吳浩云,章杭惠
(水利部太湖流域管理局,200434,上海)
20 世紀(jì)末,由于不合理的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式,太湖流域水問(wèn)題凸顯,主要表現(xiàn)在流域本地水資源量不足、水污染較為嚴(yán)重、 水質(zhì)型缺水狀況較為突出等,制約著經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。據(jù)2000年監(jiān)測(cè)結(jié)果,流域河網(wǎng)80%水體水質(zhì)劣于地表水Ⅲ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn),太湖83%水體達(dá)到富營(yíng)養(yǎng)水平,夏季時(shí)有藍(lán)藻暴發(fā),嚴(yán)重威脅流域城市供水安全。
21 世紀(jì)初,根據(jù)國(guó)務(wù)院和水利部有關(guān)部署, 水利部太湖流域管理局(以下簡(jiǎn)稱太湖局) 組織流域內(nèi)江蘇省、浙江省、上海市水利(水務(wù))部門(mén)實(shí)施了引江濟(jì)太,充分依托已建治太骨干水利工程,利用望虞河調(diào)引長(zhǎng)江水入太湖及周邊河網(wǎng),并結(jié)合雨洪資源利用,通過(guò)太浦河等環(huán)湖口門(mén)向太湖周邊城市及下游地區(qū)供水,促進(jìn)河湖水體流動(dòng), 增加流域水資源量,改善水環(huán)境。 引江濟(jì)太歷經(jīng)試驗(yàn)探索、拓展實(shí)踐和延伸深化,成為太湖流域治理管理的重要舉措之一,并在實(shí)踐中不斷豐富內(nèi)涵、 提升保障能力,成為惠及全流域的重要調(diào)度手段。
黨中央、國(guó)務(wù)院歷來(lái)高度重視太湖治理工作,針對(duì)太湖流域水污染嚴(yán)重的突出問(wèn)題,2001年時(shí)任國(guó)務(wù)院副總理溫家寶在太湖水污染治理第三次會(huì)議上提出“以動(dòng)治靜、以清釋污、以豐補(bǔ)枯、改善水質(zhì)”的生態(tài)調(diào)水指示。 同年,國(guó)務(wù)院批復(fù)《太湖水污染防治“十五”規(guī)劃》,確定實(shí)施引江濟(jì)太調(diào)水, 改善流域水環(huán)境。 2002—2004年,引江濟(jì)太主要圍繞批復(fù)的調(diào)水試驗(yàn)方案組織推進(jìn),積極探索引江濟(jì)太調(diào)水的可行性、時(shí)效性等,并對(duì)涉及的調(diào)水與防洪、 調(diào)水與改善環(huán)境效果、 工程運(yùn)行調(diào)控方式等關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行研究。通過(guò)引江濟(jì)太調(diào)水試驗(yàn)和及時(shí)應(yīng)對(duì)2003年流域罕見(jiàn)高溫干旱, 有效抑制了太湖藍(lán)藻暴發(fā),保障了流域內(nèi)居民生活用水和重要城市工農(nóng)業(yè)用水, 滿足了航運(yùn)要求,減輕了經(jīng)濟(jì)損失。2005—2006年探索引江濟(jì)太長(zhǎng)效運(yùn)行,重點(diǎn)對(duì)引江濟(jì)太運(yùn)行體制和機(jī)制進(jìn)行探索,在工程聯(lián)合運(yùn)行、水量水質(zhì)聯(lián)合調(diào)度、汛期與非汛期統(tǒng)籌等方面積累了寶貴經(jīng)驗(yàn),為拓展、深化提供了堅(jiān)實(shí)的實(shí)踐基礎(chǔ)。
2007—2011年,太湖局立足長(zhǎng)遠(yuǎn),不斷夯實(shí)引江濟(jì)太工作制度性基礎(chǔ)和保障性措施。 2008年國(guó)務(wù)院批復(fù)由國(guó)家發(fā)展改革委會(huì)同有關(guān)部門(mén)和地方編制《太湖流域水環(huán)境綜合治理總體方案》, 引江濟(jì)太被列為實(shí)現(xiàn)太湖流域治理目標(biāo)的重要舉措之一;完善引江濟(jì)太調(diào)度方案, 相繼組織完成2009年水利部批復(fù)的 《太湖流域引江濟(jì)太調(diào)度方案》、2011年國(guó)家防總批復(fù)的《太湖流域洪水與水量調(diào)度方案》, 引江濟(jì)太調(diào)度被列為2011年國(guó)務(wù)院頒布的《太湖流域管理?xiàng)l例》重要條款。 這些為引江濟(jì)太規(guī)范運(yùn)行提供了制度保障。
2012年以來(lái), 踐行習(xí)近平總書(shū)記“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”的治水思路,進(jìn)一步豐富引江濟(jì)太調(diào)度目標(biāo), 統(tǒng)籌做好流域水災(zāi)害防治, 增加水資源供給, 改善河湖水環(huán)境,促進(jìn)水生態(tài)保護(hù)修復(fù)。 2015年國(guó)家防總批復(fù)了《太湖抗旱應(yīng)急水量調(diào)度預(yù)案》,2017年太湖局與滬蘇浙水利、 生態(tài)環(huán)境部門(mén)建立了太浦河水資源保護(hù)省際協(xié)作機(jī)制, 實(shí)現(xiàn)了從事后有效應(yīng)對(duì)到事前預(yù)防的轉(zhuǎn)變。 望虞河西岸控制工程建成后,2021年首度確立并實(shí)現(xiàn)Ⅱ類(lèi)水引江入太目標(biāo), 助力太湖連續(xù)14年實(shí)現(xiàn)“兩個(gè)確保”。
引江濟(jì)太實(shí)施前,太湖流域調(diào)度工作主要以防洪安全為目標(biāo),指導(dǎo)思想是蓄泄兼籌、以泄為主。 引江濟(jì)太試驗(yàn)階段,主要在人類(lèi)活動(dòng)影響強(qiáng)烈的復(fù)雜大型平原河網(wǎng)地區(qū),以現(xiàn)有工程為基礎(chǔ),探索了引江濟(jì)太可行性和調(diào)水效果, 積極踐行國(guó)務(wù)院提出的“以動(dòng)治靜、以清釋污、以豐補(bǔ)枯、改善水質(zhì)”調(diào)水方針。 引江濟(jì)太拓展階段,主要圍繞增加水資源、改善水環(huán)境、保護(hù)水生態(tài),逐步實(shí)現(xiàn)流域調(diào)度工作“四個(gè)轉(zhuǎn)變”,即從洪水調(diào)度向洪水調(diào)度與水資源調(diào)度并重轉(zhuǎn)變,從汛期調(diào)度向全年調(diào)度轉(zhuǎn)變,從水量調(diào)度向水量水質(zhì)統(tǒng)一調(diào)度轉(zhuǎn)變,從區(qū)域調(diào)度向流域與區(qū)域相結(jié)合調(diào)度轉(zhuǎn)變,積極推動(dòng)流域調(diào)度工作邁上新臺(tái)階。 引江濟(jì)太深化階段,太湖流域調(diào)度工作深入貫徹落實(shí)習(xí)近平總書(shū)記提出的“兩個(gè)堅(jiān)持、三個(gè)轉(zhuǎn)變”防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)理念和“十六字”治水思路,更加注重以防為主,強(qiáng)化風(fēng)險(xiǎn)管控,努力實(shí)施保障流域“四水安全”統(tǒng)籌協(xié)調(diào)調(diào)度。
2002年以來(lái),共通過(guò)望虞河常熟水利樞紐引長(zhǎng)江清水326 億m3,通過(guò)望亭水利樞紐引水入太湖151 億m3,相當(dāng)于3.4 倍太湖多年平均蓄水量。2011年上半年, 太湖流域發(fā)生近60年來(lái)(截至當(dāng)時(shí))同期最嚴(yán)重的氣象干旱, 太湖局第一次實(shí)施了引江濟(jì)太跨年度調(diào)水, 累計(jì)通過(guò)常熟水利樞紐調(diào)引長(zhǎng)江水22.7 億m3,通過(guò)望亭水利樞紐引水入太湖12.4 億m3,相當(dāng)于增加太湖0.53 m 蓄水深度,有效減緩了太湖及地區(qū)河網(wǎng)水位下降趨勢(shì), 極大地減少了太湖水位在2.80 m(旱限水位)以下運(yùn)行時(shí)間,滿足了太湖周邊地區(qū)用水需求。2013年流域出梅后持續(xù)高溫少雨,通過(guò)望虞河常熟水利樞紐連續(xù)68 天全力引水, 出梅后至汛期最低水位期間(7月7日—8月25日),太湖水位降幅僅0.40 m, 遠(yuǎn)低于同時(shí)段降雨量接近的1971年同期0.75 m的降幅。當(dāng)年8月份旱情最嚴(yán)峻時(shí)期,太湖水位始終維持在3.05 m 以上,為周邊地區(qū)用水創(chuàng)造了有利條件。
優(yōu)美水生態(tài)、宜居水環(huán)境是人民所追求美好生活的重要部分,引江濟(jì)太維持了太湖合理水位,促進(jìn)了太湖及周邊河網(wǎng)水體流動(dòng),復(fù)蘇了河湖水生態(tài)環(huán)境,成為保障流域水源地供水安全的利器。 2007年5月,藍(lán)藻引發(fā)無(wú)錫市供水危機(jī), 通過(guò)引江濟(jì)太,直接受水的太湖貢湖水域水質(zhì)明顯好轉(zhuǎn),承擔(dān)著無(wú)錫市20%居民供水的錫東水廠水質(zhì)穩(wěn)定。 2020年5月,太湖梅梁湖、貢湖等湖區(qū)出現(xiàn)較大面積藍(lán)藻水華,為保障太湖安全度夏,太湖局于5月下旬到6月初實(shí)施了引江濟(jì)太調(diào)水,太湖貢湖3個(gè)水廠水源地藍(lán)藻密度大幅度下降,其中無(wú)錫市錫東水廠水源地改善效果最為明顯。
通過(guò)太浦河泵站應(yīng)急調(diào)度,有效處置了2014—2017年7 次太浦河銻濃度異常事件。2018年以來(lái)太湖局持續(xù)前移“防”的關(guān)口,多次提前啟用太浦河泵站應(yīng)急供水,太浦河水源地銻濃度再未出現(xiàn)異常。
引江濟(jì)太是流域調(diào)度工作的創(chuàng)新之舉,經(jīng)過(guò)20年實(shí)踐,引江濟(jì)太依托于關(guān)鍵技術(shù)研究,積累了大量原型實(shí)測(cè)資料,開(kāi)展了多場(chǎng)景物理試驗(yàn)和數(shù)值模擬計(jì)算,促進(jìn)了流域治水問(wèn)題研究,如通過(guò)調(diào)水試驗(yàn),研究了引水與防洪排澇、引水與望虞河西岸劣質(zhì)水出路、流域引水與區(qū)域用水等關(guān)鍵技術(shù),提高了流域水資源綜合調(diào)控能力。 針對(duì)引江濟(jì)太運(yùn)行中關(guān)注或發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題,深入開(kāi)展了杭嘉湖區(qū)降雨與太浦河銻濃度關(guān)系、引江濟(jì)太與流域水環(huán)境改善關(guān)系等研究。 優(yōu)化完善了太湖流域水量水質(zhì)一體化模型,開(kāi)發(fā)引供河道突發(fā)水污染模擬模型、藍(lán)藻AI 識(shí)別模型、 基于機(jī)器學(xué)習(xí)算法的藍(lán)藻預(yù)測(cè)模型、 流域風(fēng)暴潮模型等,形成了集水量、水質(zhì)、淹澇、藍(lán)藻等多個(gè)模型高度耦合的太湖流域模型群,構(gòu)建了預(yù)報(bào)調(diào)度一體化平臺(tái),實(shí)現(xiàn)了多維度、多時(shí)空尺度的仿真模擬。 目前正在聯(lián)合開(kāi)展不同時(shí)段太湖調(diào)度預(yù)期目標(biāo)水位優(yōu)化研究、太湖藍(lán)藻水華預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)技術(shù)研究及抑制貢湖水源地藍(lán)藻水華調(diào)度需求分析等重要技術(shù)工作,科學(xué)指導(dǎo)調(diào)水工作。
多年來(lái),引江濟(jì)太調(diào)水有效保障了2006年上海合作組織峰會(huì)、2010年上海世博會(huì)、2016年G20 杭州峰會(huì)、2018—2021年四屆進(jìn)博會(huì)、2021年度長(zhǎng)三角地區(qū)主要領(lǐng)導(dǎo)座談會(huì)等重大活動(dòng)期間的供水安全。
引江濟(jì)太利用已建水利工程從長(zhǎng)江引水入太湖和地區(qū)河網(wǎng),是水利部門(mén)首次進(jìn)行大范圍水資源保護(hù)、水污染防治和水資源管理的成功實(shí)踐,太湖連續(xù)14年實(shí)現(xiàn)了確保飲用水安全、確保不發(fā)生大面積湖泛“兩個(gè)確保”目標(biāo)。 也要看到,太湖生態(tài)環(huán)境依舊敏感脆弱、 水質(zhì)性缺水依然嚴(yán)峻、流域調(diào)控體系仍存在諸多薄弱環(huán)節(jié)。
太湖流域是我國(guó)經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)的地區(qū)之一,梅雨洪水、臺(tái)風(fēng)暴雨仍是流域主要風(fēng)險(xiǎn),一旦發(fā)生洪澇災(zāi)害損失巨大。 目前太浦河后續(xù)、望虞河拓浚等工程還未實(shí)施,吳淞江工程雖已開(kāi)工但建成尚需時(shí)日,防洪工程體系還達(dá)不到全面防御流域50年一遇洪水的標(biāo)準(zhǔn),“引得進(jìn)、排得出、可調(diào)控”引排格局有待進(jìn)一步完善。 近年全球氣候不確定性顯著增加,水旱災(zāi)害的突發(fā)性、異常性、不確定性更為突出,太湖流域2016年、2020年兩次發(fā)生流域性大洪水。 實(shí)施引江濟(jì)太要統(tǒng)籌好調(diào)水與流域、區(qū)域防洪及其風(fēng)險(xiǎn)防控的關(guān)系,牢牢守住水安全底線。
太湖營(yíng)養(yǎng)鹽長(zhǎng)期累積,總磷、總氮濃度遠(yuǎn)超藍(lán)藻水華發(fā)生閾值,湖體藻型生境已經(jīng)形成,只要?dú)鉁?、光照、風(fēng)力等外部條件具備,西北部湖區(qū)仍有藍(lán)藻水華大面積暴發(fā)的可能。 據(jù)監(jiān)測(cè),2007年以來(lái)太湖藍(lán)藻密度總體呈明顯上升趨勢(shì)。 為實(shí)現(xiàn)流域水環(huán)境改善,必須堅(jiān)持標(biāo)本兼治、雙管齊下,既要抓住太湖流域水污染治理這個(gè)根本,也要用好引江濟(jì)太調(diào)水措施, 遏制太湖藍(lán)藻水華暴發(fā),改善太湖及地區(qū)河網(wǎng)水環(huán)境質(zhì)量,煥發(fā)太湖生機(jī)。
太湖流域多年平均本地水資源總量為176.0 億m3, 近十年流域用水總量維持在340 億m3左右, 水資源供需矛盾突出,需要統(tǒng)籌沿長(zhǎng)江和錢(qián)塘江諸閘(泵)調(diào)度引水。 當(dāng)前水資源調(diào)控體系不完善,規(guī)劃確定的望虞河拓浚、新孟河延伸拓浚等工程尚未建成,流域水資源調(diào)控能力不足,即使望虞河全力引水,太湖水位仍可能繼續(xù)下降甚至降至旱限水位(2.80 m)以下,并不能徹底解決干旱季節(jié)太湖流域的水資源供需矛盾。因此,必須在堅(jiān)持節(jié)水優(yōu)先的前提下,加快推進(jìn)引水工程建設(shè),增加流域引水能力,進(jìn)一步完善流域防洪與水資源工程調(diào)配體系,服務(wù)流域經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。
引江濟(jì)太調(diào)水20年實(shí)踐中持續(xù)完善重要河湖、重要引供水河道空天地一體化監(jiān)測(cè)體系, 共享流域各?。ㄖ陛犑校┧臏y(cè)站、取用水戶、地下水監(jiān)測(cè)井等各類(lèi)信息近5 000 處,基本實(shí)現(xiàn)流域水雨情監(jiān)測(cè)全覆蓋。 運(yùn)用衛(wèi)星遙感、視頻AI 識(shí)別、無(wú)人機(jī)等技術(shù)實(shí)現(xiàn)太湖藍(lán)藻全天候立體化實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè),及時(shí)掌握引江濟(jì)太水流運(yùn)動(dòng)規(guī)律和水質(zhì)變化情況。 太湖流域現(xiàn)有水文和水利工程監(jiān)測(cè)信息基本能滿足目前引江濟(jì)太需要,但與調(diào)水精細(xì)化、 智能化要求相比還有差距,尤其是全面感知能力不足,部分信息獲取不及時(shí);新技術(shù)應(yīng)用少,智能輔助決策尚處于初級(jí)階段等。 后續(xù)抓住“智慧太湖”建設(shè)契機(jī),利用5G、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)優(yōu)化已有調(diào)度決策系統(tǒng),提高流域調(diào)度精細(xì)化、 智能化水平,滿足新形勢(shì)下流域引江濟(jì)太工作的新需要。
要深入貫徹習(xí)近平總書(shū)記“十六字”的治水思路,堅(jiān)持“四水四定”原則, 從供給和需求兩個(gè)角度出發(fā),加強(qiáng)戰(zhàn)略預(yù)判,強(qiáng)化流域引調(diào)水統(tǒng)一規(guī)劃, 適時(shí)修訂完善流域綜合規(guī)劃、防洪規(guī)劃、水資源規(guī)劃等,超前謀劃流域引排水工程,進(jìn)一步完善流域引排水格局,努力構(gòu)建“系統(tǒng)完備、功能協(xié)同、集約高效、綠色智能、調(diào)控有序、安全可靠”的流域水網(wǎng)體系。 要用好已建或即將建成的引排水工程,發(fā)揮望虞河、新孟河調(diào)控能力,挖掘新溝河、走馬塘等調(diào)度潛力,并探索與環(huán)太湖口門(mén)的聯(lián)合調(diào)度, 構(gòu)建協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)、引排有序的流域水網(wǎng)主骨架和大動(dòng)脈, 進(jìn)一步擴(kuò)大引供水受益范圍。要牢固樹(shù)立水安全觀,加強(qiáng)洪澇風(fēng)險(xiǎn)防控, 堅(jiān)決防范可能出現(xiàn)的旱澇急轉(zhuǎn), 細(xì)化流域洪水全生命周期管控,落實(shí)流域水量分配方案,科學(xué)制定流域綜合調(diào)度方案,結(jié)合流域雨水情變化和用水需求,開(kāi)展流域引調(diào)水工作時(shí)既要保障防洪、供水安全,又要兼顧水生態(tài)、水環(huán)境等多個(gè)目標(biāo),切實(shí)做好流域多目標(biāo)統(tǒng)籌調(diào)度。
要深刻把握流域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、科學(xué)技術(shù)進(jìn)步對(duì)水安全保障工作的新要求,從水資源、水生態(tài)、水環(huán)境等不同角度,加強(qiáng)引江濟(jì)太關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題研究和技術(shù)攻關(guān),如開(kāi)展引江濟(jì)太湖流規(guī)律、水動(dòng)力學(xué)特征演變及其環(huán)境生態(tài)效應(yīng)、 營(yíng)養(yǎng)鹽 泥沙輸送循環(huán)及其生態(tài)復(fù)蘇效應(yīng)等重大問(wèn)題研究。 要錨定“四預(yù)”目標(biāo),加快推進(jìn)數(shù)字孿生太湖建設(shè),精準(zhǔn)掌握水量、水質(zhì)、藍(lán)藻等各要素, 加強(qiáng)調(diào)水全過(guò)程數(shù)字化映射、智能化模擬,實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)提前發(fā)現(xiàn)、預(yù)警提前發(fā)布、方案提前制定、 措施提前實(shí)施, 高水平支撐會(huì)商、決策、評(píng)估等全鏈條工作,提升引江濟(jì)太調(diào)水科學(xué)化、智慧化水平。要強(qiáng)化底線思維、風(fēng)險(xiǎn)意識(shí),密切監(jiān)視流域水雨情及藍(lán)藻等情況, 及時(shí)開(kāi)展引江濟(jì)太應(yīng)急調(diào)度, 并通過(guò)環(huán)太湖水利工程聯(lián)合運(yùn)用, 加快太湖水體流動(dòng),防止藍(lán)藻大規(guī)模聚集,化解水質(zhì)異常風(fēng)險(xiǎn), 保障太湖水源地供水安全。 要堅(jiān)持以防為主、科學(xué)防控,強(qiáng)化太浦河閘(泵)調(diào)度,積極預(yù)防或應(yīng)對(duì)可能出現(xiàn)的太浦河水源地銻濃度異常、 二甲基異莰醇指標(biāo)異常等水質(zhì)異常事件。
根據(jù)《太湖流域管理?xiàng)l例》《水資源調(diào)度管理辦法》等規(guī)章制度,進(jìn)一步完善引江濟(jì)太規(guī)范制度體系及配套措施,加快修訂《太湖流域洪水與水量調(diào)度方案》, 筑牢依法依規(guī)調(diào)度根基。 充分發(fā)揮太湖流域調(diào)度協(xié)調(diào)機(jī)制作用,強(qiáng)化各方協(xié)商協(xié)作,有效解決涉水問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)各方共贏局面。 用好監(jiān)督檢查措施,調(diào)水期間重點(diǎn)檢查環(huán)太湖、望虞河、沿長(zhǎng)江等控制線水工程水資源調(diào)度運(yùn)行情況,督促地方持續(xù)抓好調(diào)水沿線和受水區(qū)的水污染防治和水生態(tài)環(huán)境保護(hù),確保引水入湖水質(zhì)達(dá)標(biāo)乃至保持優(yōu)異。 算好“水賬”,在厘清引江濟(jì)太調(diào)水各地區(qū)付出成本、受益程度基礎(chǔ)上,探索制定科學(xué)的補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)、補(bǔ)償方式,協(xié)調(diào)各方統(tǒng)一共識(shí), 逐步建立補(bǔ)償機(jī)制。強(qiáng)化流域水資源統(tǒng)一管理,抓好節(jié)水型社會(huì)建設(shè)、用水總量和強(qiáng)度“雙控”管理、水資源用途管制等工作,多措并舉增強(qiáng)流域綜合管理能力。 ■