册资金2.45亿元。

该项目已于2013年1228日正式建成投入运行,全长115.6公里,隧洞长104.52公里,总投资84.26亿元。德泽水库、干河泵站和输水线路是牛栏江-滇池补水工程的三大主体工程。截至2016年底,工程累计向滇池补水逾16亿立方米,带动滇池恢复造血系统。

2.3.3、规划控制分区及健康水循环路径

规划控制分区

十二五规划中,首次根据滇池流域的汇水特点,将滇池流域划分为2个控制区, 即草海控制区和外海控制区。草海控制区划分为草海陆域控制单元和草海湖体控制单元;外海控制区划分为外海北岸控制单元、外海东岸控制单元、外海南岸控制单元、外海西岸控制单元和外海湖体控制单元,共7个控制单元。

十三五规划中,在十二五规划的基础上,进一步细化,并结合国家水十条和《云南省水污染防治工作方案》及昆明市对滇池流域的水质考核要求,共划分为35个控制单元。

规划控制分区的最大的优势在于,可以逐一识别主要环境问题,并针对各区域、各单元的环境问题,提出防治和考核措施,分工更明确、责任更易落实。

健康水循环路径

以牛栏江滇池补水工程为契机,昆明主城污水处理厂深度处理后的尾水通过管道经西园隧道排入安宁市,用于当地工业园区供水,实现社会水和自然水的有效调配和置换利用,“新入旧出构建健康水循环系统,并且充分体现生态化资源化,同时解决了安宁市因工业快速发展以及滇中产业新区建设水资源不足的问题。该工程总投资约7亿元,由滇投公司承建,每日106万立方米污水处理厂出水将不进入滇池流域。

3、投资建议

3.1、比较分析,白洋淀治理细分空间几何

当前雄安新区规划尚未明确,只提到远期人口规划约为250万人。但白洋淀和滇池的自然情况,如面积,蓄水量,污染程度等特征上存在一定的相似性,因此,可在有限程度上进行对比分析。

1. 水环境治理——污水厂、管网及水环境治理全盘考虑。

(1)污水厂:主要承接的是点源污染——一方面是生活管网污水来水,另一方面是流域截污管网污水来水。前者和城镇人口有关,后者与流域承接的工业、散乱居民污染量等有关。从滇池治理的规划中,污水处理厂的建设将这两个因素综合起来通盘考虑,2016年达到200万立方米/日处理量,由于雄安新区定位于高科技承载地,人口数量也有规划,考虑白洋淀治理,比较而言,日均污水处理量应不及200万立方米,假设以150万立方米/日考虑,总投资约为37.5亿元(单位投资2500/)

(2)管网:黑臭在水里,根源在岸上,核心在管网,管网建设分为,污水厂配套管网,截污管网等,污水厂配套管网大体与污水厂投资额为11,可计为约37.5亿元。截污管网长度参照滇池治理,假设长度为1000千米(160万元/公里),截污管网投资为16亿元。

(3)水环境生态整治:涉及要素较多,工程包括入湖河道整治、农业农村面源治理、生态修复与建设、生态清淤等,很难根据单位投资额×工程量计算。根据滇池十一五、十二五规划,水环境生态整治与污水厂及配套管网投资比约为2倍左右,所以白洋淀水环境投资约为182亿元。

白洋淀,污水厂、管网及水环境治理全盘考虑总计约273亿元,此测算与保定市对白洋淀的规划246亿元相近。

当然必须指出的是:(1)上述仅测算雄安新区暨白洋淀流域治理空间,而我们更看好的是以白洋淀为点,带动大清河上下游,甚至整个海河流域的治理,海河流域污染是全国最严重的,必将首当其冲,该空间在千亿级别。(2)即便白洋淀这些治理措施及投资落实后,水质是否能有明显改善还需源头防控、其他管理措施等诸多方面齐头并进,在效果不好的情况下,也有可能针对治理效果追加后续投资。

2. 缺水问题,滇池通过引牛入滇和节水工程解决,而白洋淀方面,国家在此前已有规划。

(1)引水工程已经开展。

南水北调中线工程,2014年1212日通水,一年间向各区分水达22.2亿立方米,河南、河北、北京、天津四地分别为8.78.43.81.3亿立方米。保定市现状可供水资源总量为29.78亿立方米,需水量为35.29亿立方米(2014年数据),南水北调给予保定市水量约5.5亿立方米。因此,大大减轻保定周边用水压力。

引黄入冀补淀工程(预计201710月完工),是国务院确定的重大水利工程之一。工程全长482公里,总投资42.4亿元,设计年引水量7.4亿立方米;工程自濮阳县渠村引黄闸取水,向豫、冀两省沿线受水区输水,最终进入白洋淀。将每年向处于河北雄安新区规划核心区域的白洋淀生态补水2.55亿立方米,此为白洋淀补水的主要工程。

(2)再生水厂为节水提供新途径。

再生水即为污水、雨水再生利用,而后用于工业或者其他对水质要求不是非常高的地方。根据滇池治理情况,再生水利用率约为15 %,国外回用率较高的地方如澳大利亚为30%,以色列可达80%。根据目前雄安新区定位,我们预计再生水利用率很有可能大幅提高,如果按50%计算,可为75万吨/日的再生水(1000/),总投资约为7.5亿。

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