铺设海底管道到金门,让金门民众也能喝上厦门水,这在技术上不是问题。一旦输水管线建设起来,也可为厦金大桥或隧道建设提供基础科学依据。
夏季到来,干旱的金门又面临缺水窘境。本月初,金门县长李炷烽在北京提出金门向大陆买水,以改善金门淡水资源缺乏和湖库水质不佳等问题。其实,从大陆接水到金门已是老话题。早在1996年,因久旱不雨,金门出现严重水荒,当时金门县政府就要求台当局开放从大陆买水。不过,基于政治考量,当局以“自给自足”为优先选择,未予考虑。
正如台湾“经济部水利署”署长陈伸贤指出的,“金门自大陆供水,技术不是问题,关键在于政策。”确实,大陆向金门供水,于技术上没有任何问题。以厦门来说,因为“两门门对门”的地理位置,完全可以铺设海底管道向金门供水。
日前,记者就此采访了厦门理工学院环境工程系博士石谦。石博士主要从事海岸带环境地质研究与海岸带综合管理研究,对厦门—金门岛输水的管道选址有过充分且细致的研究,在他看来,“大嶝岛的阳塘村到金门岛狮山的管线方案是一条可行、投资少和施工方便的最佳线路。”
A现状
先天性缺乏淡水
金门地区由于雨量不充沛、雨季过于集中、枯水期长,先天就缺乏淡水。
据石谦提供的数据显示,金门县的年降水量为1050cm,蒸发量为1695cm,平均年降水总量为1.58亿m3,水资源的总量为0.88亿m3。人均水资源占有量为1100m3,每公顷土地占有水量为1.38×104m3,与全国平均的2470m3/人和2.83×104m3/ha相差甚大。显然,金门地区是中国水资源严重缺乏的地区之一。
石谦介绍说,由于金门诸岛皆为岩石岛丘,岛上大范围陆域仅发育很薄的风化层。因此,岛上岩层的透水性差,雨水很容易于地表呈片流流失而不易渗入地下,岛上缺乏厚的贮水地层。长期以来,金门县天然雨水供不应求,一遇上干旱年,岛上人畜饮水都十分困难。目前金门用水主要来自人造湖库蓄水,这些湖库主要分布于大金门岛的东部。
“海岛缺水是全球性的普遍问题,我国也不例外。向大陆引水已成为根本解决海岛缺水的有效手段,如香港、东山岛的引水早已实现,湄洲岛、南澳岛等近年正在铺设上岛的水管。”石谦说。在他看来,利用大陆丰富的水资源,跨海从大陆引水是解决金门岛缺水问题的最佳途径。
B对策
铺设管道是治本
早在1996年,厦门就已将供水工程修到了大嶝、小嶝和角屿,解决了“英雄三岛”民众长期以来缺乏淡水的难题。据悉,该供水工程本已准备铺向金门,只是“台湾方面不同意”,导致对金门供应淡水的事情一直搁浅。
到了2002年,厦门市政府曾明确表示,为解决金门民众用水问题,厦门已对向金门供水问题制定了多种方案。当时确定的近期应急措施是利用船舶向金门送水,并且厦门供水部门已准备两艘300多吨位的专用水船待命送水,依托外轮供水点取水,条件优越,极为方便,水源也很充足,只要条件成熟,每天可运送较多的水量至金门。
而从长远方面来考虑,铺设海底管道被认为是治本之策。“水下管道是一种持续、便捷、输送量大的流体介质输送工具,上世纪50年代初第一条海底管道在墨西哥湾铺设以后,水下管道成为了江、湖、海中油、气、淡水传输以及城市污水处理排放的主要途径,在全球广泛应用。”石谦介绍说。
需要指出的是,由于水下环境复杂,管道既受到波浪、流、潮汐、腐蚀等损害作用,又面临锚、平台或船舶坠落物撞击及渔网拖挂的危险,海底管道更要经受每年数次的飓风或台风浪、风暴潮的考验。因此,海底管道受损率相当高。“显然,管道线路选择不仅是海底管道工程设计、施工的基本技术依据,对管道使用安全与维护也至关重要。”石谦如是强调。
C途径
5方案可供选择
石谦向记者介绍说,从平面位置上看,金门诸岛位于厦门岛东侧、泉州市西南侧,为泉州市和厦门市连成的新月形海岸线(东起围头,经石井、大嶝岛、欧厝、五通、前埔,西至黄厝)所环抱。从区位上,大陆和金门诸岛间有多条输水的管线可供选择(图1)。同时,他给出了5条向金门供水的管道,并从地质条件、水动力条件、工程难易与造价、陆上已有的配套工程与设施状况、使用安全等情况分析得出“大嶝岛的阳塘村到金门岛狮山的管线方案是一条可行、投资少和施工方便的最佳线路。”
第1方案管线(A)
【何厝—东坑】
从厦门岛东海岸的何厝向东连接小金门的东坑,直线距离6.0km,中间经一宽1.6km的岩石岛礁区,岛礁区两侧均为水深16~20m的深水道,海底为起伏不平的沙脊和礁石,最大流速均超过1.5m/s。流速大、地形起伏变化大,且沙脊易移动、易变,底床不稳定。
此线所经厦门东侧水道为船运、渔业生产、海上娱乐等海洋生产活动较为活跃区域。此线还需穿过小金门岛后再次下海,并需经过3km宽、20m水深的金门水道,工程量大,水深和地形复杂多变也使施工难度加大。
此外,本线须穿越晋江-港尾活动断裂带,这也是一不利因素。
第2方案管线(B)
【欧厝—五角沙】
起自厦门翔安区的欧厝海边,以155°方向伸至金门岛的五角沙海边,总长8.5km,其中大部分(6.5km宽)为泥质粉砂组成的浅滩区,仅需经过一条宽600m,深不足8m的水道。
这是一条正处于缓慢淤积的水道,此处风浪比较小,水动力较弱,底床较为稳定,且管道易于施工和维护保养。但由于本线连接金门岛的位置附近缺乏可以蓄水的淡水湖库,因此还须投巨资解决岛上引水和蓄水工程。
第3方案管线(C)
【阳塘—狮山】
起自大嶝岛的阳塘村,向SE40°延伸,通过一片浅水区到金门岛的狮山海边,总长6.5km,这里风浪最小,水流缓慢,地形平缓,水深也小,其中有一段细砂质的滩地,而且海底处于缓慢淤积状态,稳定性好、无礁石和障碍物,目前厦门已把输水管铺设到阳塘村。
本线登上金门岛的位置周围即有金沙水库、容湖等诸多蓄水湖库,这些湖库都是金门岛重要自来水源,已有完善的自来水管网。因此本线上岛后基本无须再投资开展其他建设工程,这是最佳的线路。
第4方案管线(D)
【角屿—西山头】
从角屿向南到金门岛的西山头,直线距离仅2.0km,但此线海底流速大(>1.5m/s),礁石甚多、崎岖不平,不仅施工有难度,而且维护十分困难。
第5方案管线(E)
【围头—山后】
从晋江围头西高排伸向金门岛的山后村海边,直线距离为13.6km。从平面图上可以看出本线距离最长。
该线海底地貌多变,水深大,靠近金门岛3km的海底水深超过15m),海流流速大和风浪也大,海底沉积砂层等易活动、不稳定,显然这是一条投资大、施工难度大的线路,且管道安全性差、不易维护。此外,晋江沿海地区水源不足。因此本案应不可取。
“选线是海底管道工程的前期工作,选择海底管道线路时应综合考量以下几方面因素:第一,地质条件,以海底地形平坦、海床稳定、构造不活动区为宜;第二,水动力条件,风浪小、水流缓的弱动力区为佳;第三,工程难易与造价;第四,陆上已有的配套工程与设施状况;第五,使用安全,维护便捷等。此外,诸如船运、渔业捕捞、采砂等影响管道安全的活动也应重视,选线时应尽量避开航道、浴场、砂场等等这些生产活动区域。”石谦说,“因此,对比以上各方案可以得出第三方案管线C(大嶝阳塘-大金门狮山管线)为最优方案。