4.3　流域现状调度实践

4.3.1　流域调度

4.3.1.1　防洪调度实践

从流域调度演变历程可知，太湖防洪既是流域调度的起因，也是太湖流域治理管理工作中的重中之重。从1987年第一次提出太湖洪水调度方案，特别是1991年大水之后，随着“治太”骨干工程的逐步实施，流域防洪工程体系逐步完善，通过洪水调度降低了太湖最高水位，缩短了太湖高水位的持续时间，把灾害降低到最低限度。1991年太湖洪水最高水位达到4.79m，防洪形势严峻，面临两省一市长期水利纠纷遗留的诸多问题，国家防总成功地进行了流域洪水调度。从1992年起，按照国家防总授权，太湖局对1993年、1995年、1996年、1999年洪水进行了科学调度，取得了较好的效果。

1999年太湖流域发生大洪水，比1954年和1991年更大，最大30d全流域降雨量重现期约为231年（1954年和1991年分别为5年和36年），太湖水位从6月7日的3.07m涨到7月8日的4.97m，31d内太湖水位陡涨1.90m；比防洪设计水位4.65m（也是1954年最高水位）高出0.32m。1999年汛前“治太”工程总体框架已基本形成，太浦河工程和望虞河工程已达设计标准，太湖局依靠在建或刚刚建成的工程体系应对了设计洪水标准内调度和超标准洪水调度。与“治太”工程开工前的1991年洪水相比，1999年受灾农田减少200万亩，以经济损失率（经济损失与GDP之比）进行统计，1999年为1.6％，较1991年6.9％下降5.3％。

1999年大洪水后的16年太湖流域没有发生过流域性大洪水。太湖防总未雨绸缪，根据流域经济社会发展和工情、水情变化编制了《太湖超标准洪水应急处理预案》，并于2015年报备国家防总。2016年梅雨期太湖流域发生流域性特大洪水，太湖最高水位4.87m，居历史第二位，仅比1999年低0.1m。太湖局及时编制了《太湖流域2016年超标准洪水应对方案》并报国家防总批复后用以指导水利工程的调度，为特大洪水的成功应对创造了必要条件。严峻的汛情在科学调度下得以平息，实现了人民群众生命安全和环湖大堤等重要堤防设施安全“两个确保”，最大限度减轻了洪涝灾害损失，取得了防御流域性特大洪水的胜利。

流域性大洪水的调度实践表明，统筹兼顾、科学调度是成功防御流域特大洪水的核心，坚持统筹流域与区域、防洪与除涝相结合的流域水利工程精细调度，才能全力确保流域防洪安全。随着流域全面建设小康社会及水生态文明建设的推进，流域水安全保障需求增加，各地对防洪、水资源、水环境、水生态环境安全保障的要求越来越高，迫切需要实施多目标调度；流域区域、防洪排涝、供水水环境矛盾突出，多目标调度统筹难度增大。

4.3.1.2　引江济太实践

2002年起，太湖局会同江苏省、浙江省、上海市水利部门，依托现有水利工程，利用流域性骨干河道望虞河、太浦河及流域骨干工程常熟水利枢纽、望亭水利枢纽和太浦河闸泵，实施了引江济太。历经2002—2003年引江济太调水试验、2004年扩大引江济太调水试验，自2005年起进入长效运行，引长江水进入太湖及河网地区，增加水资源量的同时，有效改善了水环境，在提升流域水资源与水环境承载能力方面发挥了重要作用。

截至2014年年底，望虞河引调长江水约263亿m3入太湖流域，其中入太湖约120亿m3；结合雨洪资源利用，通过科学调度，经太浦闸向下游的江苏、浙江、上海部分地区增加供水约180亿m3。引江济太使太湖水体置换周期从原来的309d缩短至250d，加快了太湖水体的置换速度；太湖湖区大部分时间保持在3.00～3.40m的适宜水位，增加了水环境容量；平原河网水位抬高0.30～0.40m，太湖、望虞河、太浦河与下游河网的水位差控制在0.20～0.30m，河网水体流速由调水前的0～0.1m/s增至0.2m/s，受益地区河网水体流速明显加快，水体自净能力增强。此外，根据2014年引江济太期间的实际监测数据，望虞河干流在引江济太引水时期的水质基本好于非引江济太时期。因此，引江济太对于改善望虞河水质有积极效应。

实践证明，引江济太可以有效促进太湖和河网水体流动、改善水质、提高流域区域水资源和水环境承载能力、增加流域供水量。在2003年黄浦江燃油事件应急处置、2007年应对无锡供水危机、2013年应对上海金山朱泾水污染、太浦河二氯甲烷超标等突发水污染事故，2006年太浦河调水改善下游及黄浦江水质，2010年保障世博会供水安全以及青草沙原水系统通水切换工作中均发挥了重要作用。

4.3.1.3　突发污染事件应对实践

太湖是流域重要的供水水源。2007年4月底，太湖西北部湖湾梅梁湖等蓝藻大规模暴发。太湖局对小湾里水厂、锡东水厂、贡湖水厂水源地的监测表明，5月6日梅梁湖小湾里水厂水源地叶绿素a含量达到259μg/L，位于贡湖湾和梅梁湖交界的贡湖水厂达到139μg/L，贡湖湾锡东水厂水源地达到53μg/L，叶绿素a在太湖西北部湖湾全部超过40μg/L的蓝藻暴发界定值；到5月中旬，太湖梅梁湖等湖湾的蓝藻进一步聚集，蓝藻分布的范围和程度均在扩大和加重。为应对无锡市供水危机这一突发水污染事件，5月6日—7月4日，太湖局组织开启常熟枢纽泵站抽引长江水，同时根据地区水雨情变化、外江潮位及预防旱涝急转情况发生，适时调整引江入湖水量，短时间内改善了太湖西北部湖湾供水水源地的水质；7月18日—9月16日，太湖西北部湖湾再次出现蓝藻暴发迹象，为抑制蓝藻暴发趋势，统筹流域防洪和供水安全，太湖局再次启动引江济太应急调水，开启常熟枢纽泵站引水，同时根据蓝藻情况，适时调整引江入湖水量。在无锡供水危机发生后，实施引江济太调水，结合梅梁湖泵站使用，使得距望虞河入湖口较近的无锡锡东水厂水源地（2km）及苏州金墅湾水源地（5km）水质保持良好，水源地水质均好于往年。实践证明，引江济太应急调水是改善水源地水质的有效措施。

太浦河是太湖流域引江济太的重要供水河道，地跨江苏、浙江和上海两省一市，太浦河中下游是浙江省嘉善县、平湖市和上海市等市县的饮用水水源地。太浦河南岸地区有较多纺织、印染企业，其排放的工业污水中含有较高浓度的锑，近年来太浦河水源地取水口锑浓度异常事件偶有发生。2015年9月30日，太湖局监测发现太浦河南岸支流京杭运河平西大桥断面锑浓度异常，10月3日太浦河干流芦墟大桥、金泽断面（为苏浙沪省界断面）锑浓度均超过限值0.005mg/L，影响下游水源地供水。太湖局启动应急响应，实施太浦河应急调度，结合水位情况及时开闸供水，并在过程中加大供水流量到80m3/s，到10月6日太浦河干流除平西大桥外其他监测断面锑浓度均低于0.005mg/L，终止突发水污染事件应急响应，太浦河锑浓度异常事件得到有效处置。2016年9月20日，太湖局在水质监测时发现太浦河干流金泽断面锑浓度超过限值0.005mg/L，遂加大太浦闸下泄流量80m3/s，增加清水稀释流量，并开展太浦河近期锑浓度应急监测方案；9月22日，为加快消除污染影响，又加大太浦闸供水流量至200m3/s；9月23日，太浦河水源地锑浓度均已达标后，解除突发水污染事件应急响应，太浦河锑浓度异常事件得到有效处置。太浦河供水对增大水体稀释能力，减少南岸支流污染物汇入，加快污染物下移，减短取水口受影响时间，均起到积极的作用。

4.3.2　区域调度

4.3.2.1　湖西区水量调度与水环境改善调水试验

太湖流域湖西区曾组织开展多次调水试验。2010年，太湖流域开展了太湖流域湖西区（镇江地区）水量调度与水环境改善试验。试验共分5种方案，方案一考虑“谏壁闸开启引水、九曲河正常运用”工况，方案二考虑“谏壁闸、九曲河闸关闭”工况，方案三考虑“关闭谏壁闸，开启九曲河枢纽”工况，方案四考虑“遇区域（或流域）强降雨而排涝”工况，方案五考虑“谏壁闸翻水站抽引江水”工况。5种方案共开展水量水质同步监测29次。

2011年，太湖流域开展了湖西区（常州地区）水量调度与水环境改善试验。试验共分4种方案，其中，方案一考虑“沿江口门利用潮汐自引”工况，方案二考虑“沿江口门不能自流引水，泵站翻水”工况，方案三考虑“沿江高潮期时自流引水与魏村枢纽及澡港枢纽机引相结合”工况，方案四考虑“遇区域（或流域）强降雨而排涝，沿江口门排水”工况，4种方案共开展水量水质同步监测60次。

2013年，太湖流域开展了太湖流域湖西区水量调度与水环境改善试验。试验分为3个工况，第1～2天沿江口门高潮期关闭，利用低潮期开闸排水（自排），第3～10天利用高潮全力引水，低潮期关闸（自引），第11～12天根据江苏省防汛抗旱指挥部以及常州、镇江两市防汛抗旱指挥部调度，开启泵站引水（翻引）。试验历时12d（9月4日—9月16日），共测流929次，水质采样586次。2013年试验覆盖面广，涉及整个湖西区，分析成果较全面，分析结论可鉴性较强。试验期间共引江1.59亿m3，折合流量约160m3/s进入湖西区，沿江水位雍高最大，平均涨幅为0.35～0.43m，闸内外受潮位影响变幅较大，京杭运河沿线水位壅高也比较明显，平均涨幅在0.18～0.43m，运河以南腹部地区水位抬高相对较小，平均涨幅在0.04～0.22m，越往南水位涨幅越小。由于调水试验区域较大，水质响应关系不明显，换水时间至少要达15d以上才能有一定改善效果。调水试验相对稳定后，江边至入湖水位差为50～60cm，实现由北往南、由西向东的有序流动，水体流动性改善效果较好，流动性加快，河道流速由现状的2～31cm/s提升到7～58cm/s。

4.3.2.2　武澄锡虞区引江济太区域调水试验

试验范围为武澄锡虞区无锡地区，即为锡澄地区，适当兼顾澄锡虞区。根据走马塘、白屈港实际工程调度情况，分为4种工况：工况一，走马塘张家港枢纽自排，白屈港控制；工况二，走马塘张家港枢纽泵排，白屈港抽引；工况三，走马塘张家港枢纽自排，白屈港抽引；工况四，走马塘张家港枢纽控制，白屈港引排结合。调水试验安排在2013年9月22—29日、12月23—30日、2014年1月2—7日3个时段，白屈港引江平均流量约50m3/s。通过试验结果分析，走马塘枢纽泵排解决了望虞河西岸锡澄地区锡北运河以北地区的排水出路，可有效防止污水进入望虞河，但对锡北运河以南地区河网水质水量几乎没有影响；调水试验期间，望虞河大流量引水，水质监测指标基本稳定，走马塘张家港枢纽等水利工程运行没有影响到望虞河水质。通过白屈港引水，大大改变了锡澄地区北部河流的自然流态，提高了区域河流自净能力，大大改善了水环境质量。同时，增加了走马塘菖蒲桥—锡甘路桥段的水量，为无锡市城市防洪工程通过伯渎港引水提供了较好的水源和水质保障。城市防洪工程伯渎港枢纽引水、利民桥枢纽排水期间，走马塘、伯渎港、无锡城区东南部水质有所改善，不会造成望虞河水分流进入市区，对望虞河引江济太调水工程效益没有影响。

4.3.2.3　杭嘉湖区水环境改善调水试验

为改善杭嘉湖区水环境，进一步探索杭嘉湖平原区域河网水体的有序流动模式，分别于2005年、2007年和2015年先后开展了3次调水试验，充分利用现有工程设施，积极探索调活水体的措施和方法，促进平原河网水体流动，提高水环境容量。

2005年2月16日—3月6日主要以南排口门排水为主，其他各口门按实际情况配合运行。试验共持续20d，期间长山闸、南台头闸累计放水1.96亿m3，通过东苕溪和太浦河进入嘉兴的水量约为1.52亿m3，按全区河网蓄水量估算，约置换河网水量的12％（全区域河网3.00m高程时的河网蓄水量约为17亿m3）。通过调水试验，研究范围内高锰酸盐指数符合Ⅲ类的水体增加38.7％，平均改善幅度约10％；NH3—N指标劣于Ⅴ类的水体减少13.0％，平均改善幅度为9％；TP指标符合Ⅲ类的水体增加了29.0％，平均改善幅度为15％，说明在水量有保证的前提下，通过利用位于杭州湾（钱塘江）沿岸的排涝工程（闸站）进行水量调度，下泄（或外排）一定水量，能起到拉动平原河网水流的效果，从而达到改善河网水质的目的。

2007年10月18日—12月15日，杭嘉湖区域调水试验调动的口门包括导流港口门和浙江省环湖口门及南排工程，主要影响范围为导流港以东、頔塘以及苏浙省界以南、浙沪省界以西和钱塘江以北的区域。试验期间，经东苕溪东岸入东部平原水量5.837亿m3；沿硕塘自北而南进入平原水量为2.753亿m3；经苏浙省界太湖—南浔—桐乡段入江苏水量6.283亿m3；经苏浙省界桐乡—丁栅枢纽段净进水量7.219亿m3；经浙沪省界丁栅枢纽—金丝娘桥段排出水量10.135亿m3；南排嘉兴段南台头、长山闸、盐官下河闸排水量2.356亿m3，约置换河网水量的14％。通过调水试验，Ⅳ类水体增加38.2％，Ⅴ类水体减少了2.9％，劣Ⅴ类水体减少了35.3％。调水前后TP下降最多，平均下降了43.1％，其次是NH3—N，呈下降的监测断面平均下降了48.1％，高锰酸盐指数和COD浓度下降20％～30％。

2015年11月6—26日，杭嘉湖区调水试验探索通过太浦河上太浦闸及南岸口门将太浦河水引入嘉兴，同时结合南排工程调度，拉动嘉兴市内河网水体流动，以改善嘉兴地区河网水质。具体分3个阶段进行调度，11月6—12日引水排污阶段、11月13—19日改善嘉兴城区水质阶段、11月20—26日改善平湖水质阶段。调水试验期间，太浦闸共下泄水量1.253亿m3，但通过太浦河南岸嘉兴段沿线口门的进水量仅为0.517亿m3；从西片湖州进入嘉兴片的水量为3.148亿m3，共计入境水量达3.665亿m3。东排出境水量0.473亿m3，南排口门排水2.801亿m3，共计排水3.274亿m3，相当于置换河网约22％水量。试验后，Ⅴ类水及劣Ⅴ类水水体减少了18％，Ⅲ类及以上水体增加了13％。从空间分布看，本次调水对DO的改善基本上覆盖了嘉兴河网全境。其他指标在调水过程中受各种因素影响有所波动，但总体上仍有所改善。

纵观3次调水试验，杭嘉湖区区域试验越来越关注多个工程的联合调度效果，特别是2015年调水试验充分运用了导流港东大堤沿线各闸、太浦闸和南排工程及嘉兴城市防洪工程，实现了以“西进南排”为主，“北进东排”为辅的区域河网水体流动格局，对杭嘉湖东部平原骨干河道水质有较大幅度提高，水环境改善效果较为明显。

4.3.3　城市尺度水环境改善调水试验

4.3.3.1　苏州市古城区河网“自流活水”试验

2012年7月，苏州水利局依托《苏州古城区河网“自流活水”方案研究》，利用流域、区域的引江工程和中心城区防洪大包围引排体系及古城区闸站控制工程，由望虞河、阳澄湖经西塘河和外塘河双源供水，通过溢流堰、潜坝等配水工程，营造古城区河道南北水头差，因势利导，全面“活”动河网水体，满足改善古城区河网水环境的需求。

试验期间，城区大包围水体水质普遍改善，古城区水质改善明显。从中心城区水质指标变化情况来看，各河道的高锰酸盐指数达标率最高，达标率高达100％，TP、NH3—N、DO次之。古城区自流活水实施以后，水质明显改善，TP、高锰酸盐指数、NH3—N 3项水质理化指标浓度明显降低，符合Ⅴ类水的水体比例明显提高。根据2013年以来的引水实践，入城流量约40m3/s时才能实现入古城区流量达到约8m3/s，换水一次约5d（按照3倍水体换水计算），稳定后，南北水位差控制30cm，改善效果较好，能形成有序的由北向南的流动方向，且流动性加快，河道流速由活水前的2～5cm/s提升至基本15cm/s以上。

4.3.3.2　常州市主城区河道“引清活水”试验

为提升常州市主城区河道水质，2015年3月，常州市水利局组织开展了常州市主城区河道“引清活水”试验，历时5d。澡港水利枢纽通过泵站引长江水，开机流量40m3/s；大运河东枢纽开启泵站由西向东排水，开机流量50m3/s；采菱港枢纽关闸，其他枢纽闸门开启。

调水期间，澡港、魏村水利枢纽及小河水闸共引水2599万m3。其中，澡港枢纽引水约有73.8％来水进入澡港河，水流通过澡港河南枢纽、老澡港河枢纽、永汇河枢纽、北塘河枢纽及横塘河枢纽等口门，进入常州市主城区包围圈，总水量约为1340万m3；通过南运河枢纽、采菱港枢纽、大运河东枢纽等口门流出主城区，总水量约为1167万m3，出入水量差为173万m3。引江清水出入包围圈主要途径为澡港河—关河—老京杭运河、澡港河—关河—老京杭运河—南运河。老京杭运河出包围圈水量约占总出包围圈水量的66.5％，南运河、串新河、采菱港出包围圈水量约占总出包围圈水量29.2％。从主城区河道水质改善情况来看，NH3—N浓度平均降幅为41.1％，高锰酸盐指数平均降幅为18.8％，TP浓度平均降幅为15.1％。另外，新孟河NH3—N、高锰酸盐指数降幅较大，新京杭运河的TP浓度降幅较大。从各污染物削减效果来看，主城区各河道中NH3—N的削减效果最佳，最大降幅达78.1％。