水资源保护与水生态修复规划.doc

湖北省阳新县网湖水利综合治理工程规划湖北省阳新县网湖水利综合治理规划5 水资源保护与水生态修复规划5.1 水资源保护规划水资源保护规划范围为网湖湖区。网湖湖区由富水下游大片低洼湖泊群组成，是阳新县境内最大的湖泊，主要包含网湖（主湖）、良荐上湖、赛桥南湖、下司湖、下木桥湖、赛桥湖、新湖、后背屋湖、门前屋湖、碧山湖、桥东上湖、伍家湖等12个子湖、以及莲花湖群4个子湖。网湖流域多年平均降雨量1400mm，多年平均径流深732mm，属长江中游下段南岸一级水功能区网湖保留区，目标水质为类。良荐河发源于阳新县黄土塘，自西北向东南流过潘桥镇，经过良荐上湖、赛桥南湖、下司湖后进入网湖，良荐河总集雨面积111.7km2；良荐河虽不在本次规划湖区范围内，但由于其河水最终流入网湖，对网湖进行水资源保护，就必然离不开对其主要入湖河流的水资源保护，因此良荐河流域纳入本次水资源保护范围内。竹林河、芦家坝河同理一并纳入本次水资源保护范围内。网湖湖区地貌上属于泥沙沉积形成的内陆湖泊，南面为石灰质构造的低山，并沿湖岸分布，北面为砂页岩、砾岩、第四十纪红土，由山地侵蚀堆积形成的丘陵岗地，按长条形土岗和宽窄不等的沟坳相间排列，形成南北高、东西低的峡状湖区。5.1.1水资源保护现状（1）网湖湖区围垦情况网湖是阳新县境内最大的湖泊，解放初期，当水位为20.0m时，湖泊总面积为81.9km2，湖泊容积为4.23亿m3。上世纪70年代后在围垦良荐湖、赛桥湖（上片）的基础上，对大网湖（包括子湖）进行了围垦，从明港口至祝家庄修筑围堤。将良荐湖、赛桥南湖、下司湖等子湖与大网湖分开。到80年代末期，网湖水位为20m时，仅有湖泊面积43.8km2，湖泊容积为2.79亿m3。网湖湖区的围垦总面积为28.8km2，其中包含半壁山农场。围垦的面积中农田占54.8%、围养水面占12.2%、精养鱼池占7%、其他占26%。（2）水环境质量现状随着经济社会的发展和人口的不断增加，工业废水和生活污水排放量逐年增加，网湖湖区的水污染问题已经十分突出，水生态环境有恶化趋势，特别是城区莲花湖，水质为劣类。2013年4月23日，阳新县水利局委托阳新县环境监测站对网湖、莲花湖、石灰赛湖、大泉湖、马蹄湖水质进行抽样监测，具体指标见表5.1-1。根据地表水环境质量标准（GB3838-2002），地表水分类指标限值见表5.1-2。网湖、马蹄湖水质均达到国家类地表水;石灰赛湖总磷达到0.088 mg/l，实际达到国家地表水类标准；大泉湖总磷达到0.114 mg/l，大泉湖实际达到国家地表水类标准;莲花湖中心总磷达到0.641mg/l，超出V类水标准3.2倍，实际达到劣类标准。总体上看，网湖湖区总体水质为总磷超标，其中莲花湖的水质为劣类标准，主要是总磷量超标严重（超出V类水标准3.2倍）。莲花湖紧邻阳新县城，现状情况下居民生活污水、部分城市服务业生产用水及工业用水未经处理就直接排放至莲花湖；同时，莲花湖和大泉湖曾大面积的养殖珍珠，大量的投肥沉积湖底，持续污染水体，导致水体水质不断恶化；另外，由于围垦及渠道淤塞，莲花湖与周边水体流通性差，水体交换功能减弱，导致水体自净能力减弱，也是水质恶化的原因之一。莲花湖污染现状见图5.1-1、5.1-2、5.1-3。表5.1-1 地表水水质监测成果表点位项目单位网湖中心莲花湖中心石灰赛湖中心大泉湖中心马蹄湖中心PH值7.357.47.857.67.35CODmg/L12.724.19.9810.38.94氨氮mg/L0.4540.3390.4080.7770.844总氮mg/L0.411.010.650.620.66总磷mg/L0.0280.6410.0880.1140.043高锰酸盐指数mg/L1.413.521.661.661.58硫化物mg/L0.0970.0970.0930.0990.097挥发酚mg/L0.002L0.002L0.002L0.002L0.002LDOmg/L8.17.98.168.088.06BOD5mg/L1.263.81.341.381.4氟化物mg/L0.440.620.280.330.6氰化物mg/L0.004L0.004L0.004L0.004L0.004L铜mg/L0.001L0.001L0.0030.0050.003锌mg/L0.05L0.05L0.05L0.05L0.05L铅mg/L0.01L0.01L0.0140.0260.01镉mg/L0.001L0.001L0.0020.0020.001砷mg/L0.007L0.007L0.007L0.007L0.007L汞mg/L8.010-8L8.010-8L4.010-8L4.010-8L4.010-8L六价铬mg/L0.004L0.004L0.004L0.004L0.004L表5.1-2 地表水环境质量标准基本项目标准限值点位项目单位类IV类类PH值696969CODmg/L203040氨氮mg/L1.01.52.0总氮mg/L1.01.52.0总磷mg/L0.050.10.2高锰酸盐指数mg/L61015硫化物mg/L0.20.51.0挥发酚mg/L0.0050.010.1DOmg/L532BOD5mg/L4610氟化物mg/L1.01.51.5氰化物mg/L0.20.20.2铜mg/L1.01.01.0锌mg/L1.02.02.0铅mg/L0.050.050.1镉mg/L0.0050.0050.01砷mg/L0.050.10.1汞mg/L0.00010.0010.001六价铬mg/L0.050.050.1图5.1-1图5.1-2图5.1-35.1.2 水污染源网湖湖区的污染源分为点污染源和面污染源，点污染源主要为城镇工业、生活排污口。面污染源主要为农业生产活动中，农田中的化肥、农药及其它污染物，在降水或灌溉过程中，通过农田地表径流、壤中流、农田排水和地下渗漏，进入湖泊形成污染。（1）点污染源据调查资料，目前网湖湖区排污口主要分布于良荐河、网湖、莲花湖和银山港，良荐河和银山港的污水最终分别流入网湖和莲花湖。污染物主要为工业废水和生活污水。网湖周边有2个排污口：太张屋排污口（阳新富川油脂有限责任公司）、湖山港排污口（阳新亿利碳素有限公司），向网湖排放的年排污量达到3.5万t。良荐河周边有2个排污口：莲花陈桥排污口（阳新县金瓶山矿业有限公司）、古楼山排污口（中粮集团），向良荐河排放的年排污量达到5万t。莲花湖周边有6个排污口：一中排污口、上钟排污口、国际大酒店排污口、莲花湖1号排污口、莲花湖2号排污口、下钟居民排污口、帝州冶炼厂排污口和双港米厂，向莲花湖排放的年排污量达到4.04万t，其中工业废水4万t、生活污水0.04万t。因此网湖湖区点源污染总的年纳污量达到12.54万t，其中工业废水12.5万t。（2）面污染源网湖湖区耕地面积10.38万亩，养殖禽畜数量约为5.61万头（折算成猪），化肥年使用量1.18万t，其中氮肥年使用量0.48万t、磷肥年使用量0.24万t，农药年使用量31.92万t。随着社会、经济的发展和人口的聚集，网湖的排污量会逐年增加，湖泊水质面临进一步恶化的威胁。（3）内污染源由于多年来未进行过有效治理，部分点污染源和面污染源进入湖体后逐年沉积，加之曾经的大范围水产养殖投肥，导致湖泊底泥总磷、总氮、重金属等严重超标，并持续向湖中释放，不断污染水体。近年来水产养殖范围有所缩小，但仍为向水中投肥的养殖方式，水质仍持续受到污染。5.1.3 水功能区划根据湖北省水功能区划报告，本次规划范围涉及一级水功能区划网湖保留区，范围为网湖湖区，因开发利用程度不高，划为保留区。水质管理目标为类。5.1.4 纳污能力分析按照水域纳污能力计算规程中的相关规定，保留区水域纳污能力主要采用污染负荷计算法。网湖湖区水功能区划为保留区，水质目标是维持类水质，其纳污能力则采用其水质目标所允许的污染物入湖量。根据网湖、莲花湖现状水质检测中COD、氨氮、TN、TP的浓度（详见表5.1-1）与类水质相应指标的浓度（详见表5.1-2）差值，以及网湖的湖泊容积，可以求得现状情况下网湖湖区纳污总量COD为1048t/a，氨氮为68 t/a，TN为51t/a，TP为-20t/a，即TP指标已经超出了目标类水质的该污染物浓度。详见表5.1-3。表5.1-3 网湖湖区纳污能力计算成果流域污染物COD（t/a）氨氮（t/a）TN（t/a）TP（t/a）网湖湖区10486851-20其中：莲花湖-16.562.67-0.04-2.39上述计算成果说明，在维持网湖和马蹄湖、石灰赛、大泉湖以及莲花湖水质管理目标类水质的情况下，网湖湖区所能容纳的COD、氨氮、TN总排放量上限分别为1048t/a、68t/a、51t/a，而TP污染物总排放量已经超标20t/a。其中莲花湖在维持类水质的情况下，所能容纳的氨氮总排放量上限为2.67t/a，而COD、TN和TP污染物总排放量分别超标16.56t/a、0.04t/a和2.39t/a。5.1.5 水资源保护对策与措施网湖湖区的水功能区为保留区，水质管理目标为类。为了更好地保护网湖湖区水资源，从流域污染综合防治的高度出发，在限制排污总量的基础上，制定出流域内水污染防治工程、湖泊岸线管理、地表水水质监测等水资源保护措施，建立长效的管理机制，强化水资源管理工作。使网湖湖区水资源得到有效保护，水污染基本消失，水生态良好并不断趋向平衡。针对上述水资源污染问题，考虑以下三方面水资源保护对策和措施：（1）水污染防治城镇生活污水集中处理设施网湖湖区范围内，由于城镇污水集中处理配套设施建设滞后，大部分城镇生活污水未经污水处理厂处理而直接排入网湖湖区，对部分湖泊的水环境产生了严重污染，其中莲花湖最为严重，致使其水质达到劣类。为了有效削减进入水体的污染物，应制定网湖湖区城镇污水集中处理设施规划，优化布局，完善污水收集管网，加快截污工程建设。对于城镇点源污染，根据城市总规（2007-2020），近期新城区采用雨污分流排水体制，旧城区采用截流式合流制排水体制；远期全部采用雨污分流排水体制。所有污水必须经污水处理厂治理达标后排放，严禁未经治理直接排放。网湖湖区点源污染治理工程（管网和污水处理厂），已纳入城市总规（2007-2020），由市政部门统一规划实施，本次规划不再计列。工业污染源整治加快地区产业结构调整，加大落后产能淘汰力度，关停或取缔不符合产业政策的企业，企业排放废水的污染物浓度与总量必须达标，对超标排放污染物的企业按照中华人民共和国水污染防治法的相关规定进行处理。在企业中大力推行清洁生产制度，鼓励发展循环经济，从源头上减少污染物。农业面源污染综合整治农业污染源主要包括农田面源、禽畜养殖面源、水产养殖面源等。近年随着各类农药、化肥和饲料的不合理使用，以及禽畜粪便和废水随意排放导致部分河段水体富营养化，严重威胁了网湖湖区水生生态安全。对于农村面源污染，建议从源头和末端同时治理。从源头通过对禽畜粪便等农业有机废弃物的综合利用（如沼气综合利用工程）及推广科学施肥技术，将这些本来是污染源的废物变废为宝。提高有机肥的施用率并降低化肥、农药的使用量，推广生态农艺技术。在末端，即湖泊周边有面源污染的地方新建截流沟和人工湿地，使农田面上来水先进入截留沟，再汇入人工湿地，通过生物净化后再进入网湖，保护湖泊水质。网湖湖区面源污染防治工程（截流沟和人工湿地），已纳入网湖湿地规划，本次也不再计列。内源污染整治对湖泊进行底泥疏浚，并在有条件的情况下连续三年晒湖，改善底泥成分，防止底泥继续污染水体。取消传统围网养殖和珍珠养殖，倡导农户开展生态养殖。内源污染治理措施已纳入生态修复工程，在此不再计列。（2）水质监测体系建设水功能区水质水量监测是地表水资源保护的基础和重要组成部分。网湖湖区水功能区水质水量监测充分应用自动监测、移动监测、动态监测、应急监测等手段，加大信息系统开发力度，提高快速反应和信息处理能力。完善流域范围内水质监控体系建设，优化监测断面，为准确、及时地提供水质现状基础资料提供保障。加强水环境信息管理及系统工程建设包括标准化体系建设、信息网络建设、数据库建设、水质评价与管理信息系统建设和信息系统能力建设。建立水质评价信息系统，逐步发展为能够进行趋势分析、预测模拟、实时显示、预警预报等深层次数据分析的决策辅助支持系统。建立分布式水环境综合数据库，对地表水、地下水等水质及其重要影响因子信息进行全面、统一的管理。制定突发性水质污染事件的应急预案，切实保障城乡居民的用水需求。本次规划在城区湖泊莲花湖支流竹林河入湖口处、网湖主要入湖口（沙嘴闸、良荐河、赛桥湖）以及网湖出湖口（祝家山闸）等断面处设立水质监测站，共计5处，并设立水质监测自动测报中心站1处（可与网湖水雨情信息化系统中心合并）；同时建议阳新县政府根据水污染防治法，强制要求各重点污染源企业在排放口设置在线监测设备，并统一纳入网湖湖区水质监测自动测报系统进行管理。购置流动监测车1辆，对湖周有可能发生水质危险的地段进行巡回监测。5.2 水生态修复5.2.1 水生态现状（1）水环境现状大量的生活污水和工业废水直接排入湖泊中，造成县城区主要水体超出了水功能区划的管理目标，网湖湖区尤其是莲花湖水污染问题日渐突出。污染严重地段水质为劣类，主要污染物为NH3-N、TP和TN；各水域呈富营养化状态， 水环境污染严重，水质恶化加剧。（2）水生动植物现状网湖自然保护区底栖动物30种，其中软体动物中腹足类10种、瓣腮类7种，环节动物5种，节肢动物7种，线虫动物仅有1种。保护区浮游动物有4大类34种。其中原生动物9种，轮虫类17种、枝角类7种、桡足类1种。网湖自然保护区现有鱼类共计74种，分别隶属于9目15科53属，常见种类30种， 其中，省级保护种类2种，分别为鯮和鳤。湖北网湖湿地自然保护区的两栖动物有1目6科14种，爬行动物有3目8科19种。鸟类有167种，隶属16目39科，保护区内被列入中华人民共和国重点保护野生动物名录的鸟类有30种，其中国家级保护动物有东方白鹳、黑鹳、白鹤3种，国家级保护动物有小天鹅、白琵鹭、白头鹞、鸳鸯等27种。湖北省重点保护鸟类有豆雁、小白额雁、绿头鸭等45种。列入濒危野生动植物种国际贸易公约的鸟类，网湖湿地内共有29种。列入中国濒危动物红皮书的鸟类有9种，其中，濒危物种2种、稀有物种1种、易危物种5种、不定物种1种。列入中华人民共和国政府和日本国政府保护候鸟及其栖息环境的协定附录中的鸟类，网湖湿地内有72种。列入中华人民共和国政府和澳大利亚政府保护候鸟及其栖息环境的协定附录中的鸟类，网湖湿地内有24种。以上可见网湖湿地鸟类资源的丰富及其重要性。保护区兽类共有25种，隶属7目10科。（3）网湖湿地系统生态现状网湖湿地自然保护区湿地资源十分丰富，是一处典型淡水湖泊与泛水沼泽湿地，总面积20495hm2。网湖湿地具有水域、浅水滩涂、草甸、水塘、渔池、农耕地、松树林、竹林、樟树林等不同生境。其中，湿地总面积11856.42hm2，其中草本沼泽1849.98hm2，沼泽化草甸204.85hm2，季节性泛滥地150.66hm2，库塘湿地2684.09hm2。5.2.2 规划原则水生态保护与修复遵循以下原则：1、在流域形成较为完善的防洪除涝体系和实施截污、控污等前提条件下进行水生态保护与修复。以水体生态保护为主，修复为辅。水生态修复以水体自然修复为主，人工修复为辅；2、坚持分类指导，分区进行的原则，对湖滨带、湖泊水体、水底淤泥、港渠、港渠入湖口等采取不同水生态保护与修复措施；3、统筹兼顾、突出重点。以安全性、可靠性、经济性为基础和前提，以满足资源、环境的可持续发展与多功能开发为目标，重点进行城区和近郊的水生态保护与修复。5.2.3 总体布局通过对网湖、石灰赛湖、莲花湖等湖泊及港渠现状存在的问题进行分析，结合阳新县发展需要和功能定位，以恢复湖泊与港渠水质、改善生态环境、构建优良水环境为目的，拟采取生态水网构建、底泥疏浚、水生动植物修复工程等水生态恢复措施，进行湖泊生态修复。在促进自然良性循环的前提下，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益与生态效益同步发展，使人与环境、生物与环境、经济社会发展与资源环境达到持续的协调统一。5.2.4 水生态修复工程措施5.2.4.1 生态水网构建结合网湖湖区水资源保护与水生态修复规划的总体目标和水体的功能区划管理要求，构建“湖河连通”、“湖湖连通”的生态水网体系；将网湖湖区与富水有机的联接起来，形成一个良性水网，其目标是用活水置换莲花湖中污染水体，近期重点解决目前莲花湖水质恶化的问题，有效控制水质的进一步恶化。网湖湖区紧邻长江，“湖河连通”、“湖湖连通”的生态水网体系本应优先考虑从引长江水置换湖泊污染水体，但根据目前网湖、富水的运行原则，以9月为分析期，通过分析半壁山闸内外水位，网湖日平均水位高于长江日平均水位的概率为80%，换言之，9月从长江自流引水入网湖的可能性只有20%，从近期实际情况来看，从长江引水置换污染湖泊水体的方案暂不具备可行性条件。基于网湖湖区与富水及网湖周边湖泊的相互关系和现有水利工程以及网湖湖区地理、地势特点等，针对生态水网构建的近期目标，对水体置换拟定了2个方案，分别为：方案一、富水网湖莲花湖群（马蹄湖、芦家湾、大泉湖、莲花湖）富水；方案二、富水下北煞湖莲花湖富水；方案三、长江网湖莲花湖群（马蹄湖、芦家湾、大泉湖、莲花湖）富水长江。（1）水网连通方案1）方案一、总体思路通过构建莲花湖、大泉湖、石灰赛湖、马蹄湖和网湖之间的连通工程，利用网湖的地理位置特点和富水丰富的客水资源，置换水质最差的莲花湖的劣类水体。近期，每年汛末9月初开始，通过关闭半壁山闸和富池口闸，使富水水位上升，再通过网湖灭螺闸使富水来水进入网湖，抬高网湖水位（此时沙嘴闸关闭）；当网湖蓄足置换莲花湖群所需水量时，打开富池口大闸，并将莲花湖较差水质的水体通过莲花湖闸排入宝塔湖，再经宝塔湖闸排入富水，放空莲花湖群；当莲花湖群放空后，关闭莲花湖闸，打开沙嘴闸，最终使得网湖水体通过湖泊之间的连通港渠和沙嘴排水闸进入莲花湖，从而实现莲花湖水体置换，达到净化湖水的目的。远期，当网湖湖区周边水污染防治工程完成后，网湖湖区总体水质达到水功能区管理目标时，可不必放空莲花湖群，直接打开沙嘴闸和莲花湖闸，并控制流量，实现莲花湖群水体的常态流动。;亦可在枯水期始终关闭富池口大闸，将富水下游来水引入莲花湖后，经网湖通过半壁山闸出江，实现莲花湖群和网湖水体的常态流动。各湖泊连通渠位置示意图详见图5.2-1。1405.2-1 方案一湖泊连通渠位置示意图、近期水体置换方案可行性分析（a）工程背景目前，连通富水和网湖的控制性建筑物为网湖分洪灭螺控制闸，其位于富水下游，网湖堤桩号11+000m处。网湖分洪灭螺控制闸也是富水下游水利综合治理的骨干工程，其主要功能是汛期以防洪、分洪为主，当富水受长江水位顶托，富池口大闸不能自排时，通过网湖闸，启用网湖分蓄洪区承担富水下游超额洪水的分、蓄洪任务，保护富水下游两岸及周边地区人民生命财产安全；非汛期兼顾水淹灭螺和水产养殖，通过恒定网湖水位18.00m，每年持续时间8个月，三年即可达到水淹灭螺的目的，还可通过控制网湖水位，开展水产养殖为主的综合开发利用。网湖的运用调度原则：非汛期：每年9月初开始引水，到次年5月初通过祝家庄节制闸，半壁山排水闸排入长江，使网湖水位降到17.0m以下，做好分蓄洪的准备。非汛期，网湖湖水经祝家庄节制闸，半壁山排水闸可直接排入长江，与富水相互独立；常态下，网湖水位恒定于18.00m，以达到水淹灭螺的目的。79月（汛期）：当外江水位达到22.64m时，且内河发生洪水时，启用富池泵站排水；当网湖闸前水位达到设计分洪水位23.31m时，启用网湖闸分洪，网湖起调水位17.0m，最高蓄水位22.7m；当网湖闸前水位继续上升，启用朱婆湖分洪，朱婆湖起调水位18.0m。（b）水体置换可行性分析关闸期间富水来水量分析根据目前网湖、富水的运行原则，以9月为关闸期进行分析。拟定9月初关闭富池大闸和半璧山闸，开始蓄水。关闸期间，富水水库以下区间径流主要包括3部分：区间汇流、富水电站下泄流量和生态基流。通过19642007年富水水库以下区间历年9月份径流分析，得到富水水库以下区间9月上旬、中旬、下旬多年平均径流量分别为1.90亿m3、1.60亿m3、1.54亿m3。富水水库以下区间9月上旬、中旬、下旬90%保证率的径流量分别为1.40亿m3、1.41亿m3、1.40亿m3。根据前述分析，莲花湖群汛前水位19.1m，本次将汛前水位作为莲花湖常水位，即莲花湖群水体置换的目标水位为19.1m，单次换水所需水量（19.1m以下容积）为2450万m3，因此，从水量的角度看，只需9月上旬关闸蓄水，9月上旬富水水库以下区间90%保证率的径流量为1.40亿m3，目前莲花湖、大泉湖、石灰赛湖和马蹄湖堤顶最高为22.6m，22.6m以下莲花湖、大泉湖、石灰赛湖和马蹄湖总湖容为0.7012亿m3，因此，从水量上来说，9月上旬富水水库以下区间的来水量对于莲花湖换水量来说是足够的，区间蓄水水量能满足莲花湖群换水需求。关闸期间富池口闸内外水位分析通过分析富池口闸19812010年历年9月份闸内外日平均水位情况，来分析9月关闸蓄水对汛末防洪的影响，若闸内水位高于外江水位，则利于流域内洪水通过自流排泄至外江。统计历年9月份富池口闸内日平均水位高于外江日平均水位的天数占该年9月份总天数来计算富池口闸内水位高于外江水位的概率。通过计算，19812010年历年9月日平均水位资料除去缺测的6年，余下24年中富池口闸9月份闸内日平均水位高于外江日平均水位的概率大于50%的有21年，概率大于80%的有16年，历年详细情况见表5.2-1。表5.2-1富池口闸历年9月闸内日平均水位高于外江日平均水位概率分析年份概率（%）年份概率（%）年份概率（%）198166.71991/200180.01982100.0199290.0200293.3198363.3199333.32003100.0198480.01994/200480.0198543.3199550.0200580.01986100.01996/2006100.01987100.01997100.02007100.0198830.0199853.3200890.01989/199976.72009100.01990/2000/2010100.0“/”表示水位资料缺测。从上述分析可以看出，在九月份关富池口闸、半壁山闸蓄水时遭遇外江高水位，发生流域内洪水向外江排洪不畅的概率较低。从防洪调度原则的角度来看，即使假如遇到在9月关闸蓄水期间，流域内发生洪水且外江水位达到22.64m的情况，依照汛期分洪调度原则，此时应启用富池泵站排水。因此在9月份关闸蓄水时若遇到洪水，依旧按原防洪调度原则运行，不影响网湖湖区旬末防洪，所以在9月份关闸蓄水是具有可行性的。连通体系水体置换的实现上述分析从水量保证和防洪安全等方面对莲花湖群换水方案的可行性进行了分析，下面要从地势、水位的角度分析9月关富池口闸和半壁山闸后，如何实现富水水库以下区间所蓄水量置换莲花湖的劣类水体。根据网湖在汛期和非汛期的运行原则，非汛期网湖水位恒定于18.00m，以达到水淹灭螺的目的，因此9月初网湖起始水位为18.00m。通过对历年9月初富水池口闸内水位统计分析，经验排频80%保证率的水位为17.00m，因此9月初富水水库以下区间起始水位为17.00m。根据防洪除涝规划章节分析成果，莲花湖群汛期最高控制水位为19.8m，汛前控制水位为19.1m，根据沙嘴闸整险加固初步设计报告，莲花湖设计正常运行水位19.1m，冬季控制运用水位为15.92m。并参考莲花湖现状实际运行水位为约19.0m，认为莲花湖正常运行设计水位为19.1m是合适的。考虑到莲花湖地理位置重要且敏感（紧邻阳新县城），与其相关联的涉利水主体相对较多，为便于莲花湖换水在实际操作中减少不必要的阻力，莲花湖换水过程中其水位不宜剧烈变动，因此，在换水前，先将莲花湖劣类水体排掉一部分，使莲花湖水位降至18.5m。根据前述富水水库以下区间来水量的分析，当9月上旬富水水库以下区间由起始水位17.00m蓄水约0.1.4068亿亿m3后，致富池口闸内水位达到21.7419.69m时，通过自流的方式，让富水水体经网湖闸进入网湖让富水来水经网湖闸进入网湖，当进入网湖的水量达到0.72亿m3时，网湖水位和富水水位均达到网湖水位也升至19.69m，此时，关闭网湖闸，并再打开富池口闸和莲花湖闸再打开沙嘴闸以及富池口闸，并在芦家坝与大泉湖之间打通约980m长的连通渠道，以及在大泉湖与莲花湖之间打通约605m长的连通渠道，让网湖中水量通过自流方式，经沙嘴闸进入马蹄湖，同时也从芦家坝与大泉湖之间连通渠道进入芦家湾、石灰赛湖、大泉湖和莲花湖。当网湖向莲花湖群补水直到莲花湖水位升至19.1m时，再打开莲花湖闸、宝塔湖闸，排空莲花湖、大泉湖、石灰赛湖和马蹄湖中水量，然后再打开沙嘴闸，使莲花湖水位保持在19.1m的同时，网湖的水体逐渐进入莲花湖中置换掉污染水体，同时使得莲花湖的污染水体经莲花湖闸和宝塔湖闸排入富水。并在芦家坝与大泉湖之间打通约980m长的连通渠道，以及在大泉湖与莲花湖之间打通约605m长的连通渠道，让网湖中水量通过自流方式，经沙嘴闸进入马蹄湖，同时也从芦家坝与大泉湖之间连通渠道进入芦家湾、石灰赛湖、大泉湖和莲花湖。经计算，莲花湖群水位19.1m对应的湖容为0.245亿m3，经计算，当网湖中有0.247245亿m3水量进入莲花湖、大泉湖、石灰赛湖和马蹄湖中时，网湖和莲花湖等湖的水位均达降至到19.12m10m，此时即完成了莲花湖等的水体置换。富池口闸、半壁山闸反向挡水分析本次水网构建方案中需要通过关闭富池口闸、半壁山闸蓄水，可能出现两闸反向挡水的工况，如若内、外水位差太大，则会影响两闸自身安全。据富池口闸设计资料，富池口闸反向挡水最大不宜超过6m；半壁山闸无资料，但根据多年运行情况看，冬季网湖闸维持水位18.0m时，长江水位会出现12.0m以下的情况，因此，半壁山闸反向挡水内外水位差也会达到6m。，为保证两闸工程安全，初步拟定富池口闸、半壁山闸反向挡水最高水位差不宜超过6m。为分析引水时两闸内外水位差大于6m的机率，分别统计19812010年各年9月富池口闸闸外水位小于15.74m、13.69m（换水期间，富池口闸内水位达到19.69m）的概率，见表5.2-2。从表中可以看出，在换水实施的9月份，富池口闸、半壁山闸大多数年份均不会出现内外水头差超过6m的情况，少数枯水年份9月份外江水位降得很低，也可通过适当提前蓄水，提前关闭半壁山闸解决。不过，为确保工程本身安全，仍建议下一阶段对富池口闸、半壁山闸的反向挡水工况的安全稳定性作进一步深入的分析研究。同时，网湖分洪灭螺闸蓄水时也存在网湖与富水的水位差问题，建议下一阶段一并研究。表5.2-2 富池口闸外水位分析年份概率（%）年份概率（%）13.69（=19.69-6）13.691981019971019820199801983019990198402000/19850200101986020020198702003019880200401989/200501990/2006/1991/20070199226.7200801993020093.31994/20100199502011/1996/莲花湖水质改善效果分析根据水质监测资料，莲花湖主要污染物为COD 、NH3-N、TN、TP，而莲花湖除NH3-N指标达到类水质外，其他指标未均达到类水质。本次主要采用COD 、NH3-N、TN、TP作为分析不同引水流量对莲花湖水质改善作用的目标污染物。莲花湖常年水面面积为5.1km2，属于中小型湖泊，生态补水方案按来水水量与退水水量相等的原则，污染物入湖后均匀混合。因此本次采用水域纳污能力计算规程（SL348-2006）中的湖（库）均匀混合模型来分析不同引水流量、换水时间对湖泊水质改善的作用。不同引水方案水质改善情况表见表5.2-3。本次计算中富水水质按地表类水质采用，莲花湖水质采用阳新县环境监测站监测报告阳环监字（2013）第066号监测成果。表5.2-3 莲花湖引水方案水质改善情况表单位：mg/L设计引水流量（m3/s）引水天数（d）CODNH3-NTNTP52 212.99 0.23 0.38 0.15 35 311.09 0.20 0.31 0.11 26 49.55 0.17 0.26 0.09 21 58.30 0.15 0.22 0.07 17 67.29 0.13 0.19 0.05 15 76.45 0.12 0.16 0.04 类水质标准20110.05类水质标准301.51.50.1类水质标准40220.2莲花湖现状水质24.10.3391.010.641从表5.2-3可以看出，随着引水天数延长，莲花湖引水方案水质改善的程度越大，当设计引水流量为17m3/s，引水天数达到6天时，COD 、NH3-N、TN、TP指标均可达到类水质标准。根据上述分析，在保障莲花湖群和网湖拦污措施实施到位的情况下，通过换水来改善莲花湖水质还是有一定的效果。2）方案二、总体思路通过构建莲花湖与下北煞湖之间、下北煞湖与富水之间的连通工程，利用下北煞湖的地理位置特点和富水丰富的客水资源，置换水质最差的莲花湖的劣类水体。下北煞湖位于莲花湖西侧，与莲花湖之间隔着阳新县城。下北煞湖常水位为19m，相应湖容积984万m3，低水位为17m，相应湖容积213万m3，高水位为20m，相应湖容积1484万m3。莲花湖常水位为19m，相应湖容积853万m3，低水位为17m，相应湖容积194万m3，高水位为20m，相应湖容积1273万m3。每年汛末9月初开始，通过关闭半壁山闸和富池口闸，使富水水位上升，打通富水与下北煞湖的连通渠道，将富水灌进下北煞湖，抬高下北煞湖水位，同时穿过阳新县城，打通下北煞湖与莲花湖的连通渠道，最终使得下北煞湖水体通过湖泊之间的连通港渠进入莲花湖，并将莲花湖较差水质的水体通过莲花湖闸排入宝塔湖，再经宝塔湖闸排入富水，从而完成莲花湖水体置换，达到净化湖水的目的。下北煞湖与莲花湖相对位置示意图见图5.2-2。若要连通下北煞湖与莲花湖，则需穿过阳新县城，并开辟约1.2km长的连通渠道，因此，需要涉及到1.2km长的拆迁带。、水体置换方案可行性分析关闸期间富水来水量分析根据前述水量分析，以9月为关闸期进行分析，富水水库以下区间9月上旬、中旬、下旬多年平均径流量分别为1.82亿m3、1.57亿m3、1.51亿m3。富水水库以下区间9月上旬、中旬、下旬90%保证率的径流量分别为1.40亿m3、1.41亿m3、1.40亿m3。从水量的角度看，只需9月上旬关闸蓄水，9月上旬富水水库以下区间90%保证率的径流量为1.40亿m3。从水量的角度分析，对于下北煞湖从富水灌水，使下北煞湖从17m升高至20m，需要灌入1271万m3，再给莲花湖换水，水量是足够的。关闸期间富池口闸内外水位分析与方案一相同。连通体系水体置换的实现9月初下北煞湖起始水位按17.00m。通过对历年9月初富水池口闸内水位统计分析，经验排频80%保证率的水位为17.00m，因此9月初富水水库以下区间起始水位按17.00m考虑。图5.2-2方案二 下北煞湖与莲花湖位置示意图、水体置换方案可行性分析关闸期间富水来水量分析根据前述水量分析，以9月为关闸期进行分析，富水水库以下区间9月上旬、中旬、下旬多年平均径流量分别为1.82亿m3、1.57亿m3、1.51亿m3。富水水库以下区间9月上旬、中旬、下旬90%保证率的径流量分别为1.40亿m3、1.41亿m3、1.40亿m3。从水量的角度看，只需9月上旬关闸蓄水，9月上旬富水水库以下区间90%保证率的径流量为1.40亿m3。从水量的角度分析，对于下北煞湖从富水灌水，使下北煞湖从17m升高至20m，需要灌入1271万m3，再给莲花湖换水，水量是足够的。关闸期间富池口闸内外水位分析与方案一相同。连通体系水体置换的实现9月初下北煞湖起始水位按17.00m。通过对历年9月初富水池口闸内水位统计分析，经验排频80%保证率的水位为17.00m，因此9月初富水水库以下区间起始水位按17.00m考虑。当9月上旬蓄水1.40亿m3后，富池口闸内水位达到21.74m。通过自流的方式，让富水经连通渠道（待建）进入下北煞湖，当进入下北煞湖的水量达到1270万m3时，下北煞湖水位达到20.0m，富水水位降到21.41m，此时，先关闭下北煞湖与莲花湖的连通渠道（待建），再打开富池口闸和莲花湖闸、宝塔湖闸，排空莲花湖中水量，然后打开下北煞湖与莲花湖的连通渠道（待建），让下北煞湖中水量通过自流方式，经连通渠道（待建）进入莲花湖。经计算，当下北煞湖中有690万m3水量进入莲花湖时，下北煞和莲花湖的水位均达到18.55m左右，此时即完成了莲花湖的水体置换。（备注图5.2-2中红线为本方案待建连通渠道）3）方案三、总体思路通过已建的半壁山闸，直接从长江引水入网湖，再从网湖引入莲花湖，进而置换水质最差的莲花湖的劣类水体。根据目前网湖、富水的运行原则，以9月为分析期，通过分析半壁山闸内外水位，网湖日平均水位高于长江日平均水位的概率为80%，换言之，9月从长江自流引水入网湖的可能性只有20%，因此方案三不可行。（2）方案比较方案2不经过网湖，是一个小循环方案，对大泉湖、石灰寨湖未连通，意义小于方案一通过上述分析，方案一通过富池口闸反向挡水，使富水水量进入网湖，再进入莲花湖置换其污染水体，以达到其水生态修复的目的，其方案在水量、水位、防洪安全等各方面均具有可行性，其优点是在现有水利工程基础上疏通已有连通渠道，并只需新建莲花湖与大泉湖、大泉湖与芦家坝的连通渠道，总计1.585km，工程所处地段为山丘区，无拆迁，投资较省，但缺点是调度运行较为复杂。另外，从预防引进富水血吸虫的角度来看，方案一中引水口为网湖分洪灭螺控制闸，该闸本身具有灭螺功能，不需新建沉螺池等设施，仅需在网湖闸前增设拦螺网，因此对水体置换中防螺灭螺更有利。而方案二的的优点是湖水流向由上游至下游，管理较为方便，且连带置换了下北煞湖水体，进一步改善了城区水生态环境；但缺点是下北煞湖与莲花湖的连通渠道需要穿过阳新县城，会涉及到约1.2km长的城区拆迁，且需要新建下北煞湖与富水的连通渠道，其投资费用大，和工作难度较方案一大推进过程中不确定因素多。对于预防因换水而引进血吸虫的情况，还需在引水口新建沉螺池。综合考虑，本次规划主要从技术层面推荐方案一。远期当阳新县社会经济发展达到一定的程度后，可进一步探讨方案二的可行性。（3）水网构建工程措施湖泊连通港渠是以安全性、可靠性、经济性为基础和前提，以满足资源与环境的可持续发展为目标，逐步形成陆域草木丰茂、生物多样、自然野趣，水体鲜活流动、水质改善、具有多样性生物物种相互依存形成系统并能达到自我净化、有自我修复能力。、基本情况莲花湖与大泉湖通过竹泉港渠连通，该港渠长约200m，莲花湖水是通过莲花湖闸和宝塔闸排入富水；大泉湖与石灰赛湖通过泉石港渠连通，该港渠长约200m；石灰赛湖与马蹄湖通过石马港渠连通，该港渠长约330m；马蹄湖与网湖通过马网渠连通，该港渠长约330m，并在港渠上建有沙嘴排水闸；上述4条连通港渠内淤积严重，自净能力有限，过水不畅。通过连通渠的疏挖、清淤和整治，加大湖泊之间的水体交换能力，有利于湖泊的水质污染控制和污染物质的自然降解，使水体实现动态的进化过程；同时，水体的连通，实现鱼类的洄游和交流，有利于生物多样性的保护，有利于稀有优势鱼类基因的保护。、工程措施1）现有连通渠港整治工程莲花湖与大泉湖之间的竹泉渠、大泉湖与石灰赛湖之间的泉石渠、石灰赛湖与马蹄湖之间的石马渠和马蹄湖与网湖之间的马网渠长度共计1.06 km。连通港渠整治主要采用河段清淤、扩卡为主，增强其过水能力和湖泊之间水体的流通性，为湖泊之间水体流通提供保障。同时，为恢复连通港的生态景观，本次拟进行生态护坡，主要选用自然型护坡。自然型护坡主要采用挺水植物、湿地植物、灌木和乔木，包括荻、慈姑、宽叶香蒲、东方菖蒲、 长苞香蒲等对植物按空间层次、叶色、株（叶）型、季相、花期、生境进行合理搭配，达到能抗冲刷、固定沙土、美化风景的要求。生态护坡工程效果图见图5.2-3。 图5.2-3 生态护坡工程效果图本次清淤港渠总长度为1.06km，为上述五个湖泊之间四段连通港渠，在原断面形状基础上港渠断面按底宽1520m、边坡1:3设计，使港渠沿线线条自然明快，初步估算土方开挖2.49万m3，回填0.83万m3，植草8400m2，估算投资148万元。2）新建连通渠工程为使莲花湖水体置换效果更优，本次规划在莲花湖、芦贾坝上游支港入湖处新建莲花湖与大泉湖、大泉湖与芦家坝的连通渠道，总长1.585km，设计底宽20m、边坡1:3，初步估算土方开挖30.22万m3，回填3.75万m3，植草12200m2，投资656万元。3）补偿措施目前，网湖分洪闸附近为网湖渔场的鱼种培育基地，进行生态补水时，对鱼种培育基地势必造成一定的影响。建议网湖渔场与阳新县政府及网湖主管部门进行协商，重新选址进行鱼种培育。4）其它工程网湖防洪灭螺闸工程任务虽然具有灭螺功能，但主要是通过控制水位进行水淹灭螺，本次引水工程将富河水引入网湖，为防止钉螺随水流扩散，规划在网湖闸前原网湖渔场鱼种培育基地子堤处增设拦螺网。对于推荐换水方案中，莲花湖的排水是通过宝塔湖闸排入宝塔湖垦区再入富水，据调查，宝塔湖闸现与宝塔湖垦区主干渠相连，换水过程中莲花湖排水经过宝塔湖垦区时极易倒灌入宝塔湖垦区主干渠中，因此本次规划需要在宝塔湖垦区主干渠增设节制闸，以防莲花湖排水进入宝塔湖垦区主干渠。5.2.4.2 底泥疏浚目前，石灰赛湖总磷达到0.088mg/l，实际达到国家地表水类标准；大泉湖总磷达到0.114mg/l，大泉湖实际达到国家地表水类标准;莲花湖中心总磷达到0.641mg/l，超出V类水标准3.2倍，实际达到劣类标准。莲花湖水域面积3.75km2，水质为劣类，莲花湖中心COD超标0.21倍（按III类水质标准），总磷超标11.82倍。其主要原因在于：莲花湖紧邻阳新县县城，县城居民生活污水、服务业生产用水和工业用水直接排放；由于围垦和港渠淤塞，水体与外部水体连通性差，水体交换功能差，自净功能减弱，水质恶化；底泥长年累计，内源污染并未清除；水产养殖密度过大，水中沉水植物消失殆尽，湖泊缺乏有效的自净能力。目前水环境整治中最常用的治理措施之一底泥疏浚，它是以清除及处理水体中污染沉积物为主要任务的环境工程和疏浚工程相互交叉的边缘工程技术。其目的主要是通过底泥的疏挖去除底泥所含的污染物，清除污染水体的内源，减少底泥污染物向水体的释放。针对莲花湖群的现状污染情况，采用底泥疏浚，可快速有效的改善湖泊水质。疏挖范围主要是莲花湖群的湖周、湖汊。底泥疏挖一般有两种形式：第一种方法是将水抽干，然后使用推土机和刮泥机清除表层底泥。第二种方法是带水作业，应用范围广泛，河湖疏浚都可用之。由于底泥表层可分为稀释层、流体层和压密层三层，在水土界面上715cm范围内，存在着由部分藻类、浮游动植物以及水土界面特定生化环境条件下形成的半悬浮状的类胶体物质，其颗粒最细，有机质最多，属于污染云团。以改善水环境为目的的疏浚工程重点需要清除的是这部分物质。本次规划对莲花湖群（主要是莲花湖、大泉湖）湖周湖汊进行疏浚，疏浚面积为404万m2，疏浚平均深度为0.35m，总疏浚量为141.4万m3，估算投资5656万元。5.2.4.3 水生动植物修复工程（1）沉水植被修复构建以沉水植物为主的水生植被是湖泊水质改善获得成功的关键工程。根据水体污染负荷和营养元素的输入输出情况，确定需恢复植被的面积百分比。提高水生植物生物多样性，构建良好的沉水植物群落。通过不同种类、分布区域的合理配置，提高水生植物群落的生物多样性，促进植物群落的稳定。水生植物恢复前水体富