辽宁省汤河水库水质保护策略

姜　波

(辽宁省汤河水库管理局，辽宁 辽阳 111000)

辽宁省汤河水库水质保护策略

姜波

(辽宁省汤河水库管理局，辽宁 辽阳 111000)

摘要：汤河水库位于辽宁省辽阳市境内，以防洪和供水为主，是辽阳市和鞍山市两大城市居民饮用水的主要供水源，同时兼顾灌溉、发电、养鱼等综合利用的大型水利枢纽工程。近年来，随着工业生产的增加，大量工业废水未经处理肆意排放，生活垃圾随意丢弃和牲畜粪便未经处理，农业耕作污染以及偷挖沙破坏生态环境等，都给汤河水库的水质造成了极大污染。因此如何保证汤河水库的水质、有效治理污染已成为当务之急。本文分析了汤河水库水质问题及其成因，在此基础上提出了汤河水库水质保护策略。

关键词：汤河水库；水质；污染；保护策略

1汤河水库概况

汤河水库坝址位于辽宁省辽阳市汤河镇境内，距辽阳市39 km，处于太子河主要支流之一的汤河主段上，是国家大型水利枢纽工程之一。汤河水库的建立初衷是以防洪、工业供水及城市生活供水为主，同时也在灌溉、发电、养鱼等方面发挥着重要作用的水利工程，其按百年一遇洪水进行设计，并按百年一遇降雨量和洪水量进行校核。汤河水库总库容可达7.23亿m3，由防洪库和兴利库两部分组成，是辽宁省水质较好的大型水库之一，为当地的工农业生产和居民的生活提供了优质的水源。然而，随着近年来城市发展的加速，用水需求日益增加，工业废水和生活污水的肆意排放，汤河水库的优质水源显得尤为珍贵，水库的水质问题备受大众关注。

2汤河水库水质问题及其成因分析

2.1汤河水库水质问题

汤河水库的重要职能之一是满足城市生活和工业用水，这也是水库的经济价值所在，目前主要用水单位有辽化公司、弓长岭矿山公司、鞍山自来水公司和辽阳自来水公司。这四家单位都采用单一水层取水口，虽然这比分层取水口工程施工难度和工程投资低，但是单一水层取水口不能实现变换水层取水，特别是处于深水区的取水口，一旦水质出现问题，只能关闭出水口停止供水，这给人们的生活和发展生产带来极大的不便。供水水质异常事件偶有发生，2008年9月，辽化水厂发现汤河水库部分出库水存在异常现象，经过水库工作人员到库区和水厂实地考察发现，输水道的出水口颜色泛白、有异味，河底水草挂有白色绒毛状物质。取水样本进行化验分析，发现汤河水库底层水体硫化物、锰、铁等物质含量超标。通过对多方位水质进行监测，结合不同深度水层的温度综合分析，这种异常现象产生的原因应是汤河水库内的温跃层现象。温跃层指的是水面的垂直方向上水温发生急剧变化时所产生的水面不连续现象。温跃层的位置主要受表层水温增减快慢、风力大小及方向和湖盆形态的影响。当其他条件一定时，温跃层的深度与风力成正比[1]。2008年，辽化地区水质发生异常现象是由于水位较高为温跃层的产生提供了必要条件，其影响水质发生异常变化的过程是：温跃层以上水体能得到阳光的充足照射，为藻类的光合作用提供了前提条件，从而使水中的二氧化碳被大量吸收同时释放出氧气，因而水中的含氧量增加，利于鱼类生长繁殖，鱼类能够吞食浮游植物，这对表层水体能够起到一定的净化作用；相比之下，处于温跃层下层的水体由于受阳光照射少，藻类很难进行光合作用，藻类死亡后的残体将沉降到水体底层，增加了底层的有机物。除此之外，鱼类的粪便、生活污水的肆意排放使水体的富营养化程度提升，会增加水体内有机物的含量并在水层深处大量聚集，水体内的有机物会在厌氧细菌的作用下被还原，再通过反硫化作用，硫酸盐被还原为硫化氢，因为硫化氢有臭鸡蛋的味道，所以水体会产生异味。加之水库上层水受高温天气影响温度较高，水密度较小，而中下层水受阳光照射较少，水温处于偏低的状态，与上层水相比水密度较大，因此上下水层的水在自然条件下不能形成对流，下层水无法完成自我更新，导致底层水的水质越来越差[2]。通过上述分析可知，汤河水库出现水质异常现象的主要原因是深层水质出现了问题，进水口又采用了单一的进水方式，不能实现选择性取水，因此出现了水质异常现象。

2.2汤河水库水质问题的成因分析

2.2.1生活垃圾和牲畜粪便影响

汤河水库地处辽宁省辽阳市弓长岭区汤河镇境内，该地区旅游业发达，为了满足游客的需求，饭店、农家乐众多，因此产生了大量的生活垃圾，不经处理就堆放在河沟内。沿岸有些从事养殖业的居民，在河道边堆积了大量的动物粪便，进入汛期后，随着降雨量的增加，水库水位升高，大量的垃圾和动物粪便被冲入水库，造成了水质污染。

2.2.2农业耕作造成污染

汤河水库地属寒温带夏雨炎热气候，降雨主要集中在七八月份，大强度的降雨将引起河流水位的暴涨暴落，很容易造成水土流失，特别是植被稀少的地方，土层较薄，反复冲刷后将形成侵蚀沟，容易引发泥石流和山体滑坡等自然灾害。近年来，水库附近居民的生产生活也对水库产生了极大的影响。由于近年来粮食价格不断上涨，农民在经济利益的驱使下，过度开荒种粮，从而造成水土保持能力差。库区水淹地和超坡度耕种不仅引起水土流失，水淹地被冲刷后大量的农药残留、化肥等物质都将流入库区，污染水质，水体富营养化加剧，可能爆发水灾，使水体含氧量降低，导致水库内鱼类大量死亡，水质进一步恶化[3]。为此，将投入大量的财力物力治理水库水质，并且短时间内难以恢复。

2.2.3偷挖沙破坏生态环境

水体底泥是河流湖泊等水体生态系统的重要组成部分，在水环境保护中起着重要的作用。河流底泥可以吸附排入水中的污染物，特别是金属类物质，底泥中金属含量往往比水中的要高，能够对水质起到净化作用。但当环境发生变化时，例如底泥受到强烈水动力的震荡，会造成泥沙再悬浮污染水质。水体底泥又是栖息动物生活的场所和食物的来源，如果底泥中的污染物进入到生物体内，在食物链的积累作用和放大效应的作用下，最终将影响陆上生物的生长。河道采砂是对河流中的底泥进行机械作业从而获取具有利益价值的砂石料，这将使底泥中的污染物重新释放到水体中，造成水质浑浊，破坏水底生态环境的稳定。只为追求经济利益大量挖沙终将造成河流水质污染及周围地下水含量减少，破坏植被，从而使整个生态系统造成严重影响。

3汤河水库水质保护策略

3.1分层取水确保上游水质达标

确保上游来水水质达标要求要做到严格监控库区上游各支流污水排放情况，从源头上解决人类对天然河流可能造成的污染隐患，从而确保水库的水在入库时水质达标。若想实施该举措，需要对汤河水库水源保护方案进行整改和重新制定，加强管理和监测力度。由于水体的质量问题已经在全社会引起了广泛的关注，相关部门已经采取了相应的措施来保障水源的供给、改善河流的水质，这也为汤河水库水源的保护和水质的改善提供了有利条件。通过抓源头来改善水质，这是一项长期且繁重的举措，对上文中所提到的水质异常现象起到立竿见影的效果，因此，若想使水库供水水质尽快得到改善还需要借助工程措施来实现。根据规定，水库、湖泊取水工程在建设时，需结合实际的地质地形、水深变化、输水线路和走向，以及施工条件等因素，通过技术分析，在预算满足的前提下，选择最优的取水位置和形式[4]。大中型水库在供水设计中通常采用的取水方式是分层取水。文中所提到的2008年水质异常事件，由于汤河水库的鞍山取水口输水所采用的取水方式是分层取水，因此得以幸免。而采用单独取底层水的辽化公司受水质异常事件影响较大，说明出水口更适合采用分层取水。

3.2划分和保护好饮用水源保护区

在饮用水水源的地标取水口附近划分一定的范围作为饮用水地表水源一级保护区，该保护区的水质需满足国家的相关标准和规定要求，必须严格遵守下列规定：一是禁止一切对水环境造成破坏的活动及与水源保护相关植被造成破坏的活动；二是禁止向水域排放工业废水、生活污水、倾倒垃圾；三是保护区内一般不允许运输有毒有害物质、油类、粪便的船舶和车辆进入，必须要进入时应具备防渗、防溢、防漏设施，事先申请并经有关部门批准、登记方可进入；四是禁止使用剧毒和高残留农药，控制化肥用量，严禁使用炸药、毒品捕杀鱼类。

3.3建设水源保护林带

查阅相关资料，通过有林地和无林地的区域对比得知，有林地区域水土几乎不流失，这是因为树木和枯枝落叶起到了遮挡作用，雨水对地面不能产生直接冲击，林地土壤有机物质丰富，地面空隙度大，雨水可能通过土壤渗透到地下，使地表土壤被侵蚀程度降低。在雨季，林地土壤平均每次能够储蓄200～400 mm 降水，林地植被对地表径流能够起到良好的调节作用，从而使水土得到保护。因此，在水库周边修建林带极为重要[5]。首先要尽量减少人类活动对水质造成的影响，可将一级保护区内的居民迁移，耕地回收。然后在保护区范围内围绕水库修建防护林带，可种植些利于水土保护且易存活的植物。林带不仅可以通过防沙固土起到保护水土的作用，还可以使水库处于封闭状态，防止放牧和人为破坏。

3.4加强部门之间交流协作

加强相关部门之间的交流协作，积极与公安部门配合，加大检查力度，进而减少因偷伐树木、过度挖沙等活动引起的水质异常问题，保护水库健康发展。通过与环保部门积极合作，制订宣传标语和手册，走进村镇，使村民对水资源保护的重要性有足够的认识。与上游乡镇积极沟通，让发展生产控制在合理的范围内，在水源保护区内禁止一切养殖业。制定明文规定禁止向河道内倾倒生活垃圾、动物粪便等，禁止工业废水向河道内排放。水库应设立专门的保卫部门昼夜巡查，杜绝一切捕捞、放牧、洗涤等可能对水质造成破坏的行为。

4结论

总之，面对新的发展环境，如何保证汤河水库的水质和治理污染已成为当务之急。本文分析了汤河水库水质问题及其成因，在此基础上提出了通过转变取水方式、划分水源保护区、建设水源保护地带、增强各部门之间合作，在改善水质的同时能够使居民用水得到有效保障。也为其他水库解决类似问题起到了参考和借鉴作用。

参考文献：

[1]李凤彬，郭斌.洋河水库温跃层及水质差异分析[J].海河水利，2011(2):21-23.

[2]韩娜娜.汤河水库水质保护措施探析[J].东北水利水电，2015(9):22-23.

[3]钟秋娟.汤河水库水源保护对策探讨[J].科学与财富，2011(4):87.

[4]孙明权，刘运红，陈姣姣，等.胶凝砂砾石材料本构模型研究[J].华北水利水电学院学报，2012(5):13-15.

[5]齐永才.汤河水库改善供水水质状况的措施与途径分析[J].中国水利，2012(23):31-32.

作者简介：姜波(1975-)，男，工程师，主要从事水库电力工程方面的工作。

中图分类号：X52；TV697

文献标志码：A

文章编号：2096-0506(2016)04-0065-03