武汉东湖引地表水入湖方案探讨

武汉东湖引地表水入湖方案探讨

湖北省汉江岸边的湖滨很厚，被称为“百湖之城”。2003年武汉市水资源普查的结果表明,全市共有湖泊147个,其中主城区湖泊38个,总面积约77.71平方公里。这样大的水域面积,在一个拥有800多万人口的特大城市里,在全国、全世界都绝无仅有。因此,水是武汉永恒的话题,湖泊的保护、开发与利用是其城市建设的核心,而武昌东湖作为江城最耀眼的明珠,更始终是一个万众关注的焦点。武汉东湖是中国最大的城中湖,水面33平方公里。以其为依托的东湖风景区,是首批国家重点风景名胜区和4A级风景名胜区。当前,把东湖地区建成武汉市最具“江汉水乡”特色的现代化旅游中心,已成为湖北省、武汉市政府和旅游专家们的共识。2003年制定的《湖北省旅游发展总体规划》中,明确提出将“东湖-大学城-光谷”地区打造为现代科技、文化教育、娱乐、休闲度假综合旅游区,作为大武汉都市旅游区的第一大旅游区。东湖风景区管理局也已将建立大东湖水系、大东湖湿地公园和大东湖旅游圈列为规划目标。所谓“大东湖水系”,主要湖泊包括武汉市内的东湖、严西湖、严东湖、北湖、竹子湖、青潭湖。其规划首先是将东湖、严西湖、严东湖、北湖等湖泊连为一体,开发建设大东湖湿地公园,并通过罗家路闸、北湖闸和北湖泵站等与长江连通。远期将实现与南湖、汤逊湖、黄家湖、青菱湖等的连通。最新出台的《武汉市旅游发展总体规划》,正式计划在2004～2020年内,将以东湖风景区为核心,以东湖周边湖北省博物馆、中科院武汉植物园、中科院武汉水生所、武汉大学等众多景点景区为基础,同时将沙湖、南湖和严西湖等包括进来,构建“大东湖旅游区”,联动开发,形成网络。的确,打造大东湖水系和构建大东湖旅游区,不仅可以显著改善武汉的生态环境,还能整合武汉过于零散、缺乏鲜明整体形象的旅游景点,打造出东方水都的新景观,恰似把星星点点散落的珍珠串成项链。前景如此美好,但是一个无法回避的现实是,湖泊污染、水质恶化等问题一直不断困扰着东湖的可持续发展。东湖原为一清澈见底的洁净湖泊,主要由于周边地区的污水排入湖中,湖体受到有机耗氧物及氮、磷营养物的污染,湖泊富营养化日趋严重,藻类大量繁殖,湖水浑浊,恶臭时常随风飘送。尽管武汉市大力保护、治理东湖,20年来投入的治污资金超过10个亿(东湖风景区从1951年以来的旅游总收入仅4个亿),但成效仍不明显。武汉市环境监测中心2004年最新的水质监测显示,东湖50%的水面属于四类以上的水质,24项监测指标中仍有8项主要指标超标,而且由于湖水自净能力弱,这8项指标在10年内还将处于超标状态。试问,守着一湖臭水、死水,谁还会来东湖观光旅游?大东湖旅游区的建设和发展也就无从谈起。因此,就东湖保护、建设、开发之间的关系而言,保护应放在第一位,而东湖的保护首当其冲是保护东湖的水,这是前提和基础。流水不腐。经过多年的探讨、论证,各界已认识到,要根治东湖污染,除了从源头上截住污水外,引活水入湖清澈换水,让东湖“活”起来,势在必行。现在的问题是活水从何而来。穿过武汉的万里长江首先纳入人们的视野,也最令人注目。武汉李名振和王卫新两位专家提出兴建三湖连江工程的建议,已引起决策部门高度重视,目前正在参考桂林市环城水系的城市设计方案进行考虑、论证。所谓“三湖连江”,就是将汤逊湖、东湖、严西湖相互连通,从市区长江上游的陈家山闸引长江水进汤逊湖,连通东湖而置换东湖水,再流向严西湖,经北湖闸(或武惠闸)流回长江。另有专家据此提出更大胆的设想,即以打造“东方超级威尼斯”为主题,以长江、汉江为主动脉,以武昌“大东湖”、汉阳“大太子湖”为基础,通过开挖人工运河、搭建桥梁、修建船闸等措施,把武汉市主要湖泊与长江、汉江连通,长期规划可把近郊湖泊陆续连通,从而打造“大武汉环城水系”、“江汉水乡”和“江汉园林”,最终建成一条兼有游憩、观光、水产养殖、交通等综合功能的“绿色”滨湖环城游憩带。周俊等也提出引江灌湖构建“长江-东湖-长江”水循环的方案。显然,上述“引江入湖”等方案的出发点是,长江武汉段水质明显好于城区湖泊,因此“引江入湖”,湖与湖、江与湖连通后,通过水体的流动,以清水稀释污水,逐渐转化、置换已被污染的湖水,从而改善东湖乃至整个武汉湖泊的水质。但其症结在于:第一,东湖运行水位比汤逊湖要高一些,东湖水会不会倒流过来?第二,引水采用明渠困难较大,如占地面积较大、拆迁与管理费用较高、管理难度较高等。第三,“引江入湖”还有个血吸虫治理与控制的问题,武汉市郊长江部分江段可能存在血吸虫,“三湖连江”会不会将“大东湖水系”变成“生态大毒湖”?另外,大量的长江泥沙输入可能很快就会造成湖盆淤积,让“大东湖水系”患上“泥沙顽症”,反而加速湖泊消亡;如清淤则费用很高(目前每清除1立方米的淤泥花费约150元;2004年初,武汉尝试疏浚东湖最小的子湖——0.14平方公里的水果湖,历时4个月付出300万元),得不偿失。因此,笔者认为,“引江入湖”等方案自有其合理性和创新性,但目前存在着较多隐患,运作难度也较大,尚需进一步论证、完善。在借鉴以往研究成果的基础上,经过科学考察,笔者提出一个整合鄂东南“大仙岛湖湖群”到大东湖水系,实施“引库济湖,清澈换水”的新构想。鄂东南山区为湖北省第二大暴雨中心。20世纪六七十年代在这里连绵不断的雄山峻岭中,建成一系列的大中型水库,形成了若干水域广阔、清秀可人的水利风景区(本文通称为“大仙岛湖湖群”),计有仙岛湖(王英水库)、富水水库、千岛湖(陆水水库)及蔡贤水库、青山水库、南川水库等,并有阳武总干渠(阳新——武汉运河)、陆西总干渠(陆水——西凉湖运河)以及排水渠、撇洪渠和沿路的溪流,与梁子湖、西凉湖与斧头湖相连通,其水库群工农业灌溉供水的尾端已到达武汉市江夏区安山镇的鲁湖。通过参考对比湖北省汉江干流的丹江口水库(号称“中国水都”)自流引水、水济京津(即中线南水北调)和湖南省韶山灌区的水府庙水库(湘中水都)自流引水、水济“大长沙”(长沙、湘潭、湘乡、韶山四市)两个多目标“水都型”水工程,笔者发现仙岛湖输水总枢纽(蔡贤镇杨林闸)离武昌水果湖不到150公里(2个小时汽车路程),库面海拔65米,比市区湖泊高四五十米,完全可以向东湖自流而下输入“活”水,甚至直接作为武昌地区的自来水水源。因此,仙岛湖也是一处“水都型”水工程,故而探讨将鄂东南山区的雨洪资源化,合理利用“大仙岛湖湖群”为“大武汉”提供战略净水资源储备,为“大东湖区”的平原湖群提供新鲜的生态用水,是很有开发利用价值的。笔者实地调研了鄂东南山区水利水电概况,对鄂东南“东水西调”工程有了基本认识。以大仙岛湖(含王英、蔡贤和富水三座水库)和阳武总干渠为水利枢纽的鄂东南咸宁“东水西调工程”,是一个设计结合自然的水利工程范例。富水河是长江一级支流,自西向东走向,在阳新县富池镇汇入长江。富河上游自左岸支流数起,兴建有蔡贤水库、王英水库、富水水库。其中王英水库位于湖北省阳新县境内,别称“仙岛湖”,是富水河西北支流王英河兴建上的一座年调节大型水库,是富水流域综合治理的骨干工程,也是鄂东南“东水西调”的水源工程。目前,王英水库与蔡贤水库已通过一条长3333米,宽高同为4.5米的连库隧洞相通。而蔡贤水库位于富水河最西北角支流的最末端,与梁子湖太和港水系的一条支流最末端的一座小水库通过一个山垭隘口而被拉通。为了满足咸宁市及武汉市江夏区的城乡供水,王英水库管理局有一个富水河干流洪水资源化的设想,即考虑在王英水库与富水水库之间兴建一条数公里长的山体大隧洞,将二库贯通。由于富水水库承雨面积大,尽管总库容达16.65亿立方米,但仍属不完全年调节水库,富水电站每年汛期大量弃水,很是可惜。而王英水库承雨面积小,库容达6.36亿立方米,王英水电站发电水头近38米,而由富水水库向王英水库提水的扬程就一二十米,因此,可以兴建十万千瓦级的大湖型抽水蓄能电站输送富水河干流的汛期大量弃水到王英水库调蓄,实现洪水资源化利用;又通过王英水库的阳武总干渠现有水利设施,将调蓄后的优质水资源自流输送到王英灌区,从而将规划的148万亩灌区再成倍扩大,使咸宁市“东水西调”工程成倍收益,并发展生态观光农业与生态旅游。王英水库管理局的设想是以提高王英灌区的综合效益为宗旨。笔者认为,将其稍加改变,就能转向为“大东湖区”作跨流域水资源配置,即以“引库济湖,清澈换水”为核心目标,利用、改进现有鄂东南“东水西调”工程直接放水通达梁子湖与鲁湖后,再通过东湖湖群贯通工程(待建)而形成的运河网送达汤逊湖与东湖,这将极大地改善沿路湖泊的水环境压力。另外,以梁子湖和鲁湖为净水储备基地,“大仙岛湖湖群”还能向武昌提供自来水水源。简言之,若整合“大仙岛湖湖群”,形成新的“大东湖水系”,就能像丹江口水库水济京津那样,以阳武运河(总干渠)为主线全面开发新的大东湖水系流域。相对“引江入湖”而言,“引库济湖”有着明显的优势:1.从输水工程技术角度上讲,由于地形上的有利条件,可以基本忽略汤逊湖、东湖、严西湖的运行水位问题,从而大大减少了如“三湖连江”和“江湖连通”方案中所拟建的抽水泵站工程的建设规模,极大地降低大东湖水系清澈换水的工程难度。而且初期没有新增的土木水利工程,故没有工程技术风险。2.从工程运作成本方面考虑,主要利用已有的完善的水利基础设施,也基本不存在新增移民问题的困扰,工程投资较小。3.在生态环境上,“大仙岛湖湖群”水源充沛,蓄水量若干倍地超出下游当地用水量,在枯水期的环境流量下泄也有保证,具有跨流域大量调水的资源优势,且水质大多为一类水,所以实施“引库济湖”,既不会给当地社会经济及人民生活带来不良影响,又不会对工程沿线地区造成钉螺与泥沙等环境生态风险。4.能够带来巨大的水利效益,主要有:(1)鄂东南山区暴雨洪水得到资源化,向“大武汉”的调水量最终可达七八十亿方,可调水量相当于半个中线南水北调工程,而工程总造价尚不到中线南水北调工程的百分之一,约三四十亿。“大仙岛湖湖群”的早期输水目标,每年可向“大东湖区”输送二三十亿立方米优质淡水,其中用于城市供水以五分之一计,初期目标为每年约四亿立方米,可为500万居民每人每天提供200升生活用水。在未来,可以考虑将江西省修水流域新拓林水库(武宁湖)的洪水资源化,即通过类似的方案引入到大仙岛湖的富水水库(自江西修水澧溪镇到湖北通山县洪港镇的富水水库,隧洞长度不超过20公里)。这样,远期输水目标每年可输送七八十亿立方米优质淡水,用于城市供水以四分之一计,为每年近二十亿立方米,可为700万居民每人每天提供300升的生活用水。如果水资源转让费按每吨1元计,“大仙岛湖湖群”年水供产值在初期就可达4亿元,在后期更可达20亿元。(2)“大仙岛湖湖群”的水库电站大体改变成抽水蓄能电站运行模式,静态的简单电量效益被服务大电网的容量动态效益取替,年发电500小时反比年发电5000小时效益高,水电站群的整体效益反而成十倍地增加了,这样对当地经济更加有利。而数十万千瓦的“大仙岛湖湖群”蓄能尖峰水电站调峰运行,有助于“大武汉”酷暑期间的用电安全。(3)引库济湖、清澈换水、湖群贯通、百湖连江,必将实现生态效益、景观效益和经济效益的良性循环、互动,促进武汉、鄂东南等地的区域经济发展。这本身既是湖北省湖泊保护、开发与利用的重要组成部分,又能以此探索规律、积累经验,有力地推动湖北省湖泊水系的可持续发展。总之,从理论和技术角度分析,“引库济湖”构筑大东湖水系,既可以将鄂东南山