石佛寺水库蓄水初期生态建设及水质演变分析

2014年第3期东北水利水电石佛寺水库蓄水初期生态建设及水质演变分析李颖卓［摘要］文中利用单因子和综合水质标识指数法分别对石佛寺水库库区枯水期及丰水期水质检测数据进行分析，选取溶解氧、高锰酸盐指数、化学需氧量、生化需氧量、氨氮、总磷、总氮和氟化物8项指标作为评价因子，研究水库生态建设蓄水后库区水质变化情况，为水库工程后续运用、生态调度、人工湿地建设提供依据。［关键词］石佛寺水库；蓄水初期；生态建设；水质演变［中图分类号］X832［文献标识码］A［文章编号］1002－0624（2014）03－0033－03（辽宁省石佛寺水库管理局，辽宁沈阳110129）1石佛寺水库生态建设简介辽河石佛寺水库一期工程是辽河干流唯一的一座控制性工程，坝址位于沈阳市新城子区黄家乡和法库县依牛堡乡，距沈阳市区约47km。坝址以上流域面积164786km2，其中省内流域面积16161km2。库区淹没范围为50.41km2，回水长度21.17km。淹没区涉及沈北新区黄家乡、法库县依牛堡乡和铁岭县新台子镇、阿吉镇、凡河镇共3个县区、5个乡镇、24个自然屯。2009年5—9月份对水库进行蓄水试验，蓄水位为46.2m高程，水库库容1882万m3，水面面积达到16.13km2，占水库总淹没面积的32%，生态治理面积达22.6km2。库区内种植芦苇143hm2、蒲草32.2hm2。2010年4—5月种植荷花101.5hm2。经过几年的发展，由于生态环境逐步改善，水库生态群落基本形成，包括挺水型、沉水型、浮水型和漂浮型植物，优良的环境又吸引了大量的水鸟在此安家落户，已经形成了一个人与自然和谐相处的完整的湿地生态系统。挺水植物主要有：荷花、芦苇、蒲草、泽泻、水芹、雨久花、野慈姑、光棍草、红蓼等；沉水植物主要有：金鱼藻、黑藻、穗状狐尾藻、小慈藻、黑藻、菹草、苦草等；浮水植物主要有：水陆两栖蓼、眼子菜、睡莲、丘角菱、荇菜等；漂浮型植物主要有：槐叶萍、水萍等。2水质监测情况及评价方法的选取2.1水质监测情况蓄水试验实施过程中，对库区水质进行了多点位监测，在整个库区布置地表水监测断面5个，共计13个监测点，按照水流方向由上至下分别为朱尔山断面、陈平拉马河支流断面、库区上断面、库区下断面、泄洪闸下断面。蓄水试验工程以后，每月对入库、库中及出库水质进行监测，共3个监测点。2.2评价方法的选取水质标识指数法，既能定性评价、也能定量评价；既不会因个别水质指标较差就否定综合水质，又能对综合水质做出合理的评价。用标识指数法对石佛寺水库库区地表水水质进行现状评价，选取溶解氧、高锰酸盐指数、化学需氧量、生化需氧量、氨氮、总磷、总氮和氟化物8项指标为评价因子，按照水质评价标准为GB3838-2002《地表水环境质量标准》进行评价。3计算过程与评价结果分析3.1单因子水质标识指数Pi的计算利用石佛寺水库库区地表水13个水质监测点的监测数据进行现状评价，分别在枯水期（2010年4月）与丰水期（2010年8月）对其进行评价。选取8个评价因子对其水质进行现状评价，水库的水环境功能区类别为Ⅲ类，即f1=3。以库区上中监测的高锰酸盐指数为例，其监测值为6.24mg/L，按照GB3838-2002可知：Ⅲ类水质标准限值6mg/L<监测值6.24mg/L<Ⅳ类水质标准限值10mg/L。因此X1=4，表示该指标是Ⅳ类水；X2=（6.24-6）×10/（10-6）=0.6≈1；通过将该单项水质水文水资源·33·东北水利水电2014年第3期类别与水环境功能区类别的比较可知，水质类别差于功能区类别，且X2不为0，所以X3=4-3=1；因此单因子水质标识指数Pi=X1.X2X3=4.11。枯水期、丰水期单因子水质标识指数法对单项指标水质的评价结果见表1，2及图1。表1枯水期单因子水质标识指数法对单项指标水质的评价结果从表1可以发现，表中8项评价因子中污染物的污染程度从大到小依次为：总氮、氨氮、总磷、高锰酸盐指数、化学需氧量、生化需氧量、氟化物、溶解氧。主要超标因子为总氮、氨氮和总磷。表2丰水期单因子水质标识指数法对单项指标水质的评价结果从表2可以发现，表中8项评价因子中污染物的污染程度从大到小依次为：总氮、生化需氧量、高锰酸盐指数、总磷、溶解氧、化学需氧量、氨氮、氟化物。主要超标因子为总氮、生化需氧量、总磷。由图1可以清楚的看出，在枯水期严重超标的总氮、总磷含量在丰水期有明显的好转，而氨氮含量变化不大。需要指出的是生化需氧量在丰水期成上升趋势。3.2综合水质标识指数Iwq的计算水库的水环境功能区类别为Ⅲ类，即f1=3。库区上中监测点的溶解氧，CODMn，COD，BOD5，NH3-N，TP，TN，氟化物8个评价因子为例：X1·X2=18鄱P′1+P′2+…+P′8鄱鄱=4.8从监测数据中上述8个评价因子与水环境功能区目标的