西湖东湖玄武湖滇池调水改善水质
西湖东湖玄武湖滇池调水改善水质
湖泊作为重要的水资源载体和生态系统，在供水灌溉、防洪抗旱、航行水产、调节气候、涵养水源、维护生物多样性等方面发挥着不可替代的作用。然而，随着社会经济的持续发展和城市化进程的加快，大部分城市或其附近的中小型湖泊面临着水质恶化、生态功能退化或缺水等问题。而调水工程作为一种有效的湖泊治理手段，对提升湖泊水质和生态环境具有重要意义。
西湖东湖玄武湖滇池调水改善水质
湖泊作为重要的水资源载体和生态系统，在供水灌溉、防洪抗旱、航行水产、调节气候、涵养水源、维护生物多样性等方面发挥着不可替代的作用。然而，随着社会经济的持续发展和城市化进程的加快，大部分城市或其附近的中小型湖泊面临着水质恶化、生态功能退化或缺水等问题。而调水工程作为一种有效的湖泊治理手段，对提升湖泊水质和生态环境具有重要意义。
调水作用
西湖、东湖、玄武湖和滇池等型湖泊均采取了调水措施，起到良好作用，为我国湖泊治理提供借鉴。调水改善生态和提升水质的作用主要表现在以下方面：
- 增加水量和环境容量
- 增加换水次数。改善水动力条件、带走污染物
- 流动性增强，增加溶解氧，稀释、扩散、更新水体，有效降低氮磷等污染物浓度
- 促进水生物生境的改善，丰富生物多样性，提升湖泊生态功能和景观价值
- 最终达到改善水质的目的
杭州西湖
调水概况
西湖水面积6.39km2，水深2m。西湖从钱塘江引水，通过管道+明渠将江水引入西湖，再由出水口排出。
1986年9月完成西湖调水工程，当时引水30万m3/d，年引水204天，6000多万m3，换水7次/a，后由于盐潮和其它方面的原因，实际引水少于设计数量。2003年2-9月实施引水改建工程，主要是改造泵站和建设40万m3/d的沉淀净化池，使引入的钱塘江水经过减P和降浊后再进入西湖的小南湖，通过净化，使钱塘江原水TN 3.08mg/L、TP 0.13mg/L（2005年）分别削减为2.07mg/L和 0.04mg/L。后全年调水量增至1.2亿m3。年换水次数（频率）增加8-10次。工程在部分水域采用“多点进水、多点出水”的模式，通过小南湖、浴鹄湾等6个进水口和圣塘闸、涌金闸等4个出水口实现动态置换，使该水体置换周期从原先的30天缩短至7天。
图1西湖引水平面示意图
调水作用
西湖调水目的主要是改善水质和生态。调水后增强流动性，有效的置换和更新水体，及在其他措施的配合下，湖水透明度提高，溶解氧增加，水质得到改善。调水后，TP浓度下降40%，透明度从0.5m提升至1.2m；沉水植物覆盖率恢复至60%，为水生生物提供了更适宜的生存环境。引钱塘江水与西湖内循环系统的结合，配合生态调度，西湖水质长期维持在Ⅲ类。
调水后湖中藻类得到一定程度控制，2005-2006年的叶绿素 a相对于引水前2002-2003年下降了11%～82%。虽然西湖的外湖（主湖区）叶绿素 a在1998年9月、2007年7月曾分别达到170µg/L、140µg/L，但均无蓝藻爆发现象。这与调水水源钱塘江水的盐度较高，某种离子或微量元素增加等原因有关。
持续调水使西湖水质得到长期维护和提升，为游客和当地居民提供了更加优美的自然景观。
武汉东湖
调水概况
东湖位于武汉市中心城区，水面积 33 km2，水深4m。调水工程是通过泵站和管道将长江水引入东湖。东湖调水工程以“长江-东湖”水系连通为核心，设计引水流量为10m3/s，通过新建的余家头泵站和12km地下压力管道输送长江水至东湖。工程于2018年启动，年均引水量3亿m3。换水周期增加2次。
图2“大东湖”引水线路示意图
2001年，武汉市水利专家李名振和王卫新提出了“三湖连江建议”。“三湖连江”是指将汤逊湖、东湖、严西湖三个湖泊通过水系连通工程进行相互联通，从市区长江上游的陈家山闸引长江水进入汤逊湖，置换汤逊湖的水，再连通东湖，最后流向严西湖，经北湖闸或武惠闸回流长江，从而实现湖泊水体的更新和生态修复。但该方案在实施过程中面临一些技术和生态的疑难问题未得到完全解决而未能全部实施。
图3汤逊湖及周边湖泊分布示意图
调水作用
东湖调水目的是改善水质和生态。调水后，湖水的流动性增强，流速从0.01 m/s增至0.05 m/s,有助于稀释和扩散污染物，改善湖水的生态环境，水质得到改善,TN浓度下降25%；东湖大量调水显著提升水体自净能力，使蓝藻生物量下降30%；为其生态环境和旅游业发展提供了有力支持。目前局部水域仍存在蓝藻爆发，需结合生态清淤和曝气增氧技术协同治理。
通过控源截污、调水引流、鲢鳙鱼滤食蓝藻、生态修复等措施，东湖水质从20世纪90年代的劣Ⅴ类提升至2023年的Ⅲ-Ⅳ类，达到近40年最佳水平。水生植被覆盖率由最低的1%，提升至现在的10%，重现了320万m2水下森林景观。
南京玄武湖
调水概况
玄武湖是中国规模较大的皇家园林湖泊，水面积 5km2，水深 1.14 m。玄武湖调水工程是通过泵站和管道将长江水引入玄武湖。
玄武湖调水工程自2015年全面升级，通过八卦洲引水泵站从长江引水，设计流量为15m3/s，经5km管道输送至湖内。玄武湖引补水能力为35万m3 /d ( 上元门自来水厂西厂8万m3、上元门自来水厂东厂20 万m3、化纤厂自备水厂7万 m3)，通过环湖6个进水口及唐家山沟分别向湖区补水。通过4个闸( 武庙闸、大树根闸、太平门闸、和平大沟闸) 向城市内河水体进行补水。玄武湖年补水量约2000多万m3。
工程采用“冬引夏排”调度策略，冬季引入低温高氧江水抑制藻类生长，夏季通过武庙闸排涝增强水体交换。
图4玄武湖补水情况示意图
调水作用
玄武湖调水目的是改善水质和生态。调水后，玄武湖年均换水周期从120d缩短至45d，NH3-N浓度下降35%，DO从4mg/L提升至6.5mg/L。湖水透明度提高，水生生物的生存环境得到改善。调水有助于调节水体酸碱度，促进水生生物的多样性。调水后的水质得到了长期的维护和提升，为城市居民提供了更加优美的休闲场所。
2023年，玄武湖水质Ⅲ类，入选第三批国家水利风景区高质量发展典型案例重点推介名单。但调水后长江泥沙输入导致湖底淤积速率加快（年均淤积量2万m3），需定期疏浚湖底淤泥。
昆明滇池
调水概况
滇池总水面积310km2，容积15.6亿m3，多年平均入湖水量6.4亿m3/a。滇池北部称为草海，面积10km2、水深2.5m；滇池南部称为外海，300km2、水深4.5m；滇池换水次数少。其中2007年前后几年入湖水量中有2.4亿m3/a为污水厂排放的污水；出湖水量很少，36%的年份无水出湖。应增加入湖水量，改善滇池水动力条件。所以必须实施调水。
滇池调水是在2014年完成牛栏江-滇池补水工程（图5）。调水线路：牛栏江-德泽水库-盘龙江-滇池，设计总调水量5.67亿m3。其中有一分支经玉带河、大观河，进入草海，年调水1.5亿m3。
牛栏江-滇池调水补水工程是将水从海拔较低的德泽水库，利用水泵提高水头220m，引到海拔较高的盘龙江上游，再自流回滇池。其流量是18m3/s。
图5 牛栏江-滇池调水补水工程线路示意图
今后滇池又一调水工程则是“滇中调水工程”的一部分，从金沙江引水，通过隧洞和管道将水引入滇池。滇中引水工程是从金沙江上游石鼓河段取水，末端至红河新坡背结束，跨云南的丽江、大理、楚雄、昆明、玉溪及红河 6 个州、市。工程以生活、工业供水为主，兼顾农业和生态用水，工程供水范围为上述 6 个州、市的 35 个县（市、区），总面积 3.69万km2，由水源工程和输水渠、调蓄水库组成，设计引水量34.03 亿m3，渠首设计引水流量 135m3/s，输水总干渠长 664.24km。工程还包括：各级干支线 153 条，全长1884.01km；布置 531 座输水建筑物，设置提水泵站 52 座，利用水库在线或充蓄调节。此工程正在实施之中，望其能早日完工。
调水作用
滇池调水目的是补充水量和改善水质及生态。调水后，滇池的水质得到了改善，为当地的生态环境和经济发展提供了有力支持。牛栏江为金沙江水系，水质好。2015年实施调水后，滇池外海水质明显改善，草海在其他治理措施的配合下水质NH3-N、TP达到 |V-V类，TN较以往削减60-80%。2024年，滇池全湖水质为Ⅳ-Ⅴ类(不含TN)；按地表水环境质量标准GB3838-2002评价（含TN）则滇池及草海均为劣Ⅴ类，但水体中污染物含量较以往有大幅度削减。调水后有助于控制蓝藻爆发，减少蓝藻爆发事件发生。
调水经验教训和启示
进一步优化引排水调度
可引入智慧水务管理系统，实现污染负荷实时调控，有利于进一步改善湖泊水质。
进一步改善水源水质
如西湖调水，钱塘江水源季节性浊度波动（汛期>200 NTU）影响水源预处理净化效率；需进一步采取措施改善钱塘江水源水质，特别是TN。
如东湖和玄武湖调水，需要进一步改善长江水源的水质和削减悬浮物、减少湖泊泥沙的沉积，可在引水口增设旋流沉砂池。
控制调水全途径污染
调水水质从水源区至受水区的全途径需保持不受污染。如滇池调水的水源金沙江德泽水库的水质良好，但沿途受污染使水质变差，特别是调往草海的水，因线路经昆明市区受严重污染，入湖时经常TN˃4mg/L，所以应严控调水途径全过程的点源和面源的污染。如大幅度提高污水处理厂（设施）的处理标准和封闭排污口等。
节约用水
如滇池是为增加水量补充水量而实施的调水，则各行业应注意节水。
节约资金和运行费用
通过单级或多级泵站提升扬程调水的成本较高，应采用变频节能等技术。推广“绿色调水”，如光伏驱动泵站、AI水质预测模型，降低能耗并提升调度精准度。
生态-社会-经济协同治理
将调水工程与滨水景观开发结合，提升公众参与度，如杭州西湖的“湿地科普走廊”。构建跨部门协同平台，整合水利、环保、城建数据，实现“一湖一策”动态管理。
结语
通过对上述四个湖泊的调水工程及其水质改善效果的分析，说明调水在改善湖泊水质和生态环境方面具有重要作用。然而各湖泊在实施调水过程中也存在一些问题和不足，需进一步优化和改进，并长期与生态修复、控源截污、智慧管理深度融合。未来应聚焦“精准调水、生态活水、智慧管水”三位一体策略，推动我国湖泊治理从“工程主导”向“系统融合”转型，实现水资源可持续利用与生态系统健康的双赢。
不妥处请指正。