武汉湖泊水量的影响因素

武汉湖泊水量的影响因素的分析及对策享有“百湖之市”美誉的武汉还剩多少湖泊吗？权威部门提供的最新数据显示，武汉城区湖泊由建国初的127个锐减至目前的38个。曾经，武汉市内数百个大小湖泊星罗棋布，遍布三镇，武汉当之无愧地被称为“百湖之市”，湖泊成为武汉市民的骄傲。然而，武汉市水务局最新的调查数据显示，近30年武汉湖泊面积减少了228.9平方公里，50年来，近100个湖泊人间“蒸发”，杨汊湖、范湖等耳熟能详的名字仅仅成为带“湖”字的符号。目前中心城区仅存的38个湖泊，仍面临着继续被侵蚀的危险。武汉曾经优于水，如今却忧于水。面对严峻的湖泊保护形势，我们应从湖泊的总量入手，剖析武汉湖泊总量的主要影响因素降雨量、蒸发量及用水量对总量的影响，此处采用回归分析。然后针对性的探讨武汉湖泊水量与三因素中最主要因素的关系，此处用到单因素方差分析，最后结合实际情况与硬件设施等条件，提出建议与对策。武汉湖泊水量概括建国初期，武汉市7个主要城区大小湖泊就达127个，目前仅剩下38个，总数已不及50年代初的1/3。这意味着，近50年来，共有近百个湖泊已经消失。譬如我们耳熟能详的“杨汊湖”、“范湖”，水已不见，只留下一个带“湖”字的地名。史料记载，1635年和1904年分别修筑袁公堤和张公堤后，武汉成为水上闹市，“帆檣林立，商贾云集”，茶楼客栈，鳞次栉比，绿荷红莲，乌梢青柳，亭台水榭，倒映水中，水乡风情，秦淮不及。在武昌城内，原有九湖。蛇山以南，今解放路东西各有一组湖泊。今人民电影院附近的菱湖，是旧两湖书院的外湖，今花堤街即为菱湖的拦水堤，在堤的北端经平湖间出江，南与都司湖、东与西湖均相连。两湖书院的内湖为都司湖，沿湖原来建有水阁、凉亭、长廊，风景宁静宜人。街东则有西湖和歌笛湖。西湖原有湖上花园，绿柳成阴；歌笛湖，因湖中芦苇薄膜可做笛簧而得名，位于水陆街与紫阳路之间，现仅存歌笛湖街巷名称。如今幸存下来的紫阳湖就位于其东侧。另外，位于水陆街巡回岭和清真寺街附近有教唱湖，曾为楚王府歌伎集中的地方。这些湖泊连成一片，这片湖区就是古南湖。古南湖外与长江相通，各个子湖之间的湖堤即为街道。从蛇山俯看下去“荷叶弥望”，莲香扑鼻，黄庭坚曾有诗云“凭栏十里芰荷香”。古南湖随着旧武昌城从蛇山北扩展到山南而包入城内了，现在的南湖指城外的赤栏湖。但是，我省现有大于0.1平方公里的湖泊958个,比建国初期的1106个减少了148个;湖泊总面积从7141.9平方公里，锐减至2438.6平方公里。作为河流纵横的省份，全省年均自产水资源总量1036亿立方米，人均可利用水资源1658立方米，远远低于全国人均2630立方米的水平。目前，我省水资源存在的主要问题是水质堪忧。全省监测的25个湖泊中，水质为劣V类的有4个，分别是武汉的南湖、沙湖、南太子湖和墨水湖。导致全省湖泊管理无序的症结所在，除了体制不顺、多头管理外，立法滞后也是重要原因。武汉湖泊水量分析2.1武汉湖泊水量总量---回归分析模型2.1.1问题说明基本假设：武汉湖泊总面积不变武汉湖泊水库的水量应该是地表水资源减去地表地下重复计算的水资源再减去河流年平均水量，考虑到武汉境内河流每年的变化量相对于水资源总量变化不大，所以考虑湖泊水量的影响因素可以考虑为地表水资源减去地下地表重复计算的水资源的影响因素，我们记为地面水资源影响因素有很多，但主要的有三个因素，即降水量、用水量、从地面蒸发，所以我们认为只有这三个因素影响了地面水量。处理从地面蒸发的水量对于地面水资源需要有一个标准，有两种处理方法，第一种是查找历年武汉地面水资源的平均水资源，第二种方法是以10年的地面水资源为标准，我们采用的是以10年地面水资源为标准。E=C*（w*R）0E S式中：E—水面蒸发量（mm）0R—按等级蒸发计算的太阳辐射量（mm）,R=C*R；

S SrNC—等效蒸发系数（g/cal）;RR—太阳辐射总量（mm）;NC—取决于平均湿度与平均风速的修正系数；EW—取决于平均湿度与气压的权重系数等效蒸发系数是把太阳总辐射量（cal/cmA2）换算为按等效蒸发计算的太阳辐射量（mm）的理论换算系数，计算结果见表2。表2等效蒸发系数表 单位：OO.lg/cal气温。C-8—20-24-810-1618-2224-2830-36CR0.01470.01680.01690.01700.01710.01720.0173权重系数W是与气温、气压、空气比热等因素有关的理论计算系数，计算结果见表3.表3权重系数表温-6-22610141822268500.380.450480.540.590.650.700.740.789000.370.430.460.520.580.630.680.730.779500.360.420.450.510.570.620.670.720.7610000.340.410.440.500.550.610.660.710.75修正系数C是与平均相对湿度和平均风速有关的实验系数，通过实测资料分析，修正系数EC取值见表4.E表4修正系数表相对湿度H〈=40%40%<=H<=60%60%<H日均风速U（m/s）U<=11<U<=2U>2U<=11<U<=2U>2U<=11<U<=2U>2CE0.501.221.380.871.141.340.741.091.30

Rkj/cm~2N586580577595武汉年平均气压mb950964944953相对湿度53%50%42%52%日均风速m/s1-21-21-21-2年平均气温。C17.916.616.316.7C0.01710.01700.01700.0170RW0.670.670.670.67CE1.141.141.141.14RS10.02069.869.80910.115Emm7.6547.5317.4927.726年份2009年2010年2011年2012年02.1.2假设检验问题假设：X1为降水量x2为用水量x3为蒸发量Y为地面水资源用SPSS软件计算结果如下：描述性统计量均值标准偏差N地面水资源36.097520.310344年降水量103.402519.479334用水总量38.51251.390984蒸发量7.6010.110774相关性地面水资源年降水量用水总量蒸发量Pearson相关性地面水资源1.000.972-.245-.089年降水量.9721.000-.220.141用水总量-.245-.2201.000-.102蒸发量-.089.141-.1021.000Sig.（单侧）地面水资源..014.378.456年降水量.014..390.430用水总量.378.390..449蒸发量.456.430.449N地面水资源4444年降水量4444

模型汇总模型RR方调整R方标准估计的误差11.000a1.000a.预测变量：（常量），蒸发量，用水总量，年降水量。Anovab模型平方和df均方FSig・1回归1237.5293412.510.001a残差.0000总计1237.5293预测变量：（常量），蒸发量，用水总量，年降水量。因变量：地面水资源系数模型非标准化系数标准系数tSig.B标准误差试用版1（常量）282.956.000..年降水量1.037.000.994..用水总量-.733.000-.050..蒸发量-42.867.000-.234..a.因变量：地面水资源回归方程的显著性检验结果：若给定显著性水平a=0.05，因P=°.°°1<a故拟合的模型是高度显著的。回归系数显著性检验结果：该输出中参数估计（parameterestimates）表不仅给出了回归方程的系数，并给出检验H（i）:0.二0（i二1,2,3）的结果。若给定Q=°.05，常数项和0zp <a3个变量的值中只有降水量的P值-，这与回归方程不矛盾，说明地表水量只与降水量有较强的相关性，这与实际情况不相符合，所以与之前湖泊面积不变的假设矛盾，可以得出武汉湖泊的面积正在锐减。以下分析武汉湖泊面积减少的状况。以上的湖泊面积减少是由于武汉地面水资源与降雨量之间的关系得出，所以湖泊面积可以考虑为水量的减少。2・2武汉湖泊水量主要影响因素一一湖泊的面积来自湖北省测绘局不同年代的航摄影像和地图，直观而清晰的反映了大片湖区、多个湖泊渐遭蚕食，由水域变陆地，从梦里水乡到繁华街市的变迁过程。这些权威影像资料显示，上世纪80年代初，汉口发展大道以北、张公堤内外，绝大部分是成片的湖区，发展大道以南的核心城区亦有多个大小不等的湖泊；汉阳的墨水湖西南，亦是大片湖区，较大的包括墨水湖、南太子湖、北太子湖、龙阳湖等众多湖泊，其它小湖泊更是星罗棋布；在武昌，则有东湖、南湖、沙湖等几个主要湖泊，水域面积几乎占到武昌城区版图的一半。而到2000年前后，发展大道以北，以汉口火车站、杨汊湖小区为中心的大片湖泊已遭填占，常青花园、民航小区、杨汊湖小区、桥苑小区、汉口火车站、民航管理局等在这片湖区上拔地而起。汉口中心城区内的多个小湖泊已经消失，仅剩下北湖、西湖、菱角湖等几个小湖泊；汉阳中心城区星罗棋布的众多小湖泊大多已经消失，墨水湖、南太子湖、龙阳湖、三角湖面积均有不同程度缩小；武昌的沙湖、东湖及南湖面积剧减，青山公园旁的戴家湖、水果湖附近的茶叶港已经消失，晒湖、四美塘已变成了小水塘。现如今，又过10年，发展大道以北，张公堤以内的大片湖区已几乎消失殆尽，百步亭花园等多个大型小区成片崛起，城市道路密如蛛网；墨水湖与南太子湖的连通港大片水域已经消失，墨水湖南路以南墨水湖的一部分消失，连接墨水湖、龙阳湖、南太子湖的湖汊、河港因为城市和道路建设全部遭填占，几大湖泊的联系被完全截断；沙湖、南湖变得更小。从1991年至2002年，仅这11年时间里，武汉主城区湖泊水域消失近25%,遭蚕食的湖泊面积近40平方公里，年均减少近4平方公里。其中，汉口湖泊的减少率达最高，达29%，而武昌由于湖泊的总面积较大，减少的湖泊面积总量也就最大，达23平方公里，居三镇之首。另外，汉口的后襄河、北湖、菱角湖、鲩子湖，武昌内沙湖、水果湖、晒湖、四美塘等8个湖泊面积急剧减小，减少幅度超过35%。城市在建设，湖泊在变迁。截至2006年底，武汉市城市建设总面积从1986年的220余平方公里，增加到455平方公里，整整扩大了一倍有余。与此同时，上世纪80年代以来，武汉市的湖泊面积减少了228.9平方公里，仅近10年，武汉市中心城区湖泊面积就由原来的9万余亩减为目前的8万余亩。这其中经合法审批填湖占53.3%,非法填湖占46.7%。武汉人为之自豪的东湖，20年减少了1094亩，相当于减少了现在的12个汉口西北湖。武昌区的晒湖，现在已变成了干涸的小泥塘。2・3武汉湖泊水量其他影响因素江城湖泊被“蚕食”是个渐进的过程，有填湖造地等特殊历史原因，又有因城市发展“牺牲”水域的无奈之举，更有甚者则是因利益驱动而非法填湖。一是填湖造地和围湖养鱼。众所周知，气候变化等自然因素是导致湖泊面积缩小和消亡的原因之一。客观地说，武汉湖泊的大面积缩小和消亡，有着特殊的历史原因。武汉市水务局的统计数据表明，武汉市缩减的湖泊面积有六成是由于上世纪五六十年代填湖造地和围湖养鱼造成的，武汉市的各大湖泊几乎均受波及。研究结果显示，特别是面积较大的湖泊，在这一阶段面积剧减，有的甚至完全消失或转化为人工精养鱼池，如东西湖、杨汊湖等；有的则被切割成若干小湖泊，如沙湖、东湖等。武汉填湖造地、围湖养殖大致可分为两个阶段：第一个阶段是上世纪50年代至上世纪80年代初，由于人口增长，粮食问题成为我国当时最大的问题之一，而当时由于生产技术落后，单位亩产不高。为获得更多的粮食，全国掀起一股“以粮为纲”的运动，大面积的湖

区和湿地被填占，变成了田地。应该说这一阶段是在政府主导下的围湖造田。第二个阶段是上世纪80年代至上世纪90年代，则是顺应改革开放，增加经济效益的需要,群众自发性的围湖养殖，发展水产。加之武汉人口激增，工业经济加速发展，水质污染与湖泊水体富营养化问题日益严重。武汉三镇当时几个大的郊区湖泊均大面积遭到垦殖，东湖在这一阶段亦有大面积的缩减。二是湖面不断长出的街市。进入上世纪90年代中期，一般意义上的围湖造田、围湖养殖逐步停止，但却掀起了市政建设和房地产开发的热潮，滨湖地区成为房地产开发的“热土”，加上发展旅游，滨湖地区水域一块一块地被蚕食、侵占。当前我国正处于快速城市化进程中，城市各类用地不足的矛盾日益突出。一方面因城市建设需要，一些城市湖泊水域经政府审批同意转化为了城市建设用地，其中主要包括城市道路、市政设施和公园配套设施等；另一方面是因商业利益驱动，一些开发商钻相关政策法规的漏洞侵占城市湖泊水域进行开发，导致原来完整的城市水系、广阔的湖泊水面大量萎缩。此外，随着城市人口激增，填湖一度成为武汉市处理垃圾甚至是治理污染湖泊的手段。三是利益驱动下的蚕食。房地产开发利益的驱动增大，而且伴随着政府利益的驱动。从人们的居住需求来说，滨水地区有着更令人宜居的环境，从开发商的角度来说，填湖成本远远低于旧城改造，而且滨水楼盘售价更高、更好卖，他们也能从中获得最大利益。一个滨水项目的开发，政府、开发商、购房者都能从中得到各自的利益，那么，牺牲湖泊资源也就在所难免了。四是非法填湖处罚太低。武汉市政府将湖泊保护的权力下放到各级政府后，市水务局主要负责监督协调、宣传和服务。而各区水务局属于区政府的一个职能部门，市水务局对各区局只是业务上指导，这给市水务局的湖泊保护工作带来很大的困扰。另外，就是对填湖行为的处罚过低，一次填湖，不论面积大小，最高罚款限额为5万元，而填一亩湖的土地可卖到几十万元，巨大的利益驱动和低廉的填湖代价，让填湖行为屡禁不止。综上所述，武汉城市湖泊萎缩的背后是城市建设水平、道路交通规划、政府调控与湖泊改造等因素的复杂交织。建议及对策针对目前的主要问题，首先要制定我国湖泊的总体框架，明确重要湖泊的功能定位，分类型、分层次保护。比如东部平原湖区大多数湖泊的主导功能应是供水、防洪和提供水产品，兼具旅游、净化环境、维持生态和维护生物多样性等辅助功能。同时要实行湖泊流域综合管理，规范湖泊和环湖岸带的开发方向