台山市大隆洞水库健康评估分析

谭艺峰, 丁全伟, 张家松

(1.台山市大隆洞水库管理所，广东 台山 529200；2. 江门市科禹水利规划设计咨询有限公司，广东 江门 529050)

1 水库概况

大隆洞水库位于台山市西南部的端芬镇大隆洞河上游，距台城约42 km，坝址位于端芬镇墩寨墟上游约3 km的崩石桥处。水库于1958年9月动工兴建，1960年春开始蓄水和发挥效益，2001年进行了除险加固。水库集雨面积为148 km2；死水位为12.05 m(假定高程，以下同)，相应库容为0.0631亿m3；正常蓄水位为30.80 m，相应库容为1.6861亿m3，对应水面面积为1 582万m2，库岸线长度约94 km；设计洪水位为35.42 m，相应库容为2.4643亿m3；校核洪水位为37.89 m，总库容为2.921 4亿m3；兴利库容为1.623 0亿m3，是一座以灌溉、防洪为主，兼顾发电等功能的大(2)型水库[1]。

大隆洞水库是台山市重要的城市供水备用水源地，根据台山市相关规划，近期规划实施大隆洞水库向城区供水项目[2]，故对大隆洞水库开展健康评估试点工作，对河流水库健康评估关键技术问题进行探讨，并探求大隆洞水库河湖健康现状和健康受损的原因，提出大隆洞水库健康保护、修复对策具有较强的迫切性和必要性。

2 健康评估技术方案

2.1 评估指标体系

对于水库健康评估，水利部于2020年6月发布了《河湖健康评估技术导则》(SL/T 793—2020)[3]，由于大隆洞水库作为评估试点开展，工作开展期间相应的标准规范尚未发布，本次结合大隆洞水库实际并参照《湖泊健康评估指标、标准与方法(试点工作用)》[4]及《河湖健康评估技术导则(征求意见稿)》及附近开展过健康评估工作的水库[5]，并进行适当调整，选取共19个评估指标(见表1)。

水库健康评估以完整性准则层的指标逐层展开评价，通过指标赋分、指标权重，最终得出水库健康目标赋分。再根据各指标对水库健康目标赋分的贡献，反算出河长制任务准则层的各层赋分。

2.2 水库健康评估分级

根据水库健康评估赋分，水库健康分为5级：理想状况、健康、亚健康、不健康、病态(见表2)。

3 监测调查技术方案

3.1 水文水资源调查

大隆洞水库自安全加固后，安装了水情自动测报系统，监测水位、雨量、蒸发、出库流量等监测项目。根据2008年1月1日—2018月9月30日的大隆洞水库坝前日水位数据(每天早上8:00)、逐月来水量数据(水库根据水位、蒸发、出库水量反推)，用于水文水资源准则层的相关指标的评估。

表1 水库健康评估指标体系

表2 水库健康评估分级

3.2 库岸带调查

库岸带状况评估采用库岸线10等分随机取样方案，库岸带调查点见图1。库岸带状况评估包括库岸稳定性、库岸带植被覆盖度、库岸带人工干扰程度3个部分的内容，调查方式为现场调查，调查次数为1次，于2018年8月进行。

3.3 水质监测与调查

在大隆洞水库水域范围内的主流的上、中、下游以及大坝附近6个点W1～W6(如图2所示)设置采样点，在汛期和非汛期(2018年1月10日、2018年2月2日、2018年5月8日、2018年7月16日)对入库河流和水库水质分别进行监测。水质监测指标包括：理化指标(水温、pH值以及溶解氧)；耗氧有机污染物(高锰酸盐指数、化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮)；富营养化指标(总磷、总氮、叶绿素a、高锰酸盐指数和透明度)；其他指标(铁、锰、砷、汞、镉、铬(六价)、铅、铜、锌、硒、挥发酚、氰化物、氯化物、氟化物、硝酸盐、硫酸盐)。监测方法遵循《水环境监测规范》(SL 219)[6]。得到水质监测结果后，按照《地表水资源质量评价技术规程》(SL 395—2007)[7]及《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)[8]规定的技术方法对各个监测点的水质进行评价。

图1 大隆洞水库库岸带调查点示意

图2 大隆洞水库水域水质采样点示意

3.4 生物监测与调查

浮游生物采样依照《淡水浮游生物研究方法》[9]及《湖泊富营养化调查规范》[10]规定方法取样。水库常见鱼类种类采样调查为现场捕捞，并参照《广东淡水鱼类志》[11]、《中国淡水鱼类志》等鉴定鱼样种类和统计捕捞数量。生物采样时间为2018年1月22日、2018年8月25日，分非汛期和汛期采样；浮游植物、浮游动物的采样点与水质监测点相同(见图2中W1～W6)。

3.5 社会服务调查

防洪指标和供水指标主要收集水库相关资料，分析水库防洪工程完好率、蓄洪能力和供水情况。公众满意度调查通过在水库周边派发公众调查表，根据公众类型和公众打分得出综合满意度。

4 评估成果

4.1 水文水资源指标(HD)

4.1.1水库最低生态水位满足状况(ML)

大隆洞水库死水位为12.05 m，旱限水位为14.5 m，近10 a大隆洞水库水位变化过程与死水位、旱限水位关系可以看出，10 a以来水库水位最低只消落至18.72 m，出现在2008年4月19日，因此日水位均高于评估水位，赋分为100。

4.1.2入库流量变异程度(IFD)

入库流量变异程度指环库河流入库实测月径流量与天然月径流量过程的差异。综合近10 a水库来水、降雨情况及集雨范围地形地貌分析，来水与降雨同步情况良好，且大隆洞水库集雨范围内主要是原始的地形地貌，没有大型城镇化建设，没有水电站、水库开发，没有大规模跨流域调水工程，因此可以认为大隆洞入库流量几乎未发生变异，该指标综合赋90分。

4.1.3水文水资源准则层赋分

水文水资源要素评分采用两个指标的加权平均值，根据赋分标准，水文水资源准则层赋分结果为97分，该准则层处于健康状态。

4.2 物理结构指标(PF)

4.2.1河库连通状况(RFC)

大隆洞水库上游入库6条河流，与水库水体连通良好，全部无断流时段，入库河流的来水量基本上可全部入库，不会出现年入库水量小于年径流量的70%的情况，水库的河库连通状况赋分100。

4.2.2库容淤积损失率(SCS)

大隆洞水库岸带及集雨范围植被状况良好，水土流失强度低，流域内不存在明显的水土流失问题，评估大隆洞水库的库容自除险加固以后没有发生明显的淤积，库容淤积损失率小于10%，库容淤积损失率指标赋分100分。

4.2.3库岸带状况(RS)

调查表明，大隆洞水库库岸稳定性较好，调查时未见有库岸冲刷迹象，库岸带植被覆盖良好，近水处的斜坡倾角一般在30°以下。综合分析10个调查点，草本植被覆盖度90%，灌木植被覆盖度55%，乔木植被覆盖度63%。在1号采样点、5号采样点和6号采样点发现有较明显的人类活动干扰。1号点附近发现有沿岸建筑物，5号点附近发现有垃圾在水域聚集，6号点附近为大片草地，时有大量游客驾车前来游玩，有比较强烈的人类活动干扰。综合分析水库库岸带状况赋分结果为81.2分。

4.2.4主要水工建筑物安全状况(HSS)

大隆洞水库主副坝、溢洪道、输水涵管目前安全状况良好，加固以来未出现重大险情，但水库安全监测、自动化管理方面还有待提高。主要水工建筑物安全状况可赋分80。

4.2.5物理结构准则层赋分

在河库连通状况(RFC)、库容淤积损失率(SCS)、库岸带状况(RS)和主要水工建筑物安全状况(HSS)赋分结果的基础上，根据赋分标准，物理结构准则层赋分结果为88.2分，该准则层处于理想状态。

4.3 水质指标(WQ)

4.3.1溶解氧水质状况(DO)

根据采样监测的溶解氧指标，总体上看非汛期溶解氧含量高于汛期溶解氧含量，按照赋分规则，非汛期赋分均为100，汛期赋分95～100，取低值作为指标赋分。

4.3.2耗氧有机污染状况(OCP)

评价时，计算W1～W6高锰酸盐指数、化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮4项指标各月平均值，再对平均值进行赋分。根据本次采样监测的结果，水库的6个采样点4项指标均可赋分100。

4.3.3水质优劣程度(WQL)

水质优劣程度根据《地表水资源质量评价技术规程》(SL 395)和《地表水环境质量标准》(GB3838)采用单因子评价法进行评估。采样点W1～W6水质重金属指标均达到Ⅰ类水标准，总氮指标介于Ⅱ～Ⅳ类之间，总磷指标介于Ⅰ～Ⅳ类之间，其他指标良好。绝大部分的监测时段内，各采样点水质都能维持在Ⅲ类或以上，Ⅳ类水质仅出现在5月份的W2和W6采样点，根据赋分规则，水质优劣程度指标赋分90分。

4.3.4富营养状况(EU)

采用《地表水资源质量评价技术规程》(SL395)中的规定进行评价，采用营养状态指数EI值判断营养状况分级。通过分析W1～W6采样点的总磷、总氮、叶绿素a、高锰酸盐指数和透明度，得出1月、2月、5月、7月各自的营养状态指数EI，EI介于36.3～40之间，均属于中营养的状态，各月平均的营养状态指数EI为37.6，赋分81.6分。

4.3.5水功能区达标率(WFZ)

大隆洞水库已划定水功能区，水质管理目标为Ⅱ类。经统计水功能区达标率为50%，因此水功能区达标率指标赋分50分。

4.3.6水质准则层赋分

水质准则层赋分，表达式如下：

(1)

式中:

DOr——溶解氧状况指标,赋分98分；

OCPr——耗氧有机污染状况,赋分100分；

WQL——水质优劣程度,赋分90分；

EUr——营养状况指标,赋分82.8分；

WFZr——水功能区达标率指标,赋分50分。

因此，水质准则层赋分WQr为83.9分。

4.4 生物指标(AL)

4.4.1浮游植物数量(PHP)评价

调查共检测到浮游植物7门40属(种)，隶属于蓝藻门(Cyanophyta)、绿藻门(Chlorophyta)、硅藻门(Bacillariophyta)、甲藻门(Pyrrhophyta)、裸藻门(Euglenophyta)、隐藻门(Cryptophyta)和金藻门(Chrysophyta)。大隆洞水库枯水期和丰水期浮游植物密度平均值分别为18.93和347.47万个/L，根据赋分标准枯水期和丰水期浮游植物数量赋分分别为95.3分和50.2分，考虑到丰水期和枯水期该项指标赋分差别较大，该指标分开打分，不进行综合评分。

4.4.2浮游动物生物损失指数(ZOP)评价

调查共检测到浮游动物3门26种，在枯水期和丰水期分别为17和20种，选取广东省18座亚热带水库浮游动物的物种平均数量53种作为参考系标准，浮游动物生物损失指数ZOP值在枯水期和丰水期分别为0.321和0.377，赋分分别为15.7和20.2分。

4.4.3鱼类(FOE)

经统计，在枯水期，共采集到43尾鱼，鱼类物种共计6种，分别属于2目2科6属。在丰水期，共采集到93尾鱼，鱼类物种共计11种，分属于2目6科10属。根据赋分标准，枯水期、丰水期分别赋分35.5分和37.7分，处于不健康状态。

4.4.4生物准则层赋分

根据赋分标准，计得枯水期、丰水期生物准则层赋分结果分别为45.5分和36.5分，大隆洞水库生物准则层评估结果为亚健康～不健康之间。

4.5 社会服务功能指标(SS)

4.5.1防洪指标(FLD)

防洪指标防洪工程完好率和水库洪水调蓄能力两方面，大隆洞水库自2001年加固以来，工程完好，工程运行状态良好。大隆洞水库防洪指标赋分100。

4.5.2供水指标(WS)

考虑灌溉和供水两个主要用水户的情况，并结合下游生态用水。根据《台山市大隆洞灌区取用水评估报告书》(2017)[12]的可供水量分析，在水库多年调节下，可在要求的保证率下满足灌溉用水、供水和生态用水需求。大隆洞水库供水指标赋分100。

4.5.3公众满意度指标(PP)

对大隆洞水库管理人员、沿水库居民、水库周边从事生产活动人员及旅游者共发放问卷16份，收回16份，接受调查的公众当中，沿水库居民2人，水库管理者4人，水库周边从事生产活动人员3人，游客3人，另有4名公众既是沿水库居民也是水库周边从事生产活动人员。经计算，得到公众满意度指标赋分80.8。

4.5.4社会服务功能准则层赋分(SS)

根据赋分标准，社会服务功能准则层赋分94.2，处于理想状况。

4.6 水库健康目标层综合评价

参考《湖泊健康评估指标、标准与方法(试点工作用)》，生态完整性和社会服务功能分别取0.7和0.3的权重。水库健康评价综合了水库生态完整性评估指标赋分和社会服务功能评估赋分，水库健康目标层得分为83.7分，水库状态为理想状况。健康状况雷达示意见图3。通过各级权重可以分析得到各个指标在水库健康目标层得分的贡献程度，再结合各指标得分及其在表1中分属的河长制任务准则层，计算出在河长制任务准则层下各指标的权重，从而分析出河长制任务准则层的分层得分(见表3)，河长制任务赋分雷达示意见图4。

表3 大隆洞水库河长制任务准则层得分

图3 大隆洞水库健康状况雷达示意

图4 大隆洞水库河长制任务赋分雷达示意

5 存在问题与建议

大隆洞水库按评分达到理想状态，但也存在一些问题，需要加以重视，并采取相应的措施。

5.1 进一步深入推进“河(湖)长制”

落实绿色发展理念、推进生态文明建设，切实围绕水资源保护、水安全保障、水污染防治、水环境治理、水生态修复、水域岸线管理保护和加强执法监管七大任务进一步深入推进“河(湖)长制”，将维护水库生态健康与“河(湖)长制”工作相结合，加强组织领导，强化考核问责，加强社会监督和宣传引导，落实保护措施，逐步提高水库的健康状况。

5.2 严格控制水库周边的近岸旅游活动

水库周边的近岸旅游会给水库水源带来污染的压力，对水库水源水质和水生态也会产生威胁。建议当地政府加大生态环境保护和水源保护的宣传力度，宣传水资源保护和生态保护的重要性，在水边线附近划定一定范围区域禁止游客进入，并在岸边设置围栏、公示牌、标语等。严厉打击近岸旅游的违规经营行为，如有发现应坚决取缔。

5.3 加强流域内的面源污染控制

大隆洞水库集雨范围内有寻皇、三洞、隆文3个行政村，常住人口约9 000人，面源污染物来自流域范围内的农业生产、村民生活以及商品林种植等，。建议从源头上控源截污，加快农村生活污水的收集处理和生活垃圾的收集转运，调整现有的单一林种，逐步将流域内的商品林调整为生态林，推广清洁的农业耕作方式，减少农药、化肥施用量。

5.4 加强整治库区渔业非法捕捞活动

水生态环境是影响大隆洞水库健康状况最薄弱的一环，水库水生态除了与水库水质状况、污染物流入有着密切的联系之外，还与库区渔业捕捞活动息息相关，过度的捕捞，对鱼类资源将是毁灭性的破坏。改善大隆洞水库水生态状况，除了控制上游污染物入库外，还需加大对库区渔业非法捕捞的执法力度，减缓水体的渔业捕捞压力，保护好水库生态，结合其他水生态修复手段，逐步修复。

6 结语

1) 开展台山市大隆洞水库健康评估工作符合当前台山市发展需要，对于有效保护、科学管理和合理利用本市水资源，为子孙后代留下健康的水库水源，实现水资源的可持续利用，保障全市整体生态环境安全和经济社会的可持续发展，具有十分重要的战略意义。

2) 大隆洞水库作为健康评估工作试点，工作开展较早，工作内容上与2020年发布的《河湖健康评估技术导则》(SL/T 793—2020)存在一定差异，在日后的研究工作中，需进一步参照技术导则以及水库的状态变化，从“水”“盆”“生物”等方面完善健康评估内容，有条件的情况下，可形成长效评估机制，定期开展一次水库健康评估工作，从而获得水库健康状况的动态信息，为水库管理工作提供更为详尽的技术资料。