赣抚尾闾地区河湖水系连通格局研究

邹大胜，黄华金(江西省水利规划设计研究院，南昌 330029)

0 引 言

河湖水系是水资源的载体，是生态文明的重要构成要素，也是经济社会发展的重要基石。当前，我国水资源形势不容乐观，不仅制约部分地区的经济社会发展，同时也影响了自然生态系统[1]。与此同时，受人类活动影响，我国河网水系结构单一化和主干化的趋势越来越明显[2]，河湖水系连通性变差，给水生态环境、水资源利用乃至区域发展都带来了诸多问题。

河湖水系连通是优化水资源配置战略格局、提高水利保障能力、促进水生态文明建设的有效举措[3]。2010年，全国水利规划计划工作会议明确提出“河湖连通是提高水资源配置能力的重要途径”，要求“构建引得进、蓄得住、排得出、可调控的河湖水网体系”[4]。随后，水利部开展了河湖水系连通战略研究，并印发了《水利部关于深入推进江河湖库水系连通工作的指导意见》，明确提出逐步构建国家、区域、城市层面布局合理、功能完备、工程优化、保障有力的河湖水系连通格局。2014年，陈雷部长再次强调“推进江河湖库水系连通，优化水资源配置格局”，“要从战略和全局高度，进一步加大工作力度，加快构建布局合理、生态良好、引排得当、循环通畅、蓄泄兼筹、丰枯调剂、多源互补、调控自如的江河湖库水系连通体系”[5]。

河湖水系连通已成为国家新时期新形势下的治水方略之一，是解决我国水资源短缺、水环境恶化、水生态脆弱等问题的一大创举，是实现水资源可持续利用的治水新思路[6]。

1 河湖水系连通实践与发展

为兴水利、除水害，人类很早之前就开始了河湖水系连通的工程实践。早在公元前2400年，古埃及就兴建了以灌溉为目的的连通工程[7]；我国河湖水系连通的实践可以追溯到先秦时期的邗沟和都江堰[8]。在长期的实践过程中，人们积累了丰富的河湖水系连通实践经验。

不同历史发展阶段，河湖水系连通的需求不同。早期的河湖水系连通工程目标相对单一，且大多为了军事、航运和灌溉。如：春秋时期吴王为伐齐运兵北上修建的邗沟、引泾水灌溉的郑国渠、列入“世界文化遗产”名录的都江堰、为加强南北交通的京杭大运河、古埃及的尼罗河引水灌溉工程、前苏联的伏尔加-顿河运河等。

随着经济社会发展程度和生态文明程度的提高，河湖水系连通的功能要求不断提升，河湖水系连通不断向系统化、生态化、功能综合化方向发展[9]。如：澳大利亚雪山调水工程，将斯诺伊河水西调至墨累河、北调至图默特河，将水电开发与调水相结合，解决下游灌溉及城市供水问题，同时改善了墨累河和马兰比吉河的水质，降低了灌区土壤盐碱化程度；美国加州北水南调工程，通过中央河谷、加州调水、科罗拉多水道和洛杉矶水道等水系连通工程调水，使得加州干旱河谷地区灌溉面积130多万hm2，大力发展了农业灌溉；江苏江水北调工程，从江都泵站引长江水，经多个梯级，与洪泽湖、骆马湖、南四湖相连，为苏北地区生活、工农业生产提供水源，同时承担了部分排涝任务，减轻了里下河、白马湖地区涝灾，如今该工程已成为南水北调东线的组成部分；塔里木河生态调水工程，向塔河下游生态应急输水，除塔河干流来水外，还通过恰拉分水枢纽将博斯腾湖水补充至塔河干流，输水至台特玛湖，使塔河下游“绿色走廊”天然植被得到有效保护，下游生态环境得到改善。

作为主动改善水系格局的手段，河湖水系连通在历史长河中得到不断的实践与探索[10]，不同国家都具有很多河湖水系连通的成功案例[11]。纵观其发展历程，河湖水系连通由重视治理和开发向注重水资源调配和生态保护、由单一目标向综合多目标、由注重水量向注重水量-水质-水生态相结合、由局部向跨流域跨区域统筹协调管理、由简单工程向复杂工程的连通趋势发展[7]。

2 研究区概况

为推进鄱阳湖区的河湖水系连通，进一步优化区域水资源配置格局，本文以鄱阳湖西南部的赣抚尾闾地区为例，开展了河湖水系连通格局研究。

赣抚尾闾地区地处江西省中北部、鄱阳湖西南岸，本次研究区为赣江和抚河尾闾入湖河道所夹平原区域，土地总面积约2 800 km2(见图1)。区域水土资源丰富，交通便利，工业基础雄厚，农业生产条件良好，产业集聚度高。区内有江西省会城市南昌市、全国百强县南昌县、国家级开发区南昌高新技术开发区、小蓝经济技术开发区、南昌航空工业城等重要城镇与园区，以及江西最大的商品粮生产基地赣抚平原灌区。

图1 赣抚尾闾地区区域位置和河流水系示意图

目前，该地区已成为江西省经济社会发展的核心区域，在全省经济社会发展中占有十分重要的地位，是沿长江经济带和沿京九经济带的交汇点，也是长三角、珠三角和闽东南经济区的直接腹地。2014年，区域经济总量3 345亿元，约占全省的1/4；年末总人口738万人，约占全省的1/7，在全省经济社会发展中占有重要的地位。

3 研究区河湖水系现状格局

赣抚尾闾地区河网纵横、湖泊密布，具有得天独厚的河湖水系自然条件。区内河流主要有赣江、抚河、清丰山溪，均属鄱阳湖水系(表1)；还有赣抚平原大型灌区灌排渠系、受人工阻断零散分布的河流故道以及南昌市城区内的玉带河、幸福渠、城南护城河等内河。湖泊主要有南昌市昌南城区的象湖、青山湖、艾溪湖、南塘湖、瑶湖、梅湖、东西南北湖以及进贤县的青岚湖、南昌县的澄碧湖和芳溪湖等，其中水面面积10 km2以上的湖泊有青岚湖、瑶湖。

表1 区内骨干河流现状基本情况表

目前，区内已形成以赣江、抚河、清丰山溪为骨干，赣抚平原灌区渠系为补充，象湖、青山湖、艾溪湖、瑶湖、青岚湖等湖泊零散遍布的河湖相互独立的水系现状格局，见图1。

历史上，该地区水系复杂，尾闾河道相互交织，水流极为紊乱。为满足经济社会发展和城市发展的需要，当地以防洪保安为目标，通过修筑堤防、堵支并圩、河流改道或截堵等措施进行了数十年治理，并形成了目前的水系格局。这为保障区域稳定和发展起到了重要作用，但堵支并流、河流改道或截堵等措施也使得河流主干化趋势明显、水系连通条件弱化、河湖破碎化，造成河网水系衰落、连通受阻严重，给区域水生态环境改善和水资源利用带来诸多不利因素。

4 研究区河湖水系连通需求分析

赣抚尾闾地区河湖水系承担了防洪排涝、改善水环境、修复水生态、城镇供水与农田灌溉水源地、水景观、航运等功能，为经济社会发展提供了重要支撑。然而，受经济社会迅猛发展、城市化进程加快等人类活动的影响，区域水系连通性变差，河湖生态功能日渐退化，枯水期骨干河道水位持续下降，水面面积锐减，水资源利用困难，水生态环境、水景观效果和通航条件变差，已难以适应经济社会发展的需要。本文根据河湖水系所承担的功能和存在的问题，从水环境净化需求和水资源调配需求两个方面进行河湖水系连通需求分析。

4.1 水环境净化需求分析

赣江、抚河、清丰山溪等河流因来水较丰，水质总体较好。但其他河湖特别是南昌市城区河湖，受河网水系衰落、连通受阻等影响，水体交换能力和自净能力下降，且无活水补给，水质整体较差。监测资料表明，南昌市城区东湖、西湖、南湖、北湖、青山湖、象湖、艾溪湖、梅湖等湖泊水质基本为Ⅴ类或劣Ⅴ类，均出现氮、磷超标的现象。

为改善区域水环境问题，本文开展了水环境需水分析计算。以区内水功能区确定的水质目标为标准，计算将水环境净化到目标水质(即赣抚平原渠系、青岚湖为Ⅲ类及以上标准，其他河湖为Ⅳ类及以上标准)所需的水量作为水环境需水量。根据水域(河道、湖泊)面积大小，采取不同方式分析活化需水量。象湖、青山湖、艾溪湖等水域面积较大湖泊分别采用湖泊-河网水动力水质耦合模型进行分析计算；其余河渠及面积较小的湖泊，其形状一般呈带状分布，根据水域蓄水量估算。经计算，区内水环境年需水量约5.4 亿m3(限于资料原因，计算时未考虑水系连通改善水动力条件后增加的水体自净能力，结果可能偏高)。然而，2014年区域生态环境用水量仅0.6 亿m3，远不达要求。

4.2 水资源调配需求分析

该地区属江西省降水低值区、蒸发高值区， 多年平均降水量1 587.8 mm，蒸发量991 mm，自身产水量较小，但区域过境水量丰富，多年平均年径流量达876.2 亿m3(其中：赣江684.0 亿m3、抚河156.5 亿m3；清丰山溪35.7 亿m3)。

区内取用水水源地主要为赣江和抚河，其中：南昌市城市生产、生活等用水主要从赣江取水；赣抚平原灌区农田灌溉用水主要通过焦石坝引抚河水，其余农田灌溉用水主要从赣抚尾闾河道取水。取水方式大多为引、提水。因赣江、抚河来水丰富，灌溉和供水所需水量可满足要求。但生态环境用水大多为除赣江、抚河和清丰山溪外的河湖水环境用水，目前仅象湖、青山湖等个别河湖能通过赣抚平原灌区渠系引抚河水进行环境补水，其余河湖受水系阻断影响无活水补给，仅依靠自身产水量补给。然而，这些河湖自身产水量较小，降水年内分布不均，且无工程调节径流，使得水环境用水量(年需水量约5.4 亿m3)难以保证，枯水期尤为严重。因此，需要通过水系连通进行水资源调配，充分利用赣江、抚河等河流丰富的过境水量来保障区域水环境用水。

此外，近年来，赣江、抚河、清丰山溪尾闾河道枯水期水位逐年走低。经统计，外洲站近十年(2003-2012年)多年平均水位比长系列(1955-2002年)下降了1.94 m，水位低于15.5 m的天数延长了97 d；南昌站实测最低水位为2008年11.23 m、2010年10.57 m、2012年10.03 m，2013年更是突破10 m以下低至9.67 m，赣江水位屡创新低；抚河李家渡站近十年(2003-2012年)多年平均水位比1956-2002年下降了1.49 m，水位低于22.0 m的天数延长了131 d。受此影响，枯水期区内城镇供水、农业灌溉常常取水困难，造成水资源利用困难。低枯水位也更加加剧了引赣江、抚河等河水进行环境补水的困难，同时还严重影响航运和水景观。考虑环境补水、水资源利用、水景观效果等因素，综合分析，枯水期，骨干河道的水位需求为：赣江外洲断面15.5 m；抚河三阳断面16.0 m、温圳断面22.0 m；清风山溪八字脑断面16.0 m。

5 研究区河湖水系连通格局

5.1 河湖水系连通格局

为优化区域水资源综合配置能力，实现水资源配置与经济社会布局空间均衡，改善水生态环境，本文根据区域河湖水系连通的需求，结合区域发展布局，充分利用现有河湖水系和水利工程，南北向以赣江、抚河、清丰山溪等主要河流为主线，东西向将现状处于分隔状态的故道等已有水系与南北向河流连通，形成以区域内纵向和横向的河渠水系为框架，以青岚湖、瑶湖、象湖等湖泊为主要节点，形成区域“三横四纵”水系连通格局，详见图2。

图2 赣抚尾闾地区“三横四纵”水系连通格局示意图

其中：一横为抚河焦石坝-赣抚航道-赣江市汊，长46.5 km；二横为抚河故道(茌港至武阳)-城南护城河-象湖-赣江新洲闸，长35.8 km；三横为抚河-泾口河-昌家岭河-焦头河-赣江，长22.5 km；一纵为赣江尾闾干流及分汊河道-鄱阳湖，长243 km；二纵为赣抚平原渠系，分为两支，长107 km；三纵为清丰山溪洪道-棠墅港-抚河故道-鄱阳湖，长93 km；四纵为抚河干流-鄱阳湖，长76.5 km。

此外，通过建闸等工程措施，按水资源调配需求控制稳定的赣江、抚河、清丰山溪河道枯水期水位，实现区域河湖的连通互济。

5.2 实施效果

“三横四纵”充分利用现有河渠和受人工阻断封闭的故道(总长度624.3 km，其中新建河渠仅3.5 km)开展水系连通，效益显著，能有力促进水生态文明建设和经济社会快速发展。

(1)河湖水系连通性将得到大幅改善。“三横四纵”连通了区内现有的主要河流、故道和湖泊，通过控制稳定枯水期水位，实现引水为区内河湖环境补水，大力改善了区域河湖水系连通性和水体交换条件。

(2)水环境水景观将得到大力改善。河湖实现连通互济，进行水体活化和环境补水，河湖水质可达到目标水质要求，河湖湿地也将得到有效保护；河湖水面面积可有效增加，河湖水面率将达到20%，大幅改善水景观。

(3)水资源综合利用体系进一步完善。枯水期，按水位需求控制稳定的赣江和抚河水位后，区域灌溉和供水取水条件得到大力改善(灌溉受益农田约4.47 万hm2，供水受益人口约300万人)，水资源综合利用体系进一步完善。

(4)航运和港口条件得到较大改善。抬高和稳定枯水期河道水位，可大力改善枯水期水深条件和提高过航能力。

6 结 语

河湖水系连通已成为国家新时期新形势下的治水方略之一。在长期的实践过程中，人们已积累了丰富的河湖水系连通实践经验。在总结以往水系连通实践的基础上，本文以鄱阳湖西南部的赣抚尾闾地区为例，开展了河湖水系连通格局研究。

赣抚尾闾地区是江西省经济社会发展的核心区域，也是长三角、珠三角和闽东南经济区的直接腹地。然而，受人类活动的影响，赣抚尾闾地区水系连通性变差，河湖生态功能日渐退化，给区域水生态环境、水资源利用乃至区域发展都带来了诸多问题。

本文在河湖水系现状格局的基础上，充分考虑区域河湖水系连通的需求，有针对性地提出构建以赣江、抚河、清丰山溪、赣抚平原渠系等为纵线，以赣抚航道、城南护城河等现有河渠为横线，以象湖、青山湖、艾溪湖、瑶湖、青岚湖等主要湖泊为节点的“三横四纵”水系连通格局，能大幅提高河湖在水生态环境、水资源调配、水景观等方面的服务功能，实现水资源与经济社会布局空间均衡，为优化区域的功能定位与发展布局创造更好条件，促进区域水生态文明建设和经济社会快速发展。

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