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引曹北线工程调水对余姚慈溪地区效益评估

2017-11-09魏芳芳

浙江水利水电学院学报 2017年4期
关键词:慈溪天数泵站

魏芳芳,杨 辉,陈 洁

(宁波市水资源信息管理中心,浙江 宁波 315000)

引曹北线工程调水对余姚慈溪地区效益评估

魏芳芳,杨 辉,陈 洁

(宁波市水资源信息管理中心,浙江 宁波 315000)

曹娥江至慈溪引水工程自2014年6月开始常态化运行,为了科学合理的评价本工程的实施对余姚、慈溪两地的实际效益,通过资料收集、数据统计、现场调研等方式,定量分析引调水工程对两地河道的水位、水量及水质三方面以及定性分析对经济、社会、环境等要素影响进行调研,发现通过引水,余姚慈溪两地引水骨干河道高于低水位的天数占比多在70%以上;研究时段内,基本达到甚至超过设计引水水量;通过长时间引水,水质基本可以提高Ⅰ~Ⅱ个类别.

引水工程;余姚慈溪;效益

浙东引水工程是确保浙东萧绍宁舟地区经济社会可持续发展的重大水资源配置工程,主要包括萧山枢纽、曹娥江大闸、曹娥江至慈溪引水工程、曹娥江至宁波引水工程、舟山大陆引水工程、钦寸水库等六大子工程[1].

引曹北线工程穿越虞余慈三市,以工农业供水为主,兼顾改善水环境.总引水量4.2 亿m3(上虞1.1 亿m3、余姚 0.7亿m3、慈溪 2.4亿m3).曹娥江水经三兴闸入虞北河后分南北两条支线:北支线经浦前闸流入余姚的四塘横江、七塘横江,过四塘闸、七塘闸后流入慈溪;南支线经闸头堰入虞东河再经牟山闸入余姚.

为检验工程运行情况,省浙东引水局分别于2013年2-3月和7-8月进行试通水和抗旱应急引水,前者提高了本工程全线顺利运行的信心,后者一定程度上缓解了宁舟地区的旱情[2].2014年6月,本工程开始常态化运行.2015年6月浙东引水工程水量水质监测系统(应急建设)投入试运行,动态监测引水各区的水雨情、水量、水质、工情等,实现工程沿线各地信息资源共享,为浙东引水科学调度和水资源优化配置提供了科学依据.

1 区域社会经济概况

余姚地处浙江东部,总面积1 527 km2,平原河网密布,素有“五山二水三分田”之称.据统计,2015年全市户籍人口83.65 万人,GDP为839.70 亿元,比上年增长7.6%,三类产业的比重为5.1∶55.5∶39.4,人均生产总值为100 367 元[3].

慈溪位于东海之滨,总面积1 154 km2,过境水量甚少,属于资源性缺水,并伴有水质性缺水.2015年末全市户籍人口104.71 万人,GDP为1 154.57 亿元,增速7.5%,三类产业比重为4.3∶55.4∶40.3,人均生产总值为110 327 元[4].

2 数据来源与研究方法

本文选取的水位断面是余慈交界处四塘闸、七塘闸,慈溪的陆中湾泵站;水量断面是虞余交界处的浦前闸、牟山闸,四塘闸、七塘闸;水质断面是引水枢纽三兴闸、浦前闸、四塘闸、七塘闸、陆中湾泵站,其分布(见图1).收集2014年6月—2016年8月的人工实测数据、系统自动监测数据、社会经济资料等,通过定量分析为主,定性分析为辅,定量定性相结合的方法,结合现场调研,分析引曹北线工程对余慈两地河道水位、水量、水质三方面产生的效果及对社会各方面产生的效益.

图1 曹娥江至慈溪引水工程平面布置图

3 引水效果调研分析

3.1 2014年引水情况

今年宁波市年降水总量1 620 mm,比多年平均1 517 mm偏多7%,属平水年份,慈溪北部沿海地区降雨偏少,年降水量不超过1 400 mm[5].

(1)引水水量

6月5日至12月31日,引水共3次,累计91天,主要集中在11~12月,占引水总天数的60%.引入余姚总水量16 858 万m3,引入慈溪总水量12 898 万m3.浦前闸平均流量约16 m3/s ,牟山闸平均流量约6 m3/s,七塘闸平均流量约12 m3/s,四塘闸平均流量约5 m3/s.

(2)水位变化情况

七塘闸、四塘闸皆位于余姚市姚西北平原区上河区,其代表水位站为临山上站(低水位2.5 m,中水位2.7 m,高水位3.1 m);陆中湾泵站位于慈溪市西部平原区西北河区,其低水位2.1 m,中水位2.5 m,高水位2.9 m.引水期间,各代表站水位情况(见表1).

对比发现,引水后3个站点低于低水位的天数明显减少,高于低水位的天数占80%~90%.因此,引曹北线的实施对余慈两地河道水位具有显著的保障作用.

(3)水质变化情况

本阶段对5个水质断面分别进行了12次取样监测,由于皆为人工取样且不连续监测,因此数据的参考性欠佳,暂不予列入分析.

表1 2014年引水期间相关控制断面水位统计情况表

表2 2013年同期临山(上)的水位情况表

3.2 2015年引水情况

2015年宁波市气候异常,雨量偏多、前旱后涝,年降水量2 078 mm,比多年平均偏多37%,属于丰水年份.余姚市年降水量2 243 mm,比多年平均偏多45%;慈溪市年降水量1 920 mm,偏多45.5%[6].

(1)引水水量

引水自1月1日起至12月19日结束,共引5次,合计引水144 d,除3、6、7月外,其他月份均引至少10 d.据统计,引入余姚总水量28 669 万m3,引入慈溪总水量24 639 万m3.浦前闸平均流量约 17 m3/s;由于虞东河南段有工程实施了围堰,牟山闸绝大部分引水期间处于关闸状态;七塘闸平均流量约12 m3/s,四塘闸平均流量约5 m3/s.

(2)水位变化情况

引水期间各代表站水位统计情况(见表3).2015年引水期间,七塘闸高于低水位天数明显好于四塘闸,陆中湾低于低水位的天数,甚至为0,同2013年同期间相比,引水对两地消除低水位以下的天数具有明显的效果(见表4).

表3 2015年引水期间相关控制断面水位统计情况表

表4 2013年同期临山(上)的水位情况表

(3)水质变化情况

2015年引水期间的水质分析分为两段:前段是上半年(1月1日—5月6日)人工取样监测期间,后段是下半年(8月28日—12月19日)水量水质监测系统建成并运行期间.同前,主要分析下半年的连续监测时段.2015年下半年共计引水75 d,平均水质统计天数(见表5).

表5 2015年下半年浙东引水工程相关断面水质评价表

备注:不同站点样本数据由于系统维护原因略有不同.

根据连续的监测结果可知,在下半年引水期间,七塘闸、陆中湾的水质总体上为Ⅳ类,明显优于引水前水质;四塘闸水质稍差,为Ⅴ类水,也较未引水提升一个类别.

3.3 2016年引水情况

2016年1月降水比常年偏多1倍以上,2月、3月比常年偏少40%、50%,4月、5月比常年偏多50%、80%.截止到8月31日,全市降水总量1 234 mm,其中余姚降水总量1 172 mm,慈溪降水总量1 076 mm.全市主要河网水位基本上处于中到中高水位[7].

(1)引水水量

2016年引水工作自1月8日始,为方便分析,本文统计到8月31日.由于雨水频繁,引水启停次数较多,共引7次,累计144 d,最短只有4 d(5月17日—5月20日),最长61 d(2月16日—4月16日).其中,7、8月份连续高温期间,共引入慈溪约8 220 万m3,引入中心城区约1 600 万m3,保证G20峰会期间市内河道水量充足、景观良好.本阶段,引入余姚总水量22 530 万m3,引入慈溪总水量19 106 万m3.浦前闸平均流量约 17 m3/s ,七塘闸平均流量约15 m3/s,,四塘闸平均流量约5 m3/s.

(2)水位变化情况

引水期间各代表站水位统计情况(见表6).2016年引水与2013年同期相比(见表7),3个闸站的高于低水位天数明显提高,尤其是陆中湾泵站消除了低水位以下天数,且中水位以上天数也明显高于七塘闸、四塘闸,引水对河道水位提升效果非常明显.

表6 2016年引水期间相关控制断面水位统计情况表

备注:不同站点样本数据由于系统维护原因略有不同.

表7 2013年同期临山(上)的水位情况表

备注:不同站点样本数据由于系统维护原因略有不同.

(3)水质变化情况

本引水期间,5个断面的水质综合评价结果(见表8).根据统计,本引水期间,三兴闸是指水闸Ⅱ类,优于原设计引水水质Ⅲ类标准.七塘闸、四塘闸水质均为Ⅳ类,且Ⅲ类水所占天数比例较2015年有较大提高,陆中湾泵站水质较优,为Ⅲ类水.

表8 2016年1—8月浙东引水工程相关断面水质评价表

备注:不同站点样本数据由于系统维护原因略有不同.

3.4 2015年8月— 2016年8月引水水质分析

2015年6月,浙东引水水量水质监测系统投入试运行,水质基本上有连续数据,代表性较强,现对2015年8月28日—2016年8月31日的水质变化情况具体分析.根据《地表水环境质量评价方法(试行)》结合本区域现状,选取七塘闸、陆中湾泵站两个断面,分别采用单因子浓度比较和水质类别分别比较分析.

3.4.1 单因子浓度变化情况

(1)高锰酸盐指数

通过图2可以看出,每个引水周期的高锰酸盐指数浓度变化趋势规律性较强,未引水时,数值较高,随着引水的持续,浓度逐渐降低,引水结束后,浓度又逐渐升高.如,2015年8月底实施引水后,高锰酸盐指数浓度由原来的7.3降到引水后5.7,随着引水的继续,降到4.5,改善幅度高达38%,引水结束后即到10月中旬,高锰酸盐指数浓度升高.引水期间,高锰酸盐指数平均浓度处于3.7~5.7之间,属于Ⅱ~Ⅲ类水之间,未引水期间,则处于5~7.3,属于Ⅲ~Ⅳ类水.

图2 七塘闸、陆中湾泵站高锰酸盐指数变化趋势图

(2)溶解氧

在每个引水周期中,引水前水中的溶解氧含量较低,引水后含量升高,暂停引水后,含量又降低.如2015年8月,七塘闸由引水前的平均浓度3.8 mg/L提高到引水后6.3 mg/L,改善率达166%,同期,陆中湾泵站改善率达127%(见图3).

图3 七塘闸、陆中湾泵站溶解氧变化趋势图

(3)总磷

2015年8月未引水时,七塘闸总磷为0.36 mg/L,陆中湾泵站0.4 mg/L,引水后,两地总磷浓度均逐渐降低.到9月中旬左右,七塘闸降幅达69%,陆中湾降幅达75%,引水停止后,又逐渐升高(见图4).

图4 七塘闸、陆中湾泵站总磷浓度变化趋势图

3.4.2 水质类别变化情况

国内的相关研究主要集中在商务合同的文体特征和翻译上。郑红莲认为商务合同英语具有频繁使用外来词、专业术语和语言修饰词的特征。凌县华对古代商务合同古体词的应用进行了专门研究。余莉对于“词汇重复”进行了详细的分析,指出词汇重复可以确保商务合同语言的准确性。在句法和文本层面,赵翠平认为商务合同具有标准化格式,其结构准确性表现在长句、时态、语态和情态动词方面。从中英文语言差异出发,周燕和廖瑛(2004:29-32)阐述了商务合同翻译的策略和技巧。黄芬致力于寻找国际商务合同翻译策略。张莉在功能翻译理论的指导下,提出了一些商务合同的翻译策略和技巧。

同样以七塘闸、陆中湾泵站为例,选取引水天数较长的一个时间段:2016年7月19日—8月31日.

引水前(7月10-18日)七塘闸、陆中湾泵站两个站点分别以Ⅴ、劣Ⅴ类水为主,引水开始后(7月19日)逐渐变为Ⅴ类水为主,随着引水时间的持续,水质均逐渐为Ⅳ类水为主(见图5).

图5 2016年7月10日— 8月31日七塘闸、陆中湾泵站水质类别变化趋势图

3.5未引水、短时间引水及长时间引水对水质影响分析

自引曹北线全线试运行以来,考虑到需水量、水质情况、天气以及引水工程运行状况等实际情况,引水时间间隔有长短之分.结合总体引水时间间隔及水质分析,引水时间段小于两周(即14 d)与大于两周,引水工程对河道水质的改善情况及程度有所不同,本报告将引水时间段小于两周作为短时间引水段,引水时间段大于两周作为长时间引水段.

考虑到浙东引水工程水质水量监测系统所监测的数据种类齐全、连续性较强,具有较强的代表性,本节研究时段选2015年6月—2016年6月.选取该时间段中未引水、短时间引水段及长时间引水段,对四塘闸、七塘闸及陆中湾泵站三个点的水质进行分析,其中,选2015年11月17—28日作为未引水时间段,选2016年1月30日—2月5日作为短时间引水段,选2016年2月16日—3月31日作为长时间引水段.

表9 四塘闸、七塘闸及陆中湾泵站未引水期间水质分析统计表

表10 四塘闸、七塘闸及陆中湾泵站短时间引水期间水质分析统计表

表11 四塘闸、七塘闸及陆中湾泵站长时间引水期间水质分析统计表

根据上述统计表分析,引水工程对河道水质的改善较为明显,短时间引水能提高河道水体的流动性,水质有所改善,长时间引水期间,在曹娥江水质维持在II~III类情况下,引水河道水质能够提升至IV类,陆中湾泵站断面的水质在长时间引水期间能基本稳定在III类,基本消除了劣V类水存在天数,长时间引水对余慈地区的水环境改善具有较为显著的作用.

4 引水效益分析

4.1 经济效益

(1)减少缺水损失

引曹北线引水工程提高了工农业用水保证率,实现农业增产增收,促进工业结构调整,有力保障了两地工农业的发展.

(2)节省治污成本

引曹北线不仅维持了平原河网的水位,也加强了水体的流动,增强水体的自净能力,从而减少河道清淤治污的成本.

4.2 社会效益

(1)保障供水安全,维护社会稳定

每年约有2 亿m3的水引入余慈,缓解了干旱缺水对上下游两地居民的矛盾,有利于维护社会的稳定.

(2)对慈溪市“清水环通工程”影响

2013年3月,为科学合理地利用曹娥江等境外来水,改善区域水环境,慈溪实施区域内水网清水环通工程.据调研,引曹北线每日向该市中心城区引水50 万m3,引水主通道水质较好,中心城区河道内基本无蓝藻.

(3)对郑徐水库蓄水影响

2014年6月—2016年8月,郑徐水库入库水量约为4 000 万m3,出库水量约为700万m3,通过出库放水改善周边0.67 万ha农田水质,保证了周边生态水环境及农业生产.特别是“马勒卡”台风过后,水库第一时间向河网补充水量,有效解决了中、东河区,及中心城区的河网用水压力.

4.3 生态环境效益

(1)改善生态环境

引曹北线工程增强了河道水体流动,促进水体循环,对河道水质提升有显著作用,使水体环境质量和生态环境条件得到改善.

(2)保护自然资源

引水改善生态环境条件,有利于河道生态系统的健康发展,为动植物系统栖息场所,保护生物多样性,有效保护当地的自然资源.

5 结论与建议

本调研通过定量和定性相结合、以定量分析为主的方法,分析了引曹北线工程常态化运行以来,对余慈两地河道水位、水量、水质3方面的影响.主要结论及建议如下.

5.1 结 论

根据前文分析,引曹北线工程的实施对余慈两地的经济、社会以及生态环境等方面都产生显著的效益.引曹北线工程实施后,余慈两地引水骨干河道高于低水位的天数占比多在70%以上,尤其陆中湾泵站点基本都在低水位以上;2014年6月—8月,通过浦前闸、牟山闸引入余慈地区的水量共计68 057 m3,其中,通过陆中湾泵站引入慈溪地区的水量达56 643 m3,基本达到引曹北线工程的设计水量,充分保障了两地的水量需求;其次,本工程对河道水质的改善较为明显.通过长时间引水,水质基本可以提高Ⅰ~Ⅱ类别,余姚两处基本维持在IV类,陆中湾泵站稳定在III类,基本消除了劣V类水存在天数.

5.2 建 议

(1)管理制度亟待完善

由于管理经费、人员不足等原因,有关闸站的内部管理制度不完善,如维修养护制度匮乏、日常巡查制度不足或落实不力等.建议下一步按照《浙东引水管理暂行办法》《浙江省浙东引水管理考核办法》等各项要求,完善管理制度,提高管理人员素质和管理水平.

(2)加强水量水质监测规范性及权威性

郑徐水库专业水质水量监测设备缺乏,水质多委托市自来水公司不定期监测,数据少、且缺失严重,建议下一步完善水质水量信息化、规范化建设;其次,浙东引水水量水质监测系统的流量设备由于安装位置、流量校核等原因,该系统的监测数据与当地的实际监测存在一定差距,建议下一步提高系统监测准确性,增强各方对监测系统数据的信心.

(3)延长引水时间

未引水期间,引水线路河道的水质较差,基本为劣V类,短时间引水能提高河道水体的流动性,水质有所改善,而长时间引水期间,河道水质能够提升至IV类,基本消除了劣V类水存在天数,建议在保证水量和水位的情况下,尽可能延长引水时间,切实改善余慈地区的水环境.

(4)提高引水效用

目前,本工程引入余姚的水主要用于改善当地水环境;入慈主要也是改善慈溪城区水环境,部分流入郑徐水库或北排入海.建议当地进一步科学合理规划引水用途、加强节水意识、提高用水效率,将每年来之不易的3.1 亿m3引水用到实处.

[1] 中华人民共和国水利部,浙江省人民政府.钱塘江河口水资源配置规划[R].杭州:浙江省人民政府,2005.

[2] 卢晓燕,周 芬,王灵敏,等.浙东引水工程试通水运行实践与探索[J].水资源保护,2014,30(2):86-91.

[3] 余姚市统计局.2015年余姚市国民经济和社会发展统计公报[R].余姚:余姚市统计局,2015.

[4] 慈溪市统计局.2015年慈溪市国民经济和社会发展统计公报[R].慈溪:慈溪市统计局,2015.

[5] 周宏杰,金 秋,李文杰,等,宁波市2014年水情年报[R].宁波:宁波市水文站,2014:1-3.

[6] 周宏杰,金 秋,李文杰,等,宁波市2015年水情年报[R].宁波:宁波市水文站,2015:1-7.

[7] 周宏杰,金 秋,李文杰,等,宁波市2016年水情年报[R].宁波:宁波市水文站,2016:1-3.

[8] 陈惠雄,杨 坤,基于物元分析法的钱塘江流域水质量评价[J].浙江水利水电学院学报,2016,28(5):16-20.

EvaluationofWaterDiversionProjectfromCao’eRivertoCixi

WEI Fang-fang, YANG Hui, CHEN Jie

(Ningbo Water Resources Information Management Center, Ningbo 315000, China)

The water diversion project from Cao’e River to Cixi started normal operation in June 2,014. In order to evaluate the actual benefits for Yuyao and Cixi scientifically and rationally, based on data collection, data statistics and field investigation, a quantitative analysis of water diversion project on water quantity, water quality and water level of two rivers is conducted and a qualitative analysis of the impact on economic, social and environmental factors is also researched. This study proved that the water diversion project has a significant positive impact on both sides. Through the water diversion, the number of two rivers are higher than that of the low water level by days, accounting for more than 70%. During the study period, the water diversion rate basically exceeds or exceeds the designed water diversion rate. After long period of water diversion, water quality can be improved to one or two categories.

water diversion project; Yuyao and Cixi; benefits

10.3969/j.issn.2095-7092.2017.04.005

TV68

A

1008-536X(2017)04-0024-08

2017-04-01

魏芳芳(1988-),女,山东淄博人,工程师,从事宁波市境外引水工程协调管理方面工作.

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