基于“智慧水利”的最優調水法在大板跳閘國考斷面的應用

潘忠寶，劉元美，王浩杰，吳星翰

(1.連云港市市區水工程管理處，江蘇 連云港 222006；2.連云港曼寧科技咨詢有限公司，江蘇 連云港 222000)

0 引言

排淡河屬淮河流域薔薇河水系，排淡河全長 22 km，河寬40～80 m，上游接東鹽河，起點為猴嘴閘，排淡河在程圩處分流，分大浦河調尾工程的新城閘、排淡河的大板跳閘2條線路入海。大板跳閘國家考核斷面(119°26′37″E，34°40′34″N)位于連云港市連云區排淡河下游入海口，為國家入海河流控制斷面。斷面上游匯水區包括玉帶河、東鹽河、排淡河共3段河道匯水區。根據《“十三五”水污染防治目標任務書》目標要求，確定大板跳閘斷面達標時限：到2020年，大板跳閘斷面水質目標消除劣Ⅴ類水體。

1 斷面水質不達標成因分析

1.1 工業污染

從空間分布上來看，大板跳閘斷面上游匯水區內有工業企業排污入河，存在工業園區建設管理不規范，集中治污設施及污水收集管網等基礎設施建設滯后的問題。

1.2 城鎮生活污染

大板跳閘斷面上游匯水區流域較大，涉及海州區、高新區、開發區及連云區共4個區，匯水區內人口眾多且集中，產生的生活污水量較大。根據相關資料及現場調查，大板跳閘斷面上游河段共有生活污水排口 146 個(包括公共廁所排口)。

1.3 面污染

大板跳閘斷面上游玉帶河、東鹽河、排淡河匯水區內耕地面積總計約1 080 hm2，分布于河道兩岸，因河道高程較低，農藥化肥殘留均通過雨水、灌溉尾水流入河道，污染水體。

2 治理措施

2.1 截污

排淡河沿線各級政府以“河長制”為抓手，層層傳導壓力。匯水區域部分河道已經過整治，鑒于匯水區域平原內河的落差小，流動性差水體自凈能力弱，河道的治理需要立足于高標準的截污。

2.2 疏浚

2015年12月7日，連云港市發改委以“連發改農經發〔2015〕345號”文件批復了《連云港市排淡河治理工程初步設計報告》，對大板跳閘上游1.5 km的排淡河按20年一遇標準進行整治。

2.3 調水

調水不僅可以“減負”，也可以增容，在眾多的治理措施中調水的效果最為明顯。鑒于匯水區域平原河網現狀，季節性黑臭主要出現在枯水期，此時由于污染物質由于蒸發作用而成倍濃縮，水質急劇下降，有可能出現大范圍的整體黑臭。此時，最有效的手段就是調水，保持生態水位，稀釋水體污染物濃度，增加溶解氧含量。

1)最優調水法涉及的“智慧水利”模塊。最優調水法以“智慧水利”的水文監測體系(涉及水位信息監測、潮位信息監測等)、水環境監測體系(涉及水質信息監測等)以及工程運行監控體系(閘門遠程監控、視頻監控系統等)為依托，通過云數據分析，制定最優調水路徑。

2)調水前預排水過程。調水前電廠閘關閉，通過河道水質監測系統先對玉帶河水質情況進行研判，確定玉帶河污染物是否接近閾值(數值事先通過云數據分析設定好)，如果玉帶河污染物接近閾值，將獅樹閘關閉，燒香河節制閘關閉，新浦閘關閉，玉帶河閘開啟，猴嘴節制閘開啟，顧圩門節制閘開啟。利用水文監測系統、工程運行監測系統，通過新城閘和大板跳閘2個沿海擋潮閘將玉帶河、東鹽河和排淡河3條河道里的水盡量排空。如果沒有接近閾值，通過河道水質監測系統再對東鹽河水質情況進行研判，確定東鹽河污染物是否接近閾值(數值事先通過大數據分析設定好)，如果東鹽河污染物接近閾值，將玉帶河閘關閉，猴嘴節制閘開啟，顧圩門節制閘開啟。利用水文監測系統、工程運行監測系統，通過新城閘和大板跳閘2個沿海擋潮閘將東鹽河和排淡河2條河道里的水盡量排空。如果沒有接近閾值，最后通過河道水質監測系統對排淡河水質情況進行研判，如果排淡河污染物接近閾值，則猴嘴節制閘關閉，顧圩門節制閘開啟。利用水文監測系統、工程運行監測系統，通過新城閘和大板跳閘2個沿海擋潮閘將排淡河河道里的水盡量排空。如果沒有達到閾值，則無需調水。

3)調水過程。①調水時間：一般情況下，調水時間為17:00至次日早上8:00。②調水過程主要途徑河道：玉帶河→東鹽河→排淡河。③調水過程涉及水閘介紹。共涉及9座水閘，其中船閘2座，節制閘5座，沿海擋潮閘2座，具體如下：電廠閘：屬于船閘，上接薔薇河，下接玉帶河，本調水方案中起“總閥門”作用，負責從薔薇河引水。獅樹套閘：屬于船閘，本調水方案中在調水時需要關閉。燒香河節制閘：屬于節制閘，本調水方案中在調水時需要關閉。新浦閘： 屬于節制閘，本調水方案中在調水時需要關閉。玉帶河閘：屬于節制閘，上游接玉帶河，下游接東鹽河。猴嘴閘：屬于節制閘，上游接東鹽河，下游連接排淡河。顧圩門節制閘 ：屬于節制閘，本調水方案中在調水時需要開啟。新城閘 ：屬于沿海擋潮閘，調水前需要開閘排水，調水時需要關閉。大板跳閘：屬于沿海擋潮閘，本次調水“終點站”，調水前需要開閘排水，調水時需要關閉。④具體過程：大板跳閘和新城閘保持關閉狀態，通過“智慧水利”河道水質監測系統研判玉帶河、東鹽河和排淡河3條河道水質是否全都達標，如果全部達標，則不用調水。否則，執行調水程序。調水過程：17：00將電廠閘開啟，大板跳閘和新城閘保持關閉狀態。調水過程與上述調水前預排水過程相對應。通過河道水質監測系統研判，若之前的預排水是因玉帶河水質不達標而進行的，則調水過程中需將獅樹閘關閉，燒香河節制閘關閉，新浦閘關閉，玉帶河閘開啟，猴嘴節制閘開啟，顧圩門節制閘開啟，到次日早上8:00，將電廠閘關閉，調水過程結束。若之前的預排水是因東鹽河水質不達標而進行的，則調水過程中只需將玉帶河閘開啟，猴嘴節制閘開啟，顧圩門節制閘開啟，到次日早上8:00，將電廠閘關閉，調水過程結束。若之前的預排水是因排淡河水質不達標而進行的，則調水過程中需將猴嘴節制閘開啟，顧圩門節制閘開啟，到次日早上8:00，將電廠閘關閉，調水過程結束。

3 結語

自2018年6月份開始采用最優調水法以來，排淡河水質改善顯著。其中，6、7月單月測值達Ⅴ類水標準，8、9月連續2月單月水質測值達Ⅳ類水標準，10、11月連續2月單月水質測值達Ⅲ類水標準，已遠超Ⅴ類水考核目標要求。2018年度排淡河水環境區域補償資金，由1月份的1 162.32萬元下降至8月的1.58萬元直至逐步不用繳納。在擦亮連云港市水生態“名片”的同時，河道生態系統也得到較好修復。