劉 鵬，秦 灝，吳小靖，錢 星，陳壽嶺

（1.江蘇省太湖水利規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司，江蘇 蘇州 215000；2.華匯工程設(shè)計(jì)集團(tuán)股份有限公司蘇州分公司，江蘇 蘇州 215000）

元蕩位于長(zhǎng)江三角洲（以下簡(jiǎn)稱長(zhǎng)三角）一體化示范區(qū)核心區(qū)，是示范區(qū)水鄉(xiāng)客廳的北大門，也是《長(zhǎng)三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)總體方案》中“一河三湖”的重要組成部分。2019年10月以來(lái)，結(jié)合水系連通和農(nóng)村水系綜合整治，元蕩先后開展了水系連通、清淤疏浚、河道清障、岸坡整治、水源涵養(yǎng)、河湖管護(hù)和景觀人文七類工程治理［1］。對(duì)照長(zhǎng)三角一體化國(guó)家戰(zhàn)略對(duì)元蕩和示范區(qū)其他河湖提出的更高要求，有必要對(duì)元蕩先行開展生態(tài)修復(fù)研究，鞏固和提升防洪保安能力，持續(xù)提升湖泊生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性，改善湖區(qū)景觀品質(zhì)，探索世界級(jí)水鄉(xiāng)人居文明典范的“生態(tài)+”發(fā)展模式。

1 元蕩水生態(tài)環(huán)境主要問(wèn)題

1.1 湖體水質(zhì)

元蕩湖心省考斷面考核目標(biāo)Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn)，2017—2019年間水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，元蕩TN、TP質(zhì)量濃度均值為1.84 mg/L和0.078 mg/L，超過(guò)地表水湖庫(kù)Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn)（圖1）。年內(nèi)變化顯示，TN質(zhì)量濃度總體呈下降-上升趨勢(shì)，1-2月較高，7-9月較低，TP質(zhì)量濃度變化規(guī)律不明顯；年際變化顯示，TN和TP年均質(zhì)量濃度呈下降趨勢(shì)。主要污染源來(lái)自沿岸居民生活污水排放、企業(yè)污水排放、農(nóng)業(yè)面源污染、畜禽和水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水。元蕩地處流域和區(qū)域下游，上游來(lái)水對(duì)湖體水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)也存在一定影響。

圖1 元蕩站（湖心）TN、TP質(zhì)量濃度變化

1.2 硬質(zhì)岸坡

元蕩北側(cè)（吳家村、蕩西村、蕩村、太陽(yáng)湖大花園）、南側(cè)北府港東支北側(cè)、西支東側(cè)岸線為漿砌塊石硬質(zhì)護(hù)岸，一方面阻礙了陸域與水域之間的物質(zhì)與能量流動(dòng)［2］，湖濱帶生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，生態(tài)服務(wù)功能降低；另一方面缺少生態(tài)緩沖空間，難以發(fā)揮湖濱帶生物多樣性維護(hù)、水質(zhì)凈化及消浪固岸等功能。

1.3 植被覆蓋

元蕩湖濱濕地帶面積占比低，植被稀疏、種類單一、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，湖駁岸主要表現(xiàn)為荒地雜草，難以發(fā)揮環(huán)境凈化、提供生境等生態(tài)功能。水生植被覆蓋度很低，僅為1%～3%，多為零星分布或斑塊狀分布。主要由于元蕩距離城市建成區(qū)較近，人類活動(dòng)較為頻繁，農(nóng)業(yè)、漁業(yè)等建設(shè)活動(dòng)較多，人類活動(dòng)干擾較為強(qiáng)烈。

1.4 魚類群落

元蕩魚類物種數(shù)少，群落結(jié)構(gòu)種群?jiǎn)我唬瑢?dǎo)致水生態(tài)系統(tǒng)中冗余能量較多，各營(yíng)養(yǎng)級(jí)間的能流傳輸效率均較低。水體中濾食性魚類對(duì)浮游植物生長(zhǎng)的抑制作用弱，食物鏈結(jié)構(gòu)尚不完善。主要由于堤岸限制導(dǎo)致魚類生境簡(jiǎn)化，降低湖泊形態(tài)的空間異質(zhì)性，同時(shí)湖區(qū)增殖放流對(duì)重要經(jīng)濟(jì)魚類的補(bǔ)充不足也導(dǎo)致魚群結(jié)構(gòu)不盡合理。

1.5 內(nèi)源污染

元蕩西南部、東北部沿岸湖區(qū)淤泥較深，湖心及其他區(qū)域淤深較淺，總體淤積量不大。入湖河道八蕩河、出湖河道北府港等交界區(qū)域多年未進(jìn)行有效治理，淤積明顯，影響河湖水體交換和正常引排，存在營(yíng)養(yǎng)鹽釋放風(fēng)險(xiǎn)。根據(jù)2020年6月檢測(cè)結(jié)果顯示，元蕩底泥氮質(zhì)量比為1 650～1 970 mg/kg，相對(duì)偏高；磷質(zhì)量比為676～786 mg/kg，呈東部高、西部低分布，均大于底泥污染底泥環(huán)保疏浚范圍控制值［3］。

2 水生態(tài)修復(fù)工程方案

針對(duì)元蕩水生態(tài)環(huán)境存在的主要問(wèn)題，結(jié)合水上森林景觀營(yíng)造、近岸濕地帶建設(shè)、濾食性魚類和底棲動(dòng)物放養(yǎng)、人工魚巢魚礁建設(shè)以及生態(tài)清淤等措施，構(gòu)建“三灣兩島阻污染，湖體放流優(yōu)結(jié)構(gòu)，三片清淤去存量”的總體治理布局（圖2），提升水生態(tài)系統(tǒng)質(zhì)量和穩(wěn)定性。

圖2 元蕩生態(tài)修復(fù)總體布局

2.1 “三灣兩島阻污染”

針對(duì)元蕩水體氮磷質(zhì)量濃度高、近岸帶生物資源缺失等問(wèn)題，結(jié)合元蕩水位波動(dòng)規(guī)律、水體交換特性、底泥理化特性，在元蕩西側(cè)八蕩河入湖片區(qū)、北側(cè)太陽(yáng)湖花園片區(qū)、南側(cè)北府港片區(qū)和東成港、東壽港附近島嶼等主要水流交換區(qū)域，開展近岸濕地生態(tài)修復(fù)（圖3），設(shè)置消浪攔截帶、植物凈化帶和近岸結(jié)合帶，配置挺水植物、浮葉植物、沉水植物群落，建設(shè)生態(tài)島，阻隔入湖河道和陸域面源污染物直排入湖，增加吸附、吸收水體中氮磷等營(yíng)養(yǎng)鹽，削減水體污染負(fù)荷，降低湖流波浪強(qiáng)度，抑制底泥再懸浮，提升湖體自凈能力［4-7］，同時(shí)促進(jìn)湖泊水源涵養(yǎng)、提升生物多樣性。

圖3 元蕩近岸濕地帶典型設(shè)計(jì)

2.2 “湖體放流優(yōu)結(jié)構(gòu)”

2.2.1 魚類增殖放流

結(jié)合元蕩魚類種類組成及種群結(jié)構(gòu)變化和魚類的生境適應(yīng)性，元蕩魚類放流主要考慮3種情況，包括：直接攝食浮游植物的濾食性魚類；延長(zhǎng)食物鏈同時(shí)抑制小型魚類對(duì)浮游動(dòng)物攝食作用的肉食性魚類；可適應(yīng)元蕩淺水湖泊生境、形成優(yōu)勢(shì)種群的魚類。

在元蕩全湖投放濾食性魚類鰱（Hypophthalmichthys molitrix）、鳙（Aristichthys nobilis）、肉食性魚類黃顙魚（Pelteobagrus fulvidraco），同時(shí)將經(jīng)濟(jì)價(jià)值較大且在生態(tài)位上能對(duì)黃顙魚形成有效補(bǔ)充的肉食性魚類鱖（Siniperca chuatsi）也作為主要放流種類，根據(jù)不同營(yíng)養(yǎng)級(jí)魚類放養(yǎng)試驗(yàn)對(duì)水體凈化效果對(duì)比分析，推薦投放鰱+鳙+黃顙魚+鱖比例為3∶7∶1∶1，投放密度為50～60 g/m3，見(jiàn)表1。

表1 不同密度魚類放養(yǎng)對(duì)水質(zhì)指標(biāo)的凈化效果

2.2.2 底棲動(dòng)物投放

2017年和2019年元蕩底棲動(dòng)物調(diào)查結(jié)果顯示，元蕩水域螺類（如銅銹環(huán)棱螺、長(zhǎng)角涵螺）數(shù)量較多、生物量較大，且螺類繁殖速度較快，容易形成種群。向元蕩水體投放以蚌類為主的土著底棲動(dòng)物，如三角帆蚌（Hyriopsis cumingii）、背角無(wú)齒蚌（Anodonta woodiana）、河蜆（Corbicula fluminea）等，投放密度控制在1.5～3個(gè)/m3可保證對(duì)水質(zhì)的處理效果最佳。

2.2.3 人工生境營(yíng)造

為改善魚類生境，滿足不同習(xí)性魚類繁殖需求，結(jié)合近岸濕地帶建設(shè)中人工浮島及水生植物群落搭配，建設(shè)人工魚巢魚礁。參考《河湖生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)與修復(fù)工程技術(shù)導(dǎo)則》（SL/T 800—2020）［8］等資料，規(guī)劃在元蕩北側(cè)太陽(yáng)湖大花園、西側(cè)和南側(cè)的淺水庫(kù)灣（適宜產(chǎn)粘性卵魚類的產(chǎn)卵水域）設(shè)置人工魚巢框架1 500 m2，在元蕩西北側(cè)和西南側(cè)布置人工魚礁100個(gè)，集中布置，形成2個(gè)魚礁區(qū)，每個(gè)魚礁區(qū)約0.67 hm2。

2.3 “三片清淤去存量”

在東成港、八蕩河、楊樹港等底泥淤積較厚的入湖口周邊區(qū)域?qū)嵤┥鷳B(tài)清淤，清淤土方約26萬(wàn)m3，去除上層較高負(fù)荷的氮磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。表層氮磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量較高的淤泥擬運(yùn)送至排泥池堆放，其他底泥結(jié)合生態(tài)修復(fù)措施，預(yù)處理后用于局部濱岸帶濕地塑形，實(shí)現(xiàn)淤泥的減量化和資源化利用。

3 效果分析

元蕩水生態(tài)修復(fù)通過(guò)近岸帶濕地建設(shè)、人工生境營(yíng)造、湖體增殖放流和生態(tài)清淤，為水生動(dòng)植物提供了更為適宜的生存環(huán)境，增加水生植物種類超過(guò)10種，植被覆蓋率超過(guò)90%，魚類資源量增加30%，進(jìn)一步完善了水生生物群落結(jié)構(gòu)，提升生物多樣性，實(shí)現(xiàn)水生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)。結(jié)合近岸帶濕地建設(shè)，植被的消浪、固岸等作用降低風(fēng)浪對(duì)湖岸線的侵蝕強(qiáng)度，湖濱岸線穩(wěn)定性進(jìn)一步提高，防洪保安能力兼顧提升。配套清淤和管護(hù)等措施，可有效改善湖泊水環(huán)境質(zhì)量，明顯提升生態(tài)服務(wù)價(jià)值，實(shí)現(xiàn)元蕩水清、湖暢、岸綠、景美的總體目標(biāo)。

4 結(jié)語(yǔ)

以元蕩作為典型湖泊開展生態(tài)修復(fù)研究，對(duì)照長(zhǎng)三角一體化示范區(qū)高質(zhì)量發(fā)展要求，結(jié)合水系連通及農(nóng)村水系綜合整治，進(jìn)一步實(shí)施水生態(tài)修復(fù)，通過(guò)近岸帶濕地建設(shè)、人工生境營(yíng)造、湖體增殖放流和生態(tài)清淤，可實(shí)現(xiàn)湖泊水生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)發(fā)展，將生態(tài)優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)和發(fā)展優(yōu)勢(shì)，為其他湖泊治理提供重要參考。