孫桂喜
(遼寧省鞍山水文局,遼寧 鞍山114039)
葠窩水庫位于遼陽市弓長嶺境內(nèi)的太子河干流上,是一座以防洪、灌溉、工業(yè)供水為主,并結(jié)合發(fā)電的大(2)型水利工程。水庫的總庫容為7.91 億m3,防洪庫容5.02 億m3,興利庫容5.08 億m3,死庫容0.35 億m3,具有不完全年調(diào)節(jié)能力。
窩水庫大壩自1972 年運行以來,陸續(xù)暴露出一些質(zhì)量問題,主要有大壩裂縫很多,施工縫漏水、底孔氣蝕破壞嚴(yán)重、溢流堰面凍融破壞嚴(yán)重、弧門沒有檢修閘門等問題,這些都影響到大壩的安全運行。
本次對水庫健康評價指標(biāo)體系采取分目標(biāo)層、亞目標(biāo)層、準(zhǔn)則層、指標(biāo)層進(jìn)行評價,健康評價指標(biāo)權(quán)重賦值采用加權(quán)法進(jìn)行綜合評價,詳細(xì)評價指標(biāo)體系見表1。
葠窩水庫選取浮游植物數(shù)量及魚類損失指數(shù)為生物評估指標(biāo)。具體標(biāo)準(zhǔn)如下:
2.2.1 浮游植物數(shù)量
采用直接賦分法對浮游植物數(shù)量進(jìn)行賦分。根據(jù)《中國湖泊環(huán)境》調(diào)查數(shù)據(jù),我國20 世紀(jì)80—90年代湖泊藻類數(shù)量年平均值變動范圍在10 ~10 000 萬個/L。結(jié)合《中國湖泊環(huán)境》調(diào)查數(shù)據(jù)和相關(guān)文獻(xiàn)調(diào)查數(shù)據(jù),確定浮游植物數(shù)量指標(biāo)賦分標(biāo)準(zhǔn)見表2。
表1 葠窩水庫健康評估指標(biāo)體系表
2.2.2 魚類損失指數(shù)
魚類生物損失指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)建立采用歷史背景調(diào)查方法確定。選用1980 年作為歷史基點?;跉v史調(diào)查數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計評估河流的魚類種類數(shù),在此基礎(chǔ)上,依據(jù)不同魚類自然分布特征,在不同河段確定魚類分布名錄,并開展專家咨詢調(diào)查,確定各評估河流所分布的魚類歷史背景狀況,確定魚類指標(biāo)調(diào)查評估預(yù)期值[1]。
表2 浮游植物數(shù)量指標(biāo)賦分標(biāo)準(zhǔn)表
葠窩水庫集水面積屬于同一個水功能區(qū),因此本次調(diào)查評估工作不再對葠窩水庫進(jìn)行分區(qū)。
3.1.1 最低生態(tài)水位滿足狀況
當(dāng)出現(xiàn)連續(xù)降雨或者雨量過于密集的時候,就有洪澇災(zāi)害發(fā)生的可能。當(dāng)?shù)乇淼暮恿髅娣e突然增大時就會出現(xiàn)洪澇,瞬間將大片土地淹沒。這對農(nóng)作物也是致命性的打擊,因為這種環(huán)境下不僅會和干旱天氣一樣出現(xiàn)作物減產(chǎn)甚至絕收的情況,還會在無形中影響生態(tài)平衡。被淹沒的動植物會因為生物結(jié)構(gòu)突變而突然出現(xiàn)大量尸體,從而產(chǎn)生容易滋生蚊蠅的腐敗地帶。腐敗地帶是害蟲的沃土,當(dāng)害蟲聚集于此,又會加重農(nóng)作物蟲害,引起一系列的連鎖反應(yīng)。
利用逐日庫水位資料,計算年均水位、3 日、7日、14 日、30 日、60 日平均水位,將水庫最低生態(tài)水位與2011 年年均水位,3 日、7 日、14 日、30 日、60 日平均水位進(jìn)行比較后,水庫年均水位大于水庫確定的最低生態(tài)水位,根據(jù)評價標(biāo)準(zhǔn),葠窩水庫最低生態(tài)水位滿足狀況賦分為90 分。
3.1.2 入庫流量變異程度
收集數(shù)據(jù)記錄、數(shù)據(jù)成果,分析計算,水庫入庫逐月實測流量和徑流還原量,計算水庫入庫流量變異程度IFD 值為3.376,根據(jù)評價標(biāo)準(zhǔn),入庫流量變異程度賦分IFDr 為10.93 分。按照評價標(biāo)準(zhǔn)與計算方法,葠窩水庫水文水資源準(zhǔn)則層賦分66.28 分。
3.2.1 庫岸帶狀況
2014 年6 月,對葠窩水庫庫岸帶狀況進(jìn)行了現(xiàn)場查勘以及賦分分析。本次評估將葠窩水庫劃分為上游區(qū)、庫區(qū)以及下游區(qū)3 個斷面進(jìn)行調(diào)查。根據(jù)調(diào)查成果,計算得到葠窩水庫的庫岸帶狀況賦分為89.7 分,屬于理想狀況。
3.2.2 河庫連通阻隔狀況
通過查閱資料、根據(jù)公式計算分析,得出葠窩水庫連通狀況賦分為100,水庫的連通性優(yōu)。
通過查閱水庫相關(guān)資料,經(jīng)計算得到葠窩水庫的庫容損失率為18%,進(jìn)而得出葠窩水庫的淤積狀況賦分情況,綜合庫岸帶狀況、水庫連通狀況、水庫淤積狀況3 個指標(biāo),根據(jù)指標(biāo)權(quán)重,根據(jù)表達(dá)式經(jīng)計算得到葠窩水庫的的物理結(jié)構(gòu)準(zhǔn)則層賦分為77.7分,屬于健康狀況。
水質(zhì)調(diào)查監(jiān)測共布設(shè)7 個監(jiān)測斷面,監(jiān)測時間為2013 年9 月至2014 年8 月,包括DO 水質(zhì)狀況(DO)、耗氧有機污染狀況(OCP)、重金屬污染狀況(HMP)、富營養(yǎng)狀況(EU)4 項指標(biāo)。經(jīng)計算,根據(jù)監(jiān)測斷面賦分成果及賦分標(biāo)準(zhǔn),葠窩水庫水質(zhì)準(zhǔn)則層得分為42.5 分。
水生生物指標(biāo)全年監(jiān)測2 次,春季調(diào)查監(jiān)測時間為2014 年5—6 月,秋季調(diào)查監(jiān)測時間為2014 年8—9 月,分別進(jìn)行了浮游植物、魚類資源取樣監(jiān)測。葠窩水庫共布設(shè)4 個監(jiān)測斷面。兩次調(diào)查期間,葠窩水庫浮游植物數(shù)量賦分為79 分。葠窩水庫魚類采集,經(jīng)鑒定葠窩水庫內(nèi)沒有魚類養(yǎng)殖,所有魚類均為野生,捕撈強度大,且主要為波氏吻鰕虎魚等小型魚類。葠窩水庫魚類生物損失指數(shù)賦分為27 分。根據(jù)指標(biāo)賦分和指標(biāo)權(quán)重,計算得到葠窩水庫生物準(zhǔn)則層賦分47.8 分。
3.5.1 水功能區(qū)達(dá)標(biāo)指標(biāo)
本次評估葠窩水庫集水范圍只劃分為1 個水功能區(qū),在2013 年9 月—2014 年8 月的水質(zhì)監(jiān)測中,達(dá)標(biāo)率為41.7%,未達(dá)到80%,所以認(rèn)定為不達(dá)標(biāo),賦分0 分。
3.5.2 防洪指標(biāo)
葠窩水庫設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)為300 a一遇,設(shè)計洪水位為100.8 m,相應(yīng)庫容7.30 億m3,死庫容為0.35 億m3,2008 年水庫進(jìn)行過一次淤積測算,淤積量約為1.29 億m3。采用水庫調(diào)蓄能力作為防洪評估指標(biāo),經(jīng)計算,葠窩水庫調(diào)蓄能力為81.4%,根據(jù)賦分標(biāo)準(zhǔn),最后葠窩水庫防洪指標(biāo)得分為60.7 分。
3.5.3 公眾滿意度指標(biāo)
葠窩水庫公眾滿意度調(diào)查對象共計20 人。其中水庫管理者11 人,水庫周邊居民5 人,水庫周邊商戶4 人。經(jīng)計算,公眾滿意度指標(biāo)最后得分為88.9 分。
葠窩水庫健康評價賦分為54.5 分,處于亞健康狀況。其中生態(tài)狀況賦分56.42 分,為亞健康水平,社會服務(wù)功能賦分為49.98 分,為亞健康水平。
葠窩水庫生態(tài)狀況賦分56.42 分,屬于亞健康水平。其中水文水資源賦分66.28 分,屬于健康水平;物理結(jié)構(gòu)賦分77.7 分,屬于健康;水質(zhì)狀況整體賦分42.5 分,屬于亞健康水平;生物準(zhǔn)則層賦分47.8 分,屬于亞健康水平。
本次評價選擇以水功能區(qū)達(dá)標(biāo)率、防洪指標(biāo)及公眾滿意度為評價指標(biāo)對社會服務(wù)功能狀況進(jìn)行了評價,葠窩水庫社會服務(wù)功能賦分為49.98 分,總體評價為亞健康。
葠窩水庫健康指數(shù)賦分為54.5 分,綜合評價為亞健康水平。
1)水文水資源方面:根據(jù)評價結(jié)果,水庫水文水資源完整性賦分66.28 分,處于健康水平。其中入庫流量變異程度計算值3.376,偏離程度大,是影響水文水資源整體健康的主要指標(biāo)。
2)物理結(jié)構(gòu)方面:葠窩水庫物理結(jié)構(gòu)準(zhǔn)則層賦分為77.7 分,健康狀況屬于健康。水庫下游地區(qū)河岸人為活動干擾明顯,如河岸帶臨近陸域50 m以內(nèi)的農(nóng)業(yè)耕種現(xiàn)象顯著;水庫淤積狀況處于不健康狀態(tài)。
3)水質(zhì)方面:整體來看,葠窩水庫水質(zhì)狀況呈亞健康狀態(tài),7 個水庫分區(qū)中,太子河入庫口、A 區(qū)水質(zhì)準(zhǔn)則層賦分<32.4 分,處于不健康狀態(tài);其他5 個分區(qū)水質(zhì)準(zhǔn)則層賦分在40.4 ~56.7 分,處于亞健康狀態(tài)。
4)水生生物方面:葠窩水庫由于魚類種類較少,導(dǎo)致生物完整性整體健康狀況不是很理想,賦分為47.8 分,為亞健康水平。從評估結(jié)果可知,葠窩水庫的富營養(yǎng)問題對庫區(qū)生物棲息地的惡化是主要原因。葠窩水庫內(nèi)沒有魚類養(yǎng)殖,所有魚類均為野生,加之捕撈強度大,且主要為波氏吻鰕虎魚等小型魚類,為此水庫魚類損失指數(shù)賦分為27 分,為不健康,健康水平較低。
5)社會服務(wù)功能方面:葠窩水庫所在太子河流域從上游到下游,水質(zhì)逐漸變差,水功能區(qū)達(dá)標(biāo)情況非常不理想,葠窩水庫集水范圍只劃分為1 個水功能區(qū),水功能區(qū)未達(dá)標(biāo),處于病態(tài)水平,以水庫調(diào)蓄能力作為防洪評估指標(biāo),水庫防洪指標(biāo)賦分為60.7 分。
1)科學(xué)配置流域水資源,優(yōu)化水庫調(diào)度、合理調(diào)度,最大限度地發(fā)揮了水庫的調(diào)蓄作用,同時合理對中下游河道補水,滿足生態(tài)流量要求。
2)嚴(yán)格控制水庫上、下游河岸帶的開發(fā)與利用,減輕人類活動對河岸的人為干擾,加強河岸帶的保護(hù)與治理,繼續(xù)加大對水庫上下游的違法采砂、采礦監(jiān)管力度。同時,積極開展葠窩水庫的生態(tài)清淤工作,減少清淤工作對水庫岸帶物理結(jié)構(gòu)的破壞,加強水庫的生態(tài)恢復(fù)。
3)控制污染源頭,嚴(yán)格控制上游入庫河流的污染物排放總量,控制污染源頭,加強面源整治,科學(xué)施用氮肥、磷肥,嚴(yán)格控制進(jìn)入庫區(qū)的營養(yǎng)鹽量,防止藻類爆發(fā),避免水華發(fā)生。
4)加強水生生物多樣性的監(jiān)測管理,加強野外定位監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)站點的建設(shè),進(jìn)行水生生物種分類與編目,建立水生生物多樣性數(shù)據(jù)庫和水體污染指示種,水生生物多樣性生態(tài)群落結(jié)構(gòu)特征系統(tǒng),為本流域水生生物多樣性的研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
5)完善和治理水庫的壩體滲漏問題,盡快落實實施方案與工程投資,同時加大水庫的清淤工作,達(dá)到水庫防洪標(biāo)準(zhǔn)要求,保障水庫下游群眾生產(chǎn)、生活及土地安全。
葠窩水庫綜合評價為亞健康水平。為此,我們要科學(xué)配置流域水資源,優(yōu)化水庫調(diào)度,最大限度地發(fā)揮水庫的調(diào)蓄作用,嚴(yán)格控制水體污染,改善水質(zhì),嚴(yán)格控制進(jìn)入庫區(qū)的營養(yǎng)鹽量,防止藻類爆發(fā),避免水華發(fā)生,提高整體防洪狀況,保障水庫下游群眾生產(chǎn)、生活及土地安全。
[1]趙靜.葠窩水庫水質(zhì)及生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀與具體保護(hù)措施[J].水資源開發(fā)與管理,2015(03):60-62.