武漢湖泊水量的影響因素

武漢湖泊水量的影響因素的分析及對策享有“百湖之市”美譽的武漢還剩多少湖泊嗎？權(quán)威部門提供的最新數(shù)據(jù)顯示，武漢城區(qū)湖泊由建國初的127個銳減至目前的38個。曾經(jīng)，武漢市內(nèi)數(shù)百個大小湖泊星羅棋布，遍布三鎮(zhèn)，武漢當之無愧地被稱為“百湖之市”，湖泊成為武漢市民的驕傲。然而，武漢市水務(wù)局最新的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，近30年武漢湖泊面積減少了228.9平方公里，50年來，近100個湖泊人間“蒸發(fā)”，楊汊湖、范湖等耳熟能詳?shù)拿謨H僅成為帶“湖”字的符號。目前中心城區(qū)僅存的38個湖泊，仍面臨著繼續(xù)被侵蝕的危險。武漢曾經(jīng)優(yōu)于水，如今卻憂于水。面對嚴峻的湖泊保護形勢，我們應(yīng)從湖泊的總量入手，剖析武漢湖泊總量的主要影響因素降雨量、蒸發(fā)量及用水量對總量的影響，此處采用回歸分析。然后針對性的探討武漢湖泊水量與三因素中最主要因素的關(guān)系，此處用到單因素方差分析，最后結(jié)合實際情況與硬件設(shè)施等條件，提出建議與對策。武漢湖泊水量概括建國初期，武漢市7個主要城區(qū)大小湖泊就達127個，目前僅剩下38個，總數(shù)已不及50年代初的1/3。這意味著，近50年來，共有近百個湖泊已經(jīng)消失。譬如我們耳熟能詳?shù)摹皸钽夂?、“范湖”，水已不見，只留下一個帶“湖”字的地名。史料記載，1635年和1904年分別修筑袁公堤和張公堤后，武漢成為水上鬧市，“帆檣林立，商賈云集”，茶樓客棧，鱗次櫛比，綠荷紅蓮，烏梢青柳，亭臺水榭，倒映水中，水鄉(xiāng)風情，秦淮不及。在武昌城內(nèi)，原有九湖。蛇山以南，今解放路東西各有一組湖泊。今人民電影院附近的菱湖，是舊兩湖書院的外湖，今花堤街即為菱湖的攔水堤，在堤的北端經(jīng)平湖間出江，南與都司湖、東與西湖均相連。兩湖書院的內(nèi)湖為都司湖，沿湖原來建有水閣、涼亭、長廊，風景寧靜宜人。街東則有西湖和歌笛湖。西湖原有湖上花園，綠柳成陰；歌笛湖，因湖中蘆葦薄膜可做笛簧而得名，位于水陸街與紫陽路之間，現(xiàn)僅存歌笛湖街巷名稱。如今幸存下來的紫陽湖就位于其東側(cè)。另外，位于水陸街巡回嶺和清真寺街附近有教唱湖，曾為楚王府歌伎集中的地方。這些湖泊連成一片，這片湖區(qū)就是古南湖。古南湖外與長江相通，各個子湖之間的湖堤即為街道。從蛇山俯看下去“荷葉彌望”，蓮香撲鼻，黃庭堅曾有詩云“憑欄十里芰荷香”。古南湖隨著舊武昌城從蛇山北擴展到山南而包入城內(nèi)了，現(xiàn)在的南湖指城外的赤欄湖。但是，我省現(xiàn)有大于0.1平方公里的湖泊958個,比建國初期的1106個減少了148個;湖泊總面積從7141.9平方公里，銳減至2438.6平方公里。作為河流縱橫的省份，全省年均自產(chǎn)水資源總量1036億立方米，人均可利用水資源1658立方米，遠遠低于全國人均2630立方米的水平。目前，我省水資源存在的主要問題是水質(zhì)堪憂。全省監(jiān)測的25個湖泊中，水質(zhì)為劣V類的有4個，分別是武漢的南湖、沙湖、南太子湖和墨水湖。導(dǎo)致全省湖泊管理無序的癥結(jié)所在，除了體制不順、多頭管理外，立法滯后也是重要原因。武漢湖泊水量分析2.1武漢湖泊水量總量---回歸分析模型2.1.1問題說明基本假設(shè)：武漢湖泊總面積不變武漢湖泊水庫的水量應(yīng)該是地表水資源減去地表地下重復(fù)計算的水資源再減去河流年平均水量，考慮到武漢境內(nèi)河流每年的變化量相對于水資源總量變化不大，所以考慮湖泊水量的影響因素可以考慮為地表水資源減去地下地表重復(fù)計算的水資源的影響因素，我們記為地面水資源影響因素有很多，但主要的有三個因素，即降水量、用水量、從地面蒸發(fā)，所以我們認為只有這三個因素影響了地面水量。處理從地面蒸發(fā)的水量對于地面水資源需要有一個標準，有兩種處理方法，第一種是查找歷年武漢地面水資源的平均水資源，第二種方法是以10年的地面水資源為標準，我們采用的是以10年地面水資源為標準。E=C*（w*R）0E S式中：E—水面蒸發(fā)量（mm）0R—按等級蒸發(fā)計算的太陽輻射量（mm）,R=C*R；

S SrNC—等效蒸發(fā)系數(shù)（g/cal）;RR—太陽輻射總量（mm）;NC—取決于平均濕度與平均風速的修正系數(shù)；EW—取決于平均濕度與氣壓的權(quán)重系數(shù)等效蒸發(fā)系數(shù)是把太陽總輻射量（cal/cmA2）換算為按等效蒸發(fā)計算的太陽輻射量（mm）的理論換算系數(shù)，計算結(jié)果見表2。表2等效蒸發(fā)系數(shù)表 單位：OO.lg/cal氣溫。C-8—20-24-810-1618-2224-2830-36CR0.01470.01680.01690.01700.01710.01720.0173權(quán)重系數(shù)W是與氣溫、氣壓、空氣比熱等因素有關(guān)的理論計算系數(shù)，計算結(jié)果見表3.表3權(quán)重系數(shù)表溫-6-22610141822268500.380.450480.540.590.650.700.740.789000.370.430.460.520.580.630.680.730.779500.360.420.450.510.570.620.670.720.7610000.340.410.440.500.550.610.660.710.75修正系數(shù)C是與平均相對濕度和平均風速有關(guān)的實驗系數(shù)，通過實測資料分析，修正系數(shù)EC取值見表4.E表4修正系數(shù)表相對濕度H〈=40%40%<=H<=60%60%<H日均風速U（m/s）U<=11<U<=2U>2U<=11<U<=2U>2U<=11<U<=2U>2CE0.501.221.380.871.141.340.741.091.30

Rkj/cm~2N586580577595武漢年平均氣壓mb950964944953相對濕度53%50%42%52%日均風速m/s1-21-21-21-2年平均氣溫。C17.916.616.316.7C0.01710.01700.01700.0170RW0.670.670.670.67CE1.141.141.141.14RS10.02069.869.80910.115Emm7.6547.5317.4927.726年份2009年2010年2011年2012年02.1.2假設(shè)檢驗問題假設(shè)：X1為降水量x2為用水量x3為蒸發(fā)量Y為地面水資源用SPSS軟件計算結(jié)果如下：描述性統(tǒng)計量均值標準偏差N地面水資源36.097520.310344年降水量103.402519.479334用水總量38.51251.390984蒸發(fā)量7.6010.110774相關(guān)性地面水資源年降水量用水總量蒸發(fā)量Pearson相關(guān)性地面水資源1.000.972-.245-.089年降水量.9721.000-.220.141用水總量-.245-.2201.000-.102蒸發(fā)量-.089.141-.1021.000Sig.（單側(cè)）地面水資源..014.378.456年降水量.014..390.430用水總量.378.390..449蒸發(fā)量.456.430.449N地面水資源4444年降水量4444

模型匯總模型RR方調(diào)整R方標準估計的誤差11.000a1.000a.預(yù)測變量：（常量），蒸發(fā)量，用水總量，年降水量。Anovab模型平方和df均方FSig?1回歸1237.5293412.510.001a殘差.0000總計1237.5293預(yù)測變量：（常量），蒸發(fā)量，用水總量，年降水量。因變量：地面水資源系數(shù)模型非標準化系數(shù)標準系數(shù)tSig.B標準誤差試用版1（常量）282.956.000..年降水量1.037.000.994..用水總量-.733.000-.050..蒸發(fā)量-42.867.000-.234..a.因變量：地面水資源回歸方程的顯著性檢驗結(jié)果：若給定顯著性水平a=0.05，因P=°.°°1<a故擬合的模型是高度顯著的。回歸系數(shù)顯著性檢驗結(jié)果：該輸出中參數(shù)估計（parameterestimates）表不僅給出了回歸方程的系數(shù)，并給出檢驗H（i）:0.二0（i二1,2,3）的結(jié)果。若給定Q=°.05，常數(shù)項和0zp <a3個變量的值中只有降水量的P值-，這與回歸方程不矛盾，說明地表水量只與降水量有較強的相關(guān)性，這與實際情況不相符合，所以與之前湖泊面積不變的假設(shè)矛盾，可以得出武漢湖泊的面積正在銳減。以下分析武漢湖泊面積減少的狀況。以上的湖泊面積減少是由于武漢地面水資源與降雨量之間的關(guān)系得出，所以湖泊面積可以考慮為水量的減少。2?2武漢湖泊水量主要影響因素一一湖泊的面積來自湖北省測繪局不同年代的航攝影像和地圖，直觀而清晰的反映了大片湖區(qū)、多個湖泊漸遭蠶食，由水域變陸地，從夢里水鄉(xiāng)到繁華街市的變遷過程。這些權(quán)威影像資料顯示，上世紀80年代初，漢口發(fā)展大道以北、張公堤內(nèi)外，絕大部分是成片的湖區(qū)，發(fā)展大道以南的核心城區(qū)亦有多個大小不等的湖泊；漢陽的墨水湖西南，亦是大片湖區(qū)，較大的包括墨水湖、南太子湖、北太子湖、龍陽湖等眾多湖泊，其它小湖泊更是星羅棋布；在武昌，則有東湖、南湖、沙湖等幾個主要湖泊，水域面積幾乎占到武昌城區(qū)版圖的一半。而到2000年前后，發(fā)展大道以北，以漢口火車站、楊汊湖小區(qū)為中心的大片湖泊已遭填占，常青花園、民航小區(qū)、楊汊湖小區(qū)、橋苑小區(qū)、漢口火車站、民航管理局等在這片湖區(qū)上拔地而起。漢口中心城區(qū)內(nèi)的多個小湖泊已經(jīng)消失，僅剩下北湖、西湖、菱角湖等幾個小湖泊；漢陽中心城區(qū)星羅棋布的眾多小湖泊大多已經(jīng)消失，墨水湖、南太子湖、龍陽湖、三角湖面積均有不同程度縮?。晃洳纳澈?、東湖及南湖面積劇減，青山公園旁的戴家湖、水果湖附近的茶葉港已經(jīng)消失，曬湖、四美塘已變成了小水塘?，F(xiàn)如今，又過10年，發(fā)展大道以北，張公堤以內(nèi)的大片湖區(qū)已幾乎消失殆盡，百步亭花園等多個大型小區(qū)成片崛起，城市道路密如蛛網(wǎng)；墨水湖與南太子湖的連通港大片水域已經(jīng)消失，墨水湖南路以南墨水湖的一部分消失，連接墨水湖、龍陽湖、南太子湖的湖汊、河港因為城市和道路建設(shè)全部遭填占，幾大湖泊的聯(lián)系被完全截斷；沙湖、南湖變得更小。從1991年至2002年，僅這11年時間里，武漢主城區(qū)湖泊水域消失近25%,遭蠶食的湖泊面積近40平方公里，年均減少近4平方公里。其中，漢口湖泊的減少率達最高，達29%，而武昌由于湖泊的總面積較大，減少的湖泊面積總量也就最大，達23平方公里，居三鎮(zhèn)之首。另外，漢口的后襄河、北湖、菱角湖、鯇子湖，武昌內(nèi)沙湖、水果湖、曬湖、四美塘等8個湖泊面積急劇減小，減少幅度超過35%。城市在建設(shè)，湖泊在變遷。截至2006年底，武漢市城市建設(shè)總面積從1986年的220余平方公里，增加到455平方公里，整整擴大了一倍有余。與此同時，上世紀80年代以來，武漢市的湖泊面積減少了228.9平方公里，僅近10年，武漢市中心城區(qū)湖泊面積就由原來的9萬余畝減為目前的8萬余畝。這其中經(jīng)合法審批填湖占53.3%,非法填湖占46.7%。武漢人為之自豪的東湖，20年減少了1094畝，相當于減少了現(xiàn)在的12個漢口西北湖。武昌區(qū)的曬湖，現(xiàn)在已變成了干涸的小泥塘。2?3武漢湖泊水量其他影響因素江城湖泊被“蠶食”是個漸進的過程，有填湖造地等特殊歷史原因，又有因城市發(fā)展“犧牲”水域的無奈之舉，更有甚者則是因利益驅(qū)動而非法填湖。一是填湖造地和圍湖養(yǎng)魚。眾所周知，氣候變化等自然因素是導(dǎo)致湖泊面積縮小和消亡的原因之一。客觀地說，武漢湖泊的大面積縮小和消亡，有著特殊的歷史原因。武漢市水務(wù)局的統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，武漢市縮減的湖泊面積有六成是由于上世紀五六十年代填湖造地和圍湖養(yǎng)魚造成的，武漢市的各大湖泊幾乎均受波及。研究結(jié)果顯示，特別是面積較大的湖泊，在這一階段面積劇減，有的甚至完全消失或轉(zhuǎn)化為人工精養(yǎng)魚池，如東西湖、楊汊湖等；有的則被切割成若干小湖泊，如沙湖、東湖等。武漢填湖造地、圍湖養(yǎng)殖大致可分為兩個階段：第一個階段是上世紀50年代至上世紀80年代初，由于人口增長，糧食問題成為我國當時最大的問題之一，而當時由于生產(chǎn)技術(shù)落后，單位畝產(chǎn)不高。為獲得更多的糧食，全國掀起一股“以糧為綱”的運動，大面積的湖

區(qū)和濕地被填占，變成了田地。應(yīng)該說這一階段是在政府主導(dǎo)下的圍湖造田。第二個階段是上世紀80年代至上世紀90年代，則是順應(yīng)改革開放，增加經(jīng)濟效益的需要,群眾自發(fā)性的圍湖養(yǎng)殖，發(fā)展水產(chǎn)。加之武漢人口激增，工業(yè)經(jīng)濟加速發(fā)展，水質(zhì)污染與湖泊水體富營養(yǎng)化問題日益嚴重。武漢三鎮(zhèn)當時幾個大的郊區(qū)湖泊均大面積遭到墾殖，東湖在這一階段亦有大面積的縮減。二是湖面不斷長出的街市。進入上世紀90年代中期，一般意義上的圍湖造田、圍湖養(yǎng)殖逐步停止，但卻掀起了市政建設(shè)和房地產(chǎn)開發(fā)的熱潮，濱湖地區(qū)成為房地產(chǎn)開發(fā)的“熱土”，加上發(fā)展旅游，濱湖地區(qū)水域一塊一塊地被蠶食、侵占。當前我國正處于快速城市化進程中，城市各類用地不足的矛盾日益突出。一方面因城市建設(shè)需要，一些城市湖泊水域經(jīng)政府審批同意轉(zhuǎn)化為了城市建設(shè)用地，其中主要包括城市道路、市政設(shè)施和公園配套設(shè)施等；另一方面是因商業(yè)利益驅(qū)動，一些開發(fā)商鉆相關(guān)政策法規(guī)的漏洞侵占城市湖泊水域進行開發(fā)，導(dǎo)致原來完整的城市水系、廣闊的湖泊水面大量萎縮。此外，隨著城市人口激增，填湖一度成為武漢市處理垃圾甚至是治理污染湖泊的手段。三是利益驅(qū)動下的蠶食。房地產(chǎn)開發(fā)利益的驅(qū)動增大，而且伴隨著政府利益的驅(qū)動。從人們的居住需求來說，濱水地區(qū)有著更令人宜居的環(huán)境，從開發(fā)商的角度來說，填湖成本遠遠低于舊城改造，而且濱水樓盤售價更高、更好賣，他們也能從中獲得最大利益。一個濱水項目的開發(fā)，政府、開發(fā)商、購房者都能從中得到各自的利益，那么，犧牲湖泊資源也就在所難免了。四是非法填湖處罰太低。武漢市政府將湖泊保護的權(quán)力下放到各級政府后，市水務(wù)局主要負責監(jiān)督協(xié)調(diào)、宣傳和服務(wù)。而各區(qū)水務(wù)局屬于區(qū)政府的一個職能部門，市水務(wù)局對各區(qū)局只是業(yè)務(wù)上指導(dǎo)，這給市水務(wù)局的湖泊保護工作帶來很大的困擾。另外，就是對填湖行為的處罰過低，一次填湖，不論面積大小，最高罰款限額為5萬元，而填一畝湖的土地可賣到幾十萬元，巨大的利益驅(qū)動和低廉的填湖代價，讓填湖行為屢禁不止。綜上所述，武漢城市湖泊萎縮的背后是城市建設(shè)水平、道路交通規(guī)劃、政府調(diào)控與湖泊改造等因素的復(fù)雜交織。建議及對策針對目前的主要問題，首先要制定我國湖泊的總體框架，明確重要湖泊的功能定位，分類型、分層次保護。比如東部平原湖區(qū)大多數(shù)湖泊的主導(dǎo)功能應(yīng)是供水、防洪和提供水產(chǎn)品，兼具旅游、凈化環(huán)境、維持生態(tài)和維護生物多樣性等輔助功能。同時要實行湖泊流域綜合管理，規(guī)范湖泊和環(huán)湖岸帶的開發(fā)方向