城市内湖的退化及其影响——以武汉沙湖为例

城市内湖的退化及其影响——以武汉沙湖为例

研究背景

江河、湖泊等自然资源是城市发展不可或缺的物质基础, 城市湖泊水面的不断缩小和消亡, 不但会导致湖泊湿地生态功能的退化, 而且可能导致城市调蓄、供水和旅游等功能的减弱. 运用各种手段实时准确地把握城市湖泊水域及数量变化,分析自然因素和人为因素对城市湖泊发展演化的综合作用和影响, 对城市湖泊资源的合理开发、利用和保护具有重要意义。[1]武汉市位于长江与汉水交汇处，由于其独特的地理环境，武汉市湖泊众多、河网密布，素有百湖之市的美誉。但是近几十年来，在快速城市化和工业化过程中，各个湖区周围房地产事业蓬勃发展，人口数目急剧增加，对湖泊资源的需求和利用也不断增大。本文我们将以武汉沙湖为例，研究其水域变化对生态、社会的可能影响。

研究方法

遥感技术具有宏观性、动态性与实时性的优势, 能够快速、准确地获取大范围地区湖泊水面变化信息,在湖泊数量和岸线形态变化监测研究中得到了广泛的应用。[2]本文以武汉沙湖

为例，利用遥感影像，对比不同时期沙湖的水域变化，从水文角度分析这种变化并探讨其可能影响。

沙湖演变背景

在100多年前，东湖属（现武汉最大湖泊）沙湖水系。任桐在《沙湖志》中将沙湖与东湖并称为大小沙湖。东湖、沙湖及白洋湖原本相通，并与长江相连，清末修筑武昌至青山的大堤以后，三者才分离。晚清时期张之洞为减轻水患，修建武丰闸、武泰闸、万年闸等闸坝，湖泊面积有所缩小，但仍达7000余亩；抗战期间，沿湖居民骤增，纷纷围湖造田、建房，湖泊开始大面积萎缩，船埠头也逐渐废弃；到上世纪80年代，沙湖面积减少到6000余亩。直到那时，白尾海雕、灰鹤、鹗等国家一类保护鸟类都一直是沙湖的“常客”。

近年来，随着城市化的迅猛发展，湖周边建造了很多学校、办公楼、住宅楼。由于填湖现象时有发生，沙湖水面缩小了1000多亩。再加上城市垃圾和生活污水的影响，湖水污染严重，湖泊自然生态遭严重破坏，沙湖正在失去湿地的特征和价值。不仅过去常见的多种珍稀鸟类一去不复返，就连湖中的鱼类都常因湖水污染严重而大量死亡。沙湖就这样沉寂了下来，离人们的视线越来越远，逐渐成为一道逝去的风景线。具体如下：20世纪80年代开始，沙湖就一直在填，20年间几乎就没间断过。20世纪90年代，为了修建长江二桥而拓宽中北路、徐东路，部分沙湖水面被填。1996年，填湖建起了“地球村”（楼盘），2000年动工修建的友谊大道从中山路到湖北大学这一段就是填占沙湖所建，友谊大道建成通车后，沙湖一带就成为开发热土，湖北电视台门前现公正路以内全部是沙湖水域外。2006年，根据武汉市有关部门的环境状况公报显示，沙湖污染严重，成为非人体接触的劣五类水质，已不适合水产养殖。直到2007年，沙湖被禁止养鱼。

近十年沙湖遥感影像变化

2000

年11月1日

此时公正路尚未修好，公正路以南基本已经被填掉，但尚残存有零星水塘，而公正路北侧基本就是沙湖南界。沙湖北面的鱼塘已经大量被填，但尚未开始建设，基本是农田。东北角那条弯曲的道路是自徐家棚车站到武汉重型机床厂的铁路，是武重的货运专线。货运专线以北仍有水域，直抵徐东大街。此时尚无秦园东路，货运专线以南有一个面积很大的鱼塘。内沙湖的南半部也尚未被填。

2003年3月27日

两年半过去，沙湖已经快速萎缩。内沙湖南半部全被填掉。公正路以北的鱼塘也被填掉一半，公正路已不沿湖。北岸鱼塘也快速被填，东北角货运专线以北至徐东大街之间水域已经全部被填，货运专线以南也已经开始填湖。

公正路

2006年1月27日

两年过去，南北两侧填湖地带已经开始大规模的建设。沙湖路已经修好，北岸许多商品房

2007年9月21日

北侧湖岸线进一步向南有所推进。最大的变化是东北角的秦园东路修成，并从中穿过了之

2009年1月22日

没有大的变化。此时武汉长江隧道已经开始建设，武昌出口处的渣土开始向沙湖中倾倒填

2009年12月22日

沙湖大桥开始施工，环沙湖的沙湖公园也开始建设。但这些工程均在进一步侵蚀沙湖水

2010年10月16日

沙湖西南角那块水域彻底沦为陆地，沙湖大桥两侧均有填湖的迹象。但总的来说，这期间沙湖的水域变化不大。

2012年4月26日

沙湖大桥已经通车，东沙连通渠——楚河也已贯通，沙湖公园也已基本建成。但对比卫星照片明显可见，环沙湖的公园建设，不仅丝毫没有退地还湖,反而基本都是在进一步填湖的基础上建的。同时，秦园路以北基本已经无望恢复水面。而沙湖大桥西桥头渣土填出的半岛还进一步扩大。沙湖仍在萎缩中。目前沙湖的水域，大约仅余2.8平方公里。

讨论

根据水量平衡原理即地球任一区域在一定时段内，收入的水量与支出的水量之差等于该区域内的蓄水变量。湖泊水量平衡方程式又常以体积单位表示，即

Vp+Vdi+Vgi+Vec=Vs+Vdo+V go+Vqa±△V

Vp—时段内湖泊流域内的降水量，

Vdi—时段内进入湖泊的地面径流量，

Vgi—时段内进入湖泊的地下径流量，

Vec—时段内的湖面水汽凝结量，

Vs—时段内湖面蒸发量，

Vdo—时段内流出湖泊的地面径流量，

Vgo—时段内流出湖泊的地下径流量，

Vqa—时段内工农业的用水量，

△V—时段始末湖水量的变量，当时段末水量多于时段初，ΔV为正值，反之为负值。不同类型湖泊的水量平衡方程式不尽相同。

武汉处于亚热带季风气候区，降雨集中在夏季，很容易引起内涝灾害。同时也由于长江穿城而过，历史上，武汉地区曾多次发生严重的洪涝。忽略楚河不计，我们把沙湖近似看做一个闭塞湖，我们假定其他因素变化不大，遇到同等规模的降雨，湖水量的变化也应是一致的。湖泊水域面积的缩小，使得大量的水无处“容身”，这些多出的水便溢出到陆地上，靠城市的雨水排流系统分散。但是由于沙湖周边的排涝系统并不完善，每逢大雨，沙湖周围总要遭受一次内涝，不仅有损市容，也给人们的出行带来了不便。

众所周知，湖泊具有调节区域内小气候的作用。由于湖泊(包括水库)水体的存在而造成异于周围陆地的一种局地性气候。湖泊气候的主要特点如下：

①由于水体比热大，使湖面上气温变化与周围陆地相比较为和缓，产生温差，形成以一昼夜