韋翠珍 付小峰2 李洪亮

（1.中水淮河規(guī)劃設(shè)計(jì)研究有限公司 合肥 230601 2.淮河流域水資源保護(hù)局淮河水資源保護(hù)科學(xué)研究所 蚌埠 233001）

目前調(diào)水工程涌現(xiàn)，以緩解中國(guó)水資源空間分布不均衡與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的矛盾。長(zhǎng)江干流已建或規(guī)劃建設(shè)跨流域調(diào)水工程多達(dá)近20 項(xiàng)[1]，南水北調(diào)東線工程位列其中。由于總磷河流水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)高于湖泊4 倍[2]，因此引調(diào)長(zhǎng)江水后是否會(huì)惡化輸水線路各湖泊的水環(huán)境狀況備受關(guān)注。

洪澤湖作為淮河流域最大的湖泊，是蘇北地區(qū)居民生活、農(nóng)業(yè)、工業(yè)水源，也是南水北調(diào)東線工程重要輸水線路和調(diào)蓄湖泊，其水環(huán)境狀況關(guān)乎南水北調(diào)的水質(zhì)安全，也關(guān)系沿湖地區(qū)乃至淮河流域的可持續(xù)發(fā)展[3]。本研究基于洪澤湖多年監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，分析南水北調(diào)東線調(diào)水前后洪澤湖總磷含量時(shí)空變化，為制定洪澤湖水質(zhì)改善和南水北調(diào)東線水環(huán)境保障措施提供基礎(chǔ)支撐，也可為其他調(diào)水工程對(duì)調(diào)蓄湖庫的富營(yíng)養(yǎng)化風(fēng)險(xiǎn)影響提供參考。

1 研究區(qū)域與方法

1.1 研究區(qū)域

洪澤湖是淮河流域最大的湖泊型水庫，其地處蘇北平原中部西側(cè)，淮河中、下游結(jié)合部，是淮河河床的組成部分。洪澤湖西北部、西部和南部有時(shí)斷時(shí)續(xù)的低山和崗阜，東部地勢(shì)低平。臨近京杭大運(yùn)河里運(yùn)河段，背枕廢黃河，西納淮河，南注長(zhǎng)江，東通黃海，北連沂沭，湖面分屬江蘇省淮安市的盱眙、洪澤、淮陰區(qū)3 縣（區(qū)）和宿遷市的泗陽、泗洪、宿城區(qū)3 縣（區(qū)）。

根據(jù)洪澤湖水文、水動(dòng)力學(xué)特征、水質(zhì)、生物分區(qū)特征，以及洪澤湖水功能區(qū)區(qū)劃特征，該研究將洪澤湖水域分成8 個(gè)區(qū)（圖1）：溧河洼區(qū)新汴河、新濉河匯入，地勢(shì)較高，水生植物分布較廣，生長(zhǎng)茂盛[4]；臨淮區(qū)汴河、濉河匯入；老子山區(qū)為淮河匯入；三河區(qū)為三河匯入或匯出；二河區(qū)為蘇北灌溉總渠和二河出湖口；成子湖南區(qū)為徐洪河匯入或者出湖口；成子湖北區(qū)水體流動(dòng)性差，水質(zhì)受宿遷市城市尾水的影響[5]。該研究在每個(gè)分區(qū)設(shè)置1～3個(gè)水質(zhì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，全湖共計(jì)16 個(gè)（見圖1）。

1.2 調(diào)查與監(jiān)測(cè)方法

野外調(diào)查于2011—2018年進(jìn)行，每月10日左右采樣一次。水樣帶回實(shí)驗(yàn)室后，采用《水質(zhì)總磷的測(cè)定鉬酸銨分光光度法》（GB/T 11893-1989）測(cè)定總磷。

圖1 洪澤湖水域分區(qū)及水質(zhì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)示意圖

圖2a 2011—2018年洪澤湖總磷變化圖

圖2b 調(diào)水前后總磷含量圖

圖3 調(diào)水前后洪澤湖總磷季節(jié)變化圖

圖4a 洪澤湖全湖總磷空間變化圖

圖4b 調(diào)水前后洪澤湖總磷空間變化圖

利用WPS Office 2019 表格進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，IBM SPSS statistics 24 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。南水北調(diào)東線于2013年10月19日通水，10月14日監(jiān)測(cè)，因 此該研究設(shè)置2011年1月—2013年10月為調(diào)水前，2013年11月—2018年為調(diào)水后。

2 結(jié)果與分析

2.1 調(diào)水前后總磷總體變化

洪澤湖總磷含量較高，8年來年均值為0.086mg/L，每年均高于0.05mg/L（見圖2a），是洪澤湖水質(zhì)的定類因子之一。2013年總磷含量最高，隨后逐年下降，2018年略有回升。調(diào)水后總磷略有下降（見圖2b），但T 檢驗(yàn)結(jié)果顯示調(diào)水對(duì)洪澤湖總磷變化的影響并不明顯（Sig.=0.222）。

2.2 調(diào)水前后總磷季節(jié)變化

無論調(diào)水前或調(diào)水后，洪澤湖秋季總磷含量最高，冬季次之，春秋季差異不大。調(diào)水后總磷在春、夏、冬季低于調(diào)水前，而秋季高于調(diào)水前（見圖3），T 檢驗(yàn)結(jié)果顯示春季和冬季下降顯著（Sig.=0.000/0.029），夏秋季變化差異不大。比較調(diào)水前和調(diào)水后各季節(jié)的差異發(fā)現(xiàn)，調(diào)水后從春季開始總磷逐漸升高，秋季達(dá)到頂峰，冬季迅速下降，差異性顯著（Sig.＜0.01）；而在調(diào)水前春夏相差較小，秋季顯著高于夏季（Sig.=0.020），秋冬差異也不明顯。

2.3 調(diào)水前后總磷空間變化

縱觀全湖，溧河洼區(qū)總磷最高，中心湖區(qū)和老子山區(qū)次之，臨淮區(qū)最低（見圖4a）。比較調(diào)水前后不同區(qū)域的總磷變化，結(jié)果顯示成子湖北區(qū)、臨淮區(qū)、中心湖區(qū)調(diào)水后總磷高于調(diào)水前，其他區(qū)域反之（見圖4b）。但T 檢驗(yàn)結(jié)果顯示調(diào)水后洪澤湖大部分水域總磷變化不明顯，僅成子湖南區(qū)和溧河洼區(qū)調(diào)水后顯著下降（Sig.=0.019/0.009）。

3 結(jié)論與討論

通過2011—2018年的總磷監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析長(zhǎng)江調(diào)水對(duì)洪澤湖總磷的時(shí)空變化規(guī)律?？傮w而言，調(diào)水前后洪澤湖總磷變化不明顯；從時(shí)間維度上看，調(diào)水后春季和冬季洪澤湖總磷顯著下降，夏秋季差異不顯著；從空間維度上看，調(diào)水后成子河南區(qū)和溧河洼區(qū)總磷顯著下降，但其他湖區(qū)差異性較小。綜上所述可以看出：

（1）5年的調(diào)水并未顯著影響洪澤湖的總磷水平。由于總磷的河流水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)明顯高于湖泊，認(rèn)為引調(diào)長(zhǎng)江水北送可能會(huì)惡化調(diào)蓄或過水湖泊的水環(huán)境質(zhì)量，但本研究結(jié)果顯示該現(xiàn)象并未出現(xiàn)。

（2）調(diào)水后洪澤湖季節(jié)變化明顯，春冬季顯著下降。冬初、春末是南水北調(diào)東線受水區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉高峰，需水量大，調(diào)入長(zhǎng)江水后隨即出湖進(jìn)入各灌區(qū)，提高了水體交換率，可能因此降低了春冬的總磷含量。

（3）調(diào)水后洪澤湖空間差異不明顯，僅成子湖南區(qū)和溧河洼區(qū)顯著下降。南水北調(diào)東線洪澤湖輸水線為三河入湖，成子南區(qū)的徐洪河出湖向北送水。調(diào)水后長(zhǎng)江水調(diào)入三河區(qū)，經(jīng)過中心湖區(qū)和成子河南區(qū)后出湖，這可能使得成子湖南區(qū)總磷流失，總磷含量降低；淮河干流水入老子山區(qū)后與三河區(qū)的長(zhǎng)江水匯流，水力作用使得淮河水沖入溧河洼區(qū)，可能因此稀釋了溧河洼的總磷，總磷含量下降。

（4）洪澤湖無論調(diào)水前、后總磷含量均較高。一般而言，湖泊水體磷主要來源于工業(yè)點(diǎn)源、農(nóng)業(yè)面源、內(nèi)源以及各匯入河流所攜帶的磷。入洪澤湖主要河流包括淮河干流、新汴河、新濉河、汴河、濉河、三河、徐洪河等，除了長(zhǎng)江水外，上述河流攜帶的磷亦有貢獻(xiàn)。因此洪澤湖高磷來源于何處有待進(jìn)一步研究■