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文档简介
河道入湖污染物量
监测与研究
二O一一年四月
目录
0概述...................1
0.1研究的目的意义和迫切性........................................1
0.2研究现状与己有研究成果........................................2
0.3主要研究内容和技术路线........................................5
1江苏省湖泊概况...................................................7
1.2江苏省水系概况...............................................9
1.3江苏省水资源及开发利用......................................1()
1.4江苏省省管湖泊..............................................11
2湖泊功能与开发利用现状…........................................13
z1湖
-13
泽
Z2湖
16
3太湖入湖污染物量分析与研究......................................24
3.1太湖地区基本概况.............................................24
3.2入太湖水量水文分析计算......................................29
3.3太湖及主要入湖河道水环境评价.................................39
3.4入太湖污染物通量分析........................................59
3.5入太湖污染物量监测方案.......................................70
3.6结论........................................................71
4洪泽湖入湖污染物量分析与研究.....................................73
4.1洪泽湖地区基本概况...........................................73
4.2入洪泽湖水量水文分析计算....................................80
4.3洪泽湖及主要入湖河道水环境评价..............................94
4.4入洪泽湖污染物通量分析......................................105
4.5入洪泽湖污染物量监测方案....................................125
4.6结论........................................................126
5骆马湖入湖污染物量分析与研窕....................................127
5.1骆马湖地区基本概况..........................................127
5.2入骆马湖水量水文分析计算....................................132
5.3骆马湖及主要入湖河道水环境评价..............................138
5.4入骆马湖污染物通量分析......................................148
5.5入骆马湖污染物量监测方案....................................165
5.6结论........................................................165
6浦湖入湖污染物通量分析与研究....................................167
6.1涌湖地区基本概况............................................167
6.2入涌湖水量水文分析计算......................................171
6.3海湖及入湖河道水环境评价....................................183
6.4入隔湖污染物通量分析计算....................................208
6.5入涌湖污染物量监测方案.....................................220
6.6结论.......................................................222
7保护措施研究....................................................223
7.1湖泊开发利用中存在问题......................................223
7.2入湖污染物总量控制研究.....................................226
7.3湖泊水环境保护措施研究.....................................230
7.4主要湖泊水环境保护措施.....................................240
7.5结论.......................................................246
8入湖污染物量计算精度分析.......................................247
8.1计算时段...................................................247
8.2计算河道断面...............................................247
8.3计算方案设置...............................................247
8.4计算方案比较...............................................249
9结论与展望.....................................................250
9.1成果的归纳与总结...........................................250
9.2成果的应用及效益...........................................252
9.3成果的技术特色.............................................254
9.4成果的先进性和系统性.......................................255
9.5展望.......................................................257
河道入湖污染物量监测与研究
0概述
湖泊是指陆地上比较宽广的积水洼地,大小、形状和深度相差很大。我国天然湖泊
在Ikn?以上的有2300多个,占国土面积的0.8%;江苏省人民政府在苏政办发(2005)
9号文件中,将0.5kn?以上湖泊、城市市区内湖泊、城市饮用水源湖泊共137个列入江
苏省湖泊保护名录(其中面积1kn?以上的湖泊共有119个)。
湖泊是人类的朋友,像河流一样,同样是水资源和水力资源的贮藏地。同时,为我
仅人类提供了灌溉、航运、发电、调节径流、发展旅游之便。湖泊像一个个天然的水库,
除了对河流的水量起着调剂作用之外,还形成了许多的风景优美,山光水色的游览胜地,
同时还能够调剂气候。湖泊作为与人类生存和发展密切相关的资源,在维持生态平衡、
保护生物多样性、保存淡水资源、调蓄洪水、调节气候、补充地下水、降解污染物和为
人类的生活、生产和社会发展提供必要的资源等方面发挥着重要与独特的功能。
0.1研究的目的意义和迫切性
随着我省经济社会的快速发展,人们在开发利用湖泊资源时,忽视了对湖泊资源有
效保护和管理,湖泊功能效益不断下降。省内湖泊普遍存在着(1)是非法围垦严重,
上世纪50〜70年代受“大办农业”和“以粮为纲”的影响,出现了大面积的围湖养殖,
到80-90年代受土地开发等经济利益驱动,又形成新一轮的围垦开发,由于缺乏科学
规划,一些地方盲目开发湖泊资源,导致行洪不畅,加大防洪压力;(2)是淤积问题
突出,由于上游土壤侵蚀、水土流失,入湖河流携带大量泥沙入湖,加之周边污染物的
大量排放,造成湖底普遍淤积,使湖泊有效调蓄水资源的库容不断减少;(3)是水质
恶化趋势令人担忧,随着工业化和城市化进程加快,工业、生活污废水增加很快,农业
面源污染也越来越严重,而治污相对滞后,大量污废水经简单处理后汇入湖泊,湖泊水
质越来越差;(4)生活污水、工业废水、农牧业排水和雨水径流等携带的营养物质(氮、
磷)流入湖泊,一些湖泊污染负荷远远超过了水体的自净能力,使湖泊富营养化过程大
大加速;(5)湖泊内部的过度开发,导致湖泊水生生物数量下降、物种退化,地区生
态平衡破坏;(6)是人居“亲水”过渡。由于湖泊周边非常适合现代都市人居住和休
闲,城市建设和房地产开发肆意蚕食湖泊。这些问题,不但严重阻碍了湖泊周边地区经
济社会的发展,而且还威胁了人们的身体健康,严重危及经济G持续发展和社会稳定。
为了强调对湖泊功能和生态环境的保护,进一步规范湖泊的开发利用活动,实现资
源管理与经济社会、生态环境协调发展相统一,落实科学发展观,江苏省第十届人民代
表大会常务委员会第十一次会议于2004年8月20日通过了我国首个地方湖泊管理与保
排条例----《江苏省湖泊保护条例》。依靠法律手段加强对湖泊的保护,控制湖泊生态
环境恶化,科学、合理地开发利用湖泊资源,维护湖泊生态环境,有效保障湖泊的各项
功能。经向省水利厅申请,《河道入湖污染物量监测与研究》被列为2009年度江苏水
利科研项目,该课题既是研究我省主要省管湖泊水环境特征变化情势的基础性研究项目,
又是指导开展湖泊水环境综合治理和开发利用的实用性应用项目,国内及省内尚未系统
研究过,成果为水利部门、鱼业管理部门、城市供水与建设等部门所需要,将为水文学
科的基础研究提供新成果。
为从根本上改善我省湖泊生态与环境状况,促进人与湖泊的和谐共存,为在实际工
作中切实加大对《江苏省湖泊保护条例》贯彻执行的工作力度,为促进主要入湖河流水
质好转、入湖污染物总量和湖体富营养化指数的下降,为掌控污染物量、提出限制排污
总量意见,为在湖泊污染物排放总量控制基础上,进一步分析研究控制各类排水的污染
物浓度,为认识湖泊水环境特征、为研究入湖污染物量提供分析计算途径,为我省的强
省富民、经济的可持续发展提供强有力的科学支撑,开展《河道入湖污染物量监测与研
究》课题具有很强的理论意义和使用价值。
0.2研究现状与已有研究成果
《河道入湖污染物量监测与研究》课题的基础是水量水质监测成果与分析计算入湖
水量、入湖污染物量的方法,其中水量水质监测成果包括:站点布设、监测频次、监测
方式、资料的代表性等。
为了适应社会与经济发展的需要,江苏水文经过多年的发展,基本建成了布局基本
合理、项目比较齐全、主体功能发挥正常的基本水文站网体系。其中地表水监测站网己
基本满足控制全省大江大河水文基本特性的要求,水质监测站网基本能满足评价我省主
要河湖(库)的水资源质量状况的需要,同时,水质预警自动监测在太湖地区和淮河部
分水域起步建设,但随着经济社会的发展和治水新思路的确立,水文站网布设和功能己
不能满足需求,水文站网未能随着水情和工情的较大变化而及时调整,现有站网框架体
2
系不能满足以行政区划为单元的水资源管理和保护的需要,为河、湖(库)保护与管理
服务的水文监测站点明显不足。
目前我省水量监测项目为水位、流量、流向;水质必测项目为水温、溶解氧、悬浮
物、pH、电导率、高镭酸盐指数、化学需氧量、氨氮、总磷、总氮等10项,间测项目
为BOD5、挥发酚、氟化物、碑、铜、铅、锌、镉、汞、六价格、氟化物等共11项。从
水量水质监测项目上来看基本能满足入湖污染物量分析与计算的需要。
按水文监测规范要求,国家基础水文站和巡测基点站每日定时监测,其中:河流站
日流量一般每天测流二次,在洪水期视水情变化,各站随时加密测次,测得完整洪水过
程,闸坝站则闸门开启变化时随时加测、开闸时每天监测两次;巡测段监测则视特殊雨
水情及其它需要进行,没有具体规定监测频次;近年来水质监测频次逐步提高,但一般
监测断面仍维持在每年6〜12次的水平。现行监测中存在的最大问题是水量水质不同断
面、不同时间,水量水质自动测报和应急监测能力有待提高。
入湖水量的计算基于水文分析计算,水文计算是按一定目的对水文资料进行整理、
分析,为确定水体的水文特征值而进行的分析计算工作。水文计算方法主要是根据水文
现象的随机性质,应用概率论、数理统计的原理和方法,通过实测水文资料的统计分析,
估算指定的水文特征值。有较长实测水文资料时,可直接用频率分析方法进行计算,在
短缺实测水文资料时,主要依据水文现象之间的某些客观联系,再按不同情况采用不同
方法,常用方法有:相关分析法、等值线图法、经验公式法、水文比拟法、水文调查法。
污染物总量控制是水污染治理的一项重要措施,也可为污染治理决策提供依据。入
湖污染物量分为瞬时通量和时段通量,目前大多采用的计算公式是由Webb等人根据分
时段通量和时段平均浓度与时段水量之积两类估算方法构造的5种时段通量的计算公
式。5种估算方法及其应用特点分析见公式(1)〜(5)所示。各公式中符号含义:W
为估算时间段的污染物通量;K为不同估算时间段的转换系数;〃为估算时间段内的采
样次数;q为样品i的浓度值。
%=K旬g之&(1)
公式(1)中通量采用瞬时浓度q的平均值与瞬时流量2的平均值的乘积进行通量
计算,该方法忽略径流量时均变化的影响;
x=in
3
公式(2)中通量采用瞬时浓度g的平均值与时段平均流量口的乘积进行通量计
算,该方法突出径流量时均变化的影响;
IV3=KY—(3)
/=1〃
公式(3)中通量采用瞬时浓度q与瞬时流量0乘积的平均值进行通量计算,该方
法忽略径流量时均变化的影响,但突出了点源污染;
W,二(4)
i=l
公式(4)中通量采用瞬时浓度q与代表时段平均流量0P乘积的平均值进行通量
计算,该方法突出径流量时均变化的影响,同时也突出了非点源污染;
±ciQi_
%=K与一Qr(5)
Ze,
1=1
公式(5)中通量采用时段通量平均浓度与时段平均流量口的乘积进行通量计算,
该方法突出总径流量时均变化的影响,同时也突出了非点源污染。
与断面瞬间通量相比,把握时段通量的估算误差相对较为困难,时段的跨度越大,
期间通量波动变化的方式也就越复杂,而用有限次的实测数据加以把握也就越困难。污
染物年通量估算的误差主要来源于流量、水情、采样点的代表性、水质分析方法、监测
频率等。尽管有许多种估算方法可用来进行估算,由于不同估算方法计算出来的污染物
年通量值相差悬殊,应该非常谨慎地选定估算方法。
对入湖水量及污染物量的研究以前也有不少,特别是对太湖的研究,内容广泛、项
目繁多,但由于出入太湖河道众多,水系复杂,很多研究仅限于零星年度或对太湖局部
地区的研究,对洪泽湖、骆马湖、涌湖的研究相对较少。本课题根据近年积累的环湖入
湖河道国家水文站、水文巡测资料及主要入湖河道水质监测成果,深入研究了太湖
1998~2009年、洪泽湖骆马湖满湖2003〜2009年入湖水量、入湖河道水质、入湖污染
物量及其变化趋势,并就主要入湖河道的水量、水质、入湖污染物量进行了分析,提出
计算入湖污染物量监测方案、计算入湖污染物量精度、湖泊水环境保护措施等,对湖泊
水环境的综合整治、对水资源的可持续利用、水环境的可持续承载保障地区经济社会的
可持续发展具有重要的意义。
4
03主要研究内容和技术路线
《河道入湖污染物量监测与研究》以江苏省主要省管湖泊太湖、洪泽湖、骆马湖、
潟湖为研究对象,利用近年来湖体水质监测成果、主要入湖河道的水量水质监测成果及
有关湖泊水环境综合整治规划、保护规划报告等有关资料,研究内容有:
(一)江苏省湖泊特点、江苏省主要省管湖泊功能与开发利用现状;
(二)江苏省主要省管湖泊入湖水量现状与变化情势分析,不同监测方式下入湖水
量计算方法研究;
(三)江苏省主要省管湖泊及入湖河道水质现状评价与变化情势分析研究,湖泊富
营养化程度现状与变化情势分析研究;
(四)现状监测条件下,江苏省主要省管湖泊入湖污染物量变化情势分析研究;
(五)入湖污染物量监测方案研究;
(六)入湖污染物量计算精度分析研究;
(七)湖泊水环境保护措施研究。
在进行《河道入湖污染物量监测与研究》课题过程中,我们加强了水质水量专业间
的协调和沟通、强化了已有成果与本次分析成果的合理性检查分析,在深入分析与研究
国内外入湖污染物量计算方法和计算精度的基础上,进行了主要省管湖泊及区域主要入
渡河道的实地勘查,对有关资料进行收集整理,以太湖、洪泽湖、骆马湖、涌湖为例,
分析研究了现有监测条件下、针对不同监测方式湖泊的入湖水量计算方法,完成了湖区
水质及富营养化、入湖河道水质和区域及主要入湖河道水量现状评价及变化情势的分析
研究,完成了入湖及主要入湖河道的化学需氧量、氨氮、总磷、总氮污染物量及变化情
势的分析研究,提出了主要省管湖泊入湖污染物量的监测方案及湖泊水环境保护措施,
为湖区及入湖河道的水环境综合整治提供基础信息,为湖泊及区域水环境治理、水生态
修复提供技术支撑和决策依据,使区域水资源的可持续利用支撑经济社会的可持续发展。
《河道入湖污染物量监测与研究》课题技术路线见图0-3-lo
《河道入湖污染物量监测与研究》课题组由省局水资源评价科、水质科及有关分局
的技术骨干18人组成,其中研究员级高级工程师1人、高级工程师13人。《河道入湖
污染物量监测与研究》课题从2009年7月到2010年6月完成了有关实地勘查和资料收
集整理工作,确定了编制提纲和报告的总体框架,并着手开展分析研究工作;2010年7
月17日在省厅科技处组织的中期审查会上,将原列项《江苏省省管湖泊入湖污染物通
5
量分析与研究》课题名称改为《入湖污染物量分析与研究》,并通过了编制提纲与总体
技术思路的审查;2010年8月到2011年4月对课题所涉及的内容进行逐项分析研究,
进行合理性分析,完成课题报告,在最后的专家审查会上将名称改为《河道入湖污染物
量监测与研究》。成果研究和编制工作阶段得到了省厅水资源处、工管处及有关市县水
利部门的配合和大力支持,在此深表谢意!
太湖入湖污染物量洪泽湖入湖污染物量
分析与研究分析与研究
入湖污染
物量计算
*T精度研究
入湖水量湖泊与入湖河道水质
Y_____________________X____________________I
成果推广应用<一入湖污染物量敏感性分析
____________________M---------
成果归纳总结湖泊水环境保护措施研究
图031技术路线框图
6
1江苏省湖泊概况
江苏省是我国淡水湖泊分布集中的省(区)之一,全省湖泊29()多个,其中列入江
苏省湖泊保护名录的0.5km2以上湖泊、城市市区内湖泊、城市饮用水源湖泊为137个,
全省湖泊总面积达到6853km2,湖泊率为6%,居全国之首。其中面积超过1000kn?的
湖泊有太湖和洪泽湖,分别名列中国五大淡水湖的第三和第四位;面积在100-1000km2
的有高邮湖、骆马湖、石臼湖、涌湖、白马湖和阳澄湖;面积在50〜100kn?的有长荡
海、邵伯湖、淀山湖、固城湖。这些湖泊不仅是重要的水源地和各种水产品的产地,以
及拥有重要的航运价值,对于地势低洼的江苏省,在调蓄洪水方面也起到重要的作用。
1.1江苏省概况
江苏省位于我国东部沿海,介于东经116°18'〜121°57',北纬30°45,〜35°
20'之间,东濒黄海,西连安徽,北接山东,东南与浙江及上海毗邻。据全省水资源综
合规划成果,全省面积10.2619万km2,其中平原面积8.69万km2^占总面积的85.3%,
低山丘陵区面积1.50万km2^占总面积的14.7%o
1.1.1社会经济
江苏是中国沿海经济发达的省份,近年来经济增速比较明显,GDP迈入“四万亿”,
2008年以来,连续三年位列全国第二。2009年江苏省生产总值34061.2亿元,比上年增
长12.4%;人均地区生产总值44232元,按当年汇率折算达到6475美元;三次产业增
加值比例调整为64:54.1:39.5。全年实现高新技术产业产值21987亿元,增长19.5%,
占规模以上工业比重达30%,比上年提高1.5个百分点;实现服务业增加值13555.6亿
元,比上年增长13.6%,占GDP比重39.8%,提高1.1个百分点;新能源、新医药、新
材料、环保产业产值分别增长66%、30%、22%和21%,软件业销售收入增长35.7%,
服务外包执行总额增长177%。全省城市化和城市现代化水平稳步提高,年末城市化率
达55.6%,比上年提高1.3个百分点。区域发展格局进一步改善,加快推进苏南转型升
级,巩固苏中、苏北快速发展局面,苏中、苏北对全省经济增长的贡献份额达到42.3%,
提高2.9个百分点,全面实施沿海地区发展规划。
至2009年,江苏省粮食连续六年丰收,全年总产量达3230.1万3比上年增长1.7%;
7
规模以上工业企业完成增加值16727.1亿元,比上年增长14.6%;同口径财政总收入达
到8404.9亿元(不含海关代征两税和关税等),比上年增长18.2%o2009年末全省常住人
口7724.5万人,比上年末增加48.0万人。全年城镇居民人均可支配收入达20552元,
比上年增长10.0%;人均消费性支出13153元,增长9.8%;全年农村居民人均纯收入达
8004元,比上年增长8.8%,人均生活消费支出5804元,增长8.9%。
1.1.2地形地貌
江苏省地处长江、淮河、沂沐泗下游,海拨高度低,地貌上属于平原和低山丘陵区。
平原区由黄淮平原、江淮平原和苏南平原组成,地面高程一般为2-10m,绝大多数小
于5m,西高东低,地形坡降平缓。低山丘陵区主要由宁镇山脉、茅山山脉、宜漂山地
以及淮阳山脉等组成,海拨高程多在300m以下,山势低缓,分布零散,主要分布在北、
西、南三面,以连云港云台山高程625m为本省最高峰。从下垫面土地属性可分为建设
用地、水域面积、其它用地,其中:建设用地面积0.34万kn?、占总面积的3.4%,水
域面积1.64万kn?、占总面积的16.1%,其它用地8.21万kn?、占总面积的80.5%。
1.1.3水文地质
我省地质构造,以响水一淮阴一吁胎为界,分成南北两区。北区形成于太古代,构
造比较稳定,是华北古陆(或地台)的组成部分,由变质岩、石灰岩、砂岩和石英等组
成。南区形成于元古代,构造不如北区稳定,属华南台地,由石灰岩、砂岩和石英等组
成。省内地表大部分为新生代第四纪松散沉积层所组成,沉积厚度一般为数百米,地下
水赋存丰富。
1.1.4气候特点
全省气候具有明显的季风特征,处于亚热带向暖温带过渡地带,大致以淮河〜灌溉
总渠一线为界,以南属亚热带湿润季风气候,以北属暖温带湿润季风气候。全省总体具
有冬季寒冷干燥,春季冷暖多变,夏季炎热多雨,秋季天高气爽,四季分明的气候特征。
各地平均气温介于13.5℃-16.1℃,江南15.2℃〜16.1℃,江淮14.0℃〜15.5℃,淮北及
沿海13.5℃〜14.9℃,由东北向西南逐渐增高。最冷月为1月,平均气温-0.5C〜3.6℃,
其等温线与纬度平行,由南向北递减;7月为最热,平均气温26.3C〜28.5℃,温度由
8
东北向西南逐渐增高。全省春季升温西部快于东部,东西相差4〜7天;秋季降温南部
慢于北部,南北相差3〜6天。
全省多年平均降雨量为994.5mm,等值线范围700〜1200mm,由南向北、西北递
减,降水量年内分配不均匀,全年50%左右的降雨量集中在6〜8月,降水量的年际间
变化也较悬殊,同一地区最大、最小年雨量比值2.23〜4.33,同一单站最大、最小年雨
量比值2.12〜5.42。由于受季风气候的影响,全年降雨大多集中在夏秋两季,在六、七
月,冷暖气团遭遇频繁,常产生锋面低压和静止锋,形成阴雨连绵的梅雨期;七、八、
九月份受台风影响,常伴有来势迅猛的大暴雨和特大暴雨。
全省多年蒸发能力为854mm,等值线范围800~1000mm,与降雨相反,由南向北
递增。省内5〜8月的蒸发量约占年蒸发量的50%左右,最大月蒸发量出现在7月和8
月,最小月蒸发量出现在1、2月。
1.1.5土壤植被
江苏省土壤地带性和地域性规律明显,由于农业开发利用历史悠久,土壤类型变得
较为复杂。按其利用特点可归纳为:
水田土壤。主要分布于淮河以南地区,包括太湖平原的黄泥土、长江两岸的淤泥土、
里下河及太湖地区洼地的青泥土、丘陵地区的黄白土、沿海地区的盐沙土等。
旱地土壤。主要分布于淮河以北地区,其中有干固湖荡形成的青黑土、黄泛沉积物
上发育的黄潮土、长江沉积物发育的灰潮土、沂沐冲积物上形成的棕潮土、滨海盐土开
垦后形成的盐潮土、丘陵地区发育于棕壤的包浆土和黄僵土和发育于黄棕壤的黄刚土。
林地和荒地土壤。林地土壤,主要有云台山及赣榆县低山丘陵的棕壤、镇仅六和宜
探丘陵山地的黄棕壤、宜漂山地的黄壤。荒地除以上三种土壤外,还有零星分布于湖荡
洼地的沼泽土和沿海平原的盐土。
1.2江苏省水系概况
江苏境内河川交错,水网密布,地处长江、淮河两大江河流域下游。境内长江流域
分为长江干流水系和太湖水系,淮河流域分为淮河水系和沂沐泗水系。省内通扬运河及
仪六丘陵山区以南属长江流域,总面积3.85km2,其中长江南岸沿江高地以南、茅山山
脉以东、宜漂山地以北为太湖水系,面积1.94km2;通扬运河及仪六丘陵山区以北属淮
河流域,面积6.34kn?,其中废黄河以北属于沂沐泗水系,面积2.58km?。全省大部分
9
河道水系互相沟通,其中京杭大运河自北向南纵贯全省,沟通了微山湖、骆马湖、洪泽
湖、高宝湖、邵伯湖和太湖6大湖泊,成为我省跨流域调水的骨干河道。
全省骨干河道约3000条,其中江苏省政府批复的《江苏省骨干河关道名录》中流
域性河道32条、区域性骨干河道124条、其他重要河道571条(含重要跨县河道199
条、重要县域河道372条);全省湖泊290多个,其中列入江苏省湖泊保护名录的0.5km2
以上湖泊、城市市区内湖泊、城市饮用水源湖泊为137个;全省大型水库6座、总库容
1315百万n?,中型水库40座、总库容1213百万n?,小型水库总库容1032百万n?。
全部水面约占总面积的16.1%。
13江苏省水资源及开发利用
全省多年平均水资源总量为320.2亿nA其中地表水资源量264.9亿n?,与地表水
资源量不重复的地下水资源量为55.3亿n?;全省多年平均引江水量122.2亿n?,多年
平均过境水量9492亿nP。江苏省水资源及开发利用特点如下:
(一)降雨相对丰富,但产水率低,人均资源占有量较低
全省多年平均降雨为994.5mm,相对较丰富,现状下垫面条件下综合径流系数为
0.26,人均水资源占有量仅为438m3/人,约全国人均水资源占有量1/5。
(二)过境水量丰沛,但水量调蓄能力差,利用有一定难度
我省多年平均供水量中,地表水源供水约占96%,地下水源供水约占4%,非传统
水源供水基本没有,地表水源供水占绝对优势。我省地处长江、淮河的下游,地势较平
坦,水量年内调节利用困难、年际调节利用更难实现。全省多年平均过境水量近本地水
资源量的三十倍,淮、沂、沐、泗河来水虽然较多,但不仅丰枯差异大且丰枯时间乂往
往与我省北部地区丰枯时段同步,难以利用;长江是我省稳定可靠的水源,在目前已较
充分引江的条件下(多年平均引江水量是本地水资源量的38%),要进一步扩大引江水
量,除考虑河道及水质等技术性问题外,更重要的是需要大量投资。
(三)用水结构变化显著,总用水量增长缓慢,用水保证率要求高
1980年以来全省农业用水在总用水中的比重呈现明显下降趋势,而工业、生活用水
见呈现上升趋势;198()〜2009年全省年用水量年均增长率为0.79%;随着社会经济的发
展和人们生活水平的提高,伴随着用水结构的变化,人们对用水俣护率的要求越来越高。
(四)人均用水量、单位GDP用水量持续下降,用水水平逐步提高
2009年全省总用水量549.2亿m3,人均用水量71()n?/人(比全国人均用水量高283
10
n?/人),单位GDP用水量161m3/万元(全国单位GDP用水量500m3/万元多),全省
1980-2009年人均用水量年均下降率为0.19%,单位GDP用水量年均下降率为8.95%。
(五)水资源开发利用程度高,用水效率低
全省水资源开发率约为50%,超过了国际公认的河道水体允许开发利用40%左右的
警戒线;全省一般工业用水重复利用率约为50%,仅相当于美国、日本七十年代的水平,
农业灌溉水利用系数为0.4〜0.5,而国外节水先进国家的灌溉水利用系数达0.7〜0.8以
上,用水效率不高,加剧了供需水矛盾。
(六)水体污染严重、水质恶化趋势有所遏制
2009年全省参评河流总长18623km中全年期超过III类水的占达71.0%;全省参评
'湖泊全部在中〜富营养化水平,水库多数维持在中营养化水平,总的全省地表水水体水
质水库好于湖泊,湖泊好于河道,河道水体水质最差。
1.4江苏省省管湖泊
江苏省是我国淡水湖泊分布集中的省区(直辖市)之一。2004年8月20日,为加
强湖泊保护,有效发挥湖泊功能,合理利用湖泊资源,维护湖泊生态环境,防治水害,
江苏省第十届人民代表大会常务委员会第十一次会议通过了《江苏省湖泊保护条例》(以
下简称《条例》)。《条例》将面积在0.5km2以上的湖泊、城市市区内的湖泊列入江苏
省湖泊保护名录,共计有137个。另外,根据有关统计资料,全省大于l.Okn?的湖泊共
114个,总水面积6356km2,湖泊率约6.2%;面积小于1.0kmz的将近200多个。2006
年江苏省政府对于水利厅《关于农送〈江苏省省管湖泊保护规划〉(报批稿)的请示》
(苏水管[2006]25号)做出批复,原则同意江苏省洪泽湖、骆马湖、高邮湖、邵伯湖、
里下河腹部地区湖泊湖荡、白马湖、宝应湖、太湖、涌湖、长荡湖、石臼湖、固城湖等
12个省管湖泊,以及嘉菱荡、鹅真荡、宛山荡等3个跨市湖泊保护规划。同意规划提出
的湖泊保护范围、湖泊功能区划、保护措施和实施意见。
全省湖泊主要分布在以太湖为中心的长江流域洼地和以古射阳湖为中心的淮河流
域洼地。其中,位于太湖流域的湖泊,其水面面积约占全省湖泊面积的50.0%左右,对
于调节太湖地区的水位与稳定水位起着重要作用。位于淮河中、下游的湖泊,其水面面
积约占全省湖泊面积的40.0%左右,其中,洪泽湖、高宝湖和邵伯湖,串联于淮河干流
和入江水道上,既是排水通道,乜是滞蓄淮河洪水和调节淮河径流的水库。位于沂沐泗
水系的骆马湖,水面面积350km2,约占全省湖泊面积的4.0%左右,负担着滞蓄泗、沂
11
洪水,保证新沂河两侧防洪安全的作用,并能蓄水灌溉。位于青弋水阳江流域的石臼湖、
固城湖,其水面面积约占全省湖泊面积的3.0%左右。
江苏省湖泊主要有以下特点:(1)大多为外流淡水和浅水湖泊,水量补充较为充
沛;(2)大多属于平原水库类型,多具有防洪、排涝、灌溉、供水、养殖、航运、旅
游等综合功能;(3)大中型湖泊围垦严重,一个时期内湖泊面积急剧减少,导致湖泊
洪水和水资源调蓄能力减小,生态环境破坏;(4)光照条件较优越,动植物资源相对
丰富,大量水生植物的生存繁殖为其它水生生物提供了食物来源和栖息环境;但近年来,
湖泊的过度开发和不合理利用情况严重,多数湖泊生态退化、失衡,严重影响湖泊正常
利用;(5)污染普遍严重,多呈中〜富营养状态;(6)沉积物一般为酸性和偏酸性,
有利于重金属迁移,受重金属污染较少。
12
2湖泊功能与开发利用现状
湖泊具有行蓄洪、供水、生态及湿地保护,以及发展养殖、航运、旅游等多种功能。
加强湖泊保护,对于有效发挥湖泊功能,合理利用利用湖泊资源,维护湖泊生态环境,
防治水害,保障经济社会可持续发展,具有重要的意义和作用。
为了实现湖泊开发保护的协调发展,现选取洪泽湖、骆马湖、高邮湖、邵伯湖、里
下湖腹部地区湖泊湖荡、白马湖、宝应湖、太湖、隔湖、长荡湖、石臼湖、固城湖等12
个省管湖泊中的太湖、洪泽湖、骆马湖、隔湖4个湖泊做为分析研究对象,其原因是(1)
太湖、洪泽湖、骆马湖、涌湖在省内代表性强、关注度高、影响广泛;(2)太湖、洪泽
湖、骆马湖面积最大、功能最多,涌湖受人类影响最明显、近期水环境状况最恶劣;(3)
洪泽湖、骆马湖是过水性湖泊,出入湖主要河道均有国家水文站控制,太湖、涌湖为浅
水湖泊,虽均地处太湖平原水网区,但现行监测方式不一样,监测模式的不同,分析计
算入湖水量的方法也就不同,因此,太湖、洪泽湖、骆马湖、福湖4个湖泊入湖水量的
计算也分别体现了我省湖泊的不同监测模式、不同分析计算入湖水量方法。根据《江苏
省太湖保护规划》、《江苏省洪泽湖保护规划》、《江苏省骆马湖保护规划》、《江苏省漏湖
保护规划》,分别对太湖、洪泽湖、骆马湖、涌湖湖泊功能、开发利用状况进行分析,
为省管湖泊科学保护提供依据。
湖泊的开发利用多样化,与地区经济的发展、科学技术进步和人民生活提高密切相
关;地区经济越发达,开发利用的项目就越多,功能也就更趋多样化。
2.1太湖
太湖是我国的第三大淡水湖,除承担向上海、苏州、无锡、湖州等城市部分供水任
务外,同时还具备蓄洪、灌溉、航运、旅游等多方面功能,是流域工农业和环境用水的
重要水源地。随着太湖流域社会经济持续快速的发展,人口急剧增加,湖泊资源开发强
度、规模迅速提升与扩大,严重影响太湖水环境与水生态,制约了流域经济社会的可持
续发展。
2.1.1功能
(1)洪水调蓄功能:太湖是一个天然的巨大水库。太湖任水位2.99m(吴淞基面)
13
时的库容为44.23亿n?,平均水深1.89m,在水位4.65m时的库容约83亿n?。太湖不
仅接纳上游百川来水,下游湖东地区或遇暴雨,涝水也会倒流入湖。当长江水位高涨而
通江港口无水闸控制时,江水也会分流入湖。由于湖面大,每上涨1cm,可蓄水2300
多万n?,故洪枯水位变幅小。一般每年4月雨季开始水位上涨,7月中下旬达到高峰,
到11月进入枯水期,2〜3月水位最低,一般洪枯变幅在1〜1.5m之间。1999年太湖平
均水位5.08m(吴淞基面),为历史最高。由于太湖的调蓄,其下游平原虽然地势比较低
洼,一般年份仍可免受洪水威胁%
(2)水资源供给功能:太湖汛期蓄水,不仅下游地区依赖太湖水灌溉,上游大部
分地区也依赖太湖水灌溉,太湖水可一直灌到西部山脚边。一般年份,灌溉水源都可满
足,特殊干旱年份水源不足时,需从长江引水。现已在通江河口陆续增建翻水站,引江
入湖,使水源更为丰盈。太湖不仅对全流域灌溉有很大作用,而且对流域城乡供水有重
要作用。一湖好水,不仅沿湖无锡、苏州等城市可直接取用,黄浦江以太湖为源,清水
长流,对冲淤、冲污、冲咸和上海城市用水有着重要意义。
(3)航运功能:由于有太湖水的调蓄和长江水源补充,使太湖流域整个平原河网
能保持一定的通航水深。自古以来,太湖流域航运事业就十分发达。目前全区有干支航
线900余条,通航里程1.2万km,形成了一个江河湖海直达、干支相连、四通八达的航
运网。据不完全统计,全流域有各类船舶4.7万艘、134万t。1983年的货运量达1.73
亿3相当于长江干流货运量的3.3倍。上海港通过内河集疏的货物约占70%,苏州、
无锡、常州三市水运量占江苏全省水运量的44%。
(4)渔业功能:太湖宽浅的水域还为各种鱼类涧游、产卵生长提供了良好场所。
太湖鱼虾多达30多种,其中以银鱼、白壳虾、鳍鱼为水产珍品。太湖流域是我国重点
淡水渔业基地,全区淡水鱼产量约占全国的10%。90年代末在东太湖还大量发展了螃
蟹养殖。
(5)旅游功能:太湖范围大,景点多,人文古迹多,有极好的风景旅游资源。太
湖碧波万顷,朝晖夕雨,雾霭晴光,自然景色变化万千,加上周围群山和湖中小岛,融
娇艳、神秀于一体,使人心旷神怡。目前著名风景点有无锡蠡园、毒头渚和苏州洞庭东
山、洞庭西山等。从总体上说,太湖与“人间天堂”苏州、杭州两个风景游览城市及整
个锦绣江南联系在一起。苏州至洞庭西山已架起了跨湖长桥,西山不再是“孤岛”,从
苏州、无锡到湖州已开有旅游客班,穿越太湖。随着旅游业的发展,太湖的旅游效益是
不可估量的。
14
2.1.2开发利用
太湖流域是我国人口与城镇最为密集的经济发达地区,随着经济发展和人口增长,
作为流域中心的太湖,水资源开发、围湖利用、网围养殖等方面的开发利用较为突出。
(1)水资源开发
太湖是流域工农业和环境用水的重要水源地,考虑环境用水及向上海市供水量,太
费年供水量约60亿nA
目前从太湖直接取水的水厂有12个,日取水总量为326万n?,相当于38m3/s,年
取水量为11.9亿n?,主要供给环湖地区苏州、无锡等城市的工业与生活用水。农业用
水主要取自环湖娄港和太湖下游河道。据统计,杭嘉湖及江苏滨湖地区约有500多万亩
农田依靠太湖间接供水,目前的亩均用水定额为468m3/a,全年农业用水量为23.4亿
mVo望亭火电厂冷却水取自太湖,年取水量为6.3亿nP,排入太湖和望虞河。苏州市
为改善内城河水环境,在贡湖建设取水口,引取太湖水入苏州城区内城河,年取水量为
1.26亿m3o
(2)围湖利用
围湖利用利用主要类型分为四种:鱼塘、耕地、林地和建设用地。上世纪七十年代
前后,由于对“大办农业、以粮为纲”和对“农业学大寨”等的片面理解,是太湖围湖
垦植、养殖的集中发生时期,共围占湖面113.75km2,其中围垦面积11.90km2,围养
101.85km2o围垦、围养主要集中在东太湖,面积达55.95km2;西山岛及其他湖湾沿线
也有少量分布。
围湖利用是一种封闭式的开发利用湖泊资源的人类活动,大规模的围湖利用直接加
速了湖泊萎缩的过程,不仅削弱了湖泊的天然调蓄功能,同时破坏了湖泊的环境异质性,
还直接导致了湖泊生物多样性的丧失,影响了湖泊的生态功能。20世纪50年代初东太
'湖原有大小出湖港渎84条,历经30多年的围湖堵河,现仅存10余条,扰乱了原有的
水第格局,导致行洪不畅,影响涧游性或半涧游性鱼类的自然繁衍,太湖60年代有鱼
类101种,80年代降为72种,90年代减少到不足60种,且经济鱼类种群减少,经济
价值较低的小型杂鱼成为优势。围湖利用还直接导致菱、莲、荧、苇等水生植物分布面
积骤减,50年代太湖的芦苇面积和产量分别为73.3km2和13.2万t,由于湖泊围垦,80
年太湖的芦苇面积和产量分别减少至15.0km2和2.7万to
(3)网围养殖
太湖网围、网箱养殖主要分布在东太湖、背湖东西山之间和漫山岛附近。
15
东太湖是网围养殖始于1984年,20世纪90年代以后,受经济利益的驱动,网围养殖规
模迅速增长。1990年东太湖网围养殖面积己达12.48km2,占东太湖水域总面积的9.60%;
1995年是24.98kn?,占水域总面积的19.22%,加上鱼筋面积0.54kn^,占总面积的
19.63%;2003年网围面积109.41kn?,占东太湖水域总面积的81.90%,1995〜2003年
间网围面积增长速率为10.19kn?/a。1995年以后,东太湖网养殖面积迅速扩大,1995〜
2003年间网围养殖面积年增长率是1990〜1995年间的4倍。网围养殖的盲目发展带来
了湖泊水质污染、沼泽化等环境问题,直接导致湖泊净化能力下降和水体营养化加剧,
为利于湖泊生态的保护和恢复,必须限制网围养殖面积,科学规划网围养殖的空间布局。
为全面改善太湖水域生态环境,确保饮用水质量安全,自2008年始,江苏省对东太湖
网围养殖实施了整治,将东太湖网围养殖面积缩减到4.5万亩(即30km2)o除“退湖
还湖”外,东太湖综合治理工程还将进行退垦还湖、堤线整治、清淤和洪疏浚以及生态
修复保护等多个工程,让东太湖的自然环境最大程度地实现理性回归。
2.2洪泽湖
洪泽湖具有防洪、水资源供给、生态保护等功能,在航运方面是沟通淮河、京杭运
河、长江和黄海的重要枢纽。洪泽湖蓄水保护范围内养殖面积560km2,其中网养面积
277.8km2,水产业已成为洪泽湖地区经济发展的支柱之一。
2.2.1功能
(1)洪水调蓄功能:洪泽湖位于淮河中下游结合部,汇水面积15.8万kn?,设计
洪水位15.81(85黄海基面)m,相应水面积32(X)101?、库容为107.6亿nP,是淮河流
域最大的调蓄湖泊,淮河及淮北各支流的来水经其调蓄后入江、入海。洪泽湖是淮河河
床的一个组成部分,还兼有行洪通道的功能,淮干、鲍集坪行洪区、漂河洼以及入湖口
至出湖口的湖区还是行洪和输水的通道。
(2)水资源供给功能:洪泽湖历来就是苏北地区的水源地,随着区域的治理,供
水范围有所调整,起初只向里下河、通南地区供水,在淮水北调、江水北调工程实施后,
洪泽湖的供水范围逐步扩大至整个苏北地区。
南水北调东线工程实施后,洪泽湖又成为其输水干线上的重要调蓄湖泊,是东线工
程的水源地之一。南水北调东线工程调水线路长、用水部门多,所要求的保证率不同;
供水区内当地资源与江水联合调度,系多水源供水;输水工程在汛期还要服从防洪调度
16
要求,因此,水量调度情况比较复杂,利用洪泽湖调节淮水和北调江水,可实现淮水资
源的充分利用,减小洪泽湖以南输水工程规模,在供水量和供水时间上满足各部门的用
水要求。
(3)生态保障功能:洪泽湖湿地是我国极为重要并具有代表性的内陆湿地。1994
年《中国生物多样性保护行动计划》的国家方案中,明确要优先保护“江苏泗洪及洪泽
湖湿地环境”,泗洪洪泽湖生物多样性保护区是目前江苏最大的淡水湿地自然保护区,
2001年11月省政府已批准升格为“江苏泗洪洪泽湖湿地省级自然保护区”。现状环湖湿
地还包括杨毛嘴湿地自然保护区、城头林场、洪泽农场和向阳水库鸟类自然保护区以及
吁胎、泗阳湿地,湖区拟建洪泽湖东部湿地省级自然保护区。
作为湿地,洪泽湖具有丰富的生物资源和巨大的生态功能和效益,在保护生物多样
性、维持生态平衡、调节湖区气侯、降解污染物等方面发挥着重要作用。
(4)航运功能:洪泽湖水系四通八达,水运资源丰富,是沟通淮河、运河、长江
和黄海的重要枢纽,随着高良涧船闸、复线船闸、蒋坝船闸的兴建,航运更为发达。湖
区干线航道主要有洪泽湖南线航道、西线航道、徐洪河航道、张福河航道、新汴河线、
金宝航线等。依据《江苏省干线航道网布局规划》,洪泽湖南线航道全线为三级,是江
苏省规划的“二纵四横”干线航道中的淮河出海航线的重要组成部分,徐洪河线为全线
五级航道,为重要的联络线,湖内洪泽湖西线、张福河线、金宝线规划为六级航道。
(5)渔业功能:洪泽湖是我国五大淡水湖之一,渔业资源十分丰富,历来是江苏
淡水渔业的重要生产基地,经济水生动植物的重要种质资源库,素有“日出斗金”的美
誉,是发展水产业的宝地。湖区挺水、沉水植物茂盛,水草在浅水域的覆盖率达30%以
上,以芦苇、蒲草、莲、芜菜、笑实、菱角、道草、轮叶黑藻等为主的高等水生植物有
81种,成片水草面积达30万亩,分属2门36科61属。洪泽湖有鱼类18科83种,虾
5种,蟹2种;浮游动、植物种类多数量大,底栖动物丰富,浮
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