黃健勇,汪 健,陸一奇

(杭州市城郊河道管理處,浙江 杭州 310014)

1 塘河 (杭州段)流域地理?xiàng)l件

上塘河(杭州段)起自杭州市區(qū)施家橋,東至岳廟渡,境內(nèi)干流長16.67 km,流域面積79 km2,行政區(qū)劃包括杭州市下城區(qū)、拱墅區(qū)。上塘河屬平原河流,是杭州市區(qū)的泄洪通道。上塘河目前水源主要是地表徑流和翻水站配水。自2000年7月實(shí)施配水后,上塘河常年平均水位由原來的2.9 m抬升至配水控制水位3.5 m。

2 沿線主要水利工程及設(shè)施

上塘河流域配水水源是運(yùn)河。上塘河流域河底標(biāo)高比運(yùn)河高,需通過德勝壩翻水站從運(yùn)河提水入上塘河。配水主要流向是運(yùn)河—上塘河—和睦港—錢塘江,從三堡引水入運(yùn)河,經(jīng)德勝壩翻水站提運(yùn)河水入上塘河,經(jīng)和睦港從七堡泵站排出錢塘江。主要工程詳見表1、2、3。

表1 上塘河流域 (杭州段)配水泵站一覽表

表2 上塘河流域 (杭州段)水閘一覽表

表3 上塘河流域 (杭州段)主要河道一覽表

3 配水基本原則

根據(jù)《杭州市區(qū)河道配水規(guī)劃》,上塘河(杭州段)屬于運(yùn)東片配水,分2個(gè)層面。一是干流配水,主要通過德勝壩翻水站從運(yùn)河引水8.0 m3/s,經(jīng)上塘河—和睦港由七堡閘站排入錢塘江,形成上塘河水域河網(wǎng)水體的大循環(huán);二是支流配水,主要是通過備塘河翻水站對(duì)備塘河進(jìn)行配水。

4 干流配水前后水質(zhì)變化與分析

在實(shí)施上塘河(杭州段)流域配水工程前后,通過對(duì)上塘河的“東新關(guān)橋”、“赤岸橋”以及主要支流備塘河“農(nóng)都”監(jiān)測點(diǎn)共3個(gè)典型斷面進(jìn)行了水質(zhì)對(duì)比分析。其中“東新關(guān)橋”斷面距德勝翻水站約2 000 m,位于上塘河的上游段;“赤岸橋”斷面位于丁橋,位于上塘河杭州段的下游側(cè);“農(nóng)都”斷面距離備塘河翻水站約2 000 m,位于主要支流備塘河的上游段。

4.1 實(shí)施河道配水前水質(zhì)分析

2000年4月24日配水前,在實(shí)施配水工程前夕,通過上塘河上游“東新關(guān)橋”斷面、中游 “赤岸橋”、斷面取樣分析,兩斷面水體黑臭現(xiàn)象嚴(yán)重,水質(zhì)超標(biāo)項(xiàng)目有溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、氨氮、五日生化需氧量,其中氨氮超標(biāo)嚴(yán)重。綜合評(píng)價(jià)為劣V類水,詳見表4、5。

4.2 配水后水質(zhì)分析

4.2.1 “東新關(guān)橋”監(jiān)測點(diǎn)水質(zhì)變化分析

“東新關(guān)橋”監(jiān)測點(diǎn)自配水實(shí)施后,水質(zhì)狀況進(jìn)一步好轉(zhuǎn),雖然水體綜合評(píng)價(jià)為Ⅴ類,但主要污染物質(zhì)濃度均呈逐年下降的趨勢,水體黑臭消失,具體指標(biāo)詳見表4。其中,氨氮值從配水前28.08 mg/L,超標(biāo)倍數(shù)17.7下降到2008年1.62 mg/L,超標(biāo)倍數(shù)為0.08;高錳酸鹽指數(shù)從16.4 mg/L,超標(biāo)倍數(shù)0.64下降到2008年的3.40mg/L,達(dá)到Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn);五日生化需氧量從16.0 mg/L,超標(biāo)倍數(shù)1.67下降到2008年的3.87 mg/L,達(dá)到Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn);溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、五日生化需氧量和總磷均達(dá)到Ⅳ類水標(biāo)準(zhǔn),氨氮達(dá)到Ⅴ類水標(biāo)準(zhǔn),水質(zhì)變化趨勢詳見圖1。

表4 配水前后東新關(guān)橋監(jiān)測點(diǎn)水質(zhì)狀況變化一覽表 mg/L

圖1 東新關(guān)橋監(jiān)測點(diǎn)配水前后主要污染物年平均農(nóng)都趨勢圖

4.2.2 “赤岸橋”監(jiān)測點(diǎn)水質(zhì)分析

“赤岸橋”監(jiān)測點(diǎn)在2000年配水方案實(shí)施后,黑臭現(xiàn)象消除,水質(zhì)略有好轉(zhuǎn),水體現(xiàn)為Ⅴ類,具體指標(biāo)詳見表5。其中,五日生化需氧量配水前20.4 mg/L,超標(biāo)倍數(shù)2.40,2008年5.51 mg/L,達(dá)到Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn);高錳酸鹽指數(shù)配水前15.6 mg/L,超標(biāo)倍數(shù)0.56,2008年5.86 mg/L,達(dá)到Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn);超標(biāo)項(xiàng)目為溶解氧、氨氮和總磷。水質(zhì)變化趨勢詳見圖2。

表5 配水前后赤岸橋監(jiān)測點(diǎn)水質(zhì)狀況變化一覽表 mg/L

圖2 赤岸橋監(jiān)測點(diǎn)配水前后主要污染物平均濃度趨勢圖

5 主要支流備塘河水質(zhì)分析

根據(jù)上塘河(杭州段)配水方案,為緩解上塘河主要支流水體的發(fā)黑發(fā)臭現(xiàn)象,于2002年開始,杭州市城郊河道管理處在上塘河的主要支流—備塘河設(shè)立了配水泵站,并進(jìn)行常年配水,水質(zhì)情況有所改善,水體仍為劣Ⅴ類,具體指標(biāo)詳見表6。其中,高錳酸鹽指數(shù)配水前為 13.5 mg/L,超標(biāo)倍數(shù)0.35,2008年為7.67 mg/L,達(dá)到Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn);五日生化需氧量配水前為11.9 mg/L,超標(biāo)倍數(shù)0.98,2008年為10.2 mg/L,超標(biāo)倍數(shù)0.70,略有降低;未達(dá)標(biāo)項(xiàng)目為溶解氧、五日生化需氧量、氨氮和總磷。主要污染物變化趨勢詳見圖3。

表6 配水前后農(nóng)都監(jiān)測點(diǎn)水質(zhì)狀況變化一覽表 mg/L

圖3 農(nóng)都監(jiān)測點(diǎn)配水前后主要污染物年平均濃度趨勢圖

6 水質(zhì)變化原因分析

根據(jù)上述 “東新關(guān)橋”“赤岸橋”“農(nóng)都”3個(gè)典型監(jiān)測點(diǎn)歷年水質(zhì)情況對(duì)比分析,配水前后的水質(zhì)變化以及所帶來的效果是巨大的,證明上塘河(杭州段)流域?qū)嵭泻拥琅渌强尚行?。雖然河道水體的本質(zhì)并沒有發(fā)生根本性轉(zhuǎn)變,配水前后均為劣Ⅴ類未達(dá)到Ⅳ類水標(biāo)準(zhǔn),但水體的污染物指標(biāo)卻是呈逐年下降的趨勢,人體感官度也有明顯提升,從原先發(fā)黑發(fā)臭到?jīng)]有明顯氣味,水體較為清澈,分析原因主要有以下3點(diǎn):

(1)上塘河(杭州段)配水水源變好。隨著杭州市區(qū)配水工程的實(shí)施、運(yùn)河綜保工程的開展以及三堡 (運(yùn)河)引水工程的上馬,運(yùn)河沿線截污納管率逐步提高,水質(zhì)逐漸變好。顯而易見,上塘河的水源也相應(yīng)變好,這是配水工程成效顯著的主要原因之一。

(2)上塘河(杭州段)長期不間斷實(shí)施配水。德勝壩翻水站自2000年7月實(shí)施配水工程以來,對(duì)上塘河(杭州段)進(jìn)行24 h不間斷配水,確保沿線沖污的長效性。由此帶來的好處是,排入上塘河(杭州段)的污染物濃度得以降低,沿線污水可以通過七堡翻水站,迅速排入錢塘江。

(3)上塘河 (杭州段)截污納管率逐步提高。隨著2007年杭州市市區(qū)河道綜保工程的大力開展,上塘河(杭州段)作為杭州市區(qū)的重點(diǎn)整治河道之一,投入力度大,截污納管要求高,成效顯著。河道沿線的污染物排放量減少了,水質(zhì)自然逐漸變好。

7 下一階段工作建議

根據(jù)杭州市人民政府批準(zhǔn)的 《杭州市區(qū)河道配水規(guī)劃》,上塘河(杭州段)作為整個(gè)杭州運(yùn)河?xùn)|片河道中配水的一部分,考慮今后河道配水的發(fā)展方向,提出以下建議:

(1)適時(shí)調(diào)整配水思路,將引污排江 (污染源轉(zhuǎn)移)變成引清釋污(增加自凈能力)。錢塘江是河道配水的主要水源,要充分利用錢塘江水資源最大限度地引入優(yōu)質(zhì)水進(jìn)入河網(wǎng),增加水環(huán)境容量和改善河網(wǎng)水質(zhì)。隨著太湖流域水污染治理的深入,運(yùn)河(杭州段)水質(zhì)已大為改善,上塘河作為污水通道的歷史已一去不返。因此,要及時(shí)調(diào)整配水思路,將引污排江 (污染源轉(zhuǎn)移)變成引清釋污(增加自凈能力),從而達(dá)到恢復(fù)河網(wǎng)的水生態(tài)功能以及水功能區(qū)劃要求的水質(zhì)目標(biāo)。

(2)進(jìn)一步優(yōu)化配水方案。從目前的配水機(jī)制來看,除了防汛等需要,平時(shí)配水量維持不變,調(diào)度模式較為粗放。通航后會(huì)引起河床水位的雍高,且河道流速不宜過快,勢必要求減低配水量,控制配水水位。需同步考慮水質(zhì)和水量的關(guān)系,建立水利模型,充分利用現(xiàn)有配水設(shè)施,優(yōu)化調(diào)度方案,提高配水效率。

(3)加強(qiáng)區(qū)域水污染治理力度,改善上塘河下游水質(zhì)。目前上塘河 (杭州段)以赤岸橋?yàn)榻?上游部分通過配水后水質(zhì)情況有較大改善;下游部分由于截污納管措施不到位,水質(zhì)狀況改善不大,出現(xiàn)了分水嶺。包括備塘河等上塘河的主要支流在內(nèi),情況更不容樂觀。河網(wǎng)水污染治理工作是一項(xiàng)社會(huì)系統(tǒng)工程,增加配水量只是一項(xiàng)治標(biāo)的必要措施,加強(qiáng)截污納管、控制面源污染、河道清淤才是治本的根本手段。要使赤岸橋和農(nóng)都監(jiān)測點(diǎn)的水質(zhì)改善,必須加大下城、江干兩區(qū)的截污力度,減少入河污染物的排放量,從而改善整個(gè)上塘河(杭州段)下游乃至主要支流的水質(zhì)。