石佛寺水庫健康評價與治理對策分析

吳曉旭

(遼寧省觀音閣水庫管理局發(fā)電公司，遼寧　本溪　117100)

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石佛寺水庫健康評價與治理對策分析

吳曉旭

(遼寧省觀音閣水庫管理局發(fā)電公司，遼寧本溪117100)

石佛寺水庫位于遼河干流，受人為因素影響，水質(zhì)較差、淤積嚴重。結(jié)合石佛寺水庫健康問題調(diào)查及水文水資源、物理結(jié)構(gòu)、水質(zhì)、生物、社會服務(wù)等各項指標的監(jiān)測，對石佛寺水庫進行了健康評價，計算得出石佛寺水庫為亞健康水平。根據(jù)評價結(jié)果，分析了健康存在的主要問題，并有針對性地提出了治理保護對策。

健康評價；評價體系；治理對策；石佛寺水庫

石佛寺水庫是遼河干流上一座大型水利工程，以防洪為主，同時兼顧沈陽市沈北新區(qū)生產(chǎn)和生活供水，并且實施了生態(tài)工程建設(shè)，初步形成了水庫生態(tài)體系。水庫控制流域面積164 786 km2，其中省內(nèi)流域面積16 161 km2，總庫容1.85億m3。水庫水質(zhì)并不理想，富營養(yǎng)化是主要影響因素，同時泥沙較多，水庫淤積較嚴重[1]，為此解決水庫健康問題已經(jīng)迫在眉睫。本文結(jié)合石佛寺水庫健康評價的監(jiān)測方案，系統(tǒng)收集分析了石佛寺水庫的歷史數(shù)據(jù)，并組織開展了一個完整水文年的水文水資源、水質(zhì)、物理結(jié)構(gòu)、水生生物調(diào)查監(jiān)測，對水庫水文水資源、物理結(jié)構(gòu)、水質(zhì)、生物及社會服務(wù)功能進行了健康評價。結(jié)合健康評價結(jié)果，分析了健康存在的問題，并提出了治理保護對策，為水庫的健康可持續(xù)發(fā)展提供重要保障。

1　評價體系

1.1水庫健康內(nèi)涵

水庫健康是指水庫自然生態(tài)狀況良好，同時具有可持續(xù)的社會服務(wù)功能。自然生態(tài)狀況包括水庫的物理、水質(zhì)和生態(tài)3個方面，用完整性來表述其良好狀況；可持續(xù)的社會服務(wù)功能是指水庫不僅具有良好的自然生態(tài)狀況，而且具有可以持續(xù)為人類社會提供服務(wù)的能力。

1.2評價指標

1.2.1指標體系建立

水庫健康評價指標體系包括生態(tài)健康、功能健康2項，生態(tài)健康包括4個準則層，即水文水資源、物理結(jié)構(gòu)、水質(zhì)及生物；功能健康包括1個準則層，社會服務(wù)功能[2]。指標層共包括15個指標。水庫健康評價指標體系見圖1。

圖1　水庫健康評價指標體系圖

1.2.2指標說明

入庫流量變異程度：河流入庫實測月徑流量與天然月徑流過程的差異。評價年主要入庫河流逐月實測徑流量之和與天然月徑流量的平均偏離程度。最低生態(tài)水位滿足狀況：生態(tài)水位的下限值，是維護水庫生態(tài)系統(tǒng)正常運行的最低水位，若長時間低于此水位運行，水庫生態(tài)系統(tǒng)將發(fā)生嚴重退化。采用方法主要是：水庫興利調(diào)度中確定的最低運行水位；根據(jù)庫水位—水面面積或水位—庫容曲線中水面面積或庫容增加率最大對應(yīng)的水位確定水庫最低生態(tài)水位。庫岸帶狀況：從河岸穩(wěn)定性、植被覆蓋度、河岸帶人工干擾度定性分析。河庫連通狀況：水體與出入庫河流的自然生態(tài)系統(tǒng)的連通性，主要評價河段閘壩阻隔，對徑流調(diào)節(jié)及下泄流量滿足生態(tài)基流程度定性分析。水庫淤積狀況：采用水庫庫容損失率表示，多年平均庫容淤積量與設(shè)計庫容的比例。DO水質(zhì)狀況：水體中溶解氧濃度，采用水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)，獲得汛期與非汛期DO濃度。有機污染水質(zhì)狀況：包括高錳酸鹽指數(shù)、化學需氧量、五日生化需氧量、氨氮4項指標，采用水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)，獲得各指標汛期與非汛期濃度。重金屬污染狀況：包括砷、汞、鎘、鉻(六價)、鉛5項指標，采用水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)，獲得各指標汛期與非汛期濃度。富營養(yǎng)狀況：根據(jù)SL 395—2007《地表水資源質(zhì)量評價技術(shù)規(guī)程》中的規(guī)定進行評價，包括總磷、總氮、葉綠素α、高錳酸鹽指數(shù)和透明度，其中，葉綠素α為必評項目。采用水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)，獲得各指標濃度。魚類生物損失指數(shù)：魚類種類數(shù)量與歷史(如1980年)參考系魚類種類數(shù)量的比值。浮游植物數(shù)量：單位體積湖庫水體中的藻類個數(shù)。大型水生植物覆蓋度：評價庫濱帶向水水域內(nèi)的浮水植物、挺水植物和沉水植物3類植物中非外來物種的總覆蓋度。水功能區(qū)達標率：達標水功能區(qū)個數(shù)與水功能區(qū)總數(shù)的比值。防洪指標：水庫現(xiàn)狀可蓄水量與規(guī)劃蓄洪水量的比例。公眾滿意度：以調(diào)查問卷形式，對評估河流景觀、美學價值等的滿意程度。

1.3評價方法

1.3.1計算方法

對水文水資源、物理結(jié)構(gòu)、水質(zhì)和生物準則層進行評價，得到生態(tài)健康狀況評價賦分。賦分計算公式如下：

REI=HDr×HDw+PHr×PHw+WQr×WQw+AFr×AFw

式中：REI為生態(tài)健康賦分，HDr、PHr、WQr、AFr分別為水文水資源、物理結(jié)構(gòu)、水質(zhì)和生物準則層賦分值，HDw、PHw、WQw、AFw為相應(yīng)準則層的權(quán)重。

社會服務(wù)功能準則層包括3個指標，賦分計算公式如下：

SSI=WFZr×WFZw+FLDRr×FLDRw+PPr×PPw

式中：SSI為社會服務(wù)功能準則層賦分；WFZr、FLDRr、PPr分別為水功能區(qū)達標率、防洪指標、公眾滿意度指標的賦分；WFZw、FLDRw、PPw為相應(yīng)指標的權(quán)重。

綜合水庫生態(tài)健康評價賦分和功能健康評價賦分。水庫健康評價得分計算公式如下：

RHI=REI×REw+SSI×SSw

式中：RHI為水庫健康評價得分；REw、SSw分別為生態(tài)健康與功能健康的權(quán)重。

1.3.2評價標準

水庫健康分為5級：理想狀況(80～100分)、健康(60～80分)、亞健康(40～60分)、不健康(20～40分)、病態(tài)(0～20分)。各項指標評價標準見表1。

表1　各項指標評價標準表

1.3指標權(quán)重

根據(jù)水利部水資源司編制的《湖泊健康評估指標、標準與方法》技術(shù)文件，針對水庫的特點與實際現(xiàn)狀，結(jié)合評價指標的重要性程度，給出了評價指標的權(quán)重賦值見表2。

表2　水庫健康評價指標權(quán)重賦值表

注：C31～C34的水質(zhì)準則層計算選擇指標賦分最小值，各項指標間不考慮權(quán)重。

2　健康評價結(jié)果

根據(jù)評價計算方法及指標權(quán)重，結(jié)合對石佛寺水庫指標調(diào)查監(jiān)測數(shù)據(jù)[3]，對石佛寺水庫進行了健康評價計算。計算結(jié)果顯示，石佛寺水庫整體健康評價為45.5分，為亞健康水平。其中石佛寺水庫生態(tài)健康45.0分，為亞健康水平，功能健康為46.0分，也為亞健康水平。石佛寺水庫生態(tài)狀況賦分45.0分，為亞健康。其中，水文水資源、物理結(jié)構(gòu)均健康；生物為不健康；水質(zhì)為病態(tài)。具體賦分見表3。

表3　石佛寺水庫健康評價結(jié)果表

3　存在問題與治理對策

3.1存在問題

通過對石佛寺水庫的健康評價后，針對其評價結(jié)果給出了主要的健康問題：①由于水庫的人工調(diào)控，近幾年水庫蓄變量較大，對天然水文情勢影響較大；②受到上游采砂影響，來水泥沙較大，水庫淤積較嚴重；③富營養(yǎng)狀況是影響水庫水質(zhì)主要原因，同時溶解氧也較差；④水生生物完整性整體狀況較差，上下游存在較大差異；⑤壩體滲漏，防洪安全存在隱患。

3.2治理對策

為了保障石佛寺水庫的健康狀況，提出以下幾個方面措施建議：

(1)加強對河道內(nèi)生態(tài)需水量的保障，預留生態(tài)用水量，優(yōu)化水利工程的聯(lián)合調(diào)度與水量調(diào)節(jié)，有效控制水庫放流，保障不超過下游河道安全泄洪量,加大水庫的清淤工作，達到水庫防洪標準要求。

(2)積極開展石佛寺水庫的生態(tài)清淤工作，減少清淤對水庫岸帶物理結(jié)構(gòu)的破壞，加強水庫的生態(tài)恢復。

(3)嚴格控制水庫上游廢污水入河排放量，加強水功能區(qū)水質(zhì)達標程度，防止藻類爆發(fā)，避免水華發(fā)生。同時農(nóng)業(yè)灌溉期間，采用大量的農(nóng)藥，農(nóng)藥經(jīng)回歸水進入水庫庫區(qū)及通過下滲進入地下水層，不僅污染了水庫庫區(qū)，也污染了地下水，給區(qū)域水資源質(zhì)量造成了雙重影響，因此在以后要合理使用化肥，盡量采用有機肥料，同時加強管理，防治環(huán)境污染。

(4)建立水生物監(jiān)測網(wǎng)，定期不定期開展實時監(jiān)測工作。布設(shè)監(jiān)測點位，形成監(jiān)測站，作為常規(guī)任務(wù)，開展監(jiān)測工作，并形成水生物監(jiān)測公報。根據(jù)監(jiān)測的物種，建立水生物指標庫，為研究水生物的多樣性提供技術(shù)支撐，在庫區(qū)布置一個接近自然狀態(tài)的區(qū)域，作為健康評價的基準體系，統(tǒng)計物種數(shù)量、系列等。

(5)完善和治理水庫的壩體滲漏問題，保障水庫下游群眾生產(chǎn)、生活及土地安全。

4　結(jié)　語

通過對石佛寺水庫的健康評價結(jié)果可知，石佛寺水庫健康賦分為45.5分，為亞健康水平。其中，生態(tài)狀況與功能狀況均為亞健康。為此，應(yīng)該加強水庫生態(tài)建設(shè)，加強庫岸帶保護與管理，提高水功能區(qū)達標率，進一步控制水庫的富營養(yǎng)化，同時提高生態(tài)環(huán)境保護方面的意識。對于石佛寺水庫提出的問題及對策可為管理部門提供參考。

[1]孫雷.石佛寺水庫大壩滲流監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)和滲流性狀分析[J].陜西水利,2015 (1):141-142.

[2]周林飛,武祎,高云彪,等.石佛寺人工濕地生態(tài)系統(tǒng)健康評價研究[J].節(jié)水灌溉,2015 (7):64-68.

[3]遼寧省水利廳.遼寧省水利基礎(chǔ)信息集[M].北京:中國水利水電出版社,2013.

(責任編輯郎忘憂)

Health Assessment and Countermeasures Analysis of Shifosi Reservoir

WU Xiao-xu

(Liaoning Guanyinge Reservoir Authority Power Generation Company,Benxi 117100,Liaoning,China)

Shifosi reservoir is located in the main stream of the Liaohe River.Affected by human factors,it suffers from poor water quality and serious siltation.Combined with Shifosi health survey and monitoring of hydrology and water resources,physical structure,water quality,biology,social services,and other indicators,a health assessment was conducted on the Shifosi reservoir,which was calculated to be at sub-health level.According to the evaluation results,main health problems were analyzed,and targeted governance and protection countermeasures were proposed.

health assessment;evaluation system;countermeasure;Shifosi reservoir

2015-11-18

國家科技重大水專項計劃(2013ZX07501-004)。

吳曉旭(1968-) ，男，助理工程師，大專，主要從事水利水電工程、水文水資源方面的研究工作。

E-mail:wuxiaoxu1968@163.com

TV213.9

A

1008-701X(2016)03-0001-03

10.13641/j.cnki.33-1162/tv.2016.03.001