费 丹,付殿峥
(1. 辽宁省水文局,辽宁 沈阳 110003;2.华北电力大学,资源环境研究院,教育部区域能源系统优化重点实验室,北京 102206)
大伙房水库暴雨洪水前后水体变化趋势分析
费 丹1,付殿峥2
(1. 辽宁省水文局,辽宁 沈阳 110003;2.华北电力大学,资源环境研究院,教育部区域能源系统优化重点实验室,北京 102206)
文章基于 1995 年特大洪水和 2013 年的“8.16”特大暴雨引发的洪水前后大伙房水库水体透明度监测数据,分析了两次洪水前后库区水体透明度变化趋势,并对两次洪水前后水体透明度变化差异性进行解析,对比分析结果表明,降水范围、持续时间和强度是影响库区洪水后水体透明度恢复到正常状态的关键因素。最后针对洪水所导致的水体浑浊,透明度降低所带来的饮用水安全问题,提出了相应的对策和建议。
洪水;透明度;趋势分析
水体透明度是描述湖泊、水库光学的一个重要参数,与水体中悬浮物、胶体物质和藻类等含量有关,同时也是评价湖泊、水库富营养化、水质变化趋势和饮用水安全的一个重要指标,能直观反映湖水清澈和混浊程度,水体透明度的测量,由于其操作简单、价格低廉,因而成为湖泊常规调查中基本观测项目之一。
2.1 水体透明度点位选取
依据大伙房水库 1995—1996 年、2012—2013年透明度的历史监测资料,在两次洪水前后透明度变化趋势分析时选用了不同的监测点位的数据,在进行“95.7”透明度变化趋势分析时,选取了大伙房水库库区6个点位进行数据分析,分别为浑 7 左、浑 7 右、浑 37 左、浑 37 右、浑 57、浑 73 六个点位。而在 2013 年“8.16”洪水透明度变化趋分析中选用了抚顺取水口、浑 7左、浑 7右、浑 37左、浑 37 右、浑 73 六个监测断面。
2.2 透明度监测方法
依据 SL87-1994,利用透明度圆盘法(塞氏盘法),对各断面暴雨洪水前后水体透明度进行监测。
3.1 “95.7”洪水前后透明度变化趋势
1995 至 1996 年,大伙房水库经历“95.7”洪水前后的透明度变化趋势表明:
“95.7”前后洪水大伙房水库六个监测断面透明度变化趋势基本是一致的,同时洪水导致的较低水体透明度恢复到正常水平历时较长。具体而言,洪水前大伙房水库水质透明度均在 200cm 以上,水体清澈透明,而洪水过后,8 月的水体透明度降低至 30cm 以下,经历 1 年左右 (至 1996 年 8月 13 日)的时间,水体的透明度上升至 100cm 左右,期间透明度趋势稍有振荡,可能与降雨及水库汇入雨水有关。
3.22013 年“8.16”洪水前后透明度变化趋势
2012 年至 2013 年,大伙房水库的透明度大约为 150cm 左右,2013 年“8.16”洪水过后,9 月水库各断面的透明度均降低至 10cm 左右,10 月各断面的透明度均恢复到了 100cm 左右。历时相对较短
3.3 “95.7”与“8.16”大伙房水库浊度变化趋势对比分析
“95.7”与“8.16”两次暴雨洪水共同的特点都是雨量大、强度高,在水库上游形成了洪峰,连同河道冲刷下来的垃圾等物质进入水库,而主要区别在于两次暴雨洪水导致的较低水体透明度恢复到正常水平的历时长短。“95.7”暴雨洪水导致大伙房水库水体透明度在长达一年的时间之后才达到100cm 以上,而“8.16”暴雨洪水,在 9 月份水体透明度下降到 10cm 后,仅过了一个月,到 10 月份已经恢复到了 100cm。可见,“8.16”对水体的影响在强度和持续时间上还不能与“95.7”相比。其主要原因可能为“95.7”特大暴雨降水强度更大、持续时间更长、降雨范围也更大,水库水体扰动更加剧烈,即使在汛限水位以下低水位运行,洪水入库时可能导致库底淤泥被彻底翻起,导致几年甚至十几年沉积下来的微小颗粒泥沙或者其它物质悬浮于水中。而这些物质可能需要相当长的时间才能再次沉降下来。
水的透明度降低不但影响感官性状,还会影响水生生物的生活。因此水的透明度也是反映水质状况的一项指标。针对洪水过后可能出现的水体浑浊等问题,给出了相应的对策和建议。
1)加强取水口的过滤能力。水是生命之源,无论在任何情况下,人民的饮水安全都水管理部门工作中的重中之重,作为饮用水源地,应加大取水口的过滤能力,确保饮用水安全。
2)加大应急水污染事件应急能力。洪水发生时,入库河流以及其他地表水均被冲刷进水库,可能会导致水体污染,在洪水发生前,应该未雨绸缪,做好水质应急监测预案,平时做好应急监测演练,确保灾害发生时和发生后,能第一时间掌握水质变化情况,为水管理部门提供最佳供水决策以及水库调度决策依据。
3)加强水库调度与水质影响变化的趋势研究。建议采用三维水力学模型评估汛期不同量级洪水对水库底泥的冲刷作用以及取水口区域水质的变化趋势,在保证防洪安全的前提下,科学确定水库最低运行水位,保持水库具有一定库容,减轻洪水期对水库水体浊度的影响。保证洪水入库后,减少水库出流,增加来水的缓冲,降低对底泥的扰动,最大程度地减少水体的搅动。
4)水厂建设规划中应预留水处理能力。水库水由于受天然降雨影响,出现异常问题几乎是必然的。考虑到汛期供水可能存在的风险,应在现有水厂处理能力上留有余量,在水厂建设规划中应提出预留水处理能力。同时,必须要有相应的处理预案及备用水源地,以备应急使用。
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2014-07-10