流域水环境综合治理的构想与展望

　7 流域水环境综合治理中需要解决的水利科学问题

　　流域水环境综合治理中存在以下水利科学问题：(1) 流域河流、湖库、湿地系统宏观格局与支撑能力，(2) 河流纵横形态的生态影响规律，(3) 流域不同尺度河流连通和生态基流维持，(4) 不同水动力条件下污染物输移过程和生态效应，(5) 流域污染物容量总量控制和科学增容强净，(6) 水资源生态配置与节水减污社会建设，(7) 农田沟渠生态化与生态型灌区建设，(8) 河道硬质化的生态效应及改进和修复技术，(9) 防洪堤坝安全稳定与生态化协同技术，(10) 水利工程与生态工程协同建设、运行和管理，(11) 河流水生植物修复对行洪能力影响规律及对策，(12) 调水引流和水力调控的科学原理与生态风险。

　　8 结 语

　　流域水环境综合治理的是我国水利发展的迫切需求，水利部门在流域水环境综合治理中具有重要地位，应肩负起流域水环境综合治理的主要责任，在认真研究和回答流域水环境综合治理中存在的基本水利科学问题的基础上，科学进行流域水系和水环境综合治理规划，合理构建流域水环境综合治理的技术体系，为改善流域水环境、保障社会经济可持续发展发挥出重要作用。

6 太湖流域水环境综合治理

　　6.1 太湖流域水系规划

　　太湖流域具有完整水系系统，主要是由少部分山丘区自然汇水河道和大部分复杂河网所构成。长期以来，太湖流域水系规划建设主要是从防洪和航运角度进行的，现在的流域水系对水环境保护和治理有重大影响，高密度河流为污染物输移扩散提供了便捷的通道，增加了治理污染的复杂性和困难性。特别是方便的水资源取用带来大量的污水排放量，甚至连排污口影响范围和程度都难以识别认定。

　　 6.2 太湖流域水功能区划和污染物容量总量控制方案

　　太湖流域主要河流和湖泊已经划定了明确的水功能区，制定了明确的水质保护目标。借助于复杂的河网区水量和水质耦合模型，计算了河湖水域允许纳污能力，确定了污染物容量总量控制方案，提出了污染物削减意见和对策措施。

　　太湖流域复杂河网及湖泊系统水量水质耦合模拟模型，模拟计算流域系统水动力和水质变化过程，制定了污染源治理、河湖水环境整治和流域系统水力调控方案。

　　6.3 太湖流域面污染源截留控制和去除示范研究

　　太湖流域与其它流域一样，主要污染源有点污、面源和内源，由于雨水充分、农民生活水准高、农田产量大，产生面污染源的单位面积负荷远大于其它流域。面污染源控制和治理直接关系到太湖富营养化水平，也是我国流域水环境综合治理中控源的重点和难点。

　　在国家“十五” “863”项目的资助下，我们在西太湖宜兴大浦镇境内进行全面研究和技术开发。在流域的层面上，以区域源头控制为根本，以系统生态截留为重点，以水系水力调控为突破，以沟渠河流净化为依托，以流域生态整体修复为目标，实现“区域减源、系统截留、水系调控、水域净化、生态修复”的流域水环境综合治理总体战略。构建了“面源污染源头减量和截留、沟渠湿地和河道污染控制、河口区湖滨湿地生态修复”三级系统，实施后主要河道的水质明显改善，示范区整体环境得到明显改善，取得了显著效果和可以广泛推广应用的技术。

　　6.4 引水改善水环境质量的关键问题

　　引水改善水环境质量是国内外最常见的方法，引水对污染物的稀释容量将明显提高，水动力条件改变加快了污染物的混合，将提高局部水域净污能力，在我国现阶段经济条件和人们环境意识情况下，采用引水来改善局部水质是经济的。引(调)水改善水质效果好，但倍受争议：(1) 在水动力的作用下，水体污染物发生转移，影响其它水域的水环境质量(污染转移问题)；(2) 水体流速加快，容易引起河床底泥浮悬，造成水体二次污染；(3) 引水使水流加快，导致污染物与河网区水生植物的接触时间缩短，污染物的截留吸附量减少；(4) 引用大量的清洁水去稀释污染，对水资源的优化配量和合理使用是不利的。而且关键性技术问题研究较少，很多问题无法解释、内部机理尚不清楚、综合效应难以评判。

　　目前，“引江济太”、“引江济巢”等重大工程正在规划和准备实施之中，因此，必须对调水引流的关键性技术问题进行研究，更好地指导引水改善水环境质量工程的实施工作。太湖流域调水引流工程的必须要研究解决的主要内容和核心技术主要包括：(1) 平原河网区引水河流系统与原自然河网水系流量、水位和水质协同关系，(2) 引水水位顶托区域水流的水环境质量改善方法，(3) 引水河道水体推流、混合和受纳水域污水云团输移规律，(4) 引水水动力条件变化引起的底泥沉浮规律，(5) 引水河道和受水区环境容量和净污能力变化规律，(6) 引水引起水域生物交换的生态效应，(7) 受水区生态风险分析方法，(8) 区域水量水质联合运行系统，(9) 输水河道的污染控制系统，(10) 引水与防洪风险评估，(11) 输水廊道生态修复原理。

　　6.5 引江济太工程的总体战略

　　 (1) 近期：在污染源控制和治理尚未达到要求期间，通过应急调水迅速改善太湖局部区域和部分河网水环境质量。但应注意近期方案仍存在污染物转移、部分河网区污染水体顶托等缺点。

　　(2) 远期：在污染源控制和治理达到要求期间，通过引水或动力调水实现流域河网和湖泊水体有序流动，提高水体净化能力和增加水环境容量，改变因水利工程闸坝阻断而造成的水体滞流和水质恶化的状况，确保河网和湖泊水体流动和水环境质量。