季節性Kendall檢驗在宿遷市境內重要河湖水質趨勢分析中的應用研究

潘光毓 楊翠翠郭 偉沙 朦

（1.江蘇省水文水資源勘測局宿遷分局 宿遷 223800 2.江蘇省水文水資源勘測局淮安分局淮安 223005）

1 前言

宿遷市位于江蘇省北部，地處淮、沂水系下游，廢黃河處在分水嶺地帶，以南屬于淮河水系，以北屬于沂沭泗河水系，境內水系較發達，國家南水北調東線主干線及江蘇省連云港市送清水通道橫穿宿遷，在兩大水利工程的調度下，宿遷過境水資源量較為豐富，正常情況下基本能滿足全市用水需求。近年來，宿遷經濟社會發展迅猛，用水量及排水量逐年增多，但污水處理設施未實現全覆蓋，全市水環境質量狀況較為嚴峻。為全面掌握宿遷市境內重要輸水河湖干線地表水資源質量狀況，了解其地表水水質變化趨勢及分析其潛在的突發性水污染風險，應用季節性Kendall檢驗法對其進行分析評估。此次重點選取江蘇省水環境監測中心宿遷分中心2010～2017年水質監測資料對其作水質趨勢分析及潛在污染源風險識別分析。

2 監測站點的選擇及分析項目的確定

2.1 監測站點的選擇

2.1.1 南水北調東線主干線

洪澤湖：是宿遷市泗洪縣重要飲用水水源地及全市大部分河流湖泊的補給水源，此次分析擬選取顏圩、高湖、洪澤湖（宿遷南、宿遷北）、成河、漁溝、臨淮、溧河洼共8個站點進行分析。

駱馬湖：是宿遷市市區重要的生活飲用及工農業水源地，擬選取駱馬湖區（東、南）、皂河鄉、新站、洋河灘共5個站點進行分析。

中運河：是蘇北地區的黃金水道，南水北調東線工程的輸水大動脈，也是宿遷市區、泗陽縣重要的生活飲用及工農業水源地，擬選取皂河閘、宿遷水廠（中運河）、宿遷閘、劉老澗閘、泗陽水廠、泗陽閘共6個站點進行分析。

徐洪河：是南水北調東線工程的輸水河道，也是泗洪縣重要的生活飲用及工農業水源地，擬選取徐洪河口、金鎮、江橋大橋共3個站點進行分析。

2.1.2 連云港市送清水通道

淮沭河：是江蘇省連云港市“薔薇河送清水工程”重要的輸水干線，也是沭陽縣、泗陽縣重要的生活飲用及工農業水源地，擬選取沭陽閘、南偏泓閘上共2個站點進行分析。

新沂河南偏泓：是沭陽縣少部分工業水源地，也是向連云港灌云縣供生活飲用及工農業用水的輸水河道，擬選取沭陽（南泓）共1個站點進行分析。

沭新河：是淮沭河的下游段，沭陽縣沂北地區重要的生活飲用及工農業水源地，也是向連云港市區及東海縣供生活飲用及工農業用水的輸水河道，擬選取沭新閘、桑墟電站共2個站點進行分析。

2.2 分析項目的確定

根據宿遷分中心歷年水質監測資料分析，宿遷市境內河湖水質主要超標項目為 COD、NH3-N、CODMn、BOD5、Tp等5項指標，故此次重點以該5項指標進行分析評價。

3 季節性Kendall檢驗方法簡介

此次采用季節性Kendall檢驗法進行水質趨勢分析，其假設H0為隨機變量與時間獨立，假定全年12個月的水質資料具有相同的概率分布。當n≥10時，隨機序列S（各月歷年水質系列正負號之和）近似服從正態分布：

標準方差為：

α為趨勢檢驗的顯著水平，其值為：

取顯著性水平α為0.1和0.01，即當α≤0.01時，說明檢驗具有高度顯著性水平；當0.01＜α≤0.1時，說明檢驗是顯著的。在α計算結果滿足上述兩條件情況下，當t為正時，則說明具有顯著（或高度顯著性）上升趨勢；當t為負時，則說明具有顯著（或高度顯著性）下降趨勢；當t為零時，則無趨勢。

4 水質變化趨勢分析

經過相關水質數據計算統計，相關成果見表1、表2，并依據成果對此次所參與評價的河湖水質變化趨勢進行整體分析。

4.1 單項水質項目分析

（1）化學需氧量（COD）：呈上升趨勢、下降趨勢、無趨勢比例分別為4%、22%、74%，COD質量呈改善趨勢。

（2）化學需氧量（NH3-N）：呈上升趨勢、下降趨勢、無趨勢比例分別為0%、59%、41%，NH3-N質量呈改善趨勢。

（3）高錳酸鹽指數（CODMn）：呈上升趨勢、下降趨勢、無趨勢比例分別為0%、96%、4%，CODMn質量呈改善趨勢。

（4）五日生化需氧量（BOD5）：呈上升趨勢、下降趨勢、無趨勢比例分別為4%、7%、89%，BOD5質量呈改善趨勢。

（5）總磷（Tp）：呈上升趨勢、下降趨勢、無趨勢比例分別為19%、11%、70%，Tp質量呈惡化趨勢。

表1 宿遷市境內重要輸水河湖干線水質變化趨勢分析成果表

表2 重要輸水河湖干線水質變化趨勢分析斷面統計及總體評價成果表

4.2 總體評價分析

（1）洪澤湖：總體水質有所好轉，特別是Tp含量呈下降趨勢。

（2）駱馬湖：總體水質有所好轉，但近年來局部水體COD、Tp含量呈逐年上升趨勢，存在局部水體向富營養化發展的趨勢，需加強監測并采取相應治理措施。

（3）中運河：境內輸水、航運大動脈，兼顧沿線部分區域排澇，中運河總體水質有所好轉，但近年來局部水體Tp含量呈逐年上升趨勢，需加強對中運河沿線排澇區域內污澇水的源頭治理。

（4）徐洪河：通過一系列的治污、控污等措施，徐洪河總體水質有所好轉。

（5）淮沭河、沭新河、新沂河南偏泓：送清水河道干線總體水質有所好轉，但支線沭新河水質有逐漸變差趨勢，特別是Tp含量呈高度顯著上升趨勢，需引起注意。

2010年以來，宿遷市境內重要輸水河湖干線地表水水資源質量總體狀況有所好轉，特別是洪澤湖、駱馬湖及中運河總體水質好轉較為明顯；但有局部水體水質有逐年變差趨勢，需采取針對性的治理措施，使其水質穩定達標，以恢復河道原有功能。

4.3 建議

（1）各縣區相關部門需加快“水功能區達標整治方案”“一區一策”等方案措施的實施，使重要輸水河湖干線支流河道水質能穩定達標，以控制并減少支流入河湖干線污染物量，同時河湖干線應定期進行自身治理，確保其水體水質穩定達標。

（2）進一步加大全市境內農業灌溉節水技術的投入，控制農藥、化肥的使用量，加強畜禽糞便等養殖業廢物的控制，增強各縣區鄉鎮污水處理廠對氮、磷的去除率等措施減少面源污染的排放，從而減少入河湖的Tp污染物量。

（3）進一步加強對全市境內各級水功能區特別是飲用水水源地所在水功能區的監督管理，在以往發生并參與的突發性水污染事故監測案例基礎上，完善優化突發性水污染事故監測預案，并加強飲用水水源地水質監測，以保障全市人民群眾的用水安全。

（4）進一步加大利用新媒體方式對有關水資源保護法規、節約用水等方面知識的宣傳，使市民充分認識到水資源保護、節約的重要性，自覺遵守和維護各項政策法令，積極支持水資源保護工作。

5 結語

（1）應用季節性Kendall檢驗法進行了水質趨勢分析，結果表明宿遷市境內重要河湖干線地表水水質狀況均有所好轉，但局部水體Tp含量有逐年上升趨勢，需引起注意。

（2）針對水污染變化趨勢，提出了相應的治理措施建議。

（3）考慮到此次分析的河湖中部分輸水干線河道為雙向流，流態變化較大，為保證評價的一致性，故本文中進行水質變化趨勢分析時，未加入河流流量變化影響因素，部分水質分析斷面的估算值存在一定誤差