晏娟娟

（湖北省咸寧市水文水資源勘測(cè)局，湖北 咸寧 437000）

0 引言

近年來(lái)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，城市化進(jìn)程不斷加快，部分隸屬于自然生態(tài)的河流在此環(huán)境下被更替為城市河流域，受工業(yè)、農(nóng)業(yè)排放等污染影響嚴(yán)重，流域水資源破壞問(wèn)題突出。為降低水污染的不良影響，維護(hù)生態(tài)環(huán)境平衡穩(wěn)定，加強(qiáng)水污染治理至關(guān)重要。在水污染治理中，水文特性勘測(cè)工作發(fā)揮著重要的作用，能夠有效且全面地分析水環(huán)境特點(diǎn)，為水污染治理提供重要參考依據(jù)，促進(jìn)水污染工作高效進(jìn)行。

1 流域水環(huán)境水文特性勘測(cè)內(nèi)容

流域水環(huán)境指的是在某一地理區(qū)域下的水體以及自然水分布狀況，涉及地下水、地表水、濕地、湖泊、河流、冰川等內(nèi)容，水體的變動(dòng)會(huì)直接影響流域下的氣候條件以及生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性。流域水環(huán)境的水文特性主要衡量水質(zhì)與水量?jī)身?xiàng)內(nèi)容，它與水文循環(huán)有著十分密切的關(guān)系，水文循環(huán)全過(guò)程的各項(xiàng)環(huán)節(jié)都會(huì)對(duì)流域水環(huán)境的水量與水質(zhì)狀況產(chǎn)生影響。

在流域水環(huán)境水文特性勘測(cè)中，按照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，使用水文勘測(cè)儀器設(shè)備、遙感設(shè)備等先進(jìn)技術(shù)，測(cè)量勘察、記錄整理水文特性相關(guān)信息，包括水體流量、水位、含沙量等水文要素，并對(duì)水體水質(zhì)變化進(jìn)行取樣和化驗(yàn)。

流域水環(huán)境水文特性勘測(cè)，能有效發(fā)現(xiàn)水文地質(zhì)問(wèn)題，改善地質(zhì)環(huán)境污染，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，提高經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)于淦河流域污染環(huán)境，利用水文特性勘測(cè)技術(shù)，能夠進(jìn)一步探查污染區(qū)域現(xiàn)狀和歷史活動(dòng)狀態(tài)，對(duì)水環(huán)境進(jìn)行全面調(diào)查。調(diào)查內(nèi)容可包括污染現(xiàn)狀、污染途徑、污染來(lái)源等多方面情況，了解地下水分布、水位、流向、地下水徑流、動(dòng)態(tài)變化等信息，對(duì)水環(huán)境污染進(jìn)行綜合評(píng)估，給出針對(duì)性治理意見(jiàn)。通過(guò)科學(xué)的水文環(huán)境分析，采取針對(duì)性解決策略，促進(jìn)淦河流域優(yōu)化發(fā)展。

水文特性勘測(cè)技術(shù)分析，主要包括以下內(nèi)容。

（1）水文監(jiān)測(cè)。汛期每天8：00、20：00 各觀測(cè)一次；非汛期每天8：00 觀測(cè)一次。其中要加強(qiáng)降雨量監(jiān)測(cè)，記錄并分析降雨量、降雨覆蓋區(qū)域等情況，建立降雨模型，分析總結(jié)區(qū)域降水特點(diǎn)，掌握充分信息并有效利用。

（2）水環(huán)境監(jiān)測(cè)。淦河水功能區(qū)劃為保留區(qū)，根據(jù)《水環(huán)境監(jiān)測(cè)規(guī)范》（SL 219—2013）要求，水功能區(qū)為保留區(qū)的河流，每年采樣6 次，豐、平、枯水期各兩次。對(duì)于部分含泥沙較多的水域，當(dāng)含泥沙較多的流域流經(jīng)平坦區(qū)域時(shí)，會(huì)逐漸向下沉淀，地面高度有所提升，使用泥沙監(jiān)測(cè)儀器，可有效判斷分析水文泥沙情況，為水文地質(zhì)環(huán)境污染治理工作提供幫助。

（3）水生態(tài)監(jiān)測(cè)。根據(jù)《水環(huán)境監(jiān)測(cè)規(guī)范》（SL 219—2013）要求，浮游生物每季采樣1 次，全年4 次；著生生物春秋季各采樣1 次，全年2 次；底棲動(dòng)物春秋季各采樣1 次，全年2 次；魚(yú)類(lèi)樣品在秋季采集，全年1 次；也可按照豐平枯水期或一年四季采集。水體初級(jí)生產(chǎn)力監(jiān)測(cè)每年2 次，春秋季各1 次。生物體污染物殘留量監(jiān)測(cè)每年1 次，在秋季或冬季采集樣品。

（4）水域岸線監(jiān)測(cè)。人工巡測(cè)和遙感動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)是項(xiàng)周期性工作，根據(jù)河流區(qū)域位置和水功能區(qū)劃，確定監(jiān)測(cè)頻次。河流管理機(jī)構(gòu)巡視員直接執(zhí)行的人工巡測(cè)每3 個(gè)月一次，沿河水利站及沿河行政村村長(zhǎng)執(zhí)行的日常巡測(cè)每周次。遙感動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和對(duì)遙感影像的處理解譯工作1 個(gè)月一次。

（5）水文站網(wǎng)監(jiān)測(cè)。現(xiàn)階段，信息技術(shù)發(fā)展迅速，水文特性勘測(cè)技術(shù)與信息技術(shù)相結(jié)合，能夠達(dá)到更好的應(yīng)用效果。通過(guò)水文站網(wǎng)，調(diào)整和優(yōu)化水文站網(wǎng)布局，優(yōu)化水文勘測(cè)方法，分析全方位數(shù)據(jù)信息，健全水文網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)體系，保證水文勘測(cè)的準(zhǔn)確性和科學(xué)性。

（6）水文循環(huán)監(jiān)測(cè)分析。流域水環(huán)境水文循環(huán)為水的氣候循環(huán)，用來(lái)描述自然環(huán)境中的水分布狀況以及運(yùn)動(dòng)變化情況，它涉及眾多動(dòng)態(tài)化以及復(fù)雜化內(nèi)容，水文循環(huán)過(guò)程為蒸發(fā)、凝結(jié)、降水、產(chǎn)流以及匯流，它容易被外界多種條件因素所干擾，如氣候狀況、地形地質(zhì)條件、植被分布以及人類(lèi)活動(dòng)影響。

2 流域水環(huán)境水文特性勘測(cè)技術(shù)方法

2.1 技術(shù)選擇

水文特性勘測(cè)技術(shù)，常有鉆探技術(shù)、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)、鉆井抽水技術(shù)等，不同的技術(shù)有不同的優(yōu)缺點(diǎn)，適用于不同水文勘測(cè)工作，應(yīng)合理選擇技術(shù)類(lèi)型，保證勘測(cè)效果。物探方法，能夠有效確定富水帶和含水層位置，為探孔布置提供參考依據(jù)，具有準(zhǔn)確性、全面性、精度高的應(yīng)用有點(diǎn)，但成本相對(duì)較高；抽水試驗(yàn)，能夠有效計(jì)算地下水水量，可直接獲取各種邊界對(duì)流場(chǎng)信息，但耗費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng)，不太適用于小規(guī)模勘測(cè)；鉆探技術(shù)能采取地層剖面情況，選取實(shí)體樣本，為實(shí)驗(yàn)提供一定數(shù)據(jù)資料，其可獲得實(shí)體樣本，直觀性更強(qiáng)，但也不適用小規(guī)?？睖y(cè)；同位素技術(shù)，可利用同位素，對(duì)地下水循環(huán)機(jī)制追索，根據(jù)水體同位素含量，確定水體年齡，以此研究地下水溶質(zhì)運(yùn)移機(jī)制，方法靈活度較高，能夠準(zhǔn)確定量定位，但示蹤劑可能會(huì)對(duì)水源造成污染，成本也較高；水文地質(zhì)測(cè)繪技術(shù)，可初步分析判斷地下水類(lèi)型、分布、水動(dòng)力條件等，分析詳細(xì)全面，但比較耗時(shí)費(fèi)力。

2.2 勘測(cè)點(diǎn)設(shè)置

對(duì)污染區(qū)域進(jìn)行勘測(cè)前，應(yīng)首先選擇合適的勘測(cè)點(diǎn)。區(qū)域內(nèi)部的環(huán)境信息和污染地點(diǎn)是動(dòng)態(tài)變化的，勘測(cè)點(diǎn)的設(shè)置也應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同時(shí)間段特點(diǎn)合理選擇。一般情況下，應(yīng)將勘測(cè)點(diǎn)分散布置在不同的污染區(qū)域內(nèi)，并確保兼顧全部污染點(diǎn)，方圓50cm 內(nèi)，布置2～5 個(gè)勘測(cè)點(diǎn)，保證勘測(cè)全面性和水體勘測(cè)的高效率[1]。對(duì)于潛在污染區(qū)域，應(yīng)設(shè)置3 個(gè)以上勘測(cè)點(diǎn)。若污染區(qū)域的規(guī)模較大，應(yīng)盡量多設(shè)置勘測(cè)點(diǎn)，保證勘測(cè)的有效性，全面反映出污染場(chǎng)地的特征[2]。

2.3 樣品采集

樣品的采集，是水文勘測(cè)的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。首先，要梳理調(diào)查內(nèi)容，提前做好勘測(cè)方案，制訂樣品采集計(jì)劃，注意樣品采集的深度和廣度，采集土壤樣品和污水樣品等，保證采樣工作質(zhì)量和效率，避免出現(xiàn)遺漏或錯(cuò)誤等問(wèn)題。其次，使用先進(jìn)的儀器設(shè)備進(jìn)行勘察和樣品采集工作，全方位了解水文地質(zhì)環(huán)境特征，充分分析地質(zhì)水文條件等情況，對(duì)污染來(lái)源進(jìn)行集中勘察，以此掌握區(qū)域內(nèi)各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息，為水文特性勘測(cè)的順利開(kāi)展提供有利條件[3]。

2.4 樣品保存

為保證檢測(cè)結(jié)果的有效性和科學(xué)性，要避免采集樣品發(fā)生性質(zhì)變化，做好樣品的儲(chǔ)存工作。首先，應(yīng)在采集的樣品上，全面標(biāo)注出地點(diǎn)、時(shí)間、數(shù)量等相關(guān)信息。其次，做好樣品密封保存，避免其受到外界環(huán)境因素的干擾。另外，還應(yīng)定期檢測(cè)樣品的性能特質(zhì)，2h 內(nèi)進(jìn)行樣品檢測(cè)。為防止樣品性質(zhì)變化，還應(yīng)將其放在恒溫箱或干冰袋中保存，控制溫度適宜。在樣品檢測(cè)前，檢查樣品保存情況，若存在異常，則不可應(yīng)用到檢測(cè)工作當(dāng)中。

2.5 樣品檢測(cè)

樣品檢測(cè)過(guò)程，應(yīng)全面分析樣品的組成和各物質(zhì)含量等情況。在檢測(cè)前，技術(shù)人員應(yīng)查閱區(qū)域相關(guān)資料，確定可能存在的污染類(lèi)型與范圍。例如，在水樣品檢測(cè)時(shí)，應(yīng)進(jìn)行水樣試驗(yàn)，分析廢水濃度和流向的有關(guān)數(shù)據(jù)，確定不同區(qū)域的排污條件[4]。土壤試驗(yàn)中，則主要檢查分析土壤的物理性質(zhì)、含水率、土壤有機(jī)質(zhì)濃度、塑性指數(shù)等。對(duì)于水污染的測(cè)定，還應(yīng)根據(jù)光譜、化學(xué)反應(yīng)等特征，判斷水污染組成和濃度，以確定各地區(qū)的污染范圍和具體情況等。

2.6 數(shù)據(jù)分析

在樣品檢測(cè)完成后，要進(jìn)行充分的數(shù)據(jù)計(jì)算分析，構(gòu)建數(shù)據(jù)模型，進(jìn)行準(zhǔn)確的模擬計(jì)算，整合分析報(bào)告內(nèi)容，全方位掌握污染信息，包括環(huán)境地質(zhì)污染來(lái)源、地質(zhì)特征、地下水分布、地下水污染、動(dòng)態(tài)分布等情況，結(jié)合實(shí)際情況，根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)機(jī)制，對(duì)現(xiàn)存的污染區(qū)域和潛在的污染區(qū)采取有效的處理和應(yīng)對(duì)措施，減少風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率。

3 流域水環(huán)境水文特性勘測(cè)技術(shù)具體應(yīng)用

為進(jìn)一步研究流域水環(huán)境水文特性勘測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，以長(zhǎng)江一級(jí)支流金水水系中的淦河作為研究對(duì)象，分析水文勘測(cè)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用。

3.1 淦河流域現(xiàn)狀

3.1.1 地理位置

淦河系長(zhǎng)江中游南岸支流金水上游的主干，發(fā)源于大幕山南麓通山縣萬(wàn)家鄉(xiāng)門(mén)樓村，由南向北流經(jīng)咸安區(qū)桂花、馬橋等鄉(xiāng)鎮(zhèn)，穿咸寧市城區(qū)后沿向陽(yáng)湖垸北緣于龔家懈注入斧頭湖，匯入金水經(jīng)金水閘最后注入長(zhǎng)江。淦河（金水斧頭湖以上）流域面積854km2，占金水流域面積2615.9km2的32.6%，干流河長(zhǎng)76.6km。淦河咸寧市城區(qū)段從徐家灣至熊家灣，位于淦河中下游河段，城區(qū)河段長(zhǎng)約22km，河道平均比降為1.36%。淦河屬鄂東南低山丘陵區(qū)[5]。

3.1.2 地形地貌

淦河流域?qū)俣鯑|南低山丘陵區(qū)。地勢(shì)南高北低，嶺谷平行相間，山丘盆地參差，沿江濱湖交接，為其地貌特征。其東南邊緣屬幕阜山脈，白西南向東延綿于湘、鄂、贛三省邊界，海拔高程1000m 左右。地形地貌以中山和低山丘陵為主，山間溝谷縱橫。

3.1.3 水文氣象

淦河流域?qū)俚湫偷膩啛釒Т箨懶约撅L(fēng)氣候，夏熱冬冷，四季分明。由于幕阜山脈面對(duì)季風(fēng)暖濕氣流的來(lái)向，地形的抬升作用，促成本地區(qū)為全省多雨區(qū)之一。淦河流域地處亞熱帶季風(fēng)氣候帶，四季分明，雨量充沛。流域多年平均降水量1560.7mm，折合水量13.33 億m，多年平均水面蒸發(fā)量685mm，屬較濕潤(rùn)地區(qū)。降雨在空間上分布不均，自西北平原向東南山地遞增，形成東南大于西北，山地大于平原，迎風(fēng)坡大于背風(fēng)坡的規(guī)律。在時(shí)間上分布也不均勻，降雨主要集中在3—8 月，占年降雨量的70%以上，豐、枯水年之間，差別較大。全區(qū)多年平均氣溫為17.4℃，極端最高氣溫41.4℃，極端最低氣溫-15.4℃，年日照數(shù)為1524～1824h，無(wú)霜期240～270d。淦河水溫最高為34℃，最低為0.4℃，年平均水溫17.9℃，無(wú)封凍。淦河流域設(shè)有溫泉水文站、十好橋水文站；設(shè)有柏墩、大橋雨量站。溫泉水文站多年平均降水量1634.5mm，多年平均蒸發(fā)量826.2mm，多年平均徑流量5.254 萬(wàn)m3；十好橋水文站多年平均降水量1542.5mm，多年平均蒸發(fā)量667.2mm，十好橋水文站多年平均徑流量5.346 萬(wàn)m3。

3.1.4 自然災(zāi)害

淦河流域洪水均由暴雨形成。洪水發(fā)生時(shí)間與暴雨基本相應(yīng)。3—8 月為汛期，年最大洪水多發(fā)生于每年5—7 月，其中5、6 兩月出現(xiàn)次數(shù)最多。淦河屬山溪性河流，雖然面積不大，但坡度大，匯流快，調(diào)節(jié)能力小，加之雨量豐沛，河網(wǎng)密布，流域水系形狀呈扇形，洪水過(guò)程多為尖瘦單峰型，且峰高量大，歷時(shí)3d 左右。

3.2 淦河流域水質(zhì)狀況

淦河總體水質(zhì)為優(yōu)，監(jiān)測(cè)斷面水質(zhì)當(dāng)中，黃石洞、一號(hào)橋水質(zhì)符合Ⅰ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，南川水庫(kù)、山下陳、十好橋水質(zhì)符合Ⅱ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，咸寧蜂場(chǎng)以及窖咀符合Ⅱ類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)劣Ⅴ類(lèi)水質(zhì)。在自然因素的影響下，不同區(qū)域的河流域水質(zhì)存在明顯差別，在不同區(qū)域的受污染程度也不同，隨著水流方向，污染不斷加深，河流交匯區(qū)域的污染最為明顯。淦河監(jiān)測(cè)斷面水質(zhì)情況如表1 所示。

表1 淦河監(jiān)測(cè)斷面水質(zhì)情況

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，利用水文勘測(cè)技術(shù)，對(duì)該河流水文特性調(diào)查研究，進(jìn)而有效為淦河水環(huán)境污染治理工作提供參考資料。應(yīng)用水文勘測(cè)技術(shù)，淦河未來(lái)要達(dá)到符合地表水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)以及地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求；水污染排放標(biāo)準(zhǔn)則要達(dá)到輕度污染甚至是無(wú)污染標(biāo)準(zhǔn)要求；水體透明度、溶解氧以及氧化還原電位都要達(dá)到水質(zhì)要求的標(biāo)準(zhǔn)。

為保證水文勘測(cè)的科學(xué)性和準(zhǔn)確性，應(yīng)提高水文特性勘測(cè)技術(shù)的操作水平，首要充分了解流域特性，合理布置測(cè)點(diǎn)，采樣，分析等手段，進(jìn)而為流域水環(huán)境分析等工作提供重要參考依據(jù)，提高水環(huán)境監(jiān)測(cè)管理，促進(jìn)流域健康發(fā)展。