感潮河網(wǎng)地區(qū)建設(shè)項(xiàng)目水資源論證要點(diǎn)分析
——以上海浦東新區(qū)前灘ES4單元為例

(， 200061)

感潮河網(wǎng)地區(qū)建設(shè)項(xiàng)目水資源論證要點(diǎn)分析
——以上海浦東新區(qū)前灘ES4單元為例

李羽文何小燕韓非非
(上海市水利工程設(shè)計研究院有限公司，上海200061)

感潮河網(wǎng)地區(qū)由于具有河網(wǎng)密布、流動性復(fù)雜、人工干預(yù)性強(qiáng)等水系特征，水資源論證范圍的選取和取水水源論證，成為了水資源論證工作中的要點(diǎn)與難點(diǎn)。分析了上海浦東新區(qū)感潮河網(wǎng)地區(qū)的水系特征及水資源開發(fā)利用特點(diǎn)；根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提出了感潮河網(wǎng)地區(qū)水資源論證范圍選取和取水水源論證等論證要點(diǎn)的實(shí)用分析方法。以上海浦東新區(qū)前灘ES4單元建設(shè)項(xiàng)目為例，進(jìn)一步說明了該實(shí)用分析方法的可行性，可為感潮河網(wǎng)地區(qū)建設(shè)項(xiàng)目水資源論證工作提供參考。

感潮河網(wǎng)；水資源論證；取水水源

1 水系及水資源開發(fā)利用特點(diǎn)

水資源論證服務(wù)于取水許可審批，為其提供技術(shù)支撐，是水資源優(yōu)化配置、節(jié)約和保護(hù)的重要保障。感潮河網(wǎng)地區(qū)由于受到徑流和潮汐的綜合影響，水資源的開發(fā)利用特點(diǎn)不同于單向河流，特別在潮汐徑流作用明顯的河口地區(qū)。

1.1 水系特點(diǎn)

(1)河網(wǎng)密布、水體流動性復(fù)雜。區(qū)域內(nèi)一般自然水力坡降小，水動力條件相對差；同時受上游來水和潮汐，河流間相互貫通，水體流動較復(fù)雜。以上海浦東新區(qū)為例，區(qū)內(nèi)水位受沿海潮汐影響，境內(nèi)河港密布、溝渠縱橫，全區(qū)共有河道8 142條，總長度5 829 km；河湖總面積136.37 km2，河面率9.78%。

(2)人工干預(yù)性強(qiáng)。在平原河網(wǎng)地區(qū)，往往進(jìn)行了大規(guī)模的水利片控制工程建設(shè)，通過潮位的漲落，使水利片既通過閘門對外進(jìn)行連接，同時又具有各自相對獨(dú)立的河網(wǎng)水系和工程配置，具有很強(qiáng)的人工干預(yù)控制性。浦東新區(qū)沿黃浦江、長江口和杭州灣修建了水閘工程，現(xiàn)有水閘23座，其中沿黃浦江13座，沿長江口7座，沿杭州灣3座。區(qū)內(nèi)河道水位通過沿江沿海水閘調(diào)度控制，進(jìn)行防洪預(yù)排、引清排污、保證通航、調(diào)節(jié)新區(qū)水資源量等。浦東片引清調(diào)水常規(guī)方式為：川楊河以北地區(qū)“東引西排”；川楊河以南、大治河以北地區(qū)為“西引東排”；大治河以南地區(qū)為“北引南排、西引東排”。

1.2 水資源開發(fā)利用特點(diǎn)

(1)水資源總量豐富。浦東新區(qū)多年平均水資源量為 9 320.15億m3，其中本地徑流 5.76億m3，太湖流域來水量120億m3，長江來水量9 194億m3，承壓地下水 0.39億m3，真正可被利用的是通過沿江沿海水閘引入內(nèi)河的水量。據(jù)2007～2011年數(shù)據(jù)統(tǒng)計，浦東新區(qū)年均從長江和黃浦江引水分別為7.44億和8.8億m3[1]。

(2)污染和咸潮入侵成為制約新區(qū)水資源開發(fā)利用的主要因素。隨著河道整治的全面展開，浦東新區(qū)河道水質(zhì)有逐年轉(zhuǎn)好的趨勢。但地表水體污染依然嚴(yán)重，且受長江口岸邊污染帶和咸潮入侵的影響，外部引水水源水質(zhì)欠佳，降低了水資源數(shù)量的可利用性。浦東新區(qū)引水主要通過三甲港、五號溝、張家浜、外高橋4座水閘在漲潮時引入長江水。根據(jù)2013～2015年新區(qū)水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果，浦東新區(qū)河道水質(zhì)約50%屬劣Ⅴ類(見圖1)，使新區(qū)成為水質(zhì)型缺水地區(qū)。

圖1 2013～2015年骨干河道不同水質(zhì)河道長度分布

(3)水資源開發(fā)利用的潛力較大。浦東新區(qū)近幾年年均取水量約30億m3，僅占多年平均水資源總量的 0.3%左右；另外依據(jù)上海市最嚴(yán)格水資源管理考核制度對浦東新區(qū)的考核情況，新區(qū)目前的用水指標(biāo)尚有約1億m3余量。通過科學(xué)合理地設(shè)置閘門和聯(lián)合調(diào)度，引入過境水，可以大大提高區(qū)域內(nèi)的水資源水質(zhì)并增加水量[2]。

2 水資源論證要點(diǎn)實(shí)用分析方法

建設(shè)項(xiàng)目水資源論證工作的指導(dǎo)性文件為《建設(shè)項(xiàng)目水資源論證導(dǎo)則(SL322-2013)》(以下簡稱《導(dǎo)則》)。根據(jù)《導(dǎo)則》，建設(shè)項(xiàng)目水資源論證的內(nèi)容包括水資源及其開發(fā)利用狀況分析、取用水合理性分析、取水水源論證、取水影響和退水影響論證、水資源保護(hù)措施等。感潮河網(wǎng)地區(qū)由于具有河網(wǎng)密布、流動性復(fù)雜、人工干預(yù)性強(qiáng)等特點(diǎn)，水資源論證范圍的選取、取水水源論證是其論證工作的要點(diǎn)與難點(diǎn)，在實(shí)踐中總結(jié)出如下相關(guān)實(shí)用分析方法。

2.1 水資源論證范圍選取的實(shí)用方法

水資源論證范圍包括分析范圍、取水水源論證范圍、取退水影響論證范圍。水資源論證范圍的選取，是論證工作的重要基礎(chǔ)，將直接影響水資源論證結(jié)論的合理性。感潮河網(wǎng)地區(qū)河網(wǎng)相互貫通，又往往建設(shè)有大規(guī)模的水利片控制工程，各水利片之間既互相連通，又相對獨(dú)立。在選取論證范圍時，一般結(jié)合水利分片與行政區(qū)域共同考慮[3]。

(1)分析范圍選取。水資源及其開發(fā)利用狀況分析應(yīng)確定分析范圍。在感潮河網(wǎng)地區(qū)，分析范圍的選取宜重點(diǎn)考慮各行政區(qū)提出的取用水控制性指標(biāo)和成果資料的配套，一般以行政區(qū)為宜。

(2)取水水源論證范圍選取。取水水源論證應(yīng)確定取水水源論證范圍。在感潮河網(wǎng)地區(qū)，宜根據(jù)水利片區(qū)的劃分情況選取論證范圍。并且，論證范圍不宜過大，否則論證就缺乏針對性，建議以控制性水工建筑物作為邊界，重點(diǎn)考慮水量平衡分析的邊界條件，選取相對獨(dú)立并且大小適中的河網(wǎng)片區(qū)。

(3)取退水影響論證范圍選取。選取時應(yīng)分別確定取水和退水影響范圍。在感潮河網(wǎng)地區(qū)，取水量一般占河道的槽蓄量比較小，因此在選取項(xiàng)目的取退水影響范圍時，一般為該項(xiàng)目的取退水河道。如果項(xiàng)目取退水河道級別較低或規(guī)模較小，則取退水范圍應(yīng)包含與該取水河道相連的骨干河道。

2.2 取水水源論證的實(shí)用方法

取水水源論證是建設(shè)項(xiàng)目水資源論證的重要論證內(nèi)容之一。根據(jù)《導(dǎo)則》要求，如何保證取水水源的數(shù)量、質(zhì)量和取水保證機(jī)率是論證工作的要點(diǎn)。

(1)來水量分析。感潮河網(wǎng)地區(qū)受上游來水和下游潮汐的影響，河道內(nèi)水體流動復(fù)雜，同時還受水利片區(qū)邊界處的水工控制建筑物的運(yùn)行調(diào)度控制，來水量不易準(zhǔn)確估算。經(jīng)過實(shí)踐，認(rèn)為感潮河網(wǎng)地區(qū)來水量分析，可以采用論證范圍所在的水利片區(qū)引水泵閘的引水情況進(jìn)行估算，分兩種情況：①論證范圍的引水泵閘有準(zhǔn)確的引水量數(shù)據(jù)，可以直接引用作為來水量；②論證范圍的引水泵閘無引水量數(shù)據(jù)，則需要根據(jù)泵閘規(guī)模及調(diào)度規(guī)則進(jìn)行估算。

(2)可供水量分析。感潮河網(wǎng)地區(qū)河道水位絕大多數(shù)時間維持在常水位附近，通過泵閘引排來調(diào)節(jié)水位。因此，可采用常水位上限與下限之間的槽蓄容量作為可供水量。在進(jìn)行可供水量分析時，可將項(xiàng)目取水量與該取水河道的其他取水情況、論證邊界處的泵閘引水量、河道可調(diào)蓄量相比較，從多方面論證可供水量是否充足。

(3)水質(zhì)評價。感潮河網(wǎng)地區(qū)的水資源利用受污染和咸潮入侵的制約。因此在進(jìn)行水資源質(zhì)量評價工作時，除了充分利用論證范圍內(nèi)水文站網(wǎng)的水質(zhì)資料和已有的水功能區(qū)規(guī)劃成果以外，宜對取水河道的水質(zhì)進(jìn)行補(bǔ)充檢測，尤其當(dāng)水文站距離較遠(yuǎn)或不能充分說明取水口水質(zhì)情況時。

(4)取水水源可靠性分析。在進(jìn)行取水水源可靠性分析時，除從水量的角度論證以外，應(yīng)特別注意取水口的縱向布置對取水機(jī)率的影響，說明取水河道的特征水位與設(shè)計取水水位的關(guān)系，保證供水機(jī)率。

3 實(shí)例分析

以上海浦東新區(qū)前灘ES4單元建設(shè)項(xiàng)目水資源論證為例，進(jìn)一步說明感潮河網(wǎng)地區(qū)水資源論證要點(diǎn)實(shí)用分析方法的可行性，重點(diǎn)分析水資源論證范圍的選取及取水水源論證。

3.1 項(xiàng)目概況

上海浦東新區(qū)前灘ES4單元，北起川楊河，南至中環(huán)線(華夏西路)，東起濟(jì)陽路，西至黃浦江，規(guī)劃用地面積 283.23 hm2，發(fā)展定位為集總部商務(wù)、文化傳媒、體育休閑于一體的世界級中央商務(wù)區(qū)。為減輕自來水供水壓力，擬采用鄰近的小黃浦河道水作為道路廣場用水和綠化用水，ES4單元申請取水量為2 656 m3/d，年取水量約為63萬m3(非降雨天數(shù)按237 d計)。

該項(xiàng)目取水口位于河口內(nèi)側(cè)400 m，小黃浦泵閘內(nèi)約150 m處(見圖2)，取水采用DN300的進(jìn)水管，流量為210 m3/h的立式離心泵。該項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)置原水處理站，并沿前灘大道鋪設(shè)取水管網(wǎng)。原水處理站的水處理系統(tǒng)由混凝、沉淀、過濾、消毒、殺菌等工序組成，經(jīng)過原水處理站處理后，水質(zhì)將達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)IV類標(biāo)準(zhǔn)以上。綠化用水和道路廣場清掃用水退水均排入市政雨水管網(wǎng)，不排入河道。

圖2 ES4單元、取水口及取水管網(wǎng)位置

3.2 項(xiàng)目水資源論證范圍的選取

(1)分析范圍的選取。取水所在的小黃浦河道位于上海14個水利分片中的浦東片區(qū)，行政區(qū)劃上屬于浦東新區(qū)。綜合考慮浦東新區(qū)提出的取用水指標(biāo)和最嚴(yán)格水資源管理制度下的控制性用水總量的要求[4]，確定該項(xiàng)目的分析范圍為浦東行政區(qū)，浦東新區(qū)范圍如圖3所示。

(2)取水水源論證范圍的選取。項(xiàng)目取水位置位于浦東控制片內(nèi)，由于項(xiàng)目取水量較小，而浦東片的范圍相對過大，故縮小范圍，選取相對獨(dú)立的三林水系作為水源論證范圍，如圖4所示。

圖4 取水水源論證范圍

三林區(qū)域水系北鄰川楊河，南至區(qū)界，東至鎮(zhèn)界，西面與黃浦江通過控制性口門相連。三林水系特點(diǎn)為：河網(wǎng)發(fā)達(dá)、相互貫通，取水口所在的小黃浦河與區(qū)級河道(三林塘港、三林北港)相交，并通過楊思港、西中汾涇、中汾涇與市級骨干河道川楊河相連；相對獨(dú)立性表現(xiàn)為：三林水系主要通過沿黃浦江口門和川楊河進(jìn)行水體交換，區(qū)界和鎮(zhèn)界處水體交換相對較少。

(3)取退水影響范圍的選取。該項(xiàng)目取水用于綠化澆灑和道路沖洗，取水量較小，影響范圍小；項(xiàng)目退水排入雨水管網(wǎng)，退水影響范圍有限。小黃浦為新區(qū)一級支河，河長3 257 m，口寬30 m，河底高程-0.5 m，該河道規(guī)模足夠包含項(xiàng)目取退水的影響。因此取退水影響范圍確定為取水河道——小黃浦，小黃浦河道范圍見圖4。

3.3 項(xiàng)目取水水源論證

本項(xiàng)目取水地點(diǎn)為小黃浦河道，設(shè)計常水位2.5～2.8 m，設(shè)計低水位2.00 m，取水口附近河道順直，水流通暢，河床穩(wěn)定。

(1)來水量分析。三林區(qū)域水系主要通過川楊河和沿黃浦江的三林塘港閘引水。據(jù)統(tǒng)計2016年三林塘港閘共引水約4千余萬m3，遠(yuǎn)小于川楊河從三甲港的引水量。因此采用川楊河從三甲港引入的水量作為三林水系的來水量。2013年川楊河通過三甲港水閘從長江口共引入水量 3.9億m3，近3 a的平均凈進(jìn)水量約為 3.0億m3。因此，本項(xiàng)目取水水源論證范圍的來水量按年均 3.0億m3計。

(2)可供水量分析。采用三林區(qū)域水系常水位上限與下限之間的槽蓄容量作為可調(diào)節(jié)槽蓄量，即可供水量。三林區(qū)域水系常水位上限為 2.8 m，下限為 2.5 m。經(jīng)匡算，常水位 2.5～2.8 m之間的槽蓄容量約10萬m3。項(xiàng)目日取水量僅相當(dāng)于可調(diào)槽蓄容量的 2.6%，可供水量充足。

(3)水質(zhì)評價。主要采用黃浦江水質(zhì)檢測資料與取水口水質(zhì)檢測資料綜合分析。取水口所在的三林水系通過三林塘港泵閘從黃浦江引水，通過對黃浦江水質(zhì)的分析，認(rèn)為水源水質(zhì)是可靠的。此外，為了獲得更有針對性的水質(zhì)指標(biāo)，對小黃浦取水口專門進(jìn)行了水質(zhì)檢測，檢測結(jié)果顯示只有大腸桿菌超標(biāo)。但由于本工程設(shè)置了原水處理系統(tǒng)，因此，認(rèn)為取水水源的水質(zhì)經(jīng)過處理后能夠滿足綠化和道路澆灑的要求。

(4)取水水源可靠性分析。根據(jù)規(guī)劃設(shè)計文件，小黃浦水閘在三林水系的水資源調(diào)度中承擔(dān)引水和區(qū)域除澇的功能。小黃浦泵站規(guī)模為20 m3/s，水閘凈孔寬8 m。小黃浦節(jié)制閘設(shè)計最大過閘流量為46 m3/s，設(shè)計流量能夠滿足項(xiàng)目引排水量要求。

項(xiàng)目取水口標(biāo)高為設(shè)計低水位以下 0.5 m，位于小黃浦凹岸下游處，該處水流通暢、河床穩(wěn)定，適合布設(shè)取水口，且取水機(jī)率高。該取水口在取水可行性及安全性上都能夠滿足要求。

3.4 其他論證內(nèi)容

(1)取用水合理性分析。本項(xiàng)目屬于《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)指導(dǎo)目錄》中鼓勵類項(xiàng)目，取水符合上海市水(環(huán)境)功能區(qū)劃的要求，符合區(qū)域水資源條件，取水是合理的。本項(xiàng)目的用水定額滿足《室外給水設(shè)計規(guī)范》與《上海市用水定額》，用水是合理的。

(2)取退水影響分析。小黃浦上除本項(xiàng)目外無其他用水戶，且本項(xiàng)目不向外排水，因此取退水對第三方基本無影響。

(3)水資源保護(hù)措施。根據(jù)本項(xiàng)目特點(diǎn)，提出的水資源保護(hù)措施包括：安裝計量設(shè)施；保護(hù)取水水源地；取水口定期清淤；水處理中需注重消毒殺菌和過濾；加強(qiáng)取水設(shè)施日常維護(hù)等。

4 結(jié) 語

本文以上海浦東新區(qū)為例，分析了感潮河網(wǎng)地區(qū)的水系特征及水資源開發(fā)利用特點(diǎn)。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提出了感潮河網(wǎng)地區(qū)水資源論證范圍選取和取水水源論證等論證要點(diǎn)的實(shí)用分析方法，并將該方法應(yīng)用于上海浦東新區(qū)前灘ES4單元建設(shè)項(xiàng)目，以驗(yàn)證該方法的可行性，得出主要結(jié)論如下。

(1)關(guān)于水資源論證范圍的選取，分析范圍建議綜合考慮取用水總量控制要求和成果資料的配套，選取行政區(qū)為宜；取水水源論證范圍建議選取項(xiàng)目所在的相對獨(dú)立的水系為宜；取退水影響范圍建議選取取退水所在河道。

(2)關(guān)于取水水源的論證，保證取水水源的數(shù)量、質(zhì)量和取水保證機(jī)率是論證工作的要點(diǎn)。為保證取水水源的數(shù)量，可從河道的其他取水情況、河道可調(diào)槽蓄量和論證邊界處的泵閘引水量3個方面進(jìn)行分析論證；為保證取水水源的質(zhì)量，在取得相關(guān)水質(zhì)資料的基礎(chǔ)上，最好再對取水水源進(jìn)行補(bǔ)充檢測，以便取得最新和更有針對性水質(zhì)指標(biāo)；為保證項(xiàng)目的取水機(jī)率，可從水位保證率的角度，對項(xiàng)目的設(shè)計取水位與取水河道的特征水位做出詳細(xì)說明。

此外，上海浦東新區(qū)前灘ES4單元案例中還有2個方面值得提倡和推廣。一是論證單元上，以整個地塊為單元統(tǒng)一進(jìn)行取輸水設(shè)計和水資源論證，減少重復(fù)建設(shè)，節(jié)約社會資源，使用水更加具有效率，并使該地塊的規(guī)劃布局與水資源及水環(huán)境承載能力更加協(xié)調(diào)；二是取水用途上，項(xiàng)目取水用于城市綠化灌溉和道路澆灑，既節(jié)約了自來水，又可以大幅降低項(xiàng)目運(yùn)行成本，是值得提倡和推廣的一種水資源利用方式。

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(編輯：陳紫薇)

2017-05-12

李羽文，女，上海市水利工程設(shè)計研究院有限公司，工程師.

1006-0081(2017)08-0031-04

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