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沙河王快水库水质分析与评价

2011-02-28

水科学与工程技术 2011年1期
关键词:阜平保定市富营养化

程 磊

(河北省保定水文水资源勘测局,河北 保定 071000)

沙河王快水库水质分析与评价

程 磊

(河北省保定水文水资源勘测局,河北 保定 071000)

王快水库是河北省直管的一座大型水库,担负着北京、保定和沧州的生活应急供水任务,其水质状况至关重要。该文利用河北省保定水源环境监测中心近几年来在库区的水质监测资料,对库区水质状况进行评价分析,通过对评价结果分析,水库水质逐渐变好,主要原因是上游污染源得到治理及水土保持工作大见成效。通过对王快水库水质评价和趋势分析,为水库供水提供科学依据。

王快水库;应急供水;水质监测;水质评价

2008年奥运后,为缓解北京用水压力,经国务院批准,南水北调未实施前,由岗南、黄壁庄、王快水库向北京应急供水。2009年3月9日,沙河干渠连接南水北调总干渠分水闸开启,王快水库开始首次向北京应急供水。2010年7月10日起,再次从王快水库调水,使之承担起第二次向北京应急供水的任务。

王快水库从2007年起已担当着保定市的应急备用水源地,开始向保定市水源地西大洋水库调水。目前保定市正在实施王快水库和西大洋水库连通工程,工程峻工后王快水库也就成了保定市的地表水源地之一。此外,王快水库还承担着沧州市的应急供水任务。由此可见,王快水库的水质状况至关重要。因此,对库区水质状况进行评价分析,为能更好地对水库上游进行管理,为库区水资源保护提供科学依据,具有重要意义。

1 王快水库概况

王快水库位于河北省保定市曲阳县境内,大清河南支沙河上游,流域面积3770km2,总库容13.89亿m3。 沙河发源于山西省灵邱、繁峙两县,南北两支流汇合于阜平县的杜梨村,流入方太口村东有鹞子河汇入,流至西林口村东有板峪河汇入,流至草厂口村南于胭脂河一起汇入王快水库,而东侧有平阳河从山咀头流入王快水库,流径曲阳、新乐、定州,到安国军洗村有磁河、孟良河汇入,以下称潴龙河[1]。

水库上游控制流域全部为山区。该区域大部分为片麻岩,风化严重,土质一般为砂砾土和砂壤土,土层较薄,最厚土层不超过1m,地表植被较差,近年经小流域治理,水土流失呈减小趋势。多年平均降水量607.5mm(1956~2008年),多年平均径流量为6.04亿m3,多年平均输沙量295万t[2]。

2 监测资料

水库来水大部分产自沙河上游流域的地表水与地下水。阜平水文站为沙河入王快水库控制站,控制面积2210km2,占水库控制面积的59%,因此分析数据采用入库控制站阜平站与库区坝上断面2005~2009年的水质资料进行分析研究。监测频率阜平站为双月监测,全年采样监测6次,从2008年5月开始改为全年监测。王快水库坝上断面为全年进行监测。

3 水质分析评价

3.1 评价项目和标准

水质现状评价选择pH值、溶解氧、高锰酸盐指数、五日生化需氧量、氨氮、铜、氟化物、砷、汞、镉、六价铬、铅、氰化物、挥发酚、硫化物、总大肠菌群、总氮、总磷、硫酸盐、氯化物、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、悬浮物作为评价项目。评价标准采用GB3838—2002《地表水环境质量标准》[3]Ⅲ类水质标准为界限。

3.3 入库控制站及水库水质状况

3.3.1 入库站水质分析

阜平水文站是王快水库的入库控制站,通过阜平站数据监控沙河流入王快水库的水质,如表1所示。

表1 阜平站2005~2009年单月监测评价结果

由阜平站统计资料可以看出,入王快水库的水质由最差时的2005年12月份劣Ⅴ类逐渐变化到以Ⅲ类水质以上为主的水质类别,说明入王快水库的水质在逐年变好。其中影响入库水质类别的主要因素为总磷、BOD5。

3.3.2 王快水库水质分析

水样的采样地点为王快坝上基本水尺断面附近水域,结合王快水库2005~2009年各月取样同期蓄水量,整理如表2,3。

表2 王快水库2005~2009年各月蓄水量 单位:亿m3

从表2,3可看出,2005年和2006年水质状况较差,一般在Ⅲ~Ⅴ类,2007年达到Ⅲ类,水质逐年变好,随着蓄水量的增加,到2008年11月以后基本达到Ⅰ~Ⅱ类。2009年水质类别全年基本保持在Ⅱ类水质以上,其中Ⅰ类水占全年的42%,Ⅱ类水占全年的50%,Ⅲ类水仅占全年的8%。水质为近5a来最好的一年。水质变好的主要原因:①2008年奥运会后,为缓解北京用水压力,经国务院批准,南水北调未实施前,由岗南、黄壁庄、王快水库向北京应急供水。在供水前,省政府加强了水质保护,首先从水源源头抓起,严禁污染物排入水库库区,严禁网箱养鱼,严禁在库区内采矿。②水库蓄水量的增加,增强了水体稀释自净的能力。

通过监测资料分析,影响王快水库水质类别的因素为总磷、硫化物、BOD5、大肠菌群。

4 富营养化现状评价

4.1 评价参数

根据富营养化评分标准,选取高锰酸盐指数、总氮、总磷3项参数对王快水库2005~2009年各月监测结果进行富营养化评价。 评分标准[4]见表4。

表4 我国湖泊水库富营养化评分与分类标准

4.2 富营养化程度评价方法

表3 王快水库(坝上)2005~2009年单月监测评价结果

式中 M为湖泊水库营养状况的评价值;Mi为i项目的评分值;N为评价项目的个数。

采取评分法进行,根据选定的参数和评分标准计算各参数的评分值,按照公式(1)对照表3的评分标准,确定王快水库的营养状况。评分指数越高,水体的营养程度越高。

4.3 评价结果

利用王快水库2005~2009年水质监测资料,对水体富营养化程度逐月进行分析计算,计算结果见表5。

表5 王快水库2005~2009年监测结果富营养化评分

监测区域水体富营养化程度综合评价,从表5和图1中可以看出2005~2008年已经达到轻度富营养水平,2006年蓄水量小富营养水平最高,2009年水库营养化水平变为中营养,营养化水平在逐年变好。营养化评分因素中,总氮较其他两项评分值偏高,从而使综合评价分数较高,是影响营养化程度的主要因素。

5 结语

王快水库作为应急供水水源和保定市备用水源地,其水质保护目标为Ⅱ类。目前,王快水库水体已从最差时Ⅴ类逐渐保持在Ⅱ类以上水质,已经达到饮用水源地水质保护标准,水库水质能满足城市供水水源的要求。

水库作为供水水源地,对富营养化程度这一问题比较敏感。经分析,监测区域水体富营养化程度综合评价为中营养,故今后应对水库营养化程度加以重视,加强上游河道和库区污染源的管理,控制水库水体中总氮的含量。

[1]本书编委会.保定市水利志[M].北京:中国和平出版社,1994.

[2]保定市水利局,保定水文水资源勘测局.保定市第二次水资源评估[R].2006.

[3]GB3838—2002,地表水环境质量标准[S].

[4]徐剑秋,张德兵,张潮.陆水水库水质现状分析评价[J].人民长江,2006,37(11).

[5]田建平,张国辉.唐山市陡河水库水体营养化分析[J].水文科技研究与发展,2010(5).

[6]赵金良.西大洋水库水质分析与评价[J].河北水利水电技术,1999(2).

[7]莫世江,张鹏飞,丁卫红.毕节市倒天河水库水质分析[J].贵州教育学院学报(自然科学),2006(4).

[8]舒金华.我国湖泊富营养化程度评价方法的探讨[J].环境污染与防治,1990(5).

[9]金相灿,朱萱.我国主要湖泊和水库水体的营养特征及其变化[J].环境科学研究,1991,4(1).

[10]郑丽娜,温圣宇,程君敏.于桥水库水源地富营养化的调查及分析评价[J].工程与建设,2008,22(5).

Analysis and Evaluation of Water Quality in Shahe Wangkuai Reservoir

CHENG Lei
(Hydrology and Water Resources Survey Bureau of Baoding in Hebei Province, Baoding 071000, China)

Wangkuai reservoir is a large reservoir in Hebei Province, charged with emergency water supply tasks of Beijing, Baoding and Cangzhou City life, and its water quality is essential.paper with water quality monitoring data in the reservoir area of Water Environment Monitoring Center of Baoding in recent years,through the analysis of reservoir water quality evaluation results, water quality becomes better, mainly due to great results of governance upstream pollution and soil and water are keep working.Water quality evaluation and trend analysis of Wangkuai reservoir provide a scientific basis for the reservoir water supply.

Wangkuai reservoir;emergency water supply;water quality monitoring;water quality assessment

P332

A

1672-9900(2011)01-0043-03

2010-11-22

程磊(1983-),男(汉族),河北保定人,助理工程师,主要从事水文水环境监测及评价工作,(Tel)13011908667。

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