大伙房水庫健康評價(jià)及保護(hù)對策

于福蘭

（遼寧省阜新水文局，遼寧 阜新 123000）

1 概況

大伙房水庫位于撫順市東郊渾河中上游，水庫面積110km2，總庫容22.68億m3，調(diào)洪庫容12.68億m3，興利庫容12.96億m3，控制流域面積5437km2，屬于大（1）型水庫，按千年一遇洪水設(shè)計(jì)、可能最大洪水校核。

大伙房樞紐工程擋水壩建筑物有主壩、一副壩、二副壩、三副壩及貼坡，其中主壩為黏土心墻沙殼壩，最大壩高49.8m，壩長1367m；泄洪建筑物有主溢洪道、非常溢洪道和輸水洞，最大泄量5120，9280，400m3/s。主要入庫河流有3條：渾河、蘇子河、社河。大伙房水庫具有防洪、灌溉、供水、發(fā)電、養(yǎng)殖等多種功能。

水庫先后調(diào)蓄了大于1000m3/s的洪水44次，保證了沈陽、撫順兩大城市及下游的安全。在供水方面擔(dān)負(fù)沈陽、大連、鞍山、撫順、遼陽、盤錦、營口7個(gè)城市的供水任務(wù)，成為遼寧省水資源優(yōu)化配置的骨干工程［3］。

2 評價(jià)指標(biāo)體系與生物指標(biāo)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

2.1 健康評價(jià)指標(biāo)體系

結(jié)合遼寧省水庫特點(diǎn)，分別提出了水庫健康評價(jià)指標(biāo)體系，對大伙房水庫健康評價(jià)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(jià)，并采用加權(quán)法進(jìn)行綜合評價(jià)，評價(jià)指標(biāo)體系如表1［4］。

表1 大伙房水庫流健康評價(jià)指標(biāo)體系

2.2 健康評價(jià)生物指標(biāo)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

大伙房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)。

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(dòng)范圍在10～10000萬個(gè)/L之間。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)如表2。

表2 浮游植物數(shù)量指標(biāo)賦分標(biāo)準(zhǔn)

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年代作為歷史基點(diǎn)。基于歷史調(diào)查數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì)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］。

3 健康評價(jià)指標(biāo)調(diào)查及監(jiān)測

3.1 水文水資源方面

3.1.1 最低生態(tài)水位滿足狀況

利用逐日庫水位資料，計(jì)算年均水位、3d、7d、14d、30d、60d平均水位。根據(jù)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，大伙房水庫最低生態(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(jì)算，水庫入庫逐月實(shí)測流量和徑流還原量。計(jì)算水庫入庫流量變異程度IFD值為0.41，根據(jù)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，大伙房水庫入庫流量變異程度賦分IFDr為47.71分。

按照評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與賦分方法，大伙房水庫水文水資源準(zhǔn)則層賦分77.31分，結(jié)果如表3。

表3 大伙房水庫水文水資源準(zhǔn)則層賦分

3.2 物理結(jié)構(gòu)方面

3.2.1 庫岸帶狀況

2014年6月，對大伙房水庫庫岸帶狀況進(jìn)行了現(xiàn)場查勘及賦分分析。本次評估將大伙房水庫庫區(qū)分為上游區(qū)、庫區(qū)及下游區(qū)3個(gè)斷面進(jìn)行調(diào)查。調(diào)查表明，3個(gè)斷面的岸坡穩(wěn)定性均處于基本穩(wěn)定與次不穩(wěn)定之間，監(jiān)測斷面的平均岸坡穩(wěn)定性屬于次不穩(wěn)定狀態(tài)。庫岸植被覆蓋度均在75%以上，整體平均覆蓋度為85%。實(shí)地查勘發(fā)現(xiàn)干擾庫岸形態(tài)的人為活動(dòng)主要是公路、農(nóng)業(yè)耕種、沿岸建筑物［2］。

根據(jù)岸坡穩(wěn)定性、植被覆蓋度與人工干擾程度3項(xiàng)指標(biāo)的賦分情況及指標(biāo)權(quán)重，經(jīng)計(jì)算得到大伙房水庫的庫岸帶狀況賦分為84.1分，健康狀況為理想狀況。

3.2.2 河庫連通阻隔狀況

通過查閱資料、計(jì)算分析，得出大伙房水庫連通狀況賦分為100分，水庫的連通性優(yōu)。

3.2.3 水庫淤積狀況

通過查閱資料，經(jīng)公式計(jì)算得到大伙房水庫的庫容損失率為5%，進(jìn)而得出大伙房水庫的淤積狀況賦分為100分。

綜合庫岸帶狀況、水庫連通狀況、水庫淤積狀況3個(gè)指標(biāo)，根據(jù)指標(biāo)權(quán)重，經(jīng)計(jì)算得到大伙房水庫的的物理結(jié)構(gòu)準(zhǔn)則層賦分為95.2分，屬于理想狀況。

3.3 水質(zhì)方面

水質(zhì)調(diào)查監(jiān)測共布設(shè)7個(gè)監(jiān)測斷面（北雜木斷面DHF01、古樓斷面DHF02、臺(tái)溝斷面DHF03、渾73斷面DHF04、渾37左斷面DHF05、渾7左斷面DHF06、撫順取水口DHF07）。監(jiān)測時(shí)間為2013年9月至2014年8月，包括DO水質(zhì)狀況 （DO）、耗氧有機(jī)污染狀況（OCP）、重金屬污染狀況（HMP）、富營養(yǎng)狀況（EU）4項(xiàng)指標(biāo)。求出各監(jiān)測斷面的評估年水期（汛期、非汛期）DO、高錳酸鹽指數(shù)、化學(xué)需氧量、5d生化需氧量、氨氮、汞、鎘、鉻、鉛及砷平均濃度，根據(jù)DO水質(zhì)狀況、耗氧有機(jī)污染、重金屬污染狀況指標(biāo)賦分標(biāo)準(zhǔn)予以賦分。按照SL395《地表水資源質(zhì)量評價(jià)技術(shù)規(guī)程》規(guī)定，對7個(gè)監(jiān)測斷面進(jìn)行富營養(yǎng)化評價(jià)，參照富營養(yǎng)狀況指標(biāo)賦分予以賦分。根據(jù)監(jiān)測斷面賦分成果及賦分標(biāo)準(zhǔn)，大伙房水庫水質(zhì)準(zhǔn)則層得分為49.4分［6］。

3.4 生物方面

水生生物指標(biāo)全年監(jiān)測2次，春季調(diào)查監(jiān)測時(shí)間為2014年5～6月，秋季調(diào)查監(jiān)測時(shí)間為2014年8～9月，分別進(jìn)行了魚類資源調(diào)查及浮游植物取樣監(jiān)測。

大伙房水庫共設(shè)定4個(gè)監(jiān)測點(diǎn)位。兩次調(diào)查期間，春季共采集到藻類33種，優(yōu)勢種類為小環(huán)藻、針桿藻，相對多度分別為48.69%、16.74%，浮游植物密度平均值為217萬個(gè)/L；秋季監(jiān)測，秋季共采集到藻類35種，優(yōu)勢種類為針桿藻、小環(huán)藻、脆桿藻，相對多度分別為37%、17%、13%，浮游植物密度平均值為89萬個(gè)/L。大伙房水庫浮游植物數(shù)量賦分為70分。

大伙房水庫魚類采集，經(jīng)鑒定春季共采集到魚類18種，分屬1綱2目2科17屬。優(yōu)勢種為、亮銀鮈、興凱鱊、鳙，相對多度分別為29.60%、18.01%、14.99%和10.83%。秋季共采集到魚類16種，分屬1綱2目2科16屬，優(yōu)勢種為和興凱鱊，相對多度分別為13.37%、52.33%，與春季相比，優(yōu)勢種發(fā)生了變化，可能與季節(jié)相關(guān)。

大伙房水庫為沈陽和撫順的飲用水源地，水質(zhì)較好，水庫內(nèi)有多種養(yǎng)殖魚類，平均年漁產(chǎn)量100萬～200萬kg。由于受限于調(diào)查的網(wǎng)具和時(shí)間等問題，F(xiàn)OEr值偏低，大伙房水庫魚類生物損失指數(shù)賦分為59分。基于春季和秋季大伙房水庫4個(gè)斷面12個(gè)樣點(diǎn)調(diào)查數(shù)據(jù)，根據(jù)各指標(biāo)賦分與權(quán)重，計(jì)算得到大伙房水庫生物準(zhǔn)則層賦分63.4分［5］。

3.5 社會(huì)服務(wù)功能方面

3.5.1 水功能區(qū)達(dá)標(biāo)指標(biāo)

本次評估大伙房水庫集水范圍只劃分為1個(gè)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16.7%，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)

2014年6月13日及8月19日，兩次深入大伙房水庫調(diào)查，并與大伙房水庫管理局工作人員咨詢，綜上認(rèn)為，大伙房水庫防洪指標(biāo)達(dá)標(biāo)，賦分95分。

3.5.3 公眾滿意度

2014年6月12日及8月19日，對大伙房水庫管理局管理人員、水庫附近居民及商戶開展了公眾滿意度問卷調(diào)查，共采訪25人，其中水庫附近居民9人，水庫管理者13人，水庫周邊從事生產(chǎn)活動(dòng)的3人。由于水庫取消旅游景觀，采訪對象中無水庫旅游者。經(jīng)計(jì)算，公眾滿意度指標(biāo)最后得分為85.2分，說明公眾對大伙房水庫處于滿意狀態(tài)。

4 水庫健康評價(jià)

大伙房水庫健康評價(jià)賦分為67分，處于健康狀況。其中生態(tài)狀況賦分69.8分，為健康水平，社會(huì)服務(wù)功能賦分為60.42分，為健康水平。

4.1 生態(tài)狀況評價(jià)

大伙房水庫生態(tài)狀況賦分69.8分，屬于健康水平。其中水文水資源賦分77.31分，屬于健康水平；物理結(jié)構(gòu)賦分95.2分，屬于理想狀況；水質(zhì)狀況整體賦分49.4分，屬于亞健康水平；生物準(zhǔn)則層賦分63.4分，屬于健康水平。

4.2 社會(huì)服務(wù)功能狀況評價(jià)

本次評價(jià)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(jià)指標(biāo)對社會(huì)服務(wù)功能狀況進(jìn)行了評價(jià)，大伙房水庫社會(huì)服務(wù)功能賦分為60.42分，總體評價(jià)為健康。

4.3 水庫健康狀況評價(jià)

大伙房水庫健康指數(shù)賦分為67分，綜合評價(jià)為亞健康水平，如圖1。

圖1 大伙房水庫健康評價(jià)成果

5 健康問題分析與保護(hù)對策

5.1 水庫健康問題分析

根據(jù)評估成果，導(dǎo)致大伙房水庫健康問題的主要原因是上游河段農(nóng)田徑流中的植物營養(yǎng)物質(zhì)排入，導(dǎo)致湖庫藻類大量繁殖，從而產(chǎn)生富營養(yǎng)化問題。

5.1.1 水文水資源方面

根據(jù)評價(jià)結(jié)果，大伙房水庫水文水資源賦分77.31分，為健康水平。其中入庫流量變異程度計(jì)算值0.41，偏離程度不是很大，但是由于水庫的人工調(diào)控，對天然水文情勢有一定影響，水庫年均水位大于水庫確定的最低生態(tài)水位，能夠滿足生態(tài)系統(tǒng)的正常運(yùn)行［7］。

5.1.2 物理結(jié)構(gòu)方面

大伙房水庫物理結(jié)構(gòu)準(zhǔn)則層賦分為95.2分，屬于理想狀況。水庫受人類活動(dòng)影響的地區(qū)主要集中在水庫上、下游地區(qū)，影響了水庫物理結(jié)構(gòu)健康狀況。

5.1.3 水質(zhì)方面

整體來看大伙房水庫水質(zhì)狀況呈亞健康狀態(tài)，7個(gè)水庫分區(qū)中，臺(tái)溝水質(zhì)準(zhǔn)則層賦分大于60分，處于健康狀況；渾73水質(zhì)準(zhǔn)則層賦分為15.6分，處于病態(tài)；其他5個(gè)水庫分區(qū)水質(zhì)準(zhǔn)則層賦分在48.4~57.7分之間，處于亞健康狀態(tài)。

富營養(yǎng)狀況指標(biāo)是影響大伙房水庫水質(zhì)準(zhǔn)則層賦分較低的主要原因，富營養(yǎng)狀態(tài)評價(jià)的5個(gè)參評項(xiàng)目中總氮是主要影響因子。本次評價(jià)中渾73處于病態(tài)的另一個(gè)原因是汛期透明度的賦分較高。

5.1.4 水生生物方面

大伙房水庫生物完整性較好，賦分為63.4分，為健康水平。魚類多樣性較高，魚類完整性相對較好，為亞健康水平，大伙房水庫富營養(yǎng)化程度問題是影響其健康狀況的主要問題之一。生物入侵也對大伙房水庫水生物棲息環(huán)境產(chǎn)生影響，調(diào)查監(jiān)測期間，大伙房水庫發(fā)現(xiàn)鏡鯉，鏡鯉為從原西德引進(jìn)的品種，由于養(yǎng)殖逃逸和人為放生，目前已經(jīng)在野外形成了一定的種群。其生態(tài)位與本地鯉相似，將于本地鯉產(chǎn)生競爭，并且鏡鯉和本地鯉可以雜交，造成土著鯉種質(zhì)資源不純，造成基因污染。大伙房水庫所在渾河流域從上游到下游，部分河段由于挖沙、采石活動(dòng)的影響，影響了河流水生生物的棲息地，從而導(dǎo)致了河流魚類、大型底棲動(dòng)物、兩棲類、河岸帶植被等生物多樣性明顯下降［8］。

5.1.5 社會(huì)服務(wù)功能方面

水功能區(qū)達(dá)標(biāo)情況非常不理想，大伙房水庫集水范圍只劃分為1個(gè)水功能區(qū)，水功能區(qū)未達(dá)標(biāo)，處于病態(tài)水平，富營養(yǎng)化問題是影響水質(zhì)健康狀況的主要問題；經(jīng)過除險(xiǎn)加固后的大伙房水庫，防洪工程的完好率、達(dá)標(biāo)率及水庫調(diào)蓄洪水能力都能夠充分滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，但是2010年洪水后，發(fā)現(xiàn)輸水洞的實(shí)際過流量達(dá)不到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的400m3/s，目前正在進(jìn)行維修，計(jì)劃2015年汛前完成施工，水庫防洪指標(biāo)未完全達(dá)標(biāo)。

5.2 保護(hù)對策

（1）大伙房水庫具有防洪、灌溉、供水、發(fā)電、養(yǎng)殖等多種功能，其中大伙房水庫輸水工程一期、二期工程擔(dān)負(fù)著遼寧中部撫順、沈陽、遼陽、鞍山、營口、盤錦城市工業(yè)及居民生活用水。應(yīng)科學(xué)配置流域水資源，優(yōu)化大伙房水庫調(diào)度、合理調(diào)度，最大限度地發(fā)揮水庫的調(diào)蓄作用，同時(shí)合理對中下游河道補(bǔ)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(dòng)對河岸的人為干擾，加強(qiáng)河岸帶的保護(hù)與治理。

（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(qiáng)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。生態(tài)清淤，減少二次污染，考慮水體受污染情況、底質(zhì)受污染情況、底質(zhì)釋放污染物的速率、水體的流速、清淤的方法、采用的機(jī)械設(shè)備及清淤質(zhì)量等因素。同時(shí)生態(tài)清淤應(yīng)與生態(tài)修復(fù)工程相配合，在計(jì)劃種植沉水植物和挺水植物區(qū)域應(yīng)考慮適當(dāng)減小清游深度或不清游。對大伙房水庫建立前置庫，將河湖交界及河道末端作為前置庫，對水質(zhì)進(jìn)行控制，進(jìn)行生物、物理和化學(xué)治理。

（3）加強(qiáng)水生生物多樣性的監(jiān)測管理。開展水生生物多樣性的綜合調(diào)查，加強(qiáng)野外定位監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)站點(diǎn)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)，為本水生生物多樣性的研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。同時(shí)在大伙房水庫源頭區(qū)域建立具有特色的水生生物保護(hù)區(qū)，以保護(hù)稀有或水生生物物種及水生態(tài)系統(tǒng)，并加強(qiáng)水生物種資源庫與基因庫的建設(shè)，以保證水生生物的遺傳多樣性。

（4）加快維修水庫輸水洞防洪標(biāo)準(zhǔn)，使其滿足泄量設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，盡快落實(shí)工程投資與實(shí)施，提高整體防洪狀況，保護(hù)下游城市安全。

6 結(jié)語

通過對大伙房水庫的健康評價(jià)分析可以看出健康指數(shù)賦分為67分，綜合評價(jià)為健康水平。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，保護(hù)下游城市安全。

［1］安娜.加強(qiáng)水土保持建設(shè)保護(hù)碧流河水庫水質(zhì)安全［J］.水利規(guī)劃與設(shè)計(jì)，2015（2）：21-23.

［2］楊錦華.佛寺水庫水源飲水安全與水環(huán)境保護(hù)［J］.水利技術(shù)監(jiān)督，2006（3）：50-52.

［3］遼寧省水利廳.遼寧省水利基礎(chǔ)信息集［M］.北京：中國水利水電出版社，2013.

［4］董婷婷.基于DEM的清河流域大中小型河流特征值自動(dòng)提取［J］.水利規(guī)劃與設(shè)計(jì)，2014（10）：26-29.

［5］趙文耀.丹江口水庫流域生態(tài)環(huán)境保護(hù)現(xiàn)狀研究［J］.水利技術(shù)監(jiān)督，2006（6）：44-47.

［6］朱嘉偉.渠江水系河網(wǎng)探究［J］.水利規(guī)劃與設(shè)計(jì)，2011（2）：48-50，53.

［7］王曉宇.山西河流生命健康問題［J］.水利規(guī)劃與設(shè)計(jì)，2006（2）：14-17.

［8］孫景亮.論天然河流水質(zhì)污染與保護(hù)中的博弈問題［J］.水利規(guī)劃與設(shè)計(jì)，2008（6）：16-18.