江陰市青陽鎮水系規劃研究及水系連通性評價

俞文虎，袁海江，陳伯進

(江陰市青陽水利農機管理服務站，江蘇 江陰 214400)

生態環境保護具有重要的意義，我國城市水環境較為脆弱，在大量的城市分布著黑臭水體，嚴重影響到居民的生產生活以及城市經濟的發展。針對黑臭水體進行整治是十分必要的。水系連通性建設是改善城市黑臭水體的一個重要措施。李景保等[1]對長江流域荊南三口61年來的水系連通性變化進行分析，認為長江水系連通性下降較為顯著。王剛等[2]采用主成分分析法對徐州市水系連通性進行評價，認為采取相關措施后，水系連通性有明顯改善。危小建等[3]采用拓撲結構對河湖水系連通性進行評價，結果較為可靠。肖昆[4]認為水利工程建設對水系連通性的影響是雙面的。高玉琴等[5]使用改進圖論法分析水系連通性情況，與水文模擬結果較為一致。本文結合江陰市青陽鎮水系規劃工程，對水系規劃方案和水系連通性進行評價。

1 工程概況

江陰市地處長江三角洲太湖平原北端、蘇錫常“金三角”的幾何中心。北枕長江，與靖江市隔江相望，南近太湖與無錫市區相接，西鄰常州市，東接張家港市、常熟市。江陰交通十分便捷，有江陰長江大橋橫跨長江，是京滬高速的重要組成部分，歷來是大江南北的重要交通樞紐，是江海聯運、江河換裝的天然良港。江陰市東西長58.5km，南北寬31km，總面積987.5km2，陸地面積811.7km2，水域面積175.8km2，其中長江水面56.7km2，沿江深水岸線35km。城市建成區為50.1km2。

青陽鎮位于江陰市南部，東與徐霞客鎮接壤，南與無錫市惠山區堰橋鎮、前洲鎮相鄰，西與常州武進區芙蓉鎮隔河相望，北與月城鎮毗鄰，鎮政府駐府前路寧儀大廈。鎮域總面積67.38km2，其中水面面積12km2。

青陽鎮以錫澄運河為界，分為錫澄運河以東和錫澄運河以西2個相對獨立的河網水系。本次規劃范圍為錫澄運河以東部分，包括鎮區聯圩、九頃圩、塘頭圩、大船浜圩以及東部、北部高地，總面積44.59km2。

2 規劃方案

2.1 鎮區聯圩規劃方案

規劃范圍內現狀骨干河道由區域性骨干河道形成“二橫一縱”主體水系。其中“二橫”為青祝河、界河；“一縱”為錫澄運河。同時，規劃區內還有橫向的七里浜、張塘浜、楊莊浜、向陽河、北圩浜，縱向的革新浜、大船浜和永倉港等輔助骨干水系。規劃區澇水排除方向主要是青祝河以北經錫澄運河、革新浜等北排，青祝河以南經大船浜、永倉港等南排，故規劃基本維持此骨干水系總體布局，局部適當調整，使澇水能順暢排除，提高行洪排澇能力，為區域“聯圩防洪，分片排水”奠定基礎。為此，規劃對骨干河道布局作適當調整，形成“三橫三縱”骨干河網格局。

鎮區聯圩位于規劃區中部，北至七里浜，南至青祝河，東至革新浜，西至錫澄運河，包括原鎮區聯圩和七里浜以南部分地區，總面積15.22km2，平均地面高程4.8m。

(1)圩外界河(二級骨干河道)規劃與整治。疏浚整治東西向的七里浜4.5km，并向東開挖0.55km與革新河溝通，疏浚整治革新河4.2km。如圖1所示。

圖1 七里浜-革新河溝通

(2)圩內骨干河道(三級骨干河道)規劃與整治。規劃疏浚整治東西向的圩內骨干河道張塘浜5.8km、楊莊浜3.5km，南北向的荷花浜0.5km、舊錫澄運河1.9km、錫金河0.8km；規劃在疏浚整治現有河道陸家浜1.3km的基礎上，延伸1.0km至七里浜，并新開挖2.1km河道以溝通青祝河、張塘浜和楊莊浜(如圖2所示)，構成縱貫南北的圩內骨干河道，打造圩內“二橫二縱”井字型骨干河網格局，“二橫”即張塘浜、楊莊浜，“二縱”即荷花浜-舊錫澄運河-錫金河和陸家浜-新開河。

綜上，本次規劃鎮區聯圩共整治圩外界河9.25km，其中疏浚整治8.7km，新開挖0.55km；整治圩內骨干河道16.9km，其中疏浚整治13.8km，新開3.1km。規劃如圖3所示。

圖2 鎮區聯圩陸家浜、新開河線路示意圖

2.2 青祝河以南的圩區規劃方案

(1)圩外界河(二級骨干河道)。疏浚整治永倉港4.2km。

(2)圩內骨干河道(三級河道)。規劃疏浚整治南北向的大船浜4.0km，橫向的向陽河2.2km，停塘河3.0km，王家河-王家村河2.0km，北圩浜1.5km；疏浚整治新莊浜0.6km，并新開0.2km向東與十一房浜相通；疏浚整治十一房浜0.4km；疏浚整治塘頭浜1.7km，并向東北方向新開0.2km與永倉港相連；疏浚整治塘頭浜新開河0.8km，朱家壩浜0.5km。打造圩內“二橫二縱”井字型骨干河網格局，“二橫”即向陽河-北圩浜-新莊浜-十一房浜、停塘河-塘頭河，“兩縱”即王家河-王家村河、大船浜。另外，規劃疏浚整治馬家圩河、趙婆圩等四級河道約10.2km。

綜上，本次規劃青祝河南聯圩整治圩外界河4.2km(疏浚整治永倉港4.2km)；整治圩內骨干河道17.1km，其中疏浚整治16.7km，新開0.4km。規劃如圖4所示。

2.3 高片自排區規劃方案

七里浜以北，革新浜以東及大船浜圩以東的區域，地面高程一般在5.0m以上，澇水能自流排除，規劃為自排區域。該區的規劃主要是理順河網水系，提高排水能力。為此，規劃七里浜向東與革新河相接，革新河向北與中心河相接，永倉港向北接入青祝河，此3處溝通已列入圩區界河治理中。除此之外，對高片自排區的骨干水系作如下調整。

(1)七里浜以北。七里浜以北至鎮界區域內沒有骨干排水河道，本次規劃疏浚整治黃家浜、梅家浜，并實施黃家浜與梅家浜的溝通；另外，新開1.0km河道溝通團結河(位于徐霞客鎮)與七里浜(如圖5所示)，形成東西向與南北向骨干排水河道，便于城市雨水管網的布置。

圖3 鎮區聯圩規劃

圖4 青祝河以南聯圩規劃(方案一)

圖5 團結河-七里浜溝通

(2)革新河以東。革新河以東規劃將張塘浜向東延伸0.3km，團結河向北延伸0.6km，以實現相互溝通，如圖6所示。

圖6 張塘浜-團結河溝通

3 水系連通性評價

3.1 評價指標體系

水系連通性指標包括2個方面：水系結構和水系連通性[6- 8]。對江陰市青陽鎮水系規劃前后的各項指標的變化，對改造前后的水系連通性進行評價，分析水系改造的效果。

根據相關資料，水系結構主要包括：水面率(A1)、河頻率(A2)、河網密度(A3)3個指標。其中水面率是水體面積與研究區總面積的比值。采用下式計算：

(1)

式中，W—水面率；Aw—水面面積。

河頻率是單位面積內的河流總數，是待評價區域內河流的密度，河頻率越大表明研究區內河流數量越多，河流(水系)發育情況較好。一般情況下，河頻率計算方法如下：

(2)

式中，Rp—河頻率；n—河流數量；A—區域總面積。

河網密度是單位面積內河流總長。計算方法如下：

(3)

式中，P—河網密度；L—河流總長度。

基于景觀破碎理論，影響水系連通性的評價指標主要包括：網絡環通度(A4)、節點連接率(A5)、網絡連通度(A6)[9- 11]。其中：網絡環通度表示水系網中節點連接程度。計算方法如下：

(4)

式中，M—河流連接廊道數；V—節點數。

節點連接率表示單個節點水系連通作用的強弱程度。采用下式計算：

(5)

網絡連通度為網絡連接數與最大可能網絡連接數的比值。計算方法如下：

(6)

3.2 水系連通性評價結果

通過對水系規劃前后數據的統計分析，治理前后各評價指標參數見表1—2。

表1 規劃前各參數取值

使用SPSS軟件自帶的主成分分析法評價影響水系連通性的主要指標的敏感程度，計算結果見表3—4。

表2 規劃后各參數取值

表3 評價指標相關矩陣

表4 評價指標成分矩陣

4 結論

(1)通過對比分析，影響江陰市青陽鎮水系連通性的主要指標均有所改善，表明青陽鎮水系改造取得了較好的成果。

(2)利用主成分分析法確定影響水系連通性的主要指標包括：河頻率、水面率以及節點連接率。在水系規劃過程中應當注重改善此3項工程。

(3)水系連通工程涉及多個學科，在治理規劃過程中應當注重水文、生態、景觀、經濟、社會等多方面因素。