运城市盐湖区北门滩水环境调查分析

王 辉

（运城市水文水资源勘测站，山西 运城 044000）

1 北门滩概况

北门滩位于运城市盐湖区解州镇北，是防止永济市及盐湖区流域内地表及浅层地下水流入盐池的重要滞洪滩之一，也是运城市湿地生态系统的重要组成部分。北门滩紧靠解州城北，西依西塬湖水库，与西塬湖水库大坝相接，同蒲铁路从南边通过。239 省道分别穿滩而过，将北门滩分割成了西滩、中滩和东滩，省道和铁路下设有涵洞，各滩水体不能连通。

北门滩原来的作用是保护盐池，截流上游洪水和西塬湖水库泄洪，保护下游居民及企业。目前运城市盐湖区城内80%～90%的雨污洪水引入北门滩，北门滩成了将城市雨污水提排至西塬湖水库的中转站。北门滩与西塬湖联动运行，非汛期城区雨污水通过常硝渠先排入北门滩，再通过泵站提排至西塬湖水库；汛期西塬湖水库防汛压力大时，堵住常硝渠进口，从邱家坡村北引常硝渠水进北门滩。

根据《山西省地表水水环境功能区划》（DB 14/67-2014），北门滩水环境功能为排污控制区，水质要求为Ⅴ类水。地表水水质不能达到《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）中Ⅴ类水标准，超标项目为高猛酸盐指数、化学需氧量、氨氮、总磷、总氮和氟化物；地下水水质不能达到《地下水环境质量标准》（GB 14848-93）中Ⅲ类水标准，超标项目为溶解性总固体、总硬度、硫酸盐、氯化物和硝酸盐氮。

2 北门滩水环境、水质调查

2.1 北门滩水位-库容

北门滩坝顶高程335.8 m，历史最高蓄水位334.95 m。2017 年8 月10 日实测水面高程333.42 m，总蓄水量198.6 万m3，其中西滩蓄水量11.8 万m3，中滩蓄水量17.8 万m3，东滩蓄水量169.0 万m3。

经计算，北门滩最大蓄水量551.0 万m3（计算至蓄水位335.3 m），其中西滩蓄水量27.6 万m3，中滩蓄水量65.0 万m3，东滩蓄水量458.4 万m3。

2.2 北门滩来水分析

铁北地区通过北郊干河收集铁路以北的污水，汇流至铁路货场排水站及圣惠路排水站，经泵站提排进入姚暹渠。

铁南地区污水主要通过泵站提排或直接排入常硝渠；电厂废水经过暗管直接排入常硝渠。北门滩地表来水，主要为运城市常硝渠排放的城市生活污水和雨洪径流。地下水类型为松散岩类孔隙水，主要补给来源为库区垂向渗漏补给。

城市水文站测验断面设于常硝渠上，距北门滩口约13.5 km，可通过城市站实测北门滩的来水量，也可通过城市站下游至北门滩入口（汇水区域面积45.15 km2）的区间计算雨污洪水来水量。经调洪演算，北门（2007—2017 年）平均年来水量约911 万m3。

2.3 北门滩现状洪水调度方式

根据《水利水电工程等级划分标准及洪水标准》（SL 252-2000），确定北门滩设计防洪标准为100 年一遇，设计洪量为368.1 万m3。北门滩采取空库迎洪度汛方式，100 年洪水标准下设计蓄水位为334.43 m。

近年来，为确保北门滩防洪安全，防止城市雨污水进入盐池，北门滩泵站每天抽排10 万多m3水进入西塬湖水库。当出现以下紧急情况时需要进行应急分洪：一是西塬湖水库大坝出现险情时，与北门滩联合运用，并向北门滩分洪15.0 m3/s。当北门滩蓄水位达到334.99 m（非常溢洪道底板高程）时，启用北门滩两孔泄洪闸，向盐池分洪，最大泄流量16.6 m3/s。二是北门滩大坝出现险情时，启用北门滩两孔泄洪闸，向盐池分洪，最大泄流量16.6 m3/s。三是当北门滩遇超标准洪水时，开启泄洪闸向盐池分洪。当蓄水位超过334.99 m 时，非常溢洪道开始泄洪。

2.4 北门滩近十年水位变化特征分析

收集了近十年城市站逐日流量、蒸发、降雨资料以及北门滩抽水泵站的运行资料、城市站以下至北门滩的区间降雨产流，根据水量平衡的原理进行北门滩的调洪演算。

根据调洪结果分析水位变化特征，建议北门滩防洪起调水位控制在332.0～333.0 m 之间；入汛（6 月1 日）前库水位控制在334.0 m 以下；其余时间库水位不能超过334.5 m。北门滩调洪过程中需遵循以下原则：一是为保证生态需水，起调水位控制在332.0～333.0 m之间；二是合理利用抽水泵站向西塬湖水库抽排，保证在入汛（6 月1 日）前库水位控制在334.0 m 以下；三是汛期合理蓄水，利用抽水泵站使主汛期库水位控制在334.0 m 以下，汛期其余时间库水位不能超过334.5 m。特殊水情下可通过北门滩泄水闸向盐池泄水。四是下汛后可合理蓄水，库水位不能超过334.5 m。

根据《山西省水文手册》，北门滩流域频率为10%的24 h 降水量为98.0 mm，与2011 年出现的最大一日降水量93.8 mm 接近，也是近十年来最大一日降水量。本着“最不利”原则，以库水位334.5 m 为起调水位，进行逐时段调洪演算。可见，通过泵站抽水和分洪闸泄水能够使库水位控制在334.5 m 以下。

2.5 水质现状调查分析

常硝渠入北门滩口即为排污口位置，位于中滩北面。山西省水环境监测中心运城分中心，组织人员于2017 年8 月4 日分别对城西污水处理厂出水口和北门滩进行了水质采样，并做了检验检测。分别计算了各污染物的单因子污染指数。从评价结果可以看出，项目区的地表水水质为劣Ⅴ类。北门滩水样中，超标（Ⅴ类标准）项目为化学需氧量，超标倍数0.55；城西污水处理厂出水口水样中，超标项目为化学需氧量和高锰酸盐指数，超标倍数分别为0.37、5.93。

3 调查成果

北门滩坝顶高程335.8 m，历史最高蓄水位334.95 m，最大蓄水量551.0 万m3，其中西滩蓄水量27.6 万m3，中滩蓄水量65.0 万m3，东滩蓄水量458.4万m3；本次实测水面高程333.42 m，总蓄水量198.6万m3，其中西滩蓄水量11.8 万m3，中滩蓄水量17.8万m3，东滩蓄水量169.0 万m3。

调洪演算，北门滩近十年年均来水量约911 万m3。最低库水位332.0 m，相应水面面积0.30 km2，相应库容3.67 万m3；最高库水位334.5 m，相应水面面积1.99 km2，相应库容386.27 万m3。北门滩汛期平均库水位333.92 m，库水位介于332.89～334.45 m 之间；非汛期平均库水位333.61 m，库水位介于332.00～334.50 m 之间。本着“最不利”原则，以库水位334.5 m为起调水位，进行逐时段调洪演算，通过泵站抽水和分洪闸泄水能够使库水位控制在334.5 m 以下。

2017 年8 月4 日，实测项目区地表水水质为劣V 类，水样中超标（V 类标准）项目为化学需氧量，超标倍数0.55；城西污水处理厂出水口水样中超标（V类标准）项目为化学需氧量和高锰酸盐指数，超标倍数分别为0.37、5.93。

4 结语

北门滩的西滩和中滩之间连通闸年久失修，中滩和东滩之间铁路路基下涵洞淤堵严重，东滩和盐池之间分洪渠道淤积严重，这些情况将严重影响泵站抽排及闸门分洪，容易引起排水不畅，威胁大坝安全及周围居民人身财产安全，急需尽快排除各种安全隐患，确保北门滩安全度汛。