浙東引水工程試通水運行實踐與探索

盧曉燕，周 芬，王靈敏，黃 昉，康 瑛，盛海峰

(浙江省水利水電勘測設計院，浙江杭州 310002)

浙東地區又稱蕭(山)紹(興)寧(波)舟(山)地區，區域面積14664 km2，是長江三角洲經濟區組成部分，在浙江省的經濟發展中具有重要地位。為解決浙東地區水資源匱乏的問題，浙江省實施了全省目前涉及行政區域和流域最多、工程組成最復雜的浙東引水工程。浙東引水工程是確保浙東地區經濟社會可持續發展的重大水資源配置工程，該工程通過蕭山樞紐、曹娥江大閘樞紐、曹娥江至慈溪引水工程、曹娥江至寧波引水工程、舟山大陸引水工程等，將錢塘江、曹娥江、甬江、蕭紹寧河網、舟山群島等供水水源融為一體，通過引錢塘江水向浙東地區補充工業用水和農業灌溉用水、舟山市城鎮用水，并兼顧改善蕭紹寧河網水環境［1-3］。

經過多年的前期論證和建設實施，浙東引水工程北線(蕭山樞紐—慈溪)已全線建成，曹娥江至寧波的引水工程尚未建成。2013年2月28日—3月27日，浙東引水工程進行了為期1個月的試通水運行。本次試通水運行利用已建的浙東引水工程，結合區域內現有水利工程體系，引錢塘江水至慈溪，并兼顧改善沿途蕭紹平原河網、虞余慈北部平原河網的水環境。試通水運行通過1∶1的實物模型，對工程的運行情況、引水能力、引水水量和改善平原河網水環境的效果進行了檢驗和評價。

1 試通水運行方案介紹

1.1 試通水運行目的

a.了解浙東引水工程的實施效果。浙東引水蕭山樞紐、三興引水閘和骨干河道具有較強的引水、輸水能力，但平原河網局部地區可能存在阻水情況，工程總體引水能力、末端地區受水量、對平原河網水環境的改善等都受到一定的影響。通過本次試通水，可以了解工程引水能力、引水水量和改善平原河網水環境的效果。

b.進一步完善浙東引水工程調度運行方案。浙東引水工程必須通過多個單項工程和現有水利工程的聯合運行才能將富春江水順利引至末端受水區，而只有合理的調度運行方案才能確保工程引水水量符合規劃設計要求，實現整個浙東地區的水資源供需平衡［4-5］。通過本次試通水，可為下階段進一步完善切實可行的浙東引水工程調度運行方案、制定水資源統一調度原則等奠定基礎。

c.考察工程的運行狀況。浙東引水工程由多個單項工程組成，已建工程中除曹娥江大閘樞紐已投入運行外，其他工程尚未正式投入運行。通過試通水可以發現工程運行中自身存在的問題以及與現有工程聯合運行中存在的問題，從而進一步完善工程建設，確保工程今后長期運行的整體穩定性和可靠性。

1.2 試通水運行的組織實施

浙東引水工程試通水運行工作由浙東引水工程領導小組辦公室組織實施，浙江省水利廳有關處室、省級有關單位、沿線各市、縣(市、區)政府及有關單位共同參加，成立了浙東引水工程試通水工作領導小組，組織有關單位編制了《浙東引水工程試通水方案》，組建了浙東引水工程試通水工作機構，下設領導小組辦公室、調度運行組、水量水質監測組、安全應急組，各有關單位和人員各司其職，共同做好試通水運行的各項工作。

1.3 調度方案

a.試通水總體線路。錢塘江水經蕭山樞紐閘站取水后，由杭甬運河、三江大河、馬山閘西江等輸水至新三江閘、馬山閘等入曹娥江大閘閘上江道，再由曹娥江右岸的三興閘取水后，經虞北河、虞東河、七塘橫江、四塘橫江、八塘橫江、三塘橫江至慈溪境內的陸中灣。

b.引排工程體系。試通水運行涉及的主要引排水閘及河區節制閘有引水閘站12座、北排水閘6座、河區節制閘等45座。

c.調度原則。①遵守《錢塘江河口水資源配置工程調度辦法(試行)》;②通過閘站調度，盡量提高蕭山樞紐富春江引水量、提高末端受水區慈溪市的引水量;③試通水期間確保沿線地區防汛安全、工程安全、供水安全、航運安全、水產養殖安全。

d.主要引水工程調度情況。①蕭山樞紐。滿足蕭山樞紐閘下輸水河道出口平原河網水位(以輸水河道與杭甬運河交匯口為準)不超過4.3 m，且蕭山樞紐閘上浦陽江水位(以蕭山樞紐閘上水位為準)不低于3.32m時，蕭山樞紐根據閘上水位(浦陽江側)和閘下水位(內河側)情況，采用自流引水和泵站提水相結合的方式取水。蕭山樞紐日平均引水流量原則上不超過50 m3/s。②新三江閘、馬山閘。新三江閘、馬山閘開啟，蕭紹平原和曹娥江大閘的閘上江道溝通。③曹娥江大閘。當曹娥江大閘閘上江道水位(新三江閘下站)高于3.9 m時，曹娥江大閘視閘上、閘下水位情況開閘排水。當閘上江道水位(新三江閘下站)回落至3.9 m以下時，曹娥江大閘關閉。④三興閘。當曹娥江大閘閘上江道水位(新三江閘下站)高于3.6 m時，三興閘逐步開閘引水，控制引水流量為60 m3/s。⑤浦前閘、閘頭堰閘。當虞北平原上河區水位(小越上站)高于2.7 m時，浦前閘逐步開閘引水，控制引水流量為36 m3/s;當虞北平原上河區水位(小越上站)高于2.7m且姚西北平原下河區水位(西橫河上站)低于2.4 m時，閘頭堰閘逐步開閘引水，均控制引水流量為9 m3/s。⑥四塘閘、七塘閘。當姚西北平原上河區水位(臨山上站)高于2.5 m時，四塘閘、七塘閘逐步開閘引水，七塘閘、四塘閘控制引水流量分別為20 m3/s和15 m3/s。⑦陸中灣泵站和慈溪北排水閘。當慈溪西北河區水位(陸中灣泵站上站)和西河區水位(西三塘橫江站)超過2.2 m時，陸中灣泵站等配水閘站和慈溪北排水閘視情況開啟抽(排)水，維持河區水位不超過2.2 m。

1.4 水量水質監測方案

a.水位監測站。水位監測站包括現有基本水位站14處和引水沿線閘站9處。試通水期間所有監測站開展跟蹤監測:現有基本水位站進行水位過程觀測;引水沿線閘站有自記水位的進行水位過程觀測，無自記水位的采用人工觀測，監測頻次為4次/d(監測時間為每天 8:00、14:00、20:00、2:00)。

b.流量監測站。設有流量監測站有12處，包括蕭山樞紐、新壩船閘、杭甬運河匯入口、楊汛大橋、新三江閘、馬山閘、三興閘、浦前閘、閘頭堰閘、牟山閘、四塘閘、七塘閘。試通水期間所有監測站進行跟蹤監測，監測頻次為1次/d。

c.水質監測站。設有水質監測站有15處，包括蕭山樞紐、漁臨關、楊汛大橋、荷湖、新三江閘、柯橋、三興閘、虞北河東口、浦前閘、閘頭堰閘、牟山閘、四塘橫江、四塘閘、七塘閘、陸中灣泵站。水質監測項目包括水溫、濁度、pH 值、DO、TP、TN、CODMn、NH3-N、電導率、BOD5、含氯度等。監測頻次為試通水開始前所有水質監測站進行1次背景值監測，試通水期間5 d測量1次，試通水結束后第3天監測1次，待引水沿線河網水位基本穩定后再進行1次監測。浙東引水工程試通水線路及主要監測站點布置見圖1。

圖1 浙東引水工程試通水線路及主要監測站點布置

2 試通水效果評價

2.1 引水水量

試通水期間，每天進行1次流量監測，其中蕭山樞紐主要進行超聲波測流和ADCP(Acoustic Doppler Current Profilers)測流，有流量過程線監測成果;其余斷面開展ADCP測流，基本為每天1次。閘站引水情況如下:①蕭山樞紐運行時間約654 h，根據閘上水位和閘下水位情況，采用引水閘自流引水或泵站提水的方式引水，引水流量根據河網水位和降雨情況適時調整。經蕭山樞紐從富春江引入蕭山區的水量累計為8 362萬m3，平均流量35.5 m3/s，期間泵引最大流量57 m3/s，閘引最大流量64 m3/s。②新三江閘和馬山閘所有閘孔全部開啟運行，蕭紹平原和曹娥江大閘閘上江道溝通。經新三江閘和馬山閘從紹虞平原引入曹娥江大閘閘上江道的水量累計為36 002萬m3，平均流量151 m3/s;③三興閘運行時間約625 h，引水流量根據河網水位和降雨情況適時調整，大部分時間控制引水流量40～45 m3/s。經三興閘從曹娥江引入上虞市的水量累計為8 123萬m3，平均流量36.1 m3/s，最大引水流量67 m3/s。④經浦前閘進入余姚北線的水量累計為5522萬m3，平均流量23.5 m3/s，最大引水流量30.1 m3/s;經閘頭堰閘進入余姚南線的水量累計為1 462萬m3，平均流量7.09 m3/s，最大引水流量13.2 m3/s。⑤經四塘閘和七塘閘從余姚市引入慈溪市的水量累計為5526萬m3，平均流量26.6m3/s，四塘閘最大引水流量8.2m3/s，七塘閘最大引水流量30.8 m3/s。

試通水期間，蕭山樞紐、三興閘、浦前閘、閘頭堰閘、四塘閘、七塘閘等新建引水樞紐均按照《浙東引水工程試通水工作領導小組調度令》運行，并根據實時水雨情情況適時調整。試通水運行結果表明，除浦前閘外，其他閘站均達到了原設計引水能力，引水閘站工程運行正常，達到了預期效果。

2.2 水環境改善效果

試通水期間，對浙東引水沿線的15個斷面進行了9次水質分析，評價結果見表1～3。限于篇幅原因，表3僅列出了CODMn質量濃度的增減幅度變化情況。

a.從表1～3可以看出，試通水運行期間，沿線地區15個水質監測斷面水質明顯好轉。①水質綜合評價結果:試通水前，浙東引水工程沿線河道水體水質較差，15個斷面水質綜合評價結果為Ⅴ～劣Ⅴ類水，主要污染物為 CODMn、NH3-N、TP、TN、BOD5;試通水期間，浙東引水工程沿線15個斷面水質均有不同程度的改善，最優時(第11天)有12個斷面水質綜合評價結果為Ⅲ～Ⅳ類。②超標項次:試通水前，15個斷面超標項次為50個;在試通水的中段(第11天、第16天)15個斷面超標項次分別下降至31個、29個。③主要污染項目的平均質量濃度減幅情況:15個水質監測斷面主要污染項目的平均質量濃度均有不同幅度的減少，CODMn、NH3-N、TP、TN、BOD5的質量濃度平均降幅分別為23.6%、36.1%、32.4%、30.2%、38.2%，即水體中主要污染物濃度平均降低了約1/3。

表1 水質評價結果

b.試通水期間，浙東引水工程沿線地區15個斷面水質改善效果最明顯的時段為試通水中段(第11～16天)。15個斷面主要污染物質量濃度降幅最大的時段情況是:CODMn、NH3-N、TP質量濃度降幅最大的時段為試通水的第11～16天，TN、BOD5質量濃度降幅最大的時段為試通水的第16～20天。試通水運行的后半時段，浙東引水沿線地區雨量較大，由于降雨的影響，農田、地面徑流和小溇港水流攜帶大量面源污染物匯入浙東引水沿線河網，造成了主要污染物質量濃度不同程度上升的現象。

表2 主要污染物質量濃度增減幅度情況

表3 不同斷面CODMn質量濃度增減幅度 %

c.試通水期間，以曹娥江大閘閘上江道為界，左岸蕭紹平原蕭山區蜀山平原片水質改善效果好于紹興紹虞平原片，右岸姚江平原上虞虞北平原水質改善效果好于余慈北部平原。在15個監測斷面中，荷湖、新三江閘、馬山閘3個斷面水質改善效果不明顯，其主要原因是流經上述斷面的水量中相當一部分來自蕭紹平原河網被富春江水置換出的本地河網水。另外，三興閘取水口位于曹娥江江道(曹娥江大閘—上浦閘)的中段、新三江閘和馬山閘以上河段，其引入的水量主要來自曹娥江大閘閘上江道的蓄水和曹娥江上游山區來水，因此，曹娥江右岸虞北平原水質改善效果較好，也是得益于曹娥江上游山區來水較豐且水質較好。

3 存在問題及對策

3.1 工程引水能力方面

通過本次試通水運行，曹娥江至慈溪的引水未達到原設計引水流量，主要原因有3個:①河道輸水不暢。曹娥江至慈溪引水途經上虞、余姚后進入慈溪，引水河道建成已有多年，虞北河、四塘橫江等沿線橋梁較多，部分橋梁阻水較嚴重，加之河道兩岸居民較多，河道垃圾、水草、漁網較多，導致河道輸水不暢。②有效需水不足。試通水期間，浙東地區降雨量相對豐沛，加之處于非灌溉高峰期，區域需水量不大。另外，慈溪市接納境外引水的配套泵站工程沒有完全建成，原設計引水能力為35 m3/s的末端配水泵站只建成了20 m3/s的陸中灣泵站，且陸中灣泵站沒有持續運行以保持恒定的下邊界水位條件。因此，區域有效需水不足是曹娥江至慈溪引水未達到設計引水能力的主要原因之一。③輔助輸水河道未實施。上虞境內引水骨干河道虞北河崧廈城區段，在施工期間因拆遷困難等原因未達到設計規模，當時提出的分流輸水河道替代方案未實施，該卡口河段嚴重影響了曹娥江至慈溪的引水能力。

為確保曹娥江至慈溪引水工程達到設計引水能力，對策措施有2個:①開展河道整治及疏浚清障，確保引水暢通。對引水骨干河道上的阻水橋梁、漁網進行改建或拆除，對淤積較重的引水骨干河道進行疏浚，對上虞境內的分流輸水河道整治方案進行進一步論證。②加快配水泵站工程建設，確保慈溪市的引水水量。慈溪市要加快配套三塘橫江抽水泵站以及其他調蓄、引配水工程建設，只有這些配套工程建成了，才能形成有效的用水需求，確保慈溪市的引水水量。

3.2 水資源監控系統方面

水資源實時監控系統在浙東引水工程調度運行中具有舉足輕重的作用。本次試通水運行時，浙江省水文局依托現有水文監測站網搭建了浙東引水工程水情監測系統，為試通水運行期間各有關單位調度人員及時了解沿線水情信息提供了極大的便利。試通水運行期間，七塘閘(上、下)、四塘閘(上、下)水位監測需要進行人工觀測，存在精度不高、數據上報更新不及時等問題。此外，除蕭山樞紐外，其他行政交界斷面、閘站每日一次的測流無法滿足實時調度、引水量統計的需要，而且堰閘過流公式推算的流量與實測流量誤差較大，5d一次的水質監測頻次無法實時反映沿線河網的水質情況。為了更好地指導調度運行，需要盡快完善沿線地區水位、流量、水質監測設施，建立浙東引水工程水資源監控系統。

3.3 工程調度運行方案方面

浙東引水沿線的蕭紹寧平原河網密布、水流規律十分復雜，浙東引水工程涉及多個流域、多個行政區、多個不同水級的河區及多項水利工程，是一項相當復雜的系統工程。本次建立的試通水調度方案基本滿足了試通水的調度運行，但仍然存在一些問題，如，蕭山境內西小江南控節制閘關閉對蕭山河網水質的影響、曹娥江大閘防洪與供水調度的協調運行、浙東引水與區域防洪排澇的關系等。為保障區域防洪、供水安全，改善水環境，應根據試通水運行的實踐經驗和資料，補充收集浙東引水沿線地區水文(降雨、水位、潮位)、取排水、河網控制水位、水利工程調度運行、河道斷面等資料，以滿足受水區以引水水量為目標，以防洪排澇、供水等為約束條件，建立浙東地區河網水量動力模型，進行不同調度方案的模擬分析計算，確定各引排水工程的調度運行方式，并據此制定《浙東引水工程調度運行方案(試行)》，以確保浙東引水工程正常運行。

3.4 運行管理體制與機制方面

浙東引水工程是一項涉及多地區、多部門、多層次的水資源調配工程，工程沿線上下游有關供水、航運、防洪排澇、水質保護等的關系錯綜復雜，而且沿線各地需求不同、利益不同。根據浙東引水工程管理實行統分結合管理模式和“統一調度、屬地管理”的管理體制，為加快推進水資源合理配置、協調各方利益、加強沿線水資源保護和水環境治理，充分發揮工程效益，應盡快建立浙東引水沿線地區工程管理機構，加強浙東引水工程運行管理體制和機制方面的研究(包括浙東引水工程管理機構的設置、組織形式、職責范圍劃分、運行管理費用的測算和分攤、供水水價形成和測算等)。

4 結論

a.本次試通水工作由浙東引水工程領導小組辦公室組織實施，成立了浙東引水工程試通水工作領導小組，組建了浙東引水工程試通水工作機構，明確了各有關單位和人員的工作職責和工作分工，建立了試通水工作機制，確保了本次試通水工作的順利實施。浙東引水工程試通水工作方案基本合理，試通水期間組織管理有序，沿線地區各有關單位各司其職、密切配合，較好地完成了本次試通水工作。

b.浙東引水工程試通水方案基本合理，調度方案、水量水質監測方案為試通水工程提供了較好的技術保障，而其較完善的調度指令程序、信息溝通機制、調度會商機制等為試通水運行提供了制度保障。

c.本次試通水運行中，蕭山樞紐、三興閘、浦前閘、閘頭堰閘、四塘閘、七塘閘等新建引水樞紐都能正常運行，各引水樞紐聯合運行也正常，期間沒有發生任何因工程自身問題導致的停引水情況。蕭山樞紐、三興閘、閘頭堰閘、七塘閘等工程達到設計引水能力，而浦前閘和四塘閘因河區有效需水不足、河道輸水不暢、輔助輸水河道未實施等原因，未達到設計引水能力。

d.浙東引水工程試通水運行實現了富春江—曹娥江—慈溪的一江清水向東流，不僅向浙東地區補充了優質的富春江水，也改善了沿途蕭紹平原河網、虞余慈北部平原河網的水環境。浙東引水工程能夠在一定程度上加快水體流動，增加水體自凈能力，改善區域水環境。沿線地區需要進一步做好浙東引水工程與本地引配水工程的聯合調度運行，以便更好地改善河網水環境。但是，引水工程不是解決水環境問題的根本途徑，改善河網水環境的有效途徑仍是控制污染源，因此，浙東引水工程沿線地區應加大污染源治理力度，加強水資源保護，確保浙東引水工程充分且更好地發揮其供水效益。

e.為確保浙東引水工程常態化運行期間能夠充分發揮其效益，應加快曹娥江至慈溪引水后續工程的論證與建設，盡快建立浙東引水工程管理的省級協調機構，并制定《浙東引水工程調度運行方案(試行)》，完善浙東引水工程水資源監控系統建設。

［1］浙江省水利水電勘測設計院.浙東引水工程調度運行方案研究［R］.杭州:浙江省水利水電勘測設計院，2010.

［2］浙江省水利水電勘測設計院.浙東引水工程試通水方案［R］.杭州:浙江省水利水電勘測設計院，2012.

［3］浙江省水利水電勘測設計院.浙東引水工程試通水總結報告［R］.杭州:浙江省水利水電勘測設計院，2013.

［4］吳文靜，周芬，王靈敏，等.浙東水資源系統仿真模擬模型研究［J］.浙江水利水電專科學報，2012，24(1):54-58.(WU Wenjing，ZHOU Fen，WANG Lingmin，et al.Simulation model of water resources allocation in East of Zhejiang Province［J］. JournalofZhejiang Water Conservancy and Hydropower College，2012，24(1):54-58.(in Chinese))

［5］康瑛，陳志剛.平原河網地區水資源配置仿真模擬模型研究［J］.水資源保護，2007，23(5):31-34.(KANG Ying，CHEN Zhigang.Simulation model of water resources allocation in plain river network area［J］.Water Resources Protection，2007，23(5):31-34.(in Chinese))