◎ 黃平 上海市松江區(qū)水文站

1.引言

平原河網(wǎng)地區(qū)自然條件優(yōu)越，社會(huì)經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)，人口較多，工農(nóng)業(yè)發(fā)展較快，但其水資源往往難以承受巨大的環(huán)境壓力。隨著近些年來水環(huán)境綜合整治力度加大，區(qū)域水環(huán)境面貌得到很大改善，但由于河流形態(tài)單一，人工干擾較多，水生態(tài)系統(tǒng)治理難度巨大。因此，以增加水量交換、凈化河道水質(zhì)、提升河網(wǎng)水環(huán)境、改善區(qū)域水生態(tài)為目標(biāo)，開展以松江區(qū)骨干河道北泖涇為例的水閘調(diào)度期間水量調(diào)查研究，具有一定現(xiàn)實(shí)意義。

2.研究區(qū)域概況

松江區(qū)位于上海市西南部，地處太湖流域碟形洼地底部，為長(zhǎng)江三角洲平原。區(qū)境南北長(zhǎng)約24千米，東西寬約25千米，總面積605.64平方千米。東與閔行區(qū)、奉賢區(qū)為鄰，南、西南與金山區(qū)交界，西、北與青浦區(qū)接壤。東北距上海市中心約40公里。北泖涇位于松江區(qū)東部，北起淀浦河，縱貫磚新河、俞塘、松江鹽鐵塘等南入黃浦江，是松江境內(nèi)北水南排的主要河道之一，流經(jīng)九亭、泗涇、洞涇、新橋、車墩鎮(zhèn)，長(zhǎng)19.7千米。

3.水量調(diào)查

3.1 調(diào)查方法

本次水量調(diào)查采用走航式ADCP流量測(cè)驗(yàn)方法，它具有測(cè)流速度快，機(jī)動(dòng)性強(qiáng)，流速與斷面測(cè)量一次完成，并可以得到完整的、詳細(xì)的流速流向、水深、斷面數(shù)據(jù)，測(cè)船定位無需定位基礎(chǔ)設(shè)施，不需專建測(cè)流設(shè)備等優(yōu)點(diǎn)。

3.2 調(diào)查斷面

本次調(diào)查共設(shè)置12個(gè)調(diào)查斷面，北泖涇河道5個(gè)，與北泖涇交匯的骨干河道鹽鐵塘、俞塘、磚新河各2個(gè)，泗涇塘1個(gè)，另有3個(gè)H-ADCP測(cè)流斷面，分別為淀浦河?xùn)|閘（閘外）、陪昆路和旗忠。斷面分布見圖1。

圖1 調(diào)查斷面分布圖

3.3 調(diào)查時(shí)間

2021年分別在汛期、非汛期對(duì)北泖涇沿黃浦江水閘引水和排水時(shí)進(jìn)行水量調(diào)查，具體測(cè)驗(yàn)時(shí)間和主要閘門調(diào)度時(shí)間見表1（淀浦河?xùn)|閘只排不引）。

表1 測(cè)驗(yàn)和主要閘門調(diào)度時(shí)間表

4.分析方法

4.1 最小二乘法

4.2 水量平衡計(jì)算

進(jìn)行河道水量平衡分析計(jì)算主要有以下幾個(gè)計(jì)算要素：上游徑流量，下游徑流量，上下游區(qū)間進(jìn)出水量及降水量與蒸發(fā)量，基于以上計(jì)算要素，水量平衡計(jì)算可由以下計(jì)算公式導(dǎo)出表示。

式中，W為上游徑流量，W為上下游區(qū)間進(jìn)出水量，W為降水量和蒸發(fā)量，鑒于監(jiān)測(cè)技術(shù)手段不足，該項(xiàng)研究資料不夠完善，本文中未考慮，W為誤差項(xiàng)，W為下游徑流量。

5.計(jì)算結(jié)果

5.1 相關(guān)性關(guān)系

根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)得到北泖涇各斷面之間漲(落)潮時(shí)間差，對(duì)各H-ADCP斷面監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間修正，對(duì)以下3組對(duì)照測(cè)站(斷面)的同一測(cè)驗(yàn)時(shí)刻的瞬時(shí)流量進(jìn)行回歸分析，并建立一次回歸關(guān)系或二次回歸關(guān)系：

①陪昆路與北泖涇-黃浦江斷面：Q1=0.4091Q2-1.0799，Q1：北泖涇-黃浦江斷面瞬時(shí)流量，Q2：陪昆路瞬時(shí)流量。

②旗忠與北泖涇-淀浦河斷面：Q1=-0.0609Q2-0.5214，Q1：北泖涇-淀浦河斷面瞬時(shí)流量，Q2：旗忠瞬時(shí)流量。

③淀浦河?xùn)|閘（閘外）與北泖涇-淀浦河斷面：由上表推出Q1=-1.2786Q2+18.833，Q1：北泖涇-淀浦河斷面瞬時(shí)流量，Q2：淀浦河?xùn)|閘（閘外）瞬時(shí)流量。

5.2 水量關(guān)系計(jì)算

分別計(jì)算調(diào)查期內(nèi)，北泖涇水閘引排水時(shí)段各斷面總潮量，得出結(jié)果見圖2-5。

圖2 4月23日調(diào)查斷面總潮量分布圖

圖3 8月10日調(diào)查斷面總潮量分布圖

圖4 9月17日調(diào)查斷面總潮量分布圖

圖5 9月26日調(diào)查斷面總潮量分布圖

5.3 水量平衡計(jì)算

基于理論分析和各調(diào)查斷面的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，分析河道各斷面進(jìn)出水量關(guān)系，以北泖涇水閘斷面引排水總量為基數(shù)統(tǒng)計(jì)百分比，制作水量平衡分布圖，見圖6-9（-為流入北泖涇，+為流出北泖涇，北泖涇向南為下游）。

圖6 4月23日北泖涇水量平衡分布圖

圖7 8月10日北泖涇水量平衡分布圖

圖8 9月17日北泖涇水量平衡分布圖

圖9 9月26日北泖涇水量平衡分布圖

6.結(jié)論

（1）淀浦河?xùn)|閘（閘外）、陪昆路和旗忠等3個(gè)H-ADCP斷面與北泖涇-黃浦江、北泖涇-淀浦河斷面有弱相關(guān)性。

（2）北泖涇黃浦江水閘排水期間，總體方向是自北向南排入黃浦江，但是北泖涇-磚新河北斷面以北是向北排入淀浦河；引水期間，自南向北一直能引入淀浦河。

（3）通過水量平衡計(jì)算，可以清晰地得出調(diào)查期間各斷面水量分配占比和流向關(guān)系，為水資源和水質(zhì)改善調(diào)度提供參考。