某水力工程建設對該流域水文生態的影響研究

麥麥提托合提·吾加卜杜拉

(新疆和田地區水文勘測局，新疆 和田 848000)

水環境對生產生活尤為重要,而流域水文系統的穩定可看做是天然水文過程的良性循環,水文系統變異相應帶來水文循環的改變,這種改變體現在徑流序列區間性的不同[1-3]。水力工程的建設會顯著的改變流域附近的地下水環境，從而影響該流域附近的水文生態，水文系統的變異一般和河流生態水文指標息息相關[4-6]。本文基于地下水水質測試，分析了水力工程對流域水文的影響關系，為水力工程建設提供參考。

1 工程概況

新疆和田水環境監測分中心于2019年11月11日至11月23日對新疆和田流域附近開展了水質采樣及監測工作。其中，流域三眼井，省級10眼井。

采樣采用貝勒管進行現場地下水采樣，水樣容器的選擇、洗滌方法和水樣保存方法嚴格按照黃河流域水環境監測中心相關規范要求執行，采樣前先測地下水位。每個水樣8組采樣瓶均按照要求加固定試劑，并密封及時寄送至黃河流域水環境監測中心。要求分中心完成的30項常規分析項目也已按時監測完并已將結果報送至自治區水環境監測中心進行匯總，其中和田分中心無上崗證參數的銅、鉛、鋅、隔、鐵、錳、砷、汞、硒九項委托第三方檢測完成。和田水環境監測分中心依據相關規范要求，結合分中心的實際情況認真組織落實管理體系的各個環節。

2 水力工程建設水環境變化

2.1 采樣流程

如圖1所示，對13個監測站開展水質采樣送樣工作，投入6人/天，兩輛水質采樣車負責。采樣流程見圖1。

圖1 采樣流程圖

2.1.1 設備校測

測量埋深、水溫、地面至傳感器距離、井深，填寫記錄表。留存現場操作照片。照片上顯示拍攝日期，并以站碼命名。每個井至少拍有以下6張照片：(1)校測前井口保護桶內設備安放照片(須反映RTU、電纜線卡、天線等內容)；(2)水位、水溫、井深校測工作照片(須顯示勘測局專職技術人員)；(3)地面至傳感器距離校測工作照片(須顯示勘測局專職技術人員)；(4)校測后井口保護桶內設備安放照片(須反映RTU、電纜線卡、天線等內容)。如發現需要維修的問題，應增加照片。

2.1.2 計算井管儲水體積

直徑146 mm、壁厚6 mm井管，1 m水柱高儲水體積0.014 m3。水泵抽水時間(小時)=井管儲水體積(m3)×抽數倍數÷水泵實際流量(m3/h)。可用水桶實測水泵實際流量。采集全指標監測內容(《地下水質量標準》(GB/T 14848-2017)中地下水質量指標(表1)，共93項。

表1 現場監測內容測定值的穩定標準

為取得具有代表性的地下水水質樣品，采樣前將監測井中的滯留水抽換出來，使用多級泵進行抽水。抽水前應檢查多級泵的電線是否連接正確、安全繩是否固定等情況，然后將多級泵下放至井水深度的1/3 處。水泵不得下入沉淀管內，盡量避開濾水管。原則上抽水過程中盡量避免引起水位有明顯的泄降。本次采樣嚴格按照安全操作規程安裝設備。

2.1.4 采樣前抽水

抽水設備調試、檢查完畢后抽水。達到水樣采集的要求后，才進行采集水樣。

2.1.5 水泵抽水樣品采集

1)揮發性有機物樣品，使用貝勒管進行采集。將貝勒管緩慢放置于井水深度的1/3處，采集新鮮補注的水質樣品，控制水樣由貝勒管底部流出，使用揮發性有機物專用的棕色玻璃瓶收集，且樣品必須注滿容器，上部不留空隙。

2)其他有機物、微生物、重金屬和無機物的樣品，使用潛水多級泵進行采集。在不改變潛水多級泵放置位置的情況下，維持原有的抽水速率，采集樣品。

3)水質監測樣品采集照片。照片上顯示拍攝日期，橫著照。至少有以下6張照片：(1)標示牌照片(站碼清晰可見)；(2)采樣設備照片(顯示水泵、三腳架、卷揚機等)；(3)抽水照片；(4)現場監測照片(須顯示勘測局采樣技術人員)；(5)水樣固定、裝箱照片(須顯示勘測局采樣技術人員)；(6)校測后井口保護桶內設備安放照片(須反映RTU、電纜線卡、天線等內容)

2.4.1 電切質量評估 標本中逼尿肌組織的存在與否可作為電切質量的評估標準(TaG1/LG腫瘤除外)。二次電切能夠反映初次電切的質量。

2.1.6 放回井內監測設備

樣品采集分裝完成后，清除保護桶內細沙等雜物。按取出順序的逆序將井內監測設備放至原始位置。按取出時的位置、角度，將探頭、電纜線原樣、緩慢放入井管內，掌握手感力度，感覺重量變輕時，立即停止，重新提出，再緩慢放入，以避免電纜線在井內纏繞、堆積。固定天線(如果有)。

2.1.7 井口保護桶蓋

如圖2所示，將保護桶內儀器擺放整齊；合上井口保護桶蓋；在螺桿上套上彈簧墊片；旋擰專用鎖，直至聽到彈簧墊片卡住的聲音；手提蓋板把守，檢查是否鎖緊。

圖2 地下井保護桶圖片

2.1.8 樣品運輸

93項全指標監測內容樣品10眼井水樣，省級20項常用監測內容樣品1件、水利部監督93項全指標監測內容樣品2件，質量控制樣品1件，共13件水樣送到黃河流域水環境監測中心監測。如圖3所示，樣品負責人將樣品進行登記，核對無誤后，按樣品容器的規格和保存要求分類裝箱，水樣中間用海綿進行阻隔，并放有冰塊，由中鐵快運發往黃河流域水環境監測中心。黃河流域水環境監測中心收到樣品時與我局樣品負責人對接樣品狀態。

圖3 水樣的分類裝箱郵寄

2.2 沿線水質變化情況

根據水質檢測數據，繪制了河道沿程電導率、溶解氧、pH值和水溫柱狀圖(圖4～圖7)。從圖中可以看出，各指標在調水沿線上沒有升高或降低的變化趨勢，數據較為穩定。調水沿線水體中的電導率數值比較低，各采樣點的電導率在220～294 μS/cm范圍之間，并且比較穩定，說明水體中導電離子含量相對較少，也就是離子濃度較低，水體的純凈度較高，間接反映了水質較為優良。各監測斷面水體中溶解氧濃度均在3.9～7.0 mg/L之間，屬于Ⅲ～Ⅳ類水體。2015年8-11月的水溫主要在17℃～30℃之間變化，2016年7、8月份的水溫在28℃～32℃之間變化，每次采集水樣的水溫比較相近。各監測斷面的pH值在6.7～9.3范圍內，比較穩定，偏堿性未遭受污染的天然水中的宏量無機組分主要包括氯離子、硫酸根離子、碳酸氫根離子、碳酸根離子4種陰離子以及鉀離子、鈉離子、鎂離子、鈣離子4中陽離子，統稱八大離子。這些離子的含量能夠體現水體的化學性質，水質優良的天然水體中，一般而言，鈣離子、鎂離子的含量高于鈉離子、鉀離子的含量，重碳酸根離子的含量高于氯離子、硫酸根離子的含量。

圖4 沿程電導率分布 圖5 沿程溶解氧濃度分布

圖6沿程pH值分布 圖7 沿程溫度分布

2.3 地下水水環境評價

根據15眼地下水水位監測井的水位數據，可以繪制出受水河道周邊的地下水水位歷時曲線。其中，距離河道較近的9個監測點為W3、W4、W5、W6、SG2、SG3、濕地地下5#、濕地地下7#、大胡營，各監測井的地下水水位歷時變化見圖8。

圖8 近河道監測井水位歷時變化曲線

從圖8可以看出，第二次補水開始后，水位又快速拉升，停止補水后，水位再次下降。在近河道監測井中，W3上升速度最快，最早達到最大升幅；SG3、W4、濕地地下5#、濕地地下7#井稍晚達到最大升幅，與W3相比，稍微滯后；SG2、W5、W6、大胡營等監測井則因其距離受水河道水面稍遠，達到最大水位的時間滯后兩月之久，也即停止補水后水位繼續升高一段時間(2016年1～2月，水位達到最高點)，然后再緩慢降低。監測井的水位變化過程，反映出停止補水后，地下水水壓力緩慢向外消散的過程。

3 工程分析與生態環境評價

工程區植物種類相對貧乏，數量較少，多為常見半灌木、矮半灌木荒漠植被，植物種類以小蓬、含頭草、琵琶柴等為主，植被長勢較差，覆蓋度較低。工程減水河段河漫灘不發育，河道土質層較薄，多為礫石覆蓋，基本無植被分布。工程占地區無國家及自治區級保護植物分布。工程區生境單一，沿河有X346線伴行，此區域人類活動頻繁，大型獸類活動較少。

工程評價河段內浮游植物共計4門30種、目前，和田河僅有兩處灌區引水口，未對魚類形成阻隔；但受農業灌溉用水的影響，出山口以下的下游河段，由于灌溉季節河道水量大幅減少，水生生物及魚類棲息空間減少，魚類資源量下降。

4 結語

通過采取施一系列評價和防治等措施，以及施工臨時占地區植被恢復措施，可減緩工程施工帶來的不利環境影響。工程運行后減水河段生態基流可得以滿足；針對工程運行期發電廠房生活污水、生活垃圾提出了防治措施。根據環境影響評價結論提出了環境監理、環境監測和管理規劃。