今年夏季,感觉雨水要多一些。然而实际上,地处北方的山东,淡水资源已成为制约高质量发展的一大瓶颈。怎么办呢 喝“海水”的故事

大众日报 2020-07-19 10:16 大字

1903年,正在建设中的蒸馏所 蒸馏所建筑现貌□ 本报记者 陶相银

本报通讯员 彭均胜 刘巍峰

山东是缺水大省,同时又是海洋大省。如何凭借临海优势,将取之不尽的海水资源转化为生活生产中紧缺的淡水,已是摆在山东面前的紧迫课题,也是山东海洋强省战略的重要一环。

大力发展海水淡化产业,“向大海要水喝”,就是山东“解渴”的一剂良方。目前,山东在营海水淡化工程27个,产能34.3万吨/日,居全国首位。今年3月10日,华能威海电厂海水淡化工程开工,年内即可出水,建设总规模为日产10万吨。

追溯历史,“向大海要水喝”,威海在1903年曾经有过。

岛上缺水,清军“开源”

位于威海市区东侧的刘公岛四面环海,距离陆地3.8公里。1986年,海底铺设的输水管道将自来水送上了刘公岛,而在此之前,3.15平方公里的岛上除了有几口水井外,其它的淡水全靠降水补给,且补给量很小;同时海岛地形陡峭、川流短促,集雨面积也非常有限,进一步加剧了淡水资源的紧缺。

在刘公岛上,现存最早的淡水源地是位于丁公路上的“刘公泉”,虽然名为泉,实则为一口水井,相传为刘公(汉少帝刘辩之子刘民)所建,故名“刘公泉”,它曾是岛上唯一的淡水来源,如今已是刘公岛景区的一处景观。

1888年,北洋水师在刘公岛正式成立。作为清朝建立的四支近代海军中实力最强、规模最大的一支,北洋水师拥有主力战舰25艘、辅助舰艇30艘、运输舰艇50艘,官兵4000余人,再加上北洋护军及岛上居民,刘公岛上有近万人。刘公岛上淡水资源原本就匮乏,解决近万人的饮水用水问题迫在眉睫,北洋水师也想尽办法修建各种淡水设施。

清军在海军公所和岛上的各处炮台修建了多处蓄水池,将雨雪降水收集起来,作为生活用水。其中海军公所二进院地下蓄水池分左右两个隔仓,蓄水量200立方,可满足海军公所的用水需求,也可作为建筑防火用水。另外,在丁汝昌寓所东南侧,有一口水质好、水量足的水井,据说该井是为丁汝昌寓所服务的,故称之为“丁公井”,现保存完好。

北洋护军统领张文宣率军修建炮台等军事设施的同时,在东村以东的山沟中修建了一座“甜水仓”。在淡水极其稀缺的刘公岛,此处水源不仅出水量大,且含盐量极低,甘甜可口。此外,他还在岛内码头东北约100米处(现位于刘公岛一居民家后院)打了一口井,该井尽管距离海岸很近,但井水依然清澈、甘甜。即使是大旱之年,这里的水也从不枯竭,岛上百姓把这口井称为“统领井”。

有了这些淡水设施,岛上军民的用水勉强得到保障。

世界现存最早海水淡化项目之一

在英租威海卫时期,英国人将刘公岛作为军事基地,为解决大量军人的生活用水问题,英国人修建了蒸馏所,每日可转化出蒸馏水70吨。这座蒸馏所是中国境内最早出现的海水淡化设施,也是世界上现存最早的陆基海水淡化项目之一。

1894年,中日甲午战争爆发,北洋水师在历经黄海海战和威海卫之战后,于1895年全军覆没。之后,由于清政府腐败无能,西方列强各自划分势力范围,将中国瓜分。德国强占胶州湾,俄国强租旅顺口、大连湾,英国为了与俄国对峙,与日本合谋,自1898年起将威海卫强行租借32年。

至1902年,英国最终将威海卫划为英国海军军事训练和疗养避暑基地。此后,英国常年在威海卫租借地内派驻军队。在海军方面,每年常驻军舰3艘,每年4月至9月增至二三十艘,主要靠泊在刘公岛和威海湾内。另外,英国远东舰队每年都要到威海卫举行大规模的实弹军事演习。整个刘公岛上,除为英国人服务的中国人外,全部是英国海军和来刘公岛避暑疗养、经商的外国人。

人数激增,使得淡水资源更为紧缺。英国人还在刘公岛上建设了4处足球场,并成立了“皇家海军联合服务高尔夫俱乐部”,建起了高尔夫球场,而足球场、高尔夫球场是“喝水大户”。

由于岛上的水井浅,英国人认为井水易受海水浸染,不适合饮用,况且数量也不足。于是从香港运来一台小型冷凝器,为英国海军和军政官员、贵族等人群提供饮用水,但这台冷凝器每天只能冷凝两吨水,仍然远远满足不了需要。

1903年,英国人在刘公岛的铁码头东侧修建了蒸馏所,蒸馏海水以取淡水。蒸馏所的核心部分就是一座蒸馏塔及附属设施,其建筑主体占地612平方米,由5部分组成,西北部为塔楼式二层砖石结构,欧式风格,底部呈正方形,楼顶设有塔式天窗;塔楼东侧建筑紧挨塔楼而建,为南北偏长的厅式结构,面积较大,东侧无窗,北墙设拱形窗户三个,上部中央设圆形窗户一个,房顶部设长形透气天窗;南部有附属房3间,各建筑内部相互贯通。蒸馏塔内安装了一套海水淡化装置,每天能出蒸馏水70吨,而供水设备的储水器可存储109吨。

尽管这已是当时世界上最先进的海水淡化设备,但日产70吨淡水对于成千上万的人来说,仍只能算是杯水车薪。

为缓解用水矛盾,英国人也想尽一切办法在刘公岛上“开源节流”。他们在一些可能有淡水资源的地方多掘井,同时将原有的水井进一步挖深扩容,至1939年,岛上有咸水井9口,可饮用淡水井10口。同时,除了利用原有的蓄水池外,英国人还把积蓄降水的方式用在了建筑上,岛上几乎所有英式建筑,都安装了檐下接水槽,同时还配有地上或地下蓄水设施,时至今日,很多建筑上仍能看到这些保存完好的装置。“开源”的同时,英国人也“节流”,尤其是对中国人的用水进行了限制,英国殖民当局于1921年曾通过岛上警署强令中国百姓,东村附近三口井中的水严禁洗澡和浇园,以尽可能满足殖民者用水需求。

1932年,经过中英双方八年的谈判,威海卫终于回归祖国,但刘公岛却又被续租10年。而在1938年,侵华日军再次占领威海,且屡屡挑起排英事端。1940年,英国人被迫撤离刘公岛。英国人离开后,海水淡化蒸馏所也随即被弃用。

新中国成立后,蒸馏所旧址的建筑一直由驻岛海军某部管理使用。2006年被山东省人民政府公布为省级文保单位。2017年,刘公岛管委会恢复其历史原貌,将其辟建为刘公岛艺术馆。

山东海水淡化产能全国居首

山东人均水资源占有量不足全国的六分之一,仅为世界的二十四分之一,属于联合国确定的人均占有量小于500立方米的严重缺水地区。近十几年来,随着工业的迅速发展、人口的不断增加和城镇化的持续推进,山东水资源短缺问题日趋严重。这导致山东高度依赖外调水,外调客水比例逐年增加,已占山东年水资源量的40%以上。

大力发展海水淡化产业,“向大海要水喝”,就是山东“解渴”的一剂良方。山东濒临黄渤海,海水利用条件十分优越,也是国内较早开展海水淡化研究和应用的省份之一。近年来,山东将海水淡化列入重点发展战略性新兴产业、重点发展技术领域和海洋新兴产业壮大行动。

目前,山东在营海水淡化工程27个,产能34.3万吨/日,居全国首位。其中,青岛、烟台、威海等城市利用海水淡化技术解决沿海水资源短缺问题,走在了全国前列。

三面环海的威海境内无大江大河,淡水资源主要来自于大气降水,人均水资源占有量为573立方米,这一数字是全国平均水平的四分之一,亦是严重缺水地区。尤其是2014年至2019年,威海连续6年干旱少雨,以致于在2019年秋季威海大多数地区不适宜小麦播种。

客水是威海不得不依赖的水源。自2015年12月22日启用外调水,至今共调引黄河水、长江水3.54亿立方,旱情最严重时市区近90%的用水依赖客水。然而,引客水的成本高,到达威海的客水平均每立方米的成本约为5.08元,经过供水企业的净化处理后到达居民家中的成本是8.28元。这意味着,居民家中每用一立方水,市级财政就得补贴近5元钱。

在“向大海要水喝”上,威海也走在了前列。多年前,华能威海电厂就建成了国内较早的海水淡化工程,可日产9700吨,年产淡水300多万吨。此外,还有荣成核电移动式海水淡化装置及远洋渔船、海岛等分散式少量淡化装置形式,全市海水淡化能力每天1.27万吨。今年3月10日,华能威海电厂海水淡化工程开工,年内即可出水,该项目计划总投资9.3亿元,建设总规模为日产10万吨。

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