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自来水简介

  目前国内惠及普通百姓的农村饮水工程,由于地形地势的多样性,很多地方的自来水并不采用
水泵输送,这些高山上来的自流水也属于自来水。她是新中国一项非常出色的提高人们生活水平的举措。这些自流的地下水大多水质好并含有大量的有益元素可以用于生产矿泉水

  由于自来水通过水泵动力或重力势能作用输送后,受到管道结构,特别是蓄水塔与管道的材料(不锈钢金属管,PVC等)的影响,由机泵通过输配水管道供给用户的水,往往达不到生活饮用水卫生标准。一般情况下将其煮沸后方可饮用。受到生活用水市场的刺激,目前,在水务方面的学术研究进展较快。而且,有关方面也希望自来水提供方多承担一些责任,让输送到用户端的水也完全达到《国家生活饮用水相关卫生标准》。

  中国的自来水事业,诞生于清朝末期的1908年,得到当时慈禧太后的大力支持。2008年是北京自来水事业的百年华诞。

自来水来源

  自来水是经过多道复杂的工艺流程,通过专业设备制造出来的饮用水。自来水的处理过程如下:

  首先必须把源水从江河湖泊中抽取到水厂(不同的地区取水口是不同的,水源直接影响着一个地区的饮水质量);

  然后经过沉淀、过滤、消毒、入库(清水库),再由送水泵高压输入自来水管道,现在国家规定要用PP管,而不是以前常用的铁管,因为时间一长铁管就会生锈,会造成严重的二次污染;

  最终分流到用户龙头。整个过程要经过多次水质化验,有的地方还要经过二次加压、二次消毒才能进入用户家庭。

  现在自来水消毒大都采用氯化法,公共给水氯化的主要目的就是防止水传播疾病,这种方法推广到至今有100多年历史了,具有较完善的生产技术和设备,氯气用于自来水消毒具有消毒效果好,费用较低,几乎没有有害物质的优点。但我们经过对理论资料了解、研究,认为氯气用于自来水消毒还是有在一定的弊端。氯化消毒后的自来水能产生致癌物质,且目前有关方面专家也提出了许多改进措施。

  并在大约一百多年前就采用了氯化消毒方法,并沿用至今,成为一种常规消毒方法。但随着科学技术发展,发现氯化后自来水出现一些令人遗憾的结果!经过氯化后的水会产生哪些物质?这些物质会影响人体健康吗?如何才能得到既清洁又安全的饮用水?

  在现阶段,消毒剂除氯气外,还有二氧化氯,臭氧,采用代用消毒剂可降低有害物质的生成量,同时提高处理效率。

  过滤后的水要进行消毒,消毒剂用氯气。氯气易溶于水,与水结合生成次氯酸和盐酸,在整个消毒过程中其主要作用的是次氯酸。对产生臭味的无机物来说,它能将其彻底氧化消毒,对于有生命的天然物质如水藻,细菌而言,它能穿透细胞壁,氧化其酶系统(酶为生物催化剂)使其失去活性,使细菌的生命活动受到障碍而死亡。次氯酸本身呈中性,容易接近细菌体而显示出良好的灭菌效果,次氯酸根离子也具有一定的消毒作用,但它带负电荷而难于接近细菌体(细菌体带负电荷),因而较之次氯酸,其灭菌效果要差得多,所以氯气消毒效果要比采用漂白粉消毒更佳。

  目前世界上安全的自来水消毒方法是臭氧消毒,不过这种方法的处理费用太昂贵,而且经过臭氧处理过的水,它的保留时间是有限的,至于能保留多长时间,目前还没有一个确切的概念。所以目前只有少数的发达国家才使用这种处理方法

自来水原理

  通过水泵直接将水压上高楼,或将水输上水塔,由于水塔高于楼,利用U形管原理,使得水从每家的水管流出。

北京自来水厂

  北京自来水于1908年开建,到现在整整101年了。

  作为13亿人的国都北京,从重大的国家政务活动到城市建设、运转的方方面面,没有一天能够离开自来水的供应,然而,有多少人知道或曾追问:京城的自来水是怎么“来”的呢?是什么时候、在怎么样的历史条件下、由谁主持操办这项工程的?

  这就要从100年前说起了

  光绪三十三年(1907)八月的一天,慈禧太后于颐和园召见不久前由直隶总督兼北洋大臣调升北京,任军机大臣兼外务部尚书的袁世凯,说到京城屡遭火患而问计于袁“防火有何善政?”袁世凯“以自来水对”。这是由于袁世凯在天津(直隶)为官多年,而天津早在4年前,即光绪二十九年(1903)便有了自来水,深知自来水的种种便利和优越。与此同时,袁世凯向慈禧太后举荐周学熙入京筹办此事。

  
筹办自来水工程的总指挥周学熙
周学熙(1866-1947),安徽至德县(今东至县)人,出生于官宦世家,书香门第。其父周馥,是洋务派首领李鸿章的重要幕僚,官至两江、两广总督,也曾任四川、直隶布政使,属大清官场要员。周学熙本人自光绪二十七年(1901)起在袁世凯手下效力,协助袁推行“北洋新政”,成绩彰显,如周自述:“蒙袁公深赏,遂逢知遇,叠绾要差”,先后出任银元局总办,直隶工艺总局总办、督办,北洋支应局总办,官银号督办,署天津道,长芦盐运使,直隶按察使等。经袁奏保,加“二品顶戴”,后又奉旨赏“三代正一品封典”。同时又是经营开滦煤矿,启新洋灰公司等近代工业,亦官亦商的知名企业家。

  调周学熙入京筹办自来水,毕竟是件公事。遂于光绪三十四年(1908),由农工商部三位大臣联署,呈奏折称:周学熙在直隶“历办工艺局厂,成绩昭著”,属“谙悉商情、声望素孚”之员,“总理京师自来水……必能措置裕如,不负委任”。不数日即获准。周随即入都,派在农工商部丞参上行走,具体承办筹建京都自来水事宜。

  周学熙并没有受过供水工程一类的专业训练,更非精通自来水事业的行家里手,但他凭借着对国外近代工业文明的了解,以及在直隶创办实业所积累的经验,以超常的速度,当月便拟就了《创设京师自来水公司大概办法》,文不足千字,却是一份全面的、纲要式的自来水筹建规划书。主要内容包括:

  
修建的水塔
第一,公司定性为“官督商办”,“定名为京师自来水有限公司,一切按照公司商律办理,以符名实”。官督商办是当年政府财力不足,于民间集资办实业的一种时兴做法,后来被概括为“官任监察保护之责,商任集股经理之事,官商协力维持,于是乃臻妥善”。

  第二,筹集建设资金。公司初创,“首以召集股本为要图”,创建自来水是项大工程,“需款繁浩,非厚集股款决不足以济事”。拟定募集300万银元,分30万股,每股10元;又规定“专招华股”,以保护民族企业权益。为鼓励先行投资人士,将予以优惠。所有招股事项,统由设在天津的直隶官银号承办;在股本未集齐前,创办自来水公司的费用,由官银号先行垫付。

  第三,“筹足水源为第一要务”。这是创建自来水最根本、最核心的问题,否则将成为“无米之炊”。周学熙在“连日履勘近郊水道”的实践基础上,确认“以安定门外沙子营迤下孙河水源尚旺”,即今位于朝阳、顺义二区交界,温榆河一带。其上游分别是北山沙河及西山清河,合流至孙河,“水势颇大”,拟“就河筑大圩一区,储水足供两三个月之用”。另一工程为铺设输水管网,需请“奉辰苑(主管皇家园林、河道的机构)、民政部、步兵统领衙门”等部门协同,勘查城厢道路、沟渠、依实绘图备用。

  第四,请求官方予以政策支持。鉴于工程成本巨大,“且事属创举,民间风气未开”,估计二三年内难保股东应得利息,故要求参照外国对民间公益事业“率由国家给予补助金”,以及近年直隶兴办实业予以官款接济的做法,由直隶总督统筹,每年拨官款15万两。做“保息”之用,待公司运转正常,再“分期缴还”。同时,要求比照铁路建设先例,凡经“关卡暨京师崇文门,一律豁免厘税”,以减轻建设成本。

  
至于其他如招股办事,拟定详章,定机购料,选用员司,招募技师、工匠等,概由周学熙“分别妥筹”,全部工程估计需时二三年。

  农工商部据此奏专折呈皇太后、皇上“圣鉴训示”,遂即获准,工程进入了实施阶段。

  首先是配置工作班子,选定办公地点。周学熙首选同乡、长期共事又有姻亲关系的孙多森为副手,并由北洋各局借调得力人员,包括后来担任公司总理的“候选知府”马学庭,皆因人员熟络,便于开展工作。暂选定东四牌楼钱粮胡同租房办公(后迁至前门西城根新址建办公楼)。

  其次,遴选设备、工程承包商。其时,我国近代制造业主要在军火、冶炼等少数行业,新建自来水所需材料、设备都需靠外洋进口。一时在华各洋行争相竞售,乃至“巧揽强售,诡计百出。”周学熙“以镇静淡泊处之”,经认真考察,最后选定德商瑞记洋行承包,除因报价较合理外,也因它曾承办天津自来水的建设,“熟悉中国北方天时地势,且于孙河一带水源考察有年”。最终以一百三十七万五千两之价,洋商承诺供应“德国著名大厂极新式而又极坚固耐久之头等正号机器”,并“以全工告成,全城用水六个月验收”等为条件于周学熙到任后不足两个月,便签订了合同,足见其办事效率之高。

  再次,关于集股筹资。在周学熙主持下,制定了招股章程,于报刊登载招股“广告”,发布“招股启示”,大力宣传诸多“利好”信息,如提前交足股金,每10股可获赠1股;有官款承诺保息,“以昭大信”;自来水为“人人必须,日日消耗”,“取诸自然”,销路“无滞”,一旦投资,可“坐收巨利”等九大“特色”,几乎全无风险。经官银号津、京、沪、汉等号及广东日升昌8家银号办理,仅3天即将300万股金全数收足。后周学熙等再三核标,认为有270万元即敷应用,为避免资金积压,减少股息支付,遂退回天津银号30万元。

  其他如征购土地,采办石料等事项,均有序进行。

  然而,总有预料不到的事情发生。一次施工中遇到宗室贵族一“隆君”茔地,“忽出阻止”,认为掘地坏了他家风水,甚而制造“安设水管硬刨坟墓”的谣言,故意骚扰,妨碍施工达两个月之久。对此,除报请相关官府“会勘”外,周学熙以朝廷官员名义登报辟谣,并警告对“招摇生事之人”,将“彻究重惩,决不宽贷”。经各方调停,矛盾终于得到解决,但却影响了工程进度。

  光绪三十四年十月二十一日(1908年11月14日),光绪帝载湉于瀛台涵远殿“崩”,时隔不足20小时,掌控国家最高权力的慈禧太后也“崩”于中南海仪鸾殿,这便成为了“全国大丧”,内务府在出殡前要组织“演习大杠”,通过内城巡警总厅下文件,要求公司于宣统元年(1909)二月二十日前,将出殡线路(主要在内城西部景山以东,经地安门、西四牌楼、出阜成门)的路面“修理平坦”。公司调动人力突击三昼夜,或抢工埋管,或对来不及埋管的沟槽还土填埋,垫平夯实,直到出殡后才复工重新挖沟埋管,工程一停一返,使进度大受影响。

  施工过程中还发生外商瑞记洋行不能按期供货,所供器材与图纸不符,以次顶好乃至发生水管炸裂等问题,经催办、交涉,有的甚至经周学熙亲自过问,才一一得到解决。

  供水前,周学熙安排人员及时拟定了包括入户安装专管、街市龙头供水、试办承包龙头、水夫雇用等准备营业的规章制度。同时,发挥“官督”职能,经农工商部奏准,对自来水水管沿线设施,责成“地面官出示晓谕,切实保护”。对上游清河、沙河“二十里以内”,亦责成“该管地面官言谕居民认真防护堤岸,培植树株,以养水源,并严禁侵害作践及倾弃污秽。”

  京师自来水工程在周学熙的总理指挥下,经过22个月的精心规划,悉心组织,建成了孙河、东直门两座水厂,浊水、清水、滤沙等池18处,铺设大小口京师自来水公司召开股东成立会,推举马学庭为总理,王筱汀为协理,周学熙则以农工商部丞参身径钢管总长370余里,装设街头售水龙头420余个。“其水源之远,地面之广,管线之长,远非他埠可比。”在实收股本270万元的资金保证下,除已支及应备善后各款外,仍净余33万余元,皆因“多方撙节”所致。公司决定先于内外城“繁盛之处”设4个供水点,对居民“放水奉赠”,并备“水票”免费分发,事先以广告形式在京城数家报纸刊登,告知民众;而正式售水时间定为宣统二年(1910)二月初十。也正是在这一年的2月,份派为监督。与此同时,周学熙还为公司今后营业提出了“勿图速效,勿务近功”的方针,“要以设法使用户方便,小民得利为宗旨”。应当说这一“方针”和“宗旨”,在今天也仍具有十分现实的意义。

  
宣统年间的水票
然而,好事多磨,新生事物往往有曲折、坎坷的遭遇。周学熙晚年回忆那段时间的问题写道:(自来水)开办之初,招股虽易而营业则甚难。因内城旗人谓为洋水,又道其“专走地道,不见阳光”,是“阴水”,疑畏拒饮。山东水夫又把持之,出种种阻力以相刁难。百年前的中国尚处于从长年的闭关锁国向风气乍开的阶段过渡,对外洋的工业文明带来的新事物多抱有:“身所未经,则以为异;目所不见,耳所不闻,则以为怪”的心态。对此,周学熙做了大量的宣传工作,分别用文言文、白话文通过报刊广告解疑释惑,一方面利用旗人的皇权观念,说办自来水“系懔遵先朝谕旨”是“奉皇上旨意办的”;一方面又调动人们的爱国情感,称自来水的兴办“全集的是中国股,全用的是中国人”。同时宣传公司“用化学法,化验街上龙头放出的自来水,真正是性质纯良,十分清洁”,“于人的卫生上极为有益,大家吃着,没有不身体强健的”。此外,公司还采用经济手段,连续3个月减价一半进行促销。科学事物毕竟是具有强大生命力的,自来水的优越性逐渐为广大民众承认,不足半年,自来水的用户或自己从街头公用龙头挑水回家,或由水夫挑送入户,已十分踊跃。

  京师自来水的建成,清农工商部给予周学熙“坚苦卓绝,才力过人”,“识诣精深,心力敏锐”,“讲求事业,力图富强,求之近时,不可多得”等较高的评价。转年,周以将出国考察为由,辞去了公司监督一职。

  就在自来水实现供水不久,宣统三年(1911),辛亥举义,革命军起,宣统逊位,清廷覆亡,新的共和国取代了腐朽的封建帝制。然而,由于资产阶级革命的不彻底性和外国列强充当军阀的后台,本来应是推动社会进步的革命,却没有给国家、人民带来安宁,各派政治势力、各路军阀,争斗不休,政局动荡,国运多难。在这种时代背景下,问世不久的自来水事业可谓生不逢时,失去了官方的保护,社会的无序使偷水事件屡有发生,拖欠水费者日益增多,物价不断上涨,水费却不能调整,加之当年投建“成本费巨”,公司领导层又不善经营,很快便出现了亏损,无法实现对股东保息的承诺。迫于形势,于民国元年(1912)4月,召开股东会实行改组,取消代表官方的“监督”,推举周学熙为总理,取代辞职的马学庭,王筱汀仍留任协理。周、王二人对公司励行整顿,强化管理,果断实行裁员减薪,周、王本人更是率先垂范,不领取薪酬,公司经营状况迅速改观,当年便扭转了亏损局面。

  不久,周学熙应袁世凯命,于1912至1914年间曾两度出任北洋政府财政总长。因袁世凯洪宪称帝,周“坚不附和”,遂请病假“远嫌疑以避祸”。

  京师自来水于衰败的清末起步,称得上是一项迈向近代文明,普惠于民的城市建设事业,实现了“振兴京师水利,便益卫生、消防为急务,思以人事补天时地利之不逮”,“既利民生,尤便民用”的宗旨。其水厂建设和所铺设的管道,奠定了京城供水体系的初步格局。在一个世纪前国际、国内的大环境下,先人们追求近代文明的创业精神、认真敬业的工作效率,以及与时俱进的革新理念,有许多仍是值得今人效法的。

自来水博物馆

  
来水亭
■馆名:北京自来水博物馆

  ■地址:东直门北大街甲6号

  ■特点:专题类博物馆

  ■建馆时间:2000年12月

  ■镇馆之宝:来水亭、烟囱等

  在东直门北大街,东、北二环路衔接的地方,有一座北京市自来水博物馆。这里中西合璧的建筑却十分有名,已经被列为近现代优秀建筑之一,不允许擅自拆除。自来水博物馆是在原京师自来水股份有限公司原址上建立的。兴建京师自来水股份有限公司,始于1908年,距今已整整有一百年的历史了。

  自来水博物馆的展区分为展馆展区和室外展区两个部分。其中室外展区主要是被保护或复建的建筑以及各种大型设备。

  初建水厂

  上奏慈禧太后请建京师自来水厂

  这件奏折展品背后隐藏着创办京师自来水厂的故事。光绪34年(1908年)3月18日,农工商部大臣上奏慈禧太后和光绪皇帝,请建“京师自来水一事”,认为“京师自来水一事,于卫生消防关系最要”,并推荐“在直隶历办工艺局厂,成绩昭著”,“谙熟商情,声望素孚”的前署直隶按察史、长芦盐运使周学熙负责京师自来水事宜。不到十日,慈禧“谕允”。不久,农工商部再次上奏折,请示筹办京师自来水公司的“大概办法”。办法很快被批准,公司性质为“官督商办”,公司名称为“京师自来水股份有限公司”,任命周学熙为公司总理。周学熙是清末民初著名的实业家,出生于清末显宦人家。他曾任前署直隶按察史、长芦盐运使,并在1912年和1915年曾经两度担任北洋政府财政总长,是当时名声显赫的大官。

  
北京市自来水八厂的制水工艺沙盘
水厂沙盘

  第八水厂的水取自潮白河畔

  在自来水博物馆里,有一种很有特点的展品:一些北京市大型水厂的沙盘。这些沙盘配上光电效果,使参观者可以很明显地了解到水厂的取水线路和工作流程,成为自来水博物馆一道独特的风景。

  进入20世纪70年代,北京市区日用水量猛增,1972年供水高峰期间降压供水长达75天,日亏水15万立方米,供水形势十分严峻。1974年,国家投资1.5亿元兴建第八水厂。

  该厂位于东外亮马桥,水源地选择在地下水丰富的京郊潮白河流域。1979年、1981年、1982年,第八水厂三期工程先后竣工,日供水能力42.9万立方米。建成了一次取水、二次加压送水、三次配水的京城最大的地下水水厂。

  第八水厂的水取自牛栏山潮白河畔,打了18组机井。从水源地抽出的水通过输水管线送到孙河加压站,对原水加氯消毒,加压后通过输水管线送到配水厂,进行补氯加氨,然后通过机泵将水送入管网。

  
第一号水源井井碑
井碑

  一个小小的井碑背后蕴藏的历史事件

  东直门水厂创建于1908年,1910年3月正式投产供水。水源为当时大兴县境内的孙河水,由孙河取水厂送来清水经东直门水厂消毒送出。1940年前后因孙河水严重匮乏,东直门水厂改用地下水作为水源。到1949年,北京仅此一座水厂。1932年入夏以后,适逢大旱,孙河水位急剧下降,水源行将枯竭。公司几位工程师建议打机井取用地下水。当时在如今的自来水博物馆院内共打了五口水源井。图中所展示的就是1940年开凿的第一号水源井的井碑。

  为井碑题字的,是我国著名的藏书家傅增湘先生。他曾在五四运动中,因抵制北京政府罢免蔡元培的命令受牵连而被免职。他曾于1927年任故宫博物院图书馆馆长。之所以请傅增湘为自来水厂的井碑题字,主要是因为他是袁世凯御用之人。而水厂之所以能够在1908年被慈禧太后批准设立,主要是因为是袁世凯一派提出的建议。早在前面所展示的奏折之前,其实也有人上奏,希望在京城兴建自来水厂,但是慈禧觉得上奏折之人都不适宜督办此事,于是才搁置下来。

  袁世凯是慈禧看中的人选,因此才会在奏折上奏10天之后,就已经开始商量具体兴建事宜了。一个小小的井碑题字,背后蕴藏的政治斗争和历史事件竟然如此繁复,现在看来,确实很有意味。

  
建于1938年-1939年间的聚水井
镇馆之宝

  聚水井帮助北京度过了1938年的旱年

  北京自来水博物馆有座漂亮的建筑叫来水亭,东直门水厂建成时叫“模范水亭”,与水塔、蒸汽机房都是同一年代的建筑,建成于1910年,用于接收孙河取水厂处理后的水,沉淀消毒后送入清水池。这座建筑是由天津德商瑞记洋行设计的,属于欧式建筑,具有巴洛克风格,建筑时运用了中国传统的建筑手法糯米灌浆、磨砖对缝,因此这座建筑是中西合璧的精美建筑杰作。亭内曾经建有一尊坐北朝南的白衣观音菩萨,身高2.7米,身后有假山,身前是净水池。遗憾的是这尊观音在“文革”时被拆毁。

  在绿地的西面是聚水井,建于1938年—1939年间,是日本侵华时所建。当时北京城正处于大旱时期,水源地孙河(即温榆河)水源不足。日本人为了获得稳定水源,便在自来水厂院内打井,开始引用地下水。当时共打了五口井,五口井的水便在这里汇聚。这些井的井盖都是铜制的,至今保存完好。门口外面的方形孔是地下通道口,当闸门出现问题时,可以从这个口进入修理。

  
米灌浆”的手法修建,其八角造型非常独特
机房烟囱

  百年烟囱依然耸立

  现在的展馆其实就是过去水厂的蒸汽机房,孙河水或者井水从来水亭流经清水池再送到蒸汽机房,通过烧煤产生的蒸汽把自来水加压顶上去,然后才能顺着管道流到北京城内各处。因此,在蒸汽机房旁边必然耸立着一座高大的烟囱。由于蒸汽机房不能没有烟囱,因此,虽然经过了近百年的沧桑,这个烟囱竟然耸立于此,未曾有过倒下的念想。此烟囱始建于1908年,由于中国此前从未建过自来水厂,于是便请来欧洲人来设计图纸。烟囱和其他建筑也就顺其自然,具有了欧洲建筑的风格。但是中国工匠建造时,却采用了中国传统的磨砖对缝和糯米汤灌浆的建筑手法,每块砖的底部都有刻章,很偶然地形成了现在这种中西合璧的建筑风格。

  虽然水厂的烟囱八角造型很别致,制造精良,但却并不是当年京师自来水公司建筑群最有特色的建筑。据博物馆负责人介绍,当年最有特点的建筑是自来水厂内的铁质水塔。水塔构造是极富特色的钢结构,塔高54米,塔身分为六层,呈六面形,镶有12条装饰龙,装有风铃,容积750立方米。1942年该塔停用,1957年拆除。目前馆内根据当年德国设计师蒂诺·萨格曼先生的后裔所赠照片,以1:10的比例复制了一个水塔模型。通过模型,依然可以看出水塔造型的优雅,纹饰的精美。试想,如果当年不拆除水塔,现在它一定是北京城内一道独特的风景,恐怕也不会比法国的埃菲尔铁塔逊色。

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