前言

河湖水系是水資源的載體，是水環(huán)境的重要組成部分，是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支撐。在全球氣候變化、極端水旱災(zāi)害事件頻發(fā)、經(jīng)濟(jì)社會(huì)高速發(fā)展、水資源短缺與生態(tài)環(huán)境漸趨惡化等形勢(shì)下，河湖水系連通工程作為提高水資源統(tǒng)籌調(diào)配能力、改善水環(huán)境質(zhì)量狀況和增強(qiáng)抵御水旱災(zāi)害能力的一種治水方略，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了單一水系連通性的學(xué)術(shù)研究范疇。河湖水系連通工程體系調(diào)控，不僅影響流域水資源配置適宜性，而且會(huì)對(duì)水循環(huán)伴隨的水環(huán)境質(zhì)量演變產(chǎn)生重要影響，并進(jìn)一步影響抵御水旱災(zāi)害的能力。

近年來(lái)，由于河網(wǎng)、湖泊水體水質(zhì)下降趨勢(shì)加劇，在截污控源的同時(shí)，利用河湖連通工程調(diào)控來(lái)改善水生態(tài)環(huán)境已經(jīng)成為減緩水環(huán)境惡化趨勢(shì)的重要手段。全國(guó)重點(diǎn)污染治理的“三湖”均采用河湖連通工程調(diào)度方式來(lái)改善水系湖泊水環(huán)境狀況，如引江濟(jì)巢工程設(shè)有鳳凰頸、白蕩湖、菜子湖三條江湖連通通道，以重建江湖動(dòng)態(tài)聯(lián)系方式，通過(guò)擴(kuò)大江湖水量交換和加快河湖水體流動(dòng)，提高巢湖水體自?xún)裟芰涂s短巢湖換水周期，促進(jìn)巢湖污染綜合治理和水環(huán)境狀況改善。滇池是我國(guó)六大重要淡水湖泊之一，20余年來(lái)，滇池草海水質(zhì)一直為劣Ⅴ類(lèi)，外海水質(zhì)在Ⅴ類(lèi)和劣Ⅴ類(lèi)之間波動(dòng)，滇池水環(huán)境急劇惡化，水生植物面積銳減，生物多樣性被嚴(yán)重破壞。多年來(lái)，采取環(huán)湖截污、入湖河道綜合整治、農(nóng)村面源治理、生態(tài)修復(fù)與重建、生態(tài)清淤和外流域調(diào)水等綜合治理措施，加快水污染治理進(jìn)程，其中截污控污是根本，調(diào)水補(bǔ)水是關(guān)鍵。在力行全面截污控污的基礎(chǔ)上，通過(guò)金沙江支流牛欄江—滇池補(bǔ)水工程等外流域調(diào)水補(bǔ)充滇池清潔水，解決了滇池流域水資源嚴(yán)重短缺的“瓶頸”問(wèn)題，增強(qiáng)了水資源承載能力，加快了水體循環(huán)和交換，逐步恢復(fù)了滇池流域良性水生生態(tài)，達(dá)到了最終實(shí)現(xiàn)滇池水環(huán)境改善的初步效果。

太湖流域北依長(zhǎng)江，太湖居中，平原河網(wǎng)湖泊棋布，溝通長(zhǎng)江、太湖及平原湖泊的水系發(fā)達(dá)。太湖水系由太湖和周?chē)乃W(wǎng)組成，由于人工控制工程的修建，影響了太湖流域水系與長(zhǎng)江水系的自然連通性，降低了太湖流域河網(wǎng)與長(zhǎng)江水體之間的交換能力，改變了原有河網(wǎng)水系的水體流動(dòng)性，也導(dǎo)致太湖河網(wǎng)湖泊水系成為強(qiáng)人工干預(yù)性水系，客觀上削弱了河網(wǎng)水系與湖泊水體的自?xún)裟芰Γ瑴p少了河網(wǎng)水體環(huán)境容量，近20年來(lái)，隨著流域經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和人口的高度集聚，流域污染負(fù)荷不斷增加，加快了流域水環(huán)境惡化和湖泊富營(yíng)養(yǎng)化趨勢(shì)。

1991年發(fā)生流域性洪水之后，國(guó)務(wù)院制訂并全面實(shí)施了《太湖流域綜合治理總體規(guī)劃方案》，通過(guò)11項(xiàng)骨干工程的建設(shè)，重點(diǎn)提升流域防洪排澇能力。經(jīng)過(guò)多年的努力，太湖流域已初步建成了可供引排調(diào)節(jié)和控制水流的防洪工程體系，提高了流域防洪標(biāo)準(zhǔn)，可有效防御1954年型洪水，也初步形成了利用調(diào)水引流技術(shù)改善區(qū)域水環(huán)境的基礎(chǔ)設(shè)施條件。2002年1月，水利部門(mén)啟動(dòng)了引江濟(jì)太調(diào)水試驗(yàn)工程，通過(guò)望虞河調(diào)引長(zhǎng)江水進(jìn)入太湖流域，增加流域水資源的有效供給，湖區(qū)水體水質(zhì)和流域有關(guān)河網(wǎng)水環(huán)境得到一定的改善，保障了流域供水安全，提高了水資源和水環(huán)境的承載能力，發(fā)揮了連通工程在水環(huán)境改善方面的作用。在應(yīng)對(duì)2007年藍(lán)藻暴發(fā)等事件中起到了極大的作用，緩解了區(qū)域水環(huán)境惡化的趨勢(shì)。但由于目前流域性調(diào)控措施相對(duì)較為單一，主要依賴(lài)望虞河引水與太浦河排水以及瀆山泵站等組成的連通工程，無(wú)法滿(mǎn)足流域水環(huán)境改善的需求。為此自2007年藍(lán)藻事件之后，國(guó)務(wù)院又制定了《太湖流域水環(huán)境綜合治理總體方案》，厘清了太湖污染的現(xiàn)狀和主要問(wèn)題，明確了太湖水環(huán)境治理的總體思路和總目標(biāo)，涉及江湖連通工程的有新孟河延伸拓浚工程、新溝河延伸拓浚工程、走馬塘拓浚延伸工程和望虞河西岸控制工程、平湖塘延伸拓浚工程、太嘉河工程等，構(gòu)建較為完善的流域性江河湖連通工程體系，促進(jìn)河網(wǎng)水系水體整體流動(dòng)性，提高流域整體水環(huán)境容量，達(dá)到改善流域河網(wǎng)水系及湖泊水環(huán)境的目標(biāo)。

隨著流域河湖連通工程體系逐步完善，如何充分發(fā)揮河湖連通工程體系調(diào)水改善區(qū)域水環(huán)境的綜合作用，協(xié)調(diào)好區(qū)域水環(huán)境改善和河湖連通工程體系調(diào)度措施的關(guān)系，減小其不利影響，是一個(gè)值得研究的課題。為此，南京水利科學(xué)研究院聯(lián)合太湖流域管理局水利發(fā)展研究中心、江蘇省水文水資源勘測(cè)局共同申報(bào)并獲批水利部公益性行業(yè)專(zhuān)項(xiàng)“河湖連通工程水環(huán)境改善綜合調(diào)控技術(shù)”（201301041），針對(duì)太湖流域河網(wǎng)水系及湖泊，在評(píng)價(jià)河湖水系連通工程格局現(xiàn)狀及近期連通規(guī)劃工程的基礎(chǔ)上，分析河湖水系連通工程調(diào)控對(duì)流域河網(wǎng)水系及湖泊水流動(dòng)力條件的響應(yīng)關(guān)系，研究河湖水系連通工程調(diào)控與水環(huán)境主要評(píng)價(jià)指標(biāo)變化規(guī)律，評(píng)估主要連通工程體系綜合調(diào)控下流域河網(wǎng)水系及湖泊水環(huán)境改善效果及控制能力，指出河湖水系連通工程體系存在的局限性，分析河湖連通工程綜合調(diào)控的水環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，提出水環(huán)境改善的河湖水系連通工程綜合調(diào)控技術(shù)與策略，為河湖水系連通工程布局調(diào)整及綜合調(diào)控方案的制訂提供技術(shù)支撐。

本書(shū)主要以該項(xiàng)目研究成果為基礎(chǔ)，結(jié)合其他相關(guān)項(xiàng)目成果編著而成。本書(shū)共分8章，第1章綜述了國(guó)內(nèi)外河湖連通狀況及水環(huán)境效果評(píng)價(jià)與調(diào)控技術(shù)；第2章介紹了太湖流域河湖連通演變及工程狀況；第3章分析評(píng)價(jià)了太湖流域河湖連通工程現(xiàn)狀調(diào)控水動(dòng)力變化及水環(huán)境效果；第4章結(jié)合流域河湖連通工程體系規(guī)劃，設(shè)置了不同分析情景及調(diào)度原則；第5章分析評(píng)價(jià)了不同情景下河湖連通工程調(diào)水引流改善水環(huán)境綜合效應(yīng)；第6章評(píng)估了不同風(fēng)險(xiǎn)源下河湖連通工程體系綜合調(diào)度的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，提出了相應(yīng)的應(yīng)急措施；第7章根據(jù)前幾章的研究成果，提出了河湖連通工程綜合調(diào)控技術(shù)，探討調(diào)控策略；第8章總結(jié)并提出了河湖連通工程體系調(diào)控策略和展望。

書(shū)稿由吳時(shí)強(qiáng)、周杰統(tǒng)稿，第1、2章由吳時(shí)強(qiáng)、周杰、李敏、蔡梅撰寫(xiě)，第3章由馬倩、劉俊杰撰寫(xiě)，第4章由周杰、吳修鋒撰寫(xiě)，第5章由周杰、吳時(shí)強(qiáng)、戴江玉撰寫(xiě)，第6章由李敏、蔡梅、王元元撰寫(xiě)，第7章由周杰、李敏、王元元撰寫(xiě)，第8章由吳時(shí)強(qiáng)、周杰撰寫(xiě)，楊倩倩參加了本書(shū)編著過(guò)程的部分校對(duì)工作。

研究工作中，得到了太湖流域管理局、江蘇省水利廳、南京水利科學(xué)研究院、中國(guó)水利水電科學(xué)研究院、上海勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司、河海大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院地理與湖泊研究所、南京大學(xué)等單位領(lǐng)導(dǎo)、專(zhuān)家的大力支持和指導(dǎo)，同時(shí)也感謝參與本項(xiàng)目研究工作的沙海飛、戴江玉、范子武、龐翠超、呂學(xué)研、邵軍榮、肖瀟、楊倩倩、王芳芳、王威、曹浩、王勇、何建兵、李蓓、陳紅、周宏偉、潘明祥、陸志華、韋婷婷、章杭惠、陳鳳玉、李昊洋、陸小明、胡尊樂(lè)、沈國(guó)華、鄭建中、高鳴遠(yuǎn)等的合作和幫助。本書(shū)的出版也得到了南京水利科學(xué)研究院出版基金的資助，一并表示感謝。

鑒于太湖流域河湖水系復(fù)雜，水生態(tài)環(huán)境問(wèn)題凸顯，河湖連通工程體系涉及因素眾多，情景設(shè)計(jì)等尚有諸多不確定因素，加上作者水平有限，書(shū)中難免有偏頗、遺漏和不妥之處，懇請(qǐng)廣大讀者和同行批評(píng)指正，以利今后深入研究。

作者

2015年12月