大伙房水库健康评价及保护对策

于福兰

（辽宁省阜新水文局，辽宁 阜新 123000）

1 概况

大伙房水库位于抚顺市东郊浑河中上游，水库面积110km2，总库容22.68亿m3，调洪库容12.68亿m3，兴利库容12.96亿m3，控制流域面积5437km2，属于大（1）型水库，按千年一遇洪水设计、可能最大洪水校核。

大伙房枢纽工程挡水坝建筑物有主坝、一副坝、二副坝、三副坝及贴坡，其中主坝为黏土心墙沙壳坝，最大坝高49.8m，坝长1367m；泄洪建筑物有主溢洪道、非常溢洪道和输水洞，最大泄量5120，9280，400m3/s。主要入库河流有3条：浑河、苏子河、社河。大伙房水库具有防洪、灌溉、供水、发电、养殖等多种功能。

水库先后调蓄了大于1000m3/s的洪水44次，保证了沈阳、抚顺两大城市及下游的安全。在供水方面担负沈阳、大连、鞍山、抚顺、辽阳、盘锦、营口7个城市的供水任务，成为辽宁省水资源优化配置的骨干工程［3］。

2 评价指标体系与生物指标评价标准

2.1 健康评价指标体系

结合辽宁省水库特点，分别提出了水库健康评价指标体系，对大伙房水库健康评价指标体系采取分目标层、亚目标层、准则层、指标层进行评价，并采用加权法进行综合评价，评价指标体系如表1［4］。

表1 大伙房水库流健康评价指标体系

2.2 健康评价生物指标评价标准

大伙房水库选取浮游植物数量及鱼类损失指数为生物评估指标。

2.2.1 浮游植物数量

采用直接赋分法对浮游植物数量进行赋分。根据《中国湖泊环境》调查数据，我国20世纪80～90年代湖泊藻类数量年平均值变动范围在10～10000万个/L之间。结合《中国湖泊环境》调查数据和相关文献调查数据，确定浮游植物数量指标赋分标准如表2。

表2 浮游植物数量指标赋分标准

2.2.2 鱼类损失指数

鱼类生物损失指标标准建立采用历史背景调查方法确定。选用1980年代作为历史基点。基于历史调查数据分析统计评估河流的鱼类种类数，在此基础上，依据不同鱼类自然分布特征，在不同河段确定鱼类分布名录，并开展专家咨询调查，确定各评估河流所分布的鱼类历史背景状况，确定鱼类指标调查评估预期值［1］。

3 健康评价指标调查及监测

3.1 水文水资源方面

3.1.1 最低生态水位满足状况

利用逐日库水位资料，计算年均水位、3d、7d、14d、30d、60d平均水位。根据评价标准，大伙房水库最低生态水位满足状况赋分为90分。

3.1.2 入库流量变异程度

收集数据记录、数据成果，分析计算，水库入库逐月实测流量和径流还原量。计算水库入库流量变异程度IFD值为0.41，根据评价标准，大伙房水库入库流量变异程度赋分IFDr为47.71分。

按照评价标准与赋分方法，大伙房水库水文水资源准则层赋分77.31分，结果如表3。

表3 大伙房水库水文水资源准则层赋分

3.2 物理结构方面

3.2.1 库岸带状况

2014年6月，对大伙房水库库岸带状况进行了现场查勘及赋分分析。本次评估将大伙房水库库区分为上游区、库区及下游区3个断面进行调查。调查表明，3个断面的岸坡稳定性均处于基本稳定与次不稳定之间，监测断面的平均岸坡稳定性属于次不稳定状态。库岸植被覆盖度均在75%以上，整体平均覆盖度为85%。实地查勘发现干扰库岸形态的人为活动主要是公路、农业耕种、沿岸建筑物［2］。

根据岸坡稳定性、植被覆盖度与人工干扰程度3项指标的赋分情况及指标权重，经计算得到大伙房水库的库岸带状况赋分为84.1分，健康状况为理想状况。

3.2.2 河库连通阻隔状况

通过查阅资料、计算分析，得出大伙房水库连通状况赋分为100分，水库的连通性优。

3.2.3 水库淤积状况

通过查阅资料，经公式计算得到大伙房水库的库容损失率为5%，进而得出大伙房水库的淤积状况赋分为100分。

综合库岸带状况、水库连通状况、水库淤积状况3个指标，根据指标权重，经计算得到大伙房水库的的物理结构准则层赋分为95.2分，属于理想状况。

3.3 水质方面

水质调查监测共布设7个监测断面（北杂木断面DHF01、古楼断面DHF02、台沟断面DHF03、浑73断面DHF04、浑37左断面DHF05、浑7左断面DHF06、抚顺取水口DHF07）。监测时间为2013年9月至2014年8月，包括DO水质状况 （DO）、耗氧有机污染状况（OCP）、重金属污染状况（HMP）、富营养状况（EU）4项指标。求出各监测断面的评估年水期（汛期、非汛期）DO、高锰酸盐指数、化学需氧量、5d生化需氧量、氨氮、汞、镉、铬、铅及砷平均浓度，根据DO水质状况、耗氧有机污染、重金属污染状况指标赋分标准予以赋分。按照SL395《地表水资源质量评价技术规程》规定，对7个监测断面进行富营养化评价，参照富营养状况指标赋分予以赋分。根据监测断面赋分成果及赋分标准，大伙房水库水质准则层得分为49.4分［6］。

3.4 生物方面

水生生物指标全年监测2次，春季调查监测时间为2014年5～6月，秋季调查监测时间为2014年8～9月，分别进行了鱼类资源调查及浮游植物取样监测。

大伙房水库共设定4个监测点位。两次调查期间，春季共采集到藻类33种，优势种类为小环藻、针杆藻，相对多度分别为48.69%、16.74%，浮游植物密度平均值为217万个/L；秋季监测，秋季共采集到藻类35种，优势种类为针杆藻、小环藻、脆杆藻，相对多度分别为37%、17%、13%，浮游植物密度平均值为89万个/L。大伙房水库浮游植物数量赋分为70分。

大伙房水库鱼类采集，经鉴定春季共采集到鱼类18种，分属1纲2目2科17属。优势种为、亮银鮈、兴凯鱊、鳙，相对多度分别为29.60%、18.01%、14.99%和10.83%。秋季共采集到鱼类16种，分属1纲2目2科16属，优势种为和兴凯鱊，相对多度分别为13.37%、52.33%，与春季相比，优势种发生了变化，可能与季节相关。

大伙房水库为沈阳和抚顺的饮用水源地，水质较好，水库内有多种养殖鱼类，平均年渔产量100万～200万kg。由于受限于调查的网具和时间等问题，FOEr值偏低，大伙房水库鱼类生物损失指数赋分为59分。基于春季和秋季大伙房水库4个断面12个样点调查数据，根据各指标赋分与权重，计算得到大伙房水库生物准则层赋分63.4分［5］。

3.5 社会服务功能方面

3.5.1 水功能区达标指标

本次评估大伙房水库集水范围只划分为1个水功能区，在2013年9月～2014年8月的水质监测中，达标率16.7%，未达到80%，所以认定为不达标，赋分0分。

3.5.2 防洪指标

2014年6月13日及8月19日，两次深入大伙房水库调查，并与大伙房水库管理局工作人员咨询，综上认为，大伙房水库防洪指标达标，赋分95分。

3.5.3 公众满意度

2014年6月12日及8月19日，对大伙房水库管理局管理人员、水库附近居民及商户开展了公众满意度问卷调查，共采访25人，其中水库附近居民9人，水库管理者13人，水库周边从事生产活动的3人。由于水库取消旅游景观，采访对象中无水库旅游者。经计算，公众满意度指标最后得分为85.2分，说明公众对大伙房水库处于满意状态。

4 水库健康评价

大伙房水库健康评价赋分为67分，处于健康状况。其中生态状况赋分69.8分，为健康水平，社会服务功能赋分为60.42分，为健康水平。

4.1 生态状况评价

大伙房水库生态状况赋分69.8分，属于健康水平。其中水文水资源赋分77.31分，属于健康水平；物理结构赋分95.2分，属于理想状况；水质状况整体赋分49.4分，属于亚健康水平；生物准则层赋分63.4分，属于健康水平。

4.2 社会服务功能状况评价

本次评价选择以水功能区达标率、防洪指标及公众满意度为评价指标对社会服务功能状况进行了评价，大伙房水库社会服务功能赋分为60.42分，总体评价为健康。

4.3 水库健康状况评价

大伙房水库健康指数赋分为67分，综合评价为亚健康水平，如图1。

图1 大伙房水库健康评价成果

5 健康问题分析与保护对策

5.1 水库健康问题分析

根据评估成果，导致大伙房水库健康问题的主要原因是上游河段农田径流中的植物营养物质排入，导致湖库藻类大量繁殖，从而产生富营养化问题。

5.1.1 水文水资源方面

根据评价结果，大伙房水库水文水资源赋分77.31分，为健康水平。其中入库流量变异程度计算值0.41，偏离程度不是很大，但是由于水库的人工调控，对天然水文情势有一定影响，水库年均水位大于水库确定的最低生态水位，能够满足生态系统的正常运行［7］。

5.1.2 物理结构方面

大伙房水库物理结构准则层赋分为95.2分，属于理想状况。水库受人类活动影响的地区主要集中在水库上、下游地区，影响了水库物理结构健康状况。

5.1.3 水质方面

整体来看大伙房水库水质状况呈亚健康状态，7个水库分区中，台沟水质准则层赋分大于60分，处于健康状况；浑73水质准则层赋分为15.6分，处于病态；其他5个水库分区水质准则层赋分在48.4~57.7分之间，处于亚健康状态。

富营养状况指标是影响大伙房水库水质准则层赋分较低的主要原因，富营养状态评价的5个参评项目中总氮是主要影响因子。本次评价中浑73处于病态的另一个原因是汛期透明度的赋分较高。

5.1.4 水生生物方面

大伙房水库生物完整性较好，赋分为63.4分，为健康水平。鱼类多样性较高，鱼类完整性相对较好，为亚健康水平，大伙房水库富营养化程度问题是影响其健康状况的主要问题之一。生物入侵也对大伙房水库水生物栖息环境产生影响，调查监测期间，大伙房水库发现镜鲤，镜鲤为从原西德引进的品种，由于养殖逃逸和人为放生，目前已经在野外形成了一定的种群。其生态位与本地鲤相似，将于本地鲤产生竞争，并且镜鲤和本地鲤可以杂交，造成土著鲤种质资源不纯，造成基因污染。大伙房水库所在浑河流域从上游到下游，部分河段由于挖沙、采石活动的影响，影响了河流水生生物的栖息地，从而导致了河流鱼类、大型底栖动物、两栖类、河岸带植被等生物多样性明显下降［8］。

5.1.5 社会服务功能方面

水功能区达标情况非常不理想，大伙房水库集水范围只划分为1个水功能区，水功能区未达标，处于病态水平，富营养化问题是影响水质健康状况的主要问题；经过除险加固后的大伙房水库，防洪工程的完好率、达标率及水库调蓄洪水能力都能够充分满足设计标准，但是2010年洪水后，发现输水洞的实际过流量达不到设计标准的400m3/s，目前正在进行维修，计划2015年汛前完成施工，水库防洪指标未完全达标。

5.2 保护对策

（1）大伙房水库具有防洪、灌溉、供水、发电、养殖等多种功能，其中大伙房水库输水工程一期、二期工程担负着辽宁中部抚顺、沈阳、辽阳、鞍山、营口、盘锦城市工业及居民生活用水。应科学配置流域水资源，优化大伙房水库调度、合理调度，最大限度地发挥水库的调蓄作用，同时合理对中下游河道补水，满足生态流量要求。

（2）严格控制水库上、下游河岸带的开发与利用，减轻人类活动对河岸的人为干扰，加强河岸带的保护与治理。

（3）控制污染源头，严格控制上游入库河流的污染物排放总量，控制污染源头，加强面源整治，科学施用氮肥、磷肥，严格控制进入库区的营养盐量，防止藻类爆发，避免水华发生。生态清淤，减少二次污染，考虑水体受污染情况、底质受污染情况、底质释放污染物的速率、水体的流速、清淤的方法、采用的机械设备及清淤质量等因素。同时生态清淤应与生态修复工程相配合，在计划种植沉水植物和挺水植物区域应考虑适当减小清游深度或不清游。对大伙房水库建立前置库，将河湖交界及河道末端作为前置库，对水质进行控制，进行生物、物理和化学治理。

（3）加强水生生物多样性的监测管理。开展水生生物多样性的综合调查，加强野外定位监测网络站点的建设，进行水生生物种分类与编目，建立水生生物多样性数据库和水体污染指示种，水生生物多样性生态群落结构特征系统，为本水生生物多样性的研究提供基础数据。同时在大伙房水库源头区域建立具有特色的水生生物保护区，以保护稀有或水生生物物种及水生态系统，并加强水生物种资源库与基因库的建设，以保证水生生物的遗传多样性。

（4）加快维修水库输水洞防洪标准，使其满足泄量设计标准，尽快落实工程投资与实施，提高整体防洪状况，保护下游城市安全。

6 结语

通过对大伙房水库的健康评价分析可以看出健康指数赋分为67分，综合评价为健康水平。要科学配置流域水资源，优化水库调度，最大限度地发挥水库的调蓄作用，严格控制水体污染，改善水质，严格控制进入库区的营养盐量，防止藻类爆发，避免水华发生，提高整体防洪状况，保护下游城市安全。

［1］安娜.加强水土保持建设保护碧流河水库水质安全［J］.水利规划与设计，2015（2）：21-23.

［2］杨锦华.佛寺水库水源饮水安全与水环境保护［J］.水利技术监督，2006（3）：50-52.

［3］辽宁省水利厅.辽宁省水利基础信息集［M］.北京：中国水利水电出版社，2013.

［4］董婷婷.基于DEM的清河流域大中小型河流特征值自动提取［J］.水利规划与设计，2014（10）：26-29.

［5］赵文耀.丹江口水库流域生态环境保护现状研究［J］.水利技术监督，2006（6）：44-47.

［6］朱嘉伟.渠江水系河网探究［J］.水利规划与设计，2011（2）：48-50，53.

［7］王晓宇.山西河流生命健康问题［J］.水利规划与设计，2006（2）：14-17.

［8］孙景亮.论天然河流水质污染与保护中的博弈问题［J］.水利规划与设计，2008（6）：16-18.