感潮河网地区建设项目水资源论证要点分析——以上海浦东新区前滩ES4单元为例

(， 200061)

感潮河网地区建设项目水资源论证要点分析
——以上海浦东新区前滩ES4单元为例

李羽文何小燕韩非非
(上海市水利工程设计研究院有限公司，上海200061)

感潮河网地区由于具有河网密布、流动性复杂、人工干预性强等水系特征，水资源论证范围的选取和取水水源论证，成为了水资源论证工作中的要点与难点。分析了上海浦东新区感潮河网地区的水系特征及水资源开发利用特点；根据实践经验，提出了感潮河网地区水资源论证范围选取和取水水源论证等论证要点的实用分析方法。以上海浦东新区前滩ES4单元建设项目为例，进一步说明了该实用分析方法的可行性，可为感潮河网地区建设项目水资源论证工作提供参考。

感潮河网；水资源论证；取水水源

1 水系及水资源开发利用特点

水资源论证服务于取水许可审批，为其提供技术支撑，是水资源优化配置、节约和保护的重要保障。感潮河网地区由于受到径流和潮汐的综合影响，水资源的开发利用特点不同于单向河流，特别在潮汐径流作用明显的河口地区。

1.1 水系特点

(1)河网密布、水体流动性复杂。区域内一般自然水力坡降小，水动力条件相对差；同时受上游来水和潮汐，河流间相互贯通，水体流动较复杂。以上海浦东新区为例，区内水位受沿海潮汐影响，境内河港密布、沟渠纵横，全区共有河道8 142条，总长度5 829 km；河湖总面积136.37 km2，河面率9.78%。

(2)人工干预性强。在平原河网地区，往往进行了大规模的水利片控制工程建设，通过潮位的涨落，使水利片既通过闸门对外进行连接，同时又具有各自相对独立的河网水系和工程配置，具有很强的人工干预控制性。浦东新区沿黄浦江、长江口和杭州湾修建了水闸工程，现有水闸23座，其中沿黄浦江13座，沿长江口7座，沿杭州湾3座。区内河道水位通过沿江沿海水闸调度控制，进行防洪预排、引清排污、保证通航、调节新区水资源量等。浦东片引清调水常规方式为：川杨河以北地区“东引西排”；川杨河以南、大治河以北地区为“西引东排”；大治河以南地区为“北引南排、西引东排”。

1.2 水资源开发利用特点

(1)水资源总量丰富。浦东新区多年平均水资源量为 9 320.15亿m3，其中本地径流 5.76亿m3，太湖流域来水量120亿m3，长江来水量9 194亿m3，承压地下水 0.39亿m3，真正可被利用的是通过沿江沿海水闸引入内河的水量。据2007～2011年数据统计，浦东新区年均从长江和黄浦江引水分别为7.44亿和8.8亿m3[1]。

(2)污染和咸潮入侵成为制约新区水资源开发利用的主要因素。随着河道整治的全面展开，浦东新区河道水质有逐年转好的趋势。但地表水体污染依然严重，且受长江口岸边污染带和咸潮入侵的影响，外部引水水源水质欠佳，降低了水资源数量的可利用性。浦东新区引水主要通过三甲港、五号沟、张家浜、外高桥4座水闸在涨潮时引入长江水。根据2013～2015年新区水质监测结果，浦东新区河道水质约50%属劣Ⅴ类(见图1)，使新区成为水质型缺水地区。

图1 2013～2015年骨干河道不同水质河道长度分布

(3)水资源开发利用的潜力较大。浦东新区近几年年均取水量约30亿m3，仅占多年平均水资源总量的 0.3%左右；另外依据上海市最严格水资源管理考核制度对浦东新区的考核情况，新区目前的用水指标尚有约1亿m3余量。通过科学合理地设置闸门和联合调度，引入过境水，可以大大提高区域内的水资源水质并增加水量[2]。

2 水资源论证要点实用分析方法

建设项目水资源论证工作的指导性文件为《建设项目水资源论证导则(SL322-2013)》(以下简称《导则》)。根据《导则》，建设项目水资源论证的内容包括水资源及其开发利用状况分析、取用水合理性分析、取水水源论证、取水影响和退水影响论证、水资源保护措施等。感潮河网地区由于具有河网密布、流动性复杂、人工干预性强等特点，水资源论证范围的选取、取水水源论证是其论证工作的要点与难点，在实践中总结出如下相关实用分析方法。

2.1 水资源论证范围选取的实用方法

水资源论证范围包括分析范围、取水水源论证范围、取退水影响论证范围。水资源论证范围的选取，是论证工作的重要基础，将直接影响水资源论证结论的合理性。感潮河网地区河网相互贯通，又往往建设有大规模的水利片控制工程，各水利片之间既互相连通，又相对独立。在选取论证范围时，一般结合水利分片与行政区域共同考虑[3]。

(1)分析范围选取。水资源及其开发利用状况分析应确定分析范围。在感潮河网地区，分析范围的选取宜重点考虑各行政区提出的取用水控制性指标和成果资料的配套，一般以行政区为宜。

(2)取水水源论证范围选取。取水水源论证应确定取水水源论证范围。在感潮河网地区，宜根据水利片区的划分情况选取论证范围。并且，论证范围不宜过大，否则论证就缺乏针对性，建议以控制性水工建筑物作为边界，重点考虑水量平衡分析的边界条件，选取相对独立并且大小适中的河网片区。

(3)取退水影响论证范围选取。选取时应分别确定取水和退水影响范围。在感潮河网地区，取水量一般占河道的槽蓄量比较小，因此在选取项目的取退水影响范围时，一般为该项目的取退水河道。如果项目取退水河道级别较低或规模较小，则取退水范围应包含与该取水河道相连的骨干河道。

2.2 取水水源论证的实用方法

取水水源论证是建设项目水资源论证的重要论证内容之一。根据《导则》要求，如何保证取水水源的数量、质量和取水保证机率是论证工作的要点。

(1)来水量分析。感潮河网地区受上游来水和下游潮汐的影响，河道内水体流动复杂，同时还受水利片区边界处的水工控制建筑物的运行调度控制，来水量不易准确估算。经过实践，认为感潮河网地区来水量分析，可以采用论证范围所在的水利片区引水泵闸的引水情况进行估算，分两种情况：①论证范围的引水泵闸有准确的引水量数据，可以直接引用作为来水量；②论证范围的引水泵闸无引水量数据，则需要根据泵闸规模及调度规则进行估算。

(2)可供水量分析。感潮河网地区河道水位绝大多数时间维持在常水位附近，通过泵闸引排来调节水位。因此，可采用常水位上限与下限之间的槽蓄容量作为可供水量。在进行可供水量分析时，可将项目取水量与该取水河道的其他取水情况、论证边界处的泵闸引水量、河道可调蓄量相比较，从多方面论证可供水量是否充足。

(3)水质评价。感潮河网地区的水资源利用受污染和咸潮入侵的制约。因此在进行水资源质量评价工作时，除了充分利用论证范围内水文站网的水质资料和已有的水功能区规划成果以外，宜对取水河道的水质进行补充检测，尤其当水文站距离较远或不能充分说明取水口水质情况时。

(4)取水水源可靠性分析。在进行取水水源可靠性分析时，除从水量的角度论证以外，应特别注意取水口的纵向布置对取水机率的影响，说明取水河道的特征水位与设计取水水位的关系，保证供水机率。

3 实例分析

以上海浦东新区前滩ES4单元建设项目水资源论证为例，进一步说明感潮河网地区水资源论证要点实用分析方法的可行性，重点分析水资源论证范围的选取及取水水源论证。

3.1 项目概况

上海浦东新区前滩ES4单元，北起川杨河，南至中环线(华夏西路)，东起济阳路，西至黄浦江，规划用地面积 283.23 hm2，发展定位为集总部商务、文化传媒、体育休闲于一体的世界级中央商务区。为减轻自来水供水压力，拟采用邻近的小黄浦河道水作为道路广场用水和绿化用水，ES4单元申请取水量为2 656 m3/d，年取水量约为63万m3(非降雨天数按237 d计)。

该项目取水口位于河口内侧400 m，小黄浦泵闸内约150 m处(见图2)，取水采用DN300的进水管，流量为210 m3/h的立式离心泵。该项目规划设置原水处理站，并沿前滩大道铺设取水管网。原水处理站的水处理系统由混凝、沉淀、过滤、消毒、杀菌等工序组成，经过原水处理站处理后，水质将达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)IV类标准以上。绿化用水和道路广场清扫用水退水均排入市政雨水管网，不排入河道。

图2 ES4单元、取水口及取水管网位置

3.2 项目水资源论证范围的选取

(1)分析范围的选取。取水所在的小黄浦河道位于上海14个水利分片中的浦东片区，行政区划上属于浦东新区。综合考虑浦东新区提出的取用水指标和最严格水资源管理制度下的控制性用水总量的要求[4]，确定该项目的分析范围为浦东行政区，浦东新区范围如图3所示。

(2)取水水源论证范围的选取。项目取水位置位于浦东控制片内，由于项目取水量较小，而浦东片的范围相对过大，故缩小范围，选取相对独立的三林水系作为水源论证范围，如图4所示。

图4 取水水源论证范围

三林区域水系北邻川杨河，南至区界，东至镇界，西面与黄浦江通过控制性口门相连。三林水系特点为：河网发达、相互贯通，取水口所在的小黄浦河与区级河道(三林塘港、三林北港)相交，并通过杨思港、西中汾泾、中汾泾与市级骨干河道川杨河相连；相对独立性表现为：三林水系主要通过沿黄浦江口门和川杨河进行水体交换，区界和镇界处水体交换相对较少。

(3)取退水影响范围的选取。该项目取水用于绿化浇洒和道路冲洗，取水量较小，影响范围小；项目退水排入雨水管网，退水影响范围有限。小黄浦为新区一级支河，河长3 257 m，口宽30 m，河底高程-0.5 m，该河道规模足够包含项目取退水的影响。因此取退水影响范围确定为取水河道——小黄浦，小黄浦河道范围见图4。

3.3 项目取水水源论证

本项目取水地点为小黄浦河道，设计常水位2.5～2.8 m，设计低水位2.00 m，取水口附近河道顺直，水流通畅，河床稳定。

(1)来水量分析。三林区域水系主要通过川杨河和沿黄浦江的三林塘港闸引水。据统计2016年三林塘港闸共引水约4千余万m3，远小于川杨河从三甲港的引水量。因此采用川杨河从三甲港引入的水量作为三林水系的来水量。2013年川杨河通过三甲港水闸从长江口共引入水量 3.9亿m3，近3 a的平均净进水量约为 3.0亿m3。因此，本项目取水水源论证范围的来水量按年均 3.0亿m3计。

(2)可供水量分析。采用三林区域水系常水位上限与下限之间的槽蓄容量作为可调节槽蓄量，即可供水量。三林区域水系常水位上限为 2.8 m，下限为 2.5 m。经匡算，常水位 2.5～2.8 m之间的槽蓄容量约10万m3。项目日取水量仅相当于可调槽蓄容量的 2.6%，可供水量充足。

(3)水质评价。主要采用黄浦江水质检测资料与取水口水质检测资料综合分析。取水口所在的三林水系通过三林塘港泵闸从黄浦江引水，通过对黄浦江水质的分析，认为水源水质是可靠的。此外，为了获得更有针对性的水质指标，对小黄浦取水口专门进行了水质检测，检测结果显示只有大肠杆菌超标。但由于本工程设置了原水处理系统，因此，认为取水水源的水质经过处理后能够满足绿化和道路浇洒的要求。

(4)取水水源可靠性分析。根据规划设计文件，小黄浦水闸在三林水系的水资源调度中承担引水和区域除涝的功能。小黄浦泵站规模为20 m3/s，水闸净孔宽8 m。小黄浦节制闸设计最大过闸流量为46 m3/s，设计流量能够满足项目引排水量要求。

项目取水口标高为设计低水位以下 0.5 m，位于小黄浦凹岸下游处，该处水流通畅、河床稳定，适合布设取水口，且取水机率高。该取水口在取水可行性及安全性上都能够满足要求。

3.4 其他论证内容

(1)取用水合理性分析。本项目属于《产业结构指导目录》中鼓励类项目，取水符合上海市水(环境)功能区划的要求，符合区域水资源条件，取水是合理的。本项目的用水定额满足《室外给水设计规范》与《上海市用水定额》，用水是合理的。

(2)取退水影响分析。小黄浦上除本项目外无其他用水户，且本项目不向外排水，因此取退水对第三方基本无影响。

(3)水资源保护措施。根据本项目特点，提出的水资源保护措施包括：安装计量设施；保护取水水源地；取水口定期清淤；水处理中需注重消毒杀菌和过滤；加强取水设施日常维护等。

4 结 语

本文以上海浦东新区为例，分析了感潮河网地区的水系特征及水资源开发利用特点。根据实践经验，提出了感潮河网地区水资源论证范围选取和取水水源论证等论证要点的实用分析方法，并将该方法应用于上海浦东新区前滩ES4单元建设项目，以验证该方法的可行性，得出主要结论如下。

(1)关于水资源论证范围的选取，分析范围建议综合考虑取用水总量控制要求和成果资料的配套，选取行政区为宜；取水水源论证范围建议选取项目所在的相对独立的水系为宜；取退水影响范围建议选取取退水所在河道。

(2)关于取水水源的论证，保证取水水源的数量、质量和取水保证机率是论证工作的要点。为保证取水水源的数量，可从河道的其他取水情况、河道可调槽蓄量和论证边界处的泵闸引水量3个方面进行分析论证；为保证取水水源的质量，在取得相关水质资料的基础上，最好再对取水水源进行补充检测，以便取得最新和更有针对性水质指标；为保证项目的取水机率，可从水位保证率的角度，对项目的设计取水位与取水河道的特征水位做出详细说明。

此外，上海浦东新区前滩ES4单元案例中还有2个方面值得提倡和推广。一是论证单元上，以整个地块为单元统一进行取输水设计和水资源论证，减少重复建设，节约社会资源，使用水更加具有效率，并使该地块的规划布局与水资源及水环境承载能力更加协调；二是取水用途上，项目取水用于城市绿化灌溉和道路浇洒，既节约了自来水，又可以大幅降低项目运行成本，是值得提倡和推广的一种水资源利用方式。

[1] 刘晓涛.上海市第一次全国水利普查暨第二次水资源普查总报告[R].上海：中国水利水电出版社，2013.

[2] 汪松年.浅析上海水资源状况[J].上海：上海水务，2001(2)：1-8.

[3] 王新才，宋雅静.规划水资源论证探讨[J].人民长江，2015,46(19)：40-43.

[4] 王小军，管恩宏，毕守海，等.水资源管理控制指标约束下强化规划水资源论证工作的思考[J].中国水利，2015(11)：26-28.

(编辑：陈紫薇)

2017-05-12

李羽文，女，上海市水利工程设计研究院有限公司，工程师.

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