太湖流域望虞河沿線地區(qū)水生態(tài)調(diào)度需求及對策

張春松， 尤迎華， 鮑建騰,3*， 陶娜麒

(1.江蘇省水利廳， 江蘇 南京 210029； 2.江蘇省水旱災害防御調(diào)度指揮中心， 江蘇 南京 210029 3.北京大學政府管理學院， 北京 100871)

望虞河位于太湖流域武澄錫虞區(qū)與陽澄淀泖區(qū)交界處，是太湖流域重要的引水、排水通道。沿線地區(qū)是江蘇經(jīng)濟最發(fā)達、現(xiàn)代化程度最高的區(qū)域之一，分布有相城、常熟、新吳、錫山等眾多迅速發(fā)展的小城市和建制鎮(zhèn)，區(qū)域人均GDP是全國平均值的3倍以上。望虞河沿線地區(qū)水系交錯，水流緩慢，長期以來，隨著沿線地區(qū)經(jīng)濟社會快速發(fā)展和快速城鎮(zhèn)化，產(chǎn)生的污染負荷對水體水質(zhì)、水生態(tài)造成巨大壓力。“引江濟太”工程實施后，望虞河沿線區(qū)域水環(huán)境、水生態(tài)狀況得到較大改善，但非“引江濟太”期間仍不容樂觀。近年來，望虞河沿線地區(qū)對充分發(fā)揮現(xiàn)有水利工程作用，開展區(qū)域水生態(tài)調(diào)度，提升河網(wǎng)水動力條件，保障良好人居環(huán)境的需求十分迫切。

為促進太湖流域水生態(tài)文明建設(shè)，滿足望虞河沿線兩岸水生態(tài)及水動力提升需求，在非“引江濟太”期間，開展區(qū)域水生態(tài)調(diào)度可行且十分必要。同時，需統(tǒng)籌考慮望虞河引水能力與沿線地區(qū)生態(tài)用水需求，加強調(diào)度規(guī)劃引領(lǐng)、運行機制保障、水量-水質(zhì)聯(lián)合監(jiān)測。

1 研究區(qū)概況

望虞河南起太湖邊沙墩口，向北穿過京杭運河及漕湖、鵝真蕩、嘉陵蕩后于常熟市耿涇口入長江，全長62.3km，其中河道段60.3km，湖蕩段0.9km，入江段1.1km。望虞河現(xiàn)狀斷面按1954年型洪水設(shè)計，設(shè)計行洪流量為450m3/s。望虞河入江口、入湖處分別建設(shè)有常熟水利樞紐和望亭水利樞紐，沿線建有跨河橋梁和配套建筑物。

2 望虞河沿線地區(qū)水生態(tài)調(diào)度實踐

2.1 “引江濟太”有效增強水資源生態(tài)承載能力

太湖流域本地水資源短缺，生態(tài)承載能力不足。隨著經(jīng)濟社會高速發(fā)展，長期以來不合理的經(jīng)濟增長方式造成了一定的水生態(tài)問題，流域水質(zhì)型缺水和水生態(tài)退化問題突出。2002年以來，通過實施“引江濟太”，利用已建治太工程體系將長江水引入太湖及流域河網(wǎng)，通過現(xiàn)有水利工程優(yōu)化調(diào)度為太湖周邊及下游地區(qū)供水，加快水體流動，增強水體自凈能力，提高水生態(tài)承載力，改善地區(qū)用水狀況，有力保障了流域供水和水生態(tài)安全，取得了顯著的社會效益和環(huán)境效益。

據(jù)統(tǒng)計，2002—2018年，“引江濟太”已累計調(diào)引長江水近300億m3，入太湖135億m3。多年平均引江水量17.51億m3，平均入湖水量7.93億m3，入湖比例約45%，沿線用水及損耗比例約55%?！耙瓭逼陂g，望虞河干河水質(zhì)可穩(wěn)定在Ⅲ類標準，沿線區(qū)域水質(zhì)改善明顯，水生態(tài)狀況良好。

2.2 “暢流活水”有效促進河湖水系聯(lián)通和提高水資源調(diào)配能力

太湖流域河網(wǎng)如織，坡降小，水流流動緩慢，流向不定。“引江濟太”調(diào)度帶動了區(qū)域水資源調(diào)度，湖西區(qū)、武澄錫虞區(qū)和陽澄淀泖區(qū)均通過沿江閘站、運河水系、環(huán)太湖河道等工程的引排調(diào)度，加大沿江引水力度，加速河網(wǎng)水體有序流動，有效改善了區(qū)域水生態(tài)狀況。

蘇州市開展古城區(qū)自流活水工程，以望虞河(西塘河)和陽澄湖(外塘河)為優(yōu)質(zhì)水源實行雙源供水，引水入城總規(guī)模為40m3/s，通過水利工程的聯(lián)合調(diào)度實現(xiàn)城區(qū)全面活水。常熟市開展城區(qū)暢流活水工程，以長江(海洋涇)和望虞河(山前塘)雙源引水，受益總面積約60.7km2。無錫市開展錫澄片骨干河網(wǎng)暢流活水工程，調(diào)水水源主要依托望虞河“引江濟太”期間所帶來的長江清水，即利用望虞河西控制線上的各補水泵站(補水流量合計8m3/s)，自望虞河向走馬塘方向?qū)λ诤拥勒{(diào)水引流。

3 區(qū)域現(xiàn)狀生態(tài)引水中存在的問題

非“引江濟太”期間，望虞河兩岸對常熟樞紐調(diào)引長江優(yōu)質(zhì)水源的需求迫切。初步分析，無錫市望虞河以西、蘇南運河以北、九里河、伯瀆港沿線兩岸區(qū)域生態(tài)調(diào)水需求迫切。蘇州市望虞河以東、蘇南運河以北、昆山以西大部分區(qū)域以及相城區(qū)黃埭西片區(qū)、西塘河至申張線片區(qū)、元和片區(qū)和昆山西北片區(qū)域有較大的水生態(tài)和水動力提升需求。

近年來，江蘇省根據(jù)望虞河沿線地區(qū)要求，開展望虞河階段性水生態(tài)調(diào)度實踐，取得一定成效，但與預期目標相比、與人民群眾對美好生態(tài)環(huán)境需要相比，仍有較大差距，現(xiàn)有調(diào)度尚不能充分滿足兩岸水生態(tài)各項需求。

3.1 不能滿足河湖及水源地生態(tài)涵養(yǎng)需求

兩岸需要通過生態(tài)引水維持河道生態(tài)基流和湖泊生態(tài)水位，促進河湖及水源地的生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定。如，保障陽澄湖、尚湖等水源地清水供給；涵養(yǎng)宛山湖、嘉菱蕩和鵝真蕩等湖泊濕地生態(tài)；打造九里河、伯瀆港、西塘河清水通道等。

3.2 不能滿足區(qū)域河網(wǎng)有序流動需求

非“引江濟太”期間，望虞河兩岸大部分口門基本處于關(guān)閉狀態(tài)，錫東地區(qū)、常熟和相城地區(qū)等區(qū)域河網(wǎng)內(nèi)部水體流動不暢，高溫期河道容易發(fā)黑發(fā)臭，因此，需要維持望虞河干河一定水位，有序打開部分口門促進區(qū)域河網(wǎng)水體有序流動。

3.3 不能滿足城區(qū)暢流活水清水來源需求

目前，望虞河兩岸無錫錫山區(qū)、蘇州城區(qū)、常熟市城區(qū)等均開展或試行了“暢流活水”治水方案，作為城市水生態(tài)文明建設(shè)的有機組成部分之一。推行“暢流活水”“清水供給”是前提。通過生態(tài)調(diào)水，改善望虞河干河水質(zhì)條件，適當提高常水位，精準調(diào)度，發(fā)揮西塘河、福山船閘、九里河、伯瀆港等兩岸支河引清功效，保障蘇州城區(qū)、常熟城區(qū)、錫山區(qū)等區(qū)域清水補給。

3.4 不能滿足水功能區(qū)水生態(tài)改善需求

據(jù)統(tǒng)計，目前望虞河沿線地區(qū)共有水質(zhì)考核斷面85處，其中無錫市35處、蘇州市50處?？己藬嗝嫠|(zhì)受引排水影響明顯，非“引江濟太”或排水期間，望虞河干河水位較低，區(qū)域河網(wǎng)水動力不足，流動性減弱，維持河網(wǎng)水環(huán)境容量還需要兩岸口門持續(xù)供水。

4 區(qū)域生態(tài)引水供需平衡分析

全年時間分為“引江濟太”期、排水期和區(qū)域生態(tài)引水期，區(qū)域生態(tài)引水期為常熟樞紐全年不執(zhí)行引江濟太和排水任務的天數(shù)。據(jù)2007—2018年常熟樞紐實際調(diào)度運行天數(shù)統(tǒng)計分析，年均引江濟太時間為120d，年均排水期為94d，可以開展區(qū)域生態(tài)引水期則為151d，見表1。

表1 常熟樞紐歷年調(diào)度運行天數(shù)統(tǒng)計結(jié)果 單位：d

4.1 “引江濟太”期間望虞河引水能力分析

“引江濟太”期間，望虞河沿線地區(qū)根據(jù)《太湖流域洪水與水量調(diào)度方案》有關(guān)原則進行分水，其中東岸分水比例不超過常熟水利樞紐引水量的30%，分水總流量不超過50m3/s；嚴格控制望虞河西岸支流口門，從望虞河引水約11m3/s，合計61m3/s。從實際運行來看，東西岸口門分水流量基本滿足要求。水質(zhì)資料分析表明，引江期間兩岸水質(zhì)改善明顯，水生態(tài)狀況良好。

4.2 區(qū)域生態(tài)引水期間望虞河引水能力分析

4.2.1 供水天數(shù)

根據(jù)2007—2018年常熟樞紐多年逐時閘上水位和閘下水位信息統(tǒng)計分析，長江潮位高于內(nèi)河水位情況下，可以自引。經(jīng)統(tǒng)計，區(qū)域生態(tài)引水期每日均可部分時段實現(xiàn)引水，1d內(nèi)約20%的時間(4.8h)潮位高于內(nèi)河潮位，可實現(xiàn)自流引水，日均閘引次數(shù)1.5次(表2)。

4.2.2 引水能力

根據(jù)2007—2018年常熟樞紐多年逐時閘上水位和閘下水位信息統(tǒng)計分析，區(qū)域生態(tài)引水期常熟樞紐自引的時間內(nèi)平均潮差為0.41m左右，根據(jù)《水閘設(shè)計規(guī)范》(SL256—2016)規(guī)定計算，閘引時間內(nèi)(即每日引水時間4.8h)平均閘引流量約為258m3/s，平均日均引水能力則為50m3/s。

4.3 供需平衡分析

根據(jù)實測資料以及常熟樞紐供水能力，現(xiàn)狀調(diào)度不變的情況下，區(qū)域生態(tài)引水期內(nèi)望虞河常熟樞紐閘引能力為50.8m3/s。根據(jù)望虞河干河及沿線2007年以來引江期間的水質(zhì)資料分析，區(qū)域生態(tài)引水期間水質(zhì)狀況總體向好，其中望虞河干河溶解氧、氨氮等水質(zhì)指標改善明顯，高錳酸鹽指數(shù)、總磷和總氮水質(zhì)指標相對穩(wěn)定，總體水質(zhì)評價穩(wěn)定在Ⅲ類標準。

表2 2007—2018年常熟樞紐閘門運行情況統(tǒng)計

結(jié)論：常熟樞紐閘引能力為41m3/s時，可以基本滿足兩岸現(xiàn)狀水生態(tài)需求。下一步，建議針對兩岸對水生態(tài)需求的逐步提高，進一步統(tǒng)籌安排好常熟樞紐引水流量，合理分配兩岸生態(tài)流量。

5 建 議

5.1 發(fā)揮望虞河非“引江濟太”期間生態(tài)效益

通過優(yōu)化水工程調(diào)度，統(tǒng)籌保障沿線地區(qū)的防洪安全、供水安全和生態(tài)安全，滿足沿線地區(qū)人民群眾對美好水生態(tài)的需求。根據(jù)分析，年均區(qū)域生態(tài)引水期可達151d，區(qū)域生態(tài)引水期間常熟樞紐節(jié)制閘自引時段約為每日的20%(4.8h)，日平均引水能力41m3/s。因此，應建立常態(tài)化運行機制，按照常熟樞紐能引則引的原則，區(qū)域生態(tài)引水期間兩岸地區(qū)要根據(jù)常熟樞紐引水能力重新分配生態(tài)水量；遇藍藻、水污染和氣象干旱等非常情況，可以考慮常熟樞紐閘泵聯(lián)合運行來滿足兩岸生態(tài)用水需求。

5.2 創(chuàng)新區(qū)域協(xié)調(diào)機制

建議把水生態(tài)安全放在更加突出位置，加強頂層設(shè)計，建立望虞河生態(tài)引水市縣際聯(lián)席會議機制，加強區(qū)域組織協(xié)調(diào)，積極推動區(qū)域間水工程調(diào)度、規(guī)劃建設(shè)等協(xié)調(diào)統(tǒng)一，推動部門、地方之間的溝通與協(xié)作。

5.3 加快推進水生態(tài)調(diào)度研究

建議提前謀劃開展水生態(tài)調(diào)度研究工作，編制《望虞河非“引江濟太”期間水生態(tài)調(diào)度方案》，對常熟樞紐引排能力再分析、對沿線生態(tài)用水需求再明確，提出生態(tài)調(diào)度運行計劃。建議省廳組織相關(guān)地區(qū)和部門加快開展研究，盡快推進方案編制。

5.4 推動新溝河和走馬塘等水工程聯(lián)合調(diào)度

進一步發(fā)揮常熟樞紐引排能力，妥善安排外排太湖洪水、“引江濟太”和區(qū)域生態(tài)調(diào)水的時間；拓展新溝河延伸拓浚工程的生態(tài)調(diào)水功能，根據(jù)沿線地區(qū)的需求，適時開展調(diào)度試驗，編制調(diào)度方案；優(yōu)

化走馬塘工程調(diào)度運用，盡快編制走馬塘工程調(diào)度方案，解決望虞河引江期間西岸地區(qū)的排水出路，消除西岸排水對引江調(diào)水的影響，優(yōu)化望虞河地區(qū)河網(wǎng)水系，改善區(qū)域的防洪排澇和水生態(tài)環(huán)境。據(jù)統(tǒng)計，2015—2017年走馬塘張家港樞紐共運行355d，年均排水118d，合計排水7.09億m3，發(fā)揮了巨大防洪排澇綜合效益。

5.5 統(tǒng)籌處理好生態(tài)調(diào)度與防洪排澇調(diào)度的關(guān)系

堅持安全第一的原則，水生態(tài)調(diào)度應服從防洪保安要求，生態(tài)引水期望虞河琳橋水位應控制在3.50m左右。遇突發(fā)強降雨應及時暫停生態(tài)調(diào)水。充分依托河湖長制工作平臺，按照“先治水，后調(diào)水”的原則，加強水生態(tài)修復內(nèi)源治理力度，強化源頭污染防控和執(zhí)行更加嚴格的排放標準，治標與治本相結(jié)合，系統(tǒng)治理。

5.6 加強工程運行管理保障

按照“誰受益，誰補償”的原則，建議征求望虞河生態(tài)用水需求側(cè)和供給側(cè)的意見，共同制定生態(tài)補償資金使用辦法，加強常熟樞紐等引水工程的運行管理，實現(xiàn)水工程共享、水生態(tài)共治的目標。