利用电导率分析南四湖水质变化状况

张 健李宝恒张秀敏孔 舒

利用电导率分析南四湖水质变化状况

张 健1李宝恒2张秀敏1孔 舒1

1 基本概况

1.1 湖区概况

南四湖位于山东省南部，由南阳、独山、昭阳、微山四个湖泊相连而成，是一个南北狭长的湖泊，1958年于南四湖最窄处修筑二级坝，将湖区分为上、下两级。湖区南北长120km，东西宽5～25km,湖面面积1266km2。总库容 53.72亿 m3，其中上级湖22.27亿m3，下级湖31.45亿 m3，是我国第六大淡水湖泊，具有调节洪水、蓄水灌溉、发展水产、航运交通、改善生态环境等多重功能。

南四湖总流域面积31700km2，承接苏、督、豫、皖4省32个县（市、区）50多条河流的来水，其中流域面积1000km2以上的主要有泗河、梁济运河、白马河、沫赵新河、老万福河、复兴河、城郭河、东鱼河、氵光氵府河、新薛河、万福河共11条。南四湖流域年平均降雨量685mm,年平均入湖径流量29160亿m3，年平均出湖径流量19120亿 m3。

1.2 南四湖与南水北调的关系

南水北调东线工程由韩庄运河，经台儿庄、万年闸、韩庄三级泵站提水后进入南四湖下级湖，经下级湖湖内航道及东股引河至二级坝，由二级坝泵站提水进入南四湖上级湖，经湖内航道进入梁济运河输水干线北上，南四湖成为南水北调东线最大的调蓄水库，由于湖区来水较为丰沛，也是山东省重要的后备调水水源地。因此，南四湖水质对南水北调工程作用的发挥有直接影响。

1.3 近年来湖区洪水及水质概况

近年来，南四湖水量连续偏丰，2004～2010年连续7年来水量均较历年偏多20%左右，多年持续高水位运行，汛末蓄水量均超过限制水位蓄水。2011年来水量接近常年，2012年南四湖进入偏枯年份，来水量较历年偏少31%，上、下级湖汛末蓄水分别低于限制水位0.20m和0.35m。

由于南水北调工程的实施，随着湖区各河流截污导流工程的竣工运行，湖区水质状况也逐步得到改善，尤其上级湖南阳以北附近水域水质标准明显提高，重金属等污染物呈减少趋势。

2 南四湖水质变化状况及原因分析

2.1 电导率的应用及资料收集

溶液的电导率是电解质溶液的一个基本物理化学量。在特定的条件下，溶液的含盐量、总溶解性固体物质TDS（TotalDissolvedSolids）、pH值等都与电导率有着密切的关系。由于电导率值随离子浓度的增大而增大，故使用该指标反映水质状况更直观。近年来通过南四湖南阳和微山两个监测断面电导率监测，根据湖区电导率的变化，分析南四湖水质的变化状况。

选取南阳、微山岛两个断面电导率监测资料，南阳监测断面代表上级湖，微山岛断面代表下级湖水质状况。分析时段为2004～2012年汛前（5月10日）、汛末（9月10日）电导率资料。同时选取2008年为代表年，对南阳、微山岛监测断面电导率年内变化情况进行分析。

2.2 湖区电导率、水位年际变化分析

根据2004～2012年南阳、微山岛两监测断面汛前、汛末电导率、水位资料，绘制电导率及水位年度变化过程线，水位变化是反应湖区蓄水量变化的重要指标，水位越高湖内蓄水量就越大，分析电导率年际变化趋势及电导率变化与水位变化的相应关系。南阳、微山岛汛前、汛末电导率、水位变化趋势如图1。

图1中，南阳、微山岛电导率、水位变化趋势表明，2004～2012年南阳、微山汛前电导率最小的年份是2005年，电导率分别为 950μs/cm、658μs/cm，2005 年后呈波动上升趋势。2004～2012年南阳、微山汛末电导率最小的年份为2006年，电导率分别为 650μs/cm、470μs/cm，2006年后呈波动上升趋势。南阳汛前、汛末和微山岛汛前电导率与水位变化趋势相反，水位较高蓄水量大时电导率较小，离子浓度减小；水位较低蓄水量小时电导率较大，离子浓度增大。微山岛汛末电导率随水位增加而减小的趋势不明显，根据下级湖韩庄站水文资料分析，微山岛处于下级湖中，一般汛末微山湖蓄水，韩庄闸泄流水量较小，造成下级湖水体流通性较差，可能导致电导率与水位变化趋势不明显。

图1 南四湖电导率、水位变化趋势图

2.3 典型代表年电导率、水位年内变化分析

根据选择的典型年2008年南阳、微山岛两监测断面电导率、水位资料，绘制电导率及水位年内变化过程线，分析电导率年内变化趋势及电导率变化与水位变化的相应关系。微山岛、南阳监测断面处2008年电导率、水位年内变化情况如图2。

图2 南四湖2008年电导率、水位变化趋势图

图2中，南四湖2008年各月电导率、水位变化趋势图表明，南阳、微山岛监测断面处在8月电导率最小，最小值分别为1050μs/cm、520μs/cm；在汛前1～6月电导率较大，6～8月逐渐减小，汛后又逐渐增大，微山岛监测断面处电导率与水位变化趋势相反，南阳监测断面处除8月份外电导率与水位变化趋势也相反，水位较高蓄水量大时电导率较小，离子浓度减小；水位较低蓄水量小时电导率较大，离子浓度增大。2008年8月份南阳站水位较低，电导率也较小，根据南阳站、二级坝及韩庄闸水文资料分析，2008年8月份由于南四湖流域上游来水量大，上级湖通过二级坝向下级湖泄流，上级湖水量充沛、水体流动性较好，可能造成水位较低，电导率也较小的情况。

由于南四湖3～6月、10～12月湖内水位较低，湖内水生植物季节性变化，导致水体水质变化，电导率较高，水质较差。

3 结论和建议

近几年，南四湖经过截污导流等多项治理措施水质状况得到了改善，下级湖水质好于上级湖，但由于2012年南四湖来水量偏少，水位偏低，电导率为近年来最高值，水质有变差趋势，所以南四湖水环境治理工作面临考验。

（1）南四湖水质与湖内水量有密切关系，枯水年是水质容易出现恶化的年份，在枯水年应加大治理力度。

（2）在春秋季节变化期间，受水生植物影响，水质发生变化，应加强水环境监测治理措施。

（3）南四湖在低水位期应采取调水措施，增强水体流动性，补充南四湖生态用水，改善南四湖水质状况

1.济宁市水文局 272019 2.济宁市中区水务局 272000）