遼寧省湯河水庫水質保護策略

姜　波

(遼寧省湯河水庫管理局，遼寧 遼陽 111000)

遼寧省湯河水庫水質保護策略

姜波

(遼寧省湯河水庫管理局，遼寧 遼陽 111000)

摘要：湯河水庫位于遼寧省遼陽市境內，以防洪和供水為主，是遼陽市和鞍山市兩大城市居民飲用水的主要供水源，同時兼顧灌溉、發電、養魚等綜合利用的大型水利樞紐工程。近年來，隨著工業生產的增加，大量工業廢水未經處理肆意排放，生活垃圾隨意丟棄和牲畜糞便未經處理，農業耕作污染以及偷挖沙破壞生態環境等，都給湯河水庫的水質造成了極大污染。因此如何保證湯河水庫的水質、有效治理污染已成為當務之急。本文分析了湯河水庫水質問題及其成因，在此基礎上提出了湯河水庫水質保護策略。

關鍵詞：湯河水庫；水質；污染；保護策略

1湯河水庫概況

湯河水庫壩址位于遼寧省遼陽市湯河鎮境內，距遼陽市39 km，處于太子河主要支流之一的湯河主段上，是國家大型水利樞紐工程之一。湯河水庫的建立初衷是以防洪、工業供水及城市生活供水為主，同時也在灌溉、發電、養魚等方面發揮著重要作用的水利工程，其按百年一遇洪水進行設計，并按百年一遇降雨量和洪水量進行校核。湯河水庫總庫容可達7.23億m3，由防洪庫和興利庫兩部分組成，是遼寧省水質較好的大型水庫之一，為當地的工農業生產和居民的生活提供了優質的水源。然而，隨著近年來城市發展的加速，用水需求日益增加，工業廢水和生活污水的肆意排放，湯河水庫的優質水源顯得尤為珍貴，水庫的水質問題備受大眾關注。

2湯河水庫水質問題及其成因分析

2.1湯河水庫水質問題

湯河水庫的重要職能之一是滿足城市生活和工業用水，這也是水庫的經濟價值所在，目前主要用水單位有遼化公司、弓長嶺礦山公司、鞍山自來水公司和遼陽自來水公司。這四家單位都采用單一水層取水口，雖然這比分層取水口工程施工難度和工程投資低，但是單一水層取水口不能實現變換水層取水，特別是處于深水區的取水口，一旦水質出現問題，只能關閉出水口停止供水，這給人們的生活和發展生產帶來極大的不便。供水水質異常事件偶有發生，2008年9月，遼化水廠發現湯河水庫部分出庫水存在異常現象，經過水庫工作人員到庫區和水廠實地考察發現，輸水道的出水口顏色泛白、有異味，河底水草掛有白色絨毛狀物質。取水樣本進行化驗分析，發現湯河水庫底層水體硫化物、錳、鐵等物質含量超標。通過對多方位水質進行監測，結合不同深度水層的溫度綜合分析，這種異常現象產生的原因應是湯河水庫內的溫躍層現象。溫躍層指的是水面的垂直方向上水溫發生急劇變化時所產生的水面不連續現象。溫躍層的位置主要受表層水溫增減快慢、風力大小及方向和湖盆形態的影響。當其他條件一定時，溫躍層的深度與風力成正比[1]。2008年，遼化地區水質發生異常現象是由于水位較高為溫躍層的產生提供了必要條件，其影響水質發生異常變化的過程是：溫躍層以上水體能得到陽光的充足照射，為藻類的光合作用提供了前提條件，從而使水中的二氧化碳被大量吸收同時釋放出氧氣，因而水中的含氧量增加，利于魚類生長繁殖，魚類能夠吞食浮游植物，這對表層水體能夠起到一定的凈化作用；相比之下，處于溫躍層下層的水體由于受陽光照射少，藻類很難進行光合作用，藻類死亡后的殘體將沉降到水體底層，增加了底層的有機物。除此之外，魚類的糞便、生活污水的肆意排放使水體的富營養化程度提升，會增加水體內有機物的含量并在水層深處大量聚集，水體內的有機物會在厭氧細菌的作用下被還原，再通過反硫化作用，硫酸鹽被還原為硫化氫，因為硫化氫有臭雞蛋的味道，所以水體會產生異味。加之水庫上層水受高溫天氣影響溫度較高，水密度較小，而中下層水受陽光照射較少，水溫處于偏低的狀態，與上層水相比水密度較大，因此上下水層的水在自然條件下不能形成對流，下層水無法完成自我更新，導致底層水的水質越來越差[2]。通過上述分析可知，湯河水庫出現水質異常現象的主要原因是深層水質出現了問題，進水口又采用了單一的進水方式，不能實現選擇性取水，因此出現了水質異常現象。

2.2湯河水庫水質問題的成因分析

2.2.1生活垃圾和牲畜糞便影響

湯河水庫地處遼寧省遼陽市弓長嶺區湯河鎮境內，該地區旅游業發達，為了滿足游客的需求，飯店、農家樂眾多，因此產生了大量的生活垃圾，不經處理就堆放在河溝內。沿岸有些從事養殖業的居民，在河道邊堆積了大量的動物糞便，進入汛期后，隨著降雨量的增加，水庫水位升高，大量的垃圾和動物糞便被沖入水庫，造成了水質污染。

2.2.2農業耕作造成污染

湯河水庫地屬寒溫帶夏雨炎熱氣候，降雨主要集中在七八月份，大強度的降雨將引起河流水位的暴漲暴落，很容易造成水土流失，特別是植被稀少的地方，土層較薄，反復沖刷后將形成侵蝕溝，容易引發泥石流和山體滑坡等自然災害。近年來，水庫附近居民的生產生活也對水庫產生了極大的影響。由于近年來糧食價格不斷上漲，農民在經濟利益的驅使下，過度開荒種糧，從而造成水土保持能力差。庫區水淹地和超坡度耕種不僅引起水土流失，水淹地被沖刷后大量的農藥殘留、化肥等物質都將流入庫區，污染水質，水體富營養化加劇，可能爆發水災，使水體含氧量降低，導致水庫內魚類大量死亡，水質進一步惡化[3]。為此，將投入大量的財力物力治理水庫水質，并且短時間內難以恢復。

2.2.3偷挖沙破壞生態環境

水體底泥是河流湖泊等水體生態系統的重要組成部分，在水環境保護中起著重要的作用。河流底泥可以吸附排入水中的污染物，特別是金屬類物質，底泥中金屬含量往往比水中的要高，能夠對水質起到凈化作用。但當環境發生變化時，例如底泥受到強烈水動力的震蕩，會造成泥沙再懸浮污染水質。水體底泥又是棲息動物生活的場所和食物的來源，如果底泥中的污染物進入到生物體內，在食物鏈的積累作用和放大效應的作用下，最終將影響陸上生物的生長。河道采砂是對河流中的底泥進行機械作業從而獲取具有利益價值的砂石料，這將使底泥中的污染物重新釋放到水體中，造成水質渾濁，破壞水底生態環境的穩定。只為追求經濟利益大量挖沙終將造成河流水質污染及周圍地下水含量減少，破壞植被，從而使整個生態系統造成嚴重影響。

3湯河水庫水質保護策略

3.1分層取水確保上游水質達標

確保上游來水水質達標要求要做到嚴格監控庫區上游各支流污水排放情況，從源頭上解決人類對天然河流可能造成的污染隱患，從而確保水庫的水在入庫時水質達標。若想實施該舉措，需要對湯河水庫水源保護方案進行整改和重新制定，加強管理和監測力度。由于水體的質量問題已經在全社會引起了廣泛的關注，相關部門已經采取了相應的措施來保障水源的供給、改善河流的水質，這也為湯河水庫水源的保護和水質的改善提供了有利條件。通過抓源頭來改善水質，這是一項長期且繁重的舉措，對上文中所提到的水質異常現象起到立竿見影的效果，因此，若想使水庫供水水質盡快得到改善還需要借助工程措施來實現。根據規定，水庫、湖泊取水工程在建設時，需結合實際的地質地形、水深變化、輸水線路和走向，以及施工條件等因素，通過技術分析，在預算滿足的前提下，選擇最優的取水位置和形式[4]。大中型水庫在供水設計中通常采用的取水方式是分層取水。文中所提到的2008年水質異常事件，由于湯河水庫的鞍山取水口輸水所采用的取水方式是分層取水，因此得以幸免。而采用單獨取底層水的遼化公司受水質異常事件影響較大，說明出水口更適合采用分層取水。

3.2劃分和保護好飲用水源保護區

在飲用水水源的地標取水口附近劃分一定的范圍作為飲用水地表水源一級保護區，該保護區的水質需滿足國家的相關標準和規定要求，必須嚴格遵守下列規定：一是禁止一切對水環境造成破壞的活動及與水源保護相關植被造成破壞的活動；二是禁止向水域排放工業廢水、生活污水、傾倒垃圾；三是保護區內一般不允許運輸有毒有害物質、油類、糞便的船舶和車輛進入，必須要進入時應具備防滲、防溢、防漏設施，事先申請并經有關部門批準、登記方可進入；四是禁止使用劇毒和高殘留農藥，控制化肥用量，嚴禁使用炸藥、毒品捕殺魚類。

3.3建設水源保護林帶

查閱相關資料，通過有林地和無林地的區域對比得知，有林地區域水土幾乎不流失，這是因為樹木和枯枝落葉起到了遮擋作用，雨水對地面不能產生直接沖擊，林地土壤有機物質豐富，地面空隙度大，雨水可能通過土壤滲透到地下，使地表土壤被侵蝕程度降低。在雨季，林地土壤平均每次能夠儲蓄200～400 mm 降水，林地植被對地表徑流能夠起到良好的調節作用，從而使水土得到保護。因此，在水庫周邊修建林帶極為重要[5]。首先要盡量減少人類活動對水質造成的影響，可將一級保護區內的居民遷移，耕地回收。然后在保護區范圍內圍繞水庫修建防護林帶，可種植些利于水土保護且易存活的植物。林帶不僅可以通過防沙固土起到保護水土的作用，還可以使水庫處于封閉狀態，防止放牧和人為破壞。

3.4加強部門之間交流協作

加強相關部門之間的交流協作，積極與公安部門配合，加大檢查力度，進而減少因偷伐樹木、過度挖沙等活動引起的水質異常問題，保護水庫健康發展。通過與環保部門積極合作，制訂宣傳標語和手冊，走進村鎮，使村民對水資源保護的重要性有足夠的認識。與上游鄉鎮積極溝通，讓發展生產控制在合理的范圍內，在水源保護區內禁止一切養殖業。制定明文規定禁止向河道內傾倒生活垃圾、動物糞便等，禁止工業廢水向河道內排放。水庫應設立專門的保衛部門晝夜巡查，杜絕一切捕撈、放牧、洗滌等可能對水質造成破壞的行為。

4結論

總之，面對新的發展環境，如何保證湯河水庫的水質和治理污染已成為當務之急。本文分析了湯河水庫水質問題及其成因，在此基礎上提出了通過轉變取水方式、劃分水源保護區、建設水源保護地帶、增強各部門之間合作，在改善水質的同時能夠使居民用水得到有效保障。也為其他水庫解決類似問題起到了參考和借鑒作用。

參考文獻：

[1]李鳳彬，郭斌.洋河水庫溫躍層及水質差異分析[J].海河水利，2011(2):21-23.

[2]韓娜娜.湯河水庫水質保護措施探析[J].東北水利水電，2015(9):22-23.

[3]鐘秋娟.湯河水庫水源保護對策探討[J].科學與財富，2011(4):87.

[4]孫明權，劉運紅，陳姣姣，等.膠凝砂礫石材料本構模型研究[J].華北水利水電學院學報，2012(5):13-15.

[5]齊永才.湯河水庫改善供水水質狀況的措施與途徑分析[J].中國水利，2012(23):31-32.

作者簡介：姜波(1975-)，男，工程師，主要從事水庫電力工程方面的工作。

中圖分類號：X52；TV697

文獻標志碼：A

文章編號：2096-0506(2016)04-0065-03