吳 瑤，賈 磊，段 明

（1.江西省鄱陽湖水利樞紐建設(shè)辦公室，江西 南昌 330046；2.江西省水利科學(xué)研究院，江西 南昌 330029）

近年來，河道、湖泊的綜合治理已經(jīng)日漸凸顯其重要性，這就要求工程建設(shè)的總體布置和設(shè)備選擇不僅要具備傳統(tǒng)水利工程的功能、考慮經(jīng)濟(jì)社會效益，同時還要統(tǒng)籌兼顧生態(tài)效應(yīng)；不僅要求考慮所研究的河流、湖泊區(qū)域的利益得失，同時要全面考慮整個影響區(qū)域的發(fā)展，從而真正實(shí)現(xiàn)從“傳統(tǒng)水利”到“生態(tài)水利”的轉(zhuǎn)型。

1 國內(nèi)外典型河湖建閘現(xiàn)狀

從世界范圍來分析，凡是大江大湖都建有水利工程，工程目標(biāo)各有不同，通常包括航運(yùn)、防洪、發(fā)電、灌溉，生態(tài)保護(hù)等各種功能。

1.1 航運(yùn)功能

國外以航運(yùn)為主的如美國的蘇必利爾湖的蘇水閘和華盛頓湖上的登騰水閘。蘇水閘位于世界上最大的淡水湖蘇必利爾湖和休倫湖之間，其主要作用是為了幫助其蘇必利爾湖的船只移動到海拔相差7.6 m的休倫湖；華盛頓湖以運(yùn)河連接普杰特灣。運(yùn)河上建有登騰水閘，以設(shè)計者的名字命名。登騰水閘不僅用于保持華盛頓湖的水位，其主要功用在于以水閘升降的方式調(diào)節(jié)海水和湖水不同水位，便于大小船只出入湖泊和大海。在水閘旁邊，建有魚梯通道，供成年魚從海洋游回內(nèi)湖產(chǎn)卵，幼苗從內(nèi)湖洄游大海成長[1]、[2]、[3]。

1.2 發(fā)電功能

以發(fā)電為主的如瑞士、奧地利和德國三國交界處的博登湖沙夫豪森電站和瑞士日內(nèi)瓦湖的Seujet 攔水閘。博登湖湖區(qū)下游萊茵河建有沙夫豪森電站，河道左岸還建有魚道；日內(nèi)瓦湖（萊芒湖）與羅訥河相連，在法、瑞邊界通流出后經(jīng)法國東南部流入地中海。在與日內(nèi)瓦湖相連的羅訥上游河口建有Seujet 攔水閘，具有發(fā)電、航運(yùn)等作用。

1.3 防洪擋潮功能

以防洪擋潮為主的如美國的奧基喬比湖長堤、泰晤士河的擋潮閘、威尼斯泄湖的擋潮閘、荷蘭東斯海爾德?lián)醭遍l和鹿特丹新水道擋潮閘，以及國內(nèi)的蘇州河河口水閘[4]。其中，奧基喬比湖湖南岸筑有長堤，全湖建有14個閘口以阻止湖水溢進(jìn)大沼澤地，湖周圍是機(jī)耕農(nóng)田，同時保護(hù)其漁業(yè)和旅游業(yè)；泰晤士河擋潮閘修建在523 m 寬的泰晤士河上，由11座大型防水橋墩把泰晤士河分割成4個61 m 寬和兩個31.5 m 寬的可以通航的河道，以及4個不能通航的河道[4]。通航孔配有旋轉(zhuǎn)升降扇形閘門，閘門臥于水底，常年開啟，必要時通過控制閘門減少朝向上游的水量，以調(diào)節(jié)水閘內(nèi)外的水面高度，借以擋住因潮汐漲落產(chǎn)生的海水倒灌回流[1]；瀉湖擋潮閘由一系列空腹的、可沉浮旋轉(zhuǎn)的閘門組成。平時閘門充水，平臥海底。當(dāng)需要擋潮時，閘門就以鉸鏈為軸旋轉(zhuǎn)，浮起擋潮；待潮位下降又沉回海底[1]；東斯海爾德?lián)醭遍l位于東斯海爾德河口，原計劃采用建壩方式進(jìn)行封堵，后為了保護(hù)生態(tài)環(huán)境，采用修建開敞式擋潮閘的方案，即平時閘孔敞開，風(fēng)暴時關(guān)閉閘門擋潮[1]；鹿特丹新水道擋潮閘位于鹿特丹新水道河口。由2個龐大的支臂組成，在支臂頂端各裝有1 扇高22 m，內(nèi)設(shè)壓載水箱的空腹式弧形閘門[3]。平時?？吭诤拥纼砂兜牟磯]內(nèi)，需要關(guān)閉時隨著支臂的合攏，先將閘體浮移主河道就位，然后再向其內(nèi)壓載水箱充水，使其沉至建造在河床上的閘門底檻上。開閘時，先將閘體內(nèi)的水排出，使其浮起，然后隨著支臂的移動再將其浮移回原?？课恢?。該閘可抵御高7萬t的潮水沖擊力，相當(dāng)于萬年一遇風(fēng)暴潮的襲擊[2]；蘇州河河口水閘，單孔凈寬103 m，閘門平時橫躺在黃浦公園和俄羅斯領(lǐng)館之間的水下，就像是一塊伏在水底的大型鉸鏈，可以從0°～90°之間向東側(cè)任意翻轉(zhuǎn)并固定，當(dāng)潮汛來臨時，就可以通過自動裝置將它翻立于水中；可以防御黃浦江蘇州河口千年一遇高潮位，同時此水閘還兼具河口景觀功能，能夠施放人工瀑布，為城市吸引大批游客[1]。

1.4 生態(tài)保護(hù)功能

以生態(tài)保護(hù)為主的有荷蘭艾瑟爾湖的阿夫魯戴克大堤、突尼斯的伊其克烏爾湖水閘和北京清河羊坊弓形閘。阿夫魯戴克大堤的水閘可調(diào)節(jié)湖水，將其引入萊茵河支流艾瑟爾河，使含鹽湖水變?yōu)榈?，對改善荷蘭、南荷蘭和菲仕蘭帶鹽的沼澤地有所助益；伊其克烏爾湖是突尼斯北部的一個湖泊，靠近地中海海岸，伊其克烏爾湖及其周圍的濕地是候鳥遷徙的一個重要中轉(zhuǎn)站，但是1996年后流入湖中的淡水嚴(yán)重減少，導(dǎo)致湖水和沼澤地含鹽量上升，進(jìn)而改變了食物鏈，使其濕地鳥類大量減少，為維持生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展，在伊其克烏爾湖出口處建設(shè)水閘并于1996年開始運(yùn)行。北京清河羊坊弓形閘對河道環(huán)境改善，首都生態(tài)環(huán)境改善、保護(hù)都發(fā)揮著重要的作用。

2 鄱陽湖水利樞紐工程介紹

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，國家對生態(tài)環(huán)境保護(hù)、人與自然和諧相處日益重視，基于湖泊、河流健康系統(tǒng)的保護(hù)治理工程建設(shè)與研究也日漸凸顯其重要性。鄱陽湖水利樞紐工程在持續(xù)幾十年的研究論證過程中，設(shè)計理念幾經(jīng)更改，汲取了傳統(tǒng)水利工程的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，以水資源的可持續(xù)利用、水生態(tài)的良好維系、水環(huán)境的有效保護(hù)、實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展，堅持人與自然和諧的原則，協(xié)調(diào)生態(tài)與發(fā)展、平衡總體與局部、兼顧當(dāng)前與長遠(yuǎn)。

2.1 工程概況

規(guī)劃中的鄱陽湖水利樞紐為Ⅰ等大（1）型工程，位于鄱陽湖入江水道，屏峰山與長嶺山之間，上距星子縣城約12 km，下至長江匯合口約27 km，工程控制鄱陽湖水系全部流域面積。樞紐工程設(shè)計軸線總長2 993.6 m；擬設(shè)置64 孔泄水閘，其中孔口凈寬26 m的常規(guī)泄水閘60 孔，孔口凈寬60 m的大孔泄水閘4 孔，閘底板高程分別為0 m、2 m 及4 m；樞紐左岸設(shè)置三線單級船閘，規(guī)劃通航標(biāo)準(zhǔn)為2 000 t 級；右岸并行布置2 條魚道，左側(cè)魚道為低水位魚道，用于枯期（11月～次年3月）上、下游水位較低時過魚，右側(cè)魚道為高水位魚道，用于汛后9～10月份上、下游水位較高時過魚之用。

工程定位為恢復(fù)和科學(xué)調(diào)整江湖關(guān)系，提高鄱陽湖區(qū)的經(jīng)濟(jì)和生態(tài)承載能力。其主要任務(wù)為生態(tài)環(huán)境保護(hù)、灌溉、城鄉(xiāng)供水、航運(yùn)、血防等，同時具有枯水期為下游補(bǔ)水的潛力。

工程為開放式全閘工程，按照“調(diào)枯不控洪”的調(diào)度原則，3月底～8月底，閘門全部敞開，不發(fā)揮作用，保持江湖連通。只是在汛末對湖區(qū)水位進(jìn)行節(jié)制，緩解湖區(qū)水位下降過快導(dǎo)致的問題，尋求洪水資源化利用。汛期4～8月閘門全開，江湖連通，既有利于維護(hù)當(dāng)前的江湖防洪體系，又有利于水生動植物洄游繁殖；枯水期9月至次年3月按生態(tài)保護(hù)和綜合利用要求，采取動態(tài)管理、階梯式水位、適應(yīng)性調(diào)度的調(diào)控方式，控制相對穩(wěn)定的鄱陽湖枯水位。

2.2 利弊分析

鄱陽湖水利樞紐工程按照生態(tài)保護(hù)和綜合利用要求，采取“動態(tài)管理、階梯式水位、適應(yīng)性調(diào)度”的調(diào)控方式，控制相對穩(wěn)定的鄱陽湖枯水位，在提高鄱陽湖枯水季節(jié)水環(huán)境容量，保護(hù)水生態(tài)水環(huán)境、根本解決湖區(qū)干旱及生態(tài)缺水問題、改善濕地環(huán)境、有效控制釘螺、提高航道等級、發(fā)展湖區(qū)旅游及漁業(yè)等方面效益顯著。

工程于9月初上游水庫汛后蓄水前，以維持天然狀況下湖水位為前提，利用長江高水位、鄱陽湖洪水尾巴攔蓄部分洪水資源，在上游水庫蓄水期間加大泄量，緩解三峽及長江上游水庫蓄水對長江湖口以下河段水資源利用的影響；可改善鄱陽湖周邊地區(qū)19.41萬hm2灌溉面積的取水條件，為新增灌溉面積3.41萬hm2提供可靠的灌溉水源；可為南昌、九江等市、縣64個城鎮(zhèn)（場）約300萬人的生活和生產(chǎn)用水提供安全保障，為湖區(qū)干旱和特大干旱年提供可靠水源；可在長江干流特枯時段或遇突發(fā)水環(huán)境事件時，進(jìn)行應(yīng)急補(bǔ)水處理，提高長江湖口以下河段及鄱陽湖水資源的安全保證率。

通過運(yùn)行調(diào)節(jié)，工程在枯水期能維持一個合適的水位或通過調(diào)度還原適合濕地的水位降落過程，有利于減緩因受人類活動、氣候及長江中上游水庫群蓄水影響導(dǎo)致的湖區(qū)水位下降過快趨勢，減少對湖區(qū)濕地生態(tài)系統(tǒng)的損壞；有利于擴(kuò)大濕地面積，增加淺水水域，改善和擴(kuò)大候鳥棲息生境，促進(jìn)長江及鄱陽湖生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)；有利于增加同期湖泊水面和容積，增大枯水期水環(huán)境容量，增強(qiáng)水體的納污及稀釋降解能力，明顯改善枯水期水質(zhì)；有利于擴(kuò)大湖區(qū)枯水期水域面積，增加水深，消除枯水期（尤其是持續(xù)低水位）對水生動物及魚類生境帶來的破壞和影響，減低被捕撈的概率，有利于魚類越冬，增加江豚的越冬食物，改善其生存條件；有利于提高航道等級，擴(kuò)展港口航線；有利于控制血吸蟲病的蔓延，有效解決湖區(qū)血吸蟲病防治問題，有利于湖區(qū)旅游發(fā)展，城市景觀建設(shè)等等[6]、[7]。

任何工程的建設(shè)都是有利有弊的，鄱陽湖水利樞紐工程也不例外。工程建成后，會改變現(xiàn)有的水流狀態(tài)及水動力條件，從而改變污染物的時空分布特征，可能會對湖區(qū)枯水期部分尾閭和淺水灣水域水環(huán)境產(chǎn)生影響；同時，江湖季節(jié)性的阻隔會影響魚類洄游，但因?yàn)轸~類洄游時間主要集中在4～8月，工程9月下閘，同時建有魚道，洄游影響較小。即便如此，江西省對鄱陽湖水利樞紐工程建設(shè)也采取慎之又慎的態(tài)度，邀請國內(nèi)知名院士專家就工程敏感點(diǎn)、關(guān)注點(diǎn)反復(fù)研究，深入論證，形成“六大課題”研究報告。報告[8]認(rèn)為工程具有改善鄱陽湖和長江的關(guān)系，促進(jìn)湖區(qū)生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)，改善湖區(qū)枯期水質(zhì)，保障城鄉(xiāng)供水，提高通航條件，防治血吸蟲，以及緩解長江上游控制性水利樞紐運(yùn)行對中下游水資源開發(fā)利用的影響等方面的功能，工程產(chǎn)生影響有限，其影響可通過對工程管理模式、水位調(diào)控原則、工程型式以及鄱陽湖流域綜合管理等方面的進(jìn)一步研究得到緩解甚至消除，對于促進(jìn)江西省的經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展，保障鄱陽湖乃至長江流域的生態(tài)安全、糧食安全與飲水安全具有十分重要的意義。

3 結(jié)論與建議

3.1 結(jié)論

3.1.1 建閘是實(shí)現(xiàn)河湖功能需求的重要手段

通過前文對國內(nèi)外湖泊建閘案例的介紹分析，可以看出：為了更好的改善“江湖關(guān)系”或者“湖海關(guān)系”，保護(hù)湖區(qū)水環(huán)境和生態(tài)安全（荷蘭艾瑟爾湖的阿夫魯戴克大堤和突尼斯的伊其克烏爾湖水閘）；為了滿足湖區(qū)人民生產(chǎn)、生活、灌溉的需求（如瑞士、奧地利和德國三國交界處的博登湖水閘和瑞士日內(nèi)瓦湖的Seujet 攔水閘）；為了滿足航運(yùn)，提升通航功能（如美國蘇必利爾湖的蘇水閘和華盛頓湖的登騰水閘）；為了防洪，抑制海水倒灌（如美國奧基喬比湖的長堤、泰晤士河的擋潮閘、威尼斯泄湖的擋潮閘、荷蘭東斯海爾德和鹿特丹的擋潮閘），無論是發(fā)達(dá)或者是發(fā)展中國家，都有在其湖泊或河道上建設(shè)工程設(shè)施來滿足其各種需求[9]。尤其是突尼斯的伊其克烏爾湖與鄱陽湖非常類似，都面臨著江湖關(guān)系和湖區(qū)內(nèi)的生態(tài)問題。然而突尼斯早在1996年就在湖口位置建立水閘并投入運(yùn)行[8]，目前，伊其克烏爾湖水環(huán)境承載能力大大提高，生態(tài)安全也得到保障，這些都是成功的先例?？梢姡ㄩl是實(shí)現(xiàn)河湖功能需求的重要手段，是河湖開發(fā)、治理和保護(hù)必不可少的工程措施。

3.1.2 鄱陽湖水利樞紐建設(shè)迫在眉睫

近年來，受人類活動、全球氣候變化和長江上游控制性水利樞紐運(yùn)行等多重影響，鄱陽湖水位變化異常，連續(xù)多年出現(xiàn)歷史罕見低水位。湖區(qū)枯水季的提前、延長和枯水位的降低已逐漸向常態(tài)化轉(zhuǎn)變，將嚴(yán)重影響江湖、河湖生態(tài)系統(tǒng)的完整性與穩(wěn)定性、江湖蓄泄能力、水生生物多樣性、濕地功能以及水資源的開發(fā)與保護(hù)，降低鄱陽湖的經(jīng)濟(jì)承載能力和生態(tài)承載能力。針對這種不斷加劇的影響，為保持鄱陽湖“一湖清水”，江西省提出興建鄱陽湖水利樞紐工程。經(jīng)過多年的反復(fù)研究論證表明：鄱陽湖水利樞紐的建立是利大于弊的，只要采取科學(xué)合理的管理模式和運(yùn)行調(diào)度方式，可將不利影響降至最低，維系和改善生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)。因此，鄱陽湖水利樞紐建設(shè)迫在眉睫。

3.2 建議

任何工程的建設(shè)都是有利有弊，鄱陽湖水利樞紐工程也不例外。然而利弊大小與樞紐工程的管理模式、水位調(diào)控原則、工程型式以及鄱陽湖流域綜合管理等密切相關(guān)，建議通過相關(guān)措施，將樞紐的“利”拓展到最大，而“弊”控制到最小，努力消除因“弊”造成的影響，實(shí)現(xiàn)綜合效益最大化。

3.2.1 加大樞紐工程形式、調(diào)度方案研究

鄱陽湖水利樞紐的工程型式對減少不利影響有重要作用，如加大閘門寬度，船閘設(shè)計考慮兼顧過魚功能等，結(jié)合樞紐敏感關(guān)注點(diǎn)對工程形式進(jìn)一步深入研究。

鑒于鄱陽湖水利樞紐工程對濕地與候鳥、水生動物、湖區(qū)水質(zhì)等影響的不確定性，建議增加適應(yīng)性調(diào)度運(yùn)行階段，在此期間對鄱陽湖水文、濕地植被、候鳥和棲息、水生動物、湖區(qū)水質(zhì)等進(jìn)行跟蹤監(jiān)測，以便獲取全面系統(tǒng)科學(xué)的數(shù)據(jù)，不斷優(yōu)化和完善水位適應(yīng)性調(diào)度方案。

3.2.2 積極開展宣傳教育工作，提高公眾參與度

鄱陽湖水利樞紐的建設(shè)運(yùn)行及湖區(qū)的生物多樣性保護(hù)有賴于當(dāng)?shù)貜V大群眾的理解、支持和參與。目前，鄱陽湖濕地生物多樣性保護(hù)的宣傳與教育仍比較滯后，普及地力度、廣度、深度都不夠，只有加強(qiáng)與當(dāng)?shù)厝嗣竦慕涣骱徒逃拍茉鰪?qiáng)其保護(hù)意識，實(shí)現(xiàn)鄱陽湖地區(qū)生物多樣性的可持續(xù)發(fā)展。

3.2.3 加強(qiáng)鄱陽湖流域綜合管理

鄱陽湖是鄱陽湖流域五大河流的匯集地，肩負(fù)著“一湖清水”的重任，除必要的工程條件外，還應(yīng)完善流域的水資源管理制度、加強(qiáng)流域污染防治、加強(qiáng)自然保護(hù)區(qū)管理、加強(qiáng)漁業(yè)和采砂管理、加強(qiáng)綜合管理體系和機(jī)制建設(shè)。

［1］梁一飛，劉成有，李國寧.國內(nèi)外新型水閘的設(shè)計研究現(xiàn)狀綜述［J］.內(nèi)蒙古水利，2010（1）：11-12.

［2］廖遠(yuǎn)志，廖鴻志.荷蘭水利工程建設(shè)與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展探討［J］.水利水電快報，2007（16）：7-9.

［3］徐繼銘，段 明.鄱陽湖水利樞紐大孔閘閘門型式比選［J］.江西水利科技，2013（2）.

［4］孫瑞盟.英國泰晤士河防洪閘設(shè)計簡介［J］.上海水利，1997（3）.

［5］郭 崇，姚慰城.意大利威尼斯市的防洪閘門［J］.上海水利，2000（2）.

［6］胡振鵬.調(diào)節(jié)鄱陽湖枯水位 維護(hù)江湖健康 ［J］.江西水利科技，2009（2）：82-86.

［7］胡春宏，阮本清.鄱陽湖水利樞紐工程的作用及其影響研究［J］.水利水電技術(shù)，2011（1）：01-07.

［8］中國水利水電科學(xué)研究院等.鄱陽湖水利樞紐相關(guān)影響及對策研究——“六大課題”綜合報告［R］.2011，9.

［9］Recent sedimentation rates in Garaet El Ichkeul Lake，NW Tunisia，as affected by the construction of dams and a regulatory sluice.J Soils Sediments 2012（12）：784-796.