葠窝水库健康评价及保护对策分析
2015-03-27孙桂喜
孙桂喜
(辽宁省鞍山水文局,辽宁 鞍山114039)
1 水库概况
葠窝水库位于辽阳市弓长岭境内的太子河干流上,是一座以防洪、灌溉、工业供水为主,并结合发电的大(2)型水利工程。水库的总库容为7.91 亿m3,防洪库容5.02 亿m3,兴利库容5.08 亿m3,死库容0.35 亿m3,具有不完全年调节能力。
窝水库大坝自1972 年运行以来,陆续暴露出一些质量问题,主要有大坝裂缝很多,施工缝漏水、底孔气蚀破坏严重、溢流堰面冻融破坏严重、弧门没有检修闸门等问题,这些都影响到大坝的安全运行。
2 评价指标体系与生物指标评价标准
2.1 健康评估指标体系
本次对水库健康评价指标体系采取分目标层、亚目标层、准则层、指标层进行评价,健康评价指标权重赋值采用加权法进行综合评价,详细评价指标体系见表1。
2.2 健康评估生物指标评价标准
葠窝水库选取浮游植物数量及鱼类损失指数为生物评估指标。具体标准如下:
2.2.1 浮游植物数量
采用直接赋分法对浮游植物数量进行赋分。根据《中国湖泊环境》调查数据,我国20 世纪80—90年代湖泊藻类数量年平均值变动范围在10 ~10 000 万个/L。结合《中国湖泊环境》调查数据和相关文献调查数据,确定浮游植物数量指标赋分标准见表2。
表1 葠窝水库健康评估指标体系表
2.2.2 鱼类损失指数
鱼类生物损失指标标准建立采用历史背景调查方法确定。选用1980 年作为历史基点。基于历史调查数据分析统计评估河流的鱼类种类数,在此基础上,依据不同鱼类自然分布特征,在不同河段确定鱼类分布名录,并开展专家咨询调查,确定各评估河流所分布的鱼类历史背景状况,确定鱼类指标调查评估预期值[1]。
表2 浮游植物数量指标赋分标准表
3 水库健康调查与监测
葠窝水库集水面积属于同一个水功能区,因此本次调查评估工作不再对葠窝水库进行分区。
3.1 水文水资源
3.1.1 最低生态水位满足状况
当出现连续降雨或者雨量过于密集的时候,就有洪涝灾害发生的可能。当地表的河流面积突然增大时就会出现洪涝,瞬间将大片土地淹没。这对农作物也是致命性的打击,因为这种环境下不仅会和干旱天气一样出现作物减产甚至绝收的情况,还会在无形中影响生态平衡。被淹没的动植物会因为生物结构突变而突然出现大量尸体,从而产生容易滋生蚊蝇的腐败地带。腐败地带是害虫的沃土,当害虫聚集于此,又会加重农作物虫害,引起一系列的连锁反应。
利用逐日库水位资料,计算年均水位、3 日、7日、14 日、30 日、60 日平均水位,将水库最低生态水位与2011 年年均水位,3 日、7 日、14 日、30 日、60 日平均水位进行比较后,水库年均水位大于水库确定的最低生态水位,根据评价标准,葠窝水库最低生态水位满足状况赋分为90 分。
3.1.2 入库流量变异程度
收集数据记录、数据成果,分析计算,水库入库逐月实测流量和径流还原量,计算水库入库流量变异程度IFD 值为3.376,根据评价标准,入库流量变异程度赋分IFDr 为10.93 分。按照评价标准与计算方法,葠窝水库水文水资源准则层赋分66.28 分。
3.2 物理结构
3.2.1 库岸带状况
2014 年6 月,对葠窝水库库岸带状况进行了现场查勘以及赋分分析。本次评估将葠窝水库划分为上游区、库区以及下游区3 个断面进行调查。根据调查成果,计算得到葠窝水库的库岸带状况赋分为89.7 分,属于理想状况。
3.2.2 河库连通阻隔状况
通过查阅资料、根据公式计算分析,得出葠窝水库连通状况赋分为100,水库的连通性优。
通过查阅水库相关资料,经计算得到葠窝水库的库容损失率为18%,进而得出葠窝水库的淤积状况赋分情况,综合库岸带状况、水库连通状况、水库淤积状况3 个指标,根据指标权重,根据表达式经计算得到葠窝水库的的物理结构准则层赋分为77.7分,属于健康状况。
3.3 水质分析
水质调查监测共布设7 个监测断面,监测时间为2013 年9 月至2014 年8 月,包括DO 水质状况(DO)、耗氧有机污染状况(OCP)、重金属污染状况(HMP)、富营养状况(EU)4 项指标。经计算,根据监测断面赋分成果及赋分标准,葠窝水库水质准则层得分为42.5 分。
3.4 生物分析
水生生物指标全年监测2 次,春季调查监测时间为2014 年5—6 月,秋季调查监测时间为2014 年8—9 月,分别进行了浮游植物、鱼类资源取样监测。葠窝水库共布设4 个监测断面。两次调查期间,葠窝水库浮游植物数量赋分为79 分。葠窝水库鱼类采集,经鉴定葠窝水库内没有鱼类养殖,所有鱼类均为野生,捕捞强度大,且主要为波氏吻鰕虎鱼等小型鱼类。葠窝水库鱼类生物损失指数赋分为27 分。根据指标赋分和指标权重,计算得到葠窝水库生物准则层赋分47.8 分。
3.5 社会服务功能
3.5.1 水功能区达标指标
本次评估葠窝水库集水范围只划分为1 个水功能区,在2013 年9 月—2014 年8 月的水质监测中,达标率为41.7%,未达到80%,所以认定为不达标,赋分0 分。
3.5.2 防洪指标
葠窝水库设计洪水标准为300 a一遇,设计洪水位为100.8 m,相应库容7.30 亿m3,死库容为0.35 亿m3,2008 年水库进行过一次淤积测算,淤积量约为1.29 亿m3。采用水库调蓄能力作为防洪评估指标,经计算,葠窝水库调蓄能力为81.4%,根据赋分标准,最后葠窝水库防洪指标得分为60.7 分。
3.5.3 公众满意度指标
葠窝水库公众满意度调查对象共计20 人。其中水库管理者11 人,水库周边居民5 人,水库周边商户4 人。经计算,公众满意度指标最后得分为88.9 分。
4 水库健康评价
葠窝水库健康评价赋分为54.5 分,处于亚健康状况。其中生态状况赋分56.42 分,为亚健康水平,社会服务功能赋分为49.98 分,为亚健康水平。
4.1 水库生态状况评价
葠窝水库生态状况赋分56.42 分,属于亚健康水平。其中水文水资源赋分66.28 分,属于健康水平;物理结构赋分77.7 分,属于健康;水质状况整体赋分42.5 分,属于亚健康水平;生物准则层赋分47.8 分,属于亚健康水平。
4.2 水库社会服务功能状况评价
本次评价选择以水功能区达标率、防洪指标及公众满意度为评价指标对社会服务功能状况进行了评价,葠窝水库社会服务功能赋分为49.98 分,总体评价为亚健康。
4.3 水库健康状况评估
葠窝水库健康指数赋分为54.5 分,综合评价为亚健康水平。
5 水库健康问题分析与保护对策
5.1 健康问题分析
1)水文水资源方面:根据评价结果,水库水文水资源完整性赋分66.28 分,处于健康水平。其中入库流量变异程度计算值3.376,偏离程度大,是影响水文水资源整体健康的主要指标。
2)物理结构方面:葠窝水库物理结构准则层赋分为77.7 分,健康状况属于健康。水库下游地区河岸人为活动干扰明显,如河岸带临近陆域50 m以内的农业耕种现象显著;水库淤积状况处于不健康状态。
3)水质方面:整体来看,葠窝水库水质状况呈亚健康状态,7 个水库分区中,太子河入库口、A 区水质准则层赋分<32.4 分,处于不健康状态;其他5 个分区水质准则层赋分在40.4 ~56.7 分,处于亚健康状态。
4)水生生物方面:葠窝水库由于鱼类种类较少,导致生物完整性整体健康状况不是很理想,赋分为47.8 分,为亚健康水平。从评估结果可知,葠窝水库的富营养问题对库区生物栖息地的恶化是主要原因。葠窝水库内没有鱼类养殖,所有鱼类均为野生,加之捕捞强度大,且主要为波氏吻鰕虎鱼等小型鱼类,为此水库鱼类损失指数赋分为27 分,为不健康,健康水平较低。
5)社会服务功能方面:葠窝水库所在太子河流域从上游到下游,水质逐渐变差,水功能区达标情况非常不理想,葠窝水库集水范围只划分为1 个水功能区,水功能区未达标,处于病态水平,以水库调蓄能力作为防洪评估指标,水库防洪指标赋分为60.7 分。
5.2 保护对策
1)科学配置流域水资源,优化水库调度、合理调度,最大限度地发挥了水库的调蓄作用,同时合理对中下游河道补水,满足生态流量要求。
2)严格控制水库上、下游河岸带的开发与利用,减轻人类活动对河岸的人为干扰,加强河岸带的保护与治理,继续加大对水库上下游的违法采砂、采矿监管力度。同时,积极开展葠窝水库的生态清淤工作,减少清淤工作对水库岸带物理结构的破坏,加强水库的生态恢复。
3)控制污染源头,严格控制上游入库河流的污染物排放总量,控制污染源头,加强面源整治,科学施用氮肥、磷肥,严格控制进入库区的营养盐量,防止藻类爆发,避免水华发生。
4)加强水生生物多样性的监测管理,加强野外定位监测网络站点的建设,进行水生生物种分类与编目,建立水生生物多样性数据库和水体污染指示种,水生生物多样性生态群落结构特征系统,为本流域水生生物多样性的研究提供基础数据。
5)完善和治理水库的坝体渗漏问题,尽快落实实施方案与工程投资,同时加大水库的清淤工作,达到水库防洪标准要求,保障水库下游群众生产、生活及土地安全。
6 结 语
葠窝水库综合评价为亚健康水平。为此,我们要科学配置流域水资源,优化水库调度,最大限度地发挥水库的调蓄作用,严格控制水体污染,改善水质,严格控制进入库区的营养盐量,防止藻类爆发,避免水华发生,提高整体防洪状况,保障水库下游群众生产、生活及土地安全。
[1]赵静.葠窝水库水质及生态环境现状与具体保护措施[J].水资源开发与管理,2015(03):60-62.