基于“智慧水利”的最优调水法在大板跳闸国考断面的应用

潘忠宝，刘元美，王浩杰，吴星翰

(1.连云港市市区水工程管理处，江苏 连云港 222006；2.连云港曼宁科技咨询有限公司，江苏 连云港 222000)

0 引言

排淡河属淮河流域蔷薇河水系，排淡河全长 22 km，河宽40～80 m，上游接东盐河，起点为猴嘴闸，排淡河在程圩处分流，分大浦河调尾工程的新城闸、排淡河的大板跳闸2条线路入海。大板跳闸国家考核断面(119°26′37″E，34°40′34″N)位于连云港市连云区排淡河下游入海口，为国家入海河流控制断面。断面上游汇水区包括玉带河、东盐河、排淡河共3段河道汇水区。根据《“十三五”水污染防治目标任务书》目标要求，确定大板跳闸断面达标时限：到2020年，大板跳闸断面水质目标消除劣Ⅴ类水体。

1 断面水质不达标成因分析

1.1 工业污染

从空间分布上来看，大板跳闸断面上游汇水区内有工业企业排污入河，存在工业园区建设管理不规范，集中治污设施及污水收集管网等基础设施建设滞后的问题。

1.2 城镇生活污染

大板跳闸断面上游汇水区流域较大，涉及海州区、高新区、开发区及连云区共4个区，汇水区内人口众多且集中，产生的生活污水量较大。根据相关资料及现场调查，大板跳闸断面上游河段共有生活污水排口 146 个(包括公共厕所排口)。

1.3 面污染

大板跳闸断面上游玉带河、东盐河、排淡河汇水区内耕地面积总计约1 080 hm2，分布于河道两岸，因河道高程较低，农药化肥残留均通过雨水、灌溉尾水流入河道，污染水体。

2 治理措施

2.1 截污

排淡河沿线各级政府以“河长制”为抓手，层层传导压力。汇水区域部分河道已经过整治，鉴于汇水区域平原内河的落差小，流动性差水体自净能力弱，河道的治理需要立足于高标准的截污。

2.2 疏浚

2015年12月7日，连云港市发改委以“连发改农经发〔2015〕345号”文件批复了《连云港市排淡河治理工程初步设计报告》，对大板跳闸上游1.5 km的排淡河按20年一遇标准进行整治。

2.3 调水

调水不仅可以“减负”，也可以增容，在众多的治理措施中调水的效果最为明显。鉴于汇水区域平原河网现状，季节性黑臭主要出现在枯水期，此时由于污染物质由于蒸发作用而成倍浓缩，水质急剧下降，有可能出现大范围的整体黑臭。此时，最有效的手段就是调水，保持生态水位，稀释水体污染物浓度，增加溶解氧含量。

1)最优调水法涉及的“智慧水利”模块。最优调水法以“智慧水利”的水文监测体系(涉及水位信息监测、潮位信息监测等)、水环境监测体系(涉及水质信息监测等)以及工程运行监控体系(闸门远程监控、视频监控系统等)为依托，通过云数据分析，制定最优调水路径。

2)调水前预排水过程。调水前电厂闸关闭，通过河道水质监测系统先对玉带河水质情况进行研判，确定玉带河污染物是否接近阈值(数值事先通过云数据分析设定好)，如果玉带河污染物接近阈值，将狮树闸关闭，烧香河节制闸关闭，新浦闸关闭，玉带河闸开启，猴嘴节制闸开启，顾圩门节制闸开启。利用水文监测系统、工程运行监测系统，通过新城闸和大板跳闸2个沿海挡潮闸将玉带河、东盐河和排淡河3条河道里的水尽量排空。如果没有接近阈值，通过河道水质监测系统再对东盐河水质情况进行研判，确定东盐河污染物是否接近阈值(数值事先通过大数据分析设定好)，如果东盐河污染物接近阈值，将玉带河闸关闭，猴嘴节制闸开启，顾圩门节制闸开启。利用水文监测系统、工程运行监测系统，通过新城闸和大板跳闸2个沿海挡潮闸将东盐河和排淡河2条河道里的水尽量排空。如果没有接近阈值，最后通过河道水质监测系统对排淡河水质情况进行研判，如果排淡河污染物接近阈值，则猴嘴节制闸关闭，顾圩门节制闸开启。利用水文监测系统、工程运行监测系统，通过新城闸和大板跳闸2个沿海挡潮闸将排淡河河道里的水尽量排空。如果没有达到阈值，则无需调水。

3)调水过程。①调水时间：一般情况下，调水时间为17:00至次日早上8:00。②调水过程主要途径河道：玉带河→东盐河→排淡河。③调水过程涉及水闸介绍。共涉及9座水闸，其中船闸2座，节制闸5座，沿海挡潮闸2座，具体如下：电厂闸：属于船闸，上接蔷薇河，下接玉带河，本调水方案中起“总阀门”作用，负责从蔷薇河引水。狮树套闸：属于船闸，本调水方案中在调水时需要关闭。烧香河节制闸：属于节制闸，本调水方案中在调水时需要关闭。新浦闸： 属于节制闸，本调水方案中在调水时需要关闭。玉带河闸：属于节制闸，上游接玉带河，下游接东盐河。猴嘴闸：属于节制闸，上游接东盐河，下游连接排淡河。顾圩门节制闸 ：属于节制闸，本调水方案中在调水时需要开启。新城闸 ：属于沿海挡潮闸，调水前需要开闸排水，调水时需要关闭。大板跳闸：属于沿海挡潮闸，本次调水“终点站”，调水前需要开闸排水，调水时需要关闭。④具体过程：大板跳闸和新城闸保持关闭状态，通过“智慧水利”河道水质监测系统研判玉带河、东盐河和排淡河3条河道水质是否全都达标，如果全部达标，则不用调水。否则，执行调水程序。调水过程：17：00将电厂闸开启，大板跳闸和新城闸保持关闭状态。调水过程与上述调水前预排水过程相对应。通过河道水质监测系统研判，若之前的预排水是因玉带河水质不达标而进行的，则调水过程中需将狮树闸关闭，烧香河节制闸关闭，新浦闸关闭，玉带河闸开启，猴嘴节制闸开启，顾圩门节制闸开启，到次日早上8:00，将电厂闸关闭，调水过程结束。若之前的预排水是因东盐河水质不达标而进行的，则调水过程中只需将玉带河闸开启，猴嘴节制闸开启，顾圩门节制闸开启，到次日早上8:00，将电厂闸关闭，调水过程结束。若之前的预排水是因排淡河水质不达标而进行的，则调水过程中需将猴嘴节制闸开启，顾圩门节制闸开启，到次日早上8:00，将电厂闸关闭，调水过程结束。

3 结语

自2018年6月份开始采用最优调水法以来，排淡河水质改善显著。其中，6、7月单月测值达Ⅴ类水标准，8、9月连续2月单月水质测值达Ⅳ类水标准，10、11月连续2月单月水质测值达Ⅲ类水标准，已远超Ⅴ类水考核目标要求。2018年度排淡河水环境区域补偿资金，由1月份的1 162.32万元下降至8月的1.58万元直至逐步不用缴纳。在擦亮连云港市水生态“名片”的同时，河道生态系统也得到较好修复。