蟠龙湖水库富营养化预测

(四川省水利水电勘测设计研究院规划分院，四川 德阳，618000)

1 工程概况

蟠龙湖水库位于宜宾县金沙江支流横江右岸大河沟，坝址位于四川省宜宾县双龙镇凤鸣村3组，地理坐标北纬28°28′，东经104°16′，距宜宾县城62.0km，水库坝址控制集水面积21.0km2，多年平均来水量1023万m3；补水工程位于大河沟支流申家沟，补水坝址控制集水面积5.4km2，多年平均来水量261万m3。蟠龙湖水库灌区涉及宜宾县凤仪乡、复龙镇、横江镇、双龙镇等4个乡(镇)45个村，灌溉面积0.34万hm2，其中新增灌面0.21万hm2，共布置1条干渠及1条万亩以上支渠，干渠渠首设计流量2.15m3/s。

宜宾县蟠龙湖水库的开发任务为农业灌溉、乡村供水等综合利用。水库正常蓄水位608.00m，死水位590.00m，兴利库容890万m3，总库容1074万m3。拦河大坝采用碾压式沥青混凝土心墙石渣坝，坝顶高程610.00m，最大坝高55.00m。

2 库区水质及污染源预测

2.1 库区水质

通过对水库集水区、蟠龙湖水库坝址、申家沟引水枢纽、水库库尾的水质进行监测，工程河段水质满足GB 3838-2002《地表水环境质量标准》Ⅲ类水质标准。

2.2 污染源预测

水库坝址以上流域为自然经济区，无工矿企业生产分布，除库尾的挂印乡分布常驻人口500余人外，其余的主要是一些零星居民。点污染源主要来自居民生活污水排放，除挂印乡外，农村人畜饮用水分散，且水量利用充分，生活用水废水及粪便收集处理后作为农家肥肥田、肥鱼；面污染源为沿河两岸坡耕地耕作活动中施用化肥、农药等。灌区化肥、农药亩平均用量较少，一般选择天干时期施用，作物吸收充分，残余入河量很小，不会造成大范围面源污染。总的来说，水库坝址以上流域污染源对水质影响不大。

蟠龙湖水库周边主要涉及零星居民，现状水质满足Ⅲ类水管理要求，工程建成后，由于水库开发任务是以农业灌溉、乡村供水为主，从而，禁止向库区排污，因此，库区污染源相对有限，类型也比较单一，对库区水质影响较小。

3 水库富营养化预测与评价

3.1 预测模型

采用Dillon模型对水库水体中的总磷和总氮浓度进行预测。模型数学表达式如下：

式中：L——单位面积总磷(氮)年负荷量，L=QiCi/A，g/m2·a；

q——库水年替换率，q=Q/V(a)；

Q——年出库水量，m3/a；

V——水库水体积，m3；

H——水库平均水深，m；

R——滞留系数，与单位面积负荷有关。计算公式为：R=0.426exp(-0.27qs)+0.574exp(-0.00949qs)，qs=Q/A(Q为年出库水量)。

3.2 预测工况

经预测计算，蟠龙湖水库建成后库区的总磷浓度为0.002mg/L，总氮浓度为0.008mg/L，各参数取值详见表1。

表1蟠龙湖水库建成后TP、TN参数取值及计算情况

参数ALQVHRTP993049650.0179880000100000000.10.987TN993049650.0589880000100000000.10.987

3.3 水库富营养化评价标准

目前，富营养化的评价标准很多。结合水质预测因子，本文选取水利部《城市供水水库水质调查评价》针对水库提出的评价标准进行库区河段富营养化评价，评价标准见表2。

表2水利部水库富营养化评价标准

3.4 预测结果分析

根据计算，蟠龙湖水库总磷、总氮浓度分别为0.002mg/L、0.008mg/L。对照表2可以看出，总磷处于贫～中营养状态，原因主要是上游来水和周边农业面源负荷；总氮处于贫营养状态。随着水库的建成，水库将设立水源保护区，并对库周合理规划，加强污染源控制，库区氮、磷浓度将进一步降低。因此，蟠龙湖水库基本不存在总体爆发富营养化现象的可能性。

4 风险评价

蟠龙湖水库工程具有乡村供水功能，水质的优劣直接关系到人群健康和社会稳定，受不可预见的因素影响，水质突变是工程运行期潜在的一种风险。经预测，运行期库区的污染负荷基本上维持现状水平并略有下降，水库虽然为多年调节，但由于水库年供水量与来水量差别不大，每年库水基本上要替换一次，P元素关键指标富集不大，采用狄龙公式判断出水库产生富营养化的几率小。由于蟠龙湖水库周边未处于交通干线附近，发生公路交通事故以及有毒物质泄漏等风险较小。水库淹没区无矿产资源，无因浸没而造成水质污染的风险。但库区有零星居民点和耕地分布，运行期存在人为排污和灌溉回归水造成水质污染的风险。水库蓄水前，工程将制定周密详细的清库计划，库区残存有机质较少，运行期在库区推广生态农业，库区禁止发展规模养殖业，零星居民点生活污水禁止排入库区，库区不得修建排污口。

5 结论与建议

蟠龙湖水库主要污染物为库尾挂印乡，目前常住人口500余人，无工矿企业生产，建议政府有关部门在水库施工前对挂印乡生产生活污水、生活垃圾进行处理，运行期其生活污水、生活垃圾禁止排入大河沟，保证工程河段水质达标；农村人畜饮用水分散，且水量利用充分，生活用水废水及粪便收集处理后作为农家肥肥田。因此，在处理好挂印乡生产生活污水及沿河两岸坡耕地耕作活动中施用化肥、农药等面污染源情况下，运行期不会出现大量有机质浸出而导致库水严重富营养化的可能。