調水工程對過水性湖泊中污染物遷移轉化的影響

摘要：

調水工程是緩解水資源時空分布不均以及用水供需矛盾的主要工程措施，也是生態環境的重要修復手段。但調水工程的介入會對沿線過水性湖泊產生復雜的物理、化學、水文、微生物等影響，進而對湖泊污染物遷移轉化機制造成影響。綜述了不同引調水方案對過水性湖泊水體水動力、理化性質（懸浮顆粒（SPM）、透明度（WT）和溶解氧（DO））以及污染物（營養鹽、重金屬和有機污染物）遷移轉化規律影響的研究進展。結果表明：調水工程的介入通常會增強過水性湖泊的水動力條件，且調度流量越大、湖泊水體越淺，則流速梯度和水流切應力越大。同時，增大的流速和切應力會影響上覆水體中SPM的形態特征，并增大SPM濃度、DO及小型湖泊中的WT。此外，引調水雖然能減小湖泊平均水齡，促進湖泊水體循環，但也會刺激湖泊營養鹽、重金屬和有機污染物的內源釋放。因此，引調水工程可作為緊急情況下的應急措施，但并不能成為解決湖泊富營養化問題的根本措施。研究結果可為全面評估調水工程對湖泊水生態的影響以及制定更合理的引調水方案提供參考。

關 鍵 詞：

污染物遷移轉化；水動力；" 降解； 過水性湖泊； 調水工程

中圖法分類號： X524

文獻標志碼： A

DOI：10.16232/j.cnki.1001-4179.2023.03.008

0 引 言

調水工程是緩解水資源時空分布不均和社會用水供需矛盾的重大戰略舉措［1-2］。據不完全統計，截至2015年，全球已建或在建的跨流域調水工程超過160項［1］。中國調水工程的規模和數量均遠超世界其他國家，已建或在建的調水工程有137項，其中調水能力超過10億m3的大型調水工程有16項，占全國調水能力的73%左右［2］；工程設計引水流量約5 900 m3/s，年引水量約670億m3［3］，包括南水北調［4］、引江濟太［5］、引江濟淮［6］等工程。這些調水工程在緩解受水區水資源短缺的同時，也對工程沿線河湖產生了復雜的物理、化學、水文及生物影響［7-8］，進而改變了沿線水環境系統的生態效應。因此，評估調水工程對沿線河湖生態環境的影響已成為當前的研究熱點之一。

過水性湖泊與自然湖泊相對應，該類湖泊的入流和出流狀況是受人為控制的，例如：南水北調工程沿線的洪澤湖、駱馬湖、南四湖等。這些湖泊是調水工程路線中的關鍵輸水廊道和調蓄平臺。但在運行不同調水方案時，過水性湖泊的水流流向、流速、切應力等水動力特征均會發生很大變化，會引起污染物多介質遷移規律的改變［9］。同時，水動力特征的改變會影響湖泊微生物群落結構和功能，塑造新的污染物降解轉化規律。但目前調水工程對過水性湖泊中污染物歸趨的研究尚在起步階段。

鑒于以上背景，開展調水工程對過水性湖泊中物質遷移及轉化影響機制的研究，具有重要學術價值與現實意義。厘清這一過程可為全面評價調水工程對水生態的影響以及制定更合理的引調水方案提供重要的科學依據。本文綜述了國內外調水工程對湖泊水動力、理化性質以及污染物遷移轉化過程影響的研究進展，并對今后的研究方向提出了建議和展望，旨在為保護過水性湖泊水生生態系統提供科學依據。

1 調水工程對過水性湖泊水體水動力的影響

1.1 過水性湖泊的引調水方案

調水工程會在不同時期（枯水期、豐水期和平水期）實施不同的調度方案（調水或泄洪）。根據調度功能，調水工程主要可分為緩解水資源短缺為主要目的（如：南水北調等）和以改善湖泊水環境為主要目的的調水工程（如：引江濟太、引江濟巢等）。

以緩解水資源短缺為主要目的調水工程，其引調水方案主要由受水區的水資源需求所決定的。以南水北調東線工程為例，在長江中下游水域處于枯水期且華北受水區對引江水的硬性需求量較小時，往往調水流量較小或停止調度；當供水區水量相對充足即處于豐水期時，調水流量較大，其對于沿線湖泊如洪澤湖、東平湖、南四湖的補水量往往能達到一個可觀的數值。據統計，東線一期工程對東平湖、南四湖的補水量可達2.95億m3，使湖泊水位得到有效提高［10］；當長江中下游水域處于洪汛季節時，可在原有工程調水能力的基礎上，增加工程措施充分利用洪水資源，進行聯合調度方案，實現調水工程效益的最大化［11］。

以改善湖泊水環境為目標的調水工程，其引調水方案通常與湖泊中藻類暴發情況及湖泊水位的變化緊密相關。以引江濟太工程為例，在每年藻類暴發主要時期（4～10月），2016年之前工程引水量達41.6億m3，占總引水量近一半比例。而近年來太湖藻類暴發狀況有所改善，該階段的引水量下降為2016年后總引水量的1/4［12］；而當湖泊水位低于調水限制水位時，則應及時引水提高湖泊水位，以保證供水安全。此外，對于改善水體流動性、提高水體自凈能力為主要目的水網連通工程，其調度模式主要為多口引水以促進河湖連通、湖湖連通［13］，采用較多進水口與出水口的調水模式有利于減小湖泊滯水區面積，促進水體循環，而設計調水流量則根據相似調水工程的引水庫容比確定［14］。

1.2 引調水方案對過水性湖泊水體水動力的影響

自然淺水湖泊湖流主要可以分為風生流和吞吐流，以風生流為主。在風場的作用下，其水動力特征主要表現為表層風生流及底部反向補償流構成的垂向二維環流模式［15］。調水工程的大規模徑流調節改變了輸水線路上湖泊的自然水力條件，其水動力特征將由原來的自然環流轉變為主要受人為調度控制的水流，此時風場與出入湖流量狀況將共同決定湖泊的湖流形態與流場結構［16］。通常情況下，調水工程的介入會增大過水性湖泊的水動力條件，且常常伴隨著脈沖式的流量波動，流向也可能呈現出周期性往復變化；其水動力條件與調度方案、湖泊自身水文特征緊密相關。一般而言，調度流量越大、湖泊水體越淺，則速度梯度越大，產生的水流切應力越大［17］。此外，調水路線的不同以及是否同其他水利設施聯合調度管理也是影響湖泊水動力的重要因素。

目前，國內外學者已進行了大量實驗及數值模擬方面的研究，分析調水工程對過水性湖泊水體水動力的影響。Peng等［18］研究發現，巢湖東線與西線雙線同時滿負荷運行時，對湖泊整體流速的提高效果最為顯著，而當調水工程與巢湖水閘聯合調度運行時，湖流在速度和方向變化上的空間差異性更為明顯，總體傾向于降低近岸湖流速度，提高內部湖區湖流速度，且明顯加快了巢湖水閘流出區域的水流速度。王鐘［19］、武周虎等［20］分別利用EFDC水動力模型與基于SMS模擬系統創建的水流模型開展了菜子湖、南四湖輸水流場的分析，結果表明調水主航道水域的流場受工程影響較大，水體流速增大的同時，流向由原來的自北向南轉變為自南向北。Li［21］、黃春琳等［22］以湖泊水齡為研究對象，利用EFDC水動力模型對調水后太湖的水齡進行了模擬計算，結果表明引江濟太工程的實施能夠提高太湖部分湖區的水體交換速率，減小湖泊的平均水齡，且這種調控效果與風速、風向及出入湖的流量緊密相關。因此，調水工程的實施改變了過水性湖泊的流速、流向等水動力特征，且這種改變是風場與來水流量共同作用的效果，能夠促進湖泊水體循環、減小湖泊平均水齡。

2 調水工程對過水性湖泊水體理化性質的影響

2.1 懸浮顆粒（SPM）的影響

SPM是湖泊系統的重要的組成介質之一，包括各種礦物碎屑、有機膠膜、微生物及其代謝產物等［23］。湖泊中SPM的搬運和沉積行為主要受水動力條件的控制，水動力條件細微的變化即可影響SPM的搬運與沉積行為。調水工程的實施不可避免地改變了湖泊流速、流量、切應力等水動力特征，進而對湖泊中SPM的形態、濃度等造成影響。

調水工程的介入通常增強了過水性湖泊的水動力條件。一方面，它會增強水流的剪切作用，改變水體中SPM的粒徑、比表面積等微觀形態特征［24］。Cheng等［24］通過環形水槽實驗研究發現，水動力湍流動能對水體中SPM的濃度、粒徑分布、比表面積和分形維數均有顯著的影響。另一方面，調水產生的水動力擾動導致沉積物-水界面達到臨界切應力頻繁發生再懸浮，進而刺激沉積物的再懸浮，提高了湖泊上覆水體中SPM的濃度。如：李一平等［25］基于野外觀測研究了不同動力擾動作用下SPM濃度的響應，結果表明較小動力作用下（切應力τlt;0.015 N/m2）底泥處于穩定或少量懸浮階段，水土界面水體SPM平均濃度為59 mg/L，較大動力作用下（τ≥0.250 N/m2）底泥會進入大量懸浮階段，SPM平均濃度將達到174 mg/L。Ding等［26］的研究也得到類似的結論。此外，SPM的響應也存在一定的垂向分層特征。Tang等［27］的實驗研究表明在垂直方向水體底層SPM比表層SPM波動更顯著，說明底層SPM受動力擾動下沉積物再懸浮的影響更強烈。總之，調水產生的水動力特征（切應力、湍流動能等）不僅影響了上覆水體中SPM的粒徑與形態特征，還會導致沉積物頻繁發生再懸浮進一步提高上覆水體中SPM的濃度。

2.2 透明度（WT）影響

透明度（WT）是描述湖泊光學狀況和水質評價的一個重要指標，調水工程的介入改變了過水性湖泊的藻類濃度，進而對湖泊WT造成影響。通常情況下，小型湖泊的調水工程顯著縮短了湖泊水循環周期，故減少了湖泊藻類生物累積，從而提高了湖泊水體的WT。如：美國Moses湖調水工程［28］、荷蘭Veluwe湖調水工程［29］。另外，SPM也是影響WT的一個重要因素。高煒程等［30］對云蒙湖SPM與水體WT進行非線性擬合，結果表明SPM與WT呈顯著負相關（R2=0.641 9，plt;0.01）。對于大型淺水湖泊，調水工程造成的水動力擾動刺激了湖泊沉積物再懸浮，導致水體SPM濃度增加，進而造成湖泊部分湖區WT明顯下降。楊倩倩等［31］對比分析了太湖一次短期調水前后監測湖區的水體理化指標，結果發現部分湖區WT明顯降低，響應了調水之后水動力對湖泊沉積物的擾動。此外，調水流量與湖泊WT的響應情況也有緊密聯系。有研究表明調水流量較大情況下對底泥的擾動強度更大，進而導致水體WT下降明顯［32］。總之，調水對中小型湖泊水體WT有顯著的改善作用，但是對于水面面積較大、地形復雜的大型淺水湖泊，由于水動力擾動導致SPM再懸浮、營養物質的外源輸入和內源釋放，可能導致SPM與藻類濃度變化，進而引起部分湖區的WT下降。

2.3 溶解氧（DO）影響

溶解氧（DO）是表征水體凈化能力的一個重要因子，復氧系數與湍流動能顯著正相關［33］。通常情況下，調水工程的介入有效提升了湖泊水體湍流動能，增強了湖泊的復氧能力，進而提高了湖泊水體DO的含量。

目前，國內外關于調水工程對湖泊水體DO的影響的研究主要集中在大型淺水湖泊如太湖、巢湖等。安國慶等［34］對引江濟巢工程實施后巢湖的水質進行了監測，發現工程的實施加大了巢湖水體交換量，增加了水體流速，使得DO指標有效提高。此外，調水時間、調水流量也會對湖泊DO的響應過程造成影響。Hu等［35］利用EcoTaihu生態模型評估了兩次“引江濟太”調水試驗的環境影響，結果表明兩次調水均對太湖部分湖區DO有著顯著的正向影響，且這種正效應隨著調水時間的推移不斷波動。楊倩倩等［32］通過模擬實驗研究了不同調水流量下太湖梅梁灣水體DO的動態響應過程，結果顯示調水流量較大組的DO濃度顯著高于其他實驗組，說明調水流量越大調控效果越好。總之，調水工程的介入有效提高了過水性湖泊水體DO的含量，且這種調控效果與調水時間、頻次以及調水流量大小緊密相關。

此外，調水導致水體復氧能力的提高還會改變湖泊的氧化還原條件，進而影響湖泊環境中微生物的活性，導致微生物群落細菌豐度、多樣性及群落特征發生變化。

3 調水工程對過水性湖泊中污染物遷移轉化的影響

湖泊生態系統是一個具有高度關聯性和互饋性的復雜多介質系統［36］。如圖1所示，調水工程介入改變了過水性湖泊的水動力條件，同時引入了大量外源來水。而水動力條件和外源來水的稀釋作用恰恰是影響污染物跨介質遷移與降解轉化的主要物理力量。一方面，通過沉積物-水界面的水流剪切作用，水動力會刺激懸浮顆粒/膠體的再懸浮以及沉積物的內源釋放，影響湖泊SPM、WT、DO等理化性質，進而導致污染物在各介質間的重新分配。另一方面，外源來水的混合稀釋作用促進了污染物的輸移擴散，進而導致污染物空間分布特征發生變化。

3.1 營養鹽影響

調水工程被認為是降低湖泊營養負荷、改善湖泊富營養化狀況的有效措施之一［37］。調水引流工程通常引入相對清潔的水體至受水湖泊中，稀釋湖泊中營養鹽的濃度，但若引入水體水質較差，反而可能增加受納水體營養鹽的含量。

目前，國內外學者做了大量水質監測與數值模擬工作來評估調水工程對過水性湖泊營養鹽的調控效果。多數情況下，小型湖泊的調水引流工程對湖泊營養鹽的削減作用較為明顯。如表1所列，湯遜湖、Moses湖、Green湖、北里湖等湖泊面積均小于50 km2，調水工程的實施對湖泊TP的削減程度均在35%以上；對于相對較大的淺水湖泊，如牛欄江-滇池、引江濟太、引江濟巢調水工程對湖泊整體營養負荷均有一定的削減作用，但這種調控效果也存在著顯著的空間異質性。如：Hu等［38］對2002年引江濟太調水后太湖營養鹽調控效果進行了評估，結果表明太湖西南區、東太湖灣的TN、TP均有40%以上的削減，但梅梁灣TN、TP的濃度卻比調水前分別高了1.8，0.05 mg/L。此外，調水工程對營養負荷的調控效果受來水水質的限制，如2009年引江濟巢調水由于營養鹽輸入量大導致巢湖西半湖TN、TP分別上升了1.2%，82.5%［39］。因此對于大型淺水湖泊，調水引流工程可當作緊急情況下的應急措施，但并不能成為解決湖泊富營養化問題的根本措施。

通常情況下，當調水產生的水動力擾動導致湖泊沉積物發生再懸浮時，沉積物中賦存的內源營養物質將重新釋放到上覆水體中。代政等［40］研究發現一定擾動條件下（100 r/min）TN和TP濃度分別比靜態條件下增加了66.0%和221.2%。同時，TN和TP的遷移釋放與擾動強度、水位有緊密聯系。姜永生等［41］研究發現沉積物TN和TP的釋放通量隨著擾動強度的增大而顯著增加，在較大擾動強度下（100 r/min）TN、TP釋放速率與靜態釋放相比分別增加了73.5%，127.6%。盧俊平等［42］的模擬實驗也得到了類似的結論；Tong等［43］的環形水槽實驗表明隨著水位的升高上覆水體中TP濃度也隨之升高，在25 cm水位時上覆水中TP濃度達到最大值，是10 cm水位的1.2倍。此外，TN、TP的遷移釋放還跟切應力、流速等水動力條件緊密相關。朱紅偉等［44］的循環水槽實驗表明底泥向上覆水體中TP的釋放通量與底面剪切應力整體呈正相關。鐘小燕等［45］的環形水槽實驗表明TN、TP平衡濃度隨流速增加呈指數形式增加。總之，調水產生的水動力擾動促進了沉積物中營養物質的內源釋放，且這種影響與擾動強度、湖泊自身水文特征緊密相關。

3.2 重金屬影響

湖泊中重金屬的遷移行為主要受水動力條件的控制，調水工程的介入改變了過水性湖泊流速、切應力等水動力特征，進而對湖泊中重金屬的遷移行為產生影響。

調水工程引入的“動水”進入相對靜止的湖泊中，流速下降明顯，重金屬如鉛（Pb）、鉻（Cr）、砷（As）等重金屬元素在較低流速下易被SPM或沉積物吸附從而發生富集［52］。同時，調水工程造成的水動力擾動又可能使沉積物達到臨界切應力頻繁發生再懸浮，促進了湖泊沉積物賦存的重金屬的內源釋放［53］，再通過食物鏈、食物網濃度逐級累積放大進而對湖泊生態環境造成風險［54］。重金屬的遷移行為往往跟流速、切應力等水動力特征緊密相關。陸健剛等［55］通過循環水槽實驗研究了流速條件對湖泊沉積物中重金屬遷移釋放的影響，結果表明湖泊沉積物中銅（Cu）、鋅（Zn）、鎘（Cd）和鉛（Pb）的釋放通量與流速呈指數關系。同時，調水工程的實施增大了水流切應力、導致SPM粒徑減小，比表面積增大，進而增強了其吸附重金屬的能力［56］。此外，調水產生水動力擾動的復氧作用導致湖泊系統向好氧狀態下轉變也會對重金屬的遷移行為產生影響。Atkinson等［57］研究認為沉積物顆粒中的鐵錳離子在好氧條件下被氧化為鐵錳（氫）氧化物，能夠吸附大量重金屬，進而降低了上覆水中水溶態銅（Cu）、鐵（Fe）、錳（Mn）等重金屬濃度。朱金山等［58］對三峽庫區消落帶汞（Hg）的擴散研究表明好氧環境下有利于無機Hg從沉積物-水界面釋放。另外，好氧環境增強了好氧微生物的活性，有利于微生物氧化降解有機質，進而促進了有機質結合態重金屬的釋放［59］。

3.3 有機污染物影響

水動力條件也是影響湖泊中有機污染物遷移轉化的重要因子。通常情況下，調水工程的介入改變了過水性湖泊切應力、流速等水動力特征，刺激了SPM的再懸浮以及沉積物的內源釋放。Cheng等［60］通過水槽實驗研究了不同水動力條件下對四溴雙酚A（TBBPA）多介質遷移行為的影響，結果表明較強水動力擾動促進了TBBPA從沉積物向上覆水體與SPM的遷移過程，進而導致水和SPM中TBBPA分配比例增加。另外，有研究表明較大水動力擾動下TBBPA在水體-SPM、沉積物-SPM間的交換通量也會明顯增加［61］。此外，切應力也會對沉積物中有機污染物的遷移釋放產生影響。王曉慧等［62］的實驗研究表明底部切應力越大，上覆水體中多環芳烴（PAHs）濃度越高，但底部切應力較大時由于吸附作用較弱的大顆粒進入水體，SPM上PAHs的富集程度反而降低。

調水產生的水動力擾動改變了過水性湖泊水-沉積物系統的理化性質（SPM、WT、DO等），改變了系統中細菌豐度、多樣性及群落特征［63］，進而影響系統中有機污染物的降解轉化過程。Dadi等［64］對沉積物再懸浮條件下溶解有機碳（DOC）底部通量響應的研究表明，沉積物再懸浮有效促進了微生物降解轉化有機底物。Cheng等［65］的研究表明強烈的水動力擾動顯著加速了水-沉積物系統的TBBPA生物降解速率。此外，調水導致湖泊復氧能力的提高會影響沉積物-水界面上的氧化還原電位（Eh），進一步影響湖泊中微生物群落的結構與功能，再進一步影響有機污染物降解、礦化的最后產物，最終形成新的污染物降解轉化規律。但由于湖泊理化環境存在著顯著的時空差異性，以及湖泊多介質賦存的污染物質形態、分配比例不盡相同，調水工程的介入使得過水性湖泊中有機污染物降解產物行為變化更加復雜。因此，研究調水工程對過水性湖泊有機污染物質降解規律的具體影響需綜合考慮湖泊水文特征、理化性質、微生物特征等因子。

4 結論與展望

4.1 結 論

調水工程通常增強了過水性湖泊水動力條件，進而影響水環境系統的理化性質，其變化程度受到調水方案、湖泊自身水文特征、風場等因素的影響。增大的水動力會促進SPM的再懸浮，較強的水流剪切作用會改變水體中SPM的粒徑、比表面積等微觀形態特征。水動力擾動還會加速水體復氧，增加了水體中的DO。小型湖泊的調水工程對湖泊WT有顯著改善作用，但對于大型淺水湖泊，營養物質的外源或內源釋放以及SPM再懸浮作用可能會降低局部湖區的WT。

湖泊理化性質的改變將影響湖泊中污染物的遷移轉化過程。調水工程在一定程度上能削減湖泊的營養鹽濃度，但這種調控效果不僅存在著顯著的空間差異性，且受來水水質的限制。調水工程導致水動力擾動的增強刺激了沉積物頻繁發生再懸浮，導致了湖泊營養鹽、重金屬、有機污染物的內源釋放，且其內源釋放量以及各介質間的交換通量均與水動力擾動強度呈正相關。各種污染物的遷移轉化過程也受到湖泊自身水文特征、氧化還原條件以及微生物等其他因素影響。

4.2 展 望

（1） 當前研究僅考慮了簡單物化條件對污染物遷移轉化的影響，如流速、流量、DO、SPM等，但自然情形下物化環境更為復雜，沉積物中有機質、鐵（Fe）錳（Mn）、硫化物含量對沉積物污染物遷移、再分配過程均有影響，因此亟待構建基于復雜條件下的動力學模型為制定合理的湖泊管理方案提供科學依據。

（2） 多數研究集中于單次水動力擾動條件下污染物遷移轉化的響應機制方面，而自然情形下由于受到調水方案與復雜風場的影響，湖泊水體往往受到多次水動力擾動，因此有必要開展多次水動力擾動條件下水體污染物遷移轉化規律響應機制的研究，為保護湖泊生態系統提供科學依據。

（3） 自然情況下湖泊各種污染物間的遷移轉化是存在協同或抑制作用的，但現階段的研究集中在單一污染物上，多種污染物并存條件下的遷移轉化規律是一項亟需解決的難點。

（4） 此外，調水方案對過水性湖泊中微生物群落的分解選擇性以及降解能力的研究仍處于起步階段，有必要加強探明微生物降解菌與過水性湖泊理化因子之間相互作用的微觀機制，為湖泊中有機污染物的生物修復技術奠定基礎。

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（編輯：劉 媛）

Research on influence of water diversion projects on migration and transformation of contaminants in water-carrying lakes

CHENG Haomiao1，2，WANG Anan1，2，ZHANG Jian3，DING Wei4，LU Jianqin4

（1.School of Environmental Science and Engineering，Yangzhou University，Yangzhou 225127，China； 2.School of Hydraulic Science and Engineering，Yangzhou University，Yangzhou 225127，China； 3.Jiangsu Rural Water Conservancy Science and Technology Development Center，Nanjing 210029，China； 4.Yangzhou Survey Design Research Institute Co.，Ltd.，Yangzhou 225007，China）

Abstract：

A water diversion project（WDP） is one of the main engineering measures to relieve the uneven distribution of water resources and the conflict between water supply and demand.The WDP is also important for ecological environment restoration.However，the intervention of WDP inevitably have complex physical，chemical，hydrological，and aquatic biological effects on the water-carrying lakes along the diversion route.Furthermore，the migration and transformation mechanisms of contaminants in these lakes are also changed.We analyzed the effects of WDP on water hydrodynamics，physicochemical properties（i.e.，suspended particulate matter（SPM），water transparency（WT），and dissolved oxygen（DO）） and contaminants（i.e.，nutrients，heavy metals，and organic pollutants） in water-carrying lakes.The result indicated that the WDP generally enhanced the hydrodynamic conditions in water-carrying lakes.The velocity gradient and water shear stress increased as the flow increased and the water depth was shallower.Meanwhile，the increased velocity and water shear stress affected the morphological characteristics of SPM，and increased SPM concentration，DO，and WT in small-scale lakes.Although the WDP reduced the average water age in the lake and promoted water circulation，it also stimulated the endogenous release of contaminants，including nutrients，heavy metals，and organic pollutants.Therefore，water diversion schemes could be used as emergency measures to improve water quality，and they could not become the fundamental measures to solve the problem of lake eutrophication.This research can provide a comprehensive assessment of the effects of WDP on ecological environment in water-carrying lakes，and provide the scientific basis for establishing a more reasonable water diversion scheme.

Key words：

migration and transformation of contaminants；water hydrodynamics；degradation；water-carrying lake；water diversion project