武汉江湖连通的环境影响浅析

王晓凤　葛红波

摘要：指出了武汉河网水系纵横交错，目前全市湖泊193个，湖泊汇水总面积5925.2km2，居中国城市首位，被称为“百湖之市”，并享有“湿地之城”的美誉。分析了武汉市水资源环境现状，其湖泊存在水污染严重、水生生态环境恶化等问题，且已成为武汉市实施可持续发展战略的制约因素。但是，长江、汉江过境水资源丰富，通过分析长江及汉江水文、通江涵闸、连通港、湖泊水位及周边地形，发现采取适当工程措施后，可引江入湖，江湖连通，以达到改善水质的目的。以汉阳六湖连通为例，分析了江湖连通对生态环境的有利与不利影响，并对江湖连通的主要环境影响进行了初步评价和对策研究。

关键词：江湖连通；环境影响评价；引江入湖；水质影响；生物影响；环境影响

中图分类号：X820.3文献标识码：A文章编号：16749944（2014）02019204

1引言

武汉市位于长江中游，江汉平原东部，长江与汉江交汇处，河流湖泊密布，围绕长江、汉江等干、支流，形成庞大发达的河湖水网。武汉全境水域面积2217.6km2，覆盖率为26.10%，全市湖泊193个，被称为“百湖之市”。但是，分析武汉市水资源水环境现状，其存在江河水污染严重，水质下降，湖泊富营养化严重等问题，不仅破坏水生生态环境，损害市容市貌，影响人们的生活质量及健康，而且已成为武汉市实施可持续发展战略的制约因素。

近年来，政府及专家提出江湖连通的治湖思路，且部分工程已进入实施阶段。世界自然基金会介绍，十多年来，江湖连通的理念已在全国50个湖泊得以实现。湖泊中生物多样化得到了恢复，鱼类品种不再单一。吕善功在《武汉市江湖连通构想初探》中指出，江湖连通是保护水生生态环境、保证水安全、建设水景观、繁荣水文化、发展水经济的迫切需要＼[1＼]。武汉市长江、汉江过境水资源丰富，以江水置换湖水是改善湖泊水质的便捷、经济、有效的途径。而江湖连通之后又会对湖泊及武汉的环境带来什么影响，是一个值得研究的课题。本文主要研究江湖连通对生态环境的有利与不利影响，并对江湖连通的主要环境影响进行初步评价和对策研究。

2武汉水资源环境现状

武汉市位于长江中游，江汉平原东部，长江与汉江交汇处，市区由隔江鼎立的武昌、汉口、汉阳三部分组成，通称武汉三镇。武汉市市内湖泊星罗棋布，20世纪60年代市内有大小湖泊127个，素称“百湖之市”。根据武汉市水资源公报，2011年武汉市地表水资源量23.48亿m3，水资源总量为27.24亿m3，长江、汉江过境客水总量5572亿m3，过境水量巨大。

随着城市建设、经济开发以及房地产开发（填湖建房）等，使武汉市的湖泊数量（截至2002年3月）增至192个，主要是1个大湖变成数个小湖，而湖泊面积却大大萎缩，仅东湖在20年里就减少了1094亩。同时也导致水体自净能力下降、水质下降、湖泊富营养化等问题，不仅破坏水生生态环境，损害市容市貌，影响人们的生活质量及健康，且已成为武汉市实施可持续发展战略的制约因素。以汉阳区和武昌区为例，其境内各湖泊主要污染物超标项目见表1。因此，如何改善武汉地区水资源环境是当前我们要面对的重要难题。而江湖连通作为传统治理手段，因其对技术、地域等要求较为特殊，被越来越多地用于水环境治理。3江湖连通工程介绍

武汉市历史上江、河、港、渠与湖泊之间都是自然相通的，随着武汉市社会经济和城市建设的快速发展，导致水系分割，湖泊萎缩，使原本江湖通达的水系变成了死水、脏水，失去了水系固有的灵性、活性。为改变这一现状，武汉市确立了打通湖泊水系网络、恢复湖泊生态功能的治水思路。

江湖连通使湖泊水由死水变为活水，通过不断引入其他水体的水，形成动态水网，提高了水体的自净能力，使水体的污染物质得到稀释净化，浓度降低，从而改善水环境，增加水体含氧量，提高水体透明度，为湖泊生态修复打下基础，营造可持续发展的生态环境。而且江湖连通是维持湿地生态系统活力的基本要素，维持水系的连通就是维护湿地“血液”的动脉畅通，使湖泊水位随长江水位而变动，使湿地水面呈现出周期性变化，变化的水面、水位、流量、流速和水温是湿地需要的水文要素，也是水生生态系统赖以生存的环境。

汉阳六湖连通方案见图1。江湖连通方案构建主要考虑周边水环境特征、水情水势、水源水质质量、现有水利设施的分布及规模等因素。方案的组成要素包括连通形式与范围、引水水源、目标水域、引水路线、受水区等。

图1六湖连通及生态修复工程水利调度工程 大东湖水网连通治理工程是湖泊治理的一次尝试，不同于以往截污、治污的传统治理方式，连通工程在截污控污工程的基础上，通过引水使水体流动以期水质污染状况得到缓解，以清水入湖的手段来促进水生态的修复。运行后的污染稀释作用只是一部分，更主要的目的是为三大工程中的生态修复工程打下基础，通过引水，使水生藻类及水生动物得以生存，从长江引入的水生物种也有助于恢复湖泊的生物多样性。

4江湖连通的主要环境影响的初步评价

4.1江湖连通对水质影响评价

通过江湖连通，可以达到调水的目的，使水质得到很大的改善，各湖泊间和江湖间水力联系和水体流动性的增加，有利于污染物的稀释、扩散和降解，增强湖泊自净能力。同时，通过青山港引水闸将重建江湖生态廊道，使江湖隔绝的静水湖泊向趋于历史自然状态的江湖连通水系转变，有利于增强江湖生态联系，重建江湖复合生态系统。武汉水网构建工程的实施有利于改善湖泊水质和生境质量，促进湖泊生态系统向良性循环方向演化。

然而，引江入湖虽然可以改善受污染湖泊的水质，但也可能会使大量的泥沙流入湖泊，导致湖泊中泥沙大量沉积，而且泥沙携带的有机物也会使COD值升高，甚至会引起水体富营养化，使得湖泊水质并没有得到改善。在引水时间与引水量确定后，分析引水后可能带入湖中的泥沙量， 在引渠沿线适当地点设置泥沙预沉池，以对所引江水中挟带的泥沙进行预沉处理，进入东湖的沙量还可大为减少。endprint

同时，“引江灌湖”并没有对污染物进行处理，污染还是存在的，只不过位置变了，随江水向下游扩散，本质上是污染的转嫁，并不是治理，而汉口位于下游，正是武汉市人口最密集的中心地带，生活污水和工业企业通过管道和沟渠收集和排入水体的废水，往往含有纤维素、糖类、淀粉、蛋白质和脂肪等有机物，还含有氮、磷与硫等无机盐类以及病原微生物等污染物，这些污染物可能通过引江入湖进入湖泊水体，进而带来更大的危害，同时可能导致水葫芦等入侵。

4.2江湖连通对水生物影响评价

1992年夏天，武汉某地因湖水浸入长江流域内，引起下游地区出现了大量的血吸虫感染病例，因控制及时才未引起流行。江湖连通同样可能带来血吸虫危害，因此如何安全实施江湖连通工程，值得我们好好思考。同时，引江纳苗可能对大东湖的渔业养殖产生一定风险。目前大东湖的鱼类以人工养殖品种为主，天然鱼类种群普遍较小，鲢、鳙约占渔获总量的97%，水网连通可能导致野生杂鱼种群数量增加，与养殖鱼类争抢饵料和栖息空间，导致单位水域渔业生产力下降；另外，引江纳苗可能导致凶猛肉食性鱼类增加，如鳜、鳡、鯮、鳤、鲌类等，对养殖幼鱼资源损害较大。

4.3江湖连通对景观环境影响评价

景观环境，是指由各类自然景观资源和人文景观资源所组成的，具有观赏价值、人文价值和生态价值的空间关系。近几十年来，随着城市化程度的提高和大东湖湖泊生态系统的恶化，大东湖地区鸟类的觅食与栖息环境呈不断下降趋势，鸟类种类明显减少，许多有记载的珍稀候鸟均已在该地区消失。江湖连通工程实施后有利于改善大东湖水质，重构健康湖泊生态系统，水生植被、浮游生物、底栖生物和鱼类资源的种类与数量将有所增加，且有利于改善鸟类栖息、觅食环境。生态修复工程将在湖泊周边新建滨湖湿地，景观工程将结合连通渠道在渠道两侧新建休闲公园和防护林地，为鸟类营造更多的适宜生境和迁徙通道。

同时，江湖连通是维持湿地生态系统活力的基本要素。长江中下游湖泊湿地是在地质构造和气候变化背景下，由长江洪枯过程交替和水沙输移等作用下的产物，复杂的江湖关系和水系连通性创造了丰富多彩的生物栖息地及生物多样性。历史上，长江中下游湖泊湿地都在不同程度地与长江水系保持连通，也正是由于沿江湖泊的调节，使长江汛期留有低洼的地方蓄滞洪水，在枯季又向长江补水，保障了人们生产和生活安全，维持着两岸湿地的地下水位，使长江沿岸洲滩和湿地生机勃勃。

与长江急流水域比较，通江湖泊保持了缓流或者静止水体的环境，一些重要鱼类（如四大家鱼）需要在急流的长江中产卵，要到静水湖泊中育肥和成长，江湖连通为许多洄游或半洄游鱼类提供“三场一道”（索饵场、繁殖场、育肥场和回游通道），这种静与动的水环境，构成了长江中下游特有的极为丰富的湿地环境和生物系统。鄱阳湖和洞庭湖都是吞吐型湖泊湿地，都具有“洪水一片，枯水一线”的特点，枯季大片滩地及浅水区是国际重要的越冬候鸟栖息地，是全球生态系统重要的环节之一。维持水系的连通就是维护湿地“血液”的动脉畅通，使湖泊水位随长江水位而变动，使湿地水面呈现出周期性变化，变化的水面、水位、流量、流速和水温是湿地需要的水文要素，也是水生生态系统赖以生存的环境。另一方面，江湖连通加快了换水周期，改善了水质，防止了湖泊富营养化和沼泽化，保持了湖泊的活力，延长了湖泊的寿命。

4.4江湖连通对大气环境影响评价

扩大水面的面积，对于缓解热岛效应、改善气象环境、提高人体舒适度是很有意义的。实施六湖连通工程，形成环市水系，调节市区气候，将分散的水域资源集中，形成环状流动且连通的水域体系，一方面水的蒸发将带走大量热量，另一方面水的比热大于混凝土的比热，在吸收相同热量的条件下，两者升高的温度不同而形成温差，必然加大热力环流的循环速度，而在大气的循环过程中，环市水系又起到了二次降温的作用，这样就可以使城区温度不致过高，达到降低城市“热岛效应”的效果，同时也可彰显武汉市各城区的滨水特色。

江湖连通可以增大湖泊的面积，加速水分的蒸发，增大空气的湿度。空气中的粉尘可以从周围空气中吸收水分，增大粉尘的含水率，从而影响粉尘的其他物理性质，如增大黏附性，也使得粉尘容易降下来，降低空气中的粉尘量，从而可以减缓雾霾现象。

5江湖连通环境影响对策

5.1水源地选择及水质保证

水源选择主要按照水质、水量、含沙量及供水设施、自流条件、污染转移等等进行综合比较。汉阳地区江湖连通方案体系按范围及线路，可分为外连通方案和内循环方案。外连通方案主要是恢复江湖动态联系，构筑江湖生态通廊，增强湖泊水体富氧能力，改善湖泊水质＼[2＼]。内循环引水是促进湖泊与连通渠的水体流动，变静水为流水，为湖泊及连通渠的生物净化设施运行创造条件。由于项目具有雨洪同期的特点，考虑城市防洪要求，当汉江水位高于25.21m时，停止引汉江水。考虑城市排涝要求，雨季采用边引边排或先排后引的方式引水，受降雨影响，丰水期连续引水的时间短，为了适应这一特征，宜采用大流量、短周期的方式，快速改善湖泊水质。同时，引江纳苗的时段亦出现在丰水期，采用大流量引水将增强引江纳苗的效果。

同时，引江灌湖要进行引水时间选择及入湖沙量预测，预防泥沙大量被引入湖中，也可以防止在城区排污量较大的时间内引江入湖而导致大量污染物进入湖泊，且湖泊中的污染物也出不去，进而使湖泊富营养值升高，引发水华等现象。需要注意的是水质的富营养化是水葫芦迅速蔓延的主要因素，要想长期有效地阻止水葫芦的疯长，关键是要净化水质，防止水域富营养化，消除适宜其生长的环境因子。因此，治理水葫芦要与控制工农业废水、城市污水流入水域，控制营养物质向水系的输入，加强地表泾流的治理等综合措施结合起来，才能收到良好的效果。

城市湖泊水深一般较浅，容积有限，若无防沙措施，会造成湖泊淤积，加速湖泊萎缩，因此必须研究防沙技术措施，在引水渠开挖沉砂池。水网连通工程的防螺措施主要是修建沉螺池，运用沉降、拦截的原理，采取沉螺、阻螺相结合的方法，将引入的钉螺、螺卵全部阻拦在沉螺池内，阻止钉螺引入六湖。不同湖泊之间，以及同一湖泊的不同区域，其水体质量往往存在较大差异，因此，容易出现高污染负荷的水体流向低污染负荷水体的现象，必须调整水力调控的线路和方向，优化引水方式。endprint

城市湖泊由于生活污水、工业废水的长期污染，导致氮、磷含量极高，且存在不同程度的重金属污染。水网连通后，由于流态的改变，可能引起湖泊底泥再悬浮，产生二次污染＼[3＼]，所以要调整连通渠道出、入湖口门形态，减小出、入湖流速。将连通渠道出、入湖口门段设计成喇叭型，从距离渠首约100～200 m开始，逐渐加宽过水断面，以达到减少流速、减轻口门底泥扰动的目的。

注重湖泊水域周边陆地生态环境的保护和修复，尽可能保留湖泊的自然形态（包括其纵横断面），保留或恢复生物的多样性，即保留或恢复湿地。规划设计提高水体自净能力的植被种植和水生动物的放养，在充分利用当地野生生物物种的同时，慎重引进可提高水体自净能力的其它物种。应该加大对外来入侵物种的防治，尽快建立针对入侵生物的预警体系，将生物、化学、机械、人工、替代等单项技术融合起来，提高公众对外来物种的防范意识。

5.2环境管理措施

对水质进行监测，依据《地表水和污水监测技术规范》分别进行水环境现状监测和水污染源监测。相关部门对湖泊水质要安排专业定期的取样检测，主要检测的项目有物理指标、金属污染物、无机阴离子污染物、营养盐及有机污染综合指标、有机污染物、底质以及活性污泥性质检测。定期监测可以及时发现水质的异样，及时采取措施进行处理，以防严重时增大处理难度。

同时，应该结合地区截污规划，进一步完善湖泊截污系统，控制区域内的分散点源。由于市政管网收集系统覆盖率毕竟有限，而且配套管网的建设和完善也有一个较长的过程，这样就会有部分地区的污水无法进入市政管网收集系统。针对这些地区产生的水污染源，采用分散型污水处理技术，解决其对环境的污染问题。对污水处理厂尾水进行深度处理和中水回用。因地制宜控制城市面源。结合本区域的绿地规划与景观规划，因地制宜实施面源治理工程，削减湖泊区域面源污染负荷，有效保护六湖水体，推动大东湖水环境的逐步改善；同时削峰减峰，一定程度上缓解湖泊区域的防洪排渍问题。

除此之外，还应控制局部内源污染。沙湖和北湖等湖泊水体及沙湖港、罗家港等港渠由于受到城市污水的长期污染。湖（渠）底淤积严重，底泥污染积重难返。通过实施清淤工程，有效控制内源污染，为湖泊港渠生态修复创造条件。

最后要实施水网生态修复。在点源截污、面源控制的基础上，结合水网连通和引江济湖，通过人为模仿自然生态系统，并根据湖泊水体的自净能力加以改造和强化，使得该地区的水生态系统具有物种多、流通强、环境好、景观美、功能强等特点。

6结语

通过一系列的环境影响分析发现，汉阳湖泊治理不仅可以改善地区环境，而且可以根据其治理效果，使其它富营养化湖泊治理时借鉴其经验，从而总结此类湖泊治理的科学合理的方案。更重要的是，通过治理手段的优化，既节省成本又能产生经济效益，让污染物成为再生资源，使湖泊治理成为产业。最后，做好科学规划，合理布局，把引江灌湖的弊端降到最小程度，尽可能地利用湖泊自净修复功能是一种更加经济有效的方法。

参考文献：

[1] 东湖环境质量评价研究协作组.东湖环境质量评价[J].华中师范大学学报，1980（专辑）.

[2] 何报寅，徐贵来. 湖北水资源现状与可持续利用战略对策[J].长江流域资源与环境， 2000（2）： 207～211.

[3] 李文华. 长江洪水与生态建设[J].自然资源学报，1999，14（l）：1～8.endprint

城市湖泊由于生活污水、工业废水的长期污染，导致氮、磷含量极高，且存在不同程度的重金属污染。水网连通后，由于流态的改变，可能引起湖泊底泥再悬浮，产生二次污染＼[3＼]，所以要调整连通渠道出、入湖口门形态，减小出、入湖流速。将连通渠道出、入湖口门段设计成喇叭型，从距离渠首约100～200 m开始，逐渐加宽过水断面，以达到减少流速、减轻口门底泥扰动的目的。

注重湖泊水域周边陆地生态环境的保护和修复，尽可能保留湖泊的自然形态（包括其纵横断面），保留或恢复生物的多样性，即保留或恢复湿地。规划设计提高水体自净能力的植被种植和水生动物的放养，在充分利用当地野生生物物种的同时，慎重引进可提高水体自净能力的其它物种。应该加大对外来入侵物种的防治，尽快建立针对入侵生物的预警体系，将生物、化学、机械、人工、替代等单项技术融合起来，提高公众对外来物种的防范意识。

5.2环境管理措施

对水质进行监测，依据《地表水和污水监测技术规范》分别进行水环境现状监测和水污染源监测。相关部门对湖泊水质要安排专业定期的取样检测，主要检测的项目有物理指标、金属污染物、无机阴离子污染物、营养盐及有机污染综合指标、有机污染物、底质以及活性污泥性质检测。定期监测可以及时发现水质的异样，及时采取措施进行处理，以防严重时增大处理难度。

同时，应该结合地区截污规划，进一步完善湖泊截污系统，控制区域内的分散点源。由于市政管网收集系统覆盖率毕竟有限，而且配套管网的建设和完善也有一个较长的过程，这样就会有部分地区的污水无法进入市政管网收集系统。针对这些地区产生的水污染源，采用分散型污水处理技术，解决其对环境的污染问题。对污水处理厂尾水进行深度处理和中水回用。因地制宜控制城市面源。结合本区域的绿地规划与景观规划，因地制宜实施面源治理工程，削减湖泊区域面源污染负荷，有效保护六湖水体，推动大东湖水环境的逐步改善；同时削峰减峰，一定程度上缓解湖泊区域的防洪排渍问题。

除此之外，还应控制局部内源污染。沙湖和北湖等湖泊水体及沙湖港、罗家港等港渠由于受到城市污水的长期污染。湖（渠）底淤积严重，底泥污染积重难返。通过实施清淤工程，有效控制内源污染，为湖泊港渠生态修复创造条件。

最后要实施水网生态修复。在点源截污、面源控制的基础上，结合水网连通和引江济湖，通过人为模仿自然生态系统，并根据湖泊水体的自净能力加以改造和强化，使得该地区的水生态系统具有物种多、流通强、环境好、景观美、功能强等特点。

6结语

通过一系列的环境影响分析发现，汉阳湖泊治理不仅可以改善地区环境，而且可以根据其治理效果，使其它富营养化湖泊治理时借鉴其经验，从而总结此类湖泊治理的科学合理的方案。更重要的是，通过治理手段的优化，既节省成本又能产生经济效益，让污染物成为再生资源，使湖泊治理成为产业。最后，做好科学规划，合理布局，把引江灌湖的弊端降到最小程度，尽可能地利用湖泊自净修复功能是一种更加经济有效的方法。

参考文献：

[1] 东湖环境质量评价研究协作组.东湖环境质量评价[J].华中师范大学学报，1980（专辑）.

[2] 何报寅，徐贵来. 湖北水资源现状与可持续利用战略对策[J].长江流域资源与环境， 2000（2）： 207～211.

[3] 李文华. 长江洪水与生态建设[J].自然资源学报，1999，14（l）：1～8.endprint

城市湖泊由于生活污水、工业废水的长期污染，导致氮、磷含量极高，且存在不同程度的重金属污染。水网连通后，由于流态的改变，可能引起湖泊底泥再悬浮，产生二次污染＼[3＼]，所以要调整连通渠道出、入湖口门形态，减小出、入湖流速。将连通渠道出、入湖口门段设计成喇叭型，从距离渠首约100～200 m开始，逐渐加宽过水断面，以达到减少流速、减轻口门底泥扰动的目的。

注重湖泊水域周边陆地生态环境的保护和修复，尽可能保留湖泊的自然形态（包括其纵横断面），保留或恢复生物的多样性，即保留或恢复湿地。规划设计提高水体自净能力的植被种植和水生动物的放养，在充分利用当地野生生物物种的同时，慎重引进可提高水体自净能力的其它物种。应该加大对外来入侵物种的防治，尽快建立针对入侵生物的预警体系，将生物、化学、机械、人工、替代等单项技术融合起来，提高公众对外来物种的防范意识。

5.2环境管理措施

对水质进行监测，依据《地表水和污水监测技术规范》分别进行水环境现状监测和水污染源监测。相关部门对湖泊水质要安排专业定期的取样检测，主要检测的项目有物理指标、金属污染物、无机阴离子污染物、营养盐及有机污染综合指标、有机污染物、底质以及活性污泥性质检测。定期监测可以及时发现水质的异样，及时采取措施进行处理，以防严重时增大处理难度。

同时，应该结合地区截污规划，进一步完善湖泊截污系统，控制区域内的分散点源。由于市政管网收集系统覆盖率毕竟有限，而且配套管网的建设和完善也有一个较长的过程，这样就会有部分地区的污水无法进入市政管网收集系统。针对这些地区产生的水污染源，采用分散型污水处理技术，解决其对环境的污染问题。对污水处理厂尾水进行深度处理和中水回用。因地制宜控制城市面源。结合本区域的绿地规划与景观规划，因地制宜实施面源治理工程，削减湖泊区域面源污染负荷，有效保护六湖水体，推动大东湖水环境的逐步改善；同时削峰减峰，一定程度上缓解湖泊区域的防洪排渍问题。

除此之外，还应控制局部内源污染。沙湖和北湖等湖泊水体及沙湖港、罗家港等港渠由于受到城市污水的长期污染。湖（渠）底淤积严重，底泥污染积重难返。通过实施清淤工程，有效控制内源污染，为湖泊港渠生态修复创造条件。

最后要实施水网生态修复。在点源截污、面源控制的基础上，结合水网连通和引江济湖，通过人为模仿自然生态系统，并根据湖泊水体的自净能力加以改造和强化，使得该地区的水生态系统具有物种多、流通强、环境好、景观美、功能强等特点。

6结语

通过一系列的环境影响分析发现，汉阳湖泊治理不仅可以改善地区环境，而且可以根据其治理效果，使其它富营养化湖泊治理时借鉴其经验，从而总结此类湖泊治理的科学合理的方案。更重要的是，通过治理手段的优化，既节省成本又能产生经济效益，让污染物成为再生资源，使湖泊治理成为产业。最后，做好科学规划，合理布局，把引江灌湖的弊端降到最小程度，尽可能地利用湖泊自净修复功能是一种更加经济有效的方法。

参考文献：

[1] 东湖环境质量评价研究协作组.东湖环境质量评价[J].华中师范大学学报，1980（专辑）.

[2] 何报寅，徐贵来. 湖北水资源现状与可持续利用战略对策[J].长江流域资源与环境， 2000（2）： 207～211.

[3] 李文华. 长江洪水与生态建设[J].自然资源学报，1999，14（l）：1～8.endprint