第1章异龙湖及流域概况
　　异龙湖是云南省九大高原淡水湖泊之一，位于红河哈尼族彝族自治州石屏县境内，是红河州境内*大湖泊，地处珠江支流的源头，紧靠珠江支系南盘江与红河两大流域分水岭，系南盘江一级支流泸江的源头，属珠江水系。随流域经济社会快速发展，氮、磷等人湖负荷持续增加，湖泊水生态系统受损严重、水质不达标、富营养化严重等问题日益突出(刘薇，2019)。特别是2009年后，湖泊水质急剧恶化，多个指标如TN、COD等均超出地表水V类标准。同时，水位急剧下降，2013年水位更是达近10年*低，几近干涸，大面积湖底淤泥出露，龟裂很深，土著鱼虾几乎绝迹，异龙湖保护治理刻不容缓。本章主要分析异龙湖及流域自然环境状况、流域人口及经济社会状况、流域污染源状况及水文情势等基本情况及问题，意在为异龙湖水环境保护治理提供基本信息。
　　1.1异龙湖及流域自然环境状况
　　流域既是湖泊主要补给源，同时也是营养物和污染物等的输人源（彭文启等，2005)。流域产业与人口等快速发展、不合理布局及周边环境变化等均可对湖泊水环境及其营养状况的发展演变产生重要影响。本节重点阐述异龙湖地理位置及流域自然环境状况等，为后续分析异龙湖水环境问题等提供信息。
　　1.1.1地理位置
　　异龙湖位于异龙镇东南3km处（图1-1)，地理坐标为东经102。28′～102。38′，北纬23。28′～23。42′。就形成而言，异龙湖是受喜马拉雅山脉运动影响形成的断层侵蚀湖泊，呈半闭流状态，属珠江支流南盘江一级支流泸江的源头。1971年凿开青鱼湾洞后，湖水从青鱼湾燧道放人五郎沟河，经小河底河进人红河；自20世纪90年代开始，为缓解异龙湖流域水资源紧缺问题，石屏县开始实施异龙湖补水工程，主要由北水南调、阿白冲水库和杉老林水库建设工程组成，涉及龙朋镇、龙武镇、哨冲镇与新城镇。
　　图1-1异龙湖地理位置及流域水系
　　1.1.2湖泊及流域水系
　　异龙湖水面面积31km2，*大水深6.55m，平均水深2.75m，正常蓄水位1414.2m(黄海高程，下同）。异龙湖主要人湖河流有7条，即赤瑞海河(城河）、城北河、城南河、龙港河、大水河、大沙河和渔村河，控制了70%以上的流域面积。异龙湖西岸的城河、城北河和城南河是*主要的人湖水量来源，人湖水量占河流人湖水量的85%，其中城河人湖水量*大，占59%。龙港河是异龙湖东南岸的主要人湖水量来源，其人湖水量占河流人湖水量的10%。湖面降水占异龙湖总集水量约24%。地下泉水占异龙湖总集水量约11.4%～22.6%，其中城北河与大水河径流区有约20个泉眼，大量地下水补给人异龙湖。全年异龙湖人湖径流量主要集中在7～10月，其中7月份人湖水量*大，约占全年人湖水量的20%。
　　为增加水量和优化异龙湖水动力条件，进而改善湖泊水污染状况，20世纪90年代至今，异龙湖实施了补水工程，主要可分为北水南调工程、阿白冲水库建设工程以及杉老林水库建设工程三个工程(图1-2)。北水南调工程以宜其达水库为出发点，在镇东南侧跨越两条支流到达哨冲镇水瓜冲水库，并继续向东延伸至黄草坝水库。另一条以大寨水库为起点，向东经过拖龙黑水库再人黄草坝水库，后转向西南注人位于龙朋镇甸中村委会的甸中河河段，后向东南方向流人位于新城镇的阿白冲水库，*后注人位于其东南方向的高冲水库。阿白冲水库建设工程将水由阿白冲水库调向位于新城镇的马扒岭村委会附近，再向西南方向汇人位于异龙镇的高冲水库。
　　图1-2异龙湖补水位置
　　自2017年起，为改善水环境，缓解水质达标压力大，已实现每年向异龙湖补充清洁水源3500万m3，目前补水主要通过城河湿地及城南河人湖。根据石屏县提供的补水水源高冲水库监测数据，主要水质指标CODMn浓度在0.7～3.6mg/L，TN浓度在0.77～1.44mg/L，TP浓度低于0.05mg/L，补水水质总体较好。
　　1.1.3流域气候
　　异龙湖流域地处低纬度高原，位于北亚热带干燥季风与中热带半湿润季风气候区，在东南太平洋和西南印度洋暧湿气流以及西北大陆干暧气流的作用下，大陆性季风气候显著，其特点为夏无酷暑，冬无严寒；干湿两季分明，夏季多雨，雨热同期；日温差大，年温差较小。由于受印度季风沿孟加拉湾北上带来的西南暧湿和太平洋副热带高压边缘的东南暧湿气流控制，5～10月为雨季，水汽充足，层次深厚，当其与南下冷空气相遇，或受地形阻挡而强迫抬升时，容易形成大量地形雨，雨季的降水量占全年降水量的80%左右。11月至次年4月为旱季，主要受青藏高原的南支西风气流和印度北部大陆干暧气流控制，空气干燥，风速大，蒸发量亦大，降水稀少，降水量占全年降水量的20%。流域多年平均降水量919.9mm，多年平均蒸发量1908.6mm。径流区年产水量4182万m3，正常蓄水位1414.2m，相对水量11605万m3，*低运行水位1412.08m，对应水量约为5100万m3。2009～2013年，受连续干旱影响，异龙湖水位迅速下降，2013年6月底降至*低，蓄水量仅为1573万m3。2013年以来，异龙湖始终处于蓄水状态，蓄水量有所回升，但始终未形成出流。
　　1.1.4水文情势
　　受自然演变及人为干扰等影响，异龙湖湖面高程不断变化(图1-3)，20世纪以来总体呈下降趋势，2017年较1918年总体下降了4m，1971年达到低点，较1918年下降10m左右，1971～1982年水位升高，1982～2008年水位升高了2m，2008～2013年下降近2m，2013～2017年呈上升趋势，水位升高近2m。
　　图1-3异龙湖湖面高程变化
　　由于人类开发活动，特别是围湖造田等活动对湖泊库容影响较大，异龙湖库容变化如图1-4所示。总体来看，20世纪初至世纪末总体呈下降趋势，库容由3×108m3下降至0.2×108m3，主要是20世纪80年代围湖造田所致，之后随退田还湖等保护措施的实施，库容逐步增加，至2014年库容达到0.4×108m3，2014～2017年库容进一步增加，至2017年库容达到0.98×108m3，为2014年库容的2.5倍。
　　降水量是影响湖泊库容及水位变化的重要因素，异龙湖流域降水量历史变化如图1-5所示。1975～2017年流域降水量总体呈下降趋势，总体来看可以分为三个阶段：①1975～1984年，总体呈高位高波幅变化阶段，降水量在1100mm左右；②1985～2008年，总体呈中等水平小波幅变化阶段，降水量在1000mm左右；③2009～2017年，总体呈低位小幅波动趋势，降水量在700mm左右。
　　异龙湖不同月份降水量变化如图1-6所示，降水量年内夏季少，7～8月份达到*高值，2018年总降水量高于2017年，且多年降水量变化趋势相同，总体来看降水量主要集中在6～8月份，约占全年降水量的50%。
　　1.1.5流域土地利用状况及变化
　　根据2021年石屏县“三调”数据统计及《云南省异龙湖生态廊道线及环湖公路线“两线”划定方案》，异龙湖流域土地利用以农用地为主，面积为276.51km2，占流域总面积的80.52%，农用地以乔木林地和果园为主；建设用地面积29.01km2，占流域总面积的8.44%;未利用地37.89km2，占流域总面积的11.04%，土地利用现状见表1-1和图1-7。

目录
前言
第1章　异龙湖及流域概况　1
1.1　异龙湖及流域自然环境状况　1
1.1.1　地理位晋　1
1.1.2　湖泊及流域水系　2
1.1.3　流域气候　3
1.1.4　水文情势　4
1.1.5　流域土地利用状况及变化　6
1.2　异龙湖流域人口及经济状况　9
1.2.1　异龙湖流域行政区划及人口概况　10
1.2.2　异龙湖流域经济发展概况　11
1.3　异龙湖流域污染概况　11
1.3.1　工业污染　11
1.3.2　城镇生活污染　12
1.3.3　农村面源污染　12
1.3.4　污染源总体状况　13
1.3.5　流域污染来源及人湖负荷　13
1.4　问题的提出及研究意义　14
1.5　本章小结　19
第2章　异龙湖水环境状况及保护治理回顾　20
2.1　异龙湖水质演变　20
2.1.1　主要水质指标变化趋势　20
2.1.2　水质空间分布特征　23
2.2　人湖河流水质水量特征及变化　26
2.2.1　人湖河流水量变化特征　27
2.2.2　人湖河流水质变化特征　29
2.3　异龙湖主要生物类群变化趋势　34
2.3.1　浮游植物　34
2.3.2　浮游动物与底栖动物　35
2.3.3　水生植物　36
2.3.4　鱼类　36
2.3.5　湿地　36
2.4　异龙湖保护治理历程回顾　37
2.4.1　异龙湖发展演变　37
2.4.2　开发利用阶段　38
2.4.3　开发利用与保护并重阶段　40
2.4.4　流域全面生态保护阶段　41
2.5　异龙湖保护治理需求　42
2.5.1　异龙湖水环境质量改善需求　42
2.5.2　异龙湖流域社会经济发展需求　43
2.6　本章小结　44
第3章　异龙湖水环境演变特征及问题诊断　46
3.1　异龙湖水环境特征及驱动因素　46
3.1.1　异龙湖多年水质变化特征　46
3.1.2　异龙湖与云南高原其他湖泊水质比较　50
3.1.3　基于WQI法的异龙湖水质综合评价　52
3.1.4　基于WQImim法的异龙湖水质综合评价　54
3.1.5　不同阶段异龙湖水质变化及驱动因素　58
3.2　异龙湖富营养化特征　61
3.2.1　异龙湖水体营养状态指数历史变化　61
3.2.2　异龙湖水体营养状态指数月变化特征　61
3.2.3　异龙湖水体营养状态指数空间分布特征　62
3.3　异龙湖水环境问题原因分析　63
3.3.1　异龙湖水质变化的主要问题及原因分析　63
3.3.2　异龙湖CODcr超标原因初步分析　64
3.4　本章小结　66
第4章　异龙湖沉积物营养盐含量及来源　68
4.1　异龙湖沉积物营养盐含量及分布　68
4.1.1　异龙湖沉积物氮磷有机质空间分布　68
4.1.2　异龙湖沉积物氮磷有机质垂向分布　71
4.1.3　异龙湖沉积物营养盐含量状况　72
4.2　异龙湖沉积物营养盐来源　74
4.2.1　基于柱状沉积物C/N与N/P值表征的来源特征　74
4.2.2　基于沉积物间隙水DOM光谱表征的来源特征　75
4.2.3　异龙湖沉积物营养盐累积与流域间关系　77
4.3　本章小结　78
第5章　异龙湖沉积物氮磷释放　80
5.1　异龙湖沉积物间隙水-上覆水系统氮磷分布　80
5.1.1　异龙湖沉积物间隙水-上覆水系统氮磷浓度　80
5.1.2　异龙湖沉积物间隙水-上覆水系统氮磷比　84
5.1.3　异龙湖沉积物间隙水-上覆水系统氮磷形态组成　86
5.2　异龙湖沉积物-水界面氮磷释放通量　89
5.2.1　异龙湖沉积物氮磷释放通量及空间变化　89
5.2.2　异龙湖沉积物氮磷释放通量特征　93
5.3　本章小结　96
第6章　异龙湖沉积物营养盐释放的水质影响及风险　97
6.1　沉积物氮磷有机质评价及对异龙湖水质影响　97
6.1.1　异龙湖沉积物氮磷有机质评价　97
6.1.2　沉积物氮磷释放对异龙湖水质影响　101
6.2　基于释放动力学的异龙湖沉积物氮磷释放风险　103
6.2.1　异龙湖沉积物氮磷释放动力学特征　103
6.2.2　异龙湖沉积物释放DOM光谱特征及水环境风险　106
6.3　本章小结　110
第7章　异龙湖水体COD来源及防控建议　112
7.1　不同极性有机质对异龙湖水体COD和TOC影响　112
7.1.1　异龙湖水体COD指标综合分析　112
7.1.2　异龙湖其他水质指标综合分析　114
7.2　水生植物腐殖质及藻类细胞降解对COD影响　115
7.2.1　异龙湖常见水生植物对水体COD影响　115
7.2.2　藻细胞降解对水体COD影响　117
7.3　本章小结　121
第8章　异龙湖水动力变化特征及优化　122
8.1　异龙湖水动力模型构建与验证　122
8.1.1　研究区域网格划分　123
8.1.2　初始条件的设立　123
8.1.3　异龙湖水动力模型率定　123
8.2　异龙湖水动力变化及影响因素分析　124
8.2.1　风生流对异龙湖水动力影响　124
8.2.2　补水对异龙湖水动力影响　125
8.3　异龙湖水动力优化　127
8.3.1　补水量对异龙湖水动力影响及优化　127
8.3.2　水位及出流管理对异龙湖水动力影响及优化　129
8.4　本章小结　130
第9章　基于水质目标的异龙湖水污染综合治理　131
9.1　异龙湖水质模型构建与验证　131
9.1.1　初始条件设立　131
9.1.2　水质模型率定　132
9.2　气象与水动力及污染负荷对异龙湖水质影响　133
9.2.1　气象及水动力对异龙湖水质影响　133
9.2.2　污染负荷对异龙湖水质影响　135
9.3　异龙湖水污染综合治理　137
9.3.1　异龙湖水资源及水动力条件优化　137
9.3.2　异龙湖内外源污染负荷削减　138
9.3.3　基于水质目标的异龙湖水污染综合治理技术思路　138
9.4　本章小结　141
第10章　异龙湖水环境保护治理建议　143
10.1　异龙湖水环境状况及问题　143
10.1.1　异龙湖水环境演变　143
10.1.2　异龙湖沉积物内源污染特征及水质影响　144
10.1.3　异龙湖COD来源及控制策略　145
10.1.4　异龙湖水位调控及优化管理　145
10.2　异龙湖保护治理主要措施　146
10.2.1　系统防控污染源　146
10.2.2　优化调整流域空间布局及产业结构　147
10.2.3　重视湖泊水文过程及水位调控管理　147
10.2.4　加强流域生态修复　148
10.2.5　提升湖泊监管及科学研究水平　149
10.3　异龙湖保护治理建议　149
10.3.1　近期工作　149
10.3.2　中远期工作　151
10.3.3　异龙湖水质改善需要关注的重点问题　152
10.3.4　异龙湖水质改善对策措施　153
10.4　本章小结　154
主要参考文献　156