鄱阳湖水环境现状与思考

蚂蚁

鄱阳湖水环境现状与思考                    
        
                  1 水文特征
1.1 水位
以位于鄱阳湖北部湖口水道进口处的星子水文站为代表，叙述鄱阳湖水位特征。星子站历年（1950～2007年）最高水位22.52m，出现在1998年8月2日；历年最低水位7.11m，出现在2004年2月4日；多年水位变幅达15.41m，居长江中下游各大湖泊之首。
星子站多年平均水位13.39m，月平均水位以7月的17.80m最高，其次是8月的16.78m和6月的16.13m；月平均水位最小值出现在1月，为9.03m，其次是2月的9.67m和12月的9.81m；月平均水位1月至7月逐月升高，7月至12月逐月降低。
星子站年最高水位16.00～22.52m，其多年平均值19.14m；年最高水位一般出现在5～9月，出现在5月的仅占3.6%，出现在6～7月的占78.2%，以出现在7月的最多，占58.2%，出现在8月和9月的分别为10.9%和7.3%。年最低水位7.11～9.44m，其多年平均值8.04m，一般出现在12月～次年3月，以出现在12～1月的最多，占70.9%（12月和1月分别为34.5%和36.4%）；其次是2月，占23.6%；出现在3月的较少，只占5.5%。
星子站年最高水位在1953～2007年55年中总的变化趋势为上升，平均升高速度为每十年0.12m；年平均水位在1953～2007年中总体变化趋势为稍下降，平均下降速度仅为每十年0.02m，可以忽略不计；年最低水位在近55年中也呈现升高变化的总趋势，平均升高速度为每十年0.09m，明显小于年最高水位的升高速度，表明鄱阳湖水位的年变幅呈逐渐加大趋势。但无论是年最高水位、年最低水位，还是年平均水位，进入21世纪以来均呈下降趋势，相对于55年的总体（直线）趋势而言，以年最高水位的下降最剧烈，其次是年最低水位，年平均水位的下降相对较为平缓。值得注意的是，近20年来星子站最高、最低、平均水位均呈显著下降变化趋势，大洪水明显减少、严重枯水明显增多，水情朝偏枯方向快速发展。
近9年（2000～2008年）来鄱阳湖枯水位有下降且维持时间延长的趋势，尤其是自2003年以来，鄱阳湖枯水位连创新低，枯水期不断延长。与全流域特大干旱年的1963年、1978年相比较，2005年来水基本属平水年，但该年星子站出现低于9m枯水位的持续天数比1963年还长；同样2006年来水属偏枯年份，但该年出现低于10m枯水位的持续时间长达94天，比1963年、1978年相应10m枯水位持续的时间延长数倍；2007年鄱阳湖再次出现严重枯水，星子站年最低水位较2006年更低，尤其是鄱阳湖都昌以上南部湖区，出现了自1950年以来的最低水位。枯水位偏低且持续时间长，将引起湖泊水面及水体减少，河汊湖滩过早干枯、硬化，导致湿地面积减少，影响湿地生态系统功能，威胁水生动植物（如鱼类、水生植物等）的生长与生存环境，并严重影响湖区水环境质量与供用水安全。
1.2 径流
鄱阳湖多年平均入湖年径流量为1435.9×108m3，以1998年       2429.2×108m3为最大，1963年558.3×108m3为最小，最大值与最小值年入湖年径流量的比值为4.4倍。
入湖径流量主要集中在4～7月，占全年总量的61.4％，5、6两月占36.3％，入湖径流量达521.7×108m3。7月雨季基本结束，转入干旱季节，入湖径流量急剧减少，9月至次年2月各月占年总量的比重都小于5.0％。 最大入湖径流量出现于6月，占全年19.3％，达276.5×108m3。最小入湖径流量出现于12月，只占 2.9％，水量仅41.2×108m3。入湖水量最大与最小的比值为6.7倍。
1～6月，多年平均各月入湖径流量大于出湖径流量，湖水位上涨，湖水面面积逐渐增大，湖容相应增大，6月最大达52.2×108m3；7月大汛结束，入湖径流量减少，入湖径流量略大于出湖径流量，入湖、出湖径流量基本平衡。8月以后多年平均各月出湖径流量大于入湖径流量，湖水位逐月下降，湖水面面积减小，湖容相应减少。
1.3 泥沙
根据1956～2005年泥沙资料统计，多年平均悬移质入湖沙量1689×104t，其中五河入湖沙量占85.8％，区间占14.2％。入湖沙量主要集中在3～7月，占年入湖沙量的85.5％。
50年来由于“五河”上游兴建水利水电工程和水土流失的改善，“五河”入湖泥沙发生了巨大的变化，如1972年修河柘林水库建成蓄水、1990年赣江上游流域的治理、1993年赣江万安水库的开始正式运行等对入湖水沙关系产生了显著的影响。根据水沙关系特点分析，分为五个时段：1956～1965年、1966～1975年、1976～1985年、1986～1995年、1996～2005年入湖沙量分别为1517、1758、1697、1248、957×104t。由此可见，1985年之前五河入湖沙量呈增加趋势，80年代末开始呈减少趋势，特别是1990年代末以来变化最为显著，比多年平均值减少43.3％。
鄱阳湖泥沙随湖水经湖口水道进入长江，根据湖口站历年水沙资料分析，平均年出湖沙量976×104t，最大年出湖沙量2170×104t，出现在1969年，最小年出湖沙量-372×104t，出现在1963年。出湖沙量年内分布不均匀，其规律受长江、五大水系水沙规律及鄱阳湖湖盆特征的共同影响，湖口流量的大小、水位的高低是反映水流的挟沙能力大小的主要因素，是江、河、湖共同作用的结果。
鄱阳湖泥沙冲淤规律主要受五大河流及区间、长江水沙变化规律控制，1～3月份鄱阳湖呈河相特征，此时湖水位较低，水面比降大，流速快，水流的挟沙能力强，水流对河床产生冲刷，出湖沙量大于入湖沙量，特别是３月份冲刷量最大，多年平均冲刷量达116×104t。４月开始，五大河进入汛期，湖水位升高，此时鄱阳湖呈湖相特征，水面比降减小，水流缓慢，入湖泥沙开始在湖区淤积，4～6月份湖区多年平均泥沙淤积量69～391×104t，6月份淤积最大。7～9月为长江主汛期，湖水受顶托或长江水倒灌，入湖泥沙大部分淤于湖内，遇长江沙倒灌，泥沙淤积量加剧，7～9月平均泥沙淤积量分别为212.5×104t、90.2×104t、85.1×104t。10~12月，随长江水不断下降，湖水泄量加大，湖水位降低，鄱阳湖又显河相特征，湖水归槽，流速逐渐增大，水流对湖底冲刷，10～12月平均泥沙冲刷量分别为6.6、52、57.2×104t。鄱阳湖的冲淤规律：从时段分，4～10月为淤积期，11～3月为冲涮期；从湖水位看，低水冲、高水淤。
1956～2000年间鄱阳湖平均每年泥沙淤积量872×104t，45年总淤积量为39240×104t，占入湖泥沙量的48.5％，若泥沙均匀淤积在湖区，淤积厚度约为80 mm，年平均淤积速率约为1.8mm/a。值得关注的是，近年来入湖泥沙量远远小于出湖泥沙量，鄱阳湖湖盆泥沙淤积量向负值方向发展，例如1956～2002年鄱阳湖平均每年泥沙淤积量828×104t，而2003～2007年则为-865×104t。
2 水环境特征
鄱阳湖污染物来源于两个方面，一是五河入湖河水携带的污染物，二是湖区产生的污染物，主要由五河输入（TP和TN分别占入湖总量的80.5％和66.4％），湖区径流带入的污染物相对较少。其来源是流域内城市生活污水、厂矿企业工业废水、农业面源与地表径流以及湖区的人类活动。五河入湖污染物中，以化学需氧量（COD）、总磷（TP）、总氮（TN）为主，化学需氧量为工业废水和城镇生活污水排放产生。
2008年7月鄱阳湖Ⅲ类水占72.2%，Ⅳ类水占27.8%，主要超标项目为总磷。其中昌江口、乐安河口、鄱阳、龙口、康山、抚河口、信江西支口、棠荫、都昌、渚溪口、修河口、星子、蛤蟆石等13个监测点水质较好，为Ⅲ类水；信江东支口、瓢山、赣江南支口、蚌湖、赣江主支口为Ⅳ类水，受到轻度污染，超标项目为总磷。信江东支口水质受梅港站以下信江东支沿岸乡镇工业废水、生活污水的影响；瓢山水域水质受附近渔民生产、生活污水影响；赣江南支口、赣江主支口水质受外洲站以下南昌市及各自尾闾沿岸城镇工业废水、生活污水的影响；蚌湖水域水质主要受赣江主支及蚌湖上游来水的影响。出湖断面（湖口）为Ⅳ类水，受到轻度污染，超标项目为总磷，主要受湖口县城工业废水、生活污水的影响。
鄱阳湖水质总体呈下降趋势。上世纪80年代鄱阳湖水质以Ⅰ、Ⅱ类为主，平均占85％，Ⅲ类水占15%，呈缓慢下降趋势；90年代仍以Ⅰ、Ⅱ类水为主，平均占70％，Ⅲ类水占30%，下降趋势加快；进入二十一世纪，特别是2003年以后，Ⅰ、Ⅱ类水只占50％，Ⅲ类水占32%，劣Ⅲ类水占18%，下降趋势急剧，维持中营养状态，且呈现上升趋势。水质污染特点：①非汛期水质明显差于汛期，汛期Ⅰ、Ⅱ类水多年平均所占比例比非汛期高15％；②五河入湖口水质最差的是赣江南支，其次是乐安河口；③2002年之前，主要超标项目为氨氮、挥发性酚等，污染区域主要分布于入湖口水域。2002年之后，主要超标项目为总磷、氨氮，污染区域分布于入湖口及湖区。
2007年，鄱阳湖营养状态评分值范围40～53，全湖平均评分值为48，其中，中营养的有15处，占78.9%，轻度富营养的有4处，占21.1%；评分值最大的为53，分布于乐安河口，最小的为40，分布于修河口；轻度富营养主要分布于乐安河口、昌江口、信江西支口和赣江主支口；出湖口（即湖口断面）营养状态评分值为46，属中营养。在鄱阳湖，虽然4～9月份水温、日照、磷氮含量及比例均满足产生水体“水华”的条件，但因4～9月份入湖流量大，加快了湖盆水体的交换次数，丰水期鄱阳湖不会发生大面积的“水华”现象；枯水期，水体中氮磷含量较高，由于水体的水温低于25℃，日照时数相对较短，流速较大，也不易产生“水华”现象。
3 鄱阳湖生态水利枢纽工程水文论证概况
2008年4月7—21日，江西省水文局先后在星子县和南昌市组织了鄱阳湖生态水利枢纽工程水文分析论证。
3.1工程效益
（1）建设鄱阳湖生态水利枢纽工程，通过鄱阳湖生态水利枢纽工程与三峡水库的联合科学调度，协调好江、河、湖关系，可降低1954、1998年型洪水星子站洪峰水位1米左右，减少21米以上高水位持续时间30天。做到江、河、湖三利，既有效防御鄱阳湖区的特大洪水，又使鄱阳湖成为长江中下游的调蓄库。
鄱阳湖生态水利枢纽工程的科学运用，可以使进入枯水期的湖区水位、时间、流量、水量恢复常态，特别是若出现湖区枯水期提前，则湖区仍有45亿立方米宝贵的水资源用以保护生态环境，保障鱼类、鸟类的栖息和生存环境。
（2）鄱阳湖生态水利枢纽工程从水位16米进行调节，枯水年份以多年平均来水量的20%作为湖口断面的生态需水量，即以910秒立米（生态流量）下泄，湖区水位最低可达14～15米左右；以多年平均来水量的25%即以1140秒立米下泄，湖区水位最低可达13～14米左右；平水年份以确保湖区Ⅲ类水质要求，取2000秒立米下泄，最低水位可达12.9米。由于水位的相对提高，也有利于湖区周围取水，保护几百万人的饮用水安全，又为长江中下游提供较充沛的淡水资源。
（3）鄱阳湖生态水利枢纽工程运行水位为16米时，以Ⅲ类水为控制目标，湖盆水量对化学需氧量的纳污能力有一定盈余，总磷和总氮的现状入湖纳污量分别超过8.9、45.5吨/日，也就是说在现状纳污情况下，总磷需削减50%以上。
鄱阳湖生态水利枢纽工程运行为水位18米时，以Ⅲ类水为控制目标，湖盆水量对化学需氧量的纳污能力有一定盈余，总磷和总氮的现状入湖纳污量分别超过8.0、25.9吨/日，也就是说在现状纳污情况下，总磷需削减40%以上。
说明鄱阳湖生态水利枢纽工程运行时，鄱阳湖水环境状况不会加重，自净能力有所提高。
3.2不利影响
（1）在高水位时，工程对五河洪水有一定的顶托影响，会给湖区尾闾河段洪水位产生一定的抬升作用。
（2）在低枯水位季节，工程蓄水使水位抬高、流速减小，静水区及湖湾水域可能会产生富营养化。
（3）鄱阳湖生态水利枢纽工程的运行，将改变湖区水流的水文特征和泥沙运动规律。根据湖口站的水沙关系模型分析，水位为16米，采用1997～2000年间的泥沙资料分析，鄱阳湖生态水利枢纽工程的运行每年增加湖盆中悬沙淤积量约42.0万吨。若在2 ～3月份闸门全开，恢复常态，新增泥沙淤积量将减少58%，表明工程运行对湖盆泥沙的影响相对较少。
鄱阳湖生态水利枢纽工程水文分析论证表明，鄱阳湖生态水利枢纽工程通过科学的调度方式，对水量与水质进行合理调节，以实现鄱阳湖区生态环境保护与社会经济发展的良性互动，是鄱阳湖生态经济区建设不可或缺的基本保障，尤其在当今全球气候变化将造成我国南方未来20年内仍将维持以干旱气候为主（类似于2006～2007年的连年严重枯水平均出现频率为25年一遇，且可能持续到2010年）的大背景下，鄱阳湖生态水利枢纽工程是解决鄱阳湖生态经济区建设面临的取水困难不断加大、水环境容量不断降低、湿地生态环境不断恶化、越冬候鸟生境不断退化的唯一行之有效的途径与措施。
鄱阳湖生态水利枢纽工程不仅是鄱阳湖生态经济区建设必不可少的水资源与水环境保障措施，还是江西省乃至中国南方应对气候变化十分必要的水资源与水环境保护措施。鄱阳湖生态水利枢纽工程为鄱阳湖区经济社会长期可持续发展提供良好的生态保证和可靠的水资源保障，解决的既是经济问题，也是政治、社会、生态和环境问题。


（江西省鄱阳湖水文局  闵骞）