广州市海珠区群闸联控调水补水研究

摘　要：回顾了广州市海珠区调水补水工作开展情况，针对河网区河涌水流长年得不到置换、水质黑臭等现象，借助群闸联控工程措施，根据不同水系片区的不同水文特征论述了海珠区调水补水方案措施。通过实施调水补水，基本实现河涌水质不黑不臭，为进一步建设海珠区生态河涌提供参考。

关键词：调水调水； 群闸联控；调度方案；水质
1.研究背景
　　广州市海珠区内河涌交错密布，河涌水体常年受到潮汐影响，为典型的平原河网感潮水系。随着海珠区经济的飞速发展，区内河涌污染日趋严重，水体生态自我修复能力已基本丧失，生态环境安全状况堪忧[1]。因此尽快实施海珠区的调水补水调度刻不容缓，即充分利用外河潮汐动力和清水资源，通过水闸、泵站等工程设施的调度，使河网内主要河道形成稳定的单向流，改善内河涌水质。
2.海珠区调水补水工作回顾
　　早在2005年11月，市水务局便立项开展海珠区水环境调控试验项目，由广州市水利科学研究所历时9个月对海珠区河系进行水资源调度试验，共经历9个测验周期，综合考虑了枯潮期、平潮无雨期、平潮有雨期、高潮无雨期、高潮有雨期和高潮强降雨期等六种降雨与潮水相遇情况，测取了94224组水位数据，46464组流速资料和3816组水质数据（BOD5、NH3-N和CODcr每类1272组数据），共144504组试验数据。分析得出，在彻底做好河涌截污、河道清疏的基础上，利用珠江感潮水动力，通过科学合理的调水补水，海珠区的水环境可以得到有效改善[2]。该成果获得来自全国和省里的7位水利工程和环境工程专家的好评。
　　针对海珠区河涌的水文特征，根据《广州市感潮河网区水资源调度实验与研究》、《海珠区河涌水系规划方案》、《广州市原八区河涌水系现状调查报告》的研究成果，从可实施性和操作性的角度出发，对《海珠区河涌水系规划方案》进行规划调整，制定了海珠区调水补水方案及工程措施规模。按照从石榴岗河引水、北濠涌排水的思路，把石榴岗河、淋沙涌、西碌涌、北濠涌作为引排水的主要通道，首先确保这些河涌的水质变好，然后再逐步改善上游瑞宝涌、五凤涌、康乐涌、墩和涌、大塘涌等河涌的水质。调整方案规划新建16处河涌连通工程、6座闸站、6座水闸、4条补水管线[3]。
3.海珠区调水补水方案措施
　　根据区内河网水系特征、土地利用现状及规划，将本区水系梳理成六个小的引排水片（图1），分别为：①琶州岛片；②共和围片；③石榴岗河南部片（果树保护区片）；④石榴岗河北部片；⑤北濠涌-石溪涌片；⑥独立河涌片。各片通过河涌连通，群闸联控，把河涌双向流改成单向流，进行水体置换，共有 53座闸站执行调水方案。具体如下：
　　　　　　　图1  海珠区水系格局分布示意图
　　3.1琶洲岛片
　　利用外江落潮打开黄埔涌南闸以及与前航道相连通的磨蝶沙闸、琶洲北闸、黄基涌北闸，以黄埔涌、磨蝶沙涌、琶洲涌和黄基涌为主要排水通道。以黄埔涌、赤岗涌为引水通道，待外江潮位变化在0.0m～1.0m之间打开黄埔涌北闸、赤岗涌北闸以及与黄埔涌相连通的水闸引水至景观水位0.8m关闸。
　　3.2共和围片
　　排水：利用外江落潮打开黄埔涌南闸、大孖涌闸、沙涌水闸以及与深涌水闸，将河涌水排至-0.5m关闸，其中包括北山涌、北山新涌、鹤子坦涌、洪安围涌和小孖涌等均通过打开大孖涌闸排水入仑头海；深涌与南便涌（含新开河涌）排水通过深涌水闸排出；赤沙北码头涌向西可与赤沙滘涌连通，向东可至大滘涌，分别由上述两个河涌排出，与赤沙涌连通的河涌通过沙涌水闸排出。
　　引水：以黄埔涌为引清通道，打开与黄埔涌连通的水闸，通过滘口水闸引水入赤沙涌；打开赤沙北码头闸引水入赤沙北码头涌、赤沙滘涌、大滘涌；通过打开北山涌闸、北山北码头水闸、鹤子坦涌闸和洪安围水闸引水入东片各河涌，最远引至大孖涌、小孖涌；以珠江后航道为深涌和南便涌的引清通道，打开南便涌水闸引水，同时关闭深涌水闸，当河涌引至景观水位0.2m关闭南便涌水闸。
　　3.3石榴岗河南部片
　南引北排：以珠江后航道作为引清通道，从黄涌水闸、大沙水闸、步涌水闸、二围水等南部闸群进水，从石榴岗闸、土华虾九水闸、土华水闸、澄瀛水闸和塘涌水闸等东北部闸群排水，形成西向东、自南向北的水流。
　　3.4石榴岗河北部片
　　本片与石榴岗河南部片相连通，因此水流方向与南部片一致。以石榴岗河、淋沙涌、西碌涌、北濠涌为引排水的主要通道，首先确保这些河涌的水质变好，然后再逐步改善上游瑞宝涌、五凤涌、康乐涌、墩和涌、大塘涌等河涌的水质。
　　3.4.1龙潭涌、台涌和大围涌补水：龙潭涌、台涌和大围涌形成一个独立的单向流循环系统。通过龙潭水闸从石榴岗河引潮水进入龙潭涌、台涌和大围涌，引水后关闭龙潭水闸。外江落潮换水时，打开台涌水闸和大围涌水闸排水入石榴岗河。
　　3.4.2大塘涌补水：通过大塘闸站及大塘管线，泵站抽淋沙涌的水通过管线补水到大塘涌上游，换水时，打开大塘水闸排水，从而形成单向流。
　　3.4.3墩和涌和上冲涌补水：墩和涌、上冲涌的补水采用闸站结合，分段采用不同的补水方式，康乐涌与墩和涌交汇点的上游墩和水闸，用于维持墩和涌上游段日常景观水位；利用下游上冲涌出口的上冲闸站通过管道抽水输送到墩和涌上游自流下来；下游段采用引潮水与泵站相结合的方式进行补水，在上冲水闸引水不满足要求的情况下，通过抽取淋沙涌的水进入上冲涌和墩和涌下游段。
　　3.4.4康乐涌补水：康乐涌的补水采用闸站结合，分段采用不同的补水方式，康乐涌上游段的康乐水闸，用于维持康乐涌上游段日常景观水位；利用康乐涌与杨湾涌交汇处的杨湾闸站，通过管道抽水输送到康乐涌上游自流下来；下游段采用引潮水与泵站相结合的方式进行补水，在杨湾水闸引水不满足要求的情况下，通过抽取杨湾涌的水进入康乐涌下游段。
　　3.4.5西碌涌和五凤涌补水：通过西碌涌与北濠涌交汇处设西碌涌闸站，防止瑞宝涌的污水进入西碌涌，控制西碌涌只能从西碌涌流向北濠涌，保证西碌涌的水质干净，同时沿瑞宝涌、五凤涌埋设管道补水到五凤涌上游。
　　3.5北濠－石溪片
　　本片位于海珠西北部，河涌7条，主要有北濠涌、石溪涌、瑞宝涌等。本片与石榴岗河北部片相邻，石溪涌与大干涌通过连通段，并通过调控石溪水闸和大干水闸为石溪涌和大干涌换水，实现石溪涌与大干涌水 的单向流。排水时打开大干水闸关闭石溪水闸，引水时打开石溪水闸关闭大干水闸，在石溪涌与大干涌之间形成水循环。
　　3.6独立片
　　本片位于海珠区西北角，包括海珠涌、南泰涌、北降涌、广纸涌、南箕涌和人纸涌，海珠西闸进水东闸出水，水流方向为由西向东。其它河涌涨潮开闸，退潮关闸。
4.调水补水效果
　　海珠区调水补水工程于2010年6月底完工，近两年的运行结果表明，调水补水工作开展以来，在稳定河涌水质、改善水环境方面成效显著，河道水质由原来的劣 V类变为Ⅳ类，基本实现不黑不臭，区内东部河涌水质可以达到珠江水质标准。
5.结论
　　在做好截污、清淤的基础上，利用珠江前后航道的潮汐作用的天然优势，辅之水闸、泵站、管线等工程措施，根据不同片区特点实施不同的调水补水方案，核心为让整个海珠水网形成稳定的单向流，从而达到消除河涌黑臭的目标。海珠区群闸联控调水补水的经验可为下一步建设海珠生态河涌及类似河网区水环境治理提供参考。
参考文献
［1］ 陈梅.广州市海珠区石榴岗北部片调水补水工程实例分析[J].广东水利水电，2010（11）：5-8.
［2］广州市水利科学研究所.广州市海珠区引水补水工程规划深化实施方案调整报告[R].广州：广州市水利科学研究所，2006.
［3］广州市水务规划勘测设计研究院.广州市海珠区水环境调控试验综合报[R].广州：广州市水务规划勘测设计研究院，2009.