季节性Kendall检验在宿迁市境内重要河湖水质趋势分析中的应用研究

潘光毓 杨翠翠郭 伟沙 朦

（1.江苏省水文水资源勘测局宿迁分局 宿迁 223800 2.江苏省水文水资源勘测局淮安分局淮安 223005）

1 前言

宿迁市位于江苏省北部，地处淮、沂水系下游，废黄河处在分水岭地带，以南属于淮河水系，以北属于沂沭泗河水系，境内水系较发达，国家南水北调东线主干线及江苏省连云港市送清水通道横穿宿迁，在两大水利工程的调度下，宿迁过境水资源量较为丰富，正常情况下基本能满足全市用水需求。近年来，宿迁经济社会发展迅猛，用水量及排水量逐年增多，但污水处理设施未实现全覆盖，全市水环境质量状况较为严峻。为全面掌握宿迁市境内重要输水河湖干线地表水资源质量状况，了解其地表水水质变化趋势及分析其潜在的突发性水污染风险，应用季节性Kendall检验法对其进行分析评估。此次重点选取江苏省水环境监测中心宿迁分中心2010～2017年水质监测资料对其作水质趋势分析及潜在污染源风险识别分析。

2 监测站点的选择及分析项目的确定

2.1 监测站点的选择

2.1.1 南水北调东线主干线

洪泽湖：是宿迁市泗洪县重要饮用水水源地及全市大部分河流湖泊的补给水源，此次分析拟选取颜圩、高湖、洪泽湖（宿迁南、宿迁北）、成河、渔沟、临淮、溧河洼共8个站点进行分析。

骆马湖：是宿迁市市区重要的生活饮用及工农业水源地，拟选取骆马湖区（东、南）、皂河乡、新站、洋河滩共5个站点进行分析。

中运河：是苏北地区的黄金水道，南水北调东线工程的输水大动脉，也是宿迁市区、泗阳县重要的生活饮用及工农业水源地，拟选取皂河闸、宿迁水厂（中运河）、宿迁闸、刘老涧闸、泗阳水厂、泗阳闸共6个站点进行分析。

徐洪河：是南水北调东线工程的输水河道，也是泗洪县重要的生活饮用及工农业水源地，拟选取徐洪河口、金镇、江桥大桥共3个站点进行分析。

2.1.2 连云港市送清水通道

淮沭河：是江苏省连云港市“蔷薇河送清水工程”重要的输水干线，也是沭阳县、泗阳县重要的生活饮用及工农业水源地，拟选取沭阳闸、南偏泓闸上共2个站点进行分析。

新沂河南偏泓：是沭阳县少部分工业水源地，也是向连云港灌云县供生活饮用及工农业用水的输水河道，拟选取沭阳（南泓）共1个站点进行分析。

沭新河：是淮沭河的下游段，沭阳县沂北地区重要的生活饮用及工农业水源地，也是向连云港市区及东海县供生活饮用及工农业用水的输水河道，拟选取沭新闸、桑墟电站共2个站点进行分析。

2.2 分析项目的确定

根据宿迁分中心历年水质监测资料分析，宿迁市境内河湖水质主要超标项目为 COD、NH3-N、CODMn、BOD5、Tp等5项指标，故此次重点以该5项指标进行分析评价。

3 季节性Kendall检验方法简介

此次采用季节性Kendall检验法进行水质趋势分析，其假设H0为随机变量与时间独立，假定全年12个月的水质资料具有相同的概率分布。当n≥10时，随机序列S（各月历年水质系列正负号之和）近似服从正态分布：

标准方差为：

α为趋势检验的显著水平，其值为：

取显著性水平α为0.1和0.01，即当α≤0.01时，说明检验具有高度显著性水平；当0.01＜α≤0.1时，说明检验是显著的。在α计算结果满足上述两条件情况下，当t为正时，则说明具有显著（或高度显著性）上升趋势；当t为负时，则说明具有显著（或高度显著性）下降趋势；当t为零时，则无趋势。

4 水质变化趋势分析

经过相关水质数据计算统计，相关成果见表1、表2，并依据成果对此次所参与评价的河湖水质变化趋势进行整体分析。

4.1 单项水质项目分析

（1）化学需氧量（COD）：呈上升趋势、下降趋势、无趋势比例分别为4%、22%、74%，COD质量呈改善趋势。

（2）化学需氧量（NH3-N）：呈上升趋势、下降趋势、无趋势比例分别为0%、59%、41%，NH3-N质量呈改善趋势。

（3）高锰酸盐指数（CODMn）：呈上升趋势、下降趋势、无趋势比例分别为0%、96%、4%，CODMn质量呈改善趋势。

（4）五日生化需氧量（BOD5）：呈上升趋势、下降趋势、无趋势比例分别为4%、7%、89%，BOD5质量呈改善趋势。

（5）总磷（Tp）：呈上升趋势、下降趋势、无趋势比例分别为19%、11%、70%，Tp质量呈恶化趋势。

表1 宿迁市境内重要输水河湖干线水质变化趋势分析成果表

表2 重要输水河湖干线水质变化趋势分析断面统计及总体评价成果表

4.2 总体评价分析

（1）洪泽湖：总体水质有所好转，特别是Tp含量呈下降趋势。

（2）骆马湖：总体水质有所好转，但近年来局部水体COD、Tp含量呈逐年上升趋势，存在局部水体向富营养化发展的趋势，需加强监测并采取相应治理措施。

（3）中运河：境内输水、航运大动脉，兼顾沿线部分区域排涝，中运河总体水质有所好转，但近年来局部水体Tp含量呈逐年上升趋势，需加强对中运河沿线排涝区域内污涝水的源头治理。

（4）徐洪河：通过一系列的治污、控污等措施，徐洪河总体水质有所好转。

（5）淮沭河、沭新河、新沂河南偏泓：送清水河道干线总体水质有所好转，但支线沭新河水质有逐渐变差趋势，特别是Tp含量呈高度显著上升趋势，需引起注意。

2010年以来，宿迁市境内重要输水河湖干线地表水水资源质量总体状况有所好转，特别是洪泽湖、骆马湖及中运河总体水质好转较为明显；但有局部水体水质有逐年变差趋势，需采取针对性的治理措施，使其水质稳定达标，以恢复河道原有功能。

4.3 建议

（1）各县区相关部门需加快“水功能区达标整治方案”“一区一策”等方案措施的实施，使重要输水河湖干线支流河道水质能稳定达标，以控制并减少支流入河湖干线污染物量，同时河湖干线应定期进行自身治理，确保其水体水质稳定达标。

（2）进一步加大全市境内农业灌溉节水技术的投入，控制农药、化肥的使用量，加强畜禽粪便等养殖业废物的控制，增强各县区乡镇污水处理厂对氮、磷的去除率等措施减少面源污染的排放，从而减少入河湖的Tp污染物量。

（3）进一步加强对全市境内各级水功能区特别是饮用水水源地所在水功能区的监督管理，在以往发生并参与的突发性水污染事故监测案例基础上，完善优化突发性水污染事故监测预案，并加强饮用水水源地水质监测，以保障全市人民群众的用水安全。

（4）进一步加大利用新媒体方式对有关水资源保护法规、节约用水等方面知识的宣传，使市民充分认识到水资源保护、节约的重要性，自觉遵守和维护各项政策法令，积极支持水资源保护工作。

5 结语

（1）应用季节性Kendall检验法进行了水质趋势分析，结果表明宿迁市境内重要河湖干线地表水水质状况均有所好转，但局部水体Tp含量有逐年上升趋势，需引起注意。

（2）针对水污染变化趋势，提出了相应的治理措施建议。

（3）考虑到此次分析的河湖中部分输水干线河道为双向流，流态变化较大，为保证评价的一致性，故本文中进行水质变化趋势分析时，未加入河流流量变化影响因素，部分水质分析断面的估算值存在一定误差