前言

河湖水系是水资源的载体，是水环境的重要组成部分，是社会经济发展的重要支撑。在全球气候变化、极端水旱灾害事件频发、经济社会高速发展、水资源短缺与生态环境渐趋恶化等形势下，河湖水系连通工程作为提高水资源统筹调配能力、改善水环境质量状况和增强抵御水旱灾害能力的一种治水方略，已经远远超出了单一水系连通性的学术研究范畴。河湖水系连通工程体系调控，不仅影响流域水资源配置适宜性，而且会对水循环伴随的水环境质量演变产生重要影响，并进一步影响抵御水旱灾害的能力。

近年来，由于河网、湖泊水体水质下降趋势加剧，在截污控源的同时，利用河湖连通工程调控来改善水生态环境已经成为减缓水环境恶化趋势的重要手段。全国重点污染治理的“三湖”均采用河湖连通工程调度方式来改善水系湖泊水环境状况，如引江济巢工程设有凤凰颈、白荡湖、菜子湖三条江湖连通通道，以重建江湖动态联系方式，通过扩大江湖水量交换和加快河湖水体流动，提高巢湖水体自净能力和缩短巢湖换水周期，促进巢湖污染综合治理和水环境状况改善。滇池是我国六大重要淡水湖泊之一，20余年来，滇池草海水质一直为劣Ⅴ类，外海水质在Ⅴ类和劣Ⅴ类之间波动，滇池水环境急剧恶化，水生植物面积锐减，生物多样性被严重破坏。多年来，采取环湖截污、入湖河道综合整治、农村面源治理、生态修复与重建、生态清淤和外流域调水等综合治理措施，加快水污染治理进程，其中截污控污是根本，调水补水是关键。在力行全面截污控污的基础上，通过金沙江支流牛栏江—滇池补水工程等外流域调水补充滇池清洁水，解决了滇池流域水资源严重短缺的“瓶颈”问题，增强了水资源承载能力，加快了水体循环和交换，逐步恢复了滇池流域良性水生生态，达到了最终实现滇池水环境改善的初步效果。

太湖流域北依长江，太湖居中，平原河网湖泊棋布，沟通长江、太湖及平原湖泊的水系发达。太湖水系由太湖和周围的水网组成，由于人工控制工程的修建，影响了太湖流域水系与长江水系的自然连通性，降低了太湖流域河网与长江水体之间的交换能力，改变了原有河网水系的水体流动性，也导致太湖河网湖泊水系成为强人工干预性水系，客观上削弱了河网水系与湖泊水体的自净能力，减少了河网水体环境容量，近20年来，随着流域经济快速发展和人口的高度集聚，流域污染负荷不断增加，加快了流域水环境恶化和湖泊富营养化趋势。

1991年发生流域性洪水之后，国务院制订并全面实施了《太湖流域综合治理总体规划方案》，通过11项骨干工程的建设，重点提升流域防洪排涝能力。经过多年的努力，太湖流域已初步建成了可供引排调节和控制水流的防洪工程体系，提高了流域防洪标准，可有效防御1954年型洪水，也初步形成了利用调水引流技术改善区域水环境的基础设施条件。2002年1月，水利部门启动了引江济太调水试验工程，通过望虞河调引长江水进入太湖流域，增加流域水资源的有效供给，湖区水体水质和流域有关河网水环境得到一定的改善，保障了流域供水安全，提高了水资源和水环境的承载能力，发挥了连通工程在水环境改善方面的作用。在应对2007年蓝藻暴发等事件中起到了极大的作用，缓解了区域水环境恶化的趋势。但由于目前流域性调控措施相对较为单一，主要依赖望虞河引水与太浦河排水以及渎山泵站等组成的连通工程，无法满足流域水环境改善的需求。为此自2007年蓝藻事件之后，国务院又制定了《太湖流域水环境综合治理总体方案》，厘清了太湖污染的现状和主要问题，明确了太湖水环境治理的总体思路和总目标，涉及江湖连通工程的有新孟河延伸拓浚工程、新沟河延伸拓浚工程、走马塘拓浚延伸工程和望虞河西岸控制工程、平湖塘延伸拓浚工程、太嘉河工程等，构建较为完善的流域性江河湖连通工程体系，促进河网水系水体整体流动性，提高流域整体水环境容量，达到改善流域河网水系及湖泊水环境的目标。

随着流域河湖连通工程体系逐步完善，如何充分发挥河湖连通工程体系调水改善区域水环境的综合作用，协调好区域水环境改善和河湖连通工程体系调度措施的关系，减小其不利影响，是一个值得研究的课题。为此，南京水利科学研究院联合太湖流域管理局水利发展研究中心、江苏省水文水资源勘测局共同申报并获批水利部公益性行业专项“河湖连通工程水环境改善综合调控技术”（201301041），针对太湖流域河网水系及湖泊，在评价河湖水系连通工程格局现状及近期连通规划工程的基础上，分析河湖水系连通工程调控对流域河网水系及湖泊水流动力条件的响应关系，研究河湖水系连通工程调控与水环境主要评价指标变化规律，评估主要连通工程体系综合调控下流域河网水系及湖泊水环境改善效果及控制能力，指出河湖水系连通工程体系存在的局限性，分析河湖连通工程综合调控的水环境风险，提出水环境改善的河湖水系连通工程综合调控技术与策略，为河湖水系连通工程布局调整及综合调控方案的制订提供技术支撑。

本书主要以该项目研究成果为基础，结合其他相关项目成果编著而成。本书共分8章，第1章综述了国内外河湖连通状况及水环境效果评价与调控技术；第2章介绍了太湖流域河湖连通演变及工程状况；第3章分析评价了太湖流域河湖连通工程现状调控水动力变化及水环境效果；第4章结合流域河湖连通工程体系规划，设置了不同分析情景及调度原则；第5章分析评价了不同情景下河湖连通工程调水引流改善水环境综合效应；第6章评估了不同风险源下河湖连通工程体系综合调度的环境风险，提出了相应的应急措施；第7章根据前几章的研究成果，提出了河湖连通工程综合调控技术，探讨调控策略；第8章总结并提出了河湖连通工程体系调控策略和展望。

书稿由吴时强、周杰统稿，第1、2章由吴时强、周杰、李敏、蔡梅撰写，第3章由马倩、刘俊杰撰写，第4章由周杰、吴修锋撰写，第5章由周杰、吴时强、戴江玉撰写，第6章由李敏、蔡梅、王元元撰写，第7章由周杰、李敏、王元元撰写，第8章由吴时强、周杰撰写，杨倩倩参加了本书编著过程的部分校对工作。

研究工作中，得到了太湖流域管理局、江苏省水利厅、南京水利科学研究院、中国水利水电科学研究院、上海勘测设计研究院有限公司、河海大学、中国科学院地理与湖泊研究所、南京大学等单位领导、专家的大力支持和指导，同时也感谢参与本项目研究工作的沙海飞、戴江玉、范子武、庞翠超、吕学研、邵军荣、肖潇、杨倩倩、王芳芳、王威、曹浩、王勇、何建兵、李蓓、陈红、周宏伟、潘明祥、陆志华、韦婷婷、章杭惠、陈凤玉、李昊洋、陆小明、胡尊乐、沈国华、郑建中、高鸣远等的合作和帮助。本书的出版也得到了南京水利科学研究院出版基金的资助，一并表示感谢。

鉴于太湖流域河湖水系复杂，水生态环境问题凸显，河湖连通工程体系涉及因素众多，情景设计等尚有诸多不确定因素，加上作者水平有限，书中难免有偏颇、遗漏和不妥之处，恳请广大读者和同行批评指正，以利今后深入研究。

作者

2015年12月