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的太子河干流上,是一座以防洪、灌溉、工業供水為主,并結合發電的大(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,具有不完全年調節能力。
窩水庫大壩自1972 年運行以來,陸續暴露出一些質量問題,主要有大壩裂縫很多,施工縫漏水、底孔氣蝕破壞嚴重、溢流堰面凍融破壞嚴重、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體系采取分目標層、亞目標層、準則層、指標層進行評價,健康評價指標權重賦值采用加權法進行綜合評價,詳細評價指標體系見表1。
葠窩水庫選取浮游植物數量及魚類損失指數為生物評估指標。具體標準如下:
2.2.1 浮游植物數量
采用直接賦分法對浮游植物數量進行賦分。根據《中國湖泊環境》調查數據,我國20 世紀80—90年代湖泊藻類數量年平均值變動范圍在10 ~10 000 萬個/L。結合《中國湖泊環境》調查數據和相關文獻調查數據,確定浮游植物數量指標賦分標準見表2。

表1 葠窩水庫健康評估指標體系表
2.2.2 魚類損失指數
魚類生物損失指標標準建立采用歷史背景調查方法確定。選用1980 年作為歷史基點。基于歷史調查數據分析統計評估河流的魚類種類數,在此基礎上,依據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,確定魚類指標調查評估預期值[1]。

表2 浮游植物數量指標賦分標準表
葠窩水庫集水面積屬于同一個水功能區,因此本次調查評估工作不再對葠窩水庫進行分區。
3.1.1 最低生態水位滿足狀況
當出現連續降雨或者雨量過于密集的時候,就有洪澇災害發生的可能。當地表的河流面積突然增大時就會出現洪澇,瞬間將大片土地淹沒。這對農作物也是致命性的打擊,因為這種環境下不僅會和干旱天氣一樣出現作物減產甚至絕收的情況,還會在無形中影響生態平衡。被淹沒的動植物會因為生物結構突變而突然出現大量尸體,從而產生容易滋生蚊蠅的腐敗地帶。腐敗地帶是害蟲的沃土,當害蟲聚集于此,又會加重農作物蟲害,引起一系列的連鎖反應。
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,將水庫最低生態水位與2011 年年均水位,3 日、7 日、14 日、30 日、60 日平均水位進行比較后,水庫年均水位大于水庫確定的最低生態水位,根據評價標準,葠窩水庫最低生態水位滿足狀況賦分為90 分。
3.1.2 入庫流量變異程度
收集數據記錄、數據成果,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,根據評價標準,入庫流量變異程度賦分IFDr 為10.93 分。按照評價標準與計算方法,葠窩水庫水文水資源準則層賦分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行了現場查勘以及賦分分析。本次評估將葠窩水庫劃分為上游區、庫區以及下游區3 個斷面進行調查。根據調查成果,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。
通過查閱水庫相關資料,經計算得到葠窩水庫的庫容損失率為18%,進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,根據指標權重,根據表達式經計算得到葠窩水庫的的物理結構準則層賦分為77.7分,屬于健康狀況。
水質調查監測共布設7 個監測斷面,監測時間為2013 年9 月至2014 年8 月,包括DO 水質狀況(DO)、耗氧有機污染狀況(OCP)、重金屬污染狀況(HMP)、富營養狀況(EU)4 項指標。經計算,根據監測斷面賦分成果及賦分標準,葠窩水庫水質準則層得分為42.5 分。
水生生物指標全年監測2 次,春季調查監測時間為2014 年5—6 月,秋季調查監測時間為2014 年8—9 月,分別進行了浮游植物、魚類資源取樣監測。葠窩水庫共布設4 個監測斷面。兩次調查期間,葠窩水庫浮游植物數量賦分為79 分。葠窩水庫魚類采集,經鑒定葠窩水庫內沒有魚類養殖,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賦分為27 分。根據指標賦分和指標權重,計算得到葠窩水庫生物準則層賦分47.8 分。
3.5.1 水功能區達標指標
本次評估葠窩水庫集水范圍只劃分為1 個水功能區,在2013 年9 月—2014 年8 月的水質監測中,達標率為41.7%,未達到80%,所以認定為不達標,賦分0 分。
3.5.2 防洪指標
葠窩水庫設計洪水標準為300 a一遇,設計洪水位為100.8 m,相應庫容7.30 億m3,死庫容為0.35 億m3,2008 年水庫進行過一次淤積測算,淤積量約為1.29 億m3。采用水庫調蓄能力作為防洪評估指標,經計算,葠窩水庫調蓄能力為81.4%,根據賦分標準,最后葠窩水庫防洪指標得分為60.7 分。
3.5.3 公眾滿意度指標
葠窩水庫公眾滿意度調查對象共計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。經計算,公眾滿意度指標最后得分為88.9 分。
葠窩水庫健康評價賦分為54.5 分,處于亞健康狀況。其中生態狀況賦分56.42 分,為亞健康水平,社會服務功能賦分為49.98 分,為亞健康水平。
葠窩水庫生態狀況賦分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;物理結構賦分77.7 分,屬于健康;水質狀況整體賦分42.5 分,屬于亞健康水平;生物準則層賦分47.8 分,屬于亞健康水平。
本次評價選擇以水功能區達標率、防洪指標及公眾滿意度為評價指標對社會服務功能狀況進行了評價,葠窩水庫社會服務功能賦分為49.98 分,總體評價為亞健康。
葠窩水庫健康指數賦分為54.5 分,綜合評價為亞健康水平。
1)水文水資源方面:根據評價結果,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。
2)物理結構方面:葠窩水庫物理結構準則層賦分為77.7 分,健康狀況屬于健康。水庫下游地區河岸人為活動干擾明顯,如河岸帶臨近陸域50 m以內的農業耕種現象顯著;水庫淤積狀況處于不健康狀態。
3)水質方面:整體來看,葠窩水庫水質狀況呈亞健康狀態,7 個水庫分區中,太子河入庫口、A 區水質準則層賦分<32.4 分,處于不健康狀態;其他5 個分區水質準則層賦分在40.4 ~56.7 分,處于亞健康狀態。
4)水生生物方面:葠窩水庫由于魚類種類較少,導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。從評估結果可知,葠窩水庫的富營養問題對庫區生物棲息地的惡化是主要原因。葠窩水庫內沒有魚類養殖,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賦分為27 分,為不健康,健康水平較低。
5)社會服務功能方面:葠窩水庫所在太子河流域從上游到下游,水質逐漸變差,水功能區達標情況非常不理想,葠窩水庫集水范圍只劃分為1 個水功能區,水功能區未達標,處于病態水平,以水庫調蓄能力作為防洪評估指標,水庫防洪指標賦分為60.7 分。
1)科學配置流域水資源,優化水庫調度、合理調度,最大限度地發揮了水庫的調蓄作用,同時合理對中下游河道補水,滿足生態流量要求。
2)嚴格控制水庫上、下游河岸帶的開發與利用,減輕人類活動對河岸的人為干擾,加強河岸帶的保護與治理,繼續加大對水庫上下游的違法采砂、采礦監管力度。同時,積極開展葠窩水庫的生態清淤工作,減少清淤工作對水庫岸帶物理結構的破壞,加強水庫的生態恢復。
3)控制污染源頭,嚴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,科學施用氮肥、磷肥,嚴格控制進入庫區的營養鹽量,防止藻類爆發,避免水華發生。
4)加強水生生物多樣性的監測管理,加強野外定位監測網絡站點的建設,進行水生生物種分類與編目,建立水生生物多樣性數據庫和水體污染指示種,水生生物多樣性生態群落結構特征系統,為本流域水生生物多樣性的研究提供基礎數據。
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,達到水庫防洪標準要求,保障水庫下游群眾生產、生活及土地安全。
葠窩水庫綜合評價為亞健康水平。為此,我們要科學配置流域水資源,優化水庫調度,最大限度地發揮水庫的調蓄作用,嚴格控制水體污染,改善水質,嚴格控制進入庫區的營養鹽量,防止藻類爆發,避免水華發生,提高整體防洪狀況,保障水庫下游群眾生產、生活及土地安全。
[1]趙靜.葠窩水庫水質及生態環境現狀與具體保護措施[J].水資源開發與管理,2015(03):60-62.