苏州古城区水质提升行动计划自流活水方案研究.docx

．710—201 3年水资源生态保护与水污染控制研讨会论文集苏州古城区水质提升行动计划“自流活水’’方案研究范子武1赵瑞龙2李云1昊时强1张铭1 (1南京水利科学研究院水文水资源与水ff,Jx．程科学国家重点实验室，江苏南京210029 2苏州市水利水务局，江苏苏州215011)摘要；苏州古城河网属典型平原城市河网，河道互联，水位平坦，流动缓慢。近年来，随着经济社 会的高速发展，区域内工情水情发生了重大变化，苏州城西南的太湖水位与东北的阳澄湖水位基本持 平，难以引入太湖清水，加上城内各个防洪中小包围封闭运行，使得城区河网之水愈加难以流动。依 赖城区内部的近百座泵闸强制引排，局部水体得以交换流动。但由于调水的尺度太小，尽管泵站动用 多而频繁，活水效果仍然不好。活水的时间不多，活水的范围很小。整体看，城区内部的中小包围好 比是几个中小圈圈，被很多的水泵所扰动，但城区这个大圈圈依然静止没动。城区河道感观黑臭水质 差，滞流缓流流态差。 为了全面提升苏州古城区河道水质，在借鉴国内外城市河道治理成功经验，结合苏州城区截污、清淤、 保洁等水环境治理的工作实践，遵循“因势利导、江湖共济、双源互补、三点配水、活水自流、惠及周边”的总体思路，创造性提出了“自流活水”的美好构想。采用原型观测、数值模拟与物理模型试验相结 合的方法，开展了古城区引水水源工程可靠性论证、配水工程方案优化设计、水利工程“自流活水”协 同调度运行方案等专门研究。 自2013年5月20日起，利用环城河上两个配水工程的临时围堰，提前调试了“自流活水”运行方案， 实现了苏州大包围城区全城活水、24小时持续活水、古城区自流活水、城区水环境质量大幅度提升2013 年7-8月高温期间，与2011年同期相比，总磷下降57．4％，高锰酸盐指数下降30．6％，氨氮下降81．I％， 溶解氧从1．69rag／1提高到2．81mg／l，透明度从35．8cm提高到47．6cm。2013年9一11月份古城区各项水质指标，COD平均浓度为III类、氨氮平均浓度为III类、总磷平均浓度为Ⅳ类、溶解氧平均浓度接近Ⅳ 类。关键词：自流活水、方案研究、配水工程、水质提升、苏州古城区1日U 7苗苏州市开展“苏少tl古城区河道水质提升行动计划”，以期通过三年集中治理，全面提升古城区 河道水质。依据古城区滨江临湖的区位特征和优势，古城区水环境改善必须从大尺度的流域一区域 一中心区范围进行统筹谋划，利用优质丰富的过境水和完备的防洪、引排工程体系，通过“因势利 导、江湖共济、双源引水、三点配水、活水自流、惠及周边”等方法措施，应用基于数学物理背 景的水动力学方法，通过平原河网人工水头造差，营造古城南北相对水势，应势利导，全面“活” 动河网水体，实现“活水”自流的自然性回归，为古城区河道提供可靠保障性水源供给与的预期 性水位、流速、流量等水文条件，满足改善古城区河网水环境的需求。2“自流活水”方案2．1因势利导 位于望虞河与西塘河交汇口附近的琳桥水位站，目平均水位约3．62m，比苏州城区觅渡桥站日均水位高0．5m左右；概率分析结果表明，比苏州站高出0．4m的保证率为0．75，高出0．2m的保证率为0．95，以超过0．9的保证率满足清洁水自流至古城区环城河。近来来从望虞河经西塘河201 3年水资源生态保护与水污染控制研讨会论文集一71 1一引水进入古城区环城河，对改善环城河水质起到明显作用。。 通江达湖工程，为营造阳澄湖对苏州城区水势创造了有利条件。现状情况下，阳澄湖对苏州古城具有相对稳定的、但是不够明显的水势。阳澄湖附近湘城站目均水位约3．24m，比觅渡桥站 高约0．10m。但是，长江潮位对苏州古城河网具有明显水势，浒浦闸下长江侧日均最高水位3．78m， 具有0．65m的相对水位优势；随着七浦塘、杨林塘等通江达湖工程建设，引江能力大幅提升，阳 澄湖水体水位将会得到有效提升，将形成对苏州古城的有利水势；同时阳澄湖III类或Ⅳ类的优良 水体对古城河网具有明显的水质优势。因此，及时开辟外塘河水源，为因势利导的便利工程。2．2江湖共济利用望虞河、七浦塘、杨林塘、阳澄湖等调水引流工程，通过科学合理的调配调度，将数量 丰沛、水质优良的长江和太湖水引至古城区环城河，为古城区河网环境改善引水工程提供可靠的 水源。江湖共济引水格局见图1。2．3双源引水 双源引水指经西塘河与外塘河分别从望虞河和阳澄湖引水至古城区环城河。西塘河是目前古城区河网的主要引水通道，引水能力约为40m3／s。望虞河水量充足，水质良 好，引水有效改善了环城河水质。由于受区域水权制约，单一西塘河无法为古城区提供可靠的水 源保障。外塘河沟通古城区环城河与阳澄湖，便利的地理位置为开辟古城区新水源提供了优越条件。 阳澄湖水体数量巨大(约1．6亿m3)且水质良好(III类和Ⅳ类)