温瑞塘河最小环境用水流量研究

朱翔鹏 陈 杰

(温州市水利局 325000)

1 温瑞塘河及整治概况

温瑞塘河是温州重要的河网水系，位于瓯江以南、飞云江以北的温瑞平原，流域面积740km2，水域面积22km2，主河道 33.85km，大小河流总长 1178km，正常蓄水量6500万m3，贯穿于鹿城、瓯海、龙湾、瑞安三区一市。具有供水、防洪、交通、养殖、旅游、生态等多方面功能，千百年来，她滋养了一代又一代的温州人民，孕育了璀璨的瓯越文化，也构筑了温州山水城市风貌和江南水乡的重要特征，是温州人民的母亲河。

经调查，2000年塘河水质满足功能要求的河段仅为15%，Ⅴ类及劣Ⅴ类的河段占到了85%，其水环境存在的问题主要有水体污染、河床淤积、填占水域、景观破坏等。主要原因是经济社会发展与环境保护的不同步，从20世纪80年代起，塘河水环境逐渐恶化，昔日“小桥流水人家”和“水清鱼欢”的情景逐渐成为美好回忆。

2000年，市人大常委会作出《关于治理温瑞塘河的决议》，温州市委、市政府专门成立了温瑞塘河综合整治工程指挥部(后改为管理保护委员会)，拉开了温瑞塘河大规模综合整治的序幕。先后编制、颁发了《温州市温瑞塘河综合整治规划》、《温瑞塘河水污染治理实施纲要》、《温州市温瑞塘河综合整治与保护管理暂行办法》、《温州市温瑞塘河综合整治奖励办法》。2008年2月，又编制了《温瑞塘河综合整治实施方案(2007—2011年)》，将温瑞塘河水环境污染治理纳入全省“811”环境整治行动计划。

2 最小环境用水流量的提出

经过10多年坚持不懈的努力，温瑞塘河整治工作取得了一定的成效，流域水污染防治基础设施得到了加强，水体黑臭现象得到了大面积的消除，河岸绿地不断扩大，水质状况趋于好转，塘河生态环境正在逐渐改善，基本达到环境治理近期目标;但是，塘河水质监测的多个指标仍然超标，水系的水质基本为五类或劣五类，少量河段黑臭现象依然存在，昔日的鱼虾蟹类等水生动物和水生植物仍不见繁殖，生态环境未见恢复。

整治水环境改善水质必须具备三大关键要素，缺一不可。这三大要素是:ⓐ控源。采取截污纳管、污水处理等配套设施建设，收集工业、生活污水进行统一处理，收集沿河垃圾进行集中处理，从源头上控制污染源;ⓑ清污。对河道进行全面彻底清淤，将河道底泥——持久性有机污染物清除，并维持正常清淤状态，保持没有河道内源污染;ⓒ维持河道环境最小用水流量，增加水体动能，提高水体吸收溶解氧能力，提高河道自净能力。

温瑞塘河一系列的治理措施，包括全流域河道清淤与常态清淤，污水收集处理系统与垃圾收集处理设施建设及重点污染源的整治，河道保洁与执法管理均非常有效，但平原河网的先天性不足，目前采用间隙性的生态调水冲污和补水，仅对主干河道产生一定效果，远离主干河道、水闸的小河、支河、盲河仍处于静水状态，河水无法增氧，河流的自身净化能力几乎没有增强，再加上地表径流污染源的入河，截污纳管不彻底，水质不能得到有效改善。因此，现阶段将维持河道最小环境用水流量理论研究与实践应用纳入温瑞塘河综合治理尤为必要。

3 温瑞塘河的环境用水流量分析

3.1 最小环境用水流量内容

温瑞塘河的合理最小流量由生产与生活用水最小流量、航道运行用水、水污染防治用水、河流生态用水、河流景观与娱乐环境用水等组成;其河道最小环境用水流量由水污染防治用水、河流生态用水、河流景观与娱乐环境用水等所需的最小流量组成。因此，向塘河供水应充分考虑各种需水量和对水质要求，还需维持各河道生态环境的最小过水流量。

3.2 最小环境用水流量分析

河道最小环境用水流量是在特定时间和空间为维护河道生态环境达到某一特定目标而需要的最小临界水量，是空间和时间的变量，在不同时间、不同区域、不同经济发展水平，均可导致环境保护目标的差异。温瑞塘河流域有城镇、工业区及农田，在特定时间和空间维护河道生态环境的最小临界水量各异，应全面调查各区域各时段河道用水流量实际情况，对各种用水进行分析计算，从而确定最小流量，通过对珊溪水利枢纽、瓯江翻水站两大原水工程、沿江各水闸，以及内河控制性工程的综合调度，维持各河道最小流量。

4 合理最小流量确定

4.1 生产与生活用水

根据《中华人民共和国水法》有关规定，在河流水量减少引起的环境问题中，首先要解决的是影响区域内的居民生活、生产用水问题。目前，温瑞平原居民生活用水全部从珊溪水库和泽雅水库汲取，温瑞灌区农田也逐年下降，生产用水大量减少。估算现状生活、工农业、畜牧业等各项用水，并预测规划其水平年用水量，应详细调查受影响区域的人口、耕地、工农业生产现状，取水口及用水量，区域经济发展规划等情况，在以生产生活用水为最小流量保证的情况下同时考虑有效利用系数和不均匀利用系数。根据塘河调蓄容积，为保证用水高峰时取水要求，生活生产用水有效利用系数一般小于0.6，不均匀利用系数一般大于1.5，灌溉水量可用每1万亩需水流量1m3/s进行估算，灌溉用水有效利用系数一般小于0.7。

4.2 航道运行用水

航道水深是河流通航的基本条件之一，它常常是限制船舶吨位和通过能力的主要因素。航道深度是指全航线中的最小通航保证深度，它取决于航道上关键性的区段和浅滩上的水深。温瑞水系河网的主干河道均为航道，七级或准七级航道达20条，各河段均有日常保洁和清淤疏浚船只通航要求，航道深度是选用船舶吃水量和载重量的主要因素。根据航道等级标准和船舶吨位，航道必须维持一定水深，并留出足够的富余深度，确保安全航行。计算公式:最小通航深度=船舶满载吃水+富余水深。其中，富余水深应根据河床土质、船舶类型、航道等级来确定，一般沙质河床可取0.2～0.3m，砾石河床则取0.3～0.5m。航道运行用水可通过航道等级的相应最小通航深度和需要的流速，根据控制断面的水位流量关系推算断面流量。

4.3 水污染防治用水

从近年的环境整治效果看，温瑞塘河已远不能满足水功能区划要求，必须继续截污纳管，从源头上控制污染源，维持河道常态清淤，实施清障打卡，遏制占用河道水域，在已有水工程基础上，增建沿江水闸和内河控制性工程，强化综合调度和常态供水，以便有足够的流量维持河道水质来满足原有功能区划的要求。水污染防治用水根据受影响区间人口、工农业、畜牧污水排放量的现状和预测水平年的预测情况，计算维持目标水质所要求的水量。

4.4 河流生态用水

据调查，塘河水生动物几乎绝迹，水生植物也逐渐消失，修复河道生态功能，必须确保生态用水。生态用水较难确定，需要保护重要水生物资源的河流，其最小流量应根据维持保护对象所必须的生存条件，需要的水量为最小生态用水流量，如一定的水深、流速或者浅滩等。一般河流，如无特定的水生物保护种类，可按年平均流量的百分比确定最小生态用水流量，如法国规定最小河流量生态用水流量不应小于多年平均流量的1/10，即使多年平均流量大于80m3/s的河流，其最低流量下限也不得低于多年平均流量的1/20。温瑞塘河原水生生物量丰富，建议采用最近10年最枯月平均流量或90%最枯月平均流量作为最小生态流量，维持河道不断流，以恢复水生生物繁殖条件。

4.5 河流景观与娱乐用水

随着生态旅游的兴起，河流景观与娱乐用水也成为水资源开发利用中必须重视的一项内容。2011年初，市委市政府提出亲水河道建设的“三游要求”和“十字方针”:即努力实现“岸边可游人、河上可游船、水里可游泳”的整治目标要求，使温瑞塘河早日展现“河畅、水清、岸绿、景美、路通”的靓丽风采。目前，已新建多处市民休闲亲水(游泳)河道，实施拆违建绿，绿化、美化、亮化齐上，城市沿河绿道慢行系统全面上马。温瑞塘河景观、娱乐用水量往往较大，需要有一定的水深、流速，根据控制断面的水位流量关系可以推算在一定水位下的断面流量。具体的水量根据不同的娱乐功能确定，通常沿岸亲水设施的高程参照正常水位2.72m(黄海高程)设计，最小流量应维持常水位一定范围。如亲水游泳、游船等项目，则需要较好的水质和水深，通过综合调水维持一定流量，避免因流量的不足对景观和旅游活动造成不利影响。

最终要求的合理最小流量应综合上述几种环境用水流量后确定，一般取上述各项环境用水中的最大值，但对其中的耗水项目，应考虑扣除耗水量后能否同时满足其他项环境用水的需求。

5 现阶段进一步治理措施与长效调水方法

5.1 河道打卡清障

近年来，塘河整治已实施了吕浦河米筛桥卡口、划龙桥河丽田桥卡口等多个打卡清障工程，但主塘河龙方桥卡口、葡萄棚河104国道卡口、龟河节制闸卡口以及城市外多数卡口和清障点等仍未见拓宽，阻碍河道畅流，影响河道行洪安全。为满足河道最小环境用水流量，ⓐ要从源头抓起，严抓涉河项目审批，严格控制市政桥梁、跨河管道等涉河项目建设的阻水比，严防新增河道卡口和障碍物;ⓑ要加大整治力度，保护治理成果，继续实施河道打卡清障，全面彻底清除河道卡口和障碍物;ⓒ要全面规划，通过全面调查摸清塘河情况，条件允许时实施上下游河道贯通措施，无条件地采用强化调水等措施。

5.2 修建内河控制性工程

温瑞水系河流纵横密布，通过外江水闸排污对连接闸前河道的主干河道有效，对连接主干河道的支流影响非常有限，该河道往往处于静水状态，达不到最小环境用水流量要求，甚至造成河流促淤。为确保各河道最小环境用水流量，应以提高调水效果为目标，将各外江水闸作为排水通道，将水闸及上游河网的若干河流组成相对独立的排水区，增建内河控制性工程，如节制闸、橡胶坝等，控制河水流向和水量，调节各支流水体运动，使各河段水体联动。

5.3 长效综合调水方法

维持河道最小环境用水流量，需制订长效调水运行管理规划。首先，测定各河道最小环境用水流量，再根据温瑞塘河合理最小流量，组织珊溪水利枢纽、瓯江翻水站分时段定量向温瑞塘河供水;同时，按片区内河道最小环境用水流量总量，控制好外江水闸的闸门开度，定量向外江排水，达到上下游河水联动。按照片区内各河道最小环境用水流量和控制断面，做好内河控制性工程调节和次序，控制各河道流速、流量，改变河水流向，按相对独立排水区为片区，采用外江水闸和内河控制性工程配合与调节，促使片区内河流互动，确保各河道最小环境用水流量。同时，及时排除地表径流入河的污染源，增加水流的动能，让水体吸收增加氧气，有效提高河道自净能力。

6 结语

目前，关于河道最小环境用水流量的研究成果很少，特别是平原河网尚未见相关的研究成果，但在流域规划、水利水电工程环境影响评价中又不能回避这一问题。本文全面阐述了河道最小环境用水流量的含意、内容、确定方法，就温瑞塘河治理提出符合实际情况的解决方式，以及长效调水运行管理方法，以供同行探讨，为温瑞塘河或其他平原河网水环境综合治理提供参考。