紹興市柯橋主城區(qū)水質(zhì)提升工程的實踐

斯克綱，嚴永興，來移年

(1.紹興市柯橋區(qū)規(guī)劃設(shè)計院，浙江 紹興 312030；2.紹興市柯橋區(qū)平水江水庫管理處,浙江 紹興 312030；3.紹興市柯橋區(qū)水利水電局，浙江 紹興 312030)

0 引 言

紹興市柯橋區(qū)建成區(qū)原為柯橋鎮(zhèn)，因中國輕紡城而聞名全國，2000年原紹興縣政府遷址柯橋，給柯橋城市發(fā)展帶來了契機，短短十余年間，柯橋建成區(qū)面積由遷址前的8 km2增加到48 km2，人口由不到10萬人擴增至48萬人.城市人口的擴增帶來生活污水的大幅增加，雖然城市周邊污水管網(wǎng)已基本達到全覆蓋，但污水的偷漏排以及雨污不分流仍然會污染水體，河底污泥累積引發(fā)二次污染，嚴重影響城市周邊人口的生產(chǎn)生活.

柯橋主城區(qū)屬于典型的平原河網(wǎng)地區(qū)，河道密布，水面率達19%，總面積26.7 km2南為浙東古運河，北為新開鑿的杭甬運河，東為瓜渚湖直江，西為大坂湖直江.東西兩側(cè)，分別有瓜渚湖和大小坂湖.主城區(qū)中部橫向又有三江大河和馬山閘西江新開河，均為河寬50 m的大江大河.整個主城區(qū)，既有南部丘陵區(qū)徑流補充，又可通過新三江閘和濱海閘向東面和北面排水.但由于平原河網(wǎng)水位差很小，調(diào)蓄能力弱，整個蕭紹平原河網(wǎng)年外排水量與河網(wǎng)蓄水容量之比僅2.5～4.0之間，且河網(wǎng)排澇水時，水流基本通過主排河道進行，城區(qū)中小河道僅僅表現(xiàn)為水位的升降，淤泥的沉積和偷漏排污水的污染物導(dǎo)致主城區(qū)中小河道水體富營養(yǎng)化嚴重，遇降水量偏少和溫差較大時節(jié)，局部水體因缺氧導(dǎo)致水中動植物死亡，出現(xiàn)發(fā)黑發(fā)臭，給周邊居民的生活帶來較大影響.如2012年10月和12月，城區(qū)管墅直江段河道就先后兩次發(fā)黑發(fā)臭，有鑒于此，當時的紹興縣政府下決心實施主城區(qū)水質(zhì)提升工程.

在以往河網(wǎng)水環(huán)境治理研究的基礎(chǔ)上[1-6]，提出了“分隔水系、引水換水、先排后引、截污清淤”的治理模式1)，并對該活水模式進行實踐、分析總結(jié)和初步評價.實踐表明，通過水系分隔引水換水等方案的實施在水質(zhì)改善等方面的綜合效果明顯.

1 水質(zhì)提升方案的選擇和評價

1.1 提升水質(zhì)方案選擇原則

一是因地制宜原則；二是標本兼治原則；三是節(jié)水節(jié)能原則；四是環(huán)境影響最小原則.

1.2 方案的選擇

1.2.1 方案一：調(diào)入鑒湖水稀釋主城區(qū)河道

如何解決柯橋主城區(qū)河道水質(zhì)差的問題，最初設(shè)計部門提出在合適的地段建幾座泵站翻水活水，調(diào)入主城區(qū)南部鑒湖水稀釋主城區(qū)河道，促使水體流動，同時結(jié)合加大污水納管和打擊偷漏排污水力度的方案.

1.2.2 方案二：調(diào)入新杭甬運河水通過管墅直江引入主城區(qū)

采取骨干河道暢通，中小河道封閉的原則，選擇在新杭甬運河與管墅直江交叉口設(shè)置進水口，自進水口至浙東古運河間形成一條清水輸水通道，分別在錢陶公路、三江大河、馬山閘西江設(shè)置倒虹管穿越公路和橫向主排骨干河道，保證沿管墅直江引入水體與城區(qū)骨干河道不摻混.

1) 紹興市水利勘測設(shè)計院.柯橋主城區(qū)活水工程(1～2期)初步設(shè)計報告[R].紹興市水利勘測設(shè)計院,2012.

1.2.3 方案選擇

方案一存在的主要問題是，因為柯橋主城區(qū)的次干河規(guī)劃寬度為25 m，即使翻水泵站規(guī)模為10 m3/s，河中水體流速也僅為0.1 m/s，水體流動處于層流狀態(tài).同時，主城區(qū)河道密布，泵站水流出幾百米后，河道遇到十字河，水體更加分散.[1]的研究也表明，當翻水泵站停開后，河網(wǎng)水質(zhì)將很快趨于惡化，鑒于該方案水質(zhì)提升效果不確定，故未被采納.方案二相對前者，由于來自富春江水質(zhì)更好；引水成本更低；根據(jù)現(xiàn)有河道特征更易實施.故選擇方案二.

1.2.4 治水方案

經(jīng)反復(fù)論證，形成“分隔水系、引水換水、先排后引、截污清淤”的治水方案.

調(diào)入杭甬運河水通過管墅直江引入主城區(qū).其余河段利用管墅直江輸水并在入口設(shè)置進水泵站，泵站設(shè)計規(guī)模為2×4.5 m3/s，同時在各縱橫向主排河道間的中小河道，通過河口建節(jié)制閘形成可封閉的區(qū)域，每個區(qū)域面積在3.0～7.5 km2之間，各區(qū)域除節(jié)制閘外，在進水口對面河道較寬處設(shè)一排水泵站(閘站結(jié)合)，泵站設(shè)計規(guī)模為1～2 m3/s.

1.2.5 運行方式

先啟動區(qū)塊排水泵站，降低區(qū)塊內(nèi)河道水位0.6～1.0 m.同時啟動進水泵站抬升管墅直江輸水河道水位，可根據(jù)情況將水位抬升至高于河網(wǎng)水位0.3～0.5 m，再打開區(qū)塊與輸水河道連接的節(jié)制閘將區(qū)塊河道水位抬升至齊平.利用水位差，實現(xiàn)換水活水的工程目的.利用封閉區(qū)河道水位下降，檢查各河道排污口偷排漏排污水情況，并強令其接入周邊排污管網(wǎng)，進一步降低水位可很方便地實施清淤作業(yè)，以徹底去除污水污泥兩大影響河網(wǎng)水質(zhì)的主因.

1.3 方案評價

1.3.1 符合因地制宜的原則

整個工程布置充分利用了管墅直江天然河道作為清水輸水廊道并采用倒虹管實現(xiàn)封閉運行，防止了輸水過程水體的污染.將引水口選擇在杭甬運河，則利用了杭甬運河是浙東引水工程主要輸水通道即水源來自富春江，水質(zhì)較河網(wǎng)水質(zhì)好的優(yōu)勢.

1.3.2 符合標本兼治的原則

如果說通過封閉區(qū)域河道，先降低封閉區(qū)水位再引入清水實現(xiàn)換水是治標之策的話，那么在降低封閉區(qū)水位后，可很方便的檢查出區(qū)塊內(nèi)排水口偷排漏排污水情況并強令其接入管網(wǎng)則是一治本之策，今后每一次換水操作都可成為檢查排污情況的手段.而另一治本之策則是，有了節(jié)制閘和排水泵站之后，該區(qū)塊河道清淤則變得非常方便，只要繼續(xù)降低河道水位就可以迅速進入清淤作業(yè).由于水位差形成，今后河道淤泥一般只在較寬河段和排水泵站前才會沉積，而一般河段當水體流動時會將河底的浮泥帶走，清淤時只需在淤泥易沉積地段，用泥漿泵抽吸至外圍大河的淤泥運輸船或抽吸至淤泥干化場，隔幾個月清一次就可使該區(qū)塊河底淤泥處于較少狀態(tài)，有效避免淤泥沉積引發(fā)的二次污染.

1.3.3 符合環(huán)境影響最小原則

首先由于對所有骨干排水通道均不實施封閉，因而本工程對通航和防洪排澇基本不會造成影響；其次，換水活水比之用泵站翻水活水更節(jié)約清水資源和降低運行成本，一般一個區(qū)塊可一周或兩周換一次水，且可利用夜間低谷電啟動水泵作業(yè)，節(jié)省電費.第三，所建節(jié)制閘均采用臥式閘門，閘門開啟時平躺在河底，啟閉時只在河岸處用防水電動機帶動液壓拉桿作業(yè)，不設(shè)啟閉機排架，對城市景觀影響較小.

1.3.4 實現(xiàn)防洪排澇休閑一體化

借助河道封閉區(qū)還可實現(xiàn)兩大效益：一是當區(qū)塊內(nèi)防洪排澇標準低于百年一遇時，可將閘門關(guān)閉時頂高程設(shè)計為高于百年一遇洪水位并沿河岸線外圍建防洪堤實現(xiàn)預(yù)降水位和電力強排提高城區(qū)排澇能力.二是可利用封閉區(qū)沿岸設(shè)環(huán)河步行道，實現(xiàn)休閑健身的目標，提升城市品位.

2 工程實施效果

2.1 運行情況

該項目自2012年確定方案后，一期工程自2012年10月動工至2013年6月底建成輸水主通道和Ⅰ區(qū)塊封閉水閘和泵站，完成投資1.23億元.二期工程自2013年9月至2014年5月底已建成Ⅱ區(qū)塊和Ⅴ區(qū)塊封閉節(jié)制閘和泵站，完成投資0.35億元.全部完成該項目預(yù)計還需投入0.3億元.按單位面積測算，每平方公里投資約700萬元.每年運行成本初步核算為800萬元，其中電費成本約600萬元.

2.2 實施效果

本工程自投入運行以來基本達到設(shè)計目標.已建成區(qū)域可通過換水活水方式徹底解決區(qū)域河道水質(zhì)差，水體不流動狀況，隨著清水輸水通道的建成，未建成區(qū)域通過打開輸水河道節(jié)制閘，也能間接達到清水活水效果.2013年全年和2014年至今柯橋城區(qū)沒有出現(xiàn)像2012年那樣中小河道水體發(fā)黑發(fā)臭情況，可見水質(zhì)改善效果明顯.再從水體感官看水體富營養(yǎng)化情況徹底改變，河道中蝦類，黃尾巴魚等清水魚類回歸，河床底部出現(xiàn)金魚草等水草，說明水體透明度提高，實踐證明該水質(zhì)提升模式是可行的.

3 結(jié)論與建議

平原河網(wǎng)人口集聚區(qū)中小河道水質(zhì)提升是一項重要而困難的工作，柯橋主城區(qū)采用網(wǎng)格式封閉型換水活水方式，通過“分隔水系、引水換水、先排后引、截污清淤”方案的實踐分析總結(jié)表明，該模式因地制宜解決了城區(qū)河道水質(zhì)提升的難題，既可實現(xiàn)標本兼治的目標又能使環(huán)境影響最小，通過水系分隔引水換水等方案的實施在水質(zhì)改善等方面的綜合效果明顯，對推進平原河網(wǎng)地區(qū)“五水共治”具有借鑒意義.

參考文獻：

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