原型调水试验研究在江阴东、南部水系改造中的应用

陈江，崔广柏

河海大学水资源环境学院，江苏南京（210098）

E-mail：chenjiang_js@hotmail.com

摘 要：为改善江阴市水环境，经白屈港引长江水进行了调水试验。通过对监测所得水质水量资料分析计算得出现状河网中存在问题，由合理的水系改造解决问题。

关键词：调水；水系改造；水质；水量

1.引言

江阴市是全国著名的经济发达地区，连续多年经济实力一直位居全国百强县（市）前列。江阴历年来因水而兴、因水而富、因水而美，水利多年来为江阴经济社会快速发展提供了坚实的保障。但随着经济的高速发展，水资源的利用和保护存在明显的不协调。水环境恶化、水质型缺水已经成为制约江阴经济社会发展的瓶颈。

江阴市位于长江三角洲太湖平原的北部，北临长江，南靠太湖，为典型的平原河网区与周边水系交错相连，水流特征复杂。江阴市整体河网分布较均匀，经过多年的水利建设，已经基本形成一个布局合理、引排自如的体系，但是仍存在不合理的地方，且随着经济发展和城市的建设，对水系提出了更高的要求，因此应对水系进行合理的调整。而原型调水试验恰能为水系调整提供有力的技术支持[1]。

2.江阴市原型调水试验研究

2.1试验方案

为确定现状河道输水能力、工况及城区水环境状态下调水对河道水环境的改善能力并确定河道的输水能力，以达到经合理的水系调整使河网更加有利于河道引排和水环境改善，2006年9月19日至9月23日期间在江阴市分区域进行了三次长江引水原型调水试验。主要监测项目为水位、流量、COD、NH3-N、TP等。

其中第三次调水试验研究区域为白屈港以东张家港河流域和南部地区重污染地区。调水试验时间为2005年9月23日5：30到当日23：30，历时18小时，其中5:30-8:30为自引。白屈港闸门开启从长江引水直到长江潮位低于内河潮位时开始泵引，进行野外同步引水监测试验。共布设断面20个，水位、流量每小时监测一次，水质所有断面测COD Mn、NH3-N、TP，对于1、2、6、9、10、14、18号断面增测 COD Cr、SS，每两小时采样一次[2][3]。

调水时各闸泵调度方案如下：1）9月23日5 :30白屈港闸门开启直到长江潮位低于内河潮位时开始泵引；白屈港泵站（100 m3/s）开启引水，直到第二次涨潮时关泵自引；自引到长江潮位低于内河水位时关闭闸门。2）白屈港西岸闸门（东横河、应天河、斜泾河、冯泾河、青祝河）全部关闭。3）白屈港东岸东横河闸门关闭。4）白屈港调水主控制闸（璜塘）关闭。5）白屈港东岸卢墩浜节制闸、应天河套闸等其余闸门全部开启。水文水质监测断面布设见图1。

图1 水文水质监测断面布设图

2.2水量监测成果分析

对监测得的水位流量资料计算分析得出如下结果：

白屈港引水分析：由2号断面治安桥实测，18个小时引长江水量为693.97万m3，水流至应天河交叉处，有29％水量199.88万m3进入应天河，水流至与冯径河交叉处，水量减少到59.46万m3，占白屈港水量494.09万m3的12％，水流至14号断面璜塘中心桥时，水量为138.88万m3，最大流量为27.2 m3/s。，水流在此分成两部分，一部分沿着璜塘河，沿东北向流，水量是31.42万m3；另一部分沿白屈港向南流，至青祝河与白屈港交叉处，有112.75万m3的水流向青祝河，到第16号断面是75.29 万m3，至19号断面减少到54.26万m3。由此可见，在白屈港江阴段南部水量为24.23万m3，水量占总引水量的4％。白屈港引水的大部分流入应天河和青祝河，分别占总引水量的29％和16％。水流流向是向南，其余水量在沿途过程中分流到与白屈港连通的交叉河道，以及部分被河道截留为槽蓄量。南部几个断面受白屈港引水作用较小，5号断面实测祝塘河水量是29.93万m3，占总引水量的4％。20号断面测得得富贝河水量是13.11万m3，占总引水量的2％。

张家港河沿线及以东地区分析：9号断面至公桥实测的来水量是114.10万m3，水流到18号断面陆桥时，水量是254.88万m3，经分析，水量变大是因为除张家港河，白屈港的引水也有汇入。水流至6号断面，水量是270.51万m3，水量变大，是因为青祝河的汇入及其他河道的汇入。经实测，白屈港引水进入张家港河的，在11号断面处为146.65万m3，在19号断面处为54.26万m3，两者之和占总引水量的29％，其中通过应天河流入72％，通过青祝河流入28％。张家港河以东几个监测断面中，17号断面实测得，华塘河的水量是86.25万m3，8号断面测得的水量减少到52.23万m3，7号断面实测的蔡港河水量是42.50万m3[4]。

2.3水质监测成果分析

对检测得的水质资料分析得如下结果：

从本次引水的原型试验结果可看出，引水结束后，江阴东部片区各主要河道水质有所改善，引水对各主要河道水质改善平均值见图2、3。河道COD Mn平均改善值为1.2mg/l，主要断面平均改善程度为17.9％，其中12号长寿公路桥COD Mn改善最明显，改善程度为.3％；河道NH3-N平均改善值为0.12mg/l，主要断面平均改善程度为18.8％，3号太平桥NH3-N 改善最明显，改善程度为85.9％，但5号西阳桥、20号富堰路上、7号新桥南桥、8号红新桥、9号至公桥、17号向阳桥、18号陆桥水质改善不明显。

图2 调水前后各断面CODMn 浓度对比 图3 调水前后各断面NH3-N 浓度对比

3. 由调水实验得出水系改造的思路

3.1 调水实验中发现的问题

由调水实验可以发现白屈港附近的2、3、4、11、12、13、14、15等断面水量充足，水质改善较明显或本身本底值较好，原因为其靠近白屈港引水线路，水量充沛，受调水影响明显。而南部的5、19

、20号断面水量较小，水质改善也不明显，原因为其离引水线路较远，且沿途河道淤积严重或者断面较小导致过水能力较差。

6、7、

8、17、18等断面水量充沛但是水质改善不明显甚至出现恶化现象，主要因为张家港河周围污染严重，且张家港河流量较大、河面较宽，此次白屈港引水时间又不长故引水不能直接越过张家港河进入其东部地区以改善其水环境，因此进入东部地区的水水质也不甚理想，导致水质没有明显改善甚至恶化。[5]

3.2由水系调整解决问题

对张家港河以东地区考虑两套方案：1）张家港市东横河引水方案：张家港河以东东横河水质较好，拓浚东横河白屈港以东段，规划利用化成港引东横河水并由穿山河至华塘河，引清水入华士镇并进入华塘河以改善张家港河东部华士、新桥水环境，增强白屈港调水的效果，同时从东塘新河引水进入北横河经穿山河进入华塘河以加大引水流量。同时从蔡港河由山北横河引水至新桥镇。此方案目前实施较为可行，且花费小，建议放在近期实施。2）应天河与张家港河立交方案：应天河与张家港河立交后通华士河，引白屈港清水进入华塘河以改善东部周庄、华士、新桥水环境，该方案经模型计算对改善水环境效果较好，但是工程建设费用较高，考虑在远期实施。见图4。

图4 张家港东部水系改造示意图 图5 南部水系改造示意图

对南部地区考虑以下方案：拓宽青祝河、锡华河、祝塘河、富贝河，沟通祝文河与长文河，使白屈港所引清水经青祝河、锡华河、祝塘河、富贝河进入南部，增加过水量以改善水

环境；并在长泾镇内规划跃进湖和东舜湖两个湖泊，其水源为经青祝河、祝文河所引白屈港水，水质好，即可增大水环境容量、增加生态降解能力，也可作为战备水源地应对突发污染事故。见图5。

由建立的二维水质水量模型验证，在如上水系改造措施实施后，在相同调水方案下东、南部以上断面水质可以得到明显改善。

4.结论

1）经白屈港向江阴东南部地区引水对部分地区水环境的改善产生了积极的作用，同时也发现了江阴东南部河网存在的一些问题。

2）通过有效的水系调整可以使调水发挥更加显著的作用，但调水不是解决水环境问题的根本途径，最有效的办法是从源头治理即控制污染物排放。

参考文献

[1] 江阴市水利农机局，河海大学.江阴市水利志[M].北京：中国水利水电出版社，2002.12.

[2] GB3838-2002 地表水环境质量标准[S].

[3] 王超，卫臻，张磊，左剑英.平原河网区调水改善水环境实验研究[J].河海大学学报（自然科学版），2005，33（2）：136-138

[4] 王船海，李光炽.实用河网水力计算[S].南京：河海大学水文水资源系，2002.6.

[5] 常熟市水利局，河海大学.江苏省常熟市水资源综合规划[M].2005.10.

Application of water transfer experiment research on East and South Jiangyin City’s river system reform

Chen Jiang, Cui Guangbai

Hohai University, Nanjing Jiangsu (210098)

Abstract

Water of Changjiang River was transferred from Baiqugang River for an experiment in order to improve the water environment of Jiangyin City. Analyze the monitored data of water quality and quantity and find the problem of tale river system. Solve the problem by proper river system reform. Keywords: water transfer; river system reform; water quality; water quantity