太湖底泥蓄积量估算及分布特征探讨

上海环境科学第１９卷第２期２０００年２月　太湖底泥蓄积量估算及分布特征探讨　Ａｐｐｒｏａｃｈ　Ｏｎ　Ｅｓｔｉｍａｔｉｎｇ　Ｓｔｏｒａｇｅ　Ｓｌｕｄｇｅ　ｉｎ　Ｌａｋｅ　Ｔａｉｈｕ　ａｎｄ　ｌｔｓ　Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｎ：￣Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　－／　１　新刘元遵　（中国科学院南京地理与湖泊研究所，南京２１０００８）　己Ｌｆ）　厶　

新　元　中国科学院南京地理　自研　南京２１００　０８］　己　一　

＿Ｃｈ　ｕ　Ｙｕａｎｂｏ（Ｎ　ａｎｊｉｎｇ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｇｅｏｇｒａｐｈｙ　ａｎｄＬｉｍｎｏｌｏｇｙ，　Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ａｃａｄｅｍｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｎａｎｊｉｎｇ　２１０００８）　堑　兰　太湖流域水资源保护局，上海２００４３４）　Ｃｈｅｎ　Ｈｅｓｈｅｎｇ　（Ｔａｉｈｕ　Ｂａｓｉｎ　Ｗａｔｅｒ　Ｒｅｓｏｕ．ｒｃｅ　Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　Ｂｕｒｅａｕ，Ｓｈａｎｇｈａｉ　２００４３４）　

摘要根据１９９７～１９９９年现场调查资料，分析了太湖污染淤泥平面和垂直分布特征，估算了太湖各湖区及不同泥厚的底泥淤积　面积和蓄积量．结果表明：全湖有６９．８３％面积为污染淤泥所覆盖．厚度最大达５ｍ以上，底泥总蓄积量为１９．１５亿ｍ　，全湖平均底泥厚　度为Ｏ　ｇ２ｍ．淤泥分布湖西部软湖东部分布区域大，且泥层软厚：湖心区底泥分布少且薄；近８０％的底泥分布在２ｍ厚度“内．研究还　表明：湖流作用．＾湖河道位置和古河道分布是太湖底泥分布的主要影响因素　关曩词：查塑鏖翌一ｉｌ￣ｌｌ　底泥里蛊坌塑堕堡一　（　辛｝气安．　

Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｓｌｕｄｇｅ　ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｌｎｇ　ｄａｔａ　ｃｏｌｌｅｃｔｅｄ　ｉｎ　１９９７～１９９９　ｉｎ　Ｌａｋｅ　Ｔａｉｈｕ，ｔｏ　ａｎａｌｙｚｅ　ｐｌａｎｅ　ａｎｄ　ｖｅｒｔｉｃａｌ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｎｇ　ｃｈａｒａｃｔｅｎｓ“ｃｓ　ｏｆ　ｌａｋｅ　ｂｏｔｔｏｍ　ｓｌｕｄｇｅ　ａｎｄ　ｃａｌｃｕｌａｔｅ　ｔｈｅ　ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｎｇ　ａｒｅａｓ　ａｎｄ　ｖｏｌｕｍｅｓ　ａｔ　ｔｈｅ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｒｅｇｉｏｎｓ　Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ａｂｏｕｔ　６９．８３％ｏｆ　ｔｈｅ　ｗｈｏｌｅ　ｌａｋｅ　ｉｓ　ｃｏｖｅｒｅｄ　ｗｉｔｈ　ｓｌｕｄｇｅ．Ｔｈｅ　ｔｏｔａｌ　ｓｔｏｒａｇｅ　ｉｓ　ｕｐ　ｔｏ　１．９１５　ｘ　１０　ｍ　ａｎｄ　ａｖｅｒａｇｅ　ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ　ｉｓ　０　８２ｍ．Ｓｅｖｅｒａｌ　ｏｂｖｉｏｕｓ　ｆｅａｔｕｒｅｓ　ｗｅｒｅ　ｏｂｔａｉｎｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ．Ａｔｅａ　ｏｆ　ｓｌｕｄｇｅ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｗｅｓｔ　ｐａｒｔ　ｉｓ　ｌａｒｇｅｒ　ａｎｄ　ｔｈｉｃｋｅｒ　ｔｈａｎ　ｔｈｅ　ｅａｓｔ，ａｎｄ　ｔｈａｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｅｎｔｒａｌ　ｐａｒｔ　ｉｓ　ｌｅｓｓ　ａｎｄ　ｔｈｉｎｎｅｒ，ａｂｏｕｔ　８０％ｏｆ　ｓｌｕｄｇｅ　ｉｓ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ　ｗｉｔｈｉｎ　２ｍ　ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ　Ｉｔ　ｗａｓ　ｄｉｓｃｏｖｅｒｅｄ　ｔｈａｔ　ｌａｋｅ　ｃｕｒｒｅｎｔ，ｔｈｅ　ｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｒｉｖｅｒｓ　ｅｎｔｅｒｉｎｇ　ｌａｋｅ　ａｎｄ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ａｎｃｉｅｎｔ　ｒｉｖｅｒｓ　ａｒｅ　ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ｆａｃｔｏｒｓ　ｏｆ　ｓｌｕｄｇｅ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｉｎ　Ｌａｋｅ　Ｔａｉｈｕ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｓｌｕｄｇｅ　ｏｆ　Ｌａｋｅ　Ｔｓｉｈｕ　Ｓｔｏｒａｇｅ　Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ　ｏｆ　ｓｌｕｄｇｅ　Ｄｉｓｔｄｂａｔｉｎｇ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　

１引言　湖泊底泥常被视作湖泊环境的重要信息库，特别　是湖底的现代沉积部分可反映湖泊的污染程度及其演　变过程，因此研究湖底沉积淤泥分布及蓄积量，对研究　湖体的内源污染，控制湖泊的富营养化将有重要意义　太湖地处北纬３０。５６　一３１。３４　和东经１１９。５３—　１２０。３４　之间，面积２３３８　ｌｋｍ　，平均水深２ｍ　近年来，　人们对太湖外源污染已有较多的研究。。　，但对太湖的　内源污染问题则极少涉及”，　这不仅阻碍了人们从理　论上对太湖淤泥本身污染问题的研究，并影响了太湖　水污染治理方案的科学制定，　ｘ　１０‘Ｐａ时，记录的淤泥深度为底泥厚度　将该法测得　结果与１９９７年对太湖大浦口、马山南、东太湖等湖区　测点采集的０．５～４．０ｍ长柱状样品的现代淤泥深度比　较，测定误差约３—２５ｃｍ间，相对误差仅６．０％一８．３％．　本次调查分别于１９９７年８—９月、１９９８年６—８月和　１９９９年５月采用全球定位系统（ＧＰＳ３０００型导航仪）对　太湖所处地球位置曲面上的经纬分（北纬每分约　１．８５ｋｍ，东经每分约１．５９ｋｍ）网格线结点，进行现场定　位。用杆测法对全湖，特别是五里湖　梅梁湖、竺山湖　贡湖　东太湖，西部沿岸带等重点湖区和河口水域加密　进行了测量，全部调查点共７５２个，采集了表层和柱状　

中国科学院　丸五　重点项目（ＫＺ一９５２—１１—２１２）和太湖流域　ｚ研究方法　水费　年毕业　南京　学，研　用杆测法，即具刻度标记、前端直径２５ｍｍ的硬质　究Ⅲ　

直杆垂直探测，当杆前端截面上达最大压强约１９６．１２　本文作者迁有黄卫良，季江，王毕，成新　

维普资讯 http://www.cqvip.com 太湖底泥蓄积量估算及分布特征探讨范成新　泥样２６９个，并按规范方法“　分析了底泥氯、磷和有机　质项目。　３结果分析　３　１底泥污染物含量及其变化　对采集的底泥氮、磷和有机质分析表明，全湖表层　底泥平均含量分别为：总氮０．０９２％，总磷０　０６０％，有机　质１．８３％　表１列出了太湖１９６０年以来历次大面积底　质调查结果。由表１可见，太湖底泥中总氮　总磷和有　机质的含量自６０年代及８０年代以来均有较大幅度的　增加，最大值均出现在１９９７～１９９９年，表明太湖底泥　污染程度在逐步加重。　

表１历年太湖底泥氯、磷　有机质含量Ｉ％１　Ｔａｂｌｅ　１　Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｉｌｌ　ｏｆ　ａｍｏｕｎｔ　ｏｆ　ｎｉｔｒｏｇｅｎ．ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ　ａｎｄ　ｏｒｇａｎｉｃ　ｓｕｂｓｔａ　ｒｉｃｅ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｓｌｕｄｇｅ　ｏｆ　Ｌａｋｅ　Ｔａｉｈｕ　ｏｖｅｒ　ｙｅａ　ｒｓ　

３．２全湖沉积淤泥分布　根据全湖各测点底泥厚度分布调查数据　将空间　经纬网格结点进行数值化处理，井设０．１ｍ以下底泥厚　度为硬底（即厚度０．Ｏｍ），再将数值化数据经计算机信　息处理绘制出太湖底泥平面分布图（囝１）。　由图１所示，除湖心区外，太湖主要湖区均有较大　无锡市　范围的底泥分布。对全湖底泥覆盖面积求积表明：以＞　０．１ｍ厚度的泥层计，全期底泥分布面积为１６３２．９ｋｍ　，　占全湖的６９．８４％　远大于以往文献中的１５％～２９％的　估计”　。用计算机信息处理得到的太湖底泥蓄积总量　为１９　１５亿ｍ　由图１分析，太湖底泥总的分布特征为：湖西分　

昊必　图１太湖底泥等厚线概圉（等耳线：ｍ１　Ｆｉｇｕｒｅ　１　Ｔｈｅ　ｓｃｈｅｍａｔｉｃ　ｍａｐ　ｏｆ　ｓｌｕｄｇｅ　ｃｏｎｔｏｕｒ　ｏｆ　Ｌａｋｅ　Ｔａｉｈｕ　

７３—　

维普资讯 http://www.cqvip.com 上海环境科学第１９卷第２期２０００年２月　布区域大，湖东分布区域小，且沿岸区大于湖心区：垒　湖底泥厚度分布很不均匀，湖西部及北部泥层较厚，　东部较浅，最大处底泥可达５ｍ以上　以有泥区面积　１６３２．９ｋｍ　计，平均泥层厚度为１．１　７ｍ；以全湖面积　２３３８．１ｋｍ　计，平均泥层厚度为０．８２ｍ　３．３主要瑚区淤泥分布　太湖可划分５个自然瑚湾、３个岸边带以及湖心　区　用计算机绘制的１：１０００００太湖底泥等厚图分析结　果如表２所示　五里湖底部全为淤泥所覆盖，平均泥厚　１．３０ｍ左右，现场测量到的最大泥深接近３ｍ，位于其　东部湖心；梅梁湖底泥面积占该湖湾的５０％，主要分布　于该湖湾的中北部和西南部。两处各有一个泥深大于　４ｍ的底泥淤积区，且两泥区相连，有泥区平均底泥厚　度约１　５ｍ，全瑚湾平均泥厚０．７５ｍ　

表２太湖主要湖区底泥面积及其蓄积量统计　Ｔａｂｌｅ　２　Ｔｈｅ　ｓｃｈｅｍａｔｉｃ　ｃｈａ　ｒｔ　ａｎｄ　ｓｔｏｒａｇｅ　ｏｆ　ｄｉｆｆｅ　ｒｅｎｔ　ｌａｋｅ　ｃｏｎｔｏｕｒ　ｉｎ　ｔａｋｅ　Ｔａｉｈ￣　

贡湖底泥主要分布于大贡山以北及以西区域，有　两处明显的底泥厚层峰值区，其中虽大淤积区位于乌　龟山与贡山之间　竺山湖泥层分布区可分为北部和南　部两片，后者与大太湖环行底泥的北部相连　实测该瑚　区最大泥厚为３．９５ｍ　同五里湖相似，东太瑚亦几乎全　为底泥所覆盖，泥厚多在２ｍ以下，厚泥区主要在中　北部，但没有发现大于４ｍ的，其底泥蓄积量占全太瑚　总量的８．１９％　除５个主要自然湖区外，沿岸带及湖心区等底泥分　布在面积和厚度上亦表现出明显的差异　湖西部沿岸带　底泥分布面积远大于东部和南部铪岸带　对于西部沿岸　带，除夹浦岸边约５ｋｍ范厢水域底泥极少外，其他水域　均有连片分布。本次实测调查，全太湖泥层最厚处发现　于该沿岸的乌溪港外（Ｎ３１　３３　５９　，Ｅｌｌ　９。５４　０２　），泥　厚＞５．３５ｍ　该泥区的北部与马山南部泥区连接，南部　则与洞庭西山的西部和北部相连，围绕湖心区形成一　个半封闭的大的…Ｃ型区域　据初步测算，该片泥区面　积约为５５０ｋｍ　，平均厚度２ｍ左右，底泥的蓄积量占全　湖的约７０％　经计算，太湖底泥总量约１．９２　ｘ　１Ｏ　ｍ　，其中泥厚　大于ｌ＿Ｏｍ的淤泥体积占全湖淤泥总量的４８．４％：大于　２．０ｍ的占２０　６６％；大于３　０ｍ和４　０ｍ的仅分别为　６．１８％和０　４４％．大于Ｏ．５ｍ的则几乎为零，这一统计结　果表明，太湖底泥赋存主要分布在泥厚小于２ｍ的浅层　区　７４——　４太湖底泥分布原因分析　４　１风浪及湖流作用影响　据对太瑚现代沉积研究，现代沉积作用主要发生　在瑚泊沿岸带及湖湾区，位于西部岸边主要是风浪沿　岸沉积，南部及东太湖为吞吐流沉积带。从而造成太湖　的底泥分布与瑚体水动力特点密切相关　例如，西太湖　湖心区为侵蚀性湖底，对于覆盖其上的厚度小于１０～　２０￣ｍ的现代淤泥，由于风浪对湖底的侵蚀造成泥沙的　运移　它们不断被风浪侵蚀的再搬运、再沉积，使其成　为极不稳定的悬移质。而西部沿岸则由于风浪流作用　形成显著的沿岸沉积，泥层淤积平均已达２．５ｍ左右　太湖湖心几乎为无沉积物覆盖的硬质泥区，其原　因与湖流有关　据中国科学院南京地理与湖泊研究所　多年分析计算，太湖湖心在不同风场作用下大多存在　环流，流速随风速的增加而增加　在环流流速增大　的情况下，水体中的悬浮物难以沉降和聚积，为湖心硬　底区的形成创造了条件　－　。此外，一些岸边区的硬底亦　可能是由于风向的作用形成。太湖地区属东南季风气　候区，夏季受东南季风的影响显著，贡湖等西北岸边受　风浪侵蚀的现象十分显著，这些水域的湖底几乎无底　泥存在，经现场实测绘制的水深等值线表现为岸边处　明显较密，而东南岸较疏的特征　４．２入湖河道位置影响　河流自入湖口进入瑚体后　其水团中所挟带的悬