衡水湖濕地水環境現狀及治理措施研究

崔希東，尹新明，尹俊嶺

（河北省衡水水文水資源勘測局，河北衡水 053000）

1 衡水湖濕地概況

濕地是界于陸地和水體之間、水位接近或處于地表或有淺層積水的過渡性地帶，是地球上重要的自然生態系統，也是生產力最高的生態系統之一。在地球上三大生態系統中，盡管濕地系統面積最小，但生物多樣性豐富，其巨大的蓄水、防旱、降污、控蝕、造陸等功能為人類做出了難以估量的貢獻。我國是世界上濕地類型較多的國家之一，保護維持濕地生物多樣性和濕地資源的可持續利用，已成為我國在自然保護工作方面的一項偉大而艱巨的任務。

衡水湖舊稱千頃洼，自1958年筑堤建閘蓄水后始稱衡水湖。衡水湖位于衡水市境內，是一個同時擁有草甸、沼澤、灘涂、水域、林地等多種生態系統的天然濕地，在保護水生態環境，維護華北平原內陸淡水濕地生態系統的典型性、稀有性以及重要生態功能等方面具有非常重要的作用。

2 衡水湖濕地水資源現狀

2.1 工程概況

衡水湖是衡水市唯一的一座大型平原水庫，位于衡水市桃城區與冀州市之間的棱形區域內，總面積75 km2，一條中隔堤把它分為東、西兩庫區。東湖湖底高程相對較低，一般為18 m，設計水位21 m、相應庫容1.23億m3，最大水面面積42.5 km2；西湖湖底高程相對較高，一般為19 m，設計水位21 m、相應庫容0.65億m3，最大水面面積32.5 km2。湖周邊地面由北向南漸高。

衡水湖原為緩洪滯瀝洼地，1958年改稱衡水湖，并開始興建衡水湖蓄水工程。1978年開辟了冀碼渠西線引水工程，1985年興建了衛運河—千頃洼東線引水工程（以下簡稱衛千渠）?，F狀東庫周邊長31 km，人工筑圍堤25.6 km，共有進水、退水建筑物5座、供水泵站2座[1]。

2.2 衡水湖來水情況分析

衡水湖來水主要有流域自產徑流量、過境洪瀝水、跨流域引水組成。通過對1974—2008年35年系列資料調節計算，衡水湖流域多年平均自產瀝水452萬m3，1973年自產瀝水最多為3 756萬m3，有8個年份自產瀝水為0，這部分水主要入蓄小庫，用于農業灌溉和生態用水。滏陽河、滏東排河、滏陽新河多年平均可引水量為3 300萬m3，有6個年份能夠完全滿足衡水湖引水要求，有15個年份無水可引。衛運河多年平均可補水量為4 900萬m3，引衛運河水后有16個年份能夠完全滿足衡水湖引水要求，15個年份衛運河不能完全滿足衡水湖引水要求。只有1979、1999年兩個年份可引黃壁莊水庫棄水，多年平均可補水量為312萬m3；有15個年份可以擠占黃壁莊水庫農灌用水，并能夠滿足衡水湖引蓄水要求，多年平均擠占農灌用水量為1 358萬m3。如果遇到農業特別缺水的情況，可考慮引黃河水或岳城水庫水作為補充[2]。按適當保證率進行水文分析，衡水湖各類水源可引水量狀況詳見表1。

2.3 衡水湖水質分析

衡水湖水質受引水水源水質和當地污染源的影響。現狀衡水湖通過東線衛千渠和西線冀碼渠向湖內引水：衛千渠引蓄衛運河水和黃河水，冀碼渠引蓄滏東排河水、滏陽新河深槽水、滏陽河水、黃壁莊水庫水。

表1 各類水源可引水量分析成果

洼內、冀縣兩斷面分別設在衡水湖周邊大趙閘、南關閘附近，現根據2008年監測資料進行分析，發現污染最嚴重的時段為12月。主要污染物及最大超標倍數為硫化物（7.4倍）、總鎘（2.8倍）、高錳酸鹽指數（0.7倍），超標率分別為100%、100%、67%[3]。

湖內站主要污染物為高錳酸鹽指數、總磷、硫化物。究其原因，除受衡水湖自身有機污染影響外，人為影響也較大。尤其近幾年旅游開發力度加大，湖內站斷面附近人為活動頻繁，從而使水體水質受到影響。

冀縣站主要污染物為總磷和硫化物，幾個污染較重的月份均為總磷或硫化物嚴重超標，如12月份硫化物超標達7.4倍，致使水體為嚴重污染。冀縣監測斷面為南關閘閘下，而閘上即為工業及生活排放的污水，從實測資料可以看出，只要控制好南關閘上污水的側滲和下泄，就可以有效地減輕斷面附近水域的污染。

3 衡水湖濕地水質趨勢分析

此次趨勢分析分別運用綜合污染指數法及季節性肯德爾檢驗法分析綜合污染變化趨勢及單項污染變化趨勢。

3.1 綜合污染變化趨勢分析

洼內、冀縣兩斷面為常設斷面，資料系列較完整，此次選用兩斷面1991—2008年共18年資料系列進行分析。綜合污染指數評價結果詳見表2，變化趨勢如圖1所示。

表2 1991-2008年衡水湖綜合污染指數評價結果統計

由圖1可見，冀州站1992—1996年污染呈快速增長趨勢，年均增幅54.5%；1996年污染最為嚴重，污染指數達3.09；1997—2001年污染呈加重趨勢，但幅度減緩，年均增幅19.2%；2001年后污染呈逐年減輕的趨勢。洼內站多年來變化基本平緩，1991—1998年略有下降，年均降幅為4.4%；1999—2002年之后反呈上升趨勢，年均增幅同樣為5.8%；2003年以后逐年好轉。分析原因，冀縣站1996年以前主要受上游排污影響，污染較重；1997年控制排污，水質好轉；1998年以后一方面受閘門上游污水側滲影響，另一方面水體本身富營養程度加劇，致使水污染呈加重趨勢。洼內站1998年以前一方面人為活動影響較小，另一方面受引黃影響水質有所好轉；但1999年以后，大趙閘附近已逐漸發展成為旅游碼頭，人為活動頻繁，致使水污染略呈加重趨勢；2003年以后，管理部門采取了拋撒蟹苗等生物措施，水質有所好轉。

3.2 單項污染變化趨勢分析

結合衡水湖實際情況，1997年冀州市修建二環路時，為改善衡水湖水質狀況，把原向大湖排放的所有排污口堵死，改道向冀碼渠或小庫排放。所以，此次肯德爾趨勢分析資料系列選為1997—2008年，趨勢檢驗項目選用高錳酸鹽指數、氨氮、總磷、氯化物、硫酸鹽5項。評價結果，見表3。

表3 衡水市地表水主要監測斷面污染趨勢

由以上分析可見，洼內站高錳酸鹽指數上升趨勢明顯，應合理地開發利用水資源，遏止污染趨勢的加劇。冀縣站總磷下降趨勢明顯，充分體現了控制排污（尤其是冀州市生活污水）對改善水質的明顯作用。

4 衡水湖治理規劃

1994年11月國家引黃入冀工程建成通水，衡水市提出了“引黃入冀衡水湖配套工程”項目并開展項目建議及可行性研究工作，研究重點是把衡水湖功能由灌溉向為城市用水、電廠用水、工業用水等方面轉化，并根據衡水市及衡水湖的水資源現狀，提出了“清污分流、分引分蓄分供”的規劃思想。1998年，隨著衡水市引湖入衡工程的實施，在原研究的基礎上，進一步完善“分別水質分引分蓄供”的規劃原則，并提交了《衡水湖水源地改造項目初步設計報告》《海河流域水污染防治衡水市引衛農灌項目可行性研究報告》。

4.1 規劃布局

衡水湖保護區系以調蓄水庫類型的人工濕地生態系統為基礎、以生物多樣性保護為主要任務、以珍稀鳥類資源為特色的特殊類型的城郊型濕地自然保護區，是一片凝聚著悠久的自然與人文歷史的華北平原代表性濕地，有著華北平原保存相對完好的內陸淡水濕地生態系統。根據生態保護的需要及周邊地區人類活動對衡水湖濕地影響程度的不同，劃定“特別保護圈”“綜合示范圈”“戰略協同圈”和“流域協作圈”4個圈。特別保護圈包括了保護區的核心區和緩沖區，綜合示范圈包括了實驗區和由保護區管理的示范區，戰略協同圈包括了與保護區在空間上有著密切聯系的衡水、冀州和棗強3個城市化地區，流域協作圈則包括了衡水湖所在流域的幾個上下游主要城市。具體布局，如圖2所示。

圖2 衡水湖濕地圈層式戰略布局

4.2 工程布置

衡水湖東庫分為南庫區和北庫區。其中，北庫區面積19.5 km2，總庫容5 850萬m3，專門用于供市區生活用水，從清涼江（河北引黃總干）油故閘至衡水湖王口閘開辟一條專用引黃線路，將黃河水引蓄于北庫區，嚴格控制水質和保護水環境；南庫區總面積23 km2，總庫容6 600萬m3，通過長5.11 km的截溝與電廠取水口和大趙閘游覽區連為一體，用于向電廠和市區工業供水，通過冀碼渠和新開辟的西線引水工程引蓄水質較好的滏東排河、滏陽新河、滏陽河來水以及黃壁莊水庫棄水或應急調水，也可利用衛千渠和新開辟的引衛輸水工程引蓄汛期衛運河水；衡水湖不再接納衛運河和冀碼渠非汛期來水，而是通過新開辟的輸水工程，將其引蓄于江江河、西支流、索瀘河、滏東排河等河系用于農灌；通過工程措施和適當調度，將棗強縣污水導入索瀘河，將冀州市的污水及冀碼渠的污水導入滏東排河及滏陽新河深槽，水質允許時用于農灌。

5 衡水湖濕地保護對策

5.1 科學決策，合理引蓄

按照“清污分流、分引分蓄分供”的指導思想，優質引水入蓄東湖北庫區，用于城市生活用水；水質次之入蓄東湖南庫，用于衡豐電廠及市區工業用水；其余水量引蓄于周邊及下游河渠，水質允許時用于農灌。引水思路是，第一是本流域自產瀝水，第二是滏陽河、滏陽新河、滏東排河過境洪瀝水，第三是衛運河汛期洪瀝水，第四是黃壁莊棄水，第五是合理擠占黃壁莊水庫農灌用水。在以上水源仍不能滿足要求時，可以考慮引黃河水和從岳城水庫應急調水。按照上述方案能夠滿足衡水湖引蓄供水要求，并能夠盡量減少高價黃河水等水源的引水量，降低引水成本。

5.2 定期清除底泥

由于每年的沉積，目前湖內底泥中富含大量適宜植物生長的營養鹽類物質，要定期清除底泥。清除部分底泥可有效地抑制植物生長，特別是藻類的過度生長。

5.3 收割水生植物

當湖內植物生長到一定的時間時應予以收割，使部分氮磷等營養物質退出水循環，從而降低水中的營養鹽含量，達到抑制水生植物過度生長的目的。

5.4 發展高效無污染農業

在湖周邊農田，合理施用氮肥磷肥，提高農作物根部吸收率，減少淋溶流失等；利用固氮肥料和大量種植豆科作物，適量使用氮化肥以減少入湖的氮磷數量，可以延緩水體富營養化的進程。

5.5 放養對植物消耗量較大的水生生物

目前，湖內已投放大量的草魚等水生生物。在此基礎上，可考慮在植物生長密集區放養對植物食量較大的大型水生生物，既可消耗大量的水生植物，又可起到旅游觀光的目的。

5.6 進一步加大水質監測力度

由于條件所限，目前衡水湖的監測資料尚不能滿足水質保護需要。建議進一步加大衡水湖的水環境監測力度，有條件時建立自動監測系統，全面掌控衡水湖水環境狀況，在水質保護方面能夠提供迅速、準確、詳細的水環境資料，從而提高各級管理部門的快速反應能力，使衡水湖真正成為人類的天堂、鳥類的福址。

[1]車連常，王麗.衡水湖水資源可持續利用研究與實踐[J].河北水利水電技術，2002（B12）：83-85.

[2]崔希東，尹俊嶺.衡水湖來水、蓄水、退水能力及可調控性分析[J].海河水利，2008（3）：8-10.

[3]熊洋，張彥增，尹俊嶺，等.衡水湖水環境質量分析[J].海河水利，2006（6）：9-11.