(， 200061)

感潮河網(wǎng)地區(qū)建設(shè)項目水資源論證要點分析
——以上海浦東新區(qū)前灘ES4單元為例

李羽文何小燕韓非非
(上海市水利工程設(shè)計研究院有限公司，上海200061)

感潮河網(wǎng)地區(qū)由于具有河網(wǎng)密布、流動性復(fù)雜、人工干預(yù)性強等水系特征，水資源論證范圍的選取和取水水源論證，成為了水資源論證工作中的要點與難點。分析了上海浦東新區(qū)感潮河網(wǎng)地區(qū)的水系特征及水資源開發(fā)利用特點；根據(jù)實踐經(jīng)驗，提出了感潮河網(wǎng)地區(qū)水資源論證范圍選取和取水水源論證等論證要點的實用分析方法。以上海浦東新區(qū)前灘ES4單元建設(shè)項目為例，進一步說明了該實用分析方法的可行性，可為感潮河網(wǎng)地區(qū)建設(shè)項目水資源論證工作提供參考。

感潮河網(wǎng)；水資源論證；取水水源

1 水系及水資源開發(fā)利用特點

水資源論證服務(wù)于取水許可審批，為其提供技術(shù)支撐，是水資源優(yōu)化配置、節(jié)約和保護的重要保障。感潮河網(wǎng)地區(qū)由于受到徑流和潮汐的綜合影響，水資源的開發(fā)利用特點不同于單向河流，特別在潮汐徑流作用明顯的河口地區(qū)。

1.1 水系特點

(1)河網(wǎng)密布、水體流動性復(fù)雜。區(qū)域內(nèi)一般自然水力坡降小，水動力條件相對差；同時受上游來水和潮汐，河流間相互貫通，水體流動較復(fù)雜。以上海浦東新區(qū)為例，區(qū)內(nèi)水位受沿海潮汐影響，境內(nèi)河港密布、溝渠縱橫，全區(qū)共有河道8 142條，總長度5 829 km；河湖總面積136.37 km2，河面率9.78%。

(2)人工干預(yù)性強。在平原河網(wǎng)地區(qū)，往往進行了大規(guī)模的水利片控制工程建設(shè)，通過潮位的漲落，使水利片既通過閘門對外進行連接，同時又具有各自相對獨立的河網(wǎng)水系和工程配置，具有很強的人工干預(yù)控制性。浦東新區(qū)沿黃浦江、長江口和杭州灣修建了水閘工程，現(xiàn)有水閘23座，其中沿黃浦江13座，沿長江口7座，沿杭州灣3座。區(qū)內(nèi)河道水位通過沿江沿海水閘調(diào)度控制，進行防洪預(yù)排、引清排污、保證通航、調(diào)節(jié)新區(qū)水資源量等。浦東片引清調(diào)水常規(guī)方式為：川楊河以北地區(qū)“東引西排”；川楊河以南、大治河以北地區(qū)為“西引東排”；大治河以南地區(qū)為“北引南排、西引東排”。

1.2 水資源開發(fā)利用特點

(1)水資源總量豐富。浦東新區(qū)多年平均水資源量為 9 320.15億m3，其中本地徑流 5.76億m3，太湖流域來水量120億m3，長江來水量9 194億m3，承壓地下水 0.39億m3，真正可被利用的是通過沿江沿海水閘引入內(nèi)河的水量。據(jù)2007～2011年數(shù)據(jù)統(tǒng)計，浦東新區(qū)年均從長江和黃浦江引水分別為7.44億和8.8億m3[1]。

(2)污染和咸潮入侵成為制約新區(qū)水資源開發(fā)利用的主要因素。隨著河道整治的全面展開，浦東新區(qū)河道水質(zhì)有逐年轉(zhuǎn)好的趨勢。但地表水體污染依然嚴重，且受長江口岸邊污染帶和咸潮入侵的影響，外部引水水源水質(zhì)欠佳，降低了水資源數(shù)量的可利用性。浦東新區(qū)引水主要通過三甲港、五號溝、張家浜、外高橋4座水閘在漲潮時引入長江水。根據(jù)2013～2015年新區(qū)水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果，浦東新區(qū)河道水質(zhì)約50%屬劣Ⅴ類(見圖1)，使新區(qū)成為水質(zhì)型缺水地區(qū)。

圖1 2013～2015年骨干河道不同水質(zhì)河道長度分布

(3)水資源開發(fā)利用的潛力較大。浦東新區(qū)近幾年年均取水量約30億m3，僅占多年平均水資源總量的 0.3%左右；另外依據(jù)上海市最嚴格水資源管理考核制度對浦東新區(qū)的考核情況，新區(qū)目前的用水指標尚有約1億m3余量。通過科學合理地設(shè)置閘門和聯(lián)合調(diào)度，引入過境水，可以大大提高區(qū)域內(nèi)的水資源水質(zhì)并增加水量[2]。

2 水資源論證要點實用分析方法

建設(shè)項目水資源論證工作的指導(dǎo)性文件為《建設(shè)項目水資源論證導(dǎo)則(SL322-2013)》(以下簡稱《導(dǎo)則》)。根據(jù)《導(dǎo)則》，建設(shè)項目水資源論證的內(nèi)容包括水資源及其開發(fā)利用狀況分析、取用水合理性分析、取水水源論證、取水影響和退水影響論證、水資源保護措施等。感潮河網(wǎng)地區(qū)由于具有河網(wǎng)密布、流動性復(fù)雜、人工干預(yù)性強等特點，水資源論證范圍的選取、取水水源論證是其論證工作的要點與難點，在實踐中總結(jié)出如下相關(guān)實用分析方法。

2.1 水資源論證范圍選取的實用方法

水資源論證范圍包括分析范圍、取水水源論證范圍、取退水影響論證范圍。水資源論證范圍的選取，是論證工作的重要基礎(chǔ)，將直接影響水資源論證結(jié)論的合理性。感潮河網(wǎng)地區(qū)河網(wǎng)相互貫通，又往往建設(shè)有大規(guī)模的水利片控制工程，各水利片之間既互相連通，又相對獨立。在選取論證范圍時，一般結(jié)合水利分片與行政區(qū)域共同考慮[3]。

(1)分析范圍選取。水資源及其開發(fā)利用狀況分析應(yīng)確定分析范圍。在感潮河網(wǎng)地區(qū)，分析范圍的選取宜重點考慮各行政區(qū)提出的取用水控制性指標和成果資料的配套，一般以行政區(qū)為宜。

(2)取水水源論證范圍選取。取水水源論證應(yīng)確定取水水源論證范圍。在感潮河網(wǎng)地區(qū)，宜根據(jù)水利片區(qū)的劃分情況選取論證范圍。并且，論證范圍不宜過大，否則論證就缺乏針對性，建議以控制性水工建筑物作為邊界，重點考慮水量平衡分析的邊界條件，選取相對獨立并且大小適中的河網(wǎng)片區(qū)。

(3)取退水影響論證范圍選取。選取時應(yīng)分別確定取水和退水影響范圍。在感潮河網(wǎng)地區(qū)，取水量一般占河道的槽蓄量比較小，因此在選取項目的取退水影響范圍時，一般為該項目的取退水河道。如果項目取退水河道級別較低或規(guī)模較小，則取退水范圍應(yīng)包含與該取水河道相連的骨干河道。

2.2 取水水源論證的實用方法

取水水源論證是建設(shè)項目水資源論證的重要論證內(nèi)容之一。根據(jù)《導(dǎo)則》要求，如何保證取水水源的數(shù)量、質(zhì)量和取水保證機率是論證工作的要點。

(1)來水量分析。感潮河網(wǎng)地區(qū)受上游來水和下游潮汐的影響，河道內(nèi)水體流動復(fù)雜，同時還受水利片區(qū)邊界處的水工控制建筑物的運行調(diào)度控制，來水量不易準確估算。經(jīng)過實踐，認為感潮河網(wǎng)地區(qū)來水量分析，可以采用論證范圍所在的水利片區(qū)引水泵閘的引水情況進行估算，分兩種情況：①論證范圍的引水泵閘有準確的引水量數(shù)據(jù)，可以直接引用作為來水量；②論證范圍的引水泵閘無引水量數(shù)據(jù)，則需要根據(jù)泵閘規(guī)模及調(diào)度規(guī)則進行估算。

(2)可供水量分析。感潮河網(wǎng)地區(qū)河道水位絕大多數(shù)時間維持在常水位附近，通過泵閘引排來調(diào)節(jié)水位。因此，可采用常水位上限與下限之間的槽蓄容量作為可供水量。在進行可供水量分析時，可將項目取水量與該取水河道的其他取水情況、論證邊界處的泵閘引水量、河道可調(diào)蓄量相比較，從多方面論證可供水量是否充足。

(3)水質(zhì)評價。感潮河網(wǎng)地區(qū)的水資源利用受污染和咸潮入侵的制約。因此在進行水資源質(zhì)量評價工作時，除了充分利用論證范圍內(nèi)水文站網(wǎng)的水質(zhì)資料和已有的水功能區(qū)規(guī)劃成果以外，宜對取水河道的水質(zhì)進行補充檢測，尤其當水文站距離較遠或不能充分說明取水口水質(zhì)情況時。

(4)取水水源可靠性分析。在進行取水水源可靠性分析時，除從水量的角度論證以外，應(yīng)特別注意取水口的縱向布置對取水機率的影響，說明取水河道的特征水位與設(shè)計取水水位的關(guān)系，保證供水機率。

3 實例分析

以上海浦東新區(qū)前灘ES4單元建設(shè)項目水資源論證為例，進一步說明感潮河網(wǎng)地區(qū)水資源論證要點實用分析方法的可行性，重點分析水資源論證范圍的選取及取水水源論證。

3.1 項目概況

上海浦東新區(qū)前灘ES4單元，北起川楊河，南至中環(huán)線(華夏西路)，東起濟陽路，西至黃浦江，規(guī)劃用地面積 283.23 hm2，發(fā)展定位為集總部商務(wù)、文化傳媒、體育休閑于一體的世界級中央商務(wù)區(qū)。為減輕自來水供水壓力，擬采用鄰近的小黃浦河道水作為道路廣場用水和綠化用水，ES4單元申請取水量為2 656 m3/d，年取水量約為63萬m3(非降雨天數(shù)按237 d計)。

該項目取水口位于河口內(nèi)側(cè)400 m，小黃浦泵閘內(nèi)約150 m處(見圖2)，取水采用DN300的進水管，流量為210 m3/h的立式離心泵。該項目規(guī)劃設(shè)置原水處理站，并沿前灘大道鋪設(shè)取水管網(wǎng)。原水處理站的水處理系統(tǒng)由混凝、沉淀、過濾、消毒、殺菌等工序組成，經(jīng)過原水處理站處理后，水質(zhì)將達到《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》(GB3838-2002)IV類標準以上。綠化用水和道路廣場清掃用水退水均排入市政雨水管網(wǎng)，不排入河道。

圖2 ES4單元、取水口及取水管網(wǎng)位置

3.2 項目水資源論證范圍的選取

(1)分析范圍的選取。取水所在的小黃浦河道位于上海14個水利分片中的浦東片區(qū)，行政區(qū)劃上屬于浦東新區(qū)。綜合考慮浦東新區(qū)提出的取用水指標和最嚴格水資源管理制度下的控制性用水總量的要求[4]，確定該項目的分析范圍為浦東行政區(qū)，浦東新區(qū)范圍如圖3所示。

(2)取水水源論證范圍的選取。項目取水位置位于浦東控制片內(nèi)，由于項目取水量較小，而浦東片的范圍相對過大，故縮小范圍，選取相對獨立的三林水系作為水源論證范圍，如圖4所示。

圖4 取水水源論證范圍

三林區(qū)域水系北鄰川楊河，南至區(qū)界，東至鎮(zhèn)界，西面與黃浦江通過控制性口門相連。三林水系特點為：河網(wǎng)發(fā)達、相互貫通，取水口所在的小黃浦河與區(qū)級河道(三林塘港、三林北港)相交，并通過楊思港、西中汾涇、中汾涇與市級骨干河道川楊河相連；相對獨立性表現(xiàn)為：三林水系主要通過沿黃浦江口門和川楊河進行水體交換，區(qū)界和鎮(zhèn)界處水體交換相對較少。

(3)取退水影響范圍的選取。該項目取水用于綠化澆灑和道路沖洗，取水量較小，影響范圍?。豁椖客怂湃胗晁芫W(wǎng)，退水影響范圍有限。小黃浦為新區(qū)一級支河，河長3 257 m，口寬30 m，河底高程-0.5 m，該河道規(guī)模足夠包含項目取退水的影響。因此取退水影響范圍確定為取水河道——小黃浦，小黃浦河道范圍見圖4。

3.3 項目取水水源論證

本項目取水地點為小黃浦河道，設(shè)計常水位2.5～2.8 m，設(shè)計低水位2.00 m，取水口附近河道順直，水流通暢，河床穩(wěn)定。

(1)來水量分析。三林區(qū)域水系主要通過川楊河和沿黃浦江的三林塘港閘引水。據(jù)統(tǒng)計2016年三林塘港閘共引水約4千余萬m3，遠小于川楊河從三甲港的引水量。因此采用川楊河從三甲港引入的水量作為三林水系的來水量。2013年川楊河通過三甲港水閘從長江口共引入水量 3.9億m3，近3 a的平均凈進水量約為 3.0億m3。因此，本項目取水水源論證范圍的來水量按年均 3.0億m3計。

(2)可供水量分析。采用三林區(qū)域水系常水位上限與下限之間的槽蓄容量作為可調(diào)節(jié)槽蓄量，即可供水量。三林區(qū)域水系常水位上限為 2.8 m，下限為 2.5 m。經(jīng)匡算，常水位 2.5～2.8 m之間的槽蓄容量約10萬m3。項目日取水量僅相當于可調(diào)槽蓄容量的 2.6%，可供水量充足。

(3)水質(zhì)評價。主要采用黃浦江水質(zhì)檢測資料與取水口水質(zhì)檢測資料綜合分析。取水口所在的三林水系通過三林塘港泵閘從黃浦江引水，通過對黃浦江水質(zhì)的分析，認為水源水質(zhì)是可靠的。此外，為了獲得更有針對性的水質(zhì)指標，對小黃浦取水口專門進行了水質(zhì)檢測，檢測結(jié)果顯示只有大腸桿菌超標。但由于本工程設(shè)置了原水處理系統(tǒng)，因此，認為取水水源的水質(zhì)經(jīng)過處理后能夠滿足綠化和道路澆灑的要求。

(4)取水水源可靠性分析。根據(jù)規(guī)劃設(shè)計文件，小黃浦水閘在三林水系的水資源調(diào)度中承擔引水和區(qū)域除澇的功能。小黃浦泵站規(guī)模為20 m3/s，水閘凈孔寬8 m。小黃浦節(jié)制閘設(shè)計最大過閘流量為46 m3/s，設(shè)計流量能夠滿足項目引排水量要求。

項目取水口標高為設(shè)計低水位以下 0.5 m，位于小黃浦凹岸下游處，該處水流通暢、河床穩(wěn)定，適合布設(shè)取水口，且取水機率高。該取水口在取水可行性及安全性上都能夠滿足要求。

3.4 其他論證內(nèi)容

(1)取用水合理性分析。本項目屬于《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)指導(dǎo)目錄》中鼓勵類項目，取水符合上海市水(環(huán)境)功能區(qū)劃的要求，符合區(qū)域水資源條件，取水是合理的。本項目的用水定額滿足《室外給水設(shè)計規(guī)范》與《上海市用水定額》，用水是合理的。

(2)取退水影響分析。小黃浦上除本項目外無其他用水戶，且本項目不向外排水，因此取退水對第三方基本無影響。

(3)水資源保護措施。根據(jù)本項目特點，提出的水資源保護措施包括：安裝計量設(shè)施；保護取水水源地；取水口定期清淤；水處理中需注重消毒殺菌和過濾；加強取水設(shè)施日常維護等。

4 結(jié) 語

本文以上海浦東新區(qū)為例，分析了感潮河網(wǎng)地區(qū)的水系特征及水資源開發(fā)利用特點。根據(jù)實踐經(jīng)驗，提出了感潮河網(wǎng)地區(qū)水資源論證范圍選取和取水水源論證等論證要點的實用分析方法，并將該方法應(yīng)用于上海浦東新區(qū)前灘ES4單元建設(shè)項目，以驗證該方法的可行性，得出主要結(jié)論如下。

(1)關(guān)于水資源論證范圍的選取，分析范圍建議綜合考慮取用水總量控制要求和成果資料的配套，選取行政區(qū)為宜；取水水源論證范圍建議選取項目所在的相對獨立的水系為宜；取退水影響范圍建議選取取退水所在河道。

(2)關(guān)于取水水源的論證，保證取水水源的數(shù)量、質(zhì)量和取水保證機率是論證工作的要點。為保證取水水源的數(shù)量，可從河道的其他取水情況、河道可調(diào)槽蓄量和論證邊界處的泵閘引水量3個方面進行分析論證；為保證取水水源的質(zhì)量，在取得相關(guān)水質(zhì)資料的基礎(chǔ)上，最好再對取水水源進行補充檢測，以便取得最新和更有針對性水質(zhì)指標；為保證項目的取水機率，可從水位保證率的角度，對項目的設(shè)計取水位與取水河道的特征水位做出詳細說明。

此外，上海浦東新區(qū)前灘ES4單元案例中還有2個方面值得提倡和推廣。一是論證單元上，以整個地塊為單元統(tǒng)一進行取輸水設(shè)計和水資源論證，減少重復(fù)建設(shè)，節(jié)約社會資源，使用水更加具有效率，并使該地塊的規(guī)劃布局與水資源及水環(huán)境承載能力更加協(xié)調(diào)；二是取水用途上，項目取水用于城市綠化灌溉和道路澆灑，既節(jié)約了自來水，又可以大幅降低項目運行成本，是值得提倡和推廣的一種水資源利用方式。

[1] 劉曉濤.上海市第一次全國水利普查暨第二次水資源普查總報告[R].上海：中國水利水電出版社，2013.

[2] 汪松年.淺析上海水資源狀況[J].上海：上海水務(wù)，2001(2)：1-8.

[3] 王新才，宋雅靜.規(guī)劃水資源論證探討[J].人民長江，2015,46(19)：40-43.

[4] 王小軍，管恩宏，畢守海，等.水資源管理控制指標約束下強化規(guī)劃水資源論證工作的思考[J].中國水利，2015(11)：26-28.

(編輯：陳紫薇)

2017-05-12

李羽文，女，上海市水利工程設(shè)計研究院有限公司，工程師.

1006-0081(2017)08-0031-04

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