史学哲 （安徽省水利水电勘测设计研究总院有限公司，安徽 合肥 230022）

1 引言

近些年来，随着我国经济发展到一定水平，党和国家提出“人民对美好生活的向往就是我们的奋斗目标”，人们对包括生活环境改善在内的精神需求逐渐丰富。据此，全国大多城市为改善人居环境和城市品位，投入大量资金开展水环境营造和黑臭水体整治工作，并取得了很大成效。部分城市水环境经过整治改造后，犹如田园，营造出“绿树红花、小桥流水”的优美氛围。改善人居环境，首先要亲水，有水才有灵气。过去几十年，由于过于注重工农业生产和物质水平提高，忽视了对水环境的保护，水污染事件层出不穷；城市建设隔离了水体，造成断流，水体失去流动性和水量补给，自净能力变差，加上水域面积减小、动植物生存受限，在污染物不断流入的情况下，加剧了水质恶化。

1.1 水环境建设主要内容和方法

水环境建设是指满足基本河湖水安全和功能的前提下，力图接近自然状态下展现自然河流的美学价值，创造良好的人居环境。营造美好水环境，首要的是对水生态进行修复和重建，把退化的生态系统恢复到既可以最大限度地为人类所利用，又保持了系统的必要功能，并使系统达到自维持的状态。生态修复主要内容包括改善河湖水质、建立岸线保护屏障和建设生态水景观。

改善河湖水质通常采用包括物理修复、化学修复和生物修复3种方法，其中物理方法包括人工曝气、底泥疏浚和调水等；建立岸线保护屏障就是采用生态护岸技术，对水陆生态系统的物流、能流、生物流发挥着廊道、过滤器和天然屏障的作用；建设生态水景观是指除了完善防洪、排涝、航运和供水等传统水利功能以外，创造良好的观赏效果和人居环境，包括河湖和湿地水边植被、水上景观、通道建设。

1.2 水系连通在水环境建设中的作用

由于水资源分布的不平衡以及多年来缺乏规划和保护，我国大多城市存在季节性缺水问题，内部水系沟通不畅，缺乏连通性，城市污水管网建设滞后，明排现象依然严重。水环境建设过程中，不管是水质改善的物理修复方法中的水量补给、生态保护屏障中岸线建立，还是景观建设的水景观营造，均离不开调水、引水工程。须充分利用生态系统自身的调控功能，实现生态系统的自我修复，减轻对河流生态系统的压力，措施包括治理和控制水污染，保持最低生态需水量等。

对于城区水环境提升，需通过工程措施，有效连通区内河湖，通过新建引、调水系统工程，对城市河湖进行生态补水，以满足城市水环境、水景观功能的需要，使滨水景观结构合理，景观形态丰富优美，同时促进区内河湖水体循环，维持城市湖泊自身水体健康及其上、下游河道的生态系统的基本稳定，满足生态基流要求，充分展示滨水园林城市魅力。

2 芜湖县城区水环境治理工程中水系连通规划

2.1 水系分布及河湖现状

湾沚镇为芜湖县县城所在地，以圩区平原和岗地型地貌为主，青弋江与赵家河绕城而过，青弋江位于县城西侧，赵家河为青弋江沿县城西北侧流出后的右汊河。项目区地形及高程分析见图1。

图1 项目区地形及高程分析图

区内主要湖泊有罗福湖、南湖、东湖、汪溪湖，4个湖泊影像图见图2。

罗福湖：位于城区中部西侧，湾石路以北、芜湖南路以西，皖赣铁路穿湖而过，出口通过老人桥排涝站与青弋江连通，水面面积0.17 km2。

南湖：位于城区西南部，罗保圩南侧，出口通过南湖排涝站与青弋江连通，水面面积0.78 km2。

东湖：东湖位于城区北部，芜屯公路西侧，出口通过东湖排涝站与赵家河连通，水面面积约0.64 km2。

汪溪湖：位于城区东部，南湖路南侧，出口通过堰坝接下游汪溪坝河及汪溪坝河撇洪沟，向北汇入赵家河，水面面积0.12 km2。

图2 4个湖泊鸟瞰图

区内主要河流有汪溪坝河、汪溪坝撇洪沟、城南河、城东河、罗福湖排涝渠、罗福湖南渠和春江路渠。

汪溪坝河：发源于芜湖县境内东南部山丘区，流经湾沚镇、花桥镇，于汪溪坝处入赵家河，汪溪坝撇洪沟自汪溪坝河下游湾沚镇的窑山村，至花桥镇九十殿村入裘公河。

城南河、城东河：为东湖上游2条撇洪沟，城南河上游起南湖路、城东河上游起皖赣铁路北侧。

罗福湖排涝渠：为罗福湖与青弋江老人桥排涝站间引水渠、罗福湖南渠为罗福湖放水入罗保圩渠道。

春江路渠：为罗保圩内排涝干沟。

区内主要引排水泵站除了老人桥排涝站（罗福湖排涝站）、南湖排涝站、东湖排涝站和东湖补水站，还有罗保圩站排涝站，除了东湖出口为赵家河，其余均为青弋江。东湖补水站位于排涝站西侧，青弋江右岸滩地，补水流量约2.0m3/s，主要作用是引赵家河水向东湖补水。罗保圩站位于青弋江右堤罗保圩段，排除罗保圩圩内涝水，排水流量为2.8m3/s。

区内场地岗冲相间，罗福湖、东湖、南湖、汪溪湖之间均有分水岭。近年来城市开发建设导致河道退化或者丧失河道基本形态等“一头堵”的情况，同时缺乏必要的沟通控制工程，河湖水系不具备全面的自然连通条件。多数河渠水体流动性弱，整体水质较差，枯水期河渠多有断流情况出现，缺乏引、提、蓄水工程，城区水体无法充分发挥应有的生态功能及景观功能。

2.2 水环境治理目标及措施

根据近年有关监测资料，城关区域内几个主要湖泊枯水季水质多在Ⅳ类～Ⅴ类，甚至劣Ⅴ类。部分河湖岸线存在无序开发或占滩，一些河段还存在乱建阻水构筑物等现象，导致沿岸的生态环境、植被破坏严重。芜湖城关河湖整治目标是逐步恢复河湖功能，修复水域岸线，有效提升水环境质量，达到河湖水质管理Ⅳ类及以上水平。努力实现“水清、河动、岸绿、景美”，将芜湖县城建设为具有美好水环境和水景观的滨水园林生态区、创新创业宜居城。

针对芜湖县城河湖水系现状，在确保河湖水安全功能的前提下，实施截污、治污措施，实现入河（湖）水质达标，保证“水清”；通过蓄水、补水措施，构建河湖水系连通体系，实现“河动”；采取岸坡线种植陆上和水生植物措施，达到沿岸水土保持和滤水净水目的，促进“岸绿”；增设沿岸和水面景观节点、强化休闲旅游体验，打造“景美”。

2.3 水系连通规划方案

按照芜湖县城关水系现状和综合整治措施，构建河湖水系连通体系是实现治理目标的重要保证，只有提供满足湖泊综合生态需水总量，方能采取进一步措施实现水生态和水环境提升目标。

2.3.1 补水规模

补水以满足河湖多层次生态及环境需水为目标，既考虑满足维持河湖景观功能要求，又考虑维持河湖水质要求及维持河湖生态系统稳定。经分析计算湖泊综合生态需水总量为1234万m3，生态调节补水量（95%特枯水年份）为831万m3。补水按需求可分为集中补水、景观补水和生态基流3个层面，本次以维持景观常水位最大单次补水量来确定补水规模。单次补水时长约为1天，主要考虑保证南湖单次补水流量，兼顾汪溪湖补水需求，综合考虑补水流量为2.0 m3/s；日常生态流量以满足补水沿线重要河流城南河生态基流为设计依据，确定为0.05 m3/s。

2.3.2 水系连通方案

目前城关内部水系水质较差，枯水季处于严重缺水状态，外部青弋江常年水量丰沛，水质均不低于地表水Ⅲ类，且青弋江距离主要区内湖泊距离较近。但由于青弋江在枯水季水位均远低于区内河湖水系的正常蓄水位，沿线各湖泊均存在向青弋江单向流动的情况。由于降水量较少，加上上游河渠不通畅，湖泊来水偏少，各河湖保证水位，下游出口一般采取关闸蓄水措施，造成水体流动性不佳，缺乏循环可控的补水条件等。

从最大限度利用自流引水条件考虑，根据芜湖县城区整体地形，规划考虑在青弋江提水至相对高点，尽量利用现有渠道自流向下游补水，通过工程措施，以一江（青弋江）“串”四湖（东湖、南湖、罗福湖、汪溪湖）为核心，有效连通区内河湖。根据现场调研及查勘，城区内以青弋江及其支流赵家河为出口设置4座河湖排涝泵站，由于老人桥站引水经罗福湖（库容最小）后分别进入其余3个湖，罗保圩站直接经渠（管）道分别进入4个湖，具备引水条件的取水点分别以这2座站处为优。引水点位置及现状情况见图3。

图3 引水点位置及现状照片

老人桥站处取水可形成串联（罗福湖）、并联（南湖、东湖、汪溪湖）的补水格局；罗保圩处取水形成的是四湖并联的平面形态。老人桥站处引水方案：通过改建原泵站出口控制闸为提水一级站，通过穿堤涵、排涝引水渠入罗福湖，经罗福湖放水涵补水至罗保圩内春江路渠，入圩内小南湖生态塘，新建二级站，通过压力管道补水至汪溪坝河，并在城南河新建分水堰处留出水口，分别补水至城南河及南湖东渠（至南湖），同时对城南河进行开挖疏浚。罗保圩站处引水方案：通过新建提水一站，提水入罗保圩，通过罗保圩内沟渠连通罗福湖及南湖，向北在罗福湖处建提水三站，向南湖方向输水布置与老人桥方案相同。老人桥站引水方案：先串联后并联，引水先行补充罗福湖，后引至下游渠道通过分水堰输入各湖泊，水利用率最大。罗保圩站引水方案：分别给四个内湖补水，补水量和频率最大。考虑到罗福湖是城区重点水环境整治对象，作为分期实施的优先项目，按照轻重缓急的原则，老人桥泵站处引水在罗福湖的水环境提前改善方面，更有优势。水系连通规划线路见图4。

图4 城关河湖整治水系连通线路图

3 芜湖县城区水环境治理工程中水系连通设计

芜湖县城关河湖整治项目中水系连通方案引水起点为青弋江右岸老人桥排涝站。首先需将老人桥站出口改建为一级提水站，并对老人桥排涝站引水渠、罗保圩下游春江路渠进行综合整治。在罗保圩南侧小南湖生态塘新建二级站，通过压力管道补水至汪溪坝河，管道在城南河入口新建分水堰，分别补水经城南河至东湖，经南湖东渠至南湖。城南河上游需新开挖，下游需要进行整治。南湖东渠需疏浚。一级站至东湖、一级站至汪溪湖纵向示意见图5。

图5 一级站至东湖、汪溪湖纵向示意图

3.1 提水泵站

提水一级站是由老人桥排涝站出口控制段改建而成，反向引水入罗福湖，设计流量2.0 m3/s，安装3台500QZ-85潜水轴流泵。

提水二级站位于南湖北侧小南湖生态塘东口，从生态塘提水补给南湖、汪溪湖及城南河，其间断生态补水流量为2.00 m3/s，连续生态补水为0.10 m3/s，分别选择3台S600-19单级双吸离心泵和2台（一用一备）ISL 200-200-235单级单吸立式离心泵。

3.2 渠道及管道

本次水系连通工程涉及河、渠（主要包括提水一级站出水渠）进行清淤，长0.60 km；连接罗福湖和罗保圩的罗福湖南渠进行疏浚，长0.35 km；罗保圩内连接南渠和小南海生态塘的春江路渠扩挖疏浚，长2.06 km；分水堰至南湖的南湖东渠扩挖疏浚，长0.81 km；分水堰至东湖的城南河总长2.7 km，其中上游滨湖大道至南湖路段新开挖0.73 km。

新建二级站至汪溪坝河采用DN1400球墨铸铁管输水，管长3.766 km。

3.3 分水堰

规划南湖分水堰具有2个补水方向的功能，向北补水城南河，日常为0.1 m3/s的常态化补水，当城南需大流量补水时，流量开启至2.0 m3/s；向南补水南湖，补水流量2.0 m3/s。

一级站、二级站及城南河上游新开段效果图见图6。

图6 一级站、二级站及城南河上游新开段效果图

4 结语

河湖连通工程既是区域防洪、供水和生态安全的重要基础，也是水生态水景观建设的支撑和保障，其以实现水资源可持续利用、人水和谐为最终目标，以提高水资源配置能力，改善河湖生态环境，增强水旱灾害防御能力为重点任务。水系连通工程通过对现有河湖进行有效沟通衔接，实现对水生态的改变，一方面保证了河湖生态所必须的水量，另一方面让水流动起来，达到流水不腐的目的。达到这两个目的首要条件是要有一定水量且水质满足要求的水源。可利用现有的江河湖库通过自流或建站抽引，向下游河湖补水。为提高补水效益，减少工程投资，可根据地形高差及现有河湖位置，综合使用串联输水和并联输水。