羅慧萍，唐 見(jiàn)，曹慧群，趙科鋒

(1.長(zhǎng)江科學(xué)院 流域水環(huán)境研究所，武漢 430010； 2. 長(zhǎng)江科學(xué)院 流域水資源與生態(tài)環(huán)境科學(xué)湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，武漢 430010)

1 研究背景

近年來(lái)，河湖水系連通作為新時(shí)期解決我國(guó)水問(wèn)題的重大戰(zhàn)略舉措受到了高度重視，全國(guó)各地紛紛加快了水系連通工程的建設(shè)。河湖水網(wǎng)連通在重置區(qū)域水資源格局的同時(shí)，也改變了水體原有的水力特性和物質(zhì)循環(huán)情勢(shì)，對(duì)河湖水環(huán)境、水生態(tài)產(chǎn)生影響[1-3]。河湖水網(wǎng)連通對(duì)水生態(tài)環(huán)境的影響是水網(wǎng)連通研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一，很多學(xué)者對(duì)此進(jìn)行了研究。部分學(xué)者認(rèn)為河湖水網(wǎng)連通能有效改善河湖水質(zhì)、水生態(tài)環(huán)境，如高強(qiáng)等[4]通過(guò)水網(wǎng)聯(lián)合調(diào)控試驗(yàn)和測(cè)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析得到水網(wǎng)連通后河涌水質(zhì)平均改善率達(dá)27.06%；孫靜月等[5]通過(guò)建立湯遜湖-梁子湖連通的二維水動(dòng)力水質(zhì)模型，模擬分析得到水網(wǎng)連通后湖區(qū)水體置換效率高、超標(biāo)水體面積比例明顯降低，有效改善了水生態(tài)環(huán)境；吳慶等[6]針對(duì)枝江市金湖水體水量不足、水質(zhì)惡化問(wèn)題，設(shè)計(jì)從長(zhǎng)江引水，通過(guò)建立長(zhǎng)江-金湖連通數(shù)學(xué)模型，計(jì)算得到引水能較好地改善金湖水質(zhì)。也有部分學(xué)者通過(guò)研究認(rèn)為河湖水網(wǎng)連通有一定污染風(fēng)險(xiǎn)，如郜會(huì)彩等[7]利用數(shù)學(xué)模型預(yù)測(cè)得到漢陽(yáng)湖群調(diào)水可能產(chǎn)生湖泊水體污染遷移；馮順新等[8]根據(jù)2002—2003年引江濟(jì)太調(diào)水前后的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，評(píng)價(jià)得到調(diào)水使太湖流域水功能區(qū)富營(yíng)養(yǎng)化指數(shù)在部分湖區(qū)下降、部分湖區(qū)升高，總體有所改善,但不顯著；周宇昊等[9]通過(guò)武漢后官湖、三角湖水環(huán)境容量計(jì)算和污染指數(shù)評(píng)價(jià)，分析得到兩湖連通后綜合污染程度較嚴(yán)重，可能對(duì)水環(huán)境質(zhì)量良好的后官湖造成污染威脅；崔廣柏等[10]通過(guò)在常熟城區(qū)河網(wǎng)開(kāi)展引水實(shí)驗(yàn)，分析得到現(xiàn)狀河網(wǎng)連通下的引水對(duì)水量分配與水質(zhì)改善均有限，部分?jǐn)嗝嫠|(zhì)甚至惡化。由此可見(jiàn)，河湖水網(wǎng)連通對(duì)水生態(tài)環(huán)境的影響因河湖而異[11]，能產(chǎn)生正面的環(huán)境效應(yīng)，也有可能產(chǎn)生新的環(huán)境污染[12]?？傮w而言，目前河湖水網(wǎng)連通對(duì)水環(huán)境、水生態(tài)的影響研究集中在水質(zhì)方面，關(guān)于水生態(tài)的研究偏少且以定性分析為主，而水網(wǎng)連通的水生態(tài)環(huán)境影響是復(fù)雜的，缺少科學(xué)計(jì)算、定量分析的研究結(jié)果不一定符合真實(shí)情況。

武漢大東湖生態(tài)水網(wǎng)構(gòu)建了以全國(guó)最大的城中湖—東湖為中心，通過(guò)港渠將東湖、沙湖、北湖、楊春湖、嚴(yán)東湖、嚴(yán)西湖六湖連通，并與長(zhǎng)江相連。由于功能定位和人類活動(dòng)干擾的差異，六湖管理目標(biāo)及水質(zhì)、富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)狀差別較大，另外，水質(zhì)為地表水Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)的長(zhǎng)江水中TP濃度對(duì)湖泊而言為地表水(湖、庫(kù))V類標(biāo)準(zhǔn)。在這種情況下，六湖及長(zhǎng)江連通引水后，長(zhǎng)江水進(jìn)入湖泊、湖泊之間水體發(fā)生交換是否會(huì)產(chǎn)生污染轉(zhuǎn)移？湖泊水體富營(yíng)養(yǎng)化能否得到控制？鑒于此，本文以大東湖水網(wǎng)為研究對(duì)象，構(gòu)建大東湖水網(wǎng)水生態(tài)環(huán)境數(shù)學(xué)模型，在模擬預(yù)測(cè)COD、TN、TP、Chl-a等富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)指標(biāo)的基礎(chǔ)上，定量計(jì)算和評(píng)價(jià)水網(wǎng)連通前后湖泊營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)的變化，為水網(wǎng)連通的水生態(tài)環(huán)境影響定量評(píng)價(jià)提供新思路，也為大東湖生態(tài)水網(wǎng)連通工程的管理運(yùn)行提供參考依據(jù)。

2 研究區(qū)域

隨著大東湖水網(wǎng)周邊城市化進(jìn)程的加快和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，大量工業(yè)廢水、生活污水、養(yǎng)殖廢水、城市降雨徑流等污染進(jìn)入湖泊，導(dǎo)致湖泊水質(zhì)下降，藻類大量繁殖，富營(yíng)養(yǎng)化日趨嚴(yán)重。為改善大東湖水網(wǎng)水生態(tài)環(huán)境，武漢市提出了“大東湖生態(tài)水網(wǎng)構(gòu)建”，通過(guò)長(zhǎng)江、東湖、沙湖、楊春湖、嚴(yán)西湖、嚴(yán)東湖、北湖1江6湖連通，實(shí)現(xiàn)“引江入湖”，促進(jìn)河湖水體交換、水質(zhì)改善、生態(tài)恢復(fù)。大東湖水網(wǎng)連通后(東沙湖已連通)，近期將通過(guò)青山港和曾家巷引長(zhǎng)江水入東湖、沙湖、楊春湖、嚴(yán)西湖、北湖(嚴(yán)東湖在遠(yuǎn)期與梁子湖連通后引水)，引水流量為40 m3/s，引水線路包括小、中、大3個(gè)循環(huán)階段(見(jiàn)圖1)。

圖1 大東湖水網(wǎng)連通后引水線路Fig.1 Water diversion lines after water network connection of the Great Donghu Lake

(1)沙湖小循環(huán)：每年4月21—30日曾家巷引水10 m3/s，流經(jīng)沙湖后，通過(guò)羅家路閘站排出。

(2)東湖中循環(huán)：每年5月1—31日曾家巷引水10 m3/s、青山港引水30 m3/s，流經(jīng)沙湖、楊春湖、東湖后，通過(guò)羅家路閘站排出。

(3)大東湖大循環(huán)：每年6月1日—10月31日曾家巷引水10 m3/s、青山港引水30 m3/s，流經(jīng)沙湖、楊春湖、東湖后，25%水量通過(guò)羅家路閘站排出，75%水量通過(guò)九峰渠進(jìn)入嚴(yán)西湖、北湖。

3 研究方法

3.1 水生態(tài)環(huán)境數(shù)學(xué)模型構(gòu)建

3.1.1 模型基本設(shè)置

大東湖水網(wǎng)水生態(tài)環(huán)境數(shù)學(xué)模型計(jì)算方程包括水動(dòng)力控制方程、水質(zhì)質(zhì)量守恒方程、藻類生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)方程。水動(dòng)力計(jì)算包括水位、流速等，是其他方程計(jì)算的基礎(chǔ)；水質(zhì)計(jì)算包括COD、TN、TP等；藻類計(jì)算主要為藻類生物量，用Chl-a表示。模型采用笛卡爾直角坐標(biāo)網(wǎng)格，共劃分45 135個(gè)網(wǎng)格，x方向上網(wǎng)格邊長(zhǎng)約20～40 m，y方向上網(wǎng)格邊長(zhǎng)約25～50 m；湖底地形利用斷面實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，采用最近臨近點(diǎn)法插值得到。

3.1.2 模型邊界條件設(shè)置

模型主要考慮入湖點(diǎn)源、入湖面源、底泥釋放、大氣沉降、氣象條件、風(fēng)況等對(duì)水動(dòng)力、水質(zhì)、藻類生長(zhǎng)的影響。

①入湖點(diǎn)源：實(shí)地調(diào)研確定大東湖水網(wǎng)主要入湖點(diǎn)源有16個(gè)，根據(jù)大東湖水系內(nèi)總?cè)丝谌站a(chǎn)污量估算得到各點(diǎn)源入湖流量為0.142 m3/s，點(diǎn)源中COD、TN、TP平均濃度分別為67.1、11.18、0.77 mg/L[13]。

②入湖面源：結(jié)合大東湖區(qū)域地形，分析降雨徑流匯流路徑，確定大東湖水網(wǎng)匯水口共計(jì)24個(gè)，匯水流量根據(jù)降水量、地表匯水面積、產(chǎn)流系數(shù)計(jì)算；面源中COD、TN、TP平均濃度分別為36.10、17.63、1.36 mg/L[13]。

③底泥釋放：TN、TP釋放速率分別為60、30 mg/(m2·d)[13]。

④大氣沉降：COD、TN、TP沉降速率分別為16.80、2.00、0.10 mg/(m2·d)[14]。

⑤氣象條件、風(fēng)況：氣象條件、風(fēng)況采用武漢站2014—2016年逐日實(shí)測(cè)值。

3.1.3 模型參數(shù)率定驗(yàn)證

采用東湖、沙湖、楊春湖、嚴(yán)西湖、嚴(yán)東湖、北湖2014—2016年實(shí)測(cè)COD、TN、TP、Chl-a濃度對(duì)模型水動(dòng)力、水質(zhì)、藻類等模塊參數(shù)進(jìn)行率定驗(yàn)證，模擬得到各點(diǎn)位、各時(shí)間點(diǎn)COD、TN、TP、Chl-a的模擬值與實(shí)測(cè)值總體分布特征相近，相對(duì)誤差大部分在30%以內(nèi)，19個(gè)主要參數(shù)確定結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 水生態(tài)環(huán)境數(shù)學(xué)模型參數(shù)取值Table 1 Parameters of mathematical water eco- environmental model

3.2 富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)方法

大東湖水網(wǎng)富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)采用生態(tài)環(huán)境部推薦的“湖泊(水庫(kù))富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)方法及分級(jí)技術(shù)規(guī)定”中的綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)法(TLI)[15]。富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)指標(biāo)包括CODMn、TN、TP、Chl-a、透明度SD，其中TN、TP、Chl-a通過(guò)大東湖水網(wǎng)水生態(tài)環(huán)境數(shù)學(xué)模型模擬計(jì)算得到；CODMn根據(jù)2014—2016年實(shí)測(cè)COD、CODMn之間的相關(guān)性和模擬得到的COD換算得到；引水對(duì)透明度的影響機(jī)制較復(fù)雜，難以模擬預(yù)測(cè)，故連通前后均采用現(xiàn)狀實(shí)測(cè)值。營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)分級(jí)采用0～100系列連續(xù)數(shù)字，分為貧營(yíng)養(yǎng)、中營(yíng)養(yǎng)、輕度富營(yíng)養(yǎng)、中度富營(yíng)養(yǎng)、重度富營(yíng)養(yǎng)。

4 研究結(jié)果

4.1 模擬工況設(shè)置

為進(jìn)行連通引水前后湖泊富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)的對(duì)比分析，結(jié)合引水調(diào)度方案，設(shè)置連通前、后2種模擬工況，其中連通后模擬工況包括小、中、大3個(gè)循環(huán)階段。2種工況中入湖點(diǎn)源、入湖面源、底泥釋放、大氣沉降、氣象條件、風(fēng)況等邊界條件均采用現(xiàn)狀情況。連通前，各湖泊水動(dòng)力邊界采用控制常水位；連通后，各湖泊水動(dòng)力邊界中入湖口根據(jù)引水調(diào)度方案設(shè)置流量、出湖口采用引水設(shè)計(jì)水位，水質(zhì)、藻類邊界中入湖口采用2014—2016年同期實(shí)測(cè)長(zhǎng)江水質(zhì)、藻類生物量。大東湖水網(wǎng)連通前、后各工況具體邊界條件設(shè)置如表2、表3所示。

表2 大東湖水網(wǎng)連通前工況設(shè)置Table 2 Settings of conditions before water network connection

表3 水網(wǎng)連通后工況設(shè)置Table 3 Settings of conditions after water network connection

4.2 模擬結(jié)果分析

以引水結(jié)束時(shí)間點(diǎn)為典型時(shí)刻，分析水網(wǎng)連通后大東湖水網(wǎng)各湖泊水生態(tài)環(huán)境狀況，并與連通前同一時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比分析。根據(jù)模擬得到的大東湖水網(wǎng)連通前后COD、TN、TP、Chl-a的空間分布(由于篇幅有限，圖2僅展示富營(yíng)養(yǎng)化關(guān)鍵指標(biāo)Chl-a)，水網(wǎng)連通前后各富營(yíng)養(yǎng)化指標(biāo)空間平均值變化見(jiàn)圖3，超標(biāo)水域面積比例變化見(jiàn)圖4。

圖2 水網(wǎng)連通前后Chl-a濃度空間分布對(duì)比(連通時(shí)間為2014-10-31)Fig.2 Spatial distributions of Chl-a concentration before and after water network connection on October 31,2014

圖3 水網(wǎng)連通前后COD、TN、TP、Chl-a平均濃度變化對(duì)比Fig.3 Variations of average COD, TN, TP and Chl-a concentrations before and after water network connection

圖4 水網(wǎng)連通前后COD、TN、TP超標(biāo)水域面積比例 變化對(duì)比Fig.4 Proportions of areas with standard-exceeding COD, TN,and TP concentrations before and after water network connection

4.2.1 楊春湖

經(jīng)過(guò)中、大2個(gè)循環(huán)階段引水后，楊春湖水體與長(zhǎng)江水充分交換。楊春湖水質(zhì)目標(biāo)為地表水Ⅳ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，COD平均濃度由19.89 mg/L降低為10.91mg/L，濃度比連通前明顯降低，超標(biāo)水域面積比例由16.0%降低為0；TN平均濃度由3.11 mg/L降低為1.72 mg/L，濃度比連通前明顯降低，但超標(biāo)水域面積比例仍為100%；TP平均濃度由0.31 mg/L降低為0.12 mg/L，濃度比連通前明顯降低，但由于地表水(湖、庫(kù))Ⅳ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求較高，引入的長(zhǎng)江水TP濃度對(duì)湖泊而言為地表水(湖、庫(kù))V類標(biāo)準(zhǔn)，超標(biāo)水域面積比例仍為100%；Chl-a平均濃度由120.81 μg/L降低為3.47 μg/L，藻類生物量比連通前明顯降低。

4.2.2 沙 湖

4.2.3 東 湖

經(jīng)過(guò)中、大2個(gè)循環(huán)階段引水后，東湖水體與引水充分交換。東湖水質(zhì)目標(biāo)為地表水III類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，COD平均濃度由10.81 mg/L降低為10.61 mg/L，超標(biāo)水域面積比例由5.3%降低為5.0%，主要分布在廟湖，該部分水域水體幾乎不受引水影響；TN平均濃度由1.35 mg/L升高到1.53 mg/L，濃度比連通前明顯升高，尤其是受引水影響的水果湖、郭鄭湖、湯菱湖、筲箕湖、團(tuán)湖、后湖等水域，超標(biāo)水域面積比例由62.8%增加為100%，主要原因是從東沙湖連通渠進(jìn)來(lái)的沙湖水體、東湖港進(jìn)來(lái)的長(zhǎng)江引水、新東湖港進(jìn)來(lái)的楊春湖水體中TN濃度均比東湖本身高，導(dǎo)致原本水質(zhì)達(dá)標(biāo)的后湖大部分水域和團(tuán)湖、湯菱湖局部水域反而超標(biāo)；TP平均濃度由0.09 mg/L升高到0.13 mg/L，濃度比連通前明顯升高，超標(biāo)水域面積比例由84.4%升高到94.9%，變化原因同TN。Chl-a平均濃度由32.37 μg/L升高到36.01 μg/L，除水果湖、廟湖等水域Chl-a濃度比連通前低，其余區(qū)域均升高。

4.2.4 嚴(yán)西湖

經(jīng)過(guò)大循環(huán)階段引水后，從九峰渠引入的東湖水與嚴(yán)西湖湖水充分混合。嚴(yán)西湖水質(zhì)目標(biāo)為地表水III類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，COD平均濃度由19.81 mg/L降低為13.43 mg/L，超標(biāo)水域面積比例由30.9%降低為15.4%，濃度、超標(biāo)水域面積均比連通前明顯降低，超標(biāo)區(qū)域主要集中在受引水影響較小的北面湖區(qū)狹窄處；TN平均濃度由1.03 mg/L升高到1.58 mg/L，超標(biāo)水域面積比例由19.1%升高到85.9%，濃度、超標(biāo)水域面積均比連通前明顯增加，主要原因是從東湖進(jìn)入嚴(yán)西湖的水體中TN濃度比嚴(yán)西湖本身高，導(dǎo)致引水主流線路上原本水質(zhì)達(dá)標(biāo)的水體也超標(biāo)；TP平均濃度由0.22 mg/L降低為0.14 mg/L，但由于地表水(湖、庫(kù))Ⅳ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求較高，超標(biāo)水域面積比例仍為100%；Chl-a平均濃度由15.23 μg/L升高到32.13 μg/L，濃度比連通前有所升高，尤其是是受引水影響的主流線路上。

4.2.5 北 湖

經(jīng)過(guò)大循環(huán)階段引水后，從紅旗渠引入的嚴(yán)西湖湖水與北湖湖水充分混合。北湖水質(zhì)目標(biāo)為地表水Ⅳ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，COD平均濃度由18.93 mg/L降低為18.15 mg/L，超標(biāo)水域面積比例由11.8%降低為11.1%，濃度、超標(biāo)水域面積均有小幅度降低，尤其是受引水影響的局部水域，北部湖區(qū)排污口局部水域由于受引水影響較小仍然超標(biāo)嚴(yán)重；TN平均濃度由3.59 mg/L降低為2.07 mg/L，濃度比連通前明顯降低，尤其在引水混合稀釋、污染物擴(kuò)散速度加快影響下的南部湖區(qū)，但超標(biāo)水域面積比例仍為100%，主要原因是北湖本身TN濃度較高；TP平均濃度由0.27 mg/L降低為0.22 mg/L，超標(biāo)水域面積比例由100.0%降低為83.8%，超標(biāo)濃度、超標(biāo)水域面積降低幅度較小，主要是北湖本身TP濃度較高，引水影響的水域有限；Chl-a平均濃度由11.14 μg/L降低為8.73 μg/L，濃度比連通前有所降低。

4.3 富營(yíng)養(yǎng)化影響評(píng)價(jià)

根據(jù)大東湖水網(wǎng)連通前后COD、TN、TP、Chl-a濃度的空間分布，計(jì)算、插值得到水網(wǎng)連通前后各湖泊綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)TLI的空間分布見(jiàn)圖5，分析得到連通前后TLI平均值、營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)比例變化見(jiàn)圖6。

圖5 水網(wǎng)連通前后TLI空間分布對(duì)比Fig.5 Spatial distribution of TLI before and after water network connection

圖6 水網(wǎng)連通前后TLI平均值、各營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)比例變化對(duì)比Fig.6 Variations of average TLI and proportions of areas of different water trophic states before and after water network connection

水網(wǎng)連通對(duì)湖泊富營(yíng)養(yǎng)化的影響分析如下。

4.3.1 楊春湖

定義1 節(jié)點(diǎn)集合Nodes={T,M,P,Q}。T,M,P,Q均為Nodes的子集，依次表示任務(wù)、物料、工藝、質(zhì)量視圖節(jié)點(diǎn)的集合。用t′,m′,p′,q′表示各視圖的根節(jié)點(diǎn)，即t′表示虛擬的總?cè)蝿?wù)節(jié)點(diǎn)，m′表示整機(jī)節(jié)點(diǎn)，p′表示虛擬的總工藝節(jié)點(diǎn)，q′表示虛擬的總質(zhì)量信息節(jié)點(diǎn)，則有：

楊春湖綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)TLI連通前最大為78.23、最小為76.85、平均為77.63，連通后最大為72.50、最小為38.95、平均為41.00。連通后，TLI、水體營(yíng)養(yǎng)程度明顯降低，水體由以重度富營(yíng)養(yǎng)為主降為以中營(yíng)養(yǎng)為主，中營(yíng)養(yǎng)水域面積比例為96.8%，西南角局部狹窄區(qū)域水域受引水影響有限，為輕度富營(yíng)養(yǎng)水域面積比例為3.2%。

4.3.2 沙 湖

沙湖綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)TLI連通前最大為73.02、最小為69.95、平均為70.74，連通后最大為70.39、最小為39.49、平均為66.71。連通后，TLI有小幅度降低，尤其是受引水影響的西南面水域，水體由以重度富營(yíng)養(yǎng)為主降低為以中度富營(yíng)養(yǎng)為主，中度富營(yíng)養(yǎng)水域面積比例為93.5%，西面局部水域處于輕度富營(yíng)養(yǎng)水域面積比例為4.4%，引水口局部水域處于中營(yíng)養(yǎng)、水域面積比例位1.4%，南面局部水域處于重度富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)、水域面積比例為0.7%。

4.3.3 東 湖

東湖綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)TLI連通前最大為71.96、最小為57.72、平均為61.04，連通后最大為71.36、最小為41.56、平均為65.21。連通后，除水果湖、廟湖、湯菱湖、筲箕湖等局部水域TLI降低外，其他水域均升高。水果湖、郭鄭湖、筲箕湖、菱角湖、團(tuán)湖、后湖、喻家湖以及湯菱湖等大部分水域仍以中度富營(yíng)養(yǎng)為主，中度富營(yíng)養(yǎng)水域面積比例為87.6%；廟湖水體受引水影響有限，大部分水體仍處于重度富營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)水域面積比例為5.3%；湯菱湖局部水域處于輕度富營(yíng)養(yǎng)、局部處于中營(yíng)養(yǎng)。

4.3.4 嚴(yán)西湖

嚴(yán)西湖綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)連通前最大為78.93、最小為48.60、平均為54.57，連通后最大為77.72、最小為50.43、平均為63.99。連通后，TLI明顯增加，水體由以輕度富營(yíng)養(yǎng)為主升至以中度富營(yíng)養(yǎng)為主，中度富營(yíng)養(yǎng)水域面積比例為82.0%，其次為輕度富營(yíng)養(yǎng)水域面積比例為14.8%，重度富營(yíng)養(yǎng)水域面積比例為3.2%。

4.3.5 北 湖

北湖綜合營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)指數(shù)TLI連通前最大為60.51、最小為32.07、平均為53.48，連通后最大為54.73、最小為30.39、平均為51.26。連通后，TLI、營(yíng)養(yǎng)程度均有小幅度降低，水體仍以輕度富營(yíng)養(yǎng)為主，輕度富營(yíng)養(yǎng)水域面積比例由71.2%降低為65.8%，剩余大部分水域?yàn)橹袪I(yíng)養(yǎng)。

5 結(jié) 論

(1)大東湖水網(wǎng)連通引水后，楊春湖、沙湖、北湖水質(zhì)得到改善、藻類生物量減少，COD、TN、TP、Chl-a濃度均明顯降低，但TN、TP仍超標(biāo)嚴(yán)重，主要原因是本底濃度高、引水改善效果有限；東湖、嚴(yán)西湖水質(zhì)均有一定惡化、藻類生物量增加，其中東湖COD濃度有一定降低，但大部分湖區(qū)TN、TP、Chl-a濃度明顯升高，水域超標(biāo)面積比例增加，嚴(yán)西湖COD、TP濃度降低，TN、Chl-a濃度升高，水域超標(biāo)面積比例增加，主要原因是長(zhǎng)江引水、沙湖出水、楊春湖出水TN、TP濃度均高于東湖本底值，引水后東湖出水TN濃度高于嚴(yán)西湖本底濃度，N、P等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的增加進(jìn)一步促進(jìn)藻類生長(zhǎng)，導(dǎo)致Chl-a升高。

(2)大東湖水網(wǎng)連通引水后，楊春湖、沙湖、北湖水體富營(yíng)養(yǎng)程度均降低，其中楊春湖大部分水域由重度富營(yíng)養(yǎng)降低為中營(yíng)養(yǎng)、沙湖大部分水域由重度富營(yíng)養(yǎng)降低為中度富營(yíng)養(yǎng)、北湖仍以輕度富營(yíng)養(yǎng)為主；東湖、嚴(yán)西湖富營(yíng)養(yǎng)程度均升高，其中東湖大部分水域仍處于中度富營(yíng)養(yǎng)、嚴(yán)西湖大部分水域由輕度富營(yíng)養(yǎng)降低為中度富營(yíng)養(yǎng)。

(3)大東湖水網(wǎng)各湖泊水質(zhì)、藻類生長(zhǎng)、富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)狀差別較大，且湖泊中TP執(zhí)行的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)比長(zhǎng)江水嚴(yán)苛得多，導(dǎo)致水網(wǎng)連通引水對(duì)各湖泊的影響各有不同。由此可見(jiàn)，水網(wǎng)連通對(duì)水環(huán)境、水生態(tài)的影響是復(fù)雜的，且存在一定污染風(fēng)險(xiǎn)，河湖不能盲目連通引水。建議后期通過(guò)大東湖水網(wǎng)連通多情景的模擬和試算，分析水網(wǎng)連通潛在的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)和制約條件，提出水網(wǎng)連通和引水調(diào)度的優(yōu)化對(duì)策和建議。