新疆库车河地表水资源质量评价

朱俊海

（新疆水利水电勘测设计研究院有限责任公司，乌鲁木齐 830000）

1 河流水系概况

库车河又称苏巴什河，史称“东川水”，上源西支乌什开伯西河是其主要来源，源于科克铁克山的莫斯塔冰川，流向北南，经康村切穿却勒塔格山达栏杆；河源最高点海拔4553 m，河尾最低点海拔930 m[1]。库车河起点位于库车市阿格乡翁库尔阔坦，终点为库车市墩阔坦镇奥特拉克，全长254.93 km，流域面积3985 km2。铜场水库在库车河中游河段的尾部，是库车河控制性枢纽工程，具有防洪、灌溉、生态等综合效益。

2 资料分析

库车河上有2 个水质监测站点，本次水资源评价依据库车河上2 个水质监测站点近10 年的实测监测资料重点对库车河水质进行分析评价。选用站基本情况见表1。

表1 库车河水质监测站点基本信息一览表

3 矿化度、总硬度分析

库车河上兰干站、依西哈拉站近10年矿化度和总硬度均值及对应类型分别见表2、表3，库车河兰干站近10 年矿化度、总硬度含量变化分别见图1、图2。由表2、表3 和图1、图2 可知：库车河矿化度在560 ～747 mg/L 之间，级别均为四级，为较高矿化度类型；库车河总硬度在282 ～396 mg/L 之间，在三级至四级之间，为适度硬水或者硬水类型。库车河地表水的矿化度及总硬度较高，天然水化学成分含量较高，这与该地区的气候环境是分不开的，该地区属于干旱的内陆沙漠性气候，夏季炎热，冬季寒冷，四季分明，降水稀少，蒸发剧烈，空气干燥[2]，导致该地区天然水化学成分含量较高。

图1 库车河兰干站矿化度含量变化图

图2 库车河兰干站总硬度含量变化图

表2 库车河兰干站地表水水质监测站近十年水化学参数及类型统计mg/L

表3 库车河依西哈拉站地表水水质监测站近十年水化学参数及类型统计mg/L

库车河2019 年矿化度及总硬度的沿程变化情况见表4。由表4 可知，库车河天然水化学成分沿程逐渐增高。库车河的兰干站矿化度为653 mg/L，总硬度为334 mg/L，随着河流下延至伊西哈拉站矿化度和总硬度分别增加到了668 mg/L及359 mg/L。

表4 库车河2019年矿化度、总硬度沿程变化情况

4 水化学类型分析

由表2、表3 可知，库车河兰干站水质水化学类型属于硫酸盐类钙组Ⅱ型，水阴离子以硫酸根为主，阳离子以钙离子为主，依西哈拉站水化学类型硫酸盐类钙组Ⅲ型，水阴离子以硫酸根为主，阳离子以钙离子为主。水质类型随着兰干河水分流，沿程矿化度及总硬度明显增加，从硫类钙组Ⅱ类变为硫类钙组Ⅲ类，与兰干村排碱渠的水汇入有关系。

5 河流的pH值分布特点

根据阿克苏水环境监测分中心提供的数据，库车河的pH值均分布在7.4～8.1以内，变幅较小，基本属于中性水，及个别月份属于弱碱性水。

6 库车河铜场水库的水化学特征

根据阿克苏水环境监测分中心所提供的库车河铜场水库水质分析报告，铜场水库的矿化度及总硬度较高，矿化度为944 mg/L，级别为在四级，基本为较高矿化度类型；总硬度为335 mg/L，级别为四级，基本为硬水类型；pH 值为8.1，属于弱碱性水。库车河铜场水库水体中的阴离子以硫酸根为主，阳离子以钙离子为主，属于Ⅲ型水。

7 库车河水质现状评价

7.1 地表水评价标准、项目和方法

根据地表水资源用途和使用功能，以《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）作为分析评价库车河地表水标准。地表水水质评价项目选择pH 值、溶解氧、高锰酸钾指数、化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮、总磷、汞、铜、锌、铅、镉、砷、六价铬、氰化物、氟化物、挥发酚等共17 项评价项目[3]。评价方法：首先采用分级评价法对各单项参数进行分级评价，同时计算各项参数的污染指数（以Ⅲ类地表水标准值计算），在单项评价的基础上，再采用各断面水质的综合评价并统计主要污染物及其超标倍数。通过水质综合指数进行同一级别下不同断面、不同水期河段水质优劣程度的比较。评价代表值选用汛期、非汛期和年平均3 个值，分不同水期进行评价。水质污染指数的计算公式为Pi=Ci/Si，式中：Pi为某评价参数的污染指数，Pi＜1时，该项参数未超标，Pi＞1时，则超标，超标倍数为Pi-1；Ci为某评价参数某一水期的实测平均浓度；Si为某评价参数的标准值，采用评价标准中的Ⅲ类地表水标准值。

7.2 库车河铜场水库水质评价标准、项目和方法

水库水质评价项目、方法、标准与河流水质现状评价相同。在水库水质现状评价的基础上进行富营养化评价。营养状态评价采用评分法，根据综合分值判断水体的营养状态。

衡量水库富营养的指标可分为物理、化学和生物学3种指标[4]。为分析流域内水库的营养状态，评价指标选择5项：物理指标透明度，化学指标选择总磷、总氮、高锰酸盐指数，生物学指标选择叶绿素（α）（代表藻类现存量）[5]。水库营养状态评分标准见表5。

表5 水库营养状态评分标准

评价方法：在水库水质现状评价的基础上进行富营养化评价，采用评分法，根据综合分值判断水体的营养状态。首先查评价标准表将参数浓度值转换为评分值，监测值处于表列值两者中间者可采用相邻点内插；然后几个评价项目评分值取平均值；最后用求得的平均值再查表得到营养状态等级[6]。

7.3 库车河地表水水质现状评价结果

7.3.1 库车河地表水水质总体特征

对库车河兰干站及依西哈拉站近10年的汛期、非汛期、全年期的均值分不同水期进行评价。全年期中Ⅰ类占60%、Ⅱ类40%；汛期时Ⅰ类15%、Ⅱ类85%；非汛期时Ⅰ类55%、Ⅱ类45%。丰水期与枯水期相比，非汛期Ⅰ类、Ⅱ类河长水比例为90.5%，汛期Ⅰ类、Ⅱ类河长水比例为87.3%；河流水质非汛期优于汛期。评价结果表明：库车河流水质较好，各水期水质均在Ⅱ类水以内，无超标项目。

7.3.2 库车河地表水水质评价

库车河水质监测站水质类别统计结果见表6。由表6可知，库车河地表水水质现状水质良好，水质类别分布在Ⅰ～Ⅱ类水范围内，无超标项目，符合《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）Ⅰ、Ⅱ类水质标准，同时也符合5项补充项目的标准要求，可以作为饮用水源地、农田灌溉用水、一般工业用水的水源。

表6 库车河水质监测站水质类别统计结果

在库车河兰干站及依西哈拉站水质现状评价的基础上，以库车水资源三级分区对流域水质现状进行评价。库车河水资源三级分区水质类别统计结果见表7。由表7可知库车河汛期、非汛期、全年期水质类别均在Ⅱ类水以内。

表7 库车河水资源三级分区水质类别统计结果

7.3.3 库车河铜场水库水质评价

根据阿克苏水环境监测分中心提供的铜场水库2020 年水质结果，铜场水库水质优良，水质类别为Ⅰ类，供水水质达标，水库营养状态为中营养状态，未出现水体富营养化现象。

8 结论

库车河地表水水化学类型属于硫酸盐类钙组Ⅱ、Ⅲ型，水阴离子以硫酸根为主，阳离子以钙离子为主，水质类型随着沿程农田排碱渠水的排入增加有变化。水质类型有硫酸盐类钙组Ⅱ型变化为硫酸盐类钙组Ⅲ型；铜场水库水体中的阴离子以硫酸根为主，阳离子以钠离子及钙离子为主，属于Ⅱ型水，库车河地表水整体水质达到供水水质标准。