南水北調(diào)東線東平湖蓄水影響處理工程效益分析

南移工程是解決中國北方水資源嚴重短缺問題的戰(zhàn)略工程。也是我國經(jīng)濟和社會可持續(xù)發(fā)展的重要基礎設施。東平湖蓄水影響處理工程作為南水北調(diào)東線一期工程的組成部分，可利用東平湖現(xiàn)有工程，發(fā)揮其綜合效益。從東線供水安全的角度考慮，迫切需要對東平湖進行加固處理。該項目由主體工程、施工輔助工程、蓄水影響處理補償?shù)炔糠纸M成，其中主體工程包括圍堤加固、泵站改擴建、濟平干渠湖內(nèi)引渠清淤工程。1東平湖生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀1.1地理位置東平湖蓄水影響處理工程位于黃河南岸的山東省東平縣。東平湖水庫地處魯西北，區(qū)域地勢東高西低。1.2污染的現(xiàn)狀及水質(zhì)1.2.1大a-ce-d城鎮(zhèn)污染源：大汶河為東平湖主要補給水源，主要污染源為萊蕪、新泰地區(qū)的工業(yè)廢水和生活污水。2002年大汶河污水排放量為13664萬t,COD排放量45956t，氨氮排放量3490t。面源污染：匯入大汶河的面源污染總量為COD4.14萬t/a，氨氮0.12萬t/a，總氮1.28萬t/a。內(nèi)源污染：東平湖湖區(qū)水產(chǎn)養(yǎng)殖與石油類污染物排放量為21.57t/a，漁民生活污水排放量99.73萬t/a，主要污染物COD199.48t/a，氨氮排放量為28.50t/a。1.2.2東平湖水質(zhì)分析東平湖湖區(qū)的水質(zhì)狀況不容樂觀，2004和2005年達到Ⅴ類水質(zhì)標準，但水中重金屬含量較低，均達到Ⅰ～Ⅱ類標準。2004年，CODCr、石油類均超過Ⅲ類水質(zhì)標準，最大超標倍數(shù)CODCr為0.7倍、石油類為1.6倍；2005年，CODCr和石油類超過Ⅲ類水質(zhì)標準，最大超標倍數(shù)CODCr為0.81倍、石油類為1.2倍。為確保東平湖水質(zhì)滿足南水北調(diào)輸水要求，應限制該湖周邊地區(qū)的污水排放，逐步調(diào)整湖內(nèi)水產(chǎn)養(yǎng)殖結構和規(guī)模。目前，大汶河流域治理規(guī)劃已經(jīng)完成，主要城市污水處理廠和重點工業(yè)污染源治理工程正在建設，到2006年底，流域污水和污染物排放量可望大大減少，大汶河、東平湖環(huán)境質(zhì)量將逐步改善。1.3生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀東平湖屬于潛水草甸型湖泊，富含有機質(zhì)，整個湖泊呈現(xiàn)為中-富營養(yǎng)型狀態(tài)，水生生物比較豐富。1.3.1浮藻藻類種類湖內(nèi)有浮游藻類7門35科67屬，其中綠藻門12科29屬、硅藻門10科15屬、藍藻門4科12屬、裸門藻5屬、黃藻門2屬、甲藻門2屬、隱藻門1屬。浮游藻類中甲藻占40.5%，硅藻占35.3%，金藻、黃藻分別占3.3%和0.5%。湖內(nèi)有浮游動物69種，其中原生動物31種、輪蟲16種、枝角類11種、橈足類11種。以砂殼蟲、簡殼蟲、螺形龜甲蟲等為優(yōu)勢種。1.3.2高等植物湖內(nèi)有水生植物18科30屬42種，常見種類有蘆葦、蒲草、菱、蓮等10種。主要經(jīng)濟水生植物有菱、芡、藕、蒲。1.3.3基本棲息動物湖內(nèi)有軟體動物8科19屬28種，其中常見的有雙旋環(huán)棱螺、中華圓田螺等10種。1.3.4魚類資源湖內(nèi)有魚類9目15科44屬56種，其中鯉科35種。魚類有4個生態(tài)類群：海淡水洄游魚類、河湖洄游性魚類、河道性魚類、湖泊定居性魚類。1.3.5農(nóng)田植被特點新湖區(qū)無水期耕種，植被分布主要有農(nóng)田植被和林草植被。農(nóng)田植被以栽培作物為主，種植密度大，覆蓋率高。工程區(qū)周圍耕種歷史悠久，大面積自然土壤和原生自然植被不復存在。工程所在地無珍稀植物。1.3.6夏候鳥和旅鳥種東平湖是鳥類遷飛的重要通道。據(jù)資料，有鳥類362種，包括留鳥40多種、夏候鳥80多種、冬候鳥50多種、旅鳥200多種。其中，有國家重點保護的一級、二級鳥類白骨頂、紅骨頂、大天鵝、小天鵝等。1.4東平湖營養(yǎng)狀態(tài)為了解南水北調(diào)東線工程東平湖的營養(yǎng)狀態(tài)，本次評價對東平湖進行了采樣監(jiān)測，監(jiān)測項目為葉綠素、總磷、總氮和高錳酸鹽指數(shù)。評價方法采用綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法，方法如下：式中：TLI（∑）為綜合營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)；TLI(j）為代表第j種參數(shù)的營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)；Wj為第j種參數(shù)的營養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)的相關權重。根據(jù)評價結果顯示，東平湖處于中營養(yǎng)狀況，評價的4個監(jiān)測斷面全部為中營養(yǎng)狀態(tài)。東平湖的監(jiān)測值和評價結果，詳見表1。2項目環(huán)境分析2.1施工期間對生態(tài)環(huán)境影響的影響2.1.1引渠清淤工程的影響(1）影響類型和范圍判定。工程施工的直接影響主要限定在湖內(nèi)的疏浚段。工程通過開挖、吹填、填埋直接破壞底棲生物生境，掩埋底棲生物棲息地，由于開挖、沖填致使施工期局部湖域懸浮物增多，油污和重金屬成份將對湖泊水生生物造成一定損害。(2）對湖泊生產(chǎn)力的影響。主要表現(xiàn)在：(1)對浮游植物的影響。東平湖工程施工面積為5.04萬m2，浮游植物的生物量為2.2796g/m2，老湖區(qū)水面面積為209km2，施工面積僅占蓄水面積的0.024%。因此，東平湖浮游植物的損失量可計為0.115t，只占全湖浮游植物生物總量的0.024%，可知引渠清淤工程對湖中浮游植物的影響很小，可以忽略不計。施工結束后，湖中浮游植物遭受的損失可以完全恢復。(2)對底棲動物的影響。東平湖底棲動物的生物量平均為179.84g/m2，施工范圍為9.46萬m2，對底棲生物影響的總量為17.01t，施工結束幾個月以后生物量可以恢復到背景水平，受影響的生物量占東平湖底棲生物總量的0.048%左右，其中不可恢復的部分為棄土壓占部分，其他部分可以恢復但物種組成會發(fā)生改變。(3）對水產(chǎn)養(yǎng)殖的影響。在湖內(nèi)清淤過程中，由于對淤泥的擾動，造成湖內(nèi)水質(zhì)渾濁，在一定范圍內(nèi)（約100m）對湖內(nèi)養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)生一定的影響。由于湖內(nèi)清淤段是輸水主通道，在施工前應清理網(wǎng)箱等水產(chǎn)養(yǎng)殖，進行適當補償，減少對水產(chǎn)養(yǎng)殖的影響。2.1.2對水生植物的影響工程區(qū)主要為種植作物，天然植被較少，更無珍稀植物，所以本工程對陸生植物影響很小。鳥類主要聚集在湖心區(qū)的蘆葦叢中，遠離人類居住區(qū)，因此本工程對它們影響較小。高噪聲的施工機械（如挖掘機、振動碾）會對鳥類造成短暫影響。2.2湖內(nèi)棄土環(huán)境整體影響東平湖湖內(nèi)有清淤工程，長度近10km，因此運行期的生態(tài)影響可分為局部影響和整體影響兩種類型。局部影響主要在湖內(nèi)疏浚和清淤工程所在的區(qū)域，其影響原因是由于湖內(nèi)棄土引起的；整體的影響包括湖泊水生生態(tài)環(huán)境和周邊陸生生態(tài)環(huán)境的影響，其影響原因是由于水位抬升打亂了原有的湖泊和陸地的水平衡關系，從而影響陸生生態(tài)系統(tǒng)，尤其是湖濱洼地。建設區(qū)及周邊地區(qū)無生態(tài)敏感保護目標（如鳥類保護區(qū)、野生動植物保護區(qū)等），僅在東平湖老湖區(qū)的北邊和東邊分布一些蘆葦，其間有少數(shù)小鳥生長。總體看，東平湖蓄水影響處理工程基本對其不產(chǎn)生影響。2.2.1湖泊生物量和系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響(1）對湖泊生產(chǎn)力的影響。蓄水湖泊一經(jīng)調(diào)水后，湖泊水位普遍上升，湖泊面積擴大，換水頻繁，可有效改善水生態(tài)環(huán)境；由于湖泊輸水水量穩(wěn)定，可以補充當?shù)氐纳鷳B(tài)用水，避免了因枯水季節(jié)而導致部分湖底裸露致使部分水生動植物大量死亡現(xiàn)象，因此湖泊的生物量呈增長趨勢。湖泊生物量增加，則湖泊的生產(chǎn)能力也將提高，從湖泊自然系統(tǒng)生態(tài)完整性維護的角度看，生物總量的增加彌補了施工的損失量，從湖泊濕地的保護角度看是有益的。(2）對湖泊自然系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。系統(tǒng)恢復穩(wěn)定性與系統(tǒng)生物量關系密切，調(diào)水后湖泊的生物量會發(fā)生相應的增加，因此湖泊的恢復穩(wěn)定性也將提高。湖泊蓄水面積的擴大，有益于湖泊水生生物種群的擴大，有益于恢復破碎化和島嶼化的生境，所以湖泊的景觀異質(zhì)性程度提高，湖泊自然系統(tǒng)的阻抗穩(wěn)定性就得到了增強。2.2.2影響生物多樣性(1）對浮游生物的影響。水庫長期蓄水后，由于水體流速變緩，泥沙沉降，水體透明度提高，藻類的組成與數(shù)量會發(fā)生一定的變化，某些適宜于緩流或開闊水域的浮游植物如藍藻、綠藻的群落會變得更為復雜，生物量也會有所增加。因此，水庫蓄水后，預計浮游植物的種類和數(shù)量會略有增加，優(yōu)勢種群將發(fā)生局部調(diào)整，但不會發(fā)生顯著變化。(2）對魚類的影響。水庫長期蓄水后，水面相對穩(wěn)定，泥沙沉降，庫中浮游生物量增加，對以此為餌料的魚類生長創(chuàng)造了有利條件，鯉、鯽等適宜于靜水緩流中生活、攝食的浮游生物將會得到增加。而另一方面，隨著水流減緩，對適宜于急流的魚類的生長不利，它們將在庫區(qū)減少。長江水調(diào)入東平湖，會帶來一些長江中特有的海、淡水洄游魚類，如鰻鱺、鱸魚、長頜鱭等，但由于圍堤阻隔，它們的種群和數(shù)量將會逐漸減少。從客觀條件分析，東平湖蓄水工程的建設對魚類資源影響不大。南水北調(diào)一期工程調(diào)水后，東平湖的平均蓄水水位抬升0.2m左右，蓄水水位抬升，水面擴大且湖內(nèi)蓄水水量也較穩(wěn)定，水環(huán)境改善，總體上對發(fā)展?jié)O業(yè)生產(chǎn)有利，避免了湖泊干枯或死水位以下運行造成的漁業(yè)損失。(3）對其他水生生物的影響。東平湖蓄水后，蓄水位39.3m以下的一些濕地生境會遭到破壞，但又有新的濕地環(huán)境形成，濕地生物又會在新的濕地區(qū)域恢復生長。因此，該工程建設不會導致物種毀滅性破壞。東平湖蓄水后，蓄水水位控制在39.3m，屬于年調(diào)節(jié)型，營養(yǎng)物質(zhì)的積累相對較高，在做好工程水土保持工作和環(huán)境保護工作的前提下，水庫營養(yǎng)物質(zhì)的增加不會對區(qū)域水體富營養(yǎng)化和整個水生生態(tài)系統(tǒng)造成大的影響。3建設東平湖的工程影響南水北調(diào)東線工程引水水質(zhì)較好，水量還較豐，不僅能改善北方地區(qū)水資源污染狀況，而且通過緩解旱情阻止沙化進程，具有積極的環(huán)境保護意義。工程建成后，將使我國華北地區(qū)工業(yè)用水緊張狀況得以緩解，并對遏制旱情、利于農(nóng)作物的生長和糧