北京市水務局在建設“循環(huán)水務”的工作實踐中，共開展了重大科技項目245項，市級以上重大科技項目83項，獲得局級以上科技獎勵161項。注重實用技術的開發(fā)和推廣轉(zhuǎn)化，加大了生物生態(tài)技術、水處理技術、監(jiān)測預警技術等多門類技術創(chuàng)新成果的綜合利用。僅在南水北調(diào)建設中，創(chuàng)新和應用了100多項技術成果。這些技術成果的廣泛運用，極大地豐富了水務業(yè)務工作的技術手段，有力地提升了水務建設和管理的現(xiàn)代化水平。
科學保護水源
水是人們賴以生存的寶貴資源，在北京這樣的水資源緊缺的大城市，水源地保護顯得尤為重要。北京的山區(qū)是風景區(qū)，又是水源涵養(yǎng)區(qū)和保護區(qū)，大量休閑娛樂和度假的市民給山區(qū)帶來經(jīng)濟效益的同時，也將垃圾污水帶給山區(qū)。怎樣解決農(nóng)民致富與環(huán)境污染的矛盾呢？
解難題，靠科技。北京市水務局組織200多名科技人員，深入水源區(qū)800多個村莊，圍繞水源區(qū)生態(tài)保護提出了在深遠山、近淺山、河谷庫濱帶，構(gòu)筑“生態(tài)修復、生態(tài)治理、生態(tài)保護”三道防線的水源保護思路。科研人員在水源保護區(qū)建了9個觀測場，104個監(jiān)測小區(qū)，每年收集到30萬組科研數(shù)據(jù)。同時開展自然修復能力試驗和改變農(nóng)民生產(chǎn)生活方式的試點，對不同措施的效果進行科學比選。因地制宜，“點、線、面”結(jié)合，污水、垃圾、廁所、環(huán)境、河道同步治理。在開展源頭治理與流域治理研究的同時，陸續(xù)建設了小流域的示范工程，形成了覆蓋全市的水土流失自動監(jiān)測網(wǎng)絡，為制定建設標準和工程管理措施提供了科學依據(jù)。
為使密云水庫保持優(yōu)質(zhì)地表水水質(zhì)標準，北京市水務局組織科技人員開展了密云水庫富營養(yǎng)化防治體系研究，在分析匯水區(qū)面源污染是庫區(qū)水質(zhì)最大污染源的基礎上，提出了面污染源控制和內(nèi)污染源消減的多項技術措施，提出了 “養(yǎng)山保水、進村治水、入川護水”的治理思路。這項技術集工程、管理以及生物、生態(tài)多種措施于一體，水資源保護效果明顯，得到了廣泛的推廣和應用。在上游，開展退耕還林、稻改旱，推進生態(tài)農(nóng)業(yè)建設，加強工業(yè)、農(nóng)業(yè)及生活污染源的治理與控制；在入庫口，興建濕地生態(tài)系統(tǒng)；在庫濱帶，實施退耕還草，恢復水庫生態(tài)系統(tǒng)；在庫區(qū)，清除網(wǎng)箱養(yǎng)魚、處置底泥，實施水體交換。
隨著一大批水質(zhì)改善技術方案的實施和示范工程的建設，在保證正常供水情況下，密云水庫蓄水回升，水質(zhì)優(yōu)良。2008年年底，蓄水量超過11億立方米，水質(zhì)保持Ⅱ類標準。
科學修復水體
官廳水庫曾經(jīng)是北京的兩大水源地之一，承擔著向北京市區(qū)提供生活用水的任務。1997年因水質(zhì)污染退出飲用水供水系統(tǒng)。因此修復水體，恢復官廳水庫供水功能是北京水資源形勢的需要，也是北京水務的工作目標。
官廳水庫主要污染物是氮和磷，每年進入永定河的污水總量為9328萬立方米，造成水質(zhì)不斷惡化。針對官廳水庫的污染狀況，北京水務先后確立2項重大科技攻關項目和20多項專題項目，組織大專院校、科研單位等相關科研機構(gòu)，400多名專家和技術人員聯(lián)合攻關。開展陶粒生物接觸氧化、曝氣生物過濾、膜過濾等近千次試驗研究，獲取了超百萬組數(shù)據(jù)，取得了多個單項和綜合技術成果，形成了官廳水庫水體修復系統(tǒng)工程方案，已通過水利部組織的成果評估驗收。這個系統(tǒng)包括4個子系統(tǒng)。
一是入庫口濕地水質(zhì)凈化系統(tǒng)，凈化上游入庫污水。與德國進行科學技術合作，建成1500畝黑土洼濕地生物凈水工程。將上游污水引入生物氧化塘，通過水生動植物的質(zhì)能轉(zhuǎn)換和生化過程，降低污染物含量；再經(jīng)濕地深度過濾，使上游超五類污水，達到或優(yōu)于四類水入庫。
二是庫區(qū)污水處理系統(tǒng)，解決周邊點面源污染問題。建設一個中型兩個小型污水處理廠，日處理規(guī)模近4萬噸；疏浚底泥500立方米，建設4畝無公害化利用試驗場，完成水下1000平方米底泥污染阻斷試驗。建成5000畝的媯河濕地和3000畝的庫濱防護帶，用生物技術控制面源污染。
三是永定河山峽凈化系統(tǒng)，進一步提高水質(zhì)。建設3道滲濾壩，通過曝氣、滲濾等措施凈化水體。沿河單位、村鎮(zhèn)污水、垃圾集中處理，進一步改善水質(zhì)。
四是源水凈化系統(tǒng)，這是最后一道源水凈化工程。對三家店調(diào)節(jié)池實施清淤，清除污染底泥，建設源水凈化工程。雖然4個系統(tǒng)措施還在實施之中，但水質(zhì)已明顯改善。官廳之水到三家店后可以達到地表水飲用水標準。
科學監(jiān)測水質(zhì)
水是人類不可離開的物質(zhì)，人體內(nèi)70%是水分。確保全市人民飲水安全是頭等大事，因此，北京始終把確保供水“水質(zhì)”安全作為重中之重，采用國內(nèi)外領先技術嚴把水質(zhì)關，確保市民放心飲水。
按照衛(wèi)生部、建設部有關飲用水水質(zhì)監(jiān)測要求，北京依靠科技建立了先進的水質(zhì)監(jiān)測中心、水廠化驗室和三級水質(zhì)監(jiān)測制度，形成由實驗室、移動監(jiān)測和在線監(jiān)測三部分組成的立體水質(zhì)監(jiān)測網(wǎng)絡，對水源水、出廠水、管網(wǎng)水、用戶終端水進行全過程的水質(zhì)監(jiān)測。水質(zhì)監(jiān)測能力從71項提高到現(xiàn)在的183項。供應到千家萬戶的自來水受到水源保護、凈水工藝、監(jiān)控管理、社會監(jiān)督等多層保障，確保市民放心飲用。
在水處理工藝上采用國內(nèi)外領先的臭氧接觸、活性炭吸附、高密度沉淀池等水處理技術，使出廠水質(zhì)優(yōu)于國家標準。2007年，北京自來水水質(zhì)已經(jīng)率先在全國同行業(yè)中達到新國標規(guī)定的106項監(jiān)測指標，水質(zhì)監(jiān)測水平在全國領先。
隨著北京城區(qū)面積不斷擴大，自來水管網(wǎng)覆蓋率也不斷增加，供水范圍發(fā)展到五環(huán)以外，涵蓋近郊區(qū)縣近千平方公里，供水管線每年增長280公里。面對如此龐大而復雜的地下供水管網(wǎng)，北京供水不斷提高管理水平，在城市中心區(qū)、二環(huán)、三環(huán)、四環(huán)重要橋區(qū)及干線上安裝了3700余個“電子眼”。隨時收集反饋信息；在供水搶修中廣泛應用GIS地理信息系統(tǒng)、GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)等先進設備，使管網(wǎng)運行更加安全。
在城區(qū)，組織開展水源水質(zhì)預警設備引進、評價技術方案研究；建設了日處理5萬立方米的試驗水廠，針對不同水源條件，開展凈水技術、安全輸配水技術研究。建設了高錳酸鹽復合藥劑、粉末活性碳應用示范工程。市區(qū)日供水能力由230萬立方米增加到295萬立方米。城區(qū)自來水水質(zhì)在全國率先達到國家頒布的106項衛(wèi)生新標準。
科學處理污水
上世紀90年代以前，北京沒有污水處理廠，每年約8億立方米的污水通過溝渠直接排入河道，不但影響城市形象，也影響到市民的居住環(huán)境。
90年代以后，北京先后建成9座污水處理廠，日處理能力達到250萬立方米。隨著污水處理量的不斷加大，直接排入河道的污水被收集到污水處理廠進行處理，產(chǎn)生出的再生水再循環(huán)利用。2008年年利用再生水6.2億立方米，再生水已經(jīng)名副其實地成為北京的新水源。
如何將烏黑惡臭的水變成工業(yè)、農(nóng)業(yè)、園林綠化、城市河湖可以利用的再生水，依靠先進的污水處理技術就可以實現(xiàn)。科技人員研發(fā)了污水處理高效工藝，使污水處理實現(xiàn)了質(zhì)的突破。引進、開發(fā)了A2/O、SBR和超濾、微濾、五因子除氮脫磷、臭氧等除色脫味等多項污水深度處理新工藝，使再生水水質(zhì)水量得到大幅度提高。COD削減率由30%提高到80%，出廠水質(zhì)達到國家二級B標準。
清河再生水廠采用了國際上先進的超濾膜過濾處理技術，提高了出水水質(zhì)。采用6組超濾膜箱，二級出水在壓力的作用下，從膜箱底部流入0.02微米超濾膜進行過濾，再經(jīng)過活性炭吸附，臭氧氧化后水質(zhì)清澈透明，無色無味，這一技術在國內(nèi)大型再生水廠中首次應用。
郊區(qū)新城建成14座污水處理廠，污水處理率70%。采用分散處理、集中處理和接入市政管網(wǎng)3種模式，大力開展農(nóng)村污水治理新技術示范。采用了膜生物反應器、土地處理、人工濕地、生物流化床、集成式生物濾池、高分子生物膜等多項新技術，建設189處污水處理示范，415個村級污水處理示范設施，污水處理技術在廣大農(nóng)村地區(qū)加快推進。
按照"重點發(fā)展工業(yè)用戶、擴大農(nóng)業(yè)灌溉、增加河道景觀用水、推進市政雜用"的方針，北京加大再生水的回用量，2008年，全市使用再生水6.2億立方米，再生水利用量首次超過地表水。
科學調(diào)度雨水
北京一方面嚴重缺水，另一方面大量城市雨洪白白流失。將汛期的降水留住，開發(fā)利用雨洪資源是北京水務多年研究的課題。動員全社會留住雨水，既可以減輕城市防洪排水的負擔，又可以利用雨水造福于民。
為使雨水收集有章可循，北京市水務局將雨洪利用納入北京市總體規(guī)劃，在新建項目中，實施雨洪利用工程與建筑項目同時設計、同時施工、同時交付使用的三同時管理。編制了《北京城市雨洪利用技術導則》；出臺了《關于加強建設工程用地內(nèi)雨水資源利用的暫行規(guī)定》，制定標準，大力推廣。雨洪利用的科技成果已在奧運場館建設和城市建設中得到應用。
為了留住更多的雨水，北京市水務局開展雨洪利用示范工程研究，開發(fā)了初期雨水凈化技術、雨水滯蓄及控制排放技術、雨水回灌及入滲技術，該成果在全市和奧運中心區(qū)得到推廣應用，不僅增加了我市可利用水資源量，也緩解了汛期城區(qū)排水和河道的行洪壓力。全市城鄉(xiāng)已建成雨水利用工程共1330多處，蓄集雨洪能力近8000萬立方米。建設下凹式綠地，收集屋頂、硬化路面的雨水。郊區(qū)平原因地制宜利用沙石坑、低洼地、老河灣、舊坑塘，通過疏挖整治，清除垃圾，溝通水系，收集雨洪。山區(qū)利用水庫、塘壩收集雨洪。
隨著科技成果的廣泛應用，現(xiàn)代化的安全迎汛技術體系初步形成。建成了123個市級雨水情監(jiān)測站，加密了城區(qū)監(jiān)測網(wǎng)；建成了微波和光纜無線有線互為備用的網(wǎng)絡系統(tǒng)，實現(xiàn)了雨水情和其他信息的快速傳輸；建成了異地會商系統(tǒng)，提高了指揮調(diào)度水平，為北京平安度汛提供了保障。也為收集雨水提供了可靠的信息。#p#副標題#e#
科學治理河湖
北京的城市河湖是首都生態(tài)環(huán)境的重要組成部分，除具有供水、排水的功能外，還具有美化環(huán)境、調(diào)節(jié)小氣候的作用。近年來北京加大了生態(tài)治理城市河流技術研究和推廣，逐漸將“人工渠”變成生態(tài)河。
堅持新的治河理念，建設生態(tài)河道。河道宜彎則彎、宜寬則寬。大膽引用國內(nèi)外先進技術，提高水華綜合防治技術水平。采用生態(tài)修復技術，種植多種水生植物，改變河湖水草管理方式，阻斷水藻光合作用，吸收水中氮磷物質(zhì)，降低水體營養(yǎng)化；利用生物操縱技術，抑制水藻生長；建設了中南海、筒子河等10處水循環(huán)工程，變死水為活水。河中種上菖蒲蘆葦?shù)人参铮硼B(yǎng)水生動物，恢復河道動植物的多樣性，再現(xiàn)生態(tài)自然景觀。
開發(fā)運用曝氣生物濾池、生物活性炭過濾、微濾除藻凈化、人工草吸附凈化和太陽能水質(zhì)凈化等多項設備和技術系統(tǒng)，有效抑制了中心城區(qū)水華暴發(fā)。堅持治河先治污，統(tǒng)一規(guī)劃，建設城市排污管網(wǎng)。采用排污口濕地凈化、排污口砂濾等多項技術措施，實現(xiàn)截污治污。完成六環(huán)以內(nèi)520公里水系治理任務，治理排污口2100余個，使內(nèi)城河湖水質(zhì)明顯改善。
2008年又在朝陽、海淀、豐臺、石景山區(qū)加大水環(huán)境治理力度。完成奧運場館周邊城鄉(xiāng)接合部的102個村的排水溝渠清理任務。生態(tài)治水使北京的水環(huán)境更美好。
科學節(jié)約用水
節(jié)水，是實現(xiàn)首都經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的永恒主題。多年來，北京依靠擁有眾多國家一流研究人員的優(yōu)勢，廣泛開展節(jié)水技術研究，每年完成一批重點節(jié)水技術改造項目。近年累計完成216項，年節(jié)水近3000萬立方米。
全市總用水量從2000年的40.6億立方米下降到2008年的35.2億立方米，出現(xiàn)負增長。節(jié)水工作取得顯著成效。
工業(yè)調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，對高耗水行業(yè)實行市場禁入、搬遷，關停高耗水企業(yè)。推動企業(yè)節(jié)水技術改造，每年完成技改30項，水的重復利用率達到93%，工業(yè)用水連續(xù)8年零增長。
組織科研單位、院校的專家和節(jié)水灌溉設備生產(chǎn)銷售企業(yè)召開農(nóng)業(yè)節(jié)水發(fā)展研討會，分析全市農(nóng)業(yè)節(jié)水存在的問題與發(fā)展?jié)摿Γ岢隽送苿尤修r(nóng)業(yè)節(jié)水工作發(fā)展對策。
農(nóng)業(yè)用水計量，定額管理。全市農(nóng)用機井加裝水表，按照“一井、一表、一號、一數(shù)、一卡”納入計算機管理系統(tǒng)。引進國際先進的精準灌溉技術，加快農(nóng)業(yè)微灌設施配套，累計發(fā)展節(jié)水灌溉480萬畝，全市精準灌溉、滴灌、微灌形成規(guī)模。從用清水17億立方米下降到8.8億立方米，節(jié)水農(nóng)業(yè)灌溉接近以色列水平。
依靠科技研發(fā)節(jié)水器具，實行節(jié)水器具市場準入。城區(qū)公共場所節(jié)水器具全部普及，家庭節(jié)水器具普及率達到85％。對社會單位全面實行用水定額管理，對年用地表水量100萬立方米的用水大戶，簽訂用水合同。超定額累進加價。用水大戶簽訂用水合同。
經(jīng)過多年不懈的努力，在北京的水資源總量沒有增加的情況下，保障了首都經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。
科學為民改水
為推動郊區(qū)水務現(xiàn)代化進程，北京市水務局把確保農(nóng)民飲水安全、改善農(nóng)民的居住環(huán)境放在工作的重中之重，充分發(fā)揮首都的科技人才優(yōu)勢，一步一個腳印地抓好落實。
截至2008年底，郊區(qū)最后70萬農(nóng)民飲水工程全部完成，4年來累計使199萬郊區(qū)農(nóng)民喝上安全水，在全國率先解決了農(nóng)民安全飲水問題。采用現(xiàn)有水廠擴戶和新建單村供水。按照 農(nóng)村城鎮(zhèn)化要求，新建集中和聯(lián)村供水廠實行微機自動化控制，對水質(zhì)、水量進行自動監(jiān)測。配備檢驗人員和檢驗設備，定期進行水質(zhì)檢驗。單村供水工程安裝凈化消毒設備，以保障水質(zhì)安全。新建集中供水、單村供水工程全部安裝入戶水表、節(jié)水龍頭，實行計量收費管理。收取的費用用于供水設施的維護管理。同時建立了“三證三卡五公開”的監(jiān)管機制。
結(jié)合國家農(nóng)業(yè)高效節(jié)水示范項目建設，推廣精準灌溉。利用溫度、濕度、土壤水分等田間數(shù)據(jù)傳感器、自控設備，實現(xiàn)節(jié)水灌溉自動化，達到適時適量灌溉。發(fā)展旱情監(jiān)測系統(tǒng)指導農(nóng)業(yè)灌溉。建設旱情監(jiān)測系統(tǒng)，建成固定墑情監(jiān)測站38處，墑情巡測點60處，已采集墑情數(shù)據(jù)近10萬條，為及時發(fā)現(xiàn)旱情，掌握旱情發(fā)展動態(tài)，為決策提供了依據(jù)。目前已初步形成控制全市商情的監(jiān)測系統(tǒng)。
加大郊區(qū)污水處理，采用分散處理、集中處理和接入市政管網(wǎng)3種技術模式，大力開展農(nóng)村污水治理新技術示范。推廣了膜生物反應器、土地滲濾、人工濕地、生物流化床、集成式生物濾池、高分子生物膜等多項新技術，建成470處農(nóng)村污水處理設施，新城污水處理率達到75%，村鎮(zhèn)污水處理率達到32%。
科學創(chuàng)新工程
南水北調(diào)工程是世紀工程，從開始決策到實施建設、通水，經(jīng)過了幾代水務工作者的努力才得以實現(xiàn)。克服了一個個技術難題，每一項技術攻關無不飽含著各級領導和科技人員的心血和汗水，是一項功在當代利在千秋的工程。
南水北調(diào)北京段全長80多公里，110多個單位工作面，涉及了水工建筑物的閘、涵、渠、壩、庫和地下管道，穿越拒馬河、大石河和永定河等河流32條，穿過京石高速、京廣線、五棵松地鐵等公路、鐵路24處。北京段共攻克技術難題96項，為工程建設提供了技術保障。
PCCP管道工程長56公里，需安裝PCCP管道2.15萬節(jié)，生產(chǎn)和安裝均為國內(nèi)首創(chuàng)，安裝公差不得超過2.8毫米。經(jīng)技術專題攻關，高質(zhì)量地完成了安裝任務。
西甘池及崇青隧洞地質(zhì)情況復雜多變，洞穿PCCP管施工作業(yè)面狹小，施工難度高。洞穿管專責小組突破一個個工程技術難關，提前完工。
西四環(huán)暗涵要穿過五棵松地鐵站，這是國內(nèi)首次大口徑有壓輸水管線穿越城市交通主干線工程，暗涵拱頂距地鐵車站結(jié)構(gòu)底板僅3.67米，工程周邊有供排水、熱力、電力、通信等多條地下管線，經(jīng)過科技、施工人員的共同努力，終于攻破難題，11公里的暗涵順利貫通。
合同管理制貫穿于工程建設的始終。這一科學而務實的管理體系，是確保南水北調(diào)工程得以順利進行的法律保證。在這一體系下，因地制宜，創(chuàng)造出以合同管理作為組織、管理工程建設的主要手段之一，并滲透于工程建設設計、施工、監(jiān)理、建造、監(jiān)造等獨具特色的合同管理制，使工程建設有條不紊地進行。
精心組織、精心施工，嚴格管理、嚴格控制，各項技術數(shù)據(jù)均符合質(zhì)量監(jiān)督標準，確保南水北調(diào)北京段全線貫通。
科學推進管理
局黨組始終把科技發(fā)展作為全局工作的重要綱領來抓，研究確定科技工作思路和目標，把握科技工作的方向；將科技發(fā)展納入全市水務系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃，根據(jù)實際需要確定攻關課題；及時解決科技發(fā)展的矛盾和難題，作科技人員的后盾。
實現(xiàn)了水資源自動化管理。建設了水資源水量信息管理系統(tǒng)，從水量信息的采集、審核，到統(tǒng)計、分析、上報的各個流程節(jié)點都實現(xiàn)了信息化管理。從來水、供水、用水、排水各個環(huán)節(jié)，到每個市級雨量站的降雨量、每座中型以上水庫的蓄水量、城區(qū)每個水廠的供水量，實現(xiàn)了“日清月結(jié)”管理。
調(diào)整地表水、地下水監(jiān)測站點，全市形成比較完善的水質(zhì)、水量監(jiān)測系統(tǒng)。實現(xiàn)城區(qū)河湖水質(zhì)自動化監(jiān)測。水文站網(wǎng)初步實現(xiàn)自動化。
完成水務應急指揮平臺建設，對水環(huán)境保護、水源安全等水務事件進行信息化管理，提高涉水事件發(fā)現(xiàn)、響應、處理能力。
理順信息公開辦理流程，建立信息公開、水務熱線和水務外網(wǎng)政府信息公開制度，形成了信息公開管理機制。
實現(xiàn)信息自動采集、圖像自動傳輸、工程自動控制、系統(tǒng)自動預警。利用社會資源，實現(xiàn)信息共享。上與部、委、市政府，橫向與市屬有關部門，下與水務基層單位，互聯(lián)互通，信息共享。實現(xiàn)電子政務。開發(fā)統(tǒng)一辦公平臺，實現(xiàn)網(wǎng)上審批，全市水務系統(tǒng)基本實現(xiàn)網(wǎng)上辦公。
水務科技結(jié)合水務發(fā)展的目標和中心任務，確定科研課題，結(jié)合破解水務發(fā)展矛盾、難題組織攻關；結(jié)合科技成果的具體應用提高科技效益。科研工作找準了方向，科研人員找到了位置，科研成果轉(zhuǎn)化成了現(xiàn)實生產(chǎn)力。
本報記者 周振勇
通訊員 俞亞平 鄭秋麗報道
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