鐘淳昌

　　我國給水工作者正以十分興奮的心情邁步跨入21世紀。
　　回顧過去，我們自解放以來經歷了艱苦奮斗和自力更生的50年歷程。在這半個世紀中，我們摸索前進、努力實踐、不斷發展，建成了具有我國特色的給水技術體系和設備供應體系。在這50年中，我國給水工作者努力奮進、配合和促進了我國的經濟建設，為祖國的社會主義建設作出了貢獻。這50年的成就凝聚著我國給水工作者的智慧和才干，是輝煌的50年。
　　我國給水事業始于1879年，旅順龍引泉供水。1882年在上海建成了楊樹浦水廠。1949年全國建有72個自來水廠，日供水能力240.6萬m³，供水管道6600 km。至1997年，供水城市668個，日供水能力2.06億m³，供水管道21.6萬km。
　　今天我們回顧過去的50年，目的是繼往開來，激勵斗志，創造更光輝的未來。

1 50年代

　　50年代是我國近代給水建設的始創階段。
　　解放后全國開始恢復經濟，并實施第一個五年計劃，進行我國基礎工業建設。當時我國集中了全國的給水工作者的力量，學習蘇聯的給水理論和經驗，并在蘇聯專家的指導下，擔負起配合我國工業經濟建設的給水工程和必要的城市供水。在這10年中，我們建設了幾項具有相當規模和技術難度的工程，如：
　　（1） 包頭鋼廠的黃河取水構筑物。
　　（2） 蘭州西固第一水廠的黃河引取水工程（我國最大最早的斗槽式引水和高濁度水處理工程）。
　　（3） 北京水源三廠的地下水源工程。
　　（4） 東北大伙房水庫取水工程（80萬m³/d）。
　　（5） 洛陽、包頭的大型滲渠工程。
　　1958年蘇聯專家撤走，我國給水工作者解放思想，通過技術革新、技術革命，開始全面學習外國給水經驗，完成幾個大型水廠的設計（如上海、廣州和天津的30萬m³/d規模水廠），這些水廠設計的完成為今后我國給水建設打下了基礎。
　　在這10年中，后期由于設計思想的變化，同時我們根據生產實際的要求，因而在設計技術和科學研究方面，開始出現了活躍的局面，完成了一些重點科研項目，如：
　　（1） 針對原蘇聯KO-1型濾池進行了接觸雙層濾池的研究。
　　（2） 針對水庫、湖泊的除藻要求，我們學習英國技術，進行了微濾機除藻的研究。
　　（3） 為提高水廠的絮凝效果，進行了懸浮反應和機械絮凝設備的研究。
　　在這10年中，除了工程設計和科研外，我們開始了給水建設體系的基礎工作。
　　（1） 開始了我國給水人才的培養教育。
　　（2） 完成第一部給水設計規范（1957）。
　　（3） 刊發了《給排水譯從》，介紹蘇聯給水技術。
　　（4） 在1957年至1958年發行了上海自來水公司的《給水工程匯刊》，介紹蘇聯給水技術和交流了我國水廠管理經驗論文約200篇。這些對當時的給水建設作出了重大貢獻。
　　回顧50年代我國的給水建設，由于當時我們還沒有成套的工作經驗，大部分是以蘇聯的技術為藍本。然而蘇聯的具體國情與我們不同，為此在建設中留有了不盡人意之處。但最終還是滿足了我國五年計劃建設中的給水任務。
　　在此，需要提到的是我國技術人員在學蘇熱潮中，以自己的才能學識，在蘇聯影響之外，獨自完成了福州洪山橋水廠和無錫梅園水廠設計，這是十分難能可貴的，應當向他們致以崇高的敬意。

2 60、70年代

　　這20年是我國給水工作者在建設和設計思想方面脫離蘇聯影響，走向百花齊放吸取各國先進技術的階段。在這20年內我們奠定了我國的給水設計、設備制造、人才培養和業務建設等方面的建設體系，為以后全面發展我國城市給水打下了基礎。
　　60、70年代是我國給水建設成熟的時代，由于文革10年的干擾，國家建設放慢，此時我們廣大的給水工作者盡管身處逆境，但仍鍥而不舍、不斷努力、忠于事業。這20年由于我國自己培養的技術人才正是風華正茂、意氣風發的時期，他們已具有大量的工作實踐經驗，同時又吸收了世界各國的先進理論，為此在這一時期，我們在科學研究、技術理論、工程設計和建設實踐方面取得了重大的成就。主要有：
　　（1） 翻譯了大量的國際著名給水專家的經典論文，使廣大給水工作者武裝了設計思想，打開了眼界，奠定了當代給水工作者的理論基礎。在這時期，幾乎所有國際著名學者如：Hazen、Camp、Ives、Handson、丹保憲仁、Cleasby、冀巖等的論文都有了譯文，這些論文的及時傳播，使我國給水工作者的理論水平普遍提高。
　　（2） 作為多層多格理論代表的斜板斜管沉淀技術，獲得全國性的肯定，由于其提高生產指標、減少用地面積而成為當時水處理技術的熱點。一時間進行了木質、紙質、玻璃鋼等材質的研究，而最后以塑料定位。
　　（3） 脈沖澄清池由于脈沖發生器的研究，偏重于水力、降低了效益，而最后不得不傾向于加斜管，同時開發了大直徑的機械攪拌澄清池。北京水源六廠建設了6座直徑24.9 m的機械攪拌澄清池，總流量達到17萬m³/d（之后最大直徑為37 m）。
　　（4） 突破了常規濾池設計，引進了國外的虹吸濾池，并研制發展了具有我國特色的雙閥濾池和移動罩濾池。雙閥濾池克服了大面積濾池要求大口徑閥門的問題，而大幅度降低造價。在上海石化水廠首先采用后，很快在全國推廣。移動鐘罩濾池是南通水廠改進了國外多格移動沖洗的一種創造性濾池。上海長橋水廠60萬m³/d的新水廠中采用了虹吸式移動鐘罩濾池，之后由于水廠自動化水平的普及，濾池出水水質的提高，逐步減少使用這種濾池。但這種濾池不失為我國的特色濾池，而曾折服不少國外專家。
　　（5） 在杭州建成了我國早期的避咸蓄淡水庫（200萬m³），解決了杭州市供水中多年來受錢塘江咸潮困擾的問題。這—方案的成功，為日后上海寶山鋼廠長江引水和最近作為上海遠期供水的崇明清草沙水庫奠定了基礎，同時也成為沿海地區充分利用淡水資源的重要措施。
　　（6） 完成了金山石化總廠（20萬m³/d）和秦山核電站（167萬m³/d）大型海水取水工程，積累了在海灣取水構筑物的設計經驗。解決了由江河取水的大型取水構筑物技術，掌握了河道沖刷的規律和高幅度水位變化的大型泵站設計，完成了如武鋼取水泵站、南京梅山及九江、安慶、三明、重慶等幾十個沿江城市和工業企業大型取水工程。
　　（7） 逐步提出和解決了高濁度供水、低溫低濁供水和除鐵除錳的水處理理論和技術問題，為適應我國不同地區水源的水處理技術奠定了基礎。
　　（8） 完成了我國第一部《室外給水設計規范》（1973年版）的修編工作，擺脫了蘇聯影響，強調了自力更生，走中國自己的道路，提倡先進指標和高效，節約投資，反對保守。
　　（9） 編輯出版了各類構筑物、管配件等設計的標準圖集。
　　在這20年中，我們進行了大量的給水實踐，但由于受文革的影響，工程不是很多，幾個主要給水工程有：
　　（1） 蘭州西固二期工程：規模為28.6 m³/d，以黃河為水源，采用上下游斗槽式預沉和改進的100m輻射式混凝沉淀池，提高了高濁度水處理效果，用地少技術先進。1984年獲建設部優秀設計二等獎。
　　（2） 武鋼二外水源泵站工程：長江取水，取水量400萬m³/d。泵房為2座直徑37.4 m圓形沉井，泵房設5臺湘江56-28型離心泵，采用高水位自流進水，節約了用地。1978年建成，1982年獲國家優秀設計一等獎。
　　（3） 株州市第三水廠：規模為70萬m³/d，凈水廠50萬m³/d。取用湘江水，于1979年建成，水廠采用水平沉淀池、單閥濾池。獲建設部70年代優秀設計二等獎。
　　（4） 阜新大凌河給水工程：取水量8萬m³/d，由大凌河淺灘開采潛水供應，滲渠和大口井結合取水。
　　（5） 北京水源六廠工程：設計規模為，17萬m³/d，凈水工藝采用6座直徑24.9m的大型機械攪拌澄清池。1965年建成投產，為我國第一個采用加速澄清池水廠。當時自行摸索設計參數，通過試驗，落實池型，為日后在全國推廣加速澄清池作出了重要貢獻。
　　（6） 北京印染廠給水工程：設計規模700 m³/d，該廠通過小型試驗取得設計參數，是我國首先采用虹吸濾池的水廠。由于運行方便，設備簡單，當時在國內獲得大量推廣，并編入標準圖集。
　　總之，60、70年代我國給水工作者加強理論基礎，解放思想，應用各國先進技術，探索適應我國特點的設計技術，雖經歷了10年的文革時期，影響了給水建設，但在給水技術和理論研究方面還是百花齊放，同時逐步形成了我國的給水建設體系。

3 80、90年代

　　這20年是我國給水工程建設及技術向現代化發展的階段。我國進入了改革開放的時期，全國經濟形勢出現了前所未有的高漲，推動了我國給水建設及技術發展的高潮。但是由于水源水質的污染以及水量的不平衡問題，使我國給水工作者面臨新的挑戰。在設計思想上，重視了水質問題，對有機污染的防治形成了工作主題，在生物處理方面，取得了重要進展；在供水系統上，相應出現了：
　　（1） 長距離輸水工程。如天津、上海、青島、西安、濟南、大連等不少城市出現了長距離引水工程。
　　（2） 區域供水工程。如江蘇江陰、南通，錫山、廣東深圳、開平、浙江黃、椒、溫和上虞等城市，都開始組織區域供水。
　　由于大量的工作實踐機會和國外儀表、設備的引進，加之我國改革開放的有利條件，因而促使我國的給水工程建設有了飛躍的發展，同時在工作中不斷總結和不斷提高，從而逐步形成了我國自己的特點。
　　（1） 在水廠設計中大規模采用淺層水平沉淀池；狹長、淺池和高水平流速以及與清水池疊建，形成風靡一時的布置。在小型水廠中，出現了采用回轉雙折和不等速水平流速的沉淀池，取得了成功。
　　（2） 采用氣水反沖洗和深層均質濾料的Ｖ型濾池，形成了濾池設計的時尚，同時帶動了普通濾池采用氣水反沖洗。
　　（3） 推廣了水泵變速裝置，特別是變頻調速的應用，在全國水廠中出現了熱點。
　　（4） 由于各種水質儀表的引進，奠定了我國水廠自動化發展的基礎，提高了管理水平，保證了水廠水質和供水安全，從而使水廠自動化，體現了生產性效果。
　　（5） 生物接觸氧化池由于清華、同濟等大學和有關水廠的協作，經過了10年的研究、探索，終于在90年代末進入了生產性應用階段，目前我國最大規模的深圳原水生化預處理工程已經投入運行，標志著我國微污染水源水處理技術的成功。
　　（6） 開展了絮凝的理論研究，發展了“柵條”、“網格”、“折板”、“折管”和“波紋折板”等新型絮凝設計，為水力絮凝提供了多種選擇，亦體現了我國在絮凝技術上的研究水平。
　　（7） 高濁度水和低溫低濁度水處理技術的研究取得了成功，應用大型輻射式混凝預沉淀，和避砂峰蓄水沉淀的高濁度水處理方法，以及研究成功的浮沉池處理低濁原水，已在生產中成功應用。
　　（8） 根據原水水質自動控制投加絮凝劑以及根據出廠水余氯自動控制加氯以保證出水水質的要求，已成為90年代水廠的基本設施。最近幾年不少水廠更采取氨的輔助投加，以保持管網的余氯要求。二氧化氯消毒已逐步開始應用。
　　（9） 出現了一批具有我國特色的水廠布置。
　　·密集型組合式：將主要凈水構筑物組合疊層如塊體，便于操作、節約用地，如杭州赤山埠水廠、嘉興水廠、上虞水廠等。
　　·半埋式布置：將沉淀、過濾等凈水構筑物，利用地形條件，半埋入地下，便于管理操作，并使地面上視野開闊，形成嶄新布局。如杭州西區水廠及重慶和尚山水廠，為我國最早的半埋式水廠。
　　·連廊式布置：如無錫、鎮江及蘇州工業園區水廠都采用連廊式布置，使加藥，沉淀和過濾構筑物用空廊連成一片，利于操作管理。
　　·現代化建筑風格進入水廠：打破了以往的呆板、沉悶和單調，近年水廠都采用了具有時代感的新的建筑風格。如江門、順德、金華、成都、閔行、紹興、大連及上海等新水廠。
　　（10） 在管材方面，球墨鑄鐵管、預應力混凝土管、鋼管、混凝土低壓渠道等全面應用，同時開始了玻璃夾砂鋼管及PCCP管和小口徑UPVC管的生產性應用。
　　（11） 在建設資金的籌集上，出現了“國外貸款”的熱潮，在90年代我國通過國外政府貸款、世界銀行貨款、亞洲開發銀行貸款、日本協力基金貸款等各種渠道，為我國幾十個大中型水廠建設提供了資金，同時引進了大量當代先進設備，使我國不少城市水廠的技術和管理水平有了一個大的跳躍，從而成為我國現代化水廠的楷模，顯然、這些水廠的建成對我國給水技術的提高是一個重要的推動。
　　在這20年中，我國給水的業務建設和技術交流活動空前活躍，在國內建立了情報網絡，及時廣泛地進行了技術交流；同時在1989年及1994年兩次在北京舉行了國際給排水學術會議。會上反映我國近期主要的給水建設和科研學術論文，獲得了國際同行的贊譽。在此期間，我國還出版了大量的給水論著和手冊，如：《給水排水設計手冊》、《水處理原理》、《凈水廠設計》、《高濁度水處理》和《給水管網》等專著，同時發行了國家及地區的給排水期刊。
　　1986年中國土木工程學會給水委員會在貴陽成立，之后在全國建立了10個專題學術研究組、從而建立完善了我國的給水技術、學術理論和建設經驗的交流網絡。
　　在這20年中，我國的給水工程建設，從成熟向現代化水平發展，并建成了不少具有時代特色的工程，主要有：
　　（1） 北京水源九廠，采用密云水庫為水源，設計規模為150萬m³/d，分三期建成。處理工藝采用波紋板絮凝，側向流斜板沉淀、均質煤濾料，及污泥脫水處理等新枝術，是我國大型的新型水廠，處理效果好，為此榮獲建設部優秀設計二等獎。
　　（2） 上海長橋水廠，總規模140萬m³/d，分三期建成，首次采用了淺層水平沉淀池及我國最大的虹吸式移動罩濾池（60萬m³/d）該項設計曾因技術先進，1982年獲得建設部70年代優秀設計一等獎及國家優秀設計金質獎。
　　（3） 杭州赤山埠水廠，總規模15萬m³/d，在我國首創采用避咸蓄淡水庫為水源，水廠采用立式機械反應、斜管沉淀和泵吸式移動罩濾池，水廠平面采用組合式布置，緊湊高效，榮獲1984年國家優秀設計一等獎金質獎、建設部優秀設計一等獎。
　　（4） 長春中日友誼水廠，系中日合資建設，規模為20萬m³/d，隔板反應、斜板沉淀和虹吸濾池，水廠控制全部采用集散型系統，由日本引進，是我國當時較為完善的電動化水廠。1986年建成，獲部優秀設計二等獎。
　　（5） 引灤入津工程，為了緩解天津地區供水困難，由大黑河水庫引灤入津長234 km，年供水10億m³，由輸水隧洞、明渠、暗渠蓄水庫和4座大型泵站組成引水系統。1982年開工至1983年9月竣工投產，是我國第一個長距離輸水工程。工程投資11.34億元，工程效益顯著，1984年獲國家質量金質獎和優秀設計獎。
　　（6） 黃浦江上游引水工程，供水規模為500萬m³/d，在黃浦江上游取水，引水距離全長42 km，全線采用大型多孔鋼筋混凝土暗渠，降低水頭損失，節約電耗。系統中有3處過黃浦江及大橋、臨江和嚴橋3座特大型泵站和調節池，分二期進行，通訊檢測由上海市自來水公司統一控制并調度，該工程設計于1989年獲全國優秀設計銀質獎。
　　（7） 西安曲江水廠工程，水廠水源來自黑河引水工程，總規模為50萬m³/d，分二期建設，水廠工藝采用斜管沉淀池和氣水反沖Ｖ型濾池，利用電流供水，不設泵房。由于資金為國外政府貸款，故引進了全部自動化儀表及加礬、加氯設備。二期工程于1990年通水，生產運行效果較好。1993年獲建設部優秀設計二等獎。
　　（8） 武漢余家頭水廠工程，總規模30萬m³/d，分二期建設，全部工程于1988年4月建成投產，水源取自長江主流，水廠工藝采用機械及網格絮凝池、斜管沉淀池，雙閥濾池。全廠布置合理，工藝先進，投產運行效果良好，一期工程于1984年獲國家優秀設計獎和建設部一等獎。
　　（9） 上虞第二水廠工程，總規模為10萬m³/d，分二期建成，水廠工藝采用回轉式水平沉淀池，前后兩折采用先快后慢兩種不同水平流速，提高了沉淀效果。濾池采用單水沖洗濾頭，水廠平面采用組合布置、疊層結構，節約造價、減少用地、管理集中、操作方便。該廠工藝解決了過去中小型水廠難以采用水平沉淀池的難題。水廠一期工程于1991年建成投產，并于1994年獲建設部優秀設計二等獎。
　　（10） 廣東順德羊額水廠工程，供水規模40萬m³/d，1997年建成投產，工藝采用網格反應、平流沉淀池和氣水反沖洗濾池，整個水廠生產過程實行自動控制，車間無人操作，水廠自控系統和公司網絡聯網，提高了生產和管理水平，是我國最為完善的自動化水廠之一，投產以來運行效果良好，得到各方面的好評。
　　（11） 深圳梅林水廠工程，設計規模60萬m³/d，1996年6月竣工投產。水廠工藝采用常規工藝、機械混合，折板絮凝，水平流沉淀池和氣水反沖洗Ｖ型濾池，加礬、加氯及加氨采用自動控制投加，送水泵房采用4套德國10kV變頻調速水泵和4套定速泵，水廠采用板框壓濾污泥脫水，干泥采用填埋方法。整個水廠設備先進，自動化程度較高，處理效果較好，為國內最早設有污泥處理水廠之一。
　　回顧中國給水發展的歷程，是經過了幾代人的奮發圖強，經歷了始創、摸索、成熟和發展的50年的努力，才取得了輝煌的成就和基本形成了具有中國特色的給水建設體系。我國已培養了一支具有高學術水平和實踐經驗的教學及工程技術隊伍，能擔負起國家的現代化給水建設。我國的給水技術已能適應我國不同水源水質的處理要求，并已具有生產成套給水設備的供應能力。
　　我們正向世界水平邁進，我們將以勝利的步伐邁入下一世紀，為祖國作出更大的貢獻。