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1、第 !“ 卷第 # 期 !$% 年 “ 月 水资源保护 ?5%$#!:9885!$%5$#5$%8 基金项目： 国家自然科学基金 （#$9$%$%:） 作者简介： 裘骅勇 （%9“8） ， 男， 浙江杭州人， 高级工程师， 主要从事水资源规划与水资源保护研究。)AB=4： C=7D7BE3?FG=?B5H3A 杭嘉湖南排工程调水试验对水质改善的效果分析 !“V%$ #f$!$ % /43-*0*17%，B 3P 37ND KMB=?BFL OM3= 杭嘉湖地区位于太湖流域南部， 是太湖流域 个水利分区之一， 西靠东苕溪及其导流港， 东接黄浦 江， 北临太湖和太浦河， 南濒钱塘江杭州湾， 总面积
2、 为 “JJ$ TA!（浙江 :#% TA!， 江苏 JJ! TA!， 上海 J%“ TA!） ， 占太湖流域总面积的 !$J。 在 “治污为本” 的前提下， 为加大杭嘉湖地区水 环境的整治力度， 抑制杭嘉湖平原区域整体水环境 恶化趋势， 水利部门结合太湖流域 “引江济太” 工程， 开展了南排工程调水试验， 旨在充分利用现有南排 工程设施， 扩展现有水利工程功能， 积极探索调活水 体的措施和方法 % ! J ， 通过群闸调度、 引水换水等措 施， 努力实现 “沟通水系、 调活水体、 营造水景、 改善 生态” 的目标。调水试验的目标， 是在确保防洪安全 和供水安全的前提下， 对导流港东大堤沿线各
3、闸、 太 浦闸和南排各闸组合调度， 进一步增加杭嘉湖地区 “引江济太” 水量， 扩大平原区水体流动范围， 增加水 体流速， 提高水环境容量。 根据太湖流域水资源保护局、 浙江省人民政府 防汛防台抗旱指挥部办公室 “太湖流域水环境综合 治理总体方案” 和浙江省太湖流域水环境综合治理 %J 实施方案， 杭嘉湖地区先后进行了两次南排工程调 水试验， 分别为 !“# 年 ! 月 $% 日至 & 月 % 日， 及 !“ 年 $“ 月 $( 日至 $! 月 $# 日。杭嘉湖南排工程 调水试验期间开展水质水量同步监测。水文监测项 目共 % 项， 包括水位、 流量、 流向、 风向、 风力、 气温； 水质监测项
4、目 $ 项， 包括水温、 水色、 电导率、 )* 值、 溶解氧、 高锰酸盐指数、 氨氮、 总磷、 总氮、 溶解性 总磷、 五日生化需氧量。笔者对两次南排工程调水 试验进行分析， 为类似的工程调水试验提供参考。 !杭嘉湖区域南排工程概述 杭嘉湖区域南排工程是太湖流域综合治理十大 骨干工程之一， 共分 + 个排涝口门， 自东向西分别是 位于海盐武原镇的南台头闸、 海盐澉浦镇的长山闸、 海宁盐官东门的盐官下河站闸和上塘河闸。工程排 涝闸闸孔总净宽 $+,， 闸底高程 - “.(+ / - &.&+,。 南排工程中的长山闸及其上游 #%.! 0, 排水干河 于 $1(“ 年建成通水， 剩余的 & 个口
5、门及其上游河 道、 配套建筑物称作杭嘉湖南排后续工程。杭嘉湖 南排后续工程中， 南台头闸于 $11$ 年底动工， $11& 年 % 月建成； 盐官下河闸于 $11( 年 ( 月建成； 其他 配套河道于 !“$ 年初基本完工， 现均已投入运行。 “杭嘉湖区域南排工程调水试验 “2!第 ! 次调水试验 杭嘉湖区域第 $ 次南排调水试验于 !“# 年 ! 月 $%日开始， & 月 日结束。换水期间， 共在河网干流 布设 &$ 个水质监测断面。本次调水试验效果分析， 主要根据杭嘉湖区域水质污染特征， 选择对水环境质 量影响较大的高锰酸盐指数、 氨氮和总磷 & 项指标， 比较各项水质指标在调水试验期间的
6、浓度变化。 “#!#!调度方案 杭嘉湖区域南排工程的长山闸、 南台头闸从 !“# 年 ! 月 $% 日晚开始启闸放水， 至 & 月 % 日累计 放水 $.1% 亿 ,&。其中， 长山闸共启闸放水 !& 潮， 累 计放水 “.1( 亿 ,&， 平均每潮放水 +!+.+ 万 ,&； 最大 次放水量是 ! 月 $ 日夜潮 %+(.+ 万 ,&。南台头闸 共启闸放水 !+ 潮， 累计放水 “.1( 亿 ,&， 平均每潮放 水 +“(.% 万 ,&； 最大次放水量是 ! 月 $% 日夜潮 #.% 万 ,&。 “#!#“调水试验主要成果 $% 调水试验之前的水质状况。!“# 年杭嘉湖 区域南排调水试验前，
7、 在监测的河网干流 &$ 个断面 中： 符合!类水体标准的断面 ! 个， 占总监测断面的 %.#3； 符合“类水体标准的断面 ! 个， 占总监测断 面 %.#3； 其余 ! 个监测断面均为劣于“类水体， 占 (.“3。 &% 调水试验结束后水质状况。!“# 年杭嘉湖 区域南排工程调水试验结束后， 于 & 月 ($“ 日对 各断面进行了水质监测。在监测的河网干流 &$ 个 个断面中： 符合!类水体标准的断面 ! 个， 占总监测 断面的 %.#3；“类水体的断面 % 个， 占 $1.+3； 劣 于“类水体的断面 !& 个， 占 +.!3。 % 调水试验前后水质变化分析。杭嘉湖区域南 排工程调水试验
8、后， 在监测的河网干流 &$ 个断面中： 高锰酸盐指数符合#类水体标准的断面增加了 $! 个， 增加了 &(.3； 河网中氨氮浓度较高， 但通过调 水， 劣“类水体断面减少了+个， 减少了 $&.“3； 总磷符 合#类水体标准的断面增加了 1个， 增加了!1.“3。 总体来看， 通过南排调水试验， 杭嘉湖区域河网 水质改善效果较为明显。 “2“第 “ 次调水试验 “#“#!调度方案 为防御 !“ 年 $% 号台风， 杭嘉湖区域南排工 程各闸于 $“ 月 ( 日起开闸放水， $“ 月 $( 日启动南 排调水试验， 各闸配合试验继续开闸放水， 到 $ 月 $ 日关闸。 长山闸 $“ 月 ($% 日
9、早潮只开启 孔放水， $% 日下午潮开始到 $ 月 $ 日关闸， 期间改为 & 孔放 水； $“ 月 ! 日以前为 $ 天二潮放水， 由于水位降低， 从 $“ 月 !& 日到 $ 月 $ 日改为 $ 天一潮放水， 以日 潮为主。 南台头闸 $“ 月 ( 日开闸， 前期为 + 孔放水， 从 $“ 月 $& 日下午潮开始改为 ! 孔放水， 直至 $ 月 + 日关闸； $“ 月 ! 日以前为 $ 天二潮放水， 从 $“ 月 !& 日起改为 $ 天一潮放水， 以日潮为主。 盐官下河闸因启闸困难改为泵排， $“ 月 ($& 日启动! 台泵排水。$“ 月$( 日$ 月$ 日期间结 合冲淤， 共开泵 # 次
10、， 基本 $ 星期 $ 次， 每次 $ 4 左 右， 开 ! 台泵排水冲淤。盐官上河闸 $“ 月 $& 日以 后没有开闸。 “#“#“东苕溪导流港和沿太湖港进入东部平原 水量 !“ 年 $“ 月 $( 日$ 月 $ 日杭嘉湖区域南 排工程开闸试验期间， 东苕溪 1 闸全开， 其中进入东 部平原的水量为 &.+“ 亿 ,&。$ 月 $( 日$! 月 $# 日南排工程关闸后， 东苕溪 1 闸仍保持全部开闸， 进 入东部平原的水量为 !.+& 亿 ,&， 比开闸期间日均 减少约 !1.$3。 沿湖港太湖来水量以湖州三里桥监测点为代 表。$“ 月 $( 日$ 月 $# 日整个三里桥段进入东 部平原水量
11、 $.+( 亿 ,&； $ 月 $% 日$! 月 $# 日进 入东部平原水量为 $.! 亿 ,&。 第 ! 次杭嘉湖区域南排工程调水试验期间， 太 !# 湖经导流港和沿湖港累计引水入东部平原 !“#$ 亿 %&。 !“!“#水量、 水质监测情况 第 次杭嘉湖区域南排工程调水试验期间共布 设 # 个监测断面， 其中湖州、 嘉兴市域河网主要河 道监测断面 &( 个， 省际行政边界监测断面 )! 个。 同时监测市域内 $ 个水厂水源地的水质。调水试验 共开展水质、 水量同步监测 )* 次。 第 次杭嘉湖区域南排工程调水试验前 )+ 月 )* 日或 ), 日测 ) 次背景值； 试验期间每 & 天监测
12、) 次， 即 )+ 月 )$ 日、 )+ 月 日、 )+ 月 # 日、 )+ 月 ! 日、 )+ 月 &) 日、 ) 月 & 日、 ) 月 * 日、 ) 月 $ 日、 ) 月 ) 日、 ) 月 )# 日； 试验结束后进行跟踪监测， 每 # 天监测 ) 次， ) 月后每 )+ 天 ) 次， 即 ) 月 + 日、 ) 月 # 日、 ) 月 &+ 日、 ) 月 # 日、 ) 月 )# 日。 !“!“$主要成果 !“!“$“%调水试验前的水质状况 根据 杭嘉湖区域调水试验实施方案 的实施计 划， 在杭嘉湖区域南排工程调水试验开闸前 天， 开 展背景值的监测。按照浙江省人民政府防汛防台抗 旱指挥部办公室
13、下达的文件通知， 嘉兴市于)+ 月)* 日开展了第 ) 次监测， 湖州市于 )+ 月 ), 日开展了 第 ) 次监测。由于当时为了应对 )* 号台风 “罗莎” 的影响， 杭嘉湖区域南排工程于 )+ 月 ! 日已开闸放 水， 因此在本次的杭嘉湖区域南排工程调水试验过 程中， )+ 月 )*、 ), 日的第 ) 次监测并非真正意义的 背景值监测。为了便于对调水过程中的水质变化进 行分析， 将 )+ 月 )*、 ), 日首次的监测值作为基准 值， 用来分析整个调水过程的水质变化情况。 对 &( 个监测断面进行单项水质参数统计分 析 * ： !溶解氧符合“-#类水体标准的监测断面 # 个， 占监测断面
14、的 )(“,.； $类水体的监测断面为 ( 个， 占监测断面的 )“!.； %类水体的监测断面为 )# 个， 占 (“).； 劣于%类水体的监测断面为 )+ 个， 占 $“(.。&五日生化需氧量符合-#类水 体标准的监测断面为 &+ 个， 占监测断面的 !“.； $类水体的监测断面为 ( 个， 占 )“!.。(高锰酸 盐指数符合“-#类水体标准的监测断面为 ) 个， 占监测断面的 &#“&.； 其余 个监测断面均为$类 水体， 占 *(“,.。)氨氮符合“-#类水体标准的 监测断面为 ) 个， 占监测断面的 &“(.； $类水体 的监测断面为 ! 个， 占 &“#.； %类水体的监测断面 为
15、)+ 个， 占 $“(.； 劣于%类水体的断面为 # 个， 占 )(“,.。*总磷符合#类水体标准的监测断面为 , 个， 占监测断面的 +“*.；$类水体的监测断面为 )# 个， 占 (“).； 符合%类水体的监测断面为 ( 个， 占 )“!.； 劣于%类水体的监测断面为 ! 个， 占 &“#.。 在单项水质参数分析的基础上， 对 &( 个监测断 面的溶解氧、 五日生化需氧量、 高锰酸盐指数、 氨氮 和总磷等 * 个参数进行综合评价， 其结果为： 符合# 类水体标准的监测断面 ) 个， 占监测断面的 “$.； 符合$类水体标准的监测断面 # 个， 占监测断面的 )(“,.； 符合%类水体标准的
16、监测断面 )+ 个， 占监 测断面的 $“(.； 其余 )! 个监测断面均为劣于%类 水体， 占 #“$.。 !“!“$“!调水试验中的水质状况 对 &( 个监测断面进行单项水质参数统计分析： !溶解氧符合-#类水体标准的监测断面 , 个， 占监测断面的 +“*.； $类水体的监测断面 )! 个， 占 #“$.； %类水体的监测断面 , 个， 占 +“*.； 劣 于%类水体的监测断面 个， 占#“$.。&五日生化 需氧量符合-#类水体标准的监测断面 &( 个， 占 监测断面的 )+.。&高锰酸盐指数符合-#类 水体标准的监测断面 &) 个， 占监测断面的 $)“.； $类水体的监测断面& 个， 占!“!.。(氨氮符合 -#类水体标准的监测断面 + 个， 占监测断面的 #!“!.； $类水体的监测断面为 $ 个， 占 *“#.
