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改善东太湖水环境的水工程措施研究
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摘要：东太湖地处太湖东南部东山半岛东侧，是一个狭长形的湖湾，分属苏州市吴江区、吴中区。历史上承担着防洪供水、水产养殖、交通航运、生态保护等综合功能。受早期过度开发等原因
东太湖地处太湖东南部东山半岛东侧，是一个狭长形的湖湾，分属苏州市吴江区、吴中区。历史上承担着防洪供水、水产养殖、交通航运、生态保护等综合功能。受早期过度开发等原因，东太湖存在大面积围垦(整治前湖区面积185.4 km2，其中围垦区50.6 km2)、过度围网养殖、污染底泥淤积、沼泽化加剧等问题。为综合整治东太湖，苏州市实施了东太湖综合整治工程，包括建设行洪供水通 km、退 圩 还 湖 0.37 万 hm2、生 态 清 淤22.99 km2和建设生态岸线 69.9 km。工程于2013年基本完成，清退1.33万hm2以上围垦区，明显提高了流域防洪和水资源配置能力，增加了东太湖蓄洪容积、减少了内源污染，遏制了东太湖沼泽化趋势，发挥了重要的经济、环境、社会效益。
受东太湖流速增加等综合因素影响，东太湖近3年水生态、水环境质量出现波动，本文拟通过对东太湖水环境质量变化规律的分析，得出影响东太湖水环境质量的主要原因，并提出改善东太湖水环境质量的水利工程措施，为下一步东太湖综合治理工作提供技术支撑。
1 东太湖水生态水环境质量变化分析
历史上东太湖是水质最优良的水域，各项水质指标全面优于太湖平均水质［1］。根据太湖流域管理局水质监测数据，2007年东太湖高锰酸盐指数(Ⅲ类)、氨氮(Ⅱ类)、总磷(Ⅲ类)、总氮(Ⅳ类)浓度分别只有同期太湖平均浓度的84.5%、28.9%、44.0%、47.7%，表征藻密度的叶绿素 a浓度为10.26 ug/L，浓度只有全湖平均值的 34.8%，而透明度高出全湖平均60%以上，此外，东太湖水体的弱碱性也低于全湖平均。详见表1。近年来东太湖主要水质指标呈改善趋势，但受湖体水流加快等多方面因素影响，东太湖部分水质指标出现波动，生态系统有退化的趋势，突出表现在总磷升高、蓝藻生物量大幅增加、水草衰减以及透明度下降等方面。
图1 东太湖历年高锰酸盐浓度变化趋势
表2 2007年至2018年东太湖及全太湖水质改善程度湖区 高锰酸盐指数 氨氮 总磷 总氮东太湖18.38% 69.37% －31.18%13.17%太湖平均21.00% 82.49% 11.15% 44.00%
表1 2007年东太湖水质情况以及与全湖平均值对比湖区 高锰酸盐指数(mg/L)氨氮(mg/L)总磷(mg/L)总氮(mg/L)叶绿素a(ug/L)透明度(m)pH东太湖4.57 0.18 0.04 1.32 10.26 0.59 7.99太湖平均5.41 0.63 0.09 2.76 29.49 0.37 8.11
1.1 水质变化
2007～2018年，东太湖大部分水环境指标呈改善趋势，其中高猛酸盐指数由4.57 mg/L(Ⅲ类)降低至3.73 mg/L(Ⅱ类);氨氮由 0.18 mg/L(Ⅱ类)降低至0.06 mg/L(Ⅰ类);总氮由 1.32 mg/L(Ⅳ类)降低至1.14 mg/L(Ⅳ类)。但是总磷浓度不降反升，由0.039 mg/L(Ⅲ类)升高至 0.051 mg/L(Ⅳ类)。详见图1～4。
与全湖水质改善程度比较，各项水质指标改善程度均不如太湖平均水平，其中高锰酸盐指数、氨氮改善幅度与全湖平均水平接近，总氮改善幅度只有全湖平均水平的三分之一，与全湖总磷浓度降低的趋势不同，东太湖总磷浓度上升30%，见表2。
图2 东太湖历年氨氮浓度变化趋势
图3 东太湖历年总磷浓度变化趋势
图4 东太湖历年总氮浓度变化趋势
东太湖和太湖平均pH值都呈升高趋势，东太湖弱碱性要低于全湖平均，其中东太湖pH值由2007年7.99升高至2018年8.24，太湖平均pH值由8.11升高至8.35。而湖体透明度全湖呈改善趋势，由0.37 m 升高至 0.42 m，升高了 13.5%;东太湖呈下降趋势，由0.59 m降低至0.30 m，东太湖的透明度已由2007年高于全湖平均变为2018年低于全湖平均。见图5。
图5 东太湖历年透明度和pH变化趋势
1.2 蓝藻生物量变化
叶绿素a浓度是表征蓝藻生物量的指标，除2016年、2017年因流域强降雨导致入湖污染物升高引起太湖蓝藻生物量异常升高外，全太湖蓝藻生物量总体稳定，叶绿素a浓度由2007年29.5 ug/L升高至31.3 ug/L，升高6.1%。与全湖蓝藻生物量变化趋势不同，东太湖蓝藻生物量主要呈上升趋势，2007年东太湖叶绿素a浓度只有10.3 ug/L，浓度只有全湖平均水平的34.9%，而2018年东太湖叶绿素 a浓度已达到23.0 ug/L，浓度上升了123.3%，已达到全湖平均水平的73.5%。见图6。
1.3 水草生长情况变化
自2016年东太湖因为流域大水导致水草急剧衰减以来，近两年通过加强管控和太湖水位控制，苏州市局部湖区如胥湖等水草生长旺盛，近岸滩地等沿岸带植物覆盖度显著增加，但就东太湖总体而言，水草恢复缓慢，尚未恢复到2015年前的水平，局部水域如行洪通道因浚深较大，目前仍未见水草恢复，水草恢复区也存在群落稳定性差、种群单一化风险，需要强化对水草的科学管理。
文章来源：《水资源与水工程学报》 网址: http://www.szyysgcxb.cn/qikandaodu/2020/1221/416.html