贛撫尾閭地區河湖水系連通格局研究

鄒大勝，黃華金(江西省水利規劃設計研究院，南昌 330029)

0 引 言

河湖水系是水資源的載體，是生態文明的重要構成要素，也是經濟社會發展的重要基石。當前，我國水資源形勢不容樂觀，不僅制約部分地區的經濟社會發展，同時也影響了自然生態系統[1]。與此同時，受人類活動影響，我國河網水系結構單一化和主干化的趨勢越來越明顯[2]，河湖水系連通性變差，給水生態環境、水資源利用乃至區域發展都帶來了諸多問題。

河湖水系連通是優化水資源配置戰略格局、提高水利保障能力、促進水生態文明建設的有效舉措[3]。2010年，全國水利規劃計劃工作會議明確提出“河湖連通是提高水資源配置能力的重要途徑”，要求“構建引得進、蓄得住、排得出、可調控的河湖水網體系”[4]。隨后，水利部開展了河湖水系連通戰略研究，并印發了《水利部關于深入推進江河湖庫水系連通工作的指導意見》，明確提出逐步構建國家、區域、城市層面布局合理、功能完備、工程優化、保障有力的河湖水系連通格局。2014年，陳雷部長再次強調“推進江河湖庫水系連通，優化水資源配置格局”，“要從戰略和全局高度，進一步加大工作力度，加快構建布局合理、生態良好、引排得當、循環通暢、蓄泄兼籌、豐枯調劑、多源互補、調控自如的江河湖庫水系連通體系”[5]。

河湖水系連通已成為國家新時期新形勢下的治水方略之一，是解決我國水資源短缺、水環境惡化、水生態脆弱等問題的一大創舉，是實現水資源可持續利用的治水新思路[6]。

1 河湖水系連通實踐與發展

為興水利、除水害，人類很早之前就開始了河湖水系連通的工程實踐。早在公元前2400年，古埃及就興建了以灌溉為目的的連通工程[7]；我國河湖水系連通的實踐可以追溯到先秦時期的邗溝和都江堰[8]。在長期的實踐過程中，人們積累了豐富的河湖水系連通實踐經驗。

不同歷史發展階段，河湖水系連通的需求不同。早期的河湖水系連通工程目標相對單一，且大多為了軍事、航運和灌溉。如：春秋時期吳王為伐齊運兵北上修建的邗溝、引涇水灌溉的鄭國渠、列入“世界文化遺產”名錄的都江堰、為加強南北交通的京杭大運河、古埃及的尼羅河引水灌溉工程、前蘇聯的伏爾加-頓河運河等。

隨著經濟社會發展程度和生態文明程度的提高，河湖水系連通的功能要求不斷提升，河湖水系連通不斷向系統化、生態化、功能綜合化方向發展[9]。如：澳大利亞雪山調水工程，將斯諾伊河水西調至墨累河、北調至圖默特河，將水電開發與調水相結合，解決下游灌溉及城市供水問題，同時改善了墨累河和馬蘭比吉河的水質，降低了灌區土壤鹽堿化程度；美國加州北水南調工程，通過中央河谷、加州調水、科羅拉多水道和洛杉磯水道等水系連通工程調水，使得加州干旱河谷地區灌溉面積130多萬hm2，大力發展了農業灌溉；江蘇江水北調工程，從江都泵站引長江水，經多個梯級，與洪澤湖、駱馬湖、南四湖相連，為蘇北地區生活、工農業生產提供水源，同時承擔了部分排澇任務，減輕了里下河、白馬湖地區澇災，如今該工程已成為南水北調東線的組成部分；塔里木河生態調水工程，向塔河下游生態應急輸水，除塔河干流來水外，還通過恰拉分水樞紐將博斯騰湖水補充至塔河干流，輸水至臺特瑪湖，使塔河下游“綠色走廊”天然植被得到有效保護，下游生態環境得到改善。

作為主動改善水系格局的手段，河湖水系連通在歷史長河中得到不斷的實踐與探索[10]，不同國家都具有很多河湖水系連通的成功案例[11]?？v觀其發展歷程，河湖水系連通由重視治理和開發向注重水資源調配和生態保護、由單一目標向綜合多目標、由注重水量向注重水量-水質-水生態相結合、由局部向跨流域跨區域統籌協調管理、由簡單工程向復雜工程的連通趨勢發展[7]。

2 研究區概況

為推進鄱陽湖區的河湖水系連通，進一步優化區域水資源配置格局，本文以鄱陽湖西南部的贛撫尾閭地區為例，開展了河湖水系連通格局研究。

贛撫尾閭地區地處江西省中北部、鄱陽湖西南岸，本次研究區為贛江和撫河尾閭入湖河道所夾平原區域，土地總面積約2 800 km2(見圖1)。區域水土資源豐富，交通便利，工業基礎雄厚，農業生產條件良好，產業集聚度高。區內有江西省會城市南昌市、全國百強縣南昌縣、國家級開發區南昌高新技術開發區、小藍經濟技術開發區、南昌航空工業城等重要城鎮與園區，以及江西最大的商品糧生產基地贛撫平原灌區。

圖1 贛撫尾閭地區區域位置和河流水系示意圖

目前，該地區已成為江西省經濟社會發展的核心區域，在全省經濟社會發展中占有十分重要的地位，是沿長江經濟帶和沿京九經濟帶的交匯點，也是長三角、珠三角和閩東南經濟區的直接腹地。2014年，區域經濟總量3 345億元，約占全省的1/4；年末總人口738萬人，約占全省的1/7，在全省經濟社會發展中占有重要的地位。

3 研究區河湖水系現狀格局

贛撫尾閭地區河網縱橫、湖泊密布，具有得天獨厚的河湖水系自然條件。區內河流主要有贛江、撫河、清豐山溪，均屬鄱陽湖水系(表1)；還有贛撫平原大型灌區灌排渠系、受人工阻斷零散分布的河流故道以及南昌市城區內的玉帶河、幸福渠、城南護城河等內河。湖泊主要有南昌市昌南城區的象湖、青山湖、艾溪湖、南塘湖、瑤湖、梅湖、東西南北湖以及進賢縣的青嵐湖、南昌縣的澄碧湖和芳溪湖等，其中水面面積10 km2以上的湖泊有青嵐湖、瑤湖。

表1 區內骨干河流現狀基本情況表

目前，區內已形成以贛江、撫河、清豐山溪為骨干，贛撫平原灌區渠系為補充，象湖、青山湖、艾溪湖、瑤湖、青嵐湖等湖泊零散遍布的河湖相互獨立的水系現狀格局，見圖1。

歷史上，該地區水系復雜，尾閭河道相互交織，水流極為紊亂。為滿足經濟社會發展和城市發展的需要，當地以防洪保安為目標，通過修筑堤防、堵支并圩、河流改道或截堵等措施進行了數十年治理，并形成了目前的水系格局。這為保障區域穩定和發展起到了重要作用，但堵支并流、河流改道或截堵等措施也使得河流主干化趨勢明顯、水系連通條件弱化、河湖破碎化，造成河網水系衰落、連通受阻嚴重，給區域水生態環境改善和水資源利用帶來諸多不利因素。

4 研究區河湖水系連通需求分析

贛撫尾閭地區河湖水系承擔了防洪排澇、改善水環境、修復水生態、城鎮供水與農田灌溉水源地、水景觀、航運等功能，為經濟社會發展提供了重要支撐。然而，受經濟社會迅猛發展、城市化進程加快等人類活動的影響，區域水系連通性變差，河湖生態功能日漸退化，枯水期骨干河道水位持續下降，水面面積銳減，水資源利用困難，水生態環境、水景觀效果和通航條件變差，已難以適應經濟社會發展的需要。本文根據河湖水系所承擔的功能和存在的問題，從水環境凈化需求和水資源調配需求兩個方面進行河湖水系連通需求分析。

4.1 水環境凈化需求分析

贛江、撫河、清豐山溪等河流因來水較豐，水質總體較好。但其他河湖特別是南昌市城區河湖，受河網水系衰落、連通受阻等影響，水體交換能力和自凈能力下降，且無活水補給，水質整體較差。監測資料表明，南昌市城區東湖、西湖、南湖、北湖、青山湖、象湖、艾溪湖、梅湖等湖泊水質基本為Ⅴ類或劣Ⅴ類，均出現氮、磷超標的現象。

為改善區域水環境問題，本文開展了水環境需水分析計算。以區內水功能區確定的水質目標為標準，計算將水環境凈化到目標水質(即贛撫平原渠系、青嵐湖為Ⅲ類及以上標準，其他河湖為Ⅳ類及以上標準)所需的水量作為水環境需水量。根據水域(河道、湖泊)面積大小，采取不同方式分析活化需水量。象湖、青山湖、艾溪湖等水域面積較大湖泊分別采用湖泊-河網水動力水質耦合模型進行分析計算；其余河渠及面積較小的湖泊，其形狀一般呈帶狀分布，根據水域蓄水量估算。經計算，區內水環境年需水量約5.4 億m3(限于資料原因，計算時未考慮水系連通改善水動力條件后增加的水體自凈能力，結果可能偏高)。然而，2014年區域生態環境用水量僅0.6 億m3，遠不達要求。

4.2 水資源調配需求分析

該地區屬江西省降水低值區、蒸發高值區， 多年平均降水量1 587.8 mm，蒸發量991 mm，自身產水量較小，但區域過境水量豐富，多年平均年徑流量達876.2 億m3(其中：贛江684.0 億m3、撫河156.5 億m3；清豐山溪35.7 億m3)。

區內取用水水源地主要為贛江和撫河，其中：南昌市城市生產、生活等用水主要從贛江取水；贛撫平原灌區農田灌溉用水主要通過焦石壩引撫河水，其余農田灌溉用水主要從贛撫尾閭河道取水。取水方式大多為引、提水。因贛江、撫河來水豐富，灌溉和供水所需水量可滿足要求。但生態環境用水大多為除贛江、撫河和清豐山溪外的河湖水環境用水，目前僅象湖、青山湖等個別河湖能通過贛撫平原灌區渠系引撫河水進行環境補水，其余河湖受水系阻斷影響無活水補給，僅依靠自身產水量補給。然而，這些河湖自身產水量較小，降水年內分布不均，且無工程調節徑流，使得水環境用水量(年需水量約5.4 億m3)難以保證，枯水期尤為嚴重。因此，需要通過水系連通進行水資源調配，充分利用贛江、撫河等河流豐富的過境水量來保障區域水環境用水。

此外，近年來，贛江、撫河、清豐山溪尾閭河道枯水期水位逐年走低。經統計，外洲站近十年(2003-2012年)多年平均水位比長系列(1955-2002年)下降了1.94 m，水位低于15.5 m的天數延長了97 d；南昌站實測最低水位為2008年11.23 m、2010年10.57 m、2012年10.03 m，2013年更是突破10 m以下低至9.67 m，贛江水位屢創新低；撫河李家渡站近十年(2003-2012年)多年平均水位比1956-2002年下降了1.49 m，水位低于22.0 m的天數延長了131 d。受此影響，枯水期區內城鎮供水、農業灌溉常常取水困難，造成水資源利用困難。低枯水位也更加加劇了引贛江、撫河等河水進行環境補水的困難，同時還嚴重影響航運和水景觀?？紤]環境補水、水資源利用、水景觀效果等因素，綜合分析，枯水期，骨干河道的水位需求為：贛江外洲斷面15.5 m；撫河三陽斷面16.0 m、溫圳斷面22.0 m；清風山溪八字腦斷面16.0 m。

5 研究區河湖水系連通格局

5.1 河湖水系連通格局

為優化區域水資源綜合配置能力，實現水資源配置與經濟社會布局空間均衡，改善水生態環境，本文根據區域河湖水系連通的需求，結合區域發展布局，充分利用現有河湖水系和水利工程，南北向以贛江、撫河、清豐山溪等主要河流為主線，東西向將現狀處于分隔狀態的故道等已有水系與南北向河流連通，形成以區域內縱向和橫向的河渠水系為框架，以青嵐湖、瑤湖、象湖等湖泊為主要節點，形成區域“三橫四縱”水系連通格局，詳見圖2。

圖2 贛撫尾閭地區“三橫四縱”水系連通格局示意圖

其中：一橫為撫河焦石壩-贛撫航道-贛江市汊，長46.5 km；二橫為撫河故道(茌港至武陽)-城南護城河-象湖-贛江新洲閘，長35.8 km；三橫為撫河-涇口河-昌家嶺河-焦頭河-贛江，長22.5 km；一縱為贛江尾閭干流及分汊河道-鄱陽湖，長243 km；二縱為贛撫平原渠系，分為兩支，長107 km；三縱為清豐山溪洪道-棠墅港-撫河故道-鄱陽湖，長93 km；四縱為撫河干流-鄱陽湖，長76.5 km。

此外，通過建閘等工程措施，按水資源調配需求控制穩定的贛江、撫河、清豐山溪河道枯水期水位，實現區域河湖的連通互濟。

5.2 實施效果

“三橫四縱”充分利用現有河渠和受人工阻斷封閉的故道(總長度624.3 km，其中新建河渠僅3.5 km)開展水系連通，效益顯著，能有力促進水生態文明建設和經濟社會快速發展。

(1)河湖水系連通性將得到大幅改善?！叭龣M四縱”連通了區內現有的主要河流、故道和湖泊，通過控制穩定枯水期水位，實現引水為區內河湖環境補水，大力改善了區域河湖水系連通性和水體交換條件。

(2)水環境水景觀將得到大力改善。河湖實現連通互濟，進行水體活化和環境補水，河湖水質可達到目標水質要求，河湖濕地也將得到有效保護；河湖水面面積可有效增加，河湖水面率將達到20%，大幅改善水景觀。

(3)水資源綜合利用體系進一步完善?？菟冢此恍枨罂刂品€定的贛江和撫河水位后，區域灌溉和供水取水條件得到大力改善(灌溉受益農田約4.47 萬hm2，供水受益人口約300萬人)，水資源綜合利用體系進一步完善。

(4)航運和港口條件得到較大改善。抬高和穩定枯水期河道水位，可大力改善枯水期水深條件和提高過航能力。

6 結 語

河湖水系連通已成為國家新時期新形勢下的治水方略之一。在長期的實踐過程中，人們已積累了豐富的河湖水系連通實踐經驗。在總結以往水系連通實踐的基礎上，本文以鄱陽湖西南部的贛撫尾閭地區為例，開展了河湖水系連通格局研究。

贛撫尾閭地區是江西省經濟社會發展的核心區域，也是長三角、珠三角和閩東南經濟區的直接腹地。然而，受人類活動的影響，贛撫尾閭地區水系連通性變差，河湖生態功能日漸退化，給區域水生態環境、水資源利用乃至區域發展都帶來了諸多問題。

本文在河湖水系現狀格局的基礎上，充分考慮區域河湖水系連通的需求，有針對性地提出構建以贛江、撫河、清豐山溪、贛撫平原渠系等為縱線，以贛撫航道、城南護城河等現有河渠為橫線，以象湖、青山湖、艾溪湖、瑤湖、青嵐湖等主要湖泊為節點的“三橫四縱”水系連通格局，能大幅提高河湖在水生態環境、水資源調配、水景觀等方面的服務功能，實現水資源與經濟社會布局空間均衡，為優化區域的功能定位與發展布局創造更好條件，促進區域水生態文明建設和經濟社會快速發展。

□

[1] 崔國韜，左其亭，李宗禮，等. 河湖水系連通功能及適應性分析[J]. 水電能源科學，2012,30(2):1-5.

[2] 景何坊，李春光. 黃河上游連續彎道水流運動及泥沙運移數值模擬研究[M]. 鄭州：黃河水利出版社，2012.

[3] 李園原，酈建強，李宗禮，等. 河湖水系連通研究的若干重大問題與挑戰[J]. 資源科學，2011,33(3):386-391.

[4] 陳 雷. 關于幾個重大水利問題的思考——在全國水利規劃計劃工作會議上的講話[J]. 中國水利，2010,(4):1-7.

[5] 陳 雷. 全面貫徹中央重大決策部署 努力開創水利改革發展新局面——在全國水利廳局長會議上的講話[J]. 中國水利，2014,(1):1-7.

[6] 劉伯娟，鄧秋良，鄒朝望. 河湖水系連通工程必要性研究[J]. 人民長江，2014,45(16):5-6.

[7] 李原園，黃火健，李宗禮，等. 河湖水系連通實踐經驗與發展趨勢[J]. 南水北調與水利科技，2014,12(4):81-85.

[8] 龐 博，徐宗學. 河湖水系連通戰略研究：關鍵技術[J]. 長江流域資源與環境，2015,24(Z1):146-151.

[9] 徐翔宇，李愛花，張海濱，等. 衡水市河湖水系連通總體格局研究[J]. 水利發展研究，2014,(12):55-61.

[10] 龐 博，徐宗學. 河湖水系連通戰略研究：理論基礎[J]. 長江流域資源與環境，2015,24(Z1):138-143.

[11] 徐宗學，龐 博. 科學認識河湖水系連通問題[J]. 中國水利，2011,(16):13-16.