大伙房水庫暴雨洪水前后水體變化趨勢分析

費 丹，付殿崢

（1. 遼寧省水文局，遼寧 沈陽 110003；2.華北電力大學(xué)，資源環(huán)境研究院，教育部區(qū)域能源系統(tǒng)優(yōu)化重點實驗室，北京 102206）

大伙房水庫暴雨洪水前后水體變化趨勢分析

費 丹1，付殿崢2

（1. 遼寧省水文局，遼寧 沈陽 110003；2.華北電力大學(xué)，資源環(huán)境研究院，教育部區(qū)域能源系統(tǒng)優(yōu)化重點實驗室，北京 102206）

文章基于 1995 年特大洪水和 2013 年的“8.16”特大暴雨引發(fā)的洪水前后大伙房水庫水體透明度監(jiān)測數(shù)據(jù)，分析了兩次洪水前后庫區(qū)水體透明度變化趨勢，并對兩次洪水前后水體透明度變化差異性進行解析，對比分析結(jié)果表明，降水范圍、持續(xù)時間和強度是影響庫區(qū)洪水后水體透明度恢復(fù)到正常狀態(tài)的關(guān)鍵因素。最后針對洪水所導(dǎo)致的水體渾濁，透明度降低所帶來的飲用水安全問題，提出了相應(yīng)的對策和建議。

洪水;透明度;趨勢分析

1 引言

水體透明度是描述湖泊、水庫光學(xué)的一個重要參數(shù)，與水體中懸浮物、膠體物質(zhì)和藻類等含量有關(guān)，同時也是評價湖泊、水庫富營養(yǎng)化、水質(zhì)變化趨勢和飲用水安全的一個重要指標，能直觀反映湖水清澈和混濁程度，水體透明度的測量，由于其操作簡單、價格低廉，因而成為湖泊常規(guī)調(diào)查中基本觀測項目之一。

2 水體透明度監(jiān)測

2.1 水體透明度點位選取

依據(jù)大伙房水庫 1995—1996 年、2012—2013年透明度的歷史監(jiān)測資料，在兩次洪水前后透明度變化趨勢分析時選用了不同的監(jiān)測點位的數(shù)據(jù)，在進行“95.7”透明度變化趨勢分析時，選取了大伙房水庫庫區(qū)6個點位進行數(shù)據(jù)分析，分別為渾 7 左、渾 7 右、渾 37 左、渾 37 右、渾 57、渾 73 六個點位。而在 2013 年“8.16”洪水透明度變化趨分析中選用了撫順取水口、渾 7左、渾 7右、渾 37左、渾 37 右、渾 73 六個監(jiān)測斷面。

2.2 透明度監(jiān)測方法

依據(jù) SL87-1994，利用透明度圓盤法（塞氏盤法），對各斷面暴雨洪水前后水體透明度進行監(jiān)測。

3 監(jiān)測結(jié)果分析

3.1 “95.7”洪水前后透明度變化趨勢

1995 至 1996 年，大伙房水庫經(jīng)歷“95.7”洪水前后的透明度變化趨勢表明：

“95.7”前后洪水大伙房水庫六個監(jiān)測斷面透明度變化趨勢基本是一致的，同時洪水導(dǎo)致的較低水體透明度恢復(fù)到正常水平歷時較長。具體而言，洪水前大伙房水庫水質(zhì)透明度均在 200cm 以上，水體清澈透明，而洪水過后，8 月的水體透明度降低至 30cm 以下，經(jīng)歷 1 年左右 （至 1996 年 8月 13 日）的時間，水體的透明度上升至 100cm 左右，期間透明度趨勢稍有振蕩，可能與降雨及水庫匯入雨水有關(guān)。

3.22013 年“8.16”洪水前后透明度變化趨勢

2012 年至 2013 年，大伙房水庫的透明度大約為 150cm 左右，2013 年“8.16”洪水過后，9 月水庫各斷面的透明度均降低至 10cm 左右，10 月各斷面的透明度均恢復(fù)到了 100cm 左右。歷時相對較短

3.3 “95.7”與“8.16”大伙房水庫濁度變化趨勢對比分析

“95.7”與“8.16”兩次暴雨洪水共同的特點都是雨量大、強度高，在水庫上游形成了洪峰，連同河道沖刷下來的垃圾等物質(zhì)進入水庫，而主要區(qū)別在于兩次暴雨洪水導(dǎo)致的較低水體透明度恢復(fù)到正常水平的歷時長短?！?5.7”暴雨洪水導(dǎo)致大伙房水庫水體透明度在長達一年的時間之后才達到100cm 以上，而“8.16”暴雨洪水，在 9 月份水體透明度下降到 10cm 后，僅過了一個月，到 10 月份已經(jīng)恢復(fù)到了 100cm。可見，“8.16”對水體的影響在強度和持續(xù)時間上還不能與“95.7”相比。其主要原因可能為“95.7”特大暴雨降水強度更大、持續(xù)時間更長、降雨范圍也更大，水庫水體擾動更加劇烈，即使在汛限水位以下低水位運行，洪水入庫時可能導(dǎo)致庫底淤泥被徹底翻起，導(dǎo)致幾年甚至十幾年沉積下來的微小顆粒泥沙或者其它物質(zhì)懸浮于水中。而這些物質(zhì)可能需要相當(dāng)長的時間才能再次沉降下來。

4 對策與建議

水的透明度降低不但影響感官性狀，還會影響水生生物的生活。因此水的透明度也是反映水質(zhì)狀況的一項指標。針對洪水過后可能出現(xiàn)的水體渾濁等問題，給出了相應(yīng)的對策和建議。

1）加強取水口的過濾能力。水是生命之源，無論在任何情況下，人民的飲水安全都水管理部門工作中的重中之重，作為飲用水源地，應(yīng)加大取水口的過濾能力，確保飲用水安全。

2）加大應(yīng)急水污染事件應(yīng)急能力。洪水發(fā)生時，入庫河流以及其他地表水均被沖刷進水庫，可能會導(dǎo)致水體污染，在洪水發(fā)生前，應(yīng)該未雨綢繆，做好水質(zhì)應(yīng)急監(jiān)測預(yù)案，平時做好應(yīng)急監(jiān)測演練，確保災(zāi)害發(fā)生時和發(fā)生后，能第一時間掌握水質(zhì)變化情況，為水管理部門提供最佳供水決策以及水庫調(diào)度決策依據(jù)。

3）加強水庫調(diào)度與水質(zhì)影響變化的趨勢研究。建議采用三維水力學(xué)模型評估汛期不同量級洪水對水庫底泥的沖刷作用以及取水口區(qū)域水質(zhì)的變化趨勢，在保證防洪安全的前提下，科學(xué)確定水庫最低運行水位，保持水庫具有一定庫容，減輕洪水期對水庫水體濁度的影響。保證洪水入庫后，減少水庫出流，增加來水的緩沖，降低對底泥的擾動，最大程度地減少水體的攪動。

4）水廠建設(shè)規(guī)劃中應(yīng)預(yù)留水處理能力。水庫水由于受天然降雨影響，出現(xiàn)異常問題幾乎是必然的?？紤]到汛期供水可能存在的風(fēng)險，應(yīng)在現(xiàn)有水廠處理能力上留有余量，在水廠建設(shè)規(guī)劃中應(yīng)提出預(yù)留水處理能力。同時，必須要有相應(yīng)的處理預(yù)案及備用水源地，以備應(yīng)急使用。

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2014-07-10