新疆庫車河地表水資源質(zhì)量評(píng)價(jià)

朱俊海

（新疆水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，烏魯木齊 830000）

1 河流水系概況

庫車河又稱蘇巴什河，史稱“東川水”，上源西支烏什開伯西河是其主要來源，源于科克鐵克山的莫斯塔冰川，流向北南，經(jīng)康村切穿卻勒塔格山達(dá)欄桿；河源最高點(diǎn)海拔4553 m，河尾最低點(diǎn)海拔930 m[1]。庫車河起點(diǎn)位于庫車市阿格鄉(xiāng)翁庫爾闊坦，終點(diǎn)為庫車市墩闊坦鎮(zhèn)奧特拉克，全長(zhǎng)254.93 km，流域面積3985 km2。銅場(chǎng)水庫在庫車河中游河段的尾部，是庫車河控制性樞紐工程，具有防洪、灌溉、生態(tài)等綜合效益。

2 資料分析

庫車河上有2 個(gè)水質(zhì)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)，本次水資源評(píng)價(jià)依據(jù)庫車河上2 個(gè)水質(zhì)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)近10 年的實(shí)測(cè)監(jiān)測(cè)資料重點(diǎn)對(duì)庫車河水質(zhì)進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。選用站基本情況見表1。

表1 庫車河水質(zhì)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)基本信息一覽表

3 礦化度、總硬度分析

庫車河上蘭干站、依西哈拉站近10年礦化度和總硬度均值及對(duì)應(yīng)類型分別見表2、表3，庫車河蘭干站近10 年礦化度、總硬度含量變化分別見圖1、圖2。由表2、表3 和圖1、圖2 可知：庫車河礦化度在560 ～747 mg/L 之間，級(jí)別均為四級(jí)，為較高礦化度類型；庫車河總硬度在282 ～396 mg/L 之間，在三級(jí)至四級(jí)之間，為適度硬水或者硬水類型。庫車河地表水的礦化度及總硬度較高，天然水化學(xué)成分含量較高，這與該地區(qū)的氣候環(huán)境是分不開的，該地區(qū)屬于干旱的內(nèi)陸沙漠性氣候，夏季炎熱，冬季寒冷，四季分明，降水稀少，蒸發(fā)劇烈，空氣干燥[2]，導(dǎo)致該地區(qū)天然水化學(xué)成分含量較高。

圖1 庫車河蘭干站礦化度含量變化圖

圖2 庫車河蘭干站總硬度含量變化圖

表2 庫車河蘭干站地表水水質(zhì)監(jiān)測(cè)站近十年水化學(xué)參數(shù)及類型統(tǒng)計(jì)mg/L

表3 庫車河依西哈拉站地表水水質(zhì)監(jiān)測(cè)站近十年水化學(xué)參數(shù)及類型統(tǒng)計(jì)mg/L

庫車河2019 年礦化度及總硬度的沿程變化情況見表4。由表4 可知，庫車河天然水化學(xué)成分沿程逐漸增高。庫車河的蘭干站礦化度為653 mg/L，總硬度為334 mg/L，隨著河流下延至伊西哈拉站礦化度和總硬度分別增加到了668 mg/L及359 mg/L。

表4 庫車河2019年礦化度、總硬度沿程變化情況

4 水化學(xué)類型分析

由表2、表3 可知，庫車河蘭干站水質(zhì)水化學(xué)類型屬于硫酸鹽類鈣組Ⅱ型，水陰離子以硫酸根為主，陽離子以鈣離子為主，依西哈拉站水化學(xué)類型硫酸鹽類鈣組Ⅲ型，水陰離子以硫酸根為主，陽離子以鈣離子為主。水質(zhì)類型隨著蘭干河水分流，沿程礦化度及總硬度明顯增加，從硫類鈣組Ⅱ類變?yōu)榱蝾愨}組Ⅲ類，與蘭干村排堿渠的水匯入有關(guān)系。

5 河流的pH值分布特點(diǎn)

根據(jù)阿克蘇水環(huán)境監(jiān)測(cè)分中心提供的數(shù)據(jù)，庫車河的pH值均分布在7.4～8.1以內(nèi)，變幅較小，基本屬于中性水，及個(gè)別月份屬于弱堿性水。

6 庫車河銅場(chǎng)水庫的水化學(xué)特征

根據(jù)阿克蘇水環(huán)境監(jiān)測(cè)分中心所提供的庫車河銅場(chǎng)水庫水質(zhì)分析報(bào)告，銅場(chǎng)水庫的礦化度及總硬度較高，礦化度為944 mg/L，級(jí)別為在四級(jí)，基本為較高礦化度類型；總硬度為335 mg/L，級(jí)別為四級(jí)，基本為硬水類型；pH 值為8.1，屬于弱堿性水。庫車河銅場(chǎng)水庫水體中的陰離子以硫酸根為主，陽離子以鈣離子為主，屬于Ⅲ型水。

7 庫車河水質(zhì)現(xiàn)狀評(píng)價(jià)

7.1 地表水評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、項(xiàng)目和方法

根據(jù)地表水資源用途和使用功能，以《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838-2002）作為分析評(píng)價(jià)庫車河地表水標(biāo)準(zhǔn)。地表水水質(zhì)評(píng)價(jià)項(xiàng)目選擇pH 值、溶解氧、高錳酸鉀指數(shù)、化學(xué)需氧量、五日生化需氧量、氨氮、總磷、汞、銅、鋅、鉛、鎘、砷、六價(jià)鉻、氰化物、氟化物、揮發(fā)酚等共17 項(xiàng)評(píng)價(jià)項(xiàng)目[3]。評(píng)價(jià)方法：首先采用分級(jí)評(píng)價(jià)法對(duì)各單項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行分級(jí)評(píng)價(jià)，同時(shí)計(jì)算各項(xiàng)參數(shù)的污染指數(shù)（以Ⅲ類地表水標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算），在單項(xiàng)評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，再采用各斷面水質(zhì)的綜合評(píng)價(jià)并統(tǒng)計(jì)主要污染物及其超標(biāo)倍數(shù)。通過水質(zhì)綜合指數(shù)進(jìn)行同一級(jí)別下不同斷面、不同水期河段水質(zhì)優(yōu)劣程度的比較。評(píng)價(jià)代表值選用汛期、非汛期和年平均3 個(gè)值，分不同水期進(jìn)行評(píng)價(jià)。水質(zhì)污染指數(shù)的計(jì)算公式為Pi=Ci/Si，式中：Pi為某評(píng)價(jià)參數(shù)的污染指數(shù)，Pi＜1時(shí)，該項(xiàng)參數(shù)未超標(biāo)，Pi＞1時(shí)，則超標(biāo)，超標(biāo)倍數(shù)為Pi-1；Ci為某評(píng)價(jià)參數(shù)某一水期的實(shí)測(cè)平均濃度；Si為某評(píng)價(jià)參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值，采用評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中的Ⅲ類地表水標(biāo)準(zhǔn)值。

7.2 庫車河銅場(chǎng)水庫水質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、項(xiàng)目和方法

水庫水質(zhì)評(píng)價(jià)項(xiàng)目、方法、標(biāo)準(zhǔn)與河流水質(zhì)現(xiàn)狀評(píng)價(jià)相同。在水庫水質(zhì)現(xiàn)狀評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上進(jìn)行富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)。營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)評(píng)價(jià)采用評(píng)分法，根據(jù)綜合分值判斷水體的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)。

衡量水庫富營(yíng)養(yǎng)的指標(biāo)可分為物理、化學(xué)和生物學(xué)3種指標(biāo)[4]。為分析流域內(nèi)水庫的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，評(píng)價(jià)指標(biāo)選擇5項(xiàng)：物理指標(biāo)透明度，化學(xué)指標(biāo)選擇總磷、總氮、高錳酸鹽指數(shù)，生物學(xué)指標(biāo)選擇葉綠素（α）（代表藻類現(xiàn)存量）[5]。水庫營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表5。

表5 水庫營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

評(píng)價(jià)方法：在水庫水質(zhì)現(xiàn)狀評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上進(jìn)行富營(yíng)養(yǎng)化評(píng)價(jià)，采用評(píng)分法，根據(jù)綜合分值判斷水體的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)。首先查評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)表將參數(shù)濃度值轉(zhuǎn)換為評(píng)分值，監(jiān)測(cè)值處于表列值兩者中間者可采用相鄰點(diǎn)內(nèi)插；然后幾個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)目評(píng)分值取平均值；最后用求得的平均值再查表得到營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)等級(jí)[6]。

7.3 庫車河地表水水質(zhì)現(xiàn)狀評(píng)價(jià)結(jié)果

7.3.1 庫車河地表水水質(zhì)總體特征

對(duì)庫車河蘭干站及依西哈拉站近10年的汛期、非汛期、全年期的均值分不同水期進(jìn)行評(píng)價(jià)。全年期中Ⅰ類占60%、Ⅱ類40%；汛期時(shí)Ⅰ類15%、Ⅱ類85%；非汛期時(shí)Ⅰ類55%、Ⅱ類45%。豐水期與枯水期相比，非汛期Ⅰ類、Ⅱ類河長(zhǎng)水比例為90.5%，汛期Ⅰ類、Ⅱ類河長(zhǎng)水比例為87.3%；河流水質(zhì)非汛期優(yōu)于汛期。評(píng)價(jià)結(jié)果表明：庫車河流水質(zhì)較好，各水期水質(zhì)均在Ⅱ類水以內(nèi)，無超標(biāo)項(xiàng)目。

7.3.2 庫車河地表水水質(zhì)評(píng)價(jià)

庫車河水質(zhì)監(jiān)測(cè)站水質(zhì)類別統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表6。由表6可知，庫車河地表水水質(zhì)現(xiàn)狀水質(zhì)良好，水質(zhì)類別分布在Ⅰ～Ⅱ類水范圍內(nèi)，無超標(biāo)項(xiàng)目，符合《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838-2002）Ⅰ、Ⅱ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也符合5項(xiàng)補(bǔ)充項(xiàng)目的標(biāo)準(zhǔn)要求，可以作為飲用水源地、農(nóng)田灌溉用水、一般工業(yè)用水的水源。

表6 庫車河水質(zhì)監(jiān)測(cè)站水質(zhì)類別統(tǒng)計(jì)結(jié)果

在庫車河蘭干站及依西哈拉站水質(zhì)現(xiàn)狀評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，以庫車水資源三級(jí)分區(qū)對(duì)流域水質(zhì)現(xiàn)狀進(jìn)行評(píng)價(jià)。庫車河水資源三級(jí)分區(qū)水質(zhì)類別統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表7。由表7可知庫車河汛期、非汛期、全年期水質(zhì)類別均在Ⅱ類水以內(nèi)。

表7 庫車河水資源三級(jí)分區(qū)水質(zhì)類別統(tǒng)計(jì)結(jié)果

7.3.3 庫車河銅場(chǎng)水庫水質(zhì)評(píng)價(jià)

根據(jù)阿克蘇水環(huán)境監(jiān)測(cè)分中心提供的銅場(chǎng)水庫2020 年水質(zhì)結(jié)果，銅場(chǎng)水庫水質(zhì)優(yōu)良，水質(zhì)類別為Ⅰ類，供水水質(zhì)達(dá)標(biāo)，水庫營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)為中營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，未出現(xiàn)水體富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象。

8 結(jié)論

庫車河地表水水化學(xué)類型屬于硫酸鹽類鈣組Ⅱ、Ⅲ型，水陰離子以硫酸根為主，陽離子以鈣離子為主，水質(zhì)類型隨著沿程農(nóng)田排堿渠水的排入增加有變化。水質(zhì)類型有硫酸鹽類鈣組Ⅱ型變化為硫酸鹽類鈣組Ⅲ型；銅場(chǎng)水庫水體中的陰離子以硫酸根為主，陽離子以鈉離子及鈣離子為主，屬于Ⅱ型水，庫車河地表水整體水質(zhì)達(dá)到供水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。