引水沖污治理蘇州的水環境
1 引水的主要技術問題
1.1 引水水源及引水路線的確定
蘇州位于太湖流域的中心區域，以平緩的平原地形為主，呈西北高、東南低的總趨勢，其境內河道縱橫交錯，湖蕩密布。根據蘇州地區的地形特點及水流特性，蘇州市引水沖污的水源可為長江、太湖、京杭運河及陽澄湖。
長江最大洪峰流量為9.26×104m3/s，最小洪峰流量為0.462×104m3/s，多年平均洪峰流量為2.87×104m3/s。長江水量充沛，水質良好，自凈能力強，長江江蘇段水體水質基本在Ⅲ類以上。太湖流域面積達10000km2，湖面面積為2340km2，容量為50×108m3，多年來由于上游補給水不理想，加上沿湖城市污水排放失控以及周邊農田使用化肥、農藥造成近岸水域受到污染，水體呈富營養化狀態。當然，若實施“引江濟太”，則太湖水質可望有所改善。京杭運河的交通污染已不容忽視，再加上近年來運河兩岸工農業生產的發展及人民生活水平的提高，運河成了城市的泄污通道，京杭運河蘇州段的水體水質基本為Ⅴ類。陽澄湖位于蘇州市東北面，水質較好，但進出陽澄湖的大小河道無以計數、難以控制，使水量補給較為困難。
根據以上分析，“引江濟太”后的太湖可作為蘇州的引水水源，但是蘇州對太湖沒有直接調控的權力，實施從太湖引水比較困難。長江具有良好的水質及充沛的水量，并且望虞河將作為“引江濟太”的清水通道，其水質不低于Ⅲ類。據太湖局《引江濟太調水試驗方案》的分析，望虞河在一般水情年份下的引水量可達25×108m3/a，而且望虞河與蘇州外城河相 連的十字洋河位于外城河的西北角，引水可以順天然地勢流入外城河，且十字洋河兩岸均無較大的工業污染源，人口密度較小，沿途的分支河流也較少，因此蘇州可以長江為引水水源，從琳橋港引水經十字洋河入外城河。
1.2 引水方案的確定
① 引水量的確定
河網地區水質變差的主要原因是往復流、流速緩慢和滯流，所以引水流量的大小關系到是否能真正改善水流流態，以充分利用水體的自凈作用改善水環境。
蘇州市古城區河道主要由環繞蘇州的外城河、三縱三橫的內城河以及14條(6進8出)進出外城 河的河道組成。從十字洋河(14條進出外城河的河道之一)引水以后，外城河水位被抬高，其余河道(另外13條河道)將可能成為出水河道，而且除相門塘、葑門塘可設閘外，其余均為通航河道，不宜設閘控制流量。若根據可衰變污染物的水環境容量確定引 水水量則較困難，因此采用了試算的方法確定引水水量，分別對十字洋河引水20、30、40、50m3/s進行了試驗，結果表明引水流量達到30m3/s后，CODMn和NH3-N值隨引水量增加而減小的幅度開始變小。根據引水目標(蘇州市城市總體規劃要求蘇州外城河的水質不能劣于Ⅳ類)和經濟效益分析，引水量過大會增加一次性投資，帶來今后設備的閑置，而且年運行費用高(每增加10m3/s的引水量，抽水泵站的年運行費用將增加約68.6萬元)，此外還會引起外城河東線的水流流向改變、流速減小，致使水流頂托和局部滯流，而較小的引水流量帶來的水體自凈作用不足以改善外城河的水質狀況。因此，筆者認為十字洋河引水流量為30m3/s較合理，同時應拓寬楊林塘，利用長江潮汐把長江水通過楊林塘補給陽澄湖，抬高陽澄湖水位，減小外塘河的出流量。引水后外城河全線流速均有所提高，枯水年引水期平均流速約為0.21m/s，平水年引水期平均流速約為0.17m/s(維多利亞河的環境等級標準中認為河流平均流速達到0.1m/s以上即可 起到水環境保護的作用)，枯水年大約4d可以使水質達到設計要求，平水年約需8d，考慮到盡量減少運行費用及充分利用水體的環境容量，可以采用間歇引水方式進行引水調度。
② 引水中污染源削減問題
“引水必先治污”，截污治污最終應達到不依靠引水就能保持已改善的水體水質，但由于多方面的原因，治污不可能一蹴而就，然而按計劃分步削減污染源卻必須先于引水或與引水同步進行。
蘇州市現有城東、城西、城南、新區、工業園區5個污水廠，總規模為19.75×104m3/d，市區內的管網系統由于疏于維護管理和必要的改建，許多管道破損，污水收集系統已經不 能達到預期的功能，致使許多生活污水沿地表流入河道，地下水和雨水卻滲入管網，造成污水廠進水COD很低(城東污水廠現在只有4.64mg/L)，水廠設備容量和電能的極大浪費。要使外城河水質達到規劃要求，必須對污染源進行削減，但是考慮到投資的承受力，污染源的削減擬通過3個階段進行：近期先對現有污水管道進行改擴建，使其能有效地收集蘇州市生活污水，使現有污水廠能真正地滿負荷運行(目前蘇州市正建設一期規模為6×104m3/d的婁江污水廠以收集處理城東北片的污水)，但受污水截流管道鋪設時間及資金的限制，近期擬使生活污染源的CODMn削減率由目前的27%提高到36%，NH3-N削減率由目前的21%提高到31%，各工業點源能真正實現達標排放；然后逐漸進行第二階段、第三階段的削減，最終使生活污水的CODMn削減率達到62%、NH3-N削減率達到65%，工業污水的CODMn削減率達到28%、NH3-N削減率達到23%，在提高水產養殖的科技含量基礎上減少25%的水產面積。
通過水量、水質計算，經引水及第一階段污染源削減后，外城河只有東線部分河段的NH3-N值(最大為4.88mg/L)達不到Ⅳ類水體的要求。經引水并能達到第三階段污染源削減標準時，外城河將全線達到Ⅳ類水體的要求。
2 環境及社會效益
進行引水沖污后蘇州外城河的徑流量將加大，這增加了外城河的環境容量，增強了水體的自凈能力，使流入外城河的污染物得到自然稀釋和降解，將會消除外城河的黑臭現象。水環境的改善將為蘇州市民提供一個良好的生活環境，將大大改善蘇州的投資環境，帶來巨大的社會、經濟效益。此外，外城河的水流流速加大，減緩了河道的淤積速度，同時還將沖刷掉部分底泥及污染物，減小了其引起外城河河水二次污染的可能性。引水工程的建設還可以調節控制河流的水量，在對河道進行拓寬整治、疏浚清淤后，將增大河道的過流斷面而使水流順暢。為減少引水的水量分流，可在一些進出河道上設閘，并可結合城市防洪合理調度水利閘壩的運行，加強外城河的調蓄能力以降低內澇的威脅。
3 存在的問題及建議
① 應該說引水沖污改善水環境只是權宜之計，它不可能成為長期采用的水污染治理措施。雖然引水提高了水體的稀釋和自凈能力，但不能對污染物進行有效的削減，同時污染物的遷 移還會侵占下游水體的環境容量。因此，隨著污染源治理力度的加大，應該逐漸減小引水流量。由蘇州水環境治理的研究成果來看，引水沖污必須按照“引水必先治污”進行規劃設計 。
② 引水后主要河道的水位抬高，可能造成支流的流向改變、流速減小、形成滯流，分配不到流量的支流可能會產生水流頂托，致使這些河道的流速減緩、污染物積聚，進而使河水黑臭。所以，如何利用水利控制工程使治理區域的水系“活”起來，應該是平原水網地區要進一步研究的問題。
③ 農業污染在面源污染中占有很大的比重，目前我國農田的農藥、化肥用量嚴重超需，暴雨時大量流入江河水體，因此在引水的同時應嚴格控制農藥、化肥的使用量。
④ 引水沖污是投資不菲的工程，在實施前只用數學模型進行定量分析是不夠的，由于數模中的河網概化、污染源資料的不夠準確等，使得計算模型的邊界條件、污染物的遷移轉化、水量的分配、水質的變化都可能與實際有相當大的出入，因此還應采用物理模型或現場 試驗對治理河道的數模計算結果進行校驗。
⑤ 對引水水源(長江)的保護。長江作為對眾多污染水體考慮“引水沖污”的首選水源 ，面臨以下兩個問題：a.干流污染日益加劇，長江沿線的污染源若不加強治理，其水質堪憂；b.“西部大開發”可能帶來上游水量分流和污染，加上“南水北調”、引水 沖污等工程的實施，長江下游是否會重蹈黃河下游斷流的覆轍？所以筆者認為，各地對長江水源的利用應該嚴格遵守國家的統一規劃。
⑥ 生態環境是人類生存發展的基本自然條件，水環境改善的最終判定應是生態環境的好轉。因此水環境治理不僅僅是治污還要治水、治河，不僅要改善水質，不讓其臟、臭、塞，更重要的是激活水體，因而它是一個系統工程，目的是重建平衡的生態系統。
參考文獻：
［1］Boon P J.河流保護與管理［M］.寧遠譯.北京：中國科學技術出版社，1997.
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［3］熊萬永.福州內河引水沖污工程的實踐與認識［J］.中國給水排水，2000，16(7)：26-28.
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