前言
平原河网地区河流水系发达,一般地势较为低平,自然状态下水流相互沟通,连成一片,易渍涝成灾。区域通过实施海塘、湖堤、圩田、运河、堰、闸、泵等多种形式的水利设施,抵御了洪涝灾害,促进了地区发展。随着经济社会的快速发展和城市化进程的日益加快,地区水资源需求也随之不断增长,通过对已建水利工程实施综合调度,促进自然—人工复合水网体系运转,维持促进水体有序流动,提高水安全保障能力,日渐成为平原河网地区亟须攻克的难题。
太湖流域是我国典型的平原河网地区,地处长江三角洲南翼,北依长江,东临东海,南滨钱塘江,西以天目山、茅山为界,是长三角核心地区,也是我国大中城市最密集、经济最具活力的地区。流域内河网如织、湖泊棋布,独特的平原河网为流域经济社会发展提供了良好的水利条件,也决定了流域防洪、水资源、水环境等问题的复杂性、艰巨性和长期性。为解决流域洪水排泄问题,流域内开展了大量的水利工程建设,形成了流域范围内长江、太湖、天然河道、人工河道、流域治理骨干工程、闸、坝及其他配套工程集一体的多尺度、多层次、多目标的复杂江河湖水系,也初步实现了“北向长江引排、东出黄浦江供排、南排杭州湾且利用太湖调蓄”的流域防洪与水资源调控工程体系,为统筹流域和区域的防洪以及水资源调度奠定了基础。
近年来,随着流域经济社会的快速发展,太湖流域综合治理不断推进,流域水利工程调度理念也逐步升华,初步实现了“四大转变”,即从洪水调度向资源调度转变,从汛期调度向全年调度转变,从水量调度向水量水质统一调度转变以及从区域调度向流域与区域相结合的调度转变,流域水利工程调控在保障流域防洪安全、供水安全和水生态环境安全中的作用愈加明显。流域经济社会发展的不同阶段,对防洪、供水和水生态环境安全有不同的需求和侧重,流域调度管理也应紧紧围绕经济社会发展需求不断调整与优化。新形势下,太湖流域的水利改革发展对流域综合调度提出了更高的要求,如何充分发挥水利工程体系的综合作用,构建面向防洪、供水、水生态环境“三个安全”(以下简称“三个安全”)的流域综合调度模式,促进流域实现科学调度、精细调度,是一个值得研究的课题。2015年,太湖流域管理局水利发展研究中心联合南京水利科学研究院、江苏省太湖水利规划设计研究院有限公司、江苏省水文水资源勘测局苏州分局共同申报并获批水利部公益性行业科研专项“太湖流域综合调度及河湖有序流动技术研究(201501015)”,旨在通过建立太湖流域综合调度目标和指标体系,探索基于河湖水体有序流动的水环境调度关键技术,优化流域现状调度方案,构建面向“三个安全”的流域综合调度模式,统筹协调流域防洪、供水与水生态环境改善的不同目标,实现工程体系联动与调度目标联动,促进水生态系统良性循环发展,为实现流域“科学调度、精细调度”、更好地发挥水利工程调度的综合效益提供技术支撑,为建设流域水生态文明、实现以水资源可持续利用支撑经济社会可持续发展提供基础保障。
本书以“太湖流域综合调度及河湖有序流动技术研究”项目研究成果为基础,结合其他相关研究成果编著而成。全书共分13章,第1章简述太湖流域概况、近年来治理与管理成效以及项目研究背景;第2章综述国内外对于综合调度、河湖水体有序流动、调度实践等相关研究的进展;第3章概述全书的研究目标、思路、方法、研究工况、典型年、研究工具等,并总结提出太湖流域综合调度及河湖水体有序流动内涵;第4章在总结太湖流域调度演变历程和实践的基础上,分析提出现状调度方案存在的问题及研究需求;第5章分析太湖流域现状调度情况下流域、区域河湖水体流动情况;第6章在太湖流域及区域综合调度目标与指标分析基础上,构建太湖流域综合调度评价指标体系,研究提出评价方法;第7章~第9章,基于流域重点河湖的调度需求,分别研究提出太湖防洪、供水、水生态环境调度等综合调度目标及优化控制建议,以及流域骨干河道工程太浦河工程和望虞河工程的调度优化建议;第10章研究提出有利于湖西区、武澄锡虞区、阳澄淀泖区和杭嘉湖区区域河网水体有序流动和水环境改善的调度方案;第11章以阳澄淀泖区为典型示范区域,开展区域有序流动调度实践的水量水质原位观测试验,分析验证河湖水体有序流动与水环境调度的响应机制;第12章研究提出面向“三个安全”的太湖流域综合调度方案,并进行效果分析;第13章总结项目研究成果及创新性,并提出展望。
本书由李敏、李蓓统稿,第1章由李敏、蔡梅、杨文晶撰写,第2章由蔡梅、陆志华、钱旭、戴江玉撰写,第3章由李敏、蔡梅、王元元撰写,第4章由陆志华、钱旭、马农乐撰写,第5章由李蓓、马农乐撰写,第6章由吴时强、吴修锋、戴江玉、李蓓、陆志华撰写,第7章由李敏、陆志华、龚李莉、李勇涛撰写,第8章由李敏、王元元、马农乐、钱旭撰写,第9章由李蓓、陆志华、龚李莉、蔡梅撰写,第10章由展永兴、吴小靖、李灿灿、汪院生、王元元、马农乐撰写,第11章由庄志伟、杨金艳、白瑞泉、蔡晓钰、王元元、李勇涛撰写,第12章由李敏、李蓓、陆志华撰写,第13章由李敏、李蓓、王元元撰写。
研究工作得到了水利部太湖流域管理局、苏州市水务局、河海大学、上海勘测设计研究院有限公司、上海东南工程咨询有限责任公司等单位领导、专家的大力支持和指导,同时也感谢参与本项目研究工作的何建兵、刘克强、潘明祥、向美焘、韦婷婷、诸发文、周杰、薛万云、贾本有、杨倩倩、吴心艺、沙鹏、夏熙、秦灏、梁庆华、朱林、岳晓红、唐仁、许仁康、钮锋敏、陆建伟、李明、谈剑宏、周红兵、徐勇、俞茜、钱伟忠、杨惠、王谦、姜宇、朱文英等的合作和帮助。本项目研究全程得到了太湖流域管理局原局长、教授级高级工程师王同生,太湖流域水资源保护局原局长、教授级高级工程师房玲娣的指导与帮助,在此深表谢意。
鉴于太湖流域河湖水系复杂,平原河网地区水利工程调度涉及因素众多,研究工况尚在不断完善中,典型年具有一定局限性,调度方案设计仍有诸多不确定因素,加之作者水平有限,书中难免有偏颇、遗漏和不妥之处,恳请广大读者和同行批评指正、交流探讨,以利后续深入研究。
作者
2017年12月