單志學,索惠霞,張志偉
(河北省承德水文水資源勘測局,河北承德067000)
承德市武烈河水資源保護措施研究
單志學,索惠霞,張志偉
(河北省承德水文水資源勘測局,河北承德067000)
分析了河北省承德市武烈河水質、水污染現狀,指出了水資源開發利用和水污染存在的問題。根據武烈河水資源開發利用實際和保護要求,確定武烈河水資源保護目標,對劃定的水功能區進行納污能力計算,制定武烈河入河污染總量控制方案,提出保護承德市武烈河水資源的對策措施。
水資源;水功能;武烈河;納污能力;保護措施
武烈河為灤河支流,古稱武列水,《熱河志》稱其為熱河,河長114 km,河道平均坡降10.8°。武烈河發源于燕山山脈七老圖山支脈南側圍場縣都爾河,并與隆化縣茅溝河及承德縣塞音河匯流,合于承德縣的高寺臺,上游支流發達,由石洞子川、鸚鵡川、茅溝川和頭溝川4個較大的支流組成。武烈河流經圍場縣、隆化縣、承德縣和承德市雙橋區,在承德市大石廟鎮雹神廟村匯入灤河。武烈河流域位于東經117°42'~118°26'、北緯40°53'~41°42',總面積2 590 km2,流域多年平均年降雨量為551 mm,多年平均水資源量為2.63億m3,其中地表水資源量為2.55億m3、地下水資源量為0.97億m3。
依據《河北省水功能區劃》,武烈河劃分1級水功能區2個,分別為保留區和開發利用區;2級水功能區2個,分別為武烈河河北承德飲用水源區、武烈河河北承德工業用水區。水功能區劃具體情況,見表1-2。

表1 武烈河1級水功能區劃

表2 武烈河2級水功能區劃
依據河北省承德水環境監測中心監測任務書要求,監測內容主要有:pH值、電導率、礦化度、常規八大離子、溶解氧、高錳酸鹽指數、三氮、揮發酚、氟化物、氰化物、砷、汞、六價鉻、總磷、重金屬等40余項。
3.2 水質狀況
2011年監測結果顯示,武烈河上高寺臺、上二道河子、承德3個監測斷面監測頻次分別為6、3、12次,前兩個斷面水質達標率為100%,承德監測斷面水質達標率為75%,主要超標污染物為氨氮、CODMn、BOD5、COD。水質較差地段分布在河流下游。2011年3個斷面水質監測情況,見表3。
4.1 城鎮生活污染源
據調查,2011年武烈河沿岸城鎮人口24.9萬人,農村人口24.2萬人。在隆化縣和承德縣的農村,居民生活垃圾隨意亂倒現象嚴重,武烈河兩岸均有較多垃圾。武烈河沿岸居民公廁和民廁較多,嚴重影響武烈河的水質。
4.2 農業面源污染
農業面源污染主要指農業施用的化肥、農藥的污染。據調查統計,2011年,水田、水澆地、菜田合計17 068 hm2,林果、草場、魚塘合計3 600 hm2,大小牲畜合計45.4萬頭。每年化肥使用量(折純量)為2.3萬t,農藥使用量1.7萬kg,薄膜3.5萬kg。流域內農業大量施用農藥和化肥,既造成土壤板結,又隨著雨水沖刷,未能被土壤吸收的污染物最終匯入河流,加劇了流域水污染。
三是細化實化最嚴格水資源管理制度。貫徹落實太湖流域水量分配方案,編制完成新安江流域水量分配方案;組織做好“三條紅線”實施、監督考核和技術評估等工作,全面提高水資源管理和保護能力。

表3 2011年武烈河3個監測斷面水質情況(水質類別及超標物質)
4.3 工業污染源
在武烈河沿線,有很多黏土磚生產、采砂洗砂、采選礦企業,還有很多如鋼鐵冶煉等產能過剩的行業。雖然沿岸很多企業的廢水都排入城鎮主要污水管網,但據2011年調查,直接排入武烈河的排污口仍有10個。
5.1 地下水超采限制了城市經濟社會發展
武烈河干流地下水含水層較薄,僅為10 m左右。遇豐水年,地表常年水量豐富,可以及時補充地下水。遇枯水年,由于地表水枯水期斷流,不能及時補充地下水,影響出水量。為了滿足大眾的用水需求,需要開采地下水取水,致使地下水水位全面下降,當補水區普遍降低2 m以上時,出水能力就會大幅度下降。缺水時日供水量僅為5.0萬m3,不足正常供水量的60%,嚴重限制了城市經濟發展,給人民生活帶來了很多不便。
5.2 城市生態環境需要保護和改善
避暑山莊的熱河和湖區是重要景觀之一,武烈河河道基流是山莊湖區的補給水源。20世紀80年代以來,武烈河主流春季常常斷流。據統計,自1980年至2008年的29年中有16年斷流,斷流概率達55.2%,平均斷流天數每年達30.4 d。特別是進入21世紀后尤為嚴重,武烈河斷流導致避暑山莊湖區水位下降甚至干涸,2000年湖區干涸長達68 d,影響了承德的旅游環境,使避暑山莊這一歷史文化遺產的生態環境惡化,并失去原有的風采。
5.3 水質、水文和雨量監測站網不完善
在武烈河布設有3個水質監測斷面,分別為高寺臺、上二道河子和承德,監測頻次為每年6、3和12次;在武烈河僅布設1個水量監測斷面即承德水文站,由于在橡膠壩壩區內,監測的數據已經不具有代表性;武烈河流域內共有10處雨量站,站網密度為220 km2/站;流域內暫時還沒有水質和水文性質的巡測站點。水質、水文和雨量監測站網的不完善,已經嚴重影響了武烈河水量和水質的監測及資料的延續性,為承德市的防洪和水污染的防治埋下了嚴重的隱患。
5.4 缺乏有效的水資源保護監督和管理
武烈河流域內水資源監測和水資源保護相對薄弱,尚未建立系統有效的協調管理機制,入河排污口監管失控等現象時有發生,管理工作有待加強。同時,現有河流水質監控體系基礎薄弱,實時監控能力低,不能滿足河流水資源保護的要求。
根據《河北省水功能區劃》,以國家資源和環境保護政策為依據,按照海河流域水資源保護的整體要求,結合流域經濟社會發展水平和條件,確定武烈河水資源保護目標:高寺臺以上為武烈河河北承德保留區,水質目標為Ⅱ類水質;高寺臺到承德大橋為武烈河河北承德飲用水源區,水質目標為Ⅲ類水質;承德大橋到雹神廟為武烈河河北承德開發利用區,水質目標為Ⅳ類水質;生態水量為0.242 7億m3,非汛期河道流量為0.85 m3/s,汛期河道流量為1.92 m3/s。
依照《水域納污能力計算規程》(GB/ T25173-2010),河流一般采用最近10年最枯月平均流量(水量)或90%保證率最枯月平均流量(水量)作為設計流量(水量)。承德武烈河位于北方缺水地區,根據實際情況采用75%保證率枯水期月平均流量(水量)作為其設計流量(水量),采用頻率計算法計算。斷面控制濃度采用功能區水質標準,納污能力計算應根據需要和可能選擇合適的數學模型,確定模型的參數,包括污染物綜合衰減系數等,并對武烈河干流各水功能區的納污能力進行計算,對成果進行了合理性檢驗。
污染物總量控制計算的原則和方法是:保留區、飲用水源區現狀水質較好的水功能區若入河量小于納污能力,則以入河量作為限制排污總量;若入河量大于或等于納污能力,則以納污能力作為限制排污總量。工業用水區采用規劃水質目標對應的納污能力作為規劃水平年污染物入河限制排污總量。
通過計算,得出武烈河污染物的總量控制值為:高寺臺以上COD的控制總量為139.879 t/a,氨氮的控制總量為3.773 t/a;高寺臺至承德大橋的COD的控制總量為355.505 t/a,氨氮的控制總量為28.739 t/a;承德大橋到雹神廟的COD的控制總量為642.898 t/a,氨氮的控制總量為31.557 t/a。武烈河污染物控制總量,見表4。

表4 武烈河污染物控制總量
8.1 研究推廣應用節水新技術,加大武烈河水域的
節水力度
武烈河流域水資源短缺,供需矛盾相對突出,應在農業節水、工業節水、城鎮生活節水等方面加大研究力度。推廣應用節水新技術和節水器具,改進農業灌溉方式,減少化肥農藥流失。鼓勵工業園區、開發區循環用水,從源頭減少污水排放;同時,加強節水宣傳和教育,通過公眾參與,牢固樹立節水減污的理念。加強節水不僅可緩解水資源供需的矛盾,也可減少廢污水和污染物的排放量,具有顯著的經濟效益和環境效益。
8.2 提高橡膠壩群的利用率,加快雙峰寺水庫建設
提高橡膠壩群的利用率和加快雙峰寺水庫的建設能早日從根本上解決武烈河流域及承德市的防洪問題,有效地解決承德市區的用水問題,改善和調節承德市城區生態和水環境,并改善旅游環境、提升城市品位,帶來多方位的經濟和社會效益。
8.3 減少農藥、化肥使用
大力發展生態農業,科學控制化肥使用,減少化肥殘留和流失,增加有機肥施用量,全面推廣測土配方施肥技術和以控制氮、磷流失為主的節肥增效技術,提高肥料利用率,改進施肥技術和耕作技術,減少農藥、肥料流失量,防止土壤中殘留農藥和化肥污
TV213.4;X522
B
1004-7328(2014)04-0014-03
10.3969/j.issn.1004-7328.2014.04.005
2014-03-15
單志學(1980-),男,工程師,主要從事水資源監測與評價工作。