牛栏江引水盘龙江入湖对滇池水质改善效果分析

桂 重 段 波

(中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司，云南 昆明 650051)

牛栏江引水盘龙江入湖对滇池水质改善效果分析

桂 重 段 波

(中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司，云南 昆明 650051)

分析了牛栏江引水盘龙江入湖对滇池水动力学特性的影响及水质改善效果，探讨了规划引水水质条件下2020年滇池外海水的质量预测结果，并对2020年补水效果进行了展望，为同类工程的研究提供了依据。

引水，水质，资源，水环境

1 工程概况[1]

牛栏江—滇池补水工程是一项水资源综合利用工程，是滇中调水的近期重点工程。近期任务是向滇池补水，改善滇池水环境和水资源条件，配合滇池水污染防治的其他措施，达到规划水质目标，并具备为昆明市应急供水的能力；远期任务主要是向曲靖市供水，并与金沙江调水工程共同向滇池补水，同时作为昆明市的备用水源。

2 牛栏江引水盘龙江入湖方案改善滇池水质效果[2-5]

2.1 牛栏江引水量和引水水质

牛栏江引水工程设计流量为23 m3/s，年设计引水过程为枯水期适当少引，而丰水期加大流量引水，多年平均引水量约5.72亿m3。根据《牛栏江—滇池补水工程项目可行性研究报告》，滇池流域丰、平、枯典型水文代表年型条件下牛栏江流域设计可净引水入湖过程见表1。

表1 滇池各典型水文年型对应年份的牛栏江引水过程 亿m3

牛栏江引水入湖水质是依据近年来对牛栏江水源地水质实测资料确定的，自2005年以来，牛栏江水源地德泽断面逐年实测水质浓度资料如表2所示。

根据牛栏江流域(云南段)水环境保护规划，2020年牛栏江引水水源地CODMn,TP,TN三指标的水质保护目标分别为2.0 mg/L,0.05 mg/L,1.0 mg/L。故在进行牛栏江—滇池补水工程牛栏江引水入湖水质设计时，既要考虑引水入湖水质基本不劣于现状(以近年来平均水质为代表)，同时亦应满足其水环境保护目标要求。根据牛栏江规划水质保护目标要求，并结合牛栏江水质现状，牛栏江补水入湖水质(CODMn,TP,TN)浓度见表3。

2.2 仅有引水工程下滇池水质改善效果

模拟预测至2020年当滇池流域水污染综合治理对策中仅有牛栏江引水工程时滇池外海年均水质状况见表3。由表3可知，至2020年，如果《滇池流域“十一五”水污染防治规划》《滇池流域水污染综合治理总体方案》及《洱海、滇池水质保护与水污染防治专题研究》提出的水污染综合治理六大工程体系除牛栏江—滇池引水工程落实外，其余五项流域水污染综合治理工程措施未能有效落实，则2020年滇池外海水质较无引水(即无综合治理措施)时有一定程度的改善，其中CODMn指标改善幅度最大，约为14.2%～16.3%，TN指标的改善幅度次之，约为7.8%～8.9%，TP指标的改善效果相对最小，约为4.4%～6.9%。

表2 牛栏江水源地近年来水质监测资料及规划水质保护目标 mg/L

表3 仅有牛栏江引水工程下2020年滇池外海年均水质状况

从引水措施落实后的滇池外海年均水质浓度预测结果来看，丰水年滇池外海CODMn,TP,TN三指标年均浓度分别为10.64 mg/L,0.209 mg/L,3.00 mg/L，平水年三指标浓度分别为10.92 mg/L,0.198 mg/L,2.95 mg/L，枯水年三指标浓度分别为10.28 mg/L,0.198 mg/L,2.91 mg/L，不同年型下不同指标所属水质类别较引水前均无变化，且与2020年外海水环境保护目标相比较，TP，TN指标的超标幅度均在一倍左右，故从规划水平年2020年滇池水质保护目标要求来看，仅有引水工程是远远不够的。因此，滇池流域环境补水工程，应以滇池流域水污染综合治理五大工程措施全面落实并发挥预期效益为前提，至2020年才有可能使滇池外海水质满足其水功能区划的阶段水质保护目标要求。

因此，《总体方案》中提出的水污染综合治理五大工程体系(不包括外流域调水)才是滇池湖泊水环境改善的根本，如果流域入湖污染源不能得到有效治理和控制，仅靠外流域调水是无法改变滇池水质的演变趋势，同时从水质浓度改善效果来看，调水对滇池水质浓度的改善程度也是有一定限度的。

2.3 六大综合治理措施改善滇池水质效果

自牛栏江引水工程建设完工后，随着相对清洁的牛栏江水源源源不断地进入滇池，这不仅将有效缓解滇池长期以来生态环境用水匮乏问题，同时配合流域水污染综合治理的不断深入，将使滇池水污染情势得到逐步缓解，并使滇池水质逐步好起来。在不同水情条件下，牛栏江引水后滇池外海年均水质年际变化过程见表4。

表4 各项措施全面落实情景下2020年滇池外海水质年内变化 mg/L

由表4所示的结果可知，牛栏江—滇池补水工程在其他五大水污染治理工程体系全面落实并达到预期治理效果的前提条件下，引水可使各水情条件下的平、枯水期水质达标，如1月～6月，丰水期由于降雨径流携带大量非点源进入湖泊，从而导致各水文年型丰水期水质普遍不达标。从年内达标月份所占比重来看，丰水年达标月份占50%(6个月)，平、枯水年达标月份均约占67%(8个月)。

2.4 规划引水水质条件下2020年滇池外海水质预测

模拟预测至2020年当滇池流域各项水污染综合治理对策均全面落实并达到预期治理效果和牛栏江引水入湖水质满足其规划水质保护目标时，平水年型下滇池外海年均水质状况见表5。

由表5中的模拟统计结果可知，当滇池流域水污染综合治理措施(六大工程体系)全部落实且牛栏江引水入湖水质浓度满足牛栏江流域水环境保护规划中确定的水质保护目标时，至规划水平年2020年，平水年型下滇池外海水质(包括CODMn,TP,TN三指标)均基本满足规划水质目标要求，其中CODMn指标达到地表水Ⅰ类水质标准，TP,TN基本满足Ⅳ类水质目标要求。

表5 规划引水水质条件下2020年滇池外海年均水质状况

对比引水水质浓度分别为现状水质和规划水质保护目标时的滇池外海水质浓度差异，可以看出两引水入湖水质浓度均可使2020年滇池外海水质满足滇池水功能区规划水质目标要求，且两者差异较小。

3 2020年补水效果展望

已通过水利部审查的《牛栏江—滇池补水工程初步设计报告》提出，在滇池六大工程措施共同作用下，2020年设计来水条件下，滇池外海CODMn,TP,TN浓度分别为1.78 mg/L,0.098 mg/L,1.53 mg/L。滇池外海CODMn指标好于Ⅲ类地表水质标准，TP,TN指标基本达到Ⅳ类地表水质标准。总体评价，到2020年，滇池外海基本达到Ⅳ类地表水质标准。

4 结语

1)至2020年，如果滇池流域未实施流域水污染综合治理对策，则不同水情条件下滇池外海CODMn,TP,TN三指标浓度分别约为12.28 mg/L～12.73 mg/L,0.21 mg/L～0.22 mg/L,3.19 mg/L～3.29 mg/L，其单项指标水质类别分属Ⅴ类、劣Ⅴ类、劣Ⅴ类，综合水质类别为劣Ⅴ类，此种情景下滇池水质较现状水质将进一步恶化，湖泊富营养化程度将进一步加剧。

2)当规划水平年2020年滇池流域各项水污染综合治理对策尚未落实时，牛栏江引水滇池外海CODMn,TP,TN三指标浓度分别约为10.28 mg/L～10.92 mg/L,0.198 mg/L～0.209 mg/L,2.91 mg/L～3.00 mg/L，总体水质类别仍为劣Ⅴ类，其中CODMn,TP,TN三指标分别超Ⅳ类标准约2.8%～9.4%,98%～119%,94%～100%。规划水平年2020年仅靠牛栏江引水仍无法改变滇池水质继续变差趋势，故滇池流域应加大流域水污染综合治理强度，以减少滇池流域入湖污染负荷，并达到规划入湖负荷量水平是控制规划水平年2020年滇池外海水质是否达标的关键性因素。

3)根据牛栏江—滇池补水工程规划设计规模及可行性研究最新调算的补水量成果，牛栏江多年平均可调水量约5.72亿m3。当规划水平2020年滇池流域各项水污染综合治理对策都全部落实并达到预期治理效果的条件下，牛栏江补水可基本满足2020年滇池外海丰、平、枯水年环境补水的水量要求，牛栏江—滇池补水工程实施后滇池外海总体水质可基本满足规划水质保护目标要求，且牛栏江引水水质在满足TP浓度不劣于0.05 mg/L,TN浓度不劣于1.00 mg/L条件下，牛栏江补水可使规划水平2020年滇池外海总体水质浓度基本达标。

4)到2020年，滇池外海基本达到Ⅳ类地表水质标准。

[1] 牛栏江—滇池补水工程初步设计报告[R].昆明：中国水电顾问集团昆明勘测设计研究院，云南省水利水电勘测设计研究院，2012.

[2] 中国水利水电科学研究院.牛栏江—滇池补水工程补水效果分析[Z].2010.

[3] 云南省水利厅，昆明市人民政府.牛栏江—滇池补水工程入湖实施方案简本[Z].2012.

[4] 云南省水文水资源局，云南省水环境监测中心，云南省水文水资源局昆明分局.牛栏江—滇池补水入湖方案——监测系统建设运行实施方案[Z].2013.

[5] 中国水利水电科学研究院.滇中引水工程对滇池水环境影响预测与评价[Z].2015.

On water quality improvement analysis at Dianchi Lake by diverting water of Panlong River into lakes at Niulan River

Gui Zhong Duan Bo

(KunmingEngineeringCorporationLimited,POWERCHINAGroup,Kunming650051,China)

The paper analyzes the influence of diverting water of Panlong River into lakes at Niulan River on the dynamic features of the water in Dianchi Lake and the water quality improvement, explores the water quality forecasting results of Dianchi in 2020 under the planned diversion, and predicts the water supplement effect in future, and provides some reference for the research of similar projects.

water diversion, water quality, resources, water environment

2015-08-29

桂 重(1982- )，女，工程师; 段 波(1987- )，男，工程师

1009-6825(2015)31-0209-03

TU991.21

A