石佛寺水库健康评价与治理对策分析

吴晓旭

(辽宁省观音阁水库管理局发电公司，辽宁　本溪　117100)



石佛寺水库健康评价与治理对策分析

吴晓旭

(辽宁省观音阁水库管理局发电公司，辽宁本溪117100)

石佛寺水库位于辽河干流，受人为因素影响，水质较差、淤积严重。结合石佛寺水库健康问题调查及水文水资源、物理结构、水质、生物、社会服务等各项指标的监测，对石佛寺水库进行了健康评价，计算得出石佛寺水库为亚健康水平。根据评价结果，分析了健康存在的主要问题，并有针对性地提出了治理保护对策。

健康评价；评价体系；治理对策；石佛寺水库

石佛寺水库是辽河干流上一座大型水利工程，以防洪为主，同时兼顾沈阳市沈北新区生产和生活供水，并且实施了生态工程建设，初步形成了水库生态体系。水库控制流域面积164 786 km2，其中省内流域面积16 161 km2，总库容1.85亿m3。水库水质并不理想，富营养化是主要影响因素，同时泥沙较多，水库淤积较严重[1]，为此解决水库健康问题已经迫在眉睫。本文结合石佛寺水库健康评价的监测方案，系统收集分析了石佛寺水库的历史数据，并组织开展了一个完整水文年的水文水资源、水质、物理结构、水生生物调查监测，对水库水文水资源、物理结构、水质、生物及社会服务功能进行了健康评价。结合健康评价结果，分析了健康存在的问题，并提出了治理保护对策，为水库的健康可持续发展提供重要保障。

1　评价体系

1.1水库健康内涵

水库健康是指水库自然生态状况良好，同时具有可持续的社会服务功能。自然生态状况包括水库的物理、水质和生态3个方面，用完整性来表述其良好状况；可持续的社会服务功能是指水库不仅具有良好的自然生态状况，而且具有可以持续为人类社会提供服务的能力。

1.2评价指标

1.2.1指标体系建立

水库健康评价指标体系包括生态健康、功能健康2项，生态健康包括4个准则层，即水文水资源、物理结构、水质及生物；功能健康包括1个准则层，社会服务功能[2]。指标层共包括15个指标。水库健康评价指标体系见图1。

图1　水库健康评价指标体系图

1.2.2指标说明

入库流量变异程度：河流入库实测月径流量与天然月径流过程的差异。评价年主要入库河流逐月实测径流量之和与天然月径流量的平均偏离程度。最低生态水位满足状况：生态水位的下限值，是维护水库生态系统正常运行的最低水位，若长时间低于此水位运行，水库生态系统将发生严重退化。采用方法主要是：水库兴利调度中确定的最低运行水位；根据库水位—水面面积或水位—库容曲线中水面面积或库容增加率最大对应的水位确定水库最低生态水位。库岸带状况：从河岸稳定性、植被覆盖度、河岸带人工干扰度定性分析。河库连通状况：水体与出入库河流的自然生态系统的连通性，主要评价河段闸坝阻隔，对径流调节及下泄流量满足生态基流程度定性分析。水库淤积状况：采用水库库容损失率表示，多年平均库容淤积量与设计库容的比例。DO水质状况：水体中溶解氧浓度，采用水质监测数据，获得汛期与非汛期DO浓度。有机污染水质状况：包括高锰酸盐指数、化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮4项指标，采用水质监测数据，获得各指标汛期与非汛期浓度。重金属污染状况：包括砷、汞、镉、铬(六价)、铅5项指标，采用水质监测数据，获得各指标汛期与非汛期浓度。富营养状况：根据SL 395—2007《地表水资源质量评价技术规程》中的规定进行评价，包括总磷、总氮、叶绿素α、高锰酸盐指数和透明度，其中，叶绿素α为必评项目。采用水质监测数据，获得各指标浓度。鱼类生物损失指数：鱼类种类数量与历史(如1980年)参考系鱼类种类数量的比值。浮游植物数量：单位体积湖库水体中的藻类个数。大型水生植物覆盖度：评价库滨带向水水域内的浮水植物、挺水植物和沉水植物3类植物中非外来物种的总覆盖度。水功能区达标率：达标水功能区个数与水功能区总数的比值。防洪指标：水库现状可蓄水量与规划蓄洪水量的比例。公众满意度：以调查问卷形式，对评估河流景观、美学价值等的满意程度。

1.3评价方法

1.3.1计算方法

对水文水资源、物理结构、水质和生物准则层进行评价，得到生态健康状况评价赋分。赋分计算公式如下：

REI=HDr×HDw+PHr×PHw+WQr×WQw+AFr×AFw

式中：REI为生态健康赋分，HDr、PHr、WQr、AFr分别为水文水资源、物理结构、水质和生物准则层赋分值，HDw、PHw、WQw、AFw为相应准则层的权重。

社会服务功能准则层包括3个指标，赋分计算公式如下：

SSI=WFZr×WFZw+FLDRr×FLDRw+PPr×PPw

式中：SSI为社会服务功能准则层赋分；WFZr、FLDRr、PPr分别为水功能区达标率、防洪指标、公众满意度指标的赋分；WFZw、FLDRw、PPw为相应指标的权重。

综合水库生态健康评价赋分和功能健康评价赋分。水库健康评价得分计算公式如下：

RHI=REI×REw+SSI×SSw

式中：RHI为水库健康评价得分；REw、SSw分别为生态健康与功能健康的权重。

1.3.2评价标准

水库健康分为5级：理想状况(80～100分)、健康(60～80分)、亚健康(40～60分)、不健康(20～40分)、病态(0～20分)。各项指标评价标准见表1。

表1　各项指标评价标准表

1.3指标权重

根据水利部水资源司编制的《湖泊健康评估指标、标准与方法》技术文件，针对水库的特点与实际现状，结合评价指标的重要性程度，给出了评价指标的权重赋值见表2。

表2　水库健康评价指标权重赋值表

注：C31～C34的水质准则层计算选择指标赋分最小值，各项指标间不考虑权重。

2　健康评价结果

根据评价计算方法及指标权重，结合对石佛寺水库指标调查监测数据[3]，对石佛寺水库进行了健康评价计算。计算结果显示，石佛寺水库整体健康评价为45.5分，为亚健康水平。其中石佛寺水库生态健康45.0分，为亚健康水平，功能健康为46.0分，也为亚健康水平。石佛寺水库生态状况赋分45.0分，为亚健康。其中，水文水资源、物理结构均健康；生物为不健康；水质为病态。具体赋分见表3。

表3　石佛寺水库健康评价结果表

3　存在问题与治理对策

3.1存在问题

通过对石佛寺水库的健康评价后，针对其评价结果给出了主要的健康问题：①由于水库的人工调控，近几年水库蓄变量较大，对天然水文情势影响较大；②受到上游采砂影响，来水泥沙较大，水库淤积较严重；③富营养状况是影响水库水质主要原因，同时溶解氧也较差；④水生生物完整性整体状况较差，上下游存在较大差异；⑤坝体渗漏，防洪安全存在隐患。

3.2治理对策

为了保障石佛寺水库的健康状况，提出以下几个方面措施建议：

(1)加强对河道内生态需水量的保障，预留生态用水量，优化水利工程的联合调度与水量调节，有效控制水库放流，保障不超过下游河道安全泄洪量,加大水库的清淤工作，达到水库防洪标准要求。

(2)积极开展石佛寺水库的生态清淤工作，减少清淤对水库岸带物理结构的破坏，加强水库的生态恢复。

(3)严格控制水库上游废污水入河排放量，加强水功能区水质达标程度，防止藻类爆发，避免水华发生。同时农业灌溉期间，采用大量的农药，农药经回归水进入水库库区及通过下渗进入地下水层，不仅污染了水库库区，也污染了地下水，给区域水资源质量造成了双重影响，因此在以后要合理使用化肥，尽量采用有机肥料，同时加强管理，防治环境污染。

(4)建立水生物监测网，定期不定期开展实时监测工作。布设监测点位，形成监测站，作为常规任务，开展监测工作，并形成水生物监测公报。根据监测的物种，建立水生物指标库，为研究水生物的多样性提供技术支撑，在库区布置一个接近自然状态的区域，作为健康评价的基准体系，统计物种数量、系列等。

(5)完善和治理水库的坝体渗漏问题，保障水库下游群众生产、生活及土地安全。

4　结　语

通过对石佛寺水库的健康评价结果可知，石佛寺水库健康赋分为45.5分，为亚健康水平。其中，生态状况与功能状况均为亚健康。为此，应该加强水库生态建设，加强库岸带保护与管理，提高水功能区达标率，进一步控制水库的富营养化，同时提高生态环境保护方面的意识。对于石佛寺水库提出的问题及对策可为管理部门提供参考。

[1]孙雷.石佛寺水库大坝渗流监测系统建设和渗流性状分析[J].陕西水利,2015 (1):141-142.

[2]周林飞,武祎,高云彪,等.石佛寺人工湿地生态系统健康评价研究[J].节水灌溉,2015 (7):64-68.

[3]辽宁省水利厅.辽宁省水利基础信息集[M].北京:中国水利水电出版社,2013.

(责任编辑郎忘忧)

Health Assessment and Countermeasures Analysis of Shifosi Reservoir

WU Xiao-xu

(Liaoning Guanyinge Reservoir Authority Power Generation Company,Benxi 117100,Liaoning,China)

Shifosi reservoir is located in the main stream of the Liaohe River.Affected by human factors,it suffers from poor water quality and serious siltation.Combined with Shifosi health survey and monitoring of hydrology and water resources,physical structure,water quality,biology,social services,and other indicators,a health assessment was conducted on the Shifosi reservoir,which was calculated to be at sub-health level.According to the evaluation results,main health problems were analyzed,and targeted governance and protection countermeasures were proposed.

health assessment;evaluation system;countermeasure;Shifosi reservoir

2015-11-18

国家科技重大水专项计划(2013ZX07501-004)。

吴晓旭(1968-) ，男，助理工程师，大专，主要从事水利水电工程、水文水资源方面的研究工作。

E-mail:wuxiaoxu1968@163.com

TV213.9

A

1008-701X(2016)03-0001-03

10.13641/j.cnki.33-1162/tv.2016.03.001