珊瑚岛礁淡水透镜体过量开采导致透镜体萎缩和咸化,人为污染招致水资源短缺,很大一个原因是:人们对透镜体的脆弱性认识不足,管理不善;一些岛上供水系统故障频发,影响正常供水,也起因于管理混乱。因此,要保障珊瑚岛透镜体持续开采、正常供水,必须增强对透镜体的保护意识、认真管理。管理的核心是制定相应的法律、法规,采取必要的经济措施,这已在前面作了介绍。除此而外,透镜体的管理还有一些重要的具体问题,需要加以实施,可概括为透镜体区域管理、供水系统管理和运行维修管理。
(1)透镜体区域管理
在我国,为解决水资源保护问题,国家环保局、卫生部、建设部、水利部和地矿部于1989年7月联合颁发了《国家饮用水水源保护区污染防治管理规定》。按照这一规定,国家实施对水源地的保护,建立不同规模、不同类型的饮用水源质量保护区。饮用水源保护区一般划分为一级保护区和二级保护区,必要时可增设准保护区。珊瑚岛地域狭小,难以设置大面积的保护区,但是仿照建立国家水源保护区的精神,依然可以在岛上设立“地下水保护带”或“水源储备地”。这类保护地带一般设置在岛屿中部或取水点周围。因为透镜体淡水从中央流向边沿,如果透镜体中部受到污染,污染物随水流向四周扩散,会带来大面积污染,所以,岛屿中部区域应严格保护。取水点附近的水质直接关系到用水水质,因此,取水点附近区域也是严格保护地带。在保护地带内,禁止人类居住、牲畜养殖、化学药剂和化肥的使用以及采集沙砾。
在供水需求已经接近可持续产水量的岛上,需要减少水的散失和增加产水量,应有选择性地清除植被,特别是从岛屿中部去除可可树,保留海边植被。可可树是深根植物,蒸腾量很大,清除可可树这样的深根树种,可以减少蒸腾损失,增加回补量和可持续产水量;保留海边植被,可使海边保持自然状态,确保海岸不被侵蚀,并可持续提供食物、饮料和建筑材料。有的岛上,清除植被的土地用来修建作机场,这就更为地下水的聚积提供了良好的机遇。
对于尚未建立污水收集处理系统的珊瑚岛,化粪池和厕所等卫生设施的渗漏是岛上生物污染与健康风险的主要源头。要对这类设施严加管理,坚决杜绝渗漏。最好的办法是人类定居点和他们的卫生系统远离用做公共供水的淡水透镜体。根据Canter和Knox关于细菌在不同介质中的传播距离的研究,在细沙砾中,发现细菌传播距离为30 m;在粗沙砾和“沙与砾石”介质中的传播距离分别为450 m和750 m,这一距离可作为卫生设施布置的基础。当然,更可取的是,将卫生设施放置在岛的边沿,而将供水设施置于岛的中部。
(2)供水系统管理
供水系统管理主要集中在取水和输水两个方面。取水不应超过可持续开采量,防止透镜体萎缩和咸化,抽水速率不应大于根据透镜体厚度、抽水器具类型设定的最大抽水速率,以防过渡带倒锥上涌。这就需要计量开采水量和监测水泵,制订相应的操作规范。珊瑚岛上输水管网漏失是很普偏的现象,在一些太平洋岛国中,输水漏失十分惊人,有的高达输送量的50%,造成大量能源和水的浪费。定期检测和维护输水管网,减少漏失是增加淡水可用性,减轻透镜体供水压力的关键一步。可以使用多种方法监测漏失:①被动漏失观测,这实际上是一种可视性检测,即肉眼观察,发现漏失立即举报,适用于公众观察;②定时探测,使用特定的电子设备在阀门和其他地方作系统检测;③分区计量(也即计量检测),就是分析一段时间内流入不同区域的流量,与正常情况下的流量进行比较,配以系统探测;④废水计量,量测晚上流经单一管道进入“废水区”的流量,用以发现卫生器具的漏失;或者,分区计量与废水计量方法相结合。采用这些检测方法,可以减少漏失45%~65%。使用这些方法检测,一旦发现有漏失的管道和设备后,应立即修理。
减少漏失还可以从设计和施工入手:①在可能的地方设计成低压管网;②使用抗腐蚀的管道与设备;③提供良好的监管;④使用高强度和好质量的材料,特别在缺乏良好监管的地方尤其需要采取这类措施;⑤精心设计和制订良好的运行计划。
一些岛国如毛里求斯(Mauritius)采用了漏失控制,收到了很好的效果:公众满意度提高,少有投诉;采用全封闭管道,提高了供水安全性;供水部门增加收入30%。
(3)运行维修管理
珊瑚岛上一些供水系统故障频发,维修困难。其主要原因是:设计欠妥、建造质量差、缺乏资金和操作人员培训不够;供水设施保养差,缺乏预先性维护,仅在水泵停运,管网或贮水设施严重泄漏时才紧急维修;备件不足,常使供水中断。(www.xing528.com)
解决上述问题重在加强管理,适时保养维修。
1)管理方面
要认识到正确的操作方法和定期维修的重要性,提供足够的资金和必要的人员培训。鉴于珊瑚岛远离大陆、交通不便、技术依托条件差,除在设计施工时就要考虑到这种情况并精心设计、严格施工外,运行和维修要适合当地情况,并使供水系统的操作简便和符合标准;还必须考虑设备和操作人员的安全问题。为此,应将系统的运行和维修程序与方法结合当地情况编写成手册,严格按手册规定的程序操作运行。手册语言应清晰、简单明了,在环境、设备和技术发生改变时,手册应及时更新。列入手册的操作和维修内容有:①电机与水泵的操作与维修;②燃料与化学药剂的处理;③阀门的开与关;④蓄水池和水箱注水与排空的操作程序;⑤消毒装置和其他处理系统的操作;⑥若用氯消毒,应在系统给定点上取样进行余氯测试;⑦数据记录的方法和表格(如流量计、在泵和电机上的计时器、水泵入口处电导率读数);⑧日常维修项目;⑨维修程序;⑩设备供应商名称、地址与合同号;⑪备件清单和更换时间表;⑫事故处置程序与方法。在一些岛上,手册有时不被重视,这就需要对操作者和维修人员进行培训,内容包括口头讲解、示范表演和实际体验。
2)维修方面
维修分为两类:预防性维修和故障性维修。预防性维修也称“保养”,目的是减少系统或设备的故障;故障性维修是系统或设备出现故障和损坏不能正常工作时进行的抢修。维修应该有一定程序,维修的程序可按两种维修中的任一种进行设计,或者是两种维修兼顾。即便是对于预防性维修,也常常需要考虑覆盖不可预知的故障和设备损坏的故障性维修。在技术力量上最好是组织技术熟练的巡回维修队,在各岛间巡回维修,并就维修问题给予相关的技术指导。
两种维修的内容分别是:
①预防性维修
预防性维修是首选的维修方式。因为这种维修节省经费,也很少中断供水业务。通常在大型精密系统运行时采用。预防性维修的一般要求是:定期检查各部件,特别是机械运动部件和电器部件,发现隐患时直接操作纠正;定期测试仪表、阀门和浮控开关;定期冲洗清洁进水口、管路、水箱和贮水池;定期清除各部件和构筑物上的植物;定期检查引起腐蚀的物质;记录维修的问题与工作内容;现场贮备足够的备件、部件和消耗品,贮备数量视使用率及供货难易程度而定。预防性维修的频率随部件而变,有的项目每天检查一次;有的每周或每月检查一次。
②故障性维修
故障性维修类似于“危机管理”。通常的办法是贮存常备部件而不是单独零件,特别是对那些寿命周期短的设备,更要有足够的备件。例如,泵和电动机,在它们出现故障停运后就立即更换;然后,对更换下来的部件精心维修。这对那些按通用标准设计的系统是非常合适的,而且有的情况下故障性维修的花费可能更省。
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