上海市水资源调度现状与思考
2015-01-27金鹏飞
何 斌,金鹏飞,羊 丹
(上海市水利管理处,200002,上海)
上海地处长江三角洲前缘、太湖流域的尾闾,境内河网密布,属典型的平原感潮河网地区。自20世纪80年代末开始,上海市逐步依托长江、黄浦江等大水体提供的丰富过境水资源,借助防洪除涝建立起来的区域性水闸泵站工程,开展了改善内河河网水质的水资源调度(引清调水)。30多年的实践证明,引清调水已成为上海市改善河道水环境的一项重要措施,是改善河道水质和恢复河道生态的重要保障。
一、引清调度发展历程
20世纪80年代中期开始,上海市各级水利部门相继开展了调水试验研究工作,为全面系统开展水资源引清调度研究提供了宝贵资料。2002年上海市水务局颁布了《上海市跨区域引清调水实施细则(暂行)》,为规范全市引清调水工作的开展奠定了基础。2006年以来,为改变上海水质型缺水城市形象,各级水利部门将引清调水作为水闸管理的常规主要工作,并逐步由单片调度向跨片联合调度发展。2010年以来,上海市开展了分片水资源调度方案研究,为系统科学开展引清调水工作提供了理论依据,实现了从实践到理论的跨越,并于2012年修订颁发了 《上海市水利控制片水资源调度实施细则》,引清调水工作逐步走向规范化、常态化和全覆盖。
二、引清调度面临的新形势
1.工情不断变化
随着防汛除涝工程的不断完善和河道整治工作的持续推进,上海市浦南东片、淀南片等水利片外围控制工程基本建成,8个主要水利片已具备了水资源综合调度的能力。针对部分地区引排水动力不足问题,相继完成了杨树浦泵闸等15座新(改)建水闸工程,新增泵站引水能力100 m3/s、排水能力425 m3/s,改善了引清调水的动力条件;同时,相继实施的河道整治、河道生态治理等工程,增强了河道槽蓄量和水流条件。
2.防汛要求不断提高
2008年4月,上海市防汛指挥部修订了《上海市防汛防台应急响应规范》,实施“四色预警”和“四级响应”机制。作为水资源调度的组成部分,必须明确引清调水与防汛应急响应的协调机制。2014年修改的《上海市防汛条例》,对台风暴雨预警措施、防汛预案、紧急情况时的人员撤离等方面进行了修改,对科学调度提出了更高要求。
3.实践经验和科研成果需要推广
上海市逐步实现了引清调水和河道水质监测常态化,实施了控制片调水与区域调水、骨干河道调水和沿河市政排水泵站的联动调度;组织开展了苏州河、青松片、蕰南片等调水试验,不断优化了调水方案;世博会期间实施了“一江两河三片”等重点区域的水资源专项调度,积累了大量经验。同时,开展了水利分片水资源调度方案课题研究,应用模型模拟计算分析现状调水效果,科学评估现状调度方案,优化控制条件和调度方式,系统研究了分片、联片调水优化方案,为科学调度提供了理论支撑。
三、引清调水新实践
1.基本形成常态运行机制
各单位严格按照水资源调度实施方案,形成了“依托两江、趁潮引排、分片调度、定向有序”的调度格局。全市水利片外围区管以上128座水闸 (口宽6 m以上)实施了引清调水,占所有外围水闸口门总宽的95%,其中引水水闸70座、总孔宽1 092 m,排水水闸58座、总孔宽809 m,年均运行3.6万闸次、引排水量120亿m3。一个调度(潮汛)周期,可降低污染物浓度10%~20%,局部地区可改善一个等级,并维持3~6天。
2.初步建立水资源调度协调监管机制
在防汛排水服务保障联动合作工作机制下,与市政排水开展行业联动,协调市政泵站与水闸联合运行,控制市政泵站雨水放江对内河水质的影响;建立分片和跨片水资源调度工作联席会议制度,及时沟通协调调水工作新情况和新要求,保证水资源调度工作正常有序开展;应用水闸泵站自动监测系统,实时监管水闸调水运行,及时发现和纠正违规引排水情况;建立水闸调度运行监测月报制度,分析通报水闸调度运行情况。
3.持续深化水资源精细调度
一是持续优化分片调度。细化了水利控制片防汛调度基本要求,明确防汛调度与引清调水相切换的条件;确定了各控制片代表性水质监测断面40个、水位控制点26处,明确各水位控制点的控制水位;制定了相关专项调度方案,优化细化了分时段调度措施。二是协同区域调度。积极推进引清调水由干流向支流延伸,编制并实施了区域小循环调水,建立干支流调水联动机制,使支流的日常引清调水与干流同步,最大程度地发挥引清调水成效。三是及时实施应急调度。面对各类水污染突发事件,及时调整水闸运行方案,控制污染扩散,加大引排水力度,最大程度地降低水污染事件对河道水环境的影响。先后及时有效处置了大虹桥地区蟠龙港水污染、宝山杨泾河水污染、金山石化水污染等事件。
四、当前引清调度的新特点
1.明晰防汛和引清边界
改变了以往水闸防汛调度与引清调度切换边界模糊、不便操作的问题,明确以天气预报为预防指导、防汛防台预警或暴雨预警为实质切换的要求。对不同防汛防台或暴雨预警等级制定了对应的水闸防汛调度要求,随着预警等级提升,同步加大水闸防汛调度力度,同时明确了相关水利片的预降内河控制水位要求。
增加了防汛调度恢复到引清调度中间时段的水闸调度要求,依据防汛防台或暴雨预警结束后不同水利片内河水位工况,制定了具体的水闸中间过程调度要求,同时考虑了降雨、航运和供水保障等不同因素影响。
2.明确基本原则和水质、水位控制点
根据区域工情、水情的新变化,明确了“优先执行防汛调度、坚持常态引清调水、协调实施专项调度、局部服从全局调度”的调度原则;根据各水利控制片特点,明确了各控制片引清调水的水质、水位控制点及其控制水位,提出了水闸运行过程水位控制要求。
3.区分不同时段的调度要求
根据潮汛动力的影响,细化了水动力条件较好的大潮汐期间的水闸运行要求;针对部分重点关注的河道,为适应河道水景观需求,明确了白天时段(06:30—18:30)和夜间时段(18:30—次日 06:30)的内河水位控制要求。
4.专项调度及调度监督机制
总结历年应急处置和专项调水经验,针对改善局部区域水环境、突发水污染事件、应对咸潮影响和保护水厂水源地等,制定相应专项调度方案,明确了工作流程,以便在发生相关情况时能及时响应、快速应对。同时,明确了引清调度组织管理机构和相关单位的运行、管理和监督职能,促进上海市水资源调度工作做到“常态运行、精细调度”。
五、问题与建议
1.主要问题
上海市水资源调度工作取得了较大成效,但仍然存在一些问题,制约水闸调度运行,影响调度成效的进一步发挥,如调水通航矛盾仍然突出,初期雨水污染仍然严重,控制片水动力仍然不足,调度平台整合仍然不够,上游来水水质仍然较差。
2.工作建议
(1)发挥资源优势,挖掘调水潜能
以实现水资源调度常态化、精细化、全覆盖为总体要求,在分析研究现状水资源调度经验与不足的基础上,围绕利用好上海市“过境水资源、感潮资源、雨洪资源”的3个资源优势,挖掘调水潜力,进一步优化和完善水资源调度方案。
(2)应用智能感知,动态评估调度效果
应用智能感知技术,加强系统“整合、融合、智慧”建设,加快推进上海市水闸泵站自动监测系统升级改造,完善8个水利片128座水闸实时监控,拓展调度决策指挥、水闸调度实时监管、水情统计分析等系统功能;同时,结合水文站网建设,进一步完善水资源调度监测站点,掌握水位、水质变化情况,及时分析评估引清调度效果。
(3)强化工程措施,增大调水动力
结合“226”骨干河网规划,着力推进骨干河道综合整治和流域泄洪通道整治,同步推进骨干河道疏浚整治、镇村级河道轮疏、界河综合整治、拆坝建桥和水系沟通等工作,打通瓶颈,畅通河网水系,增大河道调蓄容量,同时推进水利片外围水闸泵站和低洼圩区排涝设施改造建设工作,增大调水动力,实现泵闸联动、区域互动,进一步提高水资源调度能力。
(4)健全协调机制,提高保障能力
进一步健全引江济太等流域调度与上海地区水资源调度的协调机制,完善水资源调度监督考核机制,加强与海事、渔政、公安、边防等相关涉水部门的协调联动,提高水资源综合调度的保障能力和应对突发水污染事件的处置能力。
[1]刘晓涛.上海市第一次全国水利普查暨第二次水资源普查总报告 [M].北京:中国水利水电出版社,2013.
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[3]杜晓舜,王春树.上海市引清调水工作研究[J].水资源保护,2006(3).