密云水库水源安全保障对策研究

收稿日期：2015-05-28基金项目：北京市科委项目（Z141100006014047）作者简介：马巍（1976-），男，四川平昌人，博士，教授级高级工程师，主要从事水环境研究。E-mail：79658466@qq.com文章编号：1672-3031（2016）06-0419-06中国水利水电科学研究院学报JournalofChinaInstituteofWaterResourcesandHydropowerResearch第14卷第6期2016年12月Vol.14No.6December，2016密云水库水源安全保障对策研究马巍，班静雅，彭文启，刘晓波，黄伟（中国水利水电科学研究院水环境研究所，北京100038）摘要：密云水库是北京市的地表水源地，其库区水质状况与流域人类活动关系十分密切，其水源安全保障将直接影响首都城市生态系统的安全。结合密云水库水源区建设与管理的技术要求，归纳总结了密云水库目前存在的主要水环境问题和水源安全保护的现实需求，提出了密云水库城市水源安全保障的引水调控技术、入库污染物总量控制与管理方案及密云水库流域水生态文明建设与管理等保障对策措施，可为南水北调来水后密云水库水源安全保障的管理与监督提供科学的技术参考。关键词：水源安全保障；南水北调工程；密云水库；引水调控；总量控制中图分类号：X92文献标识码：Adoi：10.13244/j.cnki.jiwhr.2016.06.003保障城市水源安全、提高城镇饮用水安全保障水平，是城市水生态文明建设的重要内容，也是生态文明建设的重要组成和基础保障。在人类经济社会活动持续快速发展的今天，作为一个直接与人体健康相关，又对城市建设与发展有重大影响的特殊水生态环境系统，城市水源地面临水资源过度开发和废污水大量排放的双重压力，城市水源污染情况日趋严重。根据2014年水资源公报数据显示，635座评价水库中处于中营养状态的水库占62.7%，处于富营养状态的水库占37.3%，全年总体水质为Ⅰ—Ⅲ类约占80.8%，接近20%的水库整体水质均超过Ⅲ类，以水库为供水水源的城市饮用水安全难以得到有效保证。为保护城市的生命之水，保障人类的生活用水安全，亟需全面贯彻落实水生态文明建设与管理理念，重视并加强城市水源安全保障的研究与管理工作，让人们喝上干净水、放心水。故本文以北京市地表水源地—密云水库为研究对象，在南水北调工程全线贯通并实现向北京城区供水的条件下，研究密云水库水源安全保障的关键技术及保障对策，以便为密云水库水源安全保障的监督与科学管理提供技术支持。1密云水库概况密云水库位于北京市密云县北部山区，地处40°23′N、116°50′E，横跨潮河、白河主河道上，由2座主坝和5座副坝拦截潮河、白河而形成，分为白河、潮河和内湖3个库区，是华北地区最大的水库，素有“燕山明珠”之称。密云水库流域面积15788km2，涉及河北省和北京市的9个县，其中北京市境内面积1404km2，且为水库周边，约占流域面积的8.9%。密云水库设计正常高水位为157.5m，汛限水位为152.0m，最高蓄水位为159.9m，最大水面面积为188km2，最大蓄水量为43.75亿m3［1-2］；2010年最高蓄水位为136.16m，最大水面面积约90km2，最大蓄水量约10.66亿m3。潮河和白河是密云水库最主要的入库河流，同时还包括蛇鱼川河、白马关河、牤牛河、安达木河和清水河等支流或季节性河流（水系见图1）。建库以来，密云水库累计向京津冀地区供水362亿m3，累积减淹面积164.8万hm2，发挥了巨大的防洪效益和社会效益。以密云水库为水源，主要有第九水厂输水隧洞和京密引水渠2条主动脉为北京供水，目前密云水库是北京唯一的地表饮用水水源地。——4192密云水库水环境质量状况及其问题识别2.1密云水库水环境质量评价为实时有效掌握并监控密云水库水环境质量状况，水库管理处在库区设有8个水质监测点（监测站点名称及位置分布见图2）。常规监测指标有pH值、溶解氧、高锰酸盐指数、生化需氧量、氨氮、挥发酚、总磷、总氮、砷、铜、镉、铅、汞、锌和氰化物等共计22项。2010年密云水库库区年均水质浓度分别为：pH值8.26，高锰酸盐指数（CODMn）2.61mg/L，氨氮（NH3-N）0.15mg/L、总磷（TP）0.015mg/L、总氮（TN）0.90mg/L和叶绿素（Chla）0.0046mg/L，透明度2.46m，各指标分属I类、II类、I类、II类和III类水质，综合水质类别为Ⅲ类，库区水质总体较好，但超过了库区水功能区II类水质目标要求，营养状态为中营养［3］。综合2006—2011年逐月水质状况，密云水库库区水质变化相对较小，且水质总体较好，绝大多数监测项目均能达到Ⅰ—Ⅱ类水质标准，主要超标项目是总氮，总磷、溶解氧和氨氮也偶有