朱海生

(江蘇省水利廳， 江蘇 南京 210019)

2007年太湖暴發(fā)大面積藍(lán)藻，引發(fā)城市供水危機(jī)。2008年，國務(wù)院正式批復(fù)《太湖流域水環(huán)境綜合治理總體方案》，提出“以動制靜，以清釋污”的方針，按照“先治污，后調(diào)水”的原則，江蘇省組織實施綜合治理太湖流域水環(huán)境，重點建設(shè)走馬塘、新溝河、新孟河等流域骨干引排水工程。新溝河延伸拓浚工程，是連通長江、太湖之間的一條重要骨干河道，位于武澄錫低片，以疏導(dǎo)為主，利用低洼地勢，建設(shè)泵站北排運河以南、太湖周邊河網(wǎng)水體，減少入太湖水量，減輕太湖的污染。本文就新溝河工程建設(shè)管理以及試運行等方面的實踐進(jìn)行分析，闡述新溝河工程建設(shè)在太湖綜合治理中的定位、舉措及效益。

1 新溝河工程的功能定位

太湖流域是長江三角洲核心區(qū)域，地勢低平，河湖密布，自然水動力條件偏弱，水體流通交換少。隨著蘇南城市群崛起，產(chǎn)業(yè)集中，人口稠密。本地年降水量僅為350億m3，而需水量達(dá)700億m3，水資源供需矛盾突出，區(qū)域內(nèi)當(dāng)?shù)厮Y源不足，水環(huán)境承載能力相對較弱，缺少骨干排水通道，外排能力不足。

建設(shè)新溝河工程需要統(tǒng)籌兼顧，系統(tǒng)治理水問題，主要有4個方面：一是減少入太湖污染負(fù)荷。協(xié)調(diào)太湖流域與武澄錫低片的關(guān)系，充分發(fā)揮低片排水作用，關(guān)鍵是通過工程措施，將運河以南，環(huán)太湖周邊的直湖港、武進(jìn)港、武宜運河、錫溧漕河等河網(wǎng)水體從原來的直排太湖改為北排長江，正常年景可減少入太湖水量8.3億m3，有效降低氮磷入湖通量。二是增加入太湖優(yōu)質(zhì)水源。利用新溝河工程東支，沿漕河、五牧河，立交過京杭大運河，連通直湖港，在梅梁湖水質(zhì)可能出現(xiàn)異常的情況下，應(yīng)急啟動江邊樞紐，調(diào)引長江水補充，抽水流量90 m3/s。三是提升新溝河沿線區(qū)域河網(wǎng)水動力。通過工程調(diào)度，保持片區(qū)河道水動力，在新孟河工程實施調(diào)水后時，可預(yù)先外排滆湖等水體，形成有序流動。四是提高流域防洪和區(qū)域除澇能力。在太湖流域遭遇洪澇災(zāi)害時，江邊樞紐節(jié)制閘排水460 m3/s，泵站排澇180 m3/s，地區(qū)防洪標(biāo)準(zhǔn)達(dá)50年一遇，利用新溝河排水骨干通道，排除低片區(qū)、運南片區(qū)澇水，并相機(jī)排除大運河上游來水，降低常州、無錫運河水位，城市防洪標(biāo)準(zhǔn)達(dá)100年一遇。通過對河道拓寬浚深，圩堤加固，達(dá)到20年一遇排澇標(biāo)準(zhǔn)，防洪除澇能力相應(yīng)提升。

2 新溝河工程建設(shè)的具體舉措

2.1 堅持科學(xué)規(guī)劃

新溝河工程主要利用現(xiàn)有河道拓寬浚深，在江邊至石堰段，對河道進(jìn)行拓寬浚深，底寬達(dá)60 m，河道底高程-1.0 m(吳淞高程，下同)。在石堰以南至太湖邊，考慮無錫、常州相鄰片區(qū)不同河網(wǎng)特點，規(guī)劃新溝河?xùn)|支、西支河道，底寬30 m，東支底高程-1.0 m，西支底高程0.0 m。東支沿漕河、五牧河，立交過京杭運河后在直湖港西側(cè)平地開河與南直湖港相連，通過建西直湖港樞紐穿越京杭運河、錫溧漕河，建設(shè)90 m3/s泵站，增加向北排水動力。西支三山港與京杭運河平交后，沿武進(jìn)港至太湖，建設(shè)遙觀南、北樞紐，泵站排水流量分別為60 m3/s 、80 m3/s，實現(xiàn)運河以南水體調(diào)向北排的目標(biāo)。東、西兩支在太湖邊分別由直湖港閘、武進(jìn)港閘控制，兩支匯合后連通太湖，可實現(xiàn)排梅梁湖水50 m3/s。新溝河延伸拓寬浚深工程建設(shè)，溝通長江與太湖兩大水系，協(xié)調(diào)太湖流域與低片區(qū)域治理，統(tǒng)籌排除洪澇，增強河網(wǎng)水體流動，改善水域通航條件。

2.2 堅持生態(tài)優(yōu)先

建設(shè)新溝河工程，開挖土方總計1 051萬m3，其中水下清淤土方528萬m3。河道內(nèi)淤泥最厚達(dá)2.5 m，淤積土方中富含有機(jī)污染物，清淤后顯著改善河道水環(huán)境。新溝河堤身岸坡防護(hù)設(shè)計時，采取生態(tài)防護(hù)型式，如混凝土預(yù)制塊，利用墻體植綠，用混凝土格梗護(hù)坡“透水透氣”，避免簡單硬質(zhì)化。利用港汊進(jìn)行生態(tài)修復(fù)，如在江邊樞紐入江口段、武進(jìn)北陽湖、江陰移山河等區(qū)域構(gòu)建生態(tài)濕地，總面積達(dá)2.3萬m2。種草植樹，水面設(shè)置生態(tài)浮床，吸收河道水體中的富營養(yǎng)物質(zhì)，提升河水自凈能力，降低環(huán)境污染負(fù)荷，營造水清岸綠的水生態(tài)環(huán)境。

對沿線水系調(diào)整及影響處理。為滿足新溝河向梅梁湖應(yīng)急調(diào)水需求，減少沿程水量損失，防止兩岸支河水質(zhì)惡化，對新溝河?xùn)|支漕河、五牧河、直湖港沿線支河進(jìn)行控制，確保調(diào)引長江水入太湖的水質(zhì)。新溝河西支以排水為主，除三山港機(jī)廠河、潞橫河、青龍浜、時家溝等4條支河新設(shè)口門控制外，其他70條支河維持現(xiàn)狀，保持河道通暢。

2.3 堅持節(jié)約用地

在充分論證新溝河原有河網(wǎng)水系條件的基礎(chǔ)上，提出利用原有河道連接順直拓寬，河道兩側(cè)居民和企事業(yè)單位較多，岸線利用碼頭建筑物較多，跨河橋梁、管網(wǎng)拆遷工作量大，如江陰臨港新城、月城水街、常州中天鋼鐵、無錫濱湖區(qū)胡埭鎮(zhèn)等，征遷投資大，施工難度大。但總體分析，利用老河道拓寬浚深可以減少大量新開河道的建設(shè)用地，新溝河工程總長97.47 km，其中老河道維持現(xiàn)狀、疏浚、拓寬浚深89 km，占91%，新開河道8.47 km，占9%。綜合比選工程建設(shè)投資和征地補償與移民安置投資，采用斜坡式梯型斷面和斜坡式陡直立跨復(fù)式斷面，按設(shè)計斷面估算，如采取平地開挖，需用地876.67 hm2，實際利用原有老河道拓寬浚深，征用工程用地419.47 hm2，節(jié)省一半以上。部分河段采用直立擋墻防護(hù)，既減少拆遷量，又節(jié)省工程用地。

2.4 堅持科技創(chuàng)新

圍繞新溝河工程建設(shè)實際技術(shù)需求，在工程建設(shè)過程中，積極組織開展技術(shù)攻關(guān)。針對新溝河工程江邊樞紐泵裝置優(yōu)化設(shè)計需求，開展裝置模型試驗對單向、雙向軸流泵裝置流道三維流場數(shù)值模擬，通過能量、汽蝕、飛逸等水力性能試驗選擇水力模型，優(yōu)化裝置結(jié)構(gòu)型式，提出改進(jìn)流道的優(yōu)化方案。該課題“大型調(diào)水工程泵裝置理論及關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用”獲得2017年水利部大禹水利科學(xué)技術(shù)獎二等獎。開展新溝河工程大直徑頂管(管徑6 m)安全穿越滬寧鐵路和京杭運河關(guān)鍵技術(shù)、新溝河入江口潮間帶濕地建設(shè)及典型支河生態(tài)修復(fù)技術(shù)、新溝河遙觀南北樞紐引河與運河平交口門水流流態(tài)整體模型試驗研究、特低揚程雙向泵裝置及S型葉輪開發(fā)、T型組合式鋼筋混凝土地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)的應(yīng)用、雙速同步電動機(jī)在大型泵站的應(yīng)用等科研課題，優(yōu)化工程設(shè)計，優(yōu)化施工組織，提高工程科技含量。

2.5 優(yōu)化移民安置

新溝河移民安置以集中安置為主，統(tǒng)一建設(shè)配套齊全、環(huán)境優(yōu)美的移民安置點。征地移民資金29.74億元，工程實際用地660.53 hm2，生活安置移民 7 683人，生產(chǎn)安置11 562人。安置移民通過職業(yè)技能培訓(xùn)提高了勞動力素質(zhì)，生產(chǎn)安置改變了當(dāng)?shù)氐木蜆I(yè)結(jié)構(gòu)。新溝河工程征遷帶動了當(dāng)?shù)夭糠致浜螽a(chǎn)業(yè)的更新淘汰，逐步推動企業(yè)進(jìn)行設(shè)備更新，優(yōu)化當(dāng)?shù)氐漠a(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和沿岸的企業(yè)布局。安置移民出行、就醫(yī)等更加便捷，適齡兒童受教育質(zhì)量顯著改善，新溝河工程移民安置推動了當(dāng)?shù)爻擎?zhèn)化進(jìn)程。

2.6 強化建設(shè)管理

牢固樹立“建精品工程，樹一流形象”的建設(shè)理念，遵循“科學(xué)、規(guī)范、高效”的建設(shè)方針，規(guī)范工程建設(shè)管理。建設(shè)初期制訂工程創(chuàng)優(yōu)總體規(guī)劃，開展“施工管理優(yōu)勝單位評比”、“勘察設(shè)計單位履約考核”、“文明工地創(chuàng)建”、參加省十大重點工程勞動競賽等活動，強化施工現(xiàn)場質(zhì)量安全管控。嚴(yán)格履行招投標(biāo)程序，統(tǒng)一在省招標(biāo)投標(biāo)交易平臺進(jìn)行，保證了招標(biāo)評標(biāo)的公正性。在新溝河遙觀南樞紐工程項目上在全省率先采用代建制，探索工程項目管理新模式。對工程建設(shè)實行現(xiàn)場紀(jì)檢派駐制，加強廉政風(fēng)險防控，建設(shè)資金實行專戶存儲，?？顚Ｓ茫沤^亂擠亂占現(xiàn)象的發(fā)生，督促農(nóng)民工工資發(fā)放，強化工程建設(shè)資金監(jiān)管。

3 新溝河工程試運行綜合效益分析

3.1 防洪排澇減災(zāi)效益顯著

新溝河工程2012年底啟動征地拆遷，在2014年工程初步設(shè)計批復(fù)后正式組織實施。盡管受梅雨影響，江邊樞紐在建設(shè)過程中發(fā)揮了排水作用。2015年江邊樞紐水下工程建設(shè)中，臨時打開上下游施工圍堰，樞紐工地過水排澇。2016年，江邊樞紐船閘水下工程完成，汛期利用船閘排泄洪水。2017年，江邊樞紐節(jié)制閘排水。2017—2020年，新溝河江邊樞紐累計引水2.8億m3，排水16.7億m3。其中，2020年汛期，太湖流域遭遇長時間澇水，在長江持續(xù)保持高潮位頂托，排水9.73億m3(其中泵站抽排6.14億m3)，引水1.08億m3。經(jīng)過水文分析，在及時北排運南地區(qū)澇水的同時，新溝河有效降低大運河段常州、無錫水位，蘇南大運河水位比降平緩，鐘樓閘未關(guān)閘控制，大運河常州水位最高為5.21 m,比2017年最高6.22 m降低1.01 m，發(fā)揮了巨大的防洪效益。

3.2 生態(tài)環(huán)境效益明顯

2020年汛期，太湖流域遭遇超長梅雨期，梅雨期長達(dá)42 d，累計降水量 640.6 mm，湖西宜溧山區(qū)客水入湖，南部湖州東西苕溪等排水入湖，致使太湖出現(xiàn)4.78 m高水位，其中超4.5 m水位的時間有15 d。新溝河開啟江邊樞紐、直湖港閘站、遙觀南樞紐、遙觀北樞紐，外排運南地區(qū)及太湖周邊河網(wǎng)。汛期新溝河江邊樞紐長時間排水，經(jīng)監(jiān)測分析，運南及太湖周邊地區(qū)北排水4.34億m3，相當(dāng)于減少入太湖污染物氨氮199.2 t，總磷124.5 t，總氮1 760.6 t，化學(xué)需氧量5 142 t。

3.3 保障供水改善水質(zhì)效益初顯

2018年汛后，武澄錫低片河網(wǎng)水位偏低，河道水流緩慢，水體交換少，水質(zhì)有所下降，應(yīng)急調(diào)水試驗范圍在運河以南至太湖周邊河網(wǎng)水域。10月20日至11月3日，利用長江高潮自流引水及相機(jī)開啟泵站抽引，累計調(diào)引長江水5 363萬m3(其中自流引江水976萬m3，泵引4 387萬m3)。調(diào)水期間，考慮常州市東部水網(wǎng)連通，西支石堰閘正常開啟，沿程情況未作跟蹤監(jiān)測。東支沿漕河、五牧河、直湖港干流及運南支河送水，選取新溝橋，東柳塘、東環(huán)橋、萬里大橋等站進(jìn)行監(jiān)測，河流流量明顯增大，以運南萬里大橋站為例，7月20日流量為7.6 m3/s，至24日達(dá)到最大的24.9 m3/s，其余時間為20 m3/s左右。沿程水質(zhì)明顯改善，萬里大橋斷面主要水質(zhì)指標(biāo)為：溶解氧8.38 mg/L，提升29%；高鹽酸指數(shù)為2.0 mg/L，下降44%；化學(xué)需氧量16.9 mg/L(東柳塘)，下降21%；氨氮1.46 mg/L，下降47.8%；總磷0.133 mg/L，下降41.4%，總體分析，該片區(qū)河網(wǎng)水質(zhì)均好于Ⅲ類，達(dá)到調(diào)水入梅梁湖水質(zhì)要求。在啟動新溝河?xùn)|支進(jìn)行應(yīng)急引水時，關(guān)閉石堰閘，則東支沿線片區(qū)水質(zhì)改善和調(diào)水效率的效果更加顯著。

4 結(jié) 語

新溝河工程建成后，通過泵站抽運行和節(jié)制閘控制利用長江潮位差實施常態(tài)化引排水，將有效提升太湖流域武澄錫片的防洪排澇能力，增加區(qū)域骨干河網(wǎng)的水動力條件。在新孟河建成投運后，調(diào)引長江水，經(jīng)滆湖調(diào)蓄，由太滆運河、漕橋河匯入太湖。但目前滆湖及太湖周邊河網(wǎng)水質(zhì)相對較差，而太湖口門處尚未建控制建筑物，所以在調(diào)水過程中，為減少調(diào)水初期太滆運河、漕橋河等河網(wǎng)水體入湖水量，要盡可能發(fā)揮新溝河外排作用。新孟河調(diào)水入竺山湖，新溝河排除梅梁湖水體，通過導(dǎo)流工程和調(diào)度措施，部分水體形成竺山湖至梅梁湖輸水通道，對改善竺山湖、梅梁湖水體水質(zhì)有直接作用。在堅持先治污原則下，強調(diào)節(jié)水就是減污，要求片區(qū)企事業(yè)用水單位調(diào)整產(chǎn)能結(jié)構(gòu)，減少用水量，改進(jìn)生產(chǎn)流程，控制污水總量。加強對河道斷面監(jiān)測監(jiān)控，實行斷面補償機(jī)制，落實節(jié)水減污責(zé)任制。研究新溝河排水作用與控制蘇南運河常州至無錫水位的關(guān)系，合理調(diào)度城市澇水排入運河的時間和水量，優(yōu)化調(diào)度新溝河的排水效益，防范洪水風(fēng)險，保障地區(qū)防洪安全，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展。