本成果支撑了2019年国家科技进步奖二等奖“长三角地区城市河网水环境提升技术与应用”。
——《常熟市城区畅流活水工程与应用》
随着工业化与城镇化的快速发展,城市河道被挤占,河网分割、水系畅通性差,城市河道淤积严重;点源及面源等外部污染日益增加,使得河网生态系统不断退化,水环境污染日益加剧,水体富营养化,水功能区达标率低,河道水体感官差。
常熟作为江苏经济最强的县级市之一,东倚上海,南邻苏州,西接无锡,北与南通隔江相望,素有“鱼米之乡”的美称。常熟境内河网交织,各河流湖泊均属于太湖水系,属于典型的平原河网地区。常熟市城区依山傍水,面积约60平方千米,是典型的平原河网城市,城区内分布约100多条河道,河网呈典型的环形辐射状,增加了水系治理的难度,面临防洪排涝和水环境治理的双重压力。近年来,常熟市做了大量水环境治理的工作,但在畅流活水工程实施前,多数河道仍然存在“水多、水少、水脏”的问题。“水多”即汛期部分地区内涝,居民生命及财产安全受到暴雨内涝的威胁;“水少”即旱季降雨较少时,缺乏水量补充,河道水位下降,部分硬质护岸裸露,不仅影响景观视觉效果,且造成人水相亲的困难;“水脏”即部分人口密集地区,污水入河量较大,进而影响整个水系水质。水体受污染、流动性差、生态破坏、引清好水难以进入中小河道、水系缺乏整体控制等问题严重制约了城市建设和发展。
水环境不佳,影响了人民群众对舒适、健康的人居环境的要求,急需制定一部能够提高防洪排涝标准、改善水环境现状的畅流活水规划。
因此,需要从流域、区域、市域层面对城市河网水环境进行成片治理,在控源截污的基础上,在保障防洪安全的前提下,优化河网水系格局,通过人造水位差,改善河网水动力条件,加快水体置换速率,提高水流对污染物的输运与降解能力,增大河道水环境容量,从而改善河道水环境,即畅流活水水质提升技术。采用畅流活水方法对城市河网水环境成片治理也面临很多技术难点与挑战。如在水环境治理理论方面,水动力与水质指标的响应关系尚不清楚;在城市河道水环境治理技术方面,城市面源污染很难控制,河网水动力精细化模拟难度大;河网水系与水动力条件较为复杂,很难保障河网有序流动;河网防洪排涝与水环境改善之间的矛盾很难解决等。
从流域、区域、城区、片区不同层面统筹安排,综合运用现有闸、泵以及新建的防洪大包围枢纽、溢流堰等水利工程,兼顾防洪排涝、航运、景观娱乐,通过截污、清淤、畅流、活水、管理等工程与非工程措施,合理利用优质丰富的长江水,增加水动力、增大水环境容量、增强河道自净能力、提高城区防洪排涝标准,实现水资源可持续高效利用与水环境生态系统改善的良性循环。
2015年常熟市政府开展畅流活水工程,提出古城区河网畅流活水1年见效,城区3年见效的水环境改善要求,为此,编制了《常熟市城区畅流活水规划》。
《常熟市城区畅流活水工程与应用》是在《常熟市城区畅流活水规划》的基础上整理而成。《常熟市城区畅流活水规划》采用城市河网水环境提升成套技术,结合城区河道水系特点和防洪排涝调度的实际,统筹协调了城区防洪大包围和畅流活水工程。提出了“两源、三环、四区、五堰、十射,辐射状河道引排、环形河道活水”的总体布局。规划建设10处控制性建筑物,形成城区防洪大包围圈,并提出五处关键控导工程,提高城区水系调控能力。通过科学调度、按需配水、精细调控,增强水体流动性,增大水环境容量,提高水体自净能力。并通过原型观测、数学模型等技术手段,最终确定了全城活水、分区活水、局部强化活水三大类共11种活水方案。
经过5年的建设,2019年规划工程基本建设完成,发挥了水环境提升和防洪排涝双重效益,城区防洪大包围在汛期可用于防洪,非汛期用于活水。防洪标准提高至100年一遇,排涝标准至20年一遇。河网水体灵动,消除黑臭,大部分河道达到景观水标准,实现了水资源可持续高效利用与水环境生态系统改善的良性循环。
图书信息
书 名:常熟市城区畅流活水工程与应用
书 号:ISBN978-7-5630-6260-7
出版单位:河海大学出版社
责任编辑:金怡
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