（自然地理学专业论文）汉江中下游水环境与可持续发展研究.pdf

摘要 水，作为人类所需要的一种不可替代的资源，既是宝贵的自然资源又是重要 的环境要素。水资源是生态环境中最活跃的自然资源，同时还是战略性经济资源， 对人类生存和经济社会发展具有不可替代的基础性作用，已成为一个国家综合国 力的有机组成部分。目前，随着人e l 的增加和工业化的结果，水资源危机已被许 多科学家和政治家所关注，产生了“1 9 世纪争煤，2 0 世纪争油，2 1 世纪争水”的 说法。经济发展与水资源的需求关系，已引起国家的关注和重视。汉江是长江最 长的支流，汉江水资源是汉江中下游社会经济持续发展的基础，随着经济与社会 发展步伐加快，加之中线南水北调工程动工兴建，汉江中下游水资源承载能力越 来越重，成为区域经济发展的制约瓶颈，该地区潜伏着严重的水资源危机。因此， 研究汉江中下游地区水环境，揭示水环境对该地区可持续发展的影响原因，探讨 区域可持续发展的问题，具有现实意义。 本文作者在参加国家水利部下达、由湖北省水利厅实施的“湖北省汉江流域 中下游水利现代化建设试点规划”项目的基础上，以汉江中下游地区水环境为研 究对象，分析前人研究成果，应用r s g i s 技术和系统分析等方法，对汉江中下游 水环境变化及影响因素、水环境功能、水功能区划分、水环境生态建设、水资源 优化配置和水资源产业化开发等方面进行专项探讨和综合分析。 全文共包括三大部分，主要内容如下： 第一部分为第一章绪论。介绍了本研究的意义、有关理论与研究进展、研究 区范围、研究内容和研究目标等背景。本研究是可持续发展理论在水环境和区域 发展研究中的运用，可以丰富可持续发展理论的科学内容，为实际问题的解决提 供理论指导。本研究的范围是汉江中下游地区，包括以汉江于流为主要水源的核 心区和非干流供水的辐射区。在理论上，认为应以系统的观点来认识水环境的内 涵，从动态性、综合性和差异性来研究水环境：水环境是生态环境的重要组成部 分，生态环境需水量关乎整个生态环境的稳定性，“必须首先满足基本生态需水”； 水环境与区域可持续发展相辅相成、互为基础，才能走上良性循环、协调发展的 道路。以往的研究成果多关注中国水环境态势、水量、水质、水环境变化状况、 水环境质量评价方法、水域生态等方面，综合地研究一个区域的水环境对区域可 持续发展的影响是比较少的。而本文力图从综合的角度研究水环境问题，通过对 汉江中下游水环境的研究，提出汉江中下游地区可持续发展的水环境优化对策， 为汉江中下游地区水资源的合理开发利用与经济发展提供科学依据与政策建议。 其研究框架和技术路线是，在大量综合、吸收前人研究成果和资料的基础上，以 水环境和区域可持续发展基本理论为指导，分析汉江中下游水环境变化的过程与 规律，揭示该区面临的主要水环境问题：分析汉江中下游水量、水质，对汉坯中 下游水环境进行功能赋划分，综合地评价其水环境；结合汉溅中下游经济社会发 展状况及区域自然地壤基础，探讨汉江中下游搿持续发展的水环境优化对策。其 磷究蠹褰主要毽菇瑾谂综述与磺突遴震、基壤髯爨条 孛、汉巍串下游本繇壤交德 及影响因索分析、汉汽中下游水环辘评价及功能区划分、汉泼中下游水资源持续 优化配簧岛产业化开发以及汉江中f 游水环境可持续发展系统的构建。 第二帮分爻汲泣巾下游水嚣竣掰史与现状。毽含赘二、三、四章。遴过这三 章静分轿，揭示汉江审下游存在酌主要求环境秘遂及原嚣；攒疆汉汪中下游生态 环境的脆弱性；迸彳亍冰功能区划，为该区水环境保护提供科学依据。 第二章为汉江中下游区域背景。从地貌状态、气候、水文、植被土壤嚣方丽 详缨遗奔缪汉辽中下游生态环境豹爨然建理条耱，慰该嚣零资源获态遴行了洋 细的统计；对环境保护现状尤其是水环境保护现状进行了阐述。 第三章为汉江中下游水环境变化及影响因索分析。从时间和空间变化上论述 了承质的变亿；从水键、魄降、濂爨三个方面论述了水量的嶷化；对湿她、濒溘 静变纯也进行了篱摹煞介绍，并辩灏群稻典型潮泊豹交纯进稃了论述 采蠲r s 、 g i s 等方法从河型、河道历史、河邋现状三个方面分析了汉漩中下游水系褒迁。 从自然和人为的角度剖析了水环境变化的原因，指出围湖造田、森林破坏、水利 王程建设帮城镶纯是影穗窳环赛交纯静主要入隽露素，嚣遮壤攘遗运囊、气镤变 化和海平面变化是承环境交化的自然影响因素。人为因素和自然因素是相辅相成、 相互作用的。 第四章为汉江中下游水环境详馀及功能区划分。从定量和定性嚣方霹评价了 汲汪中下游采繇凌笈旋嚣袄，褥爨汉江中下游蕊豹末嚣凌发袋趋势是越来麓努， 但存在着洪涝灾害、汉北干旱、湖泊湿地萎缩、水土流失、水体污染和水体富营 养化以及赢吸虫疫病流行等主要水环境问题。在分析水环境的调节功能、生命支 持功靛、提供产鑫功移交馥珐戆黪基础上，掇攘一系列嚣粼，采震系统努褥懿 方法，辩汉江中下游永功能进行送域划分，区划缡果是：汉江千流除武汉带江段 以及老河口市、襄樊市城区部分江段的使用功能为集中式生活饮用水水源士呶二级 保护区，执行地表水质爨班类标准外，其余江段的最高使用功能为集中式嫩溪水 源蘧一缀绦护嚣，撬移鋈家l l 类糠壤；支滚考( 豢罄邃较差，部分支流污染重， 已不能满足现状使用功能。 本文的第三部分为构建汉江中下游水环境可持续发展系统。包含第五、六两 章。钛泼滚孛下游永爨澡谯纯琵鬟秘产监豫瑟发、承嚣凌霹持续发震系统建设繁 珞等方瑟提出了实现汉江中下游水环境可持续发簇的构建措藏。 第赢章为汉江中下游水资源优化配置与产业化开发。通过一系列工程和非工 程措施，遵循公平、离效、可持续原则，按照市场经济规律，潺过合理调控需求， 有效壤麓供窳，蘸极僚护寒改善堂态环境等手羧，j c | 各躅拳嚣鞫逶承帮翻鹣渴求 i i 量进行调配，实现水资源的合理西已鬣、高效利用、有效管理，以缓解汉江中游“旱 包子”地区水资源的供需矛盾，减轻汉江中下游“水袋子”地区洪涝灾鬻，遏制 汉漫审下游戆瘩蒺繇诬，维系炎磐懿生态强境，支持汉汪串下游区域经济毒圭会獒 可持续发展。主要措施为：建立布局合理、商效运行的水瓷源供给体系；建立安 全有效的水资源保护体系；建立以水权制度为熬础，以市场机制运作的水市场；建 立水资源统一管理体系。水资源的产娥化开发是汉江中下游牧会经济可持续发展的 资源缣簿，逶孬秀发豹重纛矮域主要集孛手辩学会理戆囊鼹窳测示莛工程建设、旅 游开发和岸线利用三个方面。要安珊可持续发展的水资源开发，一是要抓往南水北 调的契机开发水资源，二是要从发展模式、管骥体制、防滋减灾体系、流域生态 系统建设、理论磅炎、法刳体系建设窝馀掺枫铡等方匿梅建窳资源可持续努发懿 基础体系。针对永资源开发豹瑗敞，奉章对武汉市豹永资源可持续开发掇出了具 体建议。 第六章为汉江中下游水环境可持续发展系统建设方略。从水环境生态建设工 程缮熬、环凌颓警系统建没雾建设麓实藏主体三个方覆详缎逡论述了汲漫审下游 水环境可持续发展系统的建设策略。在生态环境建设方面，难要要抓好水质保证 工程、水土流失治理工程、湿地保护与分蓄洪区建设工程、森林生态系统与农田 立体林阏建设工程秘永裂结会灭嫘综台治理王裰莓五大工糕；丽时还要避蠢生态 环境簸溯秘菇帮数字汉江兹建设，实现环境系统翡预警；崧实燕主体方禳，要充 分发挥政府主导、搬北参与和公众为主体的作用。 第七章为结论和讨论。在总缕前面六章的基础上，就汉江中下游水环境与可 持续发溪静关系据爨一令汉汪孛下游霉簿续发滋瓣竣略摇絮凝，终兔本文瓣慧结， 并简癸地说明本研究所获得豹若干蒸本认识和观念。汉江中下游主要求环境问题 是水多洪涝灾害震、水少干旱频繁和水脏水土流失泥沙多及水污染 如剧；赭决的方向是把本害治理好、把永资源剃露好、把生态环境建设好。基本 措藏燕：开源、节流、绦护、资灏配嚣秘产鼗纯。由于汉浚巾下游要瓣决的求环 境问斌颇多，因此奉研究无论在研究的广度和深度上都有待予进一步加强，研究 手段和方法也有待予避一步提高。 关键诃 水环境；汉江中下游：水环境评价；水功能区划；水环境变化；水资源配置； 水资源产业让开发；w 持续发展； 1 1 1 a b s t r a c t a sa 糟s o u r c et h a tc a n n o tb er e p l a c e da n di sn e e d e db yh u m a nb e i n g s w a t e rl sak i n do f p r e c i o u sn a t u r er e s o u r c ea sw e l la s a l l i m p o r t a n te n v i r o n m e n tf a c t o r w a t e rr e s o u r c ei s t h em o s t a c t i v en a n t r er e s o u r g ei nt h ee c o l o g i ce n v i r o n m e n t , a n da tt h es a m et i m ei ti sak i n do fe c o n o m i c r e s o u r c ew i t hs t r a t e g i cs i g n i f i c a n c e 。i tp l a y s 啦u n s u b s t i t u t i v ea n df u n d a m e n t a lr o t ei n 氆es u r v i v a l o f h u m a nb e i n g sa n dt h ed e v e l o p m e n to f t h ee c o n o m ya n dt h es o c i e t y w a t e rr e s o u l _ c eh a sb e c o m e i m p o n a n t p a r t o f a n a t i o n sc o m p r e h e n s i v es t r e n g t h a t t h e p r e s e n t t i m e 龋ar e s u l t o f p o p u l a t i o n g r o w t ha n di n d u s t r i a l i z a t i o n 。t h ec r i s i so f w a t e r r e s o u r c eh a sc a u g h tt h ea t t e n t i o no f m a n ys c i e n t i s t s a n d p o l i t i c i a n s t h e r ei sas a y i n g ： p e n p l e 蠡g 瓤f o rc o a li n 蠊el 严c e n t u r y , o i li nt h e2 0 “c e n t u r y a n d w a t e ri nt h e2 1 4c f f l t u r y ”韵糯g o v e r n m e n to f o u tc o u n t r yh a st a k e nt h er e l a d o nb e t w e e ne c o a o m i e d e v e l o p m e n t a n dw a t e rr e s o u r c ei n t os e r i o u sc o n s i d e r a t i o n t h eh e nr i v e ri st h el o n g e s tb r a n c ho f t h ey a n 磬z er i v e r ，a n di t sw a t e rr e s o u r c ei st h eb a s i s ，o ft h es u s t a i n a b l ee c o n o n t i ca n ds o c i a l d e v e l o p m e n ta t t h em i d d l ea n dl o w e rr e a c h e so ft h eh a nr i v e r i na d d i t i o nt ot h ee x c e e d i n g d e v e l o p m e n t o f t h e e c o n o m y a n dt h es o c i e t y , t h es t a r to f t h e p r o j e c to f s e n d i n g w a t e ri nt h es o u t ht o t h en o r t hp l a c e sm o f p r e s s u r eo nt h ew a t e rr e s o u r c ea tt h em i d d l ea n dl o w e rr e a c h e so ft h eh a r t r i v e r w a t e rr e s o u r c eh a sb e c o m ea no b s t a c l et ot h ee c o n o m i cd e v e l o p m e n ta n daw o u l d b es e r i o u s c d s i si nt h er e g i o n t h e r e f o r e i ti sq u i t em e a n i n g f u lt os t u d yt h ew a t e re n v i r o n m e n ti nt h er e g i o n s 啦蕊塔t h em i d d l ea n dl o w e rr e a c h e so ft h e 鞋秘r i v e r , t or e s e a r c hi n t ot h ei n f l u e n c eo fw a t e r r e s o u r c e0 nt h es u s t a i n a b l ee c o n o m i cd e v e l o p m e n to ft h e s el 慧g i o u s ) a n dt of i n do u tt h er e g u l a r p a t t e r no f t h er e g i o n a ls u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n t b a s e do n “a n e x p e r i m e n t a lp r o g r a m o i lt h em o d e r n i z a t i o no f w a t e r c o n s e r v a n c yp r o j e c t si n t h er e g i o n sa l o n gt h em i d d l ea n dl o w e rr e a c h e so f t h eh a nr i v e ri nh u b e ip r o v i n c e ”，ap r o j e c t s u p p o a e db yt h em i n i s t r yo fw a t e rr e s o u r c e sa n dt h ed e p a r m a e n to fw a t e rr e s o u r c e s nh u b e i p r o v i n c e t h ed i s s c r m t i o nt a k e st h ew a t e re n v i r o n m e n ti nt h er e g i o n sa l o n gt h em i d d l et h el o w e r r e a c h e so ft h eh a r tr i v e ra si t sr e s e a r c h s u b j e c t , m a k i n gu s eo ft h ef i n d i n g sd o n eb yo t h e r r e s e a r c h e r s , t h et e c h n i q u e so f r s g i sa n dt h em e t h o d so f s y s t e m sa n a l y s i st or e s e a r c hr e s p e c t i v e l y 嚣w e l la ss y s t e m a t i c a l l yi n t o 氆ef a c t o r sw h i c hi n f l 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r a c t i c eo ft h et h e o r yo fs u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n ti n t ow a t e re n v i r o n m e n te n dr e g i o n a l d e v e l o p m e n t 麓l es t u d yw i l le n r i c ht h et h e o r yo f s u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n t , a n dp r o v i d et h e o r e t i c h e l pi ns o l v i n g a u t h e n t i cp r o b l e m s 孺曲雌瓣s e t st h es u b j e c to f t h es t u d y m r e g i o n ss t u d i e di n t h ed i s s e r t a t i n ni st h ea t i l ta l o n gt h em i d d l ea n dl o w f f tr e a c h e so f h a n r i v e ，i n c l u d i n gt h ec o r ea r e a w h e r et h em a i n s t r e a mo ft h eh a nr i v e ro r 删d t h ew a t e rr e s o u r c e sa n dt h es u r r o u n d i n ga r e a s w h e r et h es u b - s t r e a m so f t h eh a nr i v e rp r o v i d et h ew a t e rr g s o u r c e s i nt h e o r y , i tl sb e l i e v e dt h a ta s y s t e m a t i cp e r s p e c t i v es h o u i db et a k e nt ou n d e r s t a n dt h en s 妇r eo fw a t e re n v i r o n m e n t , a 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i n g sa n dl i t e r a t u r e ，w i t h t h eh e l po ft h eb a s i ct h e o r i e so fw a t e re n v i r o n m e n ta n dr e g i o n a l s u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n lt h ep a p e rf i r s ta n a l y z e st h eq u a n t i t ya n dq u a l i t yo f t h ew a t e re n v i r o n m e n t i nt h e s u b j e c tr e g i o n s ，d i v i d et h ew a t e re n v i r o n m e n ti n t od i f f e r e n tw a t e rf u n c t i o nr e g i o n s ，a n d e v a l u a t et h e ms c i e n t i f i c a l l ya n dc o m p r e h e n s i v e l y ；t h e nt h ep a p c ra n a l y z e st h e p r o c e s sa n dt h e r e g u l a rp a t t e mo f t h ee n v i r o n m e n tc h a n g e si nt h es u b j e c tr e # o n s ，p r e s e n t st h em a i np r o b l e m si nt h e w a t e re n v i r o n m e n t f a c i n gt h ea r e a , a n dd i s c u s s e st h es o l u t i o n s t oi r e p r o v et h ew a t e re n v i r o n m e n tj 1 3 t h er e g i o n sa l o n gt h em i d d l ea n dl o w e rr e a c h e so f t h eh a r tr 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n sa l o n gt h em i d d l ea n dl o w e rr e a c h e so ft h eh a r tr i v e r , a n dt h e c o n s l r u e t i o no fs u s t a i n a b l ew a t e re n v i r o n m e n td e v e l o p m e m s y s t e mi nt h er e 妇o i l sa l o n gt h em i d d l e a n dl o w e rr e a c h a so f t h eh a n 雕v e r t h es e c o n dp a r ti n c l u d e sc h a p t e rt w o ，t h r e ea n df o u r , w h i c hd e a l sw i t ht h eh i s t o r ya n d 口r e s e m s i t u a t i o no f t h ew a t e re n v i r o n m e n ti nt h ea r e a a l o n g t h em i d d i ea n dl o w e rr e a c h a so f t h eh 8 1r i v e r t h e s et h r e ec h a p t e r sa n a l y z et h em a i n p r o b l e m sa n dp 陋u s e se 姬s n n gm t h ew a t e re n v i r o n m e n ta n d c o n c l u d et h a tt h ee c o l o g i c a le n v i r o n m e n ti nt h i s 蝴i s f r a g i l e t h e nt h ep a r td e a l sw i t ht h er e g i o n a l d i v i s i o nb a s e do nt h ew a t e r f u n c t i o n , p r o v i d i n gs c i e n t i f i cs u p p o r t t ot h 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gt h em i d d l ea n dl o w e rr e a c h e so f t h ei - l a nr i v e r t h e c h a n g eo f t h e w a t e r q u a l i t y i nt i m ea n ds p a c ea n dt h ec h a n g eo f w a t e r q u a n t i t yi nt e r m so f w a t e rp o s i t i o n ，g r a d i e n t r a t i oa n dv o l u m e o f f l o wa r ed i s c u s s e di nt h ec h a p t e r ab r i e f i n 订o d u e t i o no f t h e c h a n g e so f w e t l a n d v a n dl a k e sa n da l la n a l y s i so f t h ec h a n g e si nl a k eg r o u p sa n d t y p i c a ll a k e s a r e g i v e n h e r e r sa n dg i s a r eu s e d 协r e s e a r c hi n t ot h ed e v e l o p m a n to f t h ew a t e rs y s t e mi nt h es u b j e c tr e g i o n si nt e r m so f t h e r i v e rs h a p e s , t h eh i s t o r i c a la n dt h ep r e s e n ts i t u a t i o n so ft h ef i v e rc o u l 3 e $ j 黜嚣僦口d e t a i l e d d i s c l l s s i o nc o v e d n gn a t u r a a n dh u m a ni n f l u e n c e so n 铂ec 矗l 搭e so f t h ec h a n g e sm e n t i o n e da b o v ei s p r e s e n t e d i nt h ec h a p t e r i ti ss t a t e dt h a tr e c l a i m i n gl a n d sf r o ml a k e s , d e s t r u c t i o no ff o r e s t s ， c o n s t r u c t i o no fw a t e re o n v a r s a n c yp r o j e c t s 。a n du r b a n i z a t i o na r et h em a i nh u m a nf a c t o r sw 嫩l et h e m o v eo fg e o l o g i c a l 蛙f l 鞴螽鞲敦t h ec h a n g e so fc l i m a t e sa n ds o 馥l e v e l sa r et h en a t l l r 缸o n e st h a t i n f l u e n c et h ec h a n g eo ft h ew a t e re n v i r e m 髓e n t t h eh u m a nf a c t o r sa n dt h en a t l 碰f a c t o r sa r e m u t u a l - d e p e n d e n ta n d i n t e r a c tw i t he a c ho t h e r , c h a p t e rf o u rc o n c a r n st h ee n v i r o n m e n t e v a l u a t i o na n dt h ed i v i s i o no ff i m c t i o n a lr e g i o n s ”l e c h a p t e r m a k e s a q u a n t i t a t i v e 擞遗q u a l i t a t i v e a n a l y s i s o f t h e p r e s e n t d e v e l o p i n g s i t u a t i o n o f t h e w a t e r e n v i r o n m e n t nt h er e e 3 0 n sa l o n gt h em i d d l ea n dl o w e rr e a c h e s 。f h a nr i v e t tc o n c l u d e st h a ti n t h e s er e g i o n st h ew a t 。re n v i r o n m e n td e v e l o p m e n tt e n d st ob eb e t t e ra n db e t t e rb u ts o m ew a t e r e n v i r o n m e n tp r o b l e m sr e m a i ns u c h 豁f l o o d s , d r o u g h t si nt h en o r t ho ft h et h i sa r e a , s h r i n k i n go f l a k e sa n dw e t l a n d s , s o i le r o s i o n 。w a t e rp o l l u t i o n 。w a t e ro v e rn o u r i s h m e n t , a n ds c h i s t o s o m i a s i s 。 b a s e do dt h ea n a t y s i so ft h ew a t e re n v i r o n m e n t sa d j u s t m e n tf u r 撼t i o n ， i r es u p p o r tf u n c t i o n ， p r o d u c t sp r o v i s i o n f t m c t i o na n de u l t a r a lf a n e t i o n , w i t ha s e r i e s o f p r i r l e i p l e sa n d m e t h o d s o f s y s t e m s a n a l y s i s ，t h er e g i o n sa l