长江中下游江湖关系恢复研究
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环境科学导刊 ｈｔｔｐ： ／／ｈｊｋｘｄｋｙｉｅｓｏｒｇｃｎ ２０１９，３８（５）
ＣＮ５３－１２０５／Ｘ ＩＳＳＮ１６７３－９６５５
长江中下游江湖关系恢复研究
吴 波，赵 强，马方凯 （长江勘测规划设计研究院，湖北 武汉 ４３００１０）
摘 要：长江中下游湖泊阻隔改变了江湖关系，使江湖复合生态系统的生境连通性和完整性受损，引发 了一系列水生态环境问题。三峡工程的建成以及 “长江大保护”战略的提出为重构江湖关系提供了条件。但 是针对江湖关系的研究薄弱，成果分散，难以为江湖连通工程的实施提供有效支撑。本文从江湖关系、江湖 阻隔、江湖连通三个方面阐述了长江和周边湖泊的互动过程及意义、湖泊阻隔对水生态环境的负面影响以及 实施江湖连通工程的方式、存在的问题和对策，并结合涨渡湖实施的 “灌江纳苗”工程详细介绍了江湖连通 工程的建设及运行过程，以期为深入认识江湖关系变化效应，实现江湖两利的目标提供参考。
目前已有一些学者针对江湖连通对湖泊水生态 环境的改善作用做了相关研究，如杨卫等人以构建 二维水动力水质模型的方式研究了河湖连通工程对 汤逊湖湖群水环境的影响，结果表明河湖连通工程 能在短时 间 内 改 善 湖 泊 水 质［５］； 陈 书 琴 等 人 对 破 罡湖通江前后湖滨带水生植物进行了研究，结果表 明江湖连通一年后该湖平均生物量更为接近同类湖 泊最佳保有生物量，且优化了其植物物种群落［６］； 严江涌等人对武汉市大东湖水网连通工程的研究结 果表明江湖水体连通后大东湖水系各湖 ＣＯＤ、ＴＮ、 ＴＰ不同程度得到改善，为恢复水生生物多样性提
湖泊通江时水位变化与长江干流紧密相关，形 成并保持 “洪 水 一 片，枯 水 一 线” 的 自 然 景 观。 江湖阻隔后，湖泊水位因人为控制趋于稳定，有的 甚至以水库模式调控为主，在冬季保持高水位［３］。 江湖阻隔也使得湖泊调蓄洪水的能力下降，既难以 在汛期调蓄干流洪水，又易造成湖区内涝，防洪排 涝成本增加［１７－１８］。 １２２ 江湖阻隔对水质的影响
江湖关系的演变是地球地貌变化最活跃的部分， 它的变化受自然演变和人类活动的共同影响［９］。江 湖之间的物质流 （水、泥沙、生物源、其他物质）、 能量流 （水位、流量、流速等）、信息流 （随水流 和人类活动而产生的信息流动、生物信息等） 和价 值流 （航运、发电、饮用和灌溉等），以河湖水系 连通为纽带，以水沙等物质交换为载体，来实现江 湖系统演化［１０］。长江中下游江湖关系的变化影响着 区域洪水灾害防治、水资源利用、水环境保护和水 生态安全维护，是长江中下游水问题的核心［１１］。
江湖水系连通的主要驱动力是变化环境下的经 济社会格局和生态环境格局对江湖水系服务功能调 整的需求［８］。过 去 几 十 年， 片 面 重 视 经 济 社 会 用 水，生态环境用水处于弱势地位，是导致江湖阻隔 的根本原因。在长江及沿岸湖泊的功能已无法满足 当下经济社会与生态环境需求的现状下，作为拓展 江湖水系服务功能手段的江湖水系连通成为必然选 择［８］。本文对 长 江 中 下 游 湖 泊 江 湖 连 通 的 实 践 经 验进行总结与研究，以期为长江流域江湖连通工程 的开展提供有效支撑。 １ 研究进展综述 １１ 江湖关系
在江湖复合生态系统中，湖泊是长江的 “连 接器” “转换器” “蓄水器”［１２］，长江与通江湖泊 之间的互动改变着江湖蓄泄能力，影响着长江中下
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长江中下游江湖关系恢复研究 吴波
游的防洪策略。处理好江湖关系，做到江湖两利， 是长江防洪的关键 ； ［１３］ 江河水系连通性会影响水 质状况，连通性越好，水体的自净能力和纳污能力 越强 ［１４］；江湖连通使 湖 泊 水 位 随 长 江 水 位 呈 现 出 周期性变化，变化的水面、水位、流量、流速和水 温是维持湿地生 态 系 统 活 力 的 基 本 要 素 ［１５］； 湖 泊 与长江的连通程度对维持长江中下游鱼类的种群丰 度具有重要的意义，河道为流水环境繁殖的鱼类提 供繁殖场所和必要的水文条件，湖泊则是鱼类的主 要摄食场所［１６］。 １２ 江湖阻隔 １２１ 江湖阻隔对水文的影响
收稿日期：２０１９－０４－０４ 作者简介：吴波，男，硕士，长江勘测规划设计研究院，工 程师，主要从事水生态环境规划设计工作。 通信作者：马方凯，男，博士，长江勘测规划设计研究 院， 高级工程师，主要从事水生态环境规划设计工作。
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供了条件［７］， 但 以 上 研 究 多 采 用 数 值 模 拟 的 方 法 进行研究，仅具有一定参考性，距离指导工程实践 仍有一定差距。
湖泊阻隔后，随着人口迅猛增长，现代化农业 发展，水产养殖、畜禽养殖与农业种植加重了入湖 污染负荷，由于水体交换时间延长，水体自净能力 下降，使得污染物大量聚集在湖内；此外，阻隔后 的湖泊水文因素 （如水体交换周期、水位变化等）， 物理因素 （如水温、光照等），化学因素 （营养盐 等）及生物因素 （浮游动物和滤食性鱼类摄食等） 等均发生了改变，使得湖内植被减少，浮游植物富 营养指示种———蓝藻、喜有机质种———隐藻和甲藻 大量增加，湖内富营养化风险大大增加［１９］。 １２３ 江湖阻隔对鱼类的影响
关键词：江湖阻隔；江湖连通；水生态；水环境 中图分类号：Ｘ１７１４ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７３－９６５５（２０１９）０５－００１０－０５
长江中下游地区是我国淡水湖泊分布最集中的 地区，该地区湖泊总面积为 １４１万 ｋｍ２，约占全 国湖 泊 总 面 积 的 １／５［１］。 这 些 湖 泊 中 绝 大 多 数 １０ｋｍ２以上的原为通江湖泊，数量超过 １００个，其 中湖南约 ２０个，湖北近 ４０个，江西、安徽约 １０ 个［２］。２０世纪中 叶 起， 由 于 大 规 模 围 垦、 修 堤 和 建坝等活动，人为切断了湖泊与长江的天然联系， 导致通江湖泊的数量锐减到现在只剩下洞庭湖、鄱 阳湖和石臼湖，江湖关系紧张［２－３］。江湖阻隔致使 江湖复合生态系统的生境连通性和完整性受损，湖 泊水体变成 “死水”，自净能力日渐衰退，水质逐 步恶化，生物多样性受到损害，湖泊水体功能得不 到有效发挥［２－４］。
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长江中下游江湖关系恢复研究
吴 波，赵 强，马方凯 （长江勘测规划设计研究院，湖北 武汉 ４３００１０）
摘 要：长江中下游湖泊阻隔改变了江湖关系，使江湖复合生态系统的生境连通性和完整性受损，引发 了一系列水生态环境问题。三峡工程的建成以及 “长江大保护”战略的提出为重构江湖关系提供了条件。但 是针对江湖关系的研究薄弱，成果分散，难以为江湖连通工程的实施提供有效支撑。本文从江湖关系、江湖 阻隔、江湖连通三个方面阐述了长江和周边湖泊的互动过程及意义、湖泊阻隔对水生态环境的负面影响以及 实施江湖连通工程的方式、存在的问题和对策，并结合涨渡湖实施的 “灌江纳苗”工程详细介绍了江湖连通 工程的建设及运行过程，以期为深入认识江湖关系变化效应，实现江湖两利的目标提供参考。
目前已有一些学者针对江湖连通对湖泊水生态 环境的改善作用做了相关研究，如杨卫等人以构建 二维水动力水质模型的方式研究了河湖连通工程对 汤逊湖湖群水环境的影响，结果表明河湖连通工程 能在短时 间 内 改 善 湖 泊 水 质［５］； 陈 书 琴 等 人 对 破 罡湖通江前后湖滨带水生植物进行了研究，结果表 明江湖连通一年后该湖平均生物量更为接近同类湖 泊最佳保有生物量，且优化了其植物物种群落［６］； 严江涌等人对武汉市大东湖水网连通工程的研究结 果表明江湖水体连通后大东湖水系各湖 ＣＯＤ、ＴＮ、 ＴＰ不同程度得到改善，为恢复水生生物多样性提
湖泊通江时水位变化与长江干流紧密相关，形 成并保持 “洪 水 一 片，枯 水 一 线” 的 自 然 景 观。 江湖阻隔后，湖泊水位因人为控制趋于稳定，有的 甚至以水库模式调控为主，在冬季保持高水位［３］。 江湖阻隔也使得湖泊调蓄洪水的能力下降，既难以 在汛期调蓄干流洪水，又易造成湖区内涝，防洪排 涝成本增加［１７－１８］。 １２２ 江湖阻隔对水质的影响
江湖关系的演变是地球地貌变化最活跃的部分， 它的变化受自然演变和人类活动的共同影响［９］。江 湖之间的物质流 （水、泥沙、生物源、其他物质）、 能量流 （水位、流量、流速等）、信息流 （随水流 和人类活动而产生的信息流动、生物信息等） 和价 值流 （航运、发电、饮用和灌溉等），以河湖水系 连通为纽带，以水沙等物质交换为载体，来实现江 湖系统演化［１０］。长江中下游江湖关系的变化影响着 区域洪水灾害防治、水资源利用、水环境保护和水 生态安全维护，是长江中下游水问题的核心［１１］。
江湖水系连通的主要驱动力是变化环境下的经 济社会格局和生态环境格局对江湖水系服务功能调 整的需求［８］。过 去 几 十 年， 片 面 重 视 经 济 社 会 用 水，生态环境用水处于弱势地位，是导致江湖阻隔 的根本原因。在长江及沿岸湖泊的功能已无法满足 当下经济社会与生态环境需求的现状下，作为拓展 江湖水系服务功能手段的江湖水系连通成为必然选 择［８］。本文对 长 江 中 下 游 湖 泊 江 湖 连 通 的 实 践 经 验进行总结与研究，以期为长江流域江湖连通工程 的开展提供有效支撑。 １ 研究进展综述 １１ 江湖关系
在江湖复合生态系统中，湖泊是长江的 “连 接器” “转换器” “蓄水器”［１２］，长江与通江湖泊 之间的互动改变着江湖蓄泄能力，影响着长江中下
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长江中下游江湖关系恢复研究 吴波
游的防洪策略。处理好江湖关系，做到江湖两利， 是长江防洪的关键 ； ［１３］ 江河水系连通性会影响水 质状况，连通性越好，水体的自净能力和纳污能力 越强 ［１４］；江湖连通使 湖 泊 水 位 随 长 江 水 位 呈 现 出 周期性变化，变化的水面、水位、流量、流速和水 温是维持湿地生 态 系 统 活 力 的 基 本 要 素 ［１５］； 湖 泊 与长江的连通程度对维持长江中下游鱼类的种群丰 度具有重要的意义，河道为流水环境繁殖的鱼类提 供繁殖场所和必要的水文条件，湖泊则是鱼类的主 要摄食场所［１６］。 １２ 江湖阻隔 １２１ 江湖阻隔对水文的影响
收稿日期：２０１９－０４－０４ 作者简介：吴波，男，硕士，长江勘测规划设计研究院，工 程师，主要从事水生态环境规划设计工作。 通信作者：马方凯，男，博士，长江勘测规划设计研究 院， 高级工程师，主要从事水生态环境规划设计工作。
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供了条件［７］， 但 以 上 研 究 多 采 用 数 值 模 拟 的 方 法 进行研究，仅具有一定参考性，距离指导工程实践 仍有一定差距。
湖泊阻隔后，随着人口迅猛增长，现代化农业 发展，水产养殖、畜禽养殖与农业种植加重了入湖 污染负荷，由于水体交换时间延长，水体自净能力 下降，使得污染物大量聚集在湖内；此外，阻隔后 的湖泊水文因素 （如水体交换周期、水位变化等）， 物理因素 （如水温、光照等），化学因素 （营养盐 等）及生物因素 （浮游动物和滤食性鱼类摄食等） 等均发生了改变，使得湖内植被减少，浮游植物富 营养指示种———蓝藻、喜有机质种———隐藻和甲藻 大量增加，湖内富营养化风险大大增加［１９］。 １２３ 江湖阻隔对鱼类的影响
关键词：江湖阻隔；江湖连通；水生态；水环境 中图分类号：Ｘ１７１４ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７３－９６５５（２０１９）０５－００１０－０５
长江中下游地区是我国淡水湖泊分布最集中的 地区，该地区湖泊总面积为 １４１万 ｋｍ２，约占全 国湖 泊 总 面 积 的 １／５［１］。 这 些 湖 泊 中 绝 大 多 数 １０ｋｍ２以上的原为通江湖泊，数量超过 １００个，其 中湖南约 ２０个，湖北近 ４０个，江西、安徽约 １０ 个［２］。２０世纪中 叶 起， 由 于 大 规 模 围 垦、 修 堤 和 建坝等活动，人为切断了湖泊与长江的天然联系， 导致通江湖泊的数量锐减到现在只剩下洞庭湖、鄱 阳湖和石臼湖，江湖关系紧张［２－３］。江湖阻隔致使 江湖复合生态系统的生境连通性和完整性受损，湖 泊水体变成 “死水”，自净能力日渐衰退，水质逐 步恶化，生物多样性受到损害，湖泊水体功能得不 到有效发挥［２－４］。
