江西省峽江水利樞紐工程水功能區(qū)劃分及庫區(qū)水質(zhì)評價

候林麗 徐鵬 鄒武 王達 牛自強

摘要：基于2009 - 2019年峽江水利樞紐工程庫區(qū)內(nèi)各水功能區(qū)監(jiān)測數(shù)據(jù)，采用單因子評價法、綜合污染指數(shù)法、季節(jié)性肯達爾法及斜率估計法，分析了工程運行前后庫區(qū)內(nèi)水功能區(qū)水質(zhì)及其變化趨勢。結(jié)合庫區(qū)內(nèi)排污口分布特點及社會經(jīng)濟和水環(huán)境評價指標，采用皮爾遜相關(guān)分析法探討了特征污染物影響因素。研究表明：庫區(qū)內(nèi)各水功能區(qū)水質(zhì)總體較好，但在自然因素和人為因素的共同作用下，Sd生化需氧量、氨氮、總磷3個指標呈顯著上升趨勢;工程調(diào)度對庫區(qū)水體水質(zhì)有一定影響，但工程運行僅6a，水功能區(qū)水質(zhì)及其趨勢變化還有待進一步觀察研究。

關(guān)鍵詞：水功能區(qū)劃分;水質(zhì)評價;單因子評價法;綜合污染指數(shù)法;季節(jié)性肯達爾趨勢分析;皮爾遜相

關(guān)性分析;峽江水利樞紐工程;江西省

中圖法分類號：X824

文獻標志碼：A

DOI：10.15974/j .cnki.slsdkb.2020.08.013

峽江水利樞紐工程位于贛江中游，江西省吉安市峽江縣境內(nèi)，距南昌市約170 km，距吉安市約60 km。該工程于2013年9月開始試運行，是鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟區(qū)建設的重點水利工程之一。庫區(qū)內(nèi)水功能區(qū)設有飲用水源區(qū)、工業(yè)用水區(qū)、保留區(qū)和過渡區(qū)。研究分析工程運行前后庫區(qū)內(nèi)水功能區(qū)水質(zhì)狀況及趨勢變化，對峽江水利樞紐工程順利運行和庫區(qū)水資源保護有重要意義。本文利用吉安市水資源監(jiān)測中心提供的庫區(qū)內(nèi)水質(zhì)站點系列資料，采用單因子評價法、綜合污染指數(shù)法[1]、季節(jié)性肯達爾法及斜率估計法[2]，分析了庫區(qū)水功能區(qū)水質(zhì)特點及趨勢變化;并結(jié)合庫區(qū)內(nèi)排污口分布特點及社會經(jīng)濟和水環(huán)境評價指標，采用皮爾遜相關(guān)分析法探討特征污染物影響因素，以期為河長制工作考核、水生態(tài)保護和修復、水資源綜合管理提供科學依據(jù)和技術(shù)支撐。

1 工程概況

峽江水利樞紐工程控制流域面積62 710 km2，多年平均流量1 660m3/s，多年平均年徑流量523.5億m3，是l座以防洪為主，兼顧發(fā)電、航運、灌溉、水庫養(yǎng)殖等綜合效益的大（1）型水利樞紐工程。工程庫區(qū)起于贛江中游吉安市神崗山，止于峽江壩址，河段全長64.0 km，正常蓄水位46.0 m，死水位44.0 m，設計洪水位49.0m，校核洪水位49.0m，總庫容11.87億m3[3]。

1.1 水功能區(qū)劃及站網(wǎng)分布

根據(jù)GB/T 50594-2010《水功能區(qū)劃分標準》[4]及《江西省地表水（環(huán)境）功能區(qū)劃》[5]，目前，峽江水利樞紐工程庫區(qū)內(nèi)共有8個重要江河湖泊水功能區(qū)，包括保留區(qū)2個，過渡區(qū)1個，開發(fā)利用區(qū)5個;開發(fā)利用區(qū)中含飲用水源區(qū)3個，工業(yè)用水區(qū)2個;每個水功能區(qū)對應水質(zhì)監(jiān)測站點和水質(zhì)目標見表1。從入庫至出庫，對應水功能區(qū)名錄為：贛江吉安飲用水源區(qū)、贛江吉安工業(yè)用水區(qū)、贛江吉安一吉水保留區(qū)、贛江吉水上飲用水源區(qū)、贛江吉水過渡區(qū)、贛江吉水下飲用水源區(qū)、贛江吉水工業(yè)用水區(qū)、贛江吉水保留區(qū)，其具體位置分布詳見圖1。

1.2 排污口分布

根據(jù)《江西省規(guī)模以上人河排污口名錄（2018年）》[6]，庫區(qū)內(nèi)規(guī)模以上人贛江排污口共有6個，分布在贛江吉安飲用水源區(qū)、贛江吉安工業(yè)用水區(qū)、贛江吉水工業(yè)用水區(qū)3個水功能區(qū)內(nèi)，排污口基本信息見表2。人贛江吉安飲用水源區(qū)排污口為排澇口，無主要人河污染物;人贛江吉安工業(yè)用水區(qū)主要人河污染物為化學需氧量、氨氮、5 d生化需氧量;人贛江吉水工業(yè)用水區(qū)主要人河污染物為化學需氧量、氨氮、總磷、總氮、5d生化需氧量。

2 數(shù)據(jù)與方法

2010～ 2019年庫區(qū)內(nèi)8個水功能區(qū)對應水質(zhì)站點監(jiān)測資料均由吉安市水資源監(jiān)測中心提供。監(jiān)測項目為GB 3838-2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》7.3節(jié)表1列出的22個基本項目（不包括總氮和糞大腸菌群）[7]，飲用水源區(qū)還包括表2中5項補充項目。采用的水質(zhì)評價方法有單因子評價法、綜合污染指數(shù)法;水質(zhì)趨勢分析采用的方法有季節(jié)性肯達爾檢驗法和季節(jié)性肯達爾斜率估計法。評價標準以SL395-2007《地表水資源質(zhì)量評價技術(shù)規(guī)程》[8]為依據(jù)。

綜合污染指數(shù)是根據(jù)所選水質(zhì)指標的污染指數(shù)進行加和平均，數(shù)值大小可以表征水質(zhì)的優(yōu)劣，數(shù)值越大，水質(zhì)越差。評價結(jié)果具有相對性，評價標準不同，計算的綜合污染指數(shù)值也不相同。該方法較單因子評價法中最大污染因子的“單項否決權(quán)”更全面[9]。為了具體反映庫區(qū)水功能區(qū)水質(zhì)狀況，本文選取《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》基本項目中的pH值、高錳酸鹽指數(shù)、5d生化需氧量、氨氮、總磷、揮發(fā)酚、砷共7個主要污染因子作為綜合污染指數(shù)評價指標。

季節(jié)性肯達爾檢驗法避免了因環(huán)境變量擁有周期性特征而造成的檢驗結(jié)果缺乏準確性;季節(jié)性肯達爾斜率估計法避免了線性回歸法確定趨勢大小時受到奇異點的影響而造成的結(jié)果不準確[10]。故本文采用季節(jié)性肯達爾檢驗法（無流量調(diào)節(jié)）和斜率估計法，運用PWQTrehd2010水質(zhì)分析軟件，研究工程運行前后庫區(qū)內(nèi)水功能區(qū)水質(zhì)趨勢變化。

3 水功能區(qū)水質(zhì)及其趨勢分析

3.1 單因子評價結(jié)果

根據(jù)吉安市水資源監(jiān)測中心歷年監(jiān)測成果，庫區(qū)內(nèi)各水功能區(qū)水質(zhì)均優(yōu)于或符合Ⅲ類水標準，詳見表3。水功能區(qū)水質(zhì)均滿足其對應水功能區(qū)的水質(zhì)管理目標（保留區(qū)、飲用水源區(qū)、過渡區(qū)滿足Ⅲ類，工業(yè)用水區(qū)滿足Ⅳ類），達標率100%，滿足江西省水利廳《關(guān)于印發(fā)江西省水資源管理三條紅線控制指標（2020、2030年）的通知》（贛水資源字[2016]17號）文件要求。

3.2 綜合污染指數(shù)評價結(jié)果

3.2.1 不同水期水質(zhì)比較

庫區(qū)內(nèi)8個水功能區(qū)監(jiān)測斷面在汛期、非汛期以及全年期綜合污染指數(shù)統(tǒng)計值詳見表4。分析結(jié)果表明：相較于非汛期，各斷面的綜合污染指數(shù)在2011年汛期略大，其他年份的汛期綜合污染指數(shù)均小于或等于非汛期綜合污染指數(shù);2011年汛期的水質(zhì)較非汛期水質(zhì)略差，其他年份汛期水質(zhì)略優(yōu)于或等于非汛期水質(zhì)。綜合來講，各水功能區(qū)汛期、非汛期、全年期綜合污染指數(shù)差異并不大，不同水期水質(zhì)沒有明顯的變化。

（3）5d生化需氧量、氨氮、總磷3個污染指標濃度上升是多因素綜合作用的結(jié)果。工程運行后，原有天然河流變?yōu)閹靺^(qū)，水體流態(tài)發(fā)生變化、流速變緩使污染物在水體中的稀釋、擴散、降解能力降低。庫區(qū)水文情勢的變化為藻類提供了更適合生長的條件。工農(nóng)業(yè)發(fā)展和城市化進程的加快，廢水排放量的增加也是導致庫區(qū)水體氨氮、總磷上升的重要原因。

（4）工程運行對庫區(qū)水質(zhì)有一定影響，主要特征污染因子有5d生化需氧量、氨氮、總磷。水質(zhì)整體狀況良好，5d生化需氧量含量仍控制在I類水范圍內(nèi)，氨氮、總磷含量控制在Ⅱ～Ⅲ類水范圍內(nèi)，均在對應水功能區(qū)水質(zhì)目標范圍內(nèi)，說明吉安市河長制的推行及水資源“三條紅線”監(jiān)管制度的實施取得了一定成效;加之工程運行時間僅6a，庫區(qū)水功能區(qū)水質(zhì)及其趨勢變化還有待進一步觀察研究。

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（編輯：李曉漾）

作者簡介：候林麗，女，工程師，博士，主要從事水質(zhì)監(jiān)測技術(shù)研究工作。E-mail：2832300996@qq.com