運城市鹽湖區(qū)北門灘水環(huán)境調(diào)查分析

王 輝

（運城市水文水資源勘測站，山西 運城 044000）

1 北門灘概況

北門灘位于運城市鹽湖區(qū)解州鎮(zhèn)北，是防止永濟市及鹽湖區(qū)流域內(nèi)地表及淺層地下水流入鹽池的重要滯洪灘之一，也是運城市濕地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分。北門灘緊靠解州城北，西依西塬湖水庫，與西塬湖水庫大壩相接，同蒲鐵路從南邊通過。239 省道分別穿灘而過，將北門灘分割成了西灘、中灘和東灘，省道和鐵路下設(shè)有涵洞，各灘水體不能連通。

北門灘原來的作用是保護鹽池，截流上游洪水和西塬湖水庫泄洪，保護下游居民及企業(yè)。目前運城市鹽湖區(qū)城內(nèi)80%～90%的雨污洪水引入北門灘，北門灘成了將城市雨污水提排至西塬湖水庫的中轉(zhuǎn)站。北門灘與西塬湖聯(lián)動運行，非汛期城區(qū)雨污水通過常硝渠先排入北門灘，再通過泵站提排至西塬湖水庫；汛期西塬湖水庫防汛壓力大時，堵住常硝渠進口，從邱家坡村北引常硝渠水進北門灘。

根據(jù)《山西省地表水水環(huán)境功能區(qū)劃》（DB 14/67-2014），北門灘水環(huán)境功能為排污控制區(qū)，水質(zhì)要求為Ⅴ類水。地表水水質(zhì)不能達到《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》（GB 3838-2002）中Ⅴ類水標準，超標項目為高猛酸鹽指數(shù)、化學需氧量、氨氮、總磷、總氮和氟化物；地下水水質(zhì)不能達到《地下水環(huán)境質(zhì)量標準》（GB 14848-93）中Ⅲ類水標準，超標項目為溶解性總固體、總硬度、硫酸鹽、氯化物和硝酸鹽氮。

2 北門灘水環(huán)境、水質(zhì)調(diào)查

2.1 北門灘水位-庫容

北門灘壩頂高程335.8 m，歷史最高蓄水位334.95 m。2017 年8 月10 日實測水面高程333.42 m，總蓄水量198.6 萬m3，其中西灘蓄水量11.8 萬m3，中灘蓄水量17.8 萬m3，東灘蓄水量169.0 萬m3。

經(jīng)計算，北門灘最大蓄水量551.0 萬m3（計算至蓄水位335.3 m），其中西灘蓄水量27.6 萬m3，中灘蓄水量65.0 萬m3，東灘蓄水量458.4 萬m3。

2.2 北門灘來水分析

鐵北地區(qū)通過北郊干河收集鐵路以北的污水，匯流至鐵路貨場排水站及圣惠路排水站，經(jīng)泵站提排進入姚暹渠。

鐵南地區(qū)污水主要通過泵站提排或直接排入常硝渠；電廠廢水經(jīng)過暗管直接排入常硝渠。北門灘地表來水，主要為運城市常硝渠排放的城市生活污水和雨洪徑流。地下水類型為松散巖類孔隙水，主要補給來源為庫區(qū)垂向滲漏補給。

城市水文站測驗斷面設(shè)于常硝渠上，距北門灘口約13.5 km，可通過城市站實測北門灘的來水量，也可通過城市站下游至北門灘入口（匯水區(qū)域面積45.15 km2）的區(qū)間計算雨污洪水來水量。經(jīng)調(diào)洪演算，北門（2007—2017 年）平均年來水量約911 萬m3。

2.3 北門灘現(xiàn)狀洪水調(diào)度方式

根據(jù)《水利水電工程等級劃分標準及洪水標準》（SL 252-2000），確定北門灘設(shè)計防洪標準為100 年一遇，設(shè)計洪量為368.1 萬m3。北門灘采取空庫迎洪度汛方式，100 年洪水標準下設(shè)計蓄水位為334.43 m。

近年來，為確保北門灘防洪安全，防止城市雨污水進入鹽池，北門灘泵站每天抽排10 萬多m3水進入西塬湖水庫。當出現(xiàn)以下緊急情況時需要進行應(yīng)急分洪：一是西塬湖水庫大壩出現(xiàn)險情時，與北門灘聯(lián)合運用，并向北門灘分洪15.0 m3/s。當北門灘蓄水位達到334.99 m（非常溢洪道底板高程）時，啟用北門灘兩孔泄洪閘，向鹽池分洪，最大泄流量16.6 m3/s。二是北門灘大壩出現(xiàn)險情時，啟用北門灘兩孔泄洪閘，向鹽池分洪，最大泄流量16.6 m3/s。三是當北門灘遇超標準洪水時，開啟泄洪閘向鹽池分洪。當蓄水位超過334.99 m 時，非常溢洪道開始泄洪。

2.4 北門灘近十年水位變化特征分析

收集了近十年城市站逐日流量、蒸發(fā)、降雨資料以及北門灘抽水泵站的運行資料、城市站以下至北門灘的區(qū)間降雨產(chǎn)流，根據(jù)水量平衡的原理進行北門灘的調(diào)洪演算。

根據(jù)調(diào)洪結(jié)果分析水位變化特征，建議北門灘防洪起調(diào)水位控制在332.0～333.0 m 之間；入汛（6 月1 日）前庫水位控制在334.0 m 以下；其余時間庫水位不能超過334.5 m。北門灘調(diào)洪過程中需遵循以下原則：一是為保證生態(tài)需水，起調(diào)水位控制在332.0～333.0 m之間；二是合理利用抽水泵站向西塬湖水庫抽排，保證在入汛（6 月1 日）前庫水位控制在334.0 m 以下；三是汛期合理蓄水，利用抽水泵站使主汛期庫水位控制在334.0 m 以下，汛期其余時間庫水位不能超過334.5 m。特殊水情下可通過北門灘泄水閘向鹽池泄水。四是下汛后可合理蓄水，庫水位不能超過334.5 m。

根據(jù)《山西省水文手冊》，北門灘流域頻率為10%的24 h 降水量為98.0 mm，與2011 年出現(xiàn)的最大一日降水量93.8 mm 接近，也是近十年來最大一日降水量。本著“最不利”原則，以庫水位334.5 m 為起調(diào)水位，進行逐時段調(diào)洪演算?？梢姡ㄟ^泵站抽水和分洪閘泄水能夠使庫水位控制在334.5 m 以下。

2.5 水質(zhì)現(xiàn)狀調(diào)查分析

常硝渠入北門灘口即為排污口位置，位于中灘北面。山西省水環(huán)境監(jiān)測中心運城分中心，組織人員于2017 年8 月4 日分別對城西污水處理廠出水口和北門灘進行了水質(zhì)采樣，并做了檢驗檢測。分別計算了各污染物的單因子污染指數(shù)。從評價結(jié)果可以看出，項目區(qū)的地表水水質(zhì)為劣Ⅴ類。北門灘水樣中，超標（Ⅴ類標準）項目為化學需氧量，超標倍數(shù)0.55；城西污水處理廠出水口水樣中，超標項目為化學需氧量和高錳酸鹽指數(shù)，超標倍數(shù)分別為0.37、5.93。

3 調(diào)查成果

北門灘壩頂高程335.8 m，歷史最高蓄水位334.95 m，最大蓄水量551.0 萬m3，其中西灘蓄水量27.6 萬m3，中灘蓄水量65.0 萬m3，東灘蓄水量458.4萬m3；本次實測水面高程333.42 m，總蓄水量198.6萬m3，其中西灘蓄水量11.8 萬m3，中灘蓄水量17.8萬m3，東灘蓄水量169.0 萬m3。

調(diào)洪演算，北門灘近十年年均來水量約911 萬m3。最低庫水位332.0 m，相應(yīng)水面面積0.30 km2，相應(yīng)庫容3.67 萬m3；最高庫水位334.5 m，相應(yīng)水面面積1.99 km2，相應(yīng)庫容386.27 萬m3。北門灘汛期平均庫水位333.92 m，庫水位介于332.89～334.45 m 之間；非汛期平均庫水位333.61 m，庫水位介于332.00～334.50 m 之間。本著“最不利”原則，以庫水位334.5 m為起調(diào)水位，進行逐時段調(diào)洪演算，通過泵站抽水和分洪閘泄水能夠使庫水位控制在334.5 m 以下。

2017 年8 月4 日，實測項目區(qū)地表水水質(zhì)為劣V 類，水樣中超標（V 類標準）項目為化學需氧量，超標倍數(shù)0.55；城西污水處理廠出水口水樣中超標（V類標準）項目為化學需氧量和高錳酸鹽指數(shù)，超標倍數(shù)分別為0.37、5.93。

4 結(jié)語

北門灘的西灘和中灘之間連通閘年久失修，中灘和東灘之間鐵路路基下涵洞淤堵嚴重，東灘和鹽池之間分洪渠道淤積嚴重，這些情況將嚴重影響泵站抽排及閘門分洪，容易引起排水不暢，威脅大壩安全及周圍居民人身財產(chǎn)安全，急需盡快排除各種安全隱患，確保北門灘安全度汛。