李 娟成曄波徐 興
無錫市城市調水改善水環境研究與思考
李 娟1成曄波1徐 興2
近年來,江蘇省無錫市各級政府加大了治污力度,全市污水和污染物排放呈逐年減少趨勢,地表水環境質量有所改善。但由于入河污染物負荷仍然很大,遠超過河道水域納污能力,地表水污染狀況仍未得到有效控制。上游入境水水質較差導致入河污染物總量控制指標難以落實,缺乏有效調控措施和手段。大規模、高強度經濟活動和日益增加的污染負荷,使部分水域水質惡化、富營養化不斷加劇,水生態環境嚴重退化,水質總體狀況欠佳。根據《2012年無錫市水資源公報》統計結果,2012年無錫市達到水功能區相應水質目標要求的有29個,年度達標率為25.9%,較2011年下降了1.8個百分點。其中汛期達標率為39.3%,非汛期達標率為25.0%。年內9月份達標率最高,為50.9%,3月份較低,為21.4%,各月平均為36.6%。按區域統計,濱湖區26.7%,惠山區14.3%,錫山區27.3%,新區50.0%,城三區(南長區、崇安區、北塘區,下同)0.0%。省考核32個重點水功能區達標率各月平均為43.5%。2012年全市主要江、河、湖、庫等101處水域,156個水質監測斷面水質綜合評價為Ⅱ類的斷面有13個,占總監測斷面數的8.3%;評價為Ⅲ類的斷面有9個,占總監測斷面數的5.8%;Ⅳ類和Ⅴ類的斷面分別占25.6%和23.1%,其余為劣Ⅴ類,占37.2%。累計超Ⅲ類水標準的斷面占85.9%。水資源保護、水生態修復和水環境治理仍是無錫目前的一項重要而艱巨的任務。
無錫市城區通過城防處八大樞紐及梅梁湖泵站抽引梅梁湖水入城區進行改善水環境已取得一定成效,城區河道水質有所改善,但目前還滿足不了城區河道的飲用供水功能。今后城區河道的功能主要為滿足引排調蓄、生態環境及旅游通航需求。在引排調蓄方面,主要是河道規模要滿足防汛需求;在生態環境方面,河道既要能美化城市景觀環境,又要能為人們提供休閑娛樂的場所;通航方面主要是部分河道要滿足旅游性航運要求,包括今后清淤船只的進出要求。因此,從改善城市環境面貌、充分發揮河道生態景觀功能看,無錫市河道內的河水必須滿足基本的景觀用水要求。由此,改善河道水環境的目標為:讓水“動”起來,形成活水景觀;同時,消除河水黑臭現象,改善水體感官指標。近期根據現有條件先行利用周邊清潔水源,通過引調水工程建設,制定科學合理引水調度方案,提高河網水動力條件,增加水環境容量水質,城區河道至少達到Ⅴ類以滿足“一般景觀用水”要求;遠期水質水體透明度提高,視覺感觀明顯好轉,滿足水功能區劃要求,使水資源得到充分利用,最終打造出一個“水活、水清、水優、水美”、“人、城、河、湖”和諧共生的美麗城市。
以京杭運河為界,將無錫城區劃分為運東片和運西片進行調水方案研究,運東片及運河以東為無錫市以京杭大運河為界以東區域,包括城區(北塘區、崇安區和南長區)、錫山區、新區和惠山區,總面積共827km2。運西片及運河以西包括梁溪區、太湖新城、惠南、馬山,運西片的調水方案主要研究太湖新城內的引(調)水線路方案,尋求結合水利工程調水改善水環境的方法。
1.運西片調水方案研究
運西片的調水方案主要研究太湖新城內的引(調)水線路方案,太湖新城位于無錫市區南部,是無錫市新的城市中心。隨著太湖新城定位的轉變和經濟社會的發展,太湖新城由原來的以農業為主的區域轉變為無錫市新的城市中心,一個開放式、生態型的現代化新城。然而,區域內河道水環境的惡化,影響了水資源的可持續利用,同時也影響到新城總體環境面貌、品位和人民群眾的生活質量。
太湖新城調水改善水環境方案主要從水源、河道水環境改善效果、退水影響和工程投資幾方面進行考慮,最終確定兩種調水方案更適合目前實際運用。方案一“貢湖自引”,當太湖新城河道平均水位低于太湖水位時,可打開貢湖沿太湖控制口門,引貢湖水進入太湖新城地區,穿過城區內河,最終排入京杭運河。方案二“梅梁湖泵引”方案,引水從城區西側的梅梁湖開始,利用梅梁湖泵站,抽引梅梁湖水進入梁溪河,然后由西向東,再由北往南引水,最后從京杭運河排出。
在實際選擇調水方案時,總體是當梅梁湖水質優于太湖新城時,通過梅梁湖引水的調水方案;當梅梁湖水質劣于太湖新城時,通過貢湖引水的調水方案,根據實際需要和外界的條件變化等,靈活變換調水方案,改善新城水環境。
2.運東片調水方案研究
運東片區域河網臨江濱河(運河),有網有綱,縱橫交錯、四通八達,南北向主要骨干河道有錫澄運河、白屈港和走馬塘,東西向骨干河道有九里河、伯瀆港和錫北運河。通常情況下,河網水流自北向南排入京杭運河,以及自西向東經望虞河排到長江。
主要通過方案一“梅梁湖調水”,打開梅梁湖泵站,利用運東大包圍運河沿線水利樞紐利民橋樞紐、江尖樞紐和仙蠡橋樞紐進行控制,其余四個樞紐嚴逮港樞紐、北興塘樞紐、九里河樞紐和伯瀆港樞紐打開,使城區尾水由錫北運河、九里河和伯瀆港排入走馬塘,再由張家港樞紐抽排入長江,通過這種引排循環體系達到運東片水環境改善的效果。以及方案二“白屈港引長江清水”,按照目前正在運行的調水方式,通過白屈港從長江引水,匯入錫北運河、九里河和伯瀆港,關閉運東大包圍的水利工程江尖樞紐和仙蠡橋樞紐以及白屈港控制線錫北運河以北的控制線(包括錫北運河)避免白屈港優質水直接排入運河和走馬塘,形成“短路”循環現象。利用沿線樞紐將水排入長江或京杭大運河,形成引排循環體系來改善運東片水環境。
然而“梅梁湖調水”水源在汛期時水質得不到保證,而且梅梁湖泵站抽引水量有限,“白屈港引長江清水”水源水質有一定的保證,但同樣進入無錫市城區的水量有限,改善范圍受限。為了在汛期梅梁湖水質較差時也能進行調水改善水環境,而在非汛期時水資源量短缺時能全面改善本區域水環境,考慮“梅梁湖調水”和“白屈港引長江清水”兩個方案輪換或同時進行,以達到改善運東片水環境目的。
1.城區河道調水運行現狀
根據無錫市城市防洪規劃確定的方案,自2008年以來,無錫市充分利用城市防洪設施開展工程調水,有效改善了城區河道水環境。
通過適時、科學、合理地調控城市防洪各大樞紐,根據實際情況,采用動力調水和自流引水等方式進行調水實踐,到2016年底共累計調水24.29億m3,城市水環境得到了明顯改善,取得了良好的社會效益。
2.城區河道調水效果
根據無錫市水文水資源勘測局對引水水源河道(錫澄運河、京杭運河、梁溪河、古運河、雙河)、圩內主要河道及排水河道(京杭運河、埝埭港、古運河、冷瀆港)等選擇代表性監測站點(斷面30個),進行采水樣分析化驗,自開展城區河道調水以來,參與調水受益河道水體感官指標(色、味)基本正常,主要監測指標均滿足控制標準要求,基本消除了水體黑、臭現象。
(1)建立新興的防洪減災思路,對洪水災害風險進行管理,調整人與水的關系,對江河的整治由過去以防洪為主要目標逐漸轉變為以防洪減災、水資源保障、改善環境及生態系統等多目標的綜合整治,并且由對水系的整治轉變到對全流域的國土綜合整治,在可持續發展的前提下,協調流域內人與水的關系。由“防御洪水”轉向“洪水管理”。
(2)做好沿河截污工程、底泥清淤、豐富水生植物等措施,以保持水生態環境符合要求。
(3)水資源是一種“準公共物品”,在流域層面是典型的“公共池塘資源”,調水工程投資巨大,協調、組織任務難度大,目前仍以政府為主導,容易出現“搭便車”等行為,如果采取國家法律、政策等正式制度和流域內社群自治相結合的治理方式可有效降低政府的管理成本■
(作者單位:1.江蘇省無錫市城市防洪工程管理處 214000 2.江蘇省水文水資源勘測局無錫分局 214000)
(專欄編輯:張 婷)