关于辽阳市主要河流水化学的年际变化研究

王宏宇

(沈阳江润水利水电工程建设监理咨询有限公司，辽宁 沈阳 110003)

关于辽阳市主要河流水化学的年际变化研究

王宏宇

(沈阳江润水利水电工程建设监理咨询有限公司，辽宁 沈阳 110003)

水化学类型反映河流水质的化学组成和特点,是研究河流水化学特征及分布规律的综合指标之一。根据辽阳地区水化学地区分布特点,选择pH值、矿化度、总硬度和离子径流模数等参数,分析辽阳市河流水化学成分时空分布,以掌握天然水化学的组成及地区分布规律,为水利部门合理开发利用水资源提供基本依据。

河流;水化学;年际变化;径流模数

辽阳地区处在浑河、太子河中下游，为浑、太水系所控制，面积4 743.25km2。辽阳境内大中小河流57条，河长10km以上较大河流29条，太子河贯穿全境，浑河为辽阳市与沈阳市辽中县界河。其中19条河流分布在平原区，辽阳县境内有杨柳河、运粮河、南沙河、柳壕河、北地河、干沟河、兵马河、墙缝排干等8条，灯塔市境内有北沙河、马峰河、戈西河、幸福河、洪长沟河、小浑河、十里河、韭菜河排干、杨木沟河等9条;宏伟区境内有前进河、新开河2条;分布在东部山区的河流有8条，辽阳县境内有汤河、汤河东支、汤河西支、兰河、细河等5条，灯塔市境内有柳河、张海河、鸡冠山河等3条。

1 河流水化学特征的地区分布

1.1 河水的矿化度分布

辽阳市东部属山丘区，降水较多，径流比较充沛，西部干旱少雨，风沙大，蒸发强烈。河水矿化度的地区分布趋势与降水地区分布趋势相反，随径流量的增大而增大。辽阳市河流的矿化度在200～500m g/L之间，属于中、低等矿化度水平。低矿化度在200～300m g/L之间，主要分布在辽阳断面以上的太子河、兰河、汤河;而辽阳断面以下的太子河、北沙河、柳壕河、南沙河、运粮河矿化度均在300～500m g/L之间，属中等矿化度水平;而浑河周边地区矿化度超过500m g/L。

1.2 河水的总硬度分布

辽阳大部分河流总硬度在150～300m g/L之间，属于适度硬水，运粮河属于排污河，总硬度在300～450m g/L之间，属于硬水区。浑河平均总硬度为213m g/L，年平均最大值为254m g/L，发生在1993年邢家窝棚断面;年平均最小值为178m g/L，发生在1983年邢家窝棚断面。太子河平均总硬度为178m g/L，分布规律是从上游向下游逐渐增大。年平均最大值为237m g/L，发生在1989年唐马寨断面;断面年平均最小值为148m g/L，发生在1987年辽阳断面。北沙河平均总硬度为204m g/L，年平均最大值为234m g/L，发生在1995年大东山堡断面;年平均最小值191m g/L，发生在1988年大东山堡断面。汤河平均总硬度为222m g/L，年平均最大为248m g/L，发生在2000年汤河桥;年平均最小值为200m g/L，发生在1997年汤河桥。柳壕河平均总硬度为208m g/L，年平均最大值为213m g/ L，发生在1996年王五道断面;年平均最小值为203m g/L，发生在1987年柳壕大闸断面。兰河平均总硬度为135m g/L。最大值为171m g/L，发生在水泉断面;最小值为103m g/L，发生在高家堡子断面。运粮河平均总硬度为 366m g/L，最大值为382m g/L，发生在运粮河河口断面;最小值为351m g/L，发生在苏家横道子断面。

2 河流水化学类型分布

根据阿列金分类法，辽阳市各河流水化学类型计算结果见表1。

表1 地表水水化学类型评价

辽阳市太子河辽阳断面以上为重碳酸盐钙Ⅲ型水;北沙河、兰河、汤河、及柳壕河均属于重碳酸盐钙Ⅱ型水;浑河属于重碳酸盐钠Ⅱ型水;南沙河、运粮河属于排污河，接纳鞍山市工矿企业及生活污水，水型为硫酸盐钠Ⅱ型水。各类型水占全市比重如图1所示。

图1 地表水水化学类型所占比重

3 河水p H值地区分布

辽阳市河流pH值的多年平均(中位)值在6.8～8.2之间，多数河段pH值为中性水，由于受地理环境和排污的影响，个别河段在某一时期pH值呈碱性或酸性。pH值地区分布情况如下:浑河年平均pH值在7.3～7.8之间，极值为8.6，发生在1989年的邢家窝棚断面;太子河年平均pH值在7.3～8.1之间，极值为10.4，发生在1990年的辽阳断面;北沙河年平均pH值在7.2～7.6之间，极值为8.3，发生在1985年的大东山堡断面;兰河年平均pH值在8.1～8.3之间，极值为8.3，发生在2003年的水泉断面;汤河年平均pH值在7.8～8.1之间，极值为8.3，发生在2003年的汤河西支入库口;柳壕河年平均pH值在5.9～7.5之间，极值为2.4，发生在1996年的朝光断面;南沙河年平均pH值在 7.3～7.7之间，极值为 10.0，发生在1999年的河口断面;运粮河年平均pH值在7.6～8.0之间，极值为 8.2，发生在 2003年的河口断面。

4 河流离子径流量

4.1 离子径流量

根据1981～1999年资料分析计算，全市河流平均离子径流量为83.35万m3，离子径流模数为80.4t/km2。其中太子河平均离子径流量为77.23万m3，离子径流模数为76.7t/km2;浑河平均离子径流量为101.7万m3，离子径流模数为91.7t/ km2。太子河的唐马寨和浑河的邢家窝棚属于河流下游，离子径流量较大，详见表2。

表2 河流多年平均离子径流量、离子径流模数

4.2 年离子径流模数的地区分布

离子径流模数的地区分布受径流深和河水矿化度的综合影响，根据辽阳市离子径流模数分布情况，分布图划分为40～60、60～80、80～100t/km23级，从资料可以看出:辽阳地区离子径流模数较大，其规律是从上游向下游逐渐增大。详见表3。

表3 离子径流模数分布面积占本区和全市面积百分数

5 水化学成分的年内、年际变化

5.1 河流水化学成分的年内变化

本次采用15年的历史资料系列，选择了太子河的辽阳、唐马寨2个站作为代表站，绘制辽阳历年各月矿化度对照图、辽阳历年矿化度与月平均流量年际变化过程图及唐马寨总硬度与流量年际变化过程图，从而发现了一些规律性。在夏季洪水季节，河流水量较大，河水来源的补给以降雨径流为主，河水补给主要来自地表径流，河水的矿化度、总硬度较低;冬季属枯水季节，降水量较少，河水主要靠浅层地下水补给，河水矿化度、总硬度增大。

辽阳市大部分地区矿化度分布为丰水期小，枯水期大。一般1～3和11～12月矿化度较大，此时为枯水季节，流量较小，而主汛期，降水量充沛，矿化度随河水流量增大而减小。总硬度与矿化度的年内变化规律基本一致。如图2-4所示。

图2 辽阳站历年各月矿化度对照

图3 辽阳断面矿化度与流量年际变化过程

图4 唐马寨断面总硬度与流量年际变化过程

5.2 河流水化学成分的年际变化

根据辽阳市接近19年4个站系列资料分析矿化度、总硬度和氯化物的年际变化。从C v值的计算结果看，浑河的邢家窝棚站变差系数C v值均为0.10左右;太子河上矿化度的C v值在0.08～0.11之间，总硬度C v值0.06～0.10之间，氯化物C v值0.18～0.35之间，太子河上的规律是上游离散程度小，好于下游。年平均总硬度的变化与矿化度的变化规律基本一致。C v值计算成果见表4。

表4 C v值计算成果

6 结语

针对辽阳市主要河流的监测项目如矿化度、总硬度、水的类型、pH值等主要水化学特征参数，结合各断面多年平均径流量，分析了辽阳市主要河流水化学特征、离子径流量以及离子径流模数的地区分布，综合分析了河流水化学动态，总结了水化学特征的年内、年际变化规律，正是由于大量的河流都受到严重的污染，因此必须加强生产和生活废污水的管理，使污水资源化。通过加大废污水处理和回用来提高水资源的利用效率进而缓解水资源供需矛盾，有效改善辽阳市的水环境。

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P 342+.1

B

1008-1305(2016)05-0081-03

10.3969/j.issn.1008-1305.2016.05.028

2016-01-26

王宏宇(1988年—)，男，助理工程师。