(四川省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院規(guī)劃分院,四川 德陽,618000)
蟠龍湖水庫位于宜賓縣金沙江支流橫江右岸大河溝,壩址位于四川省宜賓縣雙龍鎮(zhèn)鳳鳴村3組,地理坐標(biāo)北緯28°28′,東經(jīng)104°16′,距宜賓縣城62.0km,水庫壩址控制集水面積21.0km2,多年平均來水量1023萬m3;補(bǔ)水工程位于大河溝支流申家溝,補(bǔ)水壩址控制集水面積5.4km2,多年平均來水量261萬m3。蟠龍湖水庫灌區(qū)涉及宜賓縣鳳儀鄉(xiāng)、復(fù)龍鎮(zhèn)、橫江鎮(zhèn)、雙龍鎮(zhèn)等4個(gè)鄉(xiāng)(鎮(zhèn))45個(gè)村,灌溉面積0.34萬hm2,其中新增灌面0.21萬hm2,共布置1條干渠及1條萬畝以上支渠,干渠渠首設(shè)計(jì)流量2.15m3/s。
宜賓縣蟠龍湖水庫的開發(fā)任務(wù)為農(nóng)業(yè)灌溉、鄉(xiāng)村供水等綜合利用。水庫正常蓄水位608.00m,死水位590.00m,興利庫容890萬m3,總庫容1074萬m3。攔河大壩采用碾壓式瀝青混凝土心墻石渣壩,壩頂高程610.00m,最大壩高55.00m。
通過對水庫集水區(qū)、蟠龍湖水庫壩址、申家溝引水樞紐、水庫庫尾的水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測,工程河段水質(zhì)滿足GB 3838-2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
水庫壩址以上流域?yàn)樽匀唤?jīng)濟(jì)區(qū),無工礦企業(yè)生產(chǎn)分布,除庫尾的掛印鄉(xiāng)分布常駐人口500余人外,其余的主要是一些零星居民。點(diǎn)污染源主要來自居民生活污水排放,除掛印鄉(xiāng)外,農(nóng)村人畜飲用水分散,且水量利用充分,生活用水廢水及糞便收集處理后作為農(nóng)家肥肥田、肥魚;面污染源為沿河兩岸坡耕地耕作活動中施用化肥、農(nóng)藥等。灌區(qū)化肥、農(nóng)藥畝平均用量較少,一般選擇天干時(shí)期施用,作物吸收充分,殘余入河量很小,不會造成大范圍面源污染??偟膩碚f,水庫壩址以上流域污染源對水質(zhì)影響不大。
蟠龍湖水庫周邊主要涉及零星居民,現(xiàn)狀水質(zhì)滿足Ⅲ類水管理要求,工程建成后,由于水庫開發(fā)任務(wù)是以農(nóng)業(yè)灌溉、鄉(xiāng)村供水為主,從而,禁止向庫區(qū)排污,因此,庫區(qū)污染源相對有限,類型也比較單一,對庫區(qū)水質(zhì)影響較小。
采用Dillon模型對水庫水體中的總磷和總氮濃度進(jìn)行預(yù)測。模型數(shù)學(xué)表達(dá)式如下:
式中:L——單位面積總磷(氮)年負(fù)荷量,L=QiCi/A,g/m2·a;
q——庫水年替換率,q=Q/V(a);
Q——年出庫水量,m3/a;
V——水庫水體積,m3;
H——水庫平均水深,m;
R——滯留系數(shù),與單位面積負(fù)荷有關(guān)。計(jì)算公式為:R=0.426exp(-0.27qs)+0.574exp(-0.00949qs),qs=Q/A(Q為年出庫水量)。
經(jīng)預(yù)測計(jì)算,蟠龍湖水庫建成后庫區(qū)的總磷濃度為0.002mg/L,總氮濃度為0.008mg/L,各參數(shù)取值詳見表1。
表1蟠龍湖水庫建成后TP、TN參數(shù)取值及計(jì)算情況
參數(shù)ALQVHRTP993049650.0179880000100000000.10.987TN993049650.0589880000100000000.10.987
目前,富營養(yǎng)化的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)很多。結(jié)合水質(zhì)預(yù)測因子,本文選取水利部《城市供水水庫水質(zhì)調(diào)查評價(jià)》針對水庫提出的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行庫區(qū)河段富營養(yǎng)化評價(jià),評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表2。
表2水利部水庫富營養(yǎng)化評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
根據(jù)計(jì)算,蟠龍湖水庫總磷、總氮濃度分別為0.002mg/L、0.008mg/L。對照表2可以看出,總磷處于貧~中營養(yǎng)狀態(tài),原因主要是上游來水和周邊農(nóng)業(yè)面源負(fù)荷;總氮處于貧營養(yǎng)狀態(tài)。隨著水庫的建成,水庫將設(shè)立水源保護(hù)區(qū),并對庫周合理規(guī)劃,加強(qiáng)污染源控制,庫區(qū)氮、磷濃度將進(jìn)一步降低。因此,蟠龍湖水庫基本不存在總體爆發(fā)富營養(yǎng)化現(xiàn)象的可能性。
蟠龍湖水庫工程具有鄉(xiāng)村供水功能,水質(zhì)的優(yōu)劣直接關(guān)系到人群健康和社會穩(wěn)定,受不可預(yù)見的因素影響,水質(zhì)突變是工程運(yùn)行期潛在的一種風(fēng)險(xiǎn)。經(jīng)預(yù)測,運(yùn)行期庫區(qū)的污染負(fù)荷基本上維持現(xiàn)狀水平并略有下降,水庫雖然為多年調(diào)節(jié),但由于水庫年供水量與來水量差別不大,每年庫水基本上要替換一次,P元素關(guān)鍵指標(biāo)富集不大,采用狄龍公式判斷出水庫產(chǎn)生富營養(yǎng)化的幾率小。由于蟠龍湖水庫周邊未處于交通干線附近,發(fā)生公路交通事故以及有毒物質(zhì)泄漏等風(fēng)險(xiǎn)較小。水庫淹沒區(qū)無礦產(chǎn)資源,無因浸沒而造成水質(zhì)污染的風(fēng)險(xiǎn)。但庫區(qū)有零星居民點(diǎn)和耕地分布,運(yùn)行期存在人為排污和灌溉回歸水造成水質(zhì)污染的風(fēng)險(xiǎn)。水庫蓄水前,工程將制定周密詳細(xì)的清庫計(jì)劃,庫區(qū)殘存有機(jī)質(zhì)較少,運(yùn)行期在庫區(qū)推廣生態(tài)農(nóng)業(yè),庫區(qū)禁止發(fā)展規(guī)模養(yǎng)殖業(yè),零星居民點(diǎn)生活污水禁止排入庫區(qū),庫區(qū)不得修建排污口。
蟠龍湖水庫主要污染物為庫尾掛印鄉(xiāng),目前常住人口500余人,無工礦企業(yè)生產(chǎn),建議政府有關(guān)部門在水庫施工前對掛印鄉(xiāng)生產(chǎn)生活污水、生活垃圾進(jìn)行處理,運(yùn)行期其生活污水、生活垃圾禁止排入大河溝,保證工程河段水質(zhì)達(dá)標(biāo);農(nóng)村人畜飲用水分散,且水量利用充分,生活用水廢水及糞便收集處理后作為農(nóng)家肥肥田。因此,在處理好掛印鄉(xiāng)生產(chǎn)生活污水及沿河兩岸坡耕地耕作活動中施用化肥、農(nóng)藥等面污染源情況下,運(yùn)行期不會出現(xiàn)大量有機(jī)質(zhì)浸出而導(dǎo)致庫水嚴(yán)重富營養(yǎng)化的可能。