洞庭湖环境疏浚与生态修复(1)程力学毕业论文(2)

4.1 环境疏浚与湿地生态

    对于洞庭湖及尾闾河道及河缘湿地来讲，湿地生态恢复的主要目标应集中在稳定湿地面积、保障调蓄功能和增加环境容量及其水质的净化上。通过洞庭湖河湖底泥的疏浚，河湖漫滩湿地再自然化，增加水流的持续性，防止侵蚀或沉积物进入等来达到控制湿地陆地化和切断湖泊底泥的二次污染以及加强非点源污染净化使河湖水质得以恢复^[5]。

    根据洞庭湖环境疏浚典型河段澧水洪道和南洞庭湖的水力学和水文学分析，疏浚后设计洪、枯水水位均有不同程度的降低，且枯水期水位的降低幅度略大于洪水期的水位降低幅度，疏挖后可以抑制洲滩湿地向水面的发展，同时湿地面积总体上基本稳定，重点疏挖河段底泥质量也会明显改善，因此洞庭湖环境疏浚在总体上改善了河湖湿地生态系统的功能，加快了湿地生态系统的物质循环和能量循环，加快和优化了湿地生态系统的新陈代谢，维护了湿地生态系统的稳定。特别是东洞庭湖荷叶湖～鹿角、岳阳楼～城陵矶段，南洞庭湖草尾河进口、实竹岭、莲花坳、横岭湖、聚贤围等河段的疏挖，对于保持东洞庭湖和南洞庭湖湿地自然保护区的湿地生态系统的平衡，加快南洞庭湖与东洞庭湖、东洞庭湖与长江的水体输送和交换具有十分重要的作用。4.2  环境疏浚与生物多样性

4.2.1 洞庭湖环境疏浚的水生植被恢复效应

    （1）洞庭湖湖底沉积物表面往往被一层有机质含量较高的污泥所覆盖。这种污泥密度很小，呈半流体状态，水生植物难以在这种污泥中扎根；遇到风浪时容易发生再悬浮，引起水质污浊和营养盐释放，影响水生植物的生长；其中的微生物活性比较高，一般处于缺氧状态，容易引起水生植物烂根。在水生植被恢复区清除这种污泥是完全必要的。如果存在有毒物质污染，清除这种受到污染的底泥就显得更加重要。

    （2）疏挖后底泥部分规划用于创建沿岸带浅滩环境。挺水植物和浮叶植物只有在浅滩上能够生存。当遇到灾害性洪水或水质污染时，深水区的沉水植物有可能死亡，但浅水区仍然可以保留一定数量的沉水植物，一旦洪水消退或者水质好转，浅水区的沉水植物就会向深水区发展，形成一种自动恢复机制或“缓冲机制” ^[5]。

4.2.2 洞庭湖环境疏浚的水生动物和水鸟资源恢复效应

    （1）底栖动物的恢复和保护。 根据疏浚工程设计，疏挖后部分湖区湖泊敞水区域加大，疏浚地段沿湖水深有所增加，湖岸边滩挺水植物和浮叶植物将得到有效保护，这在一定程度上使底栖水生生物的栖息环境得到改善。

    （2）鱼类资源的恢复和保护。 洞庭湖鱼类中尚有相当一部分属半洄游性鱼类，另外还有一部分属山溪性鱼类。四水尾闾特别是湘江尾闾疏浚后，水流流速加快，有利于污染物的降解和水体净化，同时加上上游湘江沿岸城市污染源的控制，可以使湘江中上游产卵场的青、草、鲢、鳙四大家鱼的生殖洄游通道畅通，幼鱼到湖中育肥；尤其湖中疏浚可以清除湖内部分渔堤、壕坝、低矮围子和废堤，也有利于鱼类越冬洄游通道的畅通。同时由于湿地洲滩是丰水期主要经济鱼类的繁殖、索饵及育肥场所，疏浚后湿地面积稳定湖容略有增加。因此，实施环境疏浚总整体上有利于鱼类的栖息、生长和繁衍，而且也更有利于白暨豚和江豚等生存。

    （3）水鸟栖息环境的保护。洞庭湖水鸟分布大体可分为草滩地型、浅水洼地型、芦苇地型和沿湖丘陵区型等4种生态类型，它们各自占据相应的生态空间。但是近几十年来，湖泊水面锐减，生态环境逐渐恶化，直接威胁水鸟的栖息。环境疏浚后工程段水流流速特别是枯水流速普遍增加，从而在一定程度上会加速污染物的降解，提高水体的稀释自净能力，加大枯水期的湖泊环境容量，减少湖区环境对在洞庭湖越冬的浅水洼地型冬候鸟的威胁和危害。4.3 环境疏浚与钉螺抑制

4.3.1 钉螺分布与环境因素的关系

    （1）钉螺与植被的关系。通过分析植被盖度为65%左右时，活螺密度最大。而且杂草群落植被类型盖度在35%～95%时，钉螺均有分布。苔草、荻群落植被类型盖度在35%～90%时，钉螺均有分布。芦苇群落植被类型盖度在1%～100%时，钉螺均有分布。

    （2）钉螺与水的关系。钉螺在草滩的分布与地下水位的土壤含水率也有比较明显的相关。当地下水位为32cm时，钉螺密度出现最大值，土壤含水量为28~38%最适合于钉螺的生长。

4.3.2 环境疏浚对钉螺寄生环境因子的调整作用

    （1）环境疏浚，破坏了湿地的阶段性积水、调整主要植被盖度和植物群落类型，改变钉螺的孳生的环境因子，达到破坏钉螺生存的自然环境，抑制钉螺的生长与繁殖的目的。

    （2）通过水文和水力学分析计算，通过疏浚四水尾闾可降低高洪水位0.1～0.35m；东洞庭湖洪水水位可降低0.08～0.14m，南洞庭湖可降低0.1～0.18m。洞庭湖枯水季节水位澧水洪道可降低0.30~0.35m，南洞庭湖降低0.20~0.25m，相应可使地下水位产生较为明显的降低效应。可见原地下水位在32cm以上的大部份地区地下水位可降至32cm以下，破坏了钉螺的生存环境。

    （3）疏浚底泥用于加固培厚堤防后，抬高洼地，消灭死水坑地带等，土壤含水量可不同程度降低，加之在滩地同步的实施抑螺防病林工程，可以有效地控制钉螺的孳生和限制钉螺的生长。

    （4）堤防加固也使溃垸造成钉螺从垸外扩散至垸内的可能性降低，有利于垸内灭螺成果的巩固和垸内居民的安全。

    （5）环境疏浚改善了河湖的水环境和水流条件，降低了人接触疫水而感染血吸虫病的机率，从另一方面也达到抑螺防病的目的。

    （6）从南洞庭湖和澧水洪道的疏挖工程的实施的实际效果看，由于疏浚工程结合了洪道扫碍彻底清除了滩地上的芦苇、鸡婆柳等，并在疏挖中挖泥船输送的泥浆尽可能填平了沼泽低洼地带或有目的地堆筑矮围土埂，圈死钉螺密集地区，便于水淹药浸灭螺，取得了很好的灭螺效果。4.4 环境疏浚与农业生态

    洞庭湖环境疏浚的农业生态效益，主要集中表现为农业生态环境的改善和恢复效益。一是，抑制和缓解稻田土壤次生潜育化。洞庭湖稻田土壤次生潜育化的整治必须采取综合防治措施，环境疏浚作为综合防治措施之一，可相应在一定程度上降低洞庭湖区地下水位，对土壤的次生潜育化起到一定的抑制作用。二是，调整土壤结构，增强土壤肥力。湖泊底泥含有丰富氮、磷、钾等多种营养元素，同时也还含有普通矿物肥料中所缺少的有机质及多种微量元素，挖湖砍泥大部分可以结合加固堤防，一部分作无害化处理后可作为防护林的林地肥料，有明显的增产效果。三是，治涝保水，确保湖区农业排、用水需要。洞庭湖疏挖后，堤防进一步加固，洪水位降低，湖容增加，不仅缓解了高洪期间对农业生产的威胁，而且有利于旱季的灌溉用水，减轻旱情。四是，净化了水质，改善了水环境，为农业生产提供优质的淡水资源。五是，生物多样性更加丰富，各类有益鸟的大量繁衍可以减轻农业的病虫害。4.5 环境疏浚与景观生态

    洞庭湖环境疏浚将给洞庭湖区的景观恢复和生态旅游开发提供环境技术支持：一是，利用疏浚后肥沃的底泥建立和美化湖滨绿化带，防风保水，美化环境，防止污染土扩散。同时还可以利用疏挖弃土在鸟类保护区和退田还湖堤垸建立观鸟台，挖掘新的观赏热点和景观。二是，洞庭湖环境疏浚等综合整治措施的实施，使湖区水环境日益改善，因此既可利用纵横交错的河湖垸网，发展生态养殖，提供垂钓休闲型旅游，又可以利用洞庭湖广阔的湖面，发展水上娱乐项目，欣赏洞庭湖天水一色、万鸟齐飞、千船竟发的壮观景色。三是，疏浚后洞庭湖堤岸加高加固，湖容增大，夏可泄洪，冬可蓄水，季相生态景观更加明显。夏季多雨涨水，湖区为一片汪洋的明水地貌生态景观，冬季少雨，枯水为洲，整个湖区有水、有洲呈多种生态旅游景观。四是，堤防加高加固，旅游开发中的洪水威胁减轻，有利于游客的安全。

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