淀南片水环境改善研究

城市环境第ｌ６卷第１期２００２年２月　淀南片水环境改善研究　Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　Ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ　Ｗａｔｅｒ　Ｑｕａｌｉｔｙ　ｏｆ　Ｓｏｕｔｈｅ　ｒｎ　Ｒｅｇｉｏｎ　ｉｎ　Ｄｉａｎｐｕ　Ｒｉｖｅｒ　ｏｆ　Ｓｈａｎｇｈａｉ　周庆江（闵行区环境保护局上海２０１１００）　徐贵采（上海市水利局规划室　上海２０００００）　Ｚｈｏｕ　Ｑｉｎ￣ｉａｎｇ（Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　Ｂｕｒｅａｕ　ｏｆ　Ｍｉｎｈａｎｇ　Ｄｉｓｔｒｉｃｔ　Ｓｈａｎｇｈａｉ　２０１１００）　Ｘｕ　Ｇｕｉｑｕａｎ（Ｐｌａｎｎｉｎｇ　Ｏｆｆｉｃｅ　ｏｆ　Ｓｈａｎｇｈａｉ　Ｍｕｎｉｃｉｐａｌ　Ｗａｔｅｒ　Ｃｏｎｓｅｒｖｎａｃｙ　Ｂｕｒｅａｕ　Ｓｈａｎｇｈａｉ　２００ＯＯＯ）　摘要通过研究淀南片水环境特点和污染现状，建立河同水量水质模型、选择琦水路线和优化调水方案，提出了　水污染防浩对策。ＨＷｑＮＯＷ感潮河网水量水质模型．对水质进行预测和模型参数率定。　关键词　上海　淀南片　河用　水量水质模型　污橐防治　中图分类号；）（５２２　文献标识码：Ａ　Ａｂｓｔ　ｒａｃｔ—ＴｈｍｕＯｔ　ｓｔｕｄｙｉｎｇ　ｔｈｅ　ａｑｕａｔｉｃ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ￣ａｔｕｒｅｓ　ａｎｄ　ｐｒｅｓｅｎｔ　ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ　ｓｌａｔｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓ０ｕｌｈｅｒｎ　ｒｅｇｉｏｎ　ｆｏ　Ｄｉａｎｐｕ　Ｒｉｖｅｒ．　ｔｈｅ　ａｕｔｈｏ￣ｓｅｔ　ｕｐ　ｔｈｅ　ａｑｕａ￣ｑｕａｎｔｉｔｙ　ａｎｄ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｍｏｄｅｌ　ｏｆ　ｒｉｖｅｒ—ｎｅｔ　Ｗｅ　ａｌｓｏ　ｓｅｌｅｃｔ　ｔｈｅ　ｒｏｕｔｅ　ｅｎｄ　ｏｐｔｉｍｉｚｅ　ｔｈｅ　ｓｃｈｅｍｅ　ｏｆ　ｗａｔｅｒ　ｔｒａｎｓ—　Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｗｅ　ｏｄｖ￣ｃｅ　ｔｈｅ　ｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓ　ｔｏ　ｐｒｅｖｅｎｔ　ａｎｄ　ｔｏ　ｃ　ｃｍｔｒｏｌ　ｔｈｅ　ｗａｔｅｒ　ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ　Ｗｉｔｈ　ｔｅｈ　ＨＷＯＮＯＷ　ｍｏｄｅｌ　ｏｆ　ｔｉｄｅ　ｆｅｅｔｅｄ　ｒｉｖｅｒ—ｎｅｔ．ｓｕｒｆａｃｅ￣ａｔｅｒ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｈａｓ　ｂｅｅｎ　ｐｒｅｄｉｃｔｅｄ　ａｎｄ　ｍｏｄｅ［ｐａｒａｍｅｔｅｒ　ｈａｓ　ｂｅｅｎ　ｒａｔｅｄ　Ｋｅｙ　ｗｏ　ｒｄｓ：＆ｍ￣ｅｍ　ｒｅ，ｏｎ　ｏｆ　Ｄｔａｎｐｕ　Ｒｉｖｅｒ　ｉｎ　Ｓｈａｎｇｈａｉ　Ｒｉｖｅｒ—ｎｅｔ　Ａｑｕａｔｉｃ　ｑｕａｎｔｉｔｙ　ａｎｄ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｍｏｄｅｌ　Ｐｒｅｖｅｎｔｉｎｇ　ａｎｄ　ｃｏｌｔ　ｔｒｏｌｌｉｎｇ　ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ　ｌ前言　表２排＾淀南片河网的水污染谭评价结果　“淀南片　是上海市水和分片综舍治理的十四个分片　娄型工业　生活　畜牧水产业　农业　之一。淀南片共１８６　８ｋ　，其中闵行区约占９１％　缝、．　染塬　悸染酥　悸　酥　樗架潭　名谯　ｍ　１名救Ｐ№名擞ＰＢ名改Ｐ　名墩　（１７０ｋｉｎ：）．为建立淀南片防洪陈涝安保体系和舍理保护水　资源、上海市水利局规划室和回行区水和局编制了《淀南　片区域水利工程可行性研究报告》．并与闼行区环境保护　局舍作，进行了淀南片水环境改善专题研究，以预测淀南　片水利“大控制　工程的环境影响和寻找相应的防治对策　这不但对闵行区中心地带社会经济发展和淀南片河阿水　质改善关系重大，而且对保护黄浦江上游二期引水工程松　浦大桥取水口水质和改善上游准水源保护区水质都有重　要作用。　２现状评价　２【淀南片水环境现状特．董　污染物名称捧放量（吨ｆ年）Ｐ，　Ｋ　（％）　淀南片属平原感潮河同地区。呈现典型的江南河网　特征。东线和南线的河道与黄浦江相连通的交汇口仍处　于敞开状态。随着城市化区域的扩大．应尽快实施淀南片　防洪除涝规划，另一方面，城市废污水量日益增多，而污水　治理滞后。应统筹考虑改善和保护区域承环境质量。　２水圬染译现状评价　从表２可见，按对水体污染程度来捧序，生活污染源　表１　污染源评价标准　单位：ｃｍｇ／Ｌ　收稿日期：２００１一ｏ６—０５　作者简舟：周庆江．男，１９４８年儿生。高级工程师，副　。　２４　维普资讯 http://www.cqvip.com

淀南片水环境改善研究＞畜牧水产污染源＞工业污染源＞农业污染源；从污染谭　分布来看，马桥＞颛桥＞梅陇＞曹行＞莘庄＞昊泾＞塘湾　＞北桥＞碧江＞华坪＞昆阳。　３淀南片地面水现状评价　。周庆江　徐贵泉　９｛１９９５。６。１—６‘２）来＾工调试参数．参数率定结果见表　表５承质、底质参数翠定结果【２０ｏｃ　５。　表４淀南片河网代表断面主要水质指标评价　ｍｇ／Ｌ　眦自ｆ　ＣＯ　ＤＭ＊　ＣＯ　ＤＣ．　蒉剖娄剖１　３河网水质模型　参照市科委重点科研项目《浦东地区调水试验研究》　的成果和有关文献资料，结台淀南片水环境现状，淀南片　河网术环境预测模型应用感潮河网水量水质模型——　ＨＷＱＮＯＷ模型。　３．１　ＨＷＱＮＯＷ模型　３．１　ｉ基幸方程　３．１　Ｉ　１末量基本方程　根据淀南片河网的污染特性．选取ＤＯ、ＢＯＤ，、Ｎ　—Ｎ　和ＣＯＤ　４项指标进行验证。绝大多数计算值与实测值偏　差较小，在允许误差范围内　４输水路线选择和调水方案优化　４．１柬源地选择　根据近年来该区域黄浦江置和淀浦河的水质监测资　料可知，水质优劣排序为：南段黄浦江＞东段黄浦江＞淀　浦河，因此选定该区域的黄浦江上游段为水源地。　４　２输水路线选择和调水方案设计　挈　警＝　＋ｚｕ　＋ｃ　一　，警一ｕ　喾　式中：ｘ、卜一河长及时间；　＝ｏ　根据城市总体规划要求、淀南片社会经济发展的掏想　和确定的求源地．选定下列输水河道路线：女儿泾－＋俞塘　－＋沙港一六磊塘－＋竹港，引水口定为２个，即女儿泾和竹　港南，排水口定为３个，即春申塘东、六磊塘东和俞塘东，　河网水位变幅保持在２　００—３　００ｍ　４　２　１计算条件　ｒｒ一糙率系数；　０、ｚ＿一断面流量及水位；　ｑ一单位河长的旁侧人流量；　Ａ、Ｂ——过水断面积及河宽；　ｕ、Ｒ——过水断面平均流速及水力半径；　Ｂ　．——附加滩地宽度；　３Ａ｝——（Ｉ）计算河网　计算河网采用淀南片防洪防涝规划河网，见图Ｉ。　（２）初始条件　一ｏｘ　水位相同时的断面沿程变化率；　本文初始条件：初始水位取为２，５０ｍ，初始流速为　０　０ｍ／ｓ。　Ｂ　＝Ｂ＋Ｂ　。　３．１．Ｉ　２水质基丰方程　Ｂ（ＡＣ）＋Ｂ（ＱＣ）百百式中：　＝水质初始条件：取多年来（１９８６一Ｉ９９３年）黄浦江水质　监测资料。　【３）边界条件　未（ＡＥＩ篆）＋Ａ案＋　水文边界条件：采用潮位过程和零流量边界。确定枯　ｃ——通用水质组分浓度的变量；　Ａ、　—一过水断面面积和流量；　水年１９７１年７月的黄浦江潮型为计算潮型，其上游来水　保证率为９０％以上。　水质边界条件：根据黄浦江上游水环境保护的水质目　标，引水水质为ｎｌ类水，即ＢＯＤ５３　２ｍｇ／Ｌ，ＮＨ—Ｍ　５７ｍｇ／Ｌ，　ＤＯ５　９ｍｇ／Ｌ、ＣＯＤ．．Ｅ｜——纵向分散系数；　——外部源顶　３．２模型的卑定　１２ｍｇ／Ｌ，排水水质采用对称条件。　，．２．Ｉ　糙率系数的牢定　４．２．２调水方案设计　利用淀南片河网代表性河段的沪闶路、竹港西两次水　文监测资料，对水量模型进行了识别，其糙率系数的识别　结果为０．叭６—０．０２３。　３　２．２永质参数和底质参教的牢定　（Ｉ）无控制方案（河网水位不加控制）　①南线和东线没有闸门控制，有效．阍水８天（计算过　程Ｉ５天）。　（２）有控制方案（通过闸门控制涨潮引水、落潮排术，　河网水位变幅保持在２　００—３　００ｍ）　②南线和东绒已建闸，南线口门都引水，东线口门都　２５　以上海地区以往研究成果和有关文献资料作为率定　依据．再用两次水文术质同步实地监测资料（１９９５－４・８—４　维普资讯 http://www.cqvip.com

城市环境第１６卷第１期２００２年２月　排水，有效调水５天（计算过程１５天）。　③不调水，没有引排水．计算过程ｌ５天。　④女儿弪单个口引水，排水口为春申塘东、六磊塘东、　俞塘东３个，有效调水７天（计算过程ｌ５天）。　⑤女儿泾，竹港南２个口引水．排水口同④，有效漏水　５天（计算过程ｌ５天）。　⑥实际引排水时间控制５天，日Ｉ排水口同＠。　＠　５　ＢＯ　ＮＨｊ—Ｎ　ＤＯ　６　ＣＯＤ　⑦输水河道扩大规模（见表６），其余同＠　表６输水河道规模扩大前后的引排水量对比　注：ＮＨ—Ｎ评价同表７　从表７和表８可知．方案④和方案＠调水后的水质明　显改善，太多数节点的水质乩劣于Ｖ类提高到Ⅲ至Ｖ类，　从调水时间和极限效果类练台评价，方案⑤优于方案④。　方案⑦与方案⑤比较，水质达标率进一步提高，水质　保持时间比方案⑥长（方案＠数据略），但仍较短（约一星　期左右）。要进一步提高调水效果，关键在于削减污染物　＠污染物排放总量平均削减２０％，其泉⑦。　排故总量。　＠污染物排放总量平均削减４０％，其余⑦。　⑩污染物排放总量ＢＯＤ　、Ｎ　一Ｎ削减４０％．ＣＯ　削　方案⑧、方案⑧、方案⑩的调水效果更好，输水河道　ＢＯＤ和ＣＯＤ达到了Ⅲ类水标准，ＮＨ—Ｎ达到上海市４级　地面水标准，如折算成非离子氨可达到ｍ类标准，ＤＯ接近　类标准，保持时间可达１０至Ｉ５天。综台考虑实际操作　减５０％，输水河道本身荇染物总量削减７０％，其余同⑦。　①的调水效果普遍劣于②．同等条件下有控制方案优　于无控制方案，①南线和东矬敞开河道水质变化存在显著　的污水回萄现象。　＠是建闸后绝对封闭的状态．是水质最差的一种方　案。以上三种方案预测数据固篇幅关系．不在此枚举。　衰７输水河道取得调水极限效果时的水质评价结果　项目　ＢＯＤ５　ＮＨ】一Ｎ　ＤＯ　ＣＯＤ　的难易程度和经济可行性，优化的调水方案是方案⑧或方　案＠。　５结论　５　ｌ淀南片河网的水污染源依次为生话、畜牧水产　业、工业和农业，污染负荷已严重超过其水体的自净能力。　５．２　ＨＷＱＮＯＷ模型能够模拟谖区域河网水量、水质　的变化和水利工程设施运行的影响，该模型的理论和方法　是可行的。两次水文水质同步监测为水量水质模型的建　立提供了技术基础资料。　方案　均值类别均值类别均值类别均值类别　５．３在满足肪汛安全的前提下，通过合理的水资振　调度，提高河网水质ｌ至２个类别、使水质基本达到Ⅲ一　Ⅳ类是可以实现的。采用方案⑧或方案＠，按照“二弓ｌ三　排”调度方式．５天后取得调水极限效果，在污染物排放总　注：ＮＨ　一Ｎ按上海市地面水分级标准评价，其余指标按　ＧＢ３８３８－－８８评价。　表８　调水方案极限效果分析　量削减达到相应要求的情况下，每月调水２至３次．可保　证河同水质常年达标。　５．４淀南片河网水污染防治对策　５．４　Ｉ　削减污染物－ｌｆ｝放总量　对生话、畜牧水产业、工业等污染源进行治理，确保削　减ＣＯＤ、ＢＯＤ、ＮＨ—Ｍ０％以上，经处理后的工业废水．生活　污水纳入吴阂污水北排工程和与之配套的春元昆管同，截　流外排。　５．４．２疏溲拓宽河道和建设词水水工设施　通过对　河道环境的综合整治，保持输水河遭乃至整个河同水质常　年处于良好状态。　５　４　３建立水资薄调度　水利工程建设不仅是防洪除涝的需要，也是改善和保　护水环境的需要。水环境的改善是一项系【下转第ｌ４页）　２６　维普资讯 http://www.cqvip.com

城市环境第１６卷第１期２００２年２月　充丹考虑资源保护的同时，依靠市场效益法则来配置　听证制度模式建立的具体设想：（Ｉ）赋予地方人民代表　资源．建立市场经济引导型的模式，为国土资源宏观　大会土地开发利用的决策权；（２）比较重大且涉及面广的土　提供依据。实施城市规划，应当在社会公众的广泛参与下　地开发计划应当通过媒体公布于众．保障公民的知情权；　制定．并应在社会公众的广泛支持下贯彻是改善中国城市　（３）建立民间的土地开发监督的社团组织　对一些小型土　规划的根本途径。许多外国的经验应当借鉴：法国很早便　地开发项目进行可行性论证，由该组织和开发商、三方　颁布了城市规划法，而且提出市镇必须在区域规划的指导　共同组织当地居民进行讨论、论证，应广泛听取居　下进行编制；英国规定城市规划由总体规划及具体规划两　见．赋予公众“一票否决权”ｉ（４）在开发地区设立人民来信、　部分组成，由各部编制，编制过程必须公布韧步方案内容，　来访、热线电话等．听取广大居民对土地开发的意见；（５）充　听取公众意见；日本地方编铷城市规划时，必须服从国土　分发挥城市居民委员会的职能，使其成为土地开发利用意　综合开发和工业布局等总的规划，报上级批准宴行；美国　见征集的通讯员。通过听证制度的建立，使广大群众的监　的城市增长管理法解决了规划实现的同题。俄勒冈州法　督成为土地监察部门职能发挥的有力补充。　律确定了土地利用的目标，要求州内所有的城市和县编制　土地负载万物，土地又化育万物。只有有力的保护土　和实施土地使用综合规划，开发项目能否实施，要根据已　地．可持续的利用土地，才能实现可持续发展。在城市化　批准的规划来决定。从各国经验看，土地规划在各国的制　的过程中，城市土地　染仍是一个急待解决的问题．需要　定和实施都有其权威性，有一定的政治权力和经济实力来　投放更多的注意力。只有对土地进行多元考察、审　保证其实施，同时合理的规划也为土地资源价值的体现提　视．才能协调好经济增长的策略和社会发展的目的之间的　供了指导。　关系。　３．５建立科学酌土地评估制度　参考文献　土地评估要实事求是，打破传统经济理论的束缚，　】　田其云，论耕地持续利用的法律保障，国土与自然资源　土地综台价值理论代替单一的劳动价值理论，加强土地价　研究，１９９７（２）　值评估的法律监督．贯彻“公平、公正和公开”原则，建立估　２宋立平，尚杰等，我国耕地资源持续利用管理策略，国　价自律组织等，明确评估从业人员违法所应承担责任　土与自然资源研究，１９９８（２）　３　６建立和完善土地产权法律制度．明晰产权关系　３张文忠．我国城市化过程中应注意土地资源减少的几　明确责、权、利的主体，使土地利用市场化．充分体现　个问题，中国人口一资源与环境．１９９９（１）　土地的价值．确保国有资产的保值、增值。杜绝国有土地　４肖春华．我国土地资源前景堪忧，国土与自然资源研　在实际利用中的部门和单位所有、非法占地、变相买卖土　究，Ｊ９９７（３）　地等不舍理现象的发生和存在。　５徐红，试论城市土地资源的可持续利用，国土与自然资　３．７建立听证制度，提高公民的参与意祝．赋予舟民　源研究，１９９９（３）　更直接的毒与权　６张友静．方有清，中国土地生态问题研究，《中国土地问　我国对土地进行保护，管理的进程中，着眼点放在政　题研究》论文集．１—１５　府管理和之间的协调上，而忽略了土地保护的社会管　７沈道齐，城市化进程与城市用地扩展，《中国土地问题　理机制．没有调动广大人民群盘的积极性，没有将公民的　研究》论文集，２４６—２５４　监督权从应然权利转化为实然权力．致使土地保护的监督　８李华忠，扬建平等城镇土地持续利用与发展研究，《中　效力太打折扣。使地方有土地管理权的机关为了谋取个　国土地问题研究》论文集，２５５—２７７　人或小集团的利益，违背环境生态科学，建立许多小型重　９张薰华，土地与两个根本性转变，《中国土地问题研究》　污染企业，造成了跗近的水体和土壤严重污染，公民的基　论文集．３７４—３８２　本生存环境破坏，侵犯了公民的生存权。因而，建立昕证　ｌＯ昊焕忠，土地的环境同鹿及其对策，《中国土地问题研　制度是一种对土地资源和环境保护最有效的监督机制，是　究》论文集，４１２—４２７　对保护公民生存权精神的体现，是中国民主制度进步　１１　宋力平，尚杰等，我国耕地资源持续利用管理策略，国　的一种标志。　土与自然资源研究，９９８（２）　＋ｌｌ●…●…ｌ●ｌ－ｌ●…‘ｌｌ●…＋…●ｉｉ１￣１１［　Ｉ上接第２６页）　２上海市环境保护局　黄浦江污染综合防治规划研究　统工程，建立水资源调度中心，编制科学的水资诼调度方　Ｊ９８５　案，形成合理的水资源调度管理制度．与水利工程建设统　３上海市环境保护局　上海市环境质量报告书（Ｊ９８６—　筹考虑，是发挥水利工程环境效益的必由之路。同时也是　】９９３）　促进水体良性生态循环的客观要求。　４椽贵泉等，感潮河网水量水质模型及其数值模拟，应用　参考文献　基础与工程科学学报，１９９６（１）　１上海市水利局，浦东地区漏水试验研究，１９９４　Ｉ４