云南高原湖泊保护的建议和思考——以星云湖为例

刘 伟，杨 智，罗跃辉，艾志强

（云南省水利水电勘测设计研究院，650021，昆明）

一、星云湖保护治理现状

1.湖泊基本情况

星云湖位于云南省玉溪市江川区，流域面积375 km2。湖面呈不规则椭圆形，南北最大长9.09 km，东西最大宽4.73 km，最大水深10.81 m，平均水深6.01 m。星云湖最高运行水位为1 723.35 m（1985国家高程基准，下同），最低运行水位为1 721.65 m，最高水位对应湖面面积34.33 km2，蓄水量为2.10亿m3。星云湖属珠江流域西江水系，主要支流有大龙潭河、周德营河、学河、东西大河等12条，控制82%的径流面积。根据星云湖2007—2020年逐月水位资料，星云湖水位总体呈波动趋势。

2.水资源量及开发利用现状

星云湖流域多年平均入湖水量约9 262万m3，湖面 蒸发量4 027万m3，扣除湖面蒸发量后星云湖可利用水资源量5 235万m3，人均可利用水量247 m3，为极度缺水地区。星云湖流域水资源开发利用率高达64.8%，超过国际公认的40%水资源开发利用上限。为缓解星云湖流域水资源紧缺问题，2016年玉溪市实施玉溪东片区暨“三湖”生态保护水资源配置应急工程，至2020年累计补水7 080万m3。

3.水质及污染排放现状

星云湖2021年1—9月全湖水质综合类别为Ⅴ类，主要污染物总磷和化学需氧量为Ⅴ类，总氮和高锰酸盐指数为Ⅳ类。有水质监测的12条主要入湖河流中，除周德营河断流外，Ⅴ类及劣Ⅴ类河道数量占比64%，Ⅳ类河道数量占比27%，Ⅲ类河流数量占比9%。2018—2020年星云湖湖体透明度呈逐年下降趋势，2020年降低至0.55 m。星云湖外源输入呈面源为主、点源为辅；总氮入湖量主要贡献来自于农田污染（58.0%），其次为农村生活污染（14.6%）、规模化养殖（11.4%）、散养畜禽污染（4.9%）；总磷入湖量主要贡献来自于农田污染（53.1%），其次为农村生活污染（17.3%）、规模化养殖（17.3%）、散养畜禽污染（8.9%）。星云湖底泥累积量已达1 541.98万m3，底泥中总氮、总磷含量在国内湖泊中处于高位。

4.生态系统现状

星云湖流域自然植被以暖温性针叶林及灌丛为主，受人类活动长期干扰，流域内地带性植被半湿润常绿阔叶林已基本消失。2020年，流域森林覆盖率42.6%；轻度以上水土流失面积占流域面积的22%，年水土流失量约为8.80万t。星云湖全湖浮游植物有6门32属，其中以绿藻门占优；浮游动物16种，其中轮虫类3种，枝角类8种，桡足类5种；水生植物共17种，优势种为苦草；鱼类主要以外来鱼种鲤鱼、青鱼、草鱼等为主。

二、星云湖保护治理中存在的主要问题

1.流域截污治污体系尚未形成，农业面源污染形势依然严峻

一是流域生活污水处理体系不完善。流域截污治污设施未全覆盖，已建设施没有形成闭合，生活污水收集处理体系不完善。江川城区雨污分流不彻底，雨季期间污水处理厂无法处理雨污混合水；北片区污水处理管网未完全建成，已建支管错接、漏接等问题较多，且日均处理量仅为5 400 m3，未达设计处理规模。流域内238个自然村，有72个自然村污水收集处理设施未投运，占比30%。

二是农田面源污染问题突出。星云湖流域农业产业以种植业为主，主要种植蔬菜、烤烟等，播种面积21.17万亩（1亩=1/15 hm2，下同），其中蔬菜播种面积14.19万亩，占总播种面积67%。流域内耕作以传统方式为主，“大水大肥”较普遍，农业用水占比63%，亩均施肥量33 kg/亩（折纯），总氮、总磷入湖量中农田面源占比分别为58%、53%，农田面源污染是入湖污染负荷主要来源之一。

三是内源污染治理行动严重滞后。多年来富集在底泥中的营养盐、重金属以及休眠状态的活体藻类、藻类残骸、动植物残体等造成底泥污染严重，星云湖污染底泥累积量已达1 541.98万m3。底泥中总氮、总磷平均值分别为1 254 mg/kg、1 192 mg/kg，均属于较高值。“十三五”期间规划的清淤疏浚工程因各种原因未实施，内源污染治理严重滞后。

2.湖体富营养化严重，蓝藻水华防控任重道远

一是湖体富营养化指数较高。星云湖外源年输入总氮、总磷分别1 006.70 t/a、95.93 t/a，持续的外源输入和内源累积导致湖体营养盐含量偏高。微囊藻等藻类快速繁殖，水生物种失衡，湖体富营养化程度上升。2020年，星云湖富营养化指数为62.7，属中度富营养化。

二是蓝藻水华频发。2000—2010年，星云湖全湖平均藻细胞浓度急剧上升，由500万个/L增加到5 500万个/L，增加10倍。至2019年，全湖藻类密度平均值达20 800万个/L。其中蓝藻门的细胞密度占比最大，平均占比达91.1%。全湖藻类密度快速提升使得星云湖水华几乎年年暴发。

3.流域水资源严重短缺，星云湖生态水量无法保障

一是流域水资源总量底数不清，清污水账不明。星云湖流域缺少国家基本水文站，无法为水资源量计算提供准确基础数据，导致采用不同计算方法得到的水资源总量差异较大。流域清水的产流和汇流过程，污水的产生—处理—排放—再利用路径不清，未开展流域水资源分质管控和优化配置研究。

二是星云湖生态水量较为匮乏。流域内生活生产用水大量取用清洁水量，挤占了星云湖生态水量。现状山区清洁水资源进入坝区后，大部分被用于沿程农田灌溉，灌溉后的农田退水又回归河道入湖，导致入湖河道水质多为Ⅴ类、劣Ⅴ类。环湖调蓄带建设，导致部分区域雨水无法直接入湖。

三是科学的补水—调度—排水体系还未形成。星云湖本区水资源匮乏，湖泊大部分时间处于低水位运行。星云湖目前未明确生态水位目标，没有制定系统的生态水位保障方案。已实施的玉溪东片区暨“三湖”生态保护水资源配置应急工程，近5年累计补水已达到7 080万m3，但缺乏系统的补水方案。目前，星云湖有两个排水通道，向抚仙湖排水的隔河、向玉溪坝区排水的抚仙湖—星云湖出流改道工程，特别是抚仙湖—星云湖出流改道工程的排水拉动作用未充分发挥，水动力条件较弱。总体上看，星云湖科学合理的补水—调度—排水体系尚未构建。

4.流域陆域森林生态系统结构单一，水生态系统退化严重

一是流域森林生态系统结构简单，质量不高。星云湖流域主要以云南松林、华山松林和灌丛为主，现有森林空间分布不均，主要分布在西河上游、照壁山、雨西山等区域。坝区以人工植被（旱地、水田等）为主，天然植被较少，生物多样性较低，森林生态系统结构简单，组成单一。

二是水生动植物群落不断减少。星云湖水生动植物群落不断减少，生态系统严重退化。星云湖浮游植物的种类已由1982年的72种减少到53种，优势种群结构变化明显，耐污种类增加。与80年代相比，沉水植物分布面积较少了78.8%，每平方米生物量减少了43.3%；2013年有记载的苦草、黑藻等水生植物现今未发现。鱼类的优势种群逐渐变为外来引入种，如青鱼、草鱼等。

5.湖滨带生态功能退化，运行管理不到位

一是湖滨带水陆生态连接过渡带缺失。星云湖生态廊道建设时，未充分考虑湖滨的生态功能，在湖泊南部邻湖修建的生态廊道没有预留足够水陆生态连接过渡带，导致湖滨带被人为阻隔，湖滨带生态屏障未能形成闭合，湖滨带生态功能逐步退化。

二是运行管理体系不完善。湖滨带内植物配置不合理，主要为荷花、香蒲、芦苇等一年生植物，在春夏迅猛繁殖生长，入冬后枯萎死亡。湿地运行管理缺乏专业队伍，现在的管理仅限于垃圾打捞、日常巡护，湿地植物的收割、清理、打捞等不及时，导致植物死亡腐烂后对水体造成二次污染。

6.流域监管体系不完善，科学精准治湖缺乏支撑

一是星云湖流域监测基础薄弱。水量和水质监测数据是支撑星云湖保护治理的耳目和尖兵。星云湖流域内没有国家基本水文站点，入湖河道仅有8个常规水质监测点，仍有4条入湖河道未开展常规水质监测。流域内现有的水量水质监测站点较少、覆盖不够、体系不全、数据匮乏，是制约星云湖保护治理科学精准决策的重要因素。

二是科学精准治湖研究深度和广度不够。对制约星云湖保护治理的水资源问题，尚未开展系统的水资源调查评价、水资源优化配置和统一调度研究，未制定星云湖生态水位保障方案，内源治理方案还处在试验阶段，湿地提质增效、湖体水生态系统修复尚未开展。

三是未形成行政决策与科研咨询无缝对接的科学决策机制、快速执行及反馈机制。湖泊保护治理是一个复杂的过程，离不开科学的行政决策和长期的基础研究。目前，星云湖保护治理的行政决策和科学研究仍相对独立，缺乏紧密的联系。决策后的快速执行和反馈机制缺失，需要及时优化的措施得不到快速调整，导致星云湖保护治理的效率较低。

四是全民参与治湖的方式和途径缺失。湖泊保护治理应构建“政府—科学家—公众”共同参与、全民共治的格局。由于参与的方式和途径不清晰，公众无法有效参与星云湖保护治理全过程，基层组织执行与公众参与无法有机融合。星云湖共治共富共享的良好局面尚未形成。

三、星云湖高水平保护重点对策

1.加大内外源治理力度，尽快显现截污治污减污成效

一是提高流域生活污水收集处理水平。加快构建全流域、全覆盖的生活污水截污治污体系，尽早实现闭合运行。进一步完善江川区中心城区雨污水主管网及配套设施，对原有合流制排水管道实施雨污分流，提高排水入网率。以流域内仍未开展污水收集处理及需要完善的122个村落为重点，因地因村制宜，灵活采取并网入厂、独立处理、分散处理等多种方式，实现流域村落污水收集处理全覆盖，提升村庄截污系统运行效率和可靠性。

二是从源头加强农业面源污染治理。开展农业产业结构调整，禁止种植大水大肥的蔬菜等作物，改种低肥、绿色生态作物。推广种养结合生态循环经济模式，大力发展观光农业、生态农业，打造绿色生态庄园经济，形成环湖绿色生态屏障。全面推行有机肥替代、精准施肥、绿色防控、科学用膜、秸秆综合利用等措施，减少化肥的使用。

三是加快推进星云湖内源污染治理。进一步加强底泥监测和数据分析，摸清湖内底泥分布情况。尽快完善湖内底泥清淤方案，在底泥淤积严重区域有计划、有步骤地开展底泥疏浚，逐步清除高负荷污染底泥，削减内源污染负荷，减轻底泥污染物释放对星云湖水质影响。

2.多途径防控蓝藻水华，加强控藻技术基础研究

一是多途径控藻，有效预防蓝藻水华暴发。在加强外源污染控制基础上，继续开展内源污染治理，持续降低氮、磷营养盐浓度。加快实施星云湖原位控藻工程项目，有效降低湖体蓝藻密度。继续开展星云湖浅水区高等植物修复，采取适度人工干预的方式，恢复湖体原有水生植物，提高水体自净能力。实施以渔控藻、以渔抑藻、以渔净水、以渔保水。

二是加强蓝藻监测，积极开展技术攻关。采用蓝藻在线监测技术等多种技术手段，有效获取水体营养盐、蓝藻水华空间分布等基础数据，搭建蓝藻预警模型。开展湖泊水体污染与蓝藻水华形成的研究，提出蓝藻水华的整体性控制策略、主要技术路线及措施。

3.抓紧建立水资源生态调度机制，深入研究外流域补水的可行性

一是摸清流域水资源家底，算清水账。从流域层面，聘请专业团队全面梳理流域水资源时空分布，分析流域内天然水资源量、湖面蒸发量等基础数据，积极开展流域内生产用水、生活用水、生态用水调查，梳理流域清污水量、农田退水及汇流路径。

二是打造流域清水入湖通道。强化入湖河流综合治理，继续推进东西大河、渔村河、周官河等主要入湖河流综合治理，修复河滨带生态，打造清水通道，让流域清水通过河流直接入湖。建设截排沟，将原排入河流的农田退水引入调蓄带循环回用，实现清污分流。

三是进一步研究外流域补水方案。充分研究利用流域内已建水利工程补给星云湖生态水量可行性。以星云湖为核心径向外延，多途径寻找流域外可调水源，从水量、水质、经济多角度论证调水方案可行性。

四是尽快构建科学的补水—调度—排水体系。尽快研究星云湖生态水位，制定星云湖生态水位保障方案。根据流域水文预报成果，在保障流域生活用水前提下，充分利用星云湖1.7 m可变动水位，科学制定生态水位调度计划。构建完善的星云湖补水—调度—排水体系，力争大水量进出、大水位变幅，加大湖体水循环，增加水动力，降低蓝藻水华暴发风险。

4.积极修复流域生态环境，构筑星云湖绿色生态屏障

一是修复湖泊水生态系统。在浅水区水生植物严重退化区域积极恢复苦草、黑藻等本土水生植物，提升水体自净能力，以草抑藻。加大人工增殖放流，向星云湖投放土著鱼类，逐步恢复土著鱼类种群。

二是完善湖滨生态安全屏障。开展星云湖一级保护区生态修复及生态屏障构建二期工程，全面提高一级保护区生态系统服务功能。建设星云湖国家湿地公园，提升湿地生态系统稳定性，保护生物栖息地；优化调整现有生态廊道，恢复湖滨带生态功能。根据生态廊道线划定方案，有效管控湖滨生态带，减少人为活动干扰。

三是建立健全湖滨带和湿地运行管护长效机制。引进湿地专业化管理团队，提升湖滨带和湿地运行管护水平。出台湖滨带和湿地管理、考核和激励制度，对专业化管理团队进行绩效考核，确保湖滨带和湿地正常运行，充分发挥水质净化、生态修复效益。建立健全湖滨带和湿地效益评价体系，将湖滨带和湿地管护纳入部门考核。

5.加强基础监测和研究，构建“早识快处高效”治理和管理体系

一是尽快构建覆盖水量、水质、水生态及流域生态系统的监测网络。在重点断面设立水文、水质、水生态自动监测站，实现监测全覆盖，开展流域森林生态系统监测站点建设。尽快建成智慧管湖平台，强化流域智能化管理体系，构建部门之间的信息共享与互动机制，不断提升星云湖管理能力，让监测体系和信息平台成为星云湖保护治理的耳目和尖兵。

二是尽快构建星云湖保护治理统一管理的格局。在玉溪市“湖泊革命”攻坚战指挥部统一领导下，坚持“小湖早发现早动作、大湖常监测恒动作”原则，先行一步充实星云湖管理局职责职能，把涉及星云湖保护治理的发改、生态环境、水利、住建、农业农村、自然资源、林草等部门进行集中，集体决策，形成“早发现早动作”的工作格局。

三是建立稳定的多专业融合专家技术团队。湖泊保护治理是一项涵盖水文水资源、环境、生态、污水处理等多个专业，跨越生态环境、水利、住建、自然资源、农业农村等多个行业的系统工程，单靠哪一个专业、哪一个行业都无法做到面面俱到。星云湖保护治理应尽快确立技术支持的牵头单位，由牵头单位组建涵盖生态环境、水利、住建、农业农村、自然资源等多专业、多行业的稳定的专家技术团队，为星云湖保护治理出谋划策。

四是加大星云湖保护治理基础研究支持力度。积极开展星云湖流域水资源现状调查评价，摸清星云湖流域水资源家底，算清清水和污水的水账。加强星云湖水质演变、湖底内源释放、湖泊水生态系统演变、生态水位及生态调度、流域生态系统等基础研究。

五是进一步扩宽全民参与治湖的渠道，形成全民共治共富共享的新格局。进一步扩宽基层组织与群众的联系渠道，让群众多途径、多方式参与星云湖保护治理，有效提升全民参与保护星云湖的意识，形成全民共治、共富、共享的新治湖格局。