从国内外湖泊建闸现状浅谈鄱阳湖水利枢纽建设

吴 瑶，贾 磊，段 明

（1.江西省鄱阳湖水利枢纽建设办公室，江西 南昌 330046；2.江西省水利科学研究院，江西 南昌 330029）

近年来，河道、湖泊的综合治理已经日渐凸显其重要性，这就要求工程建设的总体布置和设备选择不仅要具备传统水利工程的功能、考虑经济社会效益，同时还要统筹兼顾生态效应；不仅要求考虑所研究的河流、湖泊区域的利益得失，同时要全面考虑整个影响区域的发展，从而真正实现从“传统水利”到“生态水利”的转型。

1 国内外典型河湖建闸现状

从世界范围来分析，凡是大江大湖都建有水利工程，工程目标各有不同，通常包括航运、防洪、发电、灌溉，生态保护等各种功能。

1.1 航运功能

国外以航运为主的如美国的苏必利尔湖的苏水闸和华盛顿湖上的登腾水闸。苏水闸位于世界上最大的淡水湖苏必利尔湖和休伦湖之间，其主要作用是为了帮助其苏必利尔湖的船只移动到海拔相差7.6 m的休伦湖；华盛顿湖以运河连接普杰特湾。运河上建有登腾水闸，以设计者的名字命名。登腾水闸不仅用于保持华盛顿湖的水位，其主要功用在于以水闸升降的方式调节海水和湖水不同水位，便于大小船只出入湖泊和大海。在水闸旁边，建有鱼梯通道，供成年鱼从海洋游回内湖产卵，幼苗从内湖洄游大海成长[1]、[2]、[3]。

1.2 发电功能

以发电为主的如瑞士、奥地利和德国三国交界处的博登湖沙夫豪森电站和瑞士日内瓦湖的Seujet 拦水闸。博登湖湖区下游莱茵河建有沙夫豪森电站，河道左岸还建有鱼道；日内瓦湖（莱芒湖）与罗讷河相连，在法、瑞边界通流出后经法国东南部流入地中海。在与日内瓦湖相连的罗讷上游河口建有Seujet 拦水闸，具有发电、航运等作用。

1.3 防洪挡潮功能

以防洪挡潮为主的如美国的奥基乔比湖长堤、泰晤士河的挡潮闸、威尼斯泄湖的挡潮闸、荷兰东斯海尔德挡潮闸和鹿特丹新水道挡潮闸，以及国内的苏州河河口水闸[4]。其中，奥基乔比湖湖南岸筑有长堤，全湖建有14个闸口以阻止湖水溢进大沼泽地，湖周围是机耕农田，同时保护其渔业和旅游业；泰晤士河挡潮闸修建在523 m 宽的泰晤士河上，由11座大型防水桥墩把泰晤士河分割成4个61 m 宽和两个31.5 m 宽的可以通航的河道，以及4个不能通航的河道[4]。通航孔配有旋转升降扇形闸门，闸门卧于水底，常年开启，必要时通过控制闸门减少朝向上游的水量，以调节水闸内外的水面高度，借以挡住因潮汐涨落产生的海水倒灌回流[1]；泻湖挡潮闸由一系列空腹的、可沉浮旋转的闸门组成。平时闸门充水，平卧海底。当需要挡潮时，闸门就以铰链为轴旋转，浮起挡潮；待潮位下降又沉回海底[1]；东斯海尔德挡潮闸位于东斯海尔德河口，原计划采用建坝方式进行封堵，后为了保护生态环境，采用修建开敞式挡潮闸的方案，即平时闸孔敞开，风暴时关闭闸门挡潮[1]；鹿特丹新水道挡潮闸位于鹿特丹新水道河口。由2个庞大的支臂组成，在支臂顶端各装有1 扇高22 m，内设压载水箱的空腹式弧形闸门[3]。平时停靠在河道两岸的泊坞内，需要关闭时随着支臂的合拢，先将闸体浮移主河道就位，然后再向其内压载水箱充水，使其沉至建造在河床上的闸门底槛上。开闸时，先将闸体内的水排出，使其浮起，然后随着支臂的移动再将其浮移回原停靠位置。该闸可抵御高7万t的潮水冲击力，相当于万年一遇风暴潮的袭击[2]；苏州河河口水闸，单孔净宽103 m，闸门平时横躺在黄浦公园和俄罗斯领馆之间的水下，就像是一块伏在水底的大型铰链，可以从0°～90°之间向东侧任意翻转并固定，当潮汛来临时，就可以通过自动装置将它翻立于水中；可以防御黄浦江苏州河口千年一遇高潮位，同时此水闸还兼具河口景观功能，能够施放人工瀑布，为城市吸引大批游客[1]。

1.4 生态保护功能

以生态保护为主的有荷兰艾瑟尔湖的阿夫鲁戴克大堤、突尼斯的伊其克乌尔湖水闸和北京清河羊坊弓形闸。阿夫鲁戴克大堤的水闸可调节湖水，将其引入莱茵河支流艾瑟尔河，使含盐湖水变为淡水，对改善荷兰、南荷兰和菲仕兰带盐的沼泽地有所助益；伊其克乌尔湖是突尼斯北部的一个湖泊，靠近地中海海岸，伊其克乌尔湖及其周围的湿地是候鸟迁徙的一个重要中转站，但是1996年后流入湖中的淡水严重减少，导致湖水和沼泽地含盐量上升，进而改变了食物链，使其湿地鸟类大量减少，为维持生态的可持续发展，在伊其克乌尔湖出口处建设水闸并于1996年开始运行。北京清河羊坊弓形闸对河道环境改善，首都生态环境改善、保护都发挥着重要的作用。

2 鄱阳湖水利枢纽工程介绍

随着经济的快速发展，国家对生态环境保护、人与自然和谐相处日益重视，基于湖泊、河流健康系统的保护治理工程建设与研究也日渐凸显其重要性。鄱阳湖水利枢纽工程在持续几十年的研究论证过程中，设计理念几经更改，汲取了传统水利工程的经验和教训，以水资源的可持续利用、水生态的良好维系、水环境的有效保护、实现经济社会可持续发展，坚持人与自然和谐的原则，协调生态与发展、平衡总体与局部、兼顾当前与长远。

2.1 工程概况

规划中的鄱阳湖水利枢纽为Ⅰ等大（1）型工程，位于鄱阳湖入江水道，屏峰山与长岭山之间，上距星子县城约12 km，下至长江汇合口约27 km，工程控制鄱阳湖水系全部流域面积。枢纽工程设计轴线总长2 993.6 m；拟设置64 孔泄水闸，其中孔口净宽26 m的常规泄水闸60 孔，孔口净宽60 m的大孔泄水闸4 孔，闸底板高程分别为0 m、2 m 及4 m；枢纽左岸设置三线单级船闸，规划通航标准为2 000 t 级；右岸并行布置2 条鱼道，左侧鱼道为低水位鱼道，用于枯期（11月～次年3月）上、下游水位较低时过鱼，右侧鱼道为高水位鱼道，用于汛后9～10月份上、下游水位较高时过鱼之用。

工程定位为恢复和科学调整江湖关系，提高鄱阳湖区的经济和生态承载能力。其主要任务为生态环境保护、灌溉、城乡供水、航运、血防等，同时具有枯水期为下游补水的潜力。

工程为开放式全闸工程，按照“调枯不控洪”的调度原则，3月底～8月底，闸门全部敞开，不发挥作用，保持江湖连通。只是在汛末对湖区水位进行节制，缓解湖区水位下降过快导致的问题，寻求洪水资源化利用。汛期4～8月闸门全开，江湖连通，既有利于维护当前的江湖防洪体系，又有利于水生动植物洄游繁殖；枯水期9月至次年3月按生态保护和综合利用要求，采取动态管理、阶梯式水位、适应性调度的调控方式，控制相对稳定的鄱阳湖枯水位。

2.2 利弊分析

鄱阳湖水利枢纽工程按照生态保护和综合利用要求，采取“动态管理、阶梯式水位、适应性调度”的调控方式，控制相对稳定的鄱阳湖枯水位，在提高鄱阳湖枯水季节水环境容量，保护水生态水环境、根本解决湖区干旱及生态缺水问题、改善湿地环境、有效控制钉螺、提高航道等级、发展湖区旅游及渔业等方面效益显著。

工程于9月初上游水库汛后蓄水前，以维持天然状况下湖水位为前提，利用长江高水位、鄱阳湖洪水尾巴拦蓄部分洪水资源，在上游水库蓄水期间加大泄量，缓解三峡及长江上游水库蓄水对长江湖口以下河段水资源利用的影响；可改善鄱阳湖周边地区19.41万hm2灌溉面积的取水条件，为新增灌溉面积3.41万hm2提供可靠的灌溉水源；可为南昌、九江等市、县64个城镇（场）约300万人的生活和生产用水提供安全保障，为湖区干旱和特大干旱年提供可靠水源；可在长江干流特枯时段或遇突发水环境事件时，进行应急补水处理，提高长江湖口以下河段及鄱阳湖水资源的安全保证率。

通过运行调节，工程在枯水期能维持一个合适的水位或通过调度还原适合湿地的水位降落过程，有利于减缓因受人类活动、气候及长江中上游水库群蓄水影响导致的湖区水位下降过快趋势，减少对湖区湿地生态系统的损坏；有利于扩大湿地面积，增加浅水水域，改善和扩大候鸟栖息生境，促进长江及鄱阳湖生态系统良性循环；有利于增加同期湖泊水面和容积，增大枯水期水环境容量，增强水体的纳污及稀释降解能力，明显改善枯水期水质；有利于扩大湖区枯水期水域面积，增加水深，消除枯水期（尤其是持续低水位）对水生动物及鱼类生境带来的破坏和影响，减低被捕捞的概率，有利于鱼类越冬，增加江豚的越冬食物，改善其生存条件；有利于提高航道等级，扩展港口航线；有利于控制血吸虫病的蔓延，有效解决湖区血吸虫病防治问题，有利于湖区旅游发展，城市景观建设等等[6]、[7]。

任何工程的建设都是有利有弊的，鄱阳湖水利枢纽工程也不例外。工程建成后，会改变现有的水流状态及水动力条件，从而改变污染物的时空分布特征，可能会对湖区枯水期部分尾闾和浅水湾水域水环境产生影响；同时，江湖季节性的阻隔会影响鱼类洄游，但因为鱼类洄游时间主要集中在4～8月，工程9月下闸，同时建有鱼道，洄游影响较小。即便如此，江西省对鄱阳湖水利枢纽工程建设也采取慎之又慎的态度，邀请国内知名院士专家就工程敏感点、关注点反复研究，深入论证，形成“六大课题”研究报告。报告[8]认为工程具有改善鄱阳湖和长江的关系，促进湖区生态系统良性循环，改善湖区枯期水质，保障城乡供水，提高通航条件，防治血吸虫，以及缓解长江上游控制性水利枢纽运行对中下游水资源开发利用的影响等方面的功能，工程产生影响有限，其影响可通过对工程管理模式、水位调控原则、工程型式以及鄱阳湖流域综合管理等方面的进一步研究得到缓解甚至消除，对于促进江西省的经济社会发展，保障鄱阳湖乃至长江流域的生态安全、粮食安全与饮水安全具有十分重要的意义。

3 结论与建议

3.1 结论

3.1.1 建闸是实现河湖功能需求的重要手段

通过前文对国内外湖泊建闸案例的介绍分析，可以看出：为了更好的改善“江湖关系”或者“湖海关系”，保护湖区水环境和生态安全（荷兰艾瑟尔湖的阿夫鲁戴克大堤和突尼斯的伊其克乌尔湖水闸）；为了满足湖区人民生产、生活、灌溉的需求（如瑞士、奥地利和德国三国交界处的博登湖水闸和瑞士日内瓦湖的Seujet 拦水闸）；为了满足航运，提升通航功能（如美国苏必利尔湖的苏水闸和华盛顿湖的登腾水闸）；为了防洪，抑制海水倒灌（如美国奥基乔比湖的长堤、泰晤士河的挡潮闸、威尼斯泄湖的挡潮闸、荷兰东斯海尔德和鹿特丹的挡潮闸），无论是发达或者是发展中国家，都有在其湖泊或河道上建设工程设施来满足其各种需求[9]。尤其是突尼斯的伊其克乌尔湖与鄱阳湖非常类似，都面临着江湖关系和湖区内的生态问题。然而突尼斯早在1996年就在湖口位置建立水闸并投入运行[8]，目前，伊其克乌尔湖水环境承载能力大大提高，生态安全也得到保障，这些都是成功的先例。可见，建闸是实现河湖功能需求的重要手段，是河湖开发、治理和保护必不可少的工程措施。

3.1.2 鄱阳湖水利枢纽建设迫在眉睫

近年来，受人类活动、全球气候变化和长江上游控制性水利枢纽运行等多重影响，鄱阳湖水位变化异常，连续多年出现历史罕见低水位。湖区枯水季的提前、延长和枯水位的降低已逐渐向常态化转变，将严重影响江湖、河湖生态系统的完整性与稳定性、江湖蓄泄能力、水生生物多样性、湿地功能以及水资源的开发与保护，降低鄱阳湖的经济承载能力和生态承载能力。针对这种不断加剧的影响，为保持鄱阳湖“一湖清水”，江西省提出兴建鄱阳湖水利枢纽工程。经过多年的反复研究论证表明：鄱阳湖水利枢纽的建立是利大于弊的，只要采取科学合理的管理模式和运行调度方式，可将不利影响降至最低，维系和改善生态系统良性循环。因此，鄱阳湖水利枢纽建设迫在眉睫。

3.2 建议

任何工程的建设都是有利有弊，鄱阳湖水利枢纽工程也不例外。然而利弊大小与枢纽工程的管理模式、水位调控原则、工程型式以及鄱阳湖流域综合管理等密切相关，建议通过相关措施，将枢纽的“利”拓展到最大，而“弊”控制到最小，努力消除因“弊”造成的影响，实现综合效益最大化。

3.2.1 加大枢纽工程形式、调度方案研究

鄱阳湖水利枢纽的工程型式对减少不利影响有重要作用，如加大闸门宽度，船闸设计考虑兼顾过鱼功能等，结合枢纽敏感关注点对工程形式进一步深入研究。

鉴于鄱阳湖水利枢纽工程对湿地与候鸟、水生动物、湖区水质等影响的不确定性，建议增加适应性调度运行阶段，在此期间对鄱阳湖水文、湿地植被、候鸟和栖息、水生动物、湖区水质等进行跟踪监测，以便获取全面系统科学的数据，不断优化和完善水位适应性调度方案。

3.2.2 积极开展宣传教育工作，提高公众参与度

鄱阳湖水利枢纽的建设运行及湖区的生物多样性保护有赖于当地广大群众的理解、支持和参与。目前，鄱阳湖湿地生物多样性保护的宣传与教育仍比较滞后，普及地力度、广度、深度都不够，只有加强与当地人民的交流和教育，才能增强其保护意识，实现鄱阳湖地区生物多样性的可持续发展。

3.2.3 加强鄱阳湖流域综合管理

鄱阳湖是鄱阳湖流域五大河流的汇集地，肩负着“一湖清水”的重任，除必要的工程条件外，还应完善流域的水资源管理制度、加强流域污染防治、加强自然保护区管理、加强渔业和采砂管理、加强综合管理体系和机制建设。

［1］梁一飞，刘成有，李国宁.国内外新型水闸的设计研究现状综述［J］.内蒙古水利，2010（1）：11-12.

［2］廖远志，廖鸿志.荷兰水利工程建设与生态环境协调发展探讨［J］.水利水电快报，2007（16）：7-9.

［3］徐继铭，段 明.鄱阳湖水利枢纽大孔闸闸门型式比选［J］.江西水利科技，2013（2）.

［4］孙瑞盟.英国泰晤士河防洪闸设计简介［J］.上海水利，1997（3）.

［5］郭 崇，姚慰城.意大利威尼斯市的防洪闸门［J］.上海水利，2000（2）.

［6］胡振鹏.调节鄱阳湖枯水位 维护江湖健康 ［J］.江西水利科技，2009（2）：82-86.

［7］胡春宏，阮本清.鄱阳湖水利枢纽工程的作用及其影响研究［J］.水利水电技术，2011（1）：01-07.

［8］中国水利水电科学研究院等.鄱阳湖水利枢纽相关影响及对策研究——“六大课题”综合报告［R］.2011，9.

［9］Recent sedimentation rates in Garaet El Ichkeul Lake，NW Tunisia，as affected by the construction of dams and a regulatory sluice.J Soils Sediments 2012（12）：784-796.