引黃濟青輸水河沿途水質變化及優化策略

【摘要】引黃濟青工程全長250多公里，有大小建筑物400余座，沿程包括沉砂池、小清河子槽、自然河道等復雜生態條件，目前對調水沿程水質變化情況尚缺乏系統研究。文章以引黃濟青工程為研究對象，在分析國內外跨流域調水工程水質現狀，研究引黃濟水質影響因素，并提出響應的優化措施。

【關鍵詞】引黃濟青；輸水河；沿途水質

1、引黃濟青工程概況

引黃濟青工程是中國山東省境內一項將黃河水引向青島的跨流域、遠距離的大型調水工程。工程于1986年4月開工興建，共有1000名指揮者和工程技術人員，近百萬民工參加了工程建設，于1989年11月建成通水，共計投資9.26億元。工程設計引水時間98d，為冬季冰期引水，其中70天為青島供應引水，其余為沿線供水。整個引黃濟青工程分為渠首引水與沉沙工程、輸水工程、蓄水工程和供水工程。

2、國內外跨流域調水工程水質現狀

由于輸水距離遠、跨越省市多，城市的生活污水和工業廢水、農村鄉鎮的農田污水等都會對輸水河道、渠道造成嚴重水污染。國內外已建的大部分調水工程均建設較早，設計規劃時主要針對輸水路線、工程設施和社會經濟效益等方面進行論證，卻忽略了水源區和輸水沿線的水質安全問題。隨著工程的運行和老化，伴隨著人口增加、工農業迅速發展，水源區和輸水沿線排放的各種污染物隨之增加，加上氣候原因導致水源區徑流量減少以及人為因素造成河流自然資源管理不當，使得許多流域出現水質安全問題，調水過程受到影響。

澳大利亞雪山工程最初對水源區和輸水線上的水質安全問題基本無有效保護措施。在工程運行一段時間后，由于人口增加，經濟活動頻繁，水源區以及輸水沿線的城市和農牧區排放大量污染物，加之對工程管理不科學，使得雪河流域生態功能下降，調水水質受到影響。

國內建設較早規模較大的引灤入津調水工程也存在諸多問題，工程運行老化，水體污染日益嚴重，作為最大的調蓄水庫于橋水庫在20世紀90年代末水質已達Ⅳ-Ⅴ類。除水庫污染源外，流域內農業污染來源包括化肥、農藥和水土流失隨農田灌溉排水或田間暴雨徑流進入水體造成污染，使得水體中氮磷嚴重超標。自2001年引灤入津水源保護工程實施后，于橋水庫基本維持在Ⅲ類水質，處于中富營養化狀態，形勢仍不容樂觀。

在建中的南水北調工程最關鍵的是水質問題，東線工程水質問題備受關注。據淮河流域水環境監測中心檢測數據表明，南水北調東線調水工程沿線洪澤湖、駱馬湖、上級湖、下級湖和東平湖處于中—富營養狀況。

根據年中國水資源公報，對全國有水質監測的411座水庫進行水質評價結果表明，全年水質為Ⅰ類的水庫31座，占評價水庫總數的7.5%；Ⅱ類水庫185座，占45.0%；Ⅲ類水庫118座，占28.7%；Ⅳ類水庫38座，占9.3%；Ⅴ類水庫19座，占4.6%；劣Ⅴ類水庫20座，占4.9%。全國全年Ⅰ-Ⅲ類水質水庫比例為81.2%。在進行營養狀況評價的394座水庫中，無貧營養水庫，中營養水庫283座，富營養水庫111座。

3、跨流域調水工程污染物來源分析

（1）城鎮點源

城市生活污水和工業廢水通過徑流匯入水體（河流、湖泊和水庫等），由于排放水中含有大量營養物質，使得水體易發生富營養化。在引欒濟津的于橋水庫流域及庫區周邊排污口達數百個，排污量和污染負荷主要來源于化肥企業和城市污水。

（2）農業面源

在農業生產工程中，農田中化肥、農藥及其它污染物，在降水或灌溉過程中，通過農田地表徑流、壤中流、農田排水和地下滲漏，進入水體而形成面源污染。1998年于橋水庫流域內施用化肥中有氮242.8噸，磷42.9噸流失進入水庫流域；農村污染主要是人畜糞便、生活垃圾、生活污水，最終入庫量總磷34.69t/a，總氮164.27t/a。南水北調東線一期工程實施后，黃河以北全部實施清污分流，只有黃河以南存在面源污染問題，按照典型的非點源污染負荷模型計算，主要污染物CODCR排放總量約為10.13萬t/a，氨氮約為1.43萬t/a。

4、輸水河沿途水質優化

引黃濟青工程引水條件在最初設計時主要從渠首黃河水含沙量考慮，引水時間一般為11月中旬至次年3月中旬。近年來，由于流域降雨偏少，沿黃地區引水量不斷增加以及水庫調節能力低等原因，黃河下游水量呈逐年減少趨勢，僅靠冬季調水很難滿足棘洪灘水庫的供水任務。多季節調水除考慮含沙量外，仍有許多管理上的問題需要解決，如春夏季農作物施肥進入水體造成面源污染；灌溉期農民私自截水問題；灌溉器械油泄露風險；沿程附近居民在輸水河道洗衣；同時夏季輸水河道生活垃圾及浮游植物較其他季節多，并且溫度高易分解而影響水質；另外夏季為溺水事故高發期，安全是一大問題。為此，提出如下建議：

（1）積極推廣生態農業。指導農民科學合理地使用高效、無污染的綠色肥料，削減化肥施用量，減少農業面源污染；推廣節水灌溉和生物防治技術；嚴禁輸水渠兩側種植弄作物。植被過濾帶等是近年發展起來的控制面源污染的有效措施，可在調水沿程多種植樹木，增加綠化帶。

（2）倡導綠色用水，宣傳合理用水知識。盡量避開灌溉期調水；強調安全問題，在沿程人口較密集區設置安全防護欄。

（3）各分局和管理處對其轄區內的泵站、倒虹、渡槽等及時做好垃圾清理工作，避免水質惡化。

（4）引黃濟青工程由于跨流域、輸水距離較長，水質管理工作涉及很多方面，水質管理工作難度大，要切實加強組織領導，加強聯系，搞好綜合協調，做到信息共享、相互溝通、協調行動。同時，建立健全水質監測系統，提高水資源及水環境現場測試能力和快速反應能力，逐步建立自動測報和預警系統。此外，要做好邊界地區的水污染防治工作，建立客水突發性污染事故發生的預警和處理機制。

參考文獻：

[1]張晨.長距離調水工程水質安全研究與應用[D].天津大學2008