白杨河流域水质特征分析
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新疆白杨河流域水资源配置研究焦宏波【摘要】本文分析了白杨河流域水资源供需状况,对水资源及其可利用量、地下水可开采量、生态环境保护目标、需水量等进行了深入研究及探讨,并对白杨河流域水资源供需发展趋势进行了预测,结合新疆油田供水工程水量和经济社会发展布局,系统地提出了水量调出后区域水资源合理配置及重点工程规划.【期刊名称】《水利规划与设计》【年(卷),期】2010(000)005【总页数】4页(P11-13,40)【关键词】白杨河流域;水资源;配置;研究【作者】焦宏波【作者单位】新疆水利水电勘测设计研究院,乌鲁木齐,830000【正文语种】中文【中图分类】TV213.41 流域水资源简况白杨河流域包括白杨河、莫合台和达尔布图三个水系。
1.1 水资源量全流域地表水资源量为3.941亿m3,其中白杨河区为2.450亿m3。
白杨河流域地下水总补给量为3.726亿m3,其中天然补给量为0.734亿m3,转化补给量为2.992亿m3。
规划水平年地下水资源总量为3.3370亿 m3/a。
白杨河流域水资源总量4.675亿m3。
1.2 地表水可利用量评价地表水可利用量为河川径流量扣除不可以和不可能被利用水量,本流域地表水可利用量2.89亿m3。
1.3 地下水可开采量评价白杨河流域现状地下水开采量为0.325亿m3/a,规划水平年白杨河流域平原区地下水可开采资源量为1.429亿m3/a。
2 存在的主要问题2.1 资源性缺水严重影响流域经济社会的发展白杨河多年平均径流量2.45亿m3,根据原白杨河流域规划,为顾全自治区石油工业的发展大局,白杨河流域的水资源着重考虑满足克拉玛依石油开发用水需求,水资源短缺长期制约着地区经济社会的发展。
2.2 生态环境问题(1)草场超载过牧,生态环境退化。
因天然来水年际之间及年内分配极不均匀,满足不了草场的需水要求,牲畜超载,致使部分草场开始退化。
(2)艾里克湖生态环境脆弱。
由于近年补给水量减少,艾里克湖湖水面积由七十年代以前的60多km2缩小约为26km2,湖水水质也逐渐恶化。
水利水电技术(中英文)㊀第52卷㊀2021年第4期杨戈芝,袁卫宁,马海珍,等.白洋淀流域地下水质现状及主要影响因素[J].水利水电技术(中英文),2021,52(4):162-170.YANG Gezhi,YUAN Weining,MA Haizhen,et al.Status quo of groundwater quality in Baiyangdian Lake Watershed and its main influen-cing factors[J].Water Resources and Hydropower Engineering,2021,52(4):162-170.㊀白洋淀流域地下水质现状及主要影响因素杨戈芝1,2,袁卫宁1,2,马海珍1,2,朱世峰1,2,段㊀磊1,2,闫姿呈1,2,靳博文1,2(1.长安大学水利与环境学院,陕西西安㊀710054;2.长安大学旱区地下水与生态效应教育部重点实验室,陕西西安㊀710054)收稿日期:2020-08-21基金项目:国家重点研发计划项目(2018YFC0406504)作者简介:杨戈芝(1995 ),女,硕士研究生,主要从事地下水污染风险方面的研究㊂E-mail:yanggezhi1@摘㊀要:为了解白洋淀流域地下水水质现状及主要影响因素,通过野外调查取样测试㊁多元统计和基于GIS 的空间分析等方法,对白洋淀流域浅层地下水质现状进行了评价,筛出了主要超标物质,探讨了影响研究区地下水质的主要控制因素㊂结果表明:浅层地下水质存在10项超标组分,SO 2-4㊁TDS ㊁Mn ㊁NO -3和F -等组分超标率大于20%,硝酸盐超标区位于白洋淀流域的冲洪积平原区,其它超标组分主要分布于白洋淀周边冲湖积平原区㊂通过因子分析法(FA )提取了4个影响浅层地下水水质的主要控制因素,蒸发浓缩和污水排放的复合作用导致地下水TDS ㊁Cl -㊁SO 2-4超标,贡献率为51.7%;碱性环境和离子交换作用是影响地下水F -超标的主要原因,贡献率为14.21%;农业活动和原生环境的还原作用导致地下水中氮化物和砷部分超标,贡献率仅为7%左右㊂因此,调控农业活动和污水排放是改善研究区水质的主要途径㊂关键词:地下水;水质评价;污染源;多元统计分析;人类活动;水环境;影响因素doi :10.13928/ki.wrahe.2021.04.017开放科学(资源服务)标志码(OSID ):中图分类号:X824文献标志码:A文章编号:1000-0860(2021)04-0162-09Status quo of groundwater quality in baiyangdian lake watershed and its main influencing factorsYANG Gezhi 1,2,YUAN Weining 1,2,MA Haizhen 1,2,ZHU Shifeng 1,2,DUAN Lei 1,2,YAN Zicheng 1,2,JIN Bowen 1,2(1.School of Water and Environment,Chang an University,Xi an㊀710054,Shaanxi,China;2.Key Laboratory ofSubsurface Hydrology and Ecological Effects in Arid Region of Ministry of Education,Chang an University,Xi an㊀710054,Shaanxi,China)Abstract :In order to understand the status quo of the groundwater quality in Baiyangdian Lake Watershed and the main factors ofthe influences on it,the status quo of the shallow groundwater quality in the watershed is evaluated through the methods of thesample testing from the field investigation,multivariate statistics,GIS spatial analysis,etc.,and then the main over-standardsubstances are screened out,while the main dominant factors of the influences on the groundwater quality in the study area arediscussed as well.The study result shows that 10over-standard components are there in the shallow groundwater quality with theover-standard rates of the components of SO 2-4,TDS,Mn,NO -3,F -etc.of over 20%,while the over-standard zone of nitrate islocated at the alluvial-proluvial plain of the watershed and the other over-standard components are mainly distributed in the alluvi-al lacustrine plain around Baiyangdian Lake.4main dominant factors affecting the shallow groundwater quality are extracted by杨戈芝,等//白洋淀流域地下水质现状及主要影响因素means of factor analysis method FAM);for which the composite effect of both evaporated concentration and sewage discharge leads TDS,Cl-,SO2-4in the groundwater to exceed the relevant standards with the contribution rate of51.7%and the alkaline environment and ion exchange are the main causes affecting the over-standard of F-of groundwater with the contribution rate of 14.21%,while the agricultural activities and reduction effect of the primitive environment lead parts of the nitrogen and arsenicin the groundwater to exceed the relevant standards with the contribution rate of only about7%.Therefore,the main pathway to improve the water quality within the study area is to regulate the relevant agricultural activities and the sewage discharge therein. Keywords:groundwater;water quality evaluation;pollution sources;multivariate statistical analysis;human activities;water environment;influencing factors0㊀引㊀言㊀㊀地下水因其稳定的供水量㊁良好的水质状况和较强的调蓄能力,已成为城乡居民生活㊁工矿业生产和农业灌溉的重要水源之一[1]㊂近年来,随着城市化和工业化进程的不断加快,我国地下水资源普遍受到污染威胁[2],但因地下水流动缓慢,交替程度较弱,自净能力低,一旦受到污染难以恢复[3]㊂所以有效的预防措施是保护地下水不受污染的关键㊂白洋淀是华北平原最大的淡水湖泊,以其在调节气候㊁改善生态环境㊁拦蓄洪水等方面的重要作用,被称为 华北之肾 ,也是雄安新区生态环境的重要调节器㊂因此,其地下水水质状况及其影响因素识别引起了社会的广泛关注㊂郭春艳等[4]根据地下水质量标准(GB/T14848 93)采用内梅罗指数法对2009年保定市平原区地下水水质状况进行评价,发现保定市平原区地下水水质总体相对较好,但20项评价指标中,浅层地下水除了汞㊁镉㊁六价铬㊁铜和锌5项指标未超标,其他指标均有超标现象㊂王彬[5]对保定市全区地下水水质进行评价发现,平原区山前及山区大部分区域水质为Ⅰ Ⅲ类,水质较好,平原区东部水质较差㊂许益青等[6]对保定平原区潜水水化学演化特征进行分析,发现地下水中总硬度㊁TDS㊁pH 值呈上升的趋势,水化学类型多样复杂化,地下水有碱化趋势㊂孔晓乐等[7]通过硝酸盐氮同位素分析了白洋淀流域地下水硝酸盐来源,研究发现化肥及其点源污染是地下水硝酸盐的主要来源㊂曹文庚等[8]采用电位分布-多点位络合模型(CD-MUSIC)预测了2030年浅层地下水位上升后,保定平原地下水质逐渐向盐化方向发展,南水北调供水及压采后,水位恢复对地下水漏斗区域水质改善具有一定的积极作用㊂本文采用野外调查取样测试㊁单因子评价㊁基于GIS的空间分析等方法,对白洋淀流域平原区地下水水质进行评价,采用因子分析法探讨了影响区域地下水质形成演化的主要控制因素,在前人的基础上加深了对白洋淀地下水水质现状的认识,分析了影响地下水水质的主要因素,为研究区地下水资源开发利用和水环境保护提供了科学依据㊂1㊀研究区概况及数据来源1.1㊀研究区概况㊀㊀研究区位于河北省保定市,太行山东麓北段山前倾斜平原,主要由拒马河㊁唐河㊁潴龙河冲洪积扇以及扇间洼地构成㊂属于温带大陆性季风气候区,年均降水量为526mm,降水量年内㊁年际分配不均,其中74.9%的降水集中在6 9月;年均蒸发量为1309.7mm,年平均气温为12.3ħ㊂区域内地层由第四纪松散堆积物构成,自西向东由薄变厚㊂第四纪沉积物可划分为4个含水层组㊂第Ⅰ含水层组厚度较小,底板埋深20~80m;第Ⅱ含水层组底板埋深50~220m,与第Ⅰ含水层之间水力联系密切,为统一的含水体,共同构成浅层地下水㊂目前是本区主要开采层㊂第Ⅲ含水层组,底板埋深100~400m,地下水具承压性,水径流条件较差;第Ⅳ含水组因水文地质条件差,且层位相对较深,开采强度不大㊂第Ⅲ㊁第Ⅳ含水层组统称为深层含水层系统(见图1)㊂根据2019年野外实测数据,研究区山前冲洪积平原水文地质区地下水位在20~70m之间,冲积平原水文地质区地下水位在-10~15m之间,冲湖积平原水文地质区地下水位在-25~5m之间(见图2)㊂研究区内浅层地下水补给包括降雨入渗㊁井灌回归㊁河流渗漏㊁白洋淀渗漏及山区地下水对平原区的侧向径流补给;山前浅层地下水受侧向补给大于入渗补给,在白洋淀湖泊附近的地下水主要接受湖泊入渗和降雨入渗补给,其他区域主要接受降雨入渗补给㊂浅层地下水径流方向为北部由西北向东南汇流,而南部则由西南向东北方向运动㊂不同水文地质单元的地下水径流条件有着较明显的差异,冲洪积扇区地下水径流条件良好,是地下水强径流带;东部冲洪积平原区随着地形变缓和含水层颗粒渐细及厚度减小,杨戈芝,等//白洋淀流域地下水质现状及主要影响因素㊀㊀㊀㊀图1㊀区域水文地质剖面Fig.1㊀Map showing regional hydrogeology图2㊀区域等水位线Fig.2㊀Map showing regional contour杨戈芝,等//白洋淀流域地下水质现状及主要影响因素图3㊀研究区位置及采样点分布Fig.3㊀Location of study area and distribution map of sampling sites径流条件逐渐变差㊂近年来,随着地下水的超采,区域上出现浅层地下水位降落漏斗,地下水流向则由漏斗周边指向漏斗中心;排泄方式以人工开采为主,其次是下游的径流排泄和向深层地下水的越流排泄,而蒸发消耗已近乎为零,仅白洋淀一带尚存在极少量蒸发消耗,可忽略不计[9]㊂1.2㊀数据来源㊀㊀9月份为研究区的平水期,水位稳定,所测数据可以反映地下水水质现状㊂课题组于2019年9月,在区域控制的基础上,综合考虑含水层分布㊁地下水流向㊁污染物的扩散形式等因素,布置采样点(见图3),采集浅层地下水样品41组,地表水水样21组;同期,在研究区进行了水文地质调查及污染源调查㊂采样层位主要为潜水含水层,取样深度2~104m㊂T 气温㊁pH 值㊁溶解氧(DO)㊁电导率(EC )㊁T 水温㊁氧化还原电位(Eh )及TDS 7项指标采用多参数水质测试仪现场测定;K +㊁Na +㊁Ca 2+㊁Mg 2+㊁Cl -㊁SO 2-4㊁HCO -3㊁F -㊁NO -2㊁NO -3㊁NH +4㊁COD12项与有毒重金属物质Cr㊁As㊁Hg㊁Fe㊁Mn㊁Cu㊁Zn㊁Cd㊁Pb 9项指标,由中国地质调查局水文地质环境地质调查中心实验室测定㊂地下水中Cl -㊁SO 2-4㊁F -㊁HCO -3㊁NO -2㊁NO -3采用离子色谱法测定(HJ84 2016);Ca 2+㊁Mg 2+采用EDTA 滴定法(GB7476 87,GB 7477 87);K +㊁Na +㊁Cu㊁Zn㊁Pb㊁Cd㊁Fe 和Mn 采用原子吸收分光光度法测定(GB11904 89,GB 7475 87和GB 11911 89);As㊁Hg 采用原子荧光光谱法测定(HJ 694 2014);Cr 采用二苯碳酰二肼分光光度法测定(GB 7467 87);NH 4+采用纳氏试剂分光光度法测定(HJ 535 2009);COD 采用酸性高锰酸盐法测定(HJ 828 2017)㊂为了确保分析结果的准确性,所有样品均设置3个平行样㊂2㊀水质现状评价2.1㊀单因子评价法㊀㊀依据‘地下水质量标准“(GB /T 14848 2017),杨戈芝,等//白洋淀流域地下水质现状及主要影响因素将地下水质量划分为5类(见表1)㊂按指标值所在的限值范围确定白洋淀流域地下水质量类别,指标限值相同时,从优不从劣,并按照评价结果最差的指标类别确定地下水质量类别,同时指出最差类别水质指标[10]㊂表1㊀地下水质量分类标准Table1㊀Standard for groundwater quality类㊀别用㊀途I适用于各种用途II适用于各种用途III适用于集中式生活饮用水水源及工农业用水IV适用于农业和部分工业用水,适当处理后可作生活饮用水V不宜作为生活饮用水水源,其他用水可根据使用目的选用2.2㊀浅层地下水化学特征㊀㊀研究区浅层地下水pH值在6.94~8.19之间,均值为7.67,呈弱碱性;EC范围在402.2~3845.7μS/cm之间;Eh范围在-67.3~147.7之间㊂在空间尺度上,自西部山前向东部平原Ca2+㊁Mg2+离子浓度整体呈降低趋势,SO42-㊁Cl-㊁Na+离子浓度呈升高趋势,因而水化学类型由简单的HCO3-Ca㊁HCO3-Ca㊃Mg型逐渐向HCO3-Na(Mg㊃Ca)型乃至白洋淀附近复杂的HCO3(SO4㊃Cl)-Na(Mg)型转变㊂在时间尺度上,80年代至今,水化学类型由单一向复杂的转变,其中Ca2+离子所占比重逐渐降低,而Na+㊁Cl-㊁SO42-离子逐渐升高[9]㊂这种变化可能和人类活动有关,本文将用因子分析法探讨其形成演化的主要影响因素㊂2.3㊀浅层地下水水质特征㊀㊀根据‘地下水质量标准“(GB/T14848 2017),选取19项指标(PH㊁TDS㊁SO2-4㊁Cl-㊁Fe㊁Mn㊁COD㊁Cu㊁Zn㊁NH3-N㊁Na+㊁NO-3㊁NO-2㊁Hg㊁As㊁Cr㊁Pb㊁F㊁Cd)进行水质评价㊂结果表明,研究区内无Ⅰ类水样,水质类别为Ⅱ类的水样仅有3个,占比为7.32%;水质类别为Ⅲ类的水样有10个,占比为24.39%;水质类别为Ⅳ类的水样有11个,占比为26.83%;水质类别为Ⅴ类的水样有17个,占比为41.46%㊂以Ⅲ类水的指标限值做为地下水是否超标的标准,得出研究区浅层地下水样品的19个评价指标中,有10项指标存在超标现象(TDS㊁SO2-4㊁Cl-㊁Fe㊁Na+㊁NO-3㊁As㊁Pb㊁F-㊁Mn),这与郭春艳等[4]在保定平原区地下水水质特征中得出的结果一致㊂超标率大于20%的指标统计值如表2所列㊂表2㊀白洋淀流域地下水主要超标项目统计值Table2㊀Statistical values of major over-standard groundwateritems in the Baiyangdian Basin超标项目硝酸盐氟化物硫酸盐TDS锰超标水样个数1311999超标水样比例/%31.7126.8321.9521.9521.95最大值/mg㊃L-1190.50 3.392164.455496.25 1.32最小值/mg㊃L-1未检出0.23 5.47275.53未检出平均值/mg㊃L-127.890.92218.84902.420.14标准值/mg㊃L-120125010000.1标准差/mg㊃L-146.740.70419.98931.640.30变异系数 1.680.76 1.92 1.03 2.17㊀㊀对表2中各超标组分物质含量进行分析,硝酸盐含量最大值为190.5mg/L,超Ⅲ类水标准9.53倍, 31.71%超过地下水Ⅲ类水标准,其中Ⅴ类水占比26.83%,这高于赵同科等[11-12]在华北平原地下水硝酸盐含量调查中得出的结果,表明研究区地下水硝酸盐含量属于华北平原较高区㊂氟化物含量最大值点为3.39mg/L,超Ⅲ类水标准3.39倍,26.83%超地下水Ⅲ类水标准,与孔晓乐等[13]在华北低平原区地下水氟分布特征中得出的结果相一致㊂硫酸盐含量最高点为2164.45mg/L,超Ⅲ类水标准8.66倍,21.95%超地下水Ⅲ类水标准;TDS含量最高点为5496.25mg/L,超地下水Ⅲ类水标准5.5倍,21.95%超过地下水Ⅲ类水标准;这与王昭等[14]在华北平原地下水水质调查中得出的结果相吻合㊂锰含量最高点为1.32mg/L,超地下水Ⅲ类水标准13.2倍,21.95%超过地下水Ⅲ类水标准,与毕二平等[15]在河北平原地下水水质调查中得出的结果一致㊂从变异系数来看,锰和硫酸盐变异系数较大,说明地下水中锰和硫酸盐含量的空间异质性明显;其次,NO-3也存在较大的空间异质性㊂由图4可知,硝酸盐超标样品主要分布在白洋淀流域冲洪积平原区,该区域尽管地下水埋深较大,但包气带介质颗粒大,渗透性好,地下水的防护性能差,农业化肥等污染物容易随降雨入渗进入地下水㊂氟化物超标样品主要分布在白洋淀周围的雄县和安新㊂硫酸盐超标样品主要分布在保定市以东至白洋淀区域,属冲湖积平原和湖积平原区㊂TDS超标样品主要分布在安新㊁雄县和任丘,与高氟水分布基本一致㊂锰超标样品零星分布在安新和雄县等白洋淀周围湖积区㊂3㊀影响地下水质的主要因素分析3.1㊀因子分析法㊀㊀采用SPSS24.0软件对样品数据进行多元统杨戈芝,等//白洋淀流域地下水质现状及主要影响因素㊀㊀㊀㊀图4㊀研究区地下水超标水质指标等级分布Fig.4㊀Distribution map of over-standard water quality index grades of groundwater in the study area计分析,分析前利用SPSS软件对原始数据进行KMO 检验和巴特利球体检验,结果如表3所列㊂KMO统计量为0.653,sig.显著,表明变量间相关性较强,适合做因子分析㊂用因子分析中的主成分方法,提取特征值大于1的因子,通过最大方差法进行旋转,提取出4个主成分,包含80.30%的原始变量信息(见杨戈芝,等//白洋淀流域地下水质现状及主要影响因素表4)㊂并结合研究区水文地质和人类活动情况,分析超标组分的空间分布特征及来源㊂通过对样品数据进行因子分析(FA),找出能综合原始变量的几个少数因子,从而找出影响地下水质的主要因子[16-17]㊂表3㊀KMO 和Bartlett 检验结果Table 3㊀Results of KMO and Bartlett s testsKMO 检验结果Bartlett 检验近似卡方显著性(Sig .)0.6531089.8290.003.2㊀影响地下水质的主要因素㊀㊀19项水质评价指标中NH 3-N 和Hg 未检出,Zn 浓度全部达到了Ⅰ类水标准,Cu 和Cd 未超标,Pb 只有一个超标点,对地下水质量影响较小,且去掉这6项指标有利于提高统计量值,因此进行因子分析时不考虑这6项指标㊂考虑到地下水氧化还原电位对硝态氮及金属离子的影响,HCO -3对F -的影响,Ca 2+㊁Mg 2+对地下中TDS 的影响,将这4项纳入本次因子分析中,共选取17种指标进行因子分析㊂依据特征值大于1的原则,本次研究共提取了4个公因子,具体如表4所列㊂累积方差贡献率为80.30%,表明4个因子反映了影响总因素80.30%的信息,为使各公因子的典型代表变量更加突出,利于解释,将因子载荷矩阵进行正交旋转,得到旋转因子载荷矩阵,与各公因子相关性最强的主要离子如表4所列,将各主要相关离子载荷加粗表示㊂表4㊀因子分析主要计算结果Table 4㊀Main calculation results of factor analysis项㊀目第一主因子(F 1)第二主因子(F 2)第三主因子(F 3)第四主因子(F 4)特征值8.791 2.416 1.262 1.181贡献率/%51.7114.217.42 6.95累计贡献率/%51.7165.9273.3580.30PH -0.715-0.117-0.3290.193TDS 0.8330.50400.147Na +0.6210.701-0.0680.199Ca 2+0.9620.020.154-0.065Mg 2+0.9360.2470.0190.161F -0.1120.903-0.2140.153NO 3-0.061-0.1460.765-0.165Cl -0.9260.26-0.0590.159SO 2-40.7420.546-0.0650.153HCO -30.5910.6940.1030.056NO -20.01-0.0150.770.124COD 0.840.394-0.0360.117Cr 0.645-0.143-0.1720.456As -0.0180.1170.3260.758Mn 0.7480.125-0.2370.204Fe 0.2960.169-0.4160.684Eh-0.137-0.4330.379-0.574㊀㊀由表4可见,F 1作为影响研究区地下水质的首要因素,与其密切相关的是TDS㊁Cl -㊁Ca 2+㊁Mg 2+㊁SO 2-4㊁COD㊁Mn,其方差贡献率达51.71%㊂其中TDS㊁Cl -㊁SO 2-4及Ca 2+㊁Mg 2+在研究区分布较一致,均在白洋淀周围地区含量较高,该区域地下水水位埋深浅,蒸发量大,蒸发浓缩作用强烈,长期的蒸发浓缩效应使地下水中TDS㊁Cl -㊁SO 2-4㊁Ca 2+㊁Mg 2+含量逐渐升高;COD 反映了水中近似有机物的总量,其含量相对较高点分布在白洋淀淀区周围㊂据现场调查,区内排污工厂都已关闭,地下水有机物污染源主要来自生活污水的排放㊂据白洋淀淀区地表水采样数据表明,COD 平均含量为7.99mg /L,明显高于地下水中平均含量0.72mg /L,会直接影响地下水水质㊂该地区地势低洼,当周围排放的生活污水补给地下水时,将地表及残留在包气带中的污染物带入地下水中,不仅使得地下水中COD 含量升高,同时增加了地下水中Cl -㊁SO 2-4的含量㊂研究区第四纪早更新统含水层中富含锰质结核[9],为区内地下水锰提供了来源,区内地下水的还原环境及含水层中的有机质为高价含锰氧化物还原为易溶盐提供了条件,使得地下水中锰含量增加㊂因此,主成分1可解释为蒸发浓缩和污水排放的复合作用㊂F 2贡献率为14.21%,F -和HCO -3与其有较高的相关性,其主要分布在白洋淀流域冲湖积平原区㊂经现场采样调查,区内沉积物中含氟矿物以云母为主,区内地下水中HCO -3偏高,地下水呈现弱碱性㊂氟化物不易沉淀,且HCO -3与F -形成竞争性吸附,促使氟化物从氧化物等胶体上解吸,使地下水中氟含量增加㊂这与山东省微山湖西部地区的冲湖积平原黏性土的浅层地下水中氟化物富集机制相吻合[18]㊂因此,主成分2可被解释为碱性环境的离子交换作用㊂F 3贡献率为7.42%,与NO -3和NO -2相关性较高㊂硝酸盐主要分布于白洋淀流域的山前冲洪积平原区㊂据保定市经济统计年鉴,该区域是主要农业区,化肥施用强度高㊂硝酸盐污染较重地段分布于农田耕作区,由于污水灌溉和大量施用农业化肥,在降水和农业灌溉时NO -3下渗进入土壤,通过包气带进入地下水㊂该区域地表水系中萍河㊁瀑河氨氮超标严重[9],也印证了这一点㊂从Eh 来看,NO -3含量高的采样点均呈氧化状态,可将化肥中的NH +4氧化NO -3,从而使地下水NO -3含量上升㊂研究区地下水NO -2检出率低(17.07%),且检出点NO -2含量低,最大值为0.08mg /L,推断地下水NO -2来源和三氮转化有关㊂杨戈芝,等//白洋淀流域地下水质现状及主要影响因素因此,主成分3可解释为农业活动影响因子㊂F4贡献率与F3接近,为6.95%,与其密切相关的是As和Fe㊂As与Fe含量较高点分布在白洋淀周边地区㊂区内第四纪早更新统含水层中富含有铁质结核[9],为区内地下水铁提供了来源,水-岩相互作用对含铁岩石产生化学潜蚀,使岩石中的铁溶于地下水㊂而上覆岩土的砷与铁物质含量有着密切关系,铁矿物的还原溶解会导致吸附在矿物上的As解吸进入地下水中,导致地下水砷含量随岩土中亚铁物质含量的增高而增加[19]㊂因此,主成分4可解释为原生环境的还原作用㊂上述主成分分析结果表明,影响研究区地下水水质的天然因素主要为蒸发浓缩作用㊁地下水的碱性环境㊁原生环境的还原作用;人为因素主要为生活污水的排放和农业化肥的施用㊂因此,针对生活污水的排放问题,可实施排污总量控制,提高生活用水重复利用率,完善污水处理设备,构建经济适用和高效的农村分散生活污水处理系统㊂针对农业化肥的施用问题,应进行科学施肥,减少化肥氮素淋失量,采用滴水㊁喷灌方式,提高水肥利用效率,减小其对地下水质的影响㊂4㊀结㊀论㊀㊀(1)白洋淀流域浅层地下水主要超标项目为NO-3㊁SO2-4㊁Mn㊁TDS㊁F-,超标率均大于20%,其中NO-3超标率最大,为31.71%㊂Cl-㊁Fe㊁As㊁Na+㊁Pb等也存在不同程度的超标㊂硝酸盐超标样品主要分布在白洋淀流域冲洪积平原区,其它主要超标组分主要分布于白洋淀周边的冲湖积平原区㊂(2)因子分析中,基于特征值大于1的原则,共提取了4个公因子,累计为全部变量的80.30%㊂第一公因子作为影响研究区地下水质的首要因素,其方差贡献率总和达到了51.71%,代表蒸发浓缩和污水排放的复合作用㊂第二公因子主要与F-相关,方差贡献率为14.21%,代表碱性环境的离子交换作用㊂第三公因子主要与NO-3相关,代表农业活动因子㊂第四公因子与As和Fe相关,代表原生环境的还原作用,其方差贡献率都在7%左右㊂(3)白洋淀流域浅层地下水质恶化主要与两方面因素有关,一是原生环境导致的天然状态下地下水水质不良;二是农业活动和污水排放等人类活动产生的各种污染源㊂调控农业活动和污水排放是改善研究区水质的主要途径㊂近年来,随着雄安新区的快速发展,白洋淀流域地下水问题会受到更多关注㊂本文初步识别出导致其地下水质恶化的主要因素,提出了改善地下水水质的主要途径㊂下一步,应加强白洋淀流域地下水环境的监测工作,提出保护及改善地下水的具体举措㊂在地下水质影响因素识别方面,我国目前常采用的方法相对单一,对新型识别方法的研发与应用较少㊂因此,合理管控地下水水质,丰富地下水质影响因素识别手段,研发新型识别方法,应是今后相关研究工作的重点㊂参考文献(References):[1]㊀孙才志,陈相涛,陈雪姣,等.地下水污染风险评价研究进展[J].水利水电科技进展,2015,35(5):152-161.SUN 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关于白杨河流域黑沟河综合治理工程施工与生态保护措施的思考及建议摘要:把握治水规律,从生态系统完整性和流域系统性出发,统筹流域与区域,统筹上下游、左右岸协同,实施好中小河流系统治理与生态修复,使黑沟河防洪工程保护区在设防标准下免受洪水灾害,河势基本趋于稳定,防洪工程建设运行,生态环境得到改善和保护。
关键词:中小河流治理;防洪体系河道在生态系统中具有重要地位,近年来新疆白杨河流域管理局通过积极争取中央预算内资金的不断投入,白杨河流域黑沟河重点河段防洪能力得到明显提升,中小河流治理取得了明显成效和阶段性成果,但还存在治理不系统、不平衡、不充分等问题。
一、黑沟河现状黑沟河属于白杨河流域,位于乌鲁木齐市达坂城区西沟乡境内,发源于博格达峰南麓,自北向南贯穿西沟乡、达坂城镇汇入白杨河干流,最终注入艾丁湖。
河流水源主要以冰雪消融补给为主,降水补给为辅,多年平均径流量为0.71亿立方米,河道全长64.99km(含上游支流),坡陡流急,河道平均坡降98‰,河道来水年内极不均匀。
均受盆地内水文地质条件影响,山区地表水在运移过程中渗漏较大,地表水、地下水多次转化,河道两岸湿地较多,灌区灌溉面积3.48万亩。
二、洪水成因及类型黑沟洪水成因:一是山区降雨,特别是山区中高山区突降暴雨形成的暴雨洪水;二是由于天气变暖,气温升温使冰川、积雪融化而形成冰雪融水洪水,各河沟为山溪性河流,河床纵坡较大,河床植被稀疏,暴雨或融水极易迅速汇集成洪水,宣泄到平原地区,形成洪灾。
洪水类型有:融雪型洪水、暴雨型洪水、暴雨与融雪混合型洪水。
洪水计算成果:采用地区洪峰流量模比系数综合频率曲线法的计算成果。
工程场址设计洪水成果见下表:三、河道生态护岸治理措施分析按照白杨河流域综合规划、防洪规划划定防洪区,结合河道现状,黑沟河防洪治理建设标准为10年一遇。
根据黑沟河保护对象、河道两岸湿地及治理必要性,对有防洪任务的河段的长度、范围、及保护对象进行调查评估,河道两岸保护对象主要有村庄、耕地和城镇,有防洪任务的河长29.07km,已治理完成河长14.27km,需治理河长20.17km。
新疆白杨河高崖子支流渠首段水土保持项目分析
李旗进;李翰尧
【期刊名称】《云南水力发电》
【年(卷),期】2022(38)8
【摘要】风蚀、水蚀、地表破坏、草场退化是新疆白杨河流域水生态环境恶化、水土流失的重要原因。
以2018年新疆白杨河高崖子支流渠首段水土保持综合治理项目为例,梳理项目区自然状况、项目区水土流失及存在的问题、项目区建设概况,分析项目区建设效益,水土保持工作是一项长期性、社会性、公益性的系统工作,要充分发挥政府、市场的引导、决定作用,提高企业、群众的积极参与,营造全社会参与水土保持工作的良好氛围,促进生态文明建设,保障经济社会可持续发展。
【总页数】4页(P59-62)
【作者】李旗进;李翰尧
【作者单位】新疆白杨河流域管理局;新疆驰远天合工程造价咨询公司
【正文语种】中文
【中图分类】TV213.9;S157
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第4卷第2期2021年3月水利科学与寒区工程HydroScienceandColdZoneEngineeringVol.4,No.2Mar.:2021张桂林!张爱民,陈全新!等.关于新疆白杨河流域河长制工作实践探讨%&•水利科学与寒区工程!20214(2):127-129.关于新疆白杨河流域河长制工作实践探讨张桂林S张爱民2,陈全新2,马亮1(1新疆农业大学水利与土木工程学院,新疆乌鲁木齐830052; 2.新疆白杨河流域管理局,新疆乌鲁木齐830000)摘要:新疆白杨河流域治理现状存在流域面临水资源短缺,上下游水资源分配差距较大,生活和农业水污染等问题亟待解决。
通过总结国内流域治理经验,提出加强组织领导、减少农业用水、完善水资源制度及建立考核细则的方法,进一步完善河长制制度,为河长制制度在新疆河道治理的推广及应用提供宝贵的经验+关键词:白杨河流域:水资源短缺:水污染:河长制中图分类号:TV213.4文献标志码:A文章编号:2096-5419(202102-0127-03在2007年时,太湖出现富营养化,蓝藻大量繁殖,环境遭到严重破坏,因此无锡市在下半年提出了河长制,制定了严厉的地方法规、严格的地方标准、健全的组织机构、明细的督察制度%&,太湖的生态得到改善。
苏州市、天津市、贵州省、江西省等各地先后开始对流域的治理实行河长制制度+然而当下河长制制度尚未成熟,例如朱玫2认为河长制本质是一种人治,即职责非法定,是否能够长远。
王书明等3认为河长制的考核机制不健全,行政问责很难落实。
李美存等4提出治理主体自主性与规则意识间存在矛盾、绩效考核的公正性缺乏保障。
但从已经试行河长制的地区来看,各流域的生态环境得到改善,因此这项制度得到国家的高度重视。
河长制坚持生态优先绿色发展、党政领导部门联动、问题导向因地制宜、强化监督严格考核的原则,建立省、市、县、乡四级河长。
解决了部门联动失灵、水资源配置不均、水污染严重等 问题。
1962—2007年新疆塔城白杨河流域气候变化对水文情势的
影响
冉玲;朱海江;阿依努尔.孜牙别克
【期刊名称】《冰川冻土》
【年(卷),期】2010()5
【摘要】通过气温、降水和径流等水文气象要素的对比,分析了新疆塔城白杨河流域在气候转型条件下水文特性的变化特征.结果表明:1962—2007年46a白杨河流域的额敏站气温以0.53℃·(10a)-1的速度增暖,降水量以8.5mm·(10a)-1的速度增加;和布克赛尔站则以0.35℃·(10a)-1的速度增暖,年降水量以6.4mm·(10a)-1的速度增加.额敏与和布克赛尔两站46a的年升温率远高于北疆平均增温率,白杨河流域气候有向暖湿型转化的趋势.白杨河流域主要补给为积雪融水,多年平均出山年径流量为2.393×108m3,46a来年径流量以10×106m3·(10a)-1的速率增加.白杨河径流量与额敏、和布克赛尔两站年降水量有着明显的正相关性;但与额敏、和布克赛尔两站年气温有着不明显的反相关性,说明白杨河流域径流量对气候变化有着明显的响应.
【总页数】6页(P921-926)
【作者】冉玲;朱海江;阿依努尔.孜牙别克
【作者单位】新疆塔城水文水资源勘测局;新疆塔城地区气象局
【正文语种】中文
【中图分类】P339
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阜康市白杨河环境治理项目中标单位公示一、背景介绍白杨河是阜康市的一条重要河流,长期以来,受到了严重的水污染问题的困扰。
为了改善白杨河的环境状况,提升水质,阜康市决定实施白杨河环境治理项目。
本次文章将就该项目的中标单位进行公示,并围绕此主题进行全面、详细、完整且深入地探讨。
二、中标单位公示根据阜康新闻网消息,经过多方评审和比选,阜康市白杨河环境治理项目的中标单位为XX环保工程有限公司。
该公司具备丰富的环境治理经验,拥有先进的治理技术和设备,是一家有实力、有信誉的优秀企业。
阜康市政府对该公司的中标表示充分肯定,并期待其能够按照合同要求保质保量地完成项目,为改善白杨河的环境贡献力量。
三、项目实施方案1. 审查与调研中标单位将首先对白杨河的污染源进行全面的审查与调研。
通过调查分析,确定造成白杨河水质下降的主要污染源,并找出治理的关键点。
2. 污染治理措施根据调研结果,中标单位将制定相应的环境治理方案。
其治理措施包括但不限于:- 污水处理:对白杨河流域内造成污染的污水进行收集、处理和排放控制,确保符合国家排放标准。
- 河道疏浚:对白杨河中存在的淤泥、垃圾等进行清理,保证河道通畅,提高水流速度,减少污染物滞留时间。
- 植被修复:通过种植具有生态功能的水生植物,增加沿河的绿化面积,提升水体自净能力,改善生态环境。
- 环境监测:建立白杨河的水质监测系统,定期对水体进行监测分析,及时发现问题并采取相应的预防措施。
3. 施工与监督中标单位将组织专业施工团队进行治理工程的实施。
施工过程中,中标单位将严格按照规范要求进行,确保施工质量和安全。
同时,阜康市政府将指派相关人员对项目进行监督,确保工程按时按质完成。
四、项目效益1. 水质改善通过环境治理项目的实施,白杨河水质将得到明显改善。
经过治理的污水将得到有效处理,排放到河流中的污染物浓度将显著降低,使白杨河水体恢复清澈、透明,为周边居民提供更健康的环境。
2. 生态恢复治理后的白杨河将恢复一定的生态功能。
地下水Ground water May.,2019 Vol.41NO.32019年5月第41卷第3期新疆博尔塔拉河流域水文特征分析乔治华(新疆白杨河流域管理局水利管理中心,新疆乌鲁木齐830000)[摘要]新疆博尔拉河流域地处准格尔盆地西南缘,通过对博尔塔拉河流域地理位置、气候特征、水系分布等概况进行论述,进而对降水、径流、洪水、泥沙等水文要素进行分析,结果可知:博河流域气候干旱,雨量较少,蒸发较大,地表水资源有限,径流的年内分配不均匀,干流区径流年际变化不大,整个流域水资源开发利用程度较高。
研究结果为当地水利工程设计提供基础支撑。
[关键词]水文特征;径流;博尔塔拉河流域;洪水分析[中图分类号]TV12[文献标识码]B[文章编号]1004-1184(2019)03-0160-021自然地理特征新疆博尔拉河(以下简称博河)流域地处准格尔盆地西南缘,南部与伊犁河毗邻,西部和北部与哈萨克斯坦共和国巴儿喀什湖的科克苏河、阿克苏河、列普西河等和阿拉胡水系背岭分流;东部与精河相隔,博河及其支流尾水皆流向艾比湖。
2水系分布博河发源于新疆别珍套山和阿拉套山汇合处的洪别林达坂,流向自西向东,主要支流有哈拉吐鲁克河、保尔德河、乌尔达克赛河、大河沿子河等,博河干流经温泉县、博乐市,最后注入艾比湖,河流全长252km,流域面积11367kn/,河道平均坡降10%。
~&3处。
温泉水文站为博河中上游控制站,集水面积2206kn/,河长97km,多年平均径流量3.34亿m'。
博河水系特征统计见表1。
表1博河流域主要河流特征统计表河名水文站地理坐标集水面积/km?河长/km 东经北纬博河温泉站8i°or44。
59'220697乌尔达克赛河阿合奇站81°18z44。
52'93882哈拉吐鲁克河渠首站81。
47'45°12'22954保尔德河渠首站81。
奇台县白杨河生态水量分析研究
郭龙华
【期刊名称】《陕西水利》
【年(卷),期】2022()11
【摘要】奇台白杨河是一条发源于天山东段博格达山脉北坡的山溪性小河,地处奇台与吉木萨尔两县交界处。
《新疆内陆河基本生态水量(流量)确定技术指南》(2021年)实施后,对相关计算方法进行了新的规定,为更好地保障白杨河生态水量下泄,增强生态水量可行性程度,促进白杨河流域健康持续发展,需对白杨河流域生态水量进行重新核定。
采用水文学方法和水力学方法对奇台县白杨河生态水量进行分析计算,分析比较后推荐河道生态水量,为奇台县白杨河的生态保护和水资源可持续利用提供科学依据。
【总页数】3页(P68-69)
【作者】郭龙华
【作者单位】昌吉水文勘测局
【正文语种】中文
【中图分类】P333
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2.新疆阜康白杨河矿区产气量、产水量与流体势的关系
3.基于改进Tennant法的大沽
河河道内生态水量分析研究4.以生态优先理念加强永定河生态水量监管5.干旱区内陆河流域的生态安全与生态需水量研究--兼谈塔里木河生态需水量问题
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《黄河流域(河南段)河流水质及有机物分布特征》篇一黄河流域(河南段)河流水质及有机物分布特征研究一、引言黄河流域作为我国重要的水资源区域之一,对全国经济与社会发展起着至关重要的作用。
而黄河流经的河南段作为其中的关键节点,其水质及有机物分布情况对于生态环境及周边地区的可持续性发展具有重要的指导意义。
本文将对黄河流域(河南段)河流水质及有机物分布特征进行研究与分析。
二、黄河流域(河南段)概况黄河流域河南段位于我国中部地区,地势复杂,气候多样,是黄河流域的重要支流之一。
该区域拥有丰富的水资源,但近年来随着工业化和城市化的快速发展,水环境污染问题日益突出,对当地生态环境和居民生活产生了严重影响。
三、河流水质特征分析1. 水质指标与监测通过对黄河流域(河南段)的多个断面进行定期的水质监测,收集了包括pH值、溶解氧、化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、氨氮等关键水质指标的数据。
2. 水质总体评价根据监测数据,黄河流域(河南段)的水质总体上呈现出一定的波动性。
其中,部分河段由于受到工业废水和生活污水的排放影响,水质较差,特别是化学需氧量和生化需氧量超标较为严重。
而其他河段由于自然环境条件较好,水质相对较好。
3. 季节性变化特征黄河流域(河南段)的水质受到季节性气候变化的影响较大。
在雨季,由于降雨量的增加,河流水量增大,稀释了污染物的浓度,水质相对较好。
而在旱季,由于水量减少,河流水体的自净能力下降,水质变差。
四、有机物分布特征1. 有机物种类与来源黄河流域(河南段)水体中的有机物主要来自于工业废水、农业排放和城市生活污水等。
其中,工业废水中的有机物主要包括石油类、苯系物、有机氯等;农业排放的有机物主要来自农药、化肥等;城市生活污水则主要含有碳水化合物、蛋白质、油脂等。
2. 有机物分布规律黄河流域(河南段)的有机物分布呈现出一定的规律性。
在河流上游地区,由于人类活动相对较少,有机物含量较低;而在中下游地区,随着人类活动的增加,有机物含量逐渐升高。
基于农业灌溉模式优化的白杨河流域用水结构预测分析唐宇鹏;雷雨;王振华;宋利兵;刘健;郝天鹏;张维克【期刊名称】《水电能源科学》【年(卷),期】2024(42)3【摘要】为明确新疆白杨河流域用水结构发展方向,依据2020年白杨河流域用水数据,针对流域农业灌溉用水量极高问题,通过优化不同灌溉模式,得到优化后的农业灌溉用水量,同时依据新疆近16年各类型用水量变化趋势,预测规划年其他用水类型的发展趋势,并运用洛伦茨曲线、基尼系数、信息熵和均衡度分析白杨河流域用水结构变化。
结果表明,2030年总用水量为3.11×108m3,较2020年减少34.22%,其中农业灌溉用水量从分区到流域均表现为随时间下降趋势,2030年减少42.11%;城乡生活用水量和生态环境用水量均表现为上升趋势,2030年增加0.65%;工业用水量和畜牧渔业用水量均表现为下降趋势,2030年减少12.69%;两年相比,农业、城乡生活、工业和畜牧渔业用水在流域空间分布上变化增大,除畜牧渔业用水,其他类型用水均处于“绝对平均”状态,而生态环境用水在流域空间分布上的变化减小,如2030年农业、城乡生活、工业、畜牧渔业和生态环境用水的基尼系数相较于2020年的变化分别为0.0193、0.0512、0.0514、0.0510、-0.0513;2030年用水结构的信息熵和均衡度均高于2020年,用水结构演变趋于合理且逐渐稳定,即白杨河流域用水结构正在朝着均衡、稳定的方向发展,但仍需进一步优化水资源配置。
【总页数】5页(P49-53)【作者】唐宇鹏;雷雨;王振华;宋利兵;刘健;郝天鹏;张维克【作者单位】石河子大学水利建筑工程学院;现代节水灌溉兵团重点实验室;兵团农业水肥高效关键装备技术创新中心;农业农村部西北绿洲节水农业重点实验室;新疆维吾尔自治区水利厅;新疆白杨河流域管理局【正文语种】中文【中图分类】TV213.4【相关文献】1.基于区域农作物种植结构分析的农业灌溉用水量估算方法探讨2.叶尔羌河流域农业灌溉用水效率分析——基于典型灌区1000农户的调研数据3.农业水价激励结构与农户灌溉用水行为选择——基于广东省流溪河流域种植户的调查4.基于水足迹理论和多目标模糊规划的粮食作物种植结构优化和农业用水管理研究——以汉江流域为例5.基于等维递补灰色GM(1,1)模型的我国农业灌溉用水预测分析因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
白杨河河谷地区地下水资源评价及水源地选择王新刚;张龙菊【摘要】在分析白杨河河谷地区水文地质条件的基础上,以供水为目的采用均衡原理对其地下水资源及可开采资源进行定量评价,研究表明,松散层地下水系统的补给量为1 365.29×104 m3/a、排泄量为1 359.78×104m3/a,补给量大于排泄量,为正均衡;地下水和河水水质锅垢多,其中有硬沉淀物,属于起泡,无腐蚀性水.根据水资源的开发利用原则、河谷第四系厚度的变化特征以及含水层的水文地质条件,确定该区内煤矿水源地的方位.【期刊名称】《地下水》【年(卷),期】2016(038)006【总页数】3页(P44-46)【关键词】白杨河;地下水;水资源评价;水源地【作者】王新刚;张龙菊【作者单位】塔里木大学水利与建筑工程学院,新疆阿拉尔843300;塔里木大学水利与建筑工程学院,新疆阿拉尔843300【正文语种】中文【中图分类】TV211.1+2研究区位于阜康市东南大黄山1号煤矿南侧的某河谷地区。
地下水资源是该矿区工业和生活用水的主要供水水源,近年来,随着人口迅速增长和工业高速发展,地下水的开采量日益增加;使得该矿区用水面临着较大难题。
可以说,水资源的日益紧缺已成为制约其社会经济可持续发展最主要因素之一。
在充分利用该区现有的工程地质和水文地质资料基础上,利用物探、钻探手段查明了该区的水文地质和工程地质条件;以供水为目的对该河谷地区的地下水的水质水量做出了评价,为制定水资源开发利用规划提供科学依据,并确定了该区煤矿水源地的方位。
研究区南北长1.36 km,东西长800 m,该河常年有水,河水流量随季节而变化,主要由冰雪融水和泉水补给,最大流量7~8月份,入冬后流量显著降低,年平均流量0.252 m3/s。
研究区地下水类型主要为松散岩类孔隙潜水及碎屑岩类裂隙水。
含水层主要为第四系松散卵砾石层,钻孔揭露深度为50 m;据物探结果显示,顺河上下游断面:覆盖层厚度较均匀,河道中部为45~65 m;垂直河道横断面:两岸薄,厚度为13~20 m,河床中部较厚,厚度30~60 m。
建筑设计283产 城以流域规划为抓手,践行新时代治水方略刘兴峰摘要:为更好的对白杨河全流域进行管理,实现流域水资源统一管理,合理开发利用水资源,促进流域经济社会持续健康发展和维护生态环境提供依据,以流域规划为抓手,践行新时代治水方略。
本文主要对规划亟需解决的问题和规划提出的对策进行了阐述,以供参考。
关键词:白杨河;流域规划;问题1 流域概况:白杨河发源于东天山支脉博格达山南坡,河流全长150km,流域面积5173平方公里。
白杨河流域隶属两个行政区,支流汇合口以上位于乌鲁木齐市达坂城区境内;以下干流流经吐鲁番市托克逊县和高昌区,最终汇入吐鲁番市高昌区境内的艾丁湖。
流域内水资源总量2.59亿方,总人口11.11万人,灌溉面积37.74万亩,国内生产总值51.7亿元。
流域地处欧亚大陆腹地,为典型的温带干旱气候,主要特点是:酷热、干燥、多大风、降水稀少、蒸发强烈,表现为春季气温回升快、大风频繁、风沙危害严重,夏季长且高温酷热,秋季降温迅速,冬季短暂干冷。
地表径流年内变化较大,以积雪融水和山区降水为主,主要集中在汛期(5-10月),造成春季用水紧缺,夏季洪涝泛滥。
随着经济社会的快速发展,上下游对水资源的需求急剧增加,达坂城区和托克逊县各自从自身需求出发,编制了一些专项规划,一定程度上解决了本区域面临的发展问题,但由于缺乏统一管理,流域水资源利用矛盾加剧,迫切需要从宏观和全局的角度对全流域的水事活动进行统一规划、合理利用、科学管理。
2 规划亟需解决的问题2.1 农业灌溉面积大,用水效率低,造成水资源紧缺的形势根据自治区人民政府下发的关于实行最严格水资源管理制度落实三条红线指标的通知,流域两地用水总量超过“三条红线”用水总量控制指标。
据调查,现状年流域内农业灌溉面积37.74万亩,加之农业用水效率较低,灌溉水利用系数仅为0.53,低于全疆0.55的平均水平,农业用水2.89亿方(含地下水),占经济社会总用水量的81.4%,农业用水过大是用水总量超标的重要原因之一。
第7期(第338期) 吉 林水利 2010年7月 【文章编号】1009-2846(2010)07-0044—03
白杨河流域水质特征分析 李长虹 (新疆塔城水文水资源勘测局水环境监测分中心,新疆塔城834700)
[摘要]根据单指标评价(最差的项目赋全权)的思路和计算方法.据白杨河流域水质监测数据。选择16个水质指标,以 <地表水环境质量标准》(GB3838-2002)为评价标准,从而进行分析评价,为水污染的防治提供资料,以便合理开发利用 和保护水资源。 [关键词]白杨河流域;单指标评价法;水质特征分析;评价方法及标准:水污染防治 [中围分类号]P 342 [文献标识码】B
1 白杨河流域地表水概况 白杨河发源于新疆塔城地区乌日可下亦山和 和布克赛尔蒙古自治县境内的谢米斯台山。流经 塔城地区托里县的白杨河洼地。经过克拉玛依的 白杨河水库。最终汇入艾里克湖。本次评价范围
包括4个行政区,分布是克拉玛依市、和丰县、 托里县、,共计13条河流,6座水库,1个湖泊。 在此基础上设立了31个水质监测点.分析项目 达28项,涵概了所有进行水资源分区的河流, 从而进行了地表水水资源质量评价。 地表水水质评价范围(见表1)。
表1 流域分区评价河流一览表 水资源分区 代表性河流
一级区 二级区 三级区
白杨河水系 克拉玛依区 白杨河、白杨河左岸支流、白杨河右支布腊特河 和丰区 科克塔勒、布尔阔台、可依坑巴依、艾里斯塔依、结勒塔 莫合台水系 托里区 勒、阔塔勒、喀拉尕什、赤拜尔铁列克、加拉尕什
白杨河流域 达尔布图水系 l 达尔布图、玛纳斯萨依
风城水库、西海湾水库、三坪水库、向杨河水库、黄羊泉水 水库、湖泊 库
、白碱滩水库、艾里克湖
2地表水化学特征分析 本区河流因受地理环境、气候、土壤、径流 形式等因素影响.具有以下化学特性: 1)水体ph值在8.0-8.3之间,水质略偏碱 性。 2)白杨河水资源分区的水属于重碳酸类钙
组Ⅱ型或Ⅲ型水,白杨河(右支)的河水则属于 硫酸类纳组Ⅱ型水:莫合台水资源分区的水属于 重碳酸类钙组Ⅱ型、Ⅲ型水;达尔布特水资源分 区的达尔布特河属于重碳酸类钙组Ⅱ型水,玛纳 萨依泉水属于硫酸类钙组。 3)河流矿化度区域分布情况。白杨河流域 的河流无长期水质监测资料,为完成水资源评价 工作,仅在近期进行了水质监测。现有资料无法
[收稿日期】2010-04—16 【作者简介]李长虹(1980一),女,河南平舆人,助理工程师,现从事水环境分析、监测等工作。
一44— 吉林水利 白杨河流域水质特征分析 李长虹2010年7月 进行河流矿化度季节性变化分析评价, 据近期监测资料进行区域变化分析。 因此仅根 3.2评价参数 本流域区内低于200mg/L矿化度的河流主要 分布于莫合台水资源分区的布尔阔台河、可依坑 巴依、艾里斯塔依、结勒塔勒、阔塔勒、喀拉尕 什、赤拜尔铁列克、加拉尕什山泉河,和达尔布 图水资源分区的达尔布图河上游达尔布图金矿桥 河段;白杨河水资源分区的白杨河干流白杨河大 桥,白杨河730水文站。以及达尔布图河的中游 达尔布图河(铁~克公路桥),矿化度在200— 300mg/L之间;白杨河左岸支流、莫合台水资源 分区的克拉苏河和科克塔勒河、达尔布图水资源 分区的达尔布图河的下游河段。矿化度在300— 500mg/L之间;达尔布图水资源分区的玛纳斯萨 依山泉处在达尔布图河上游.受环境地质影响矿 化度较高,超淡水标准。 因此,从分区来看。莫合台水资源分区的河 流天然水质好。白杨河水资源分区河流的天然水 质较好,而达尔布图水资源分区河流的天然水质 略差。 4)湖泊、水库水质。湖泊、水库是由河流 及地下水补给而形成的,所以湖泊、水库的水质 与来水水质有密切关系。同时还受到地理环境方 面条件的诸多因素影响。目前,流域内现有风城 水库、西海湾水库、三坪水库、白杨河水库、黄 羊泉水库、白碱滩水库。从分析结果来看,风城 水库、西海湾水库、三坪水库中的来水是额尔其 斯河,库中水的矿化度较低属低矿化度水;白杨 河水库、黄羊泉水库、白碱滩水库的水来自白杨 河,水库已运行十几年,矿化度比白杨河水高。 其中黄羊泉水库矿化度较高,但水化学类型仍属 重碳酸类钙组:艾里克湖水矿化度较低属淡水 湖,水质类型为CⅡ№。总体而言,流域内水库、 湖泊的PH为8.1—8.2,水质略偏碱性,矿化度与 河水基本相似,天然水质较好。 3水质现状评价 3.1评价标准与方法 评价标准采用《地表水环境质量标准》 (GB3838—2002)单指标评价法(最差的项目赋全 权),以Ⅲ类地表水标准值为水样是否超标的判 定值,I、Ⅱ、Ⅲ类水质定义为达标。超过Ⅲ类 水质标准值为不达标,超标的应说明超标项目和 超标倍数。根据水质调查结果对水质近期进行现 状评价。 评价参数的选取主要从地表水资源利用角度 出发。考虑到多功能用水的水质要求,力求使评 价结果能客观反映饮用、灌溉、养殖等多中水资 源用途,并能直接反映水体污染类型。按照地表 水资源用途和使用功能,评价参数选PH值、溶 解氧、高锰酸盐指数、化学耗氧量、五日生化需 氧量、氨氮、挥发酚、砷、氟、氰、六价铬、 汞、镉、铅、铜、锌等16项。上述参数基本上 能反映本流域地表水水质现状。满足地表水资源 评价的要求。评价分级标准见表7—3. 3-3评价结果 依据上述方法和标准。对流域内各河流、湖 泊进行现状水质评价。 在评价的860.9km河段中。符合和优于地面 水Ⅲ类标准的河长439.8公里.总评价河长的 51.1%。其中I、Ⅱ类河长233.8km,占总评价河 长的27.2%。Ⅲ类河长206km,占评价河长的 23.9%;污染河长421.1km,占总河段48.9%,其 中Ⅳ类河长276.3km,占评价河长的32.1%,V 类河长144.7km,占评价河长的16.8%。总体而 言,流域内水质不达标现象严重,河流水环境质 量不容乐观。 1)白杨河山区性河流流域内的主要支流, 分布在白杨河水资源分区.沿河先后设有多个水 质站点。1992年在白杨河补充三个水质监测断 面,评价结果水质状况良好。2007年4月,在白 杨河的干支流以及下游主干流内布设了5个水质 监测断面。根据水质监测成果分析可知,白杨河 左岸支流、白杨河右支布腊特河(左支1)、白杨 河右支布腊特河(右支下断面1)的水质未受污 染,水质为I、Ⅱ类,主干流白杨河下游河段水 质为Ⅲ类。因此白杨河水资源分区的白杨河水质 全部达标,可以满足各类用水要求。 2)克拉苏河平原河流,由布尔阔台、科克 塔勒河以及许多小河流及泉水渗入地下又在莫合 台盆地逐渐溢出汇合形成。参考1992年和2007 年的水质资料,河流水质受环境地质的影响矿化 度较高,硫酸盐偏大,天然水质较差。目前水质 为Ⅲ类,除挥发酚为Ⅲ类水质标准外,其余项目 均为I、Ⅱ类.说明工业废水已影响到克拉苏 河。 3)科克塔勒河山区河流。是铁厂沟工业、 生活的主要水源。在河流上设立了三个调查断 面,包括上、中、下,控制了整个河流的水质状 况,根据2007年的水质资料。同时参考了1988
——45— 吉林水利 白杨河流域水质特征分析 李长虹2010年7月 年、1989年、1992年的水质资料,表明科克塔 勒河中下游河段受到毒物、重金属项目的污染, 其中镉、酚、砷有不同程度的超标现象,铜、锌 有检出,目前水质状况是上游河段为Ⅱ类水质, 中、下游河段为Ⅳ类水质。超标项目是砷和镉, 造成毒物项目超标的是铁厂沟煤矿、电站、陶瓷 行业的污水直接排人河道,由于河流水量小,毒 物重金属沉积在河底中.当河道流量较大时河水 冲刷河床,使有毒物质溶于水中,造成毒物和重 金属项目出现超标和检出。 4)布尔阔台河是流域内第二条大河。该河 发源于乌日可下亦山的南坡,降雨较丰沛,植被 较好,因此矿化度较低。天然水质较好。目前水 质尚可,为Ⅲ类。 5)山泉河流。流域内有9条山泉性河流, 均为独立封闭的小河流。白杨河左岸支流水质为 I类,可依坑巴依、艾里斯塔依、结勒塔勒、阔 塔勒、喀拉尕什、赤拜尔铁列克、加拉尕什水质 为Ⅱ类、Ⅲ类。玛纳斯萨依水中高锰酸盐指数为 V类,水质不达标。 6)达尔布图河山区性河流是白杨河流域较 大的支流,主要用于生活、牧区用水。少部分用 于灌溉及矿区用水。1992年在该河设有一个水质 监测断面(上游),评价结果水质为Ⅱ类。2007 年在该河流上、中、下布设4个水质监测断面, 根据评价,达尔布图河流上游河段水质为Ⅱ类, 中游河段水质为Ⅳ类,下游河段分别为Ⅳ类和劣 V类,超标项目是酚、氟、砷,并且在下游铬矿 河水中有重金属锌检出,由此可以看出达尔布图 水质现状很差,河水已受到工业废水的影响。毒 物项目已经危害到了河水的质量。 7)水库水质现状及营养状态评价。水库水 质现状评价采用的评价方法和标准与河流水质评 价相同。富营养化评价项目选择总磷、总氮、叶 绿素、透明度和高锰酸盐指数5项,营养程度按 贫营养、中营养和富营养三级评价,评价标准按 《全国水资源综合规划技术细则》要求进行。 湖泊、水库水质现状及富营养化评价结果 (见表2)。
表2 水库水质类别评价表
由表2可以看出,该流域的水库多数为Ⅱ类 或Ⅲ类,艾里克湖有机物超标,这与河流水质大 体相同。由于水库中高锰酸盐指标含量偏高,水 库均处于中营养状态。其中艾里克湖向富营养状 态发展。 4水质变化分析 由于流域内的河流无长系列水质数据。无法 进行趋势分析。因此,我们选用1992年与2007 年的同期水质资料进行比较分析。高锰酸盐指 数、氨氮。用以反映水体中有机污染引起的河流 水质变化趋势:挥发酚,可以反映因工业废水排 入水体引起的有毒污染趋势;矿化度、总硬度、 硫酸盐、氯化物,用以反映河流的天然水化学成 分是否发生了显著变化。 通过比较,白杨河大桥站的矿化度、总硬 度、硫酸盐、高锰酸盐指数、氨氮有增加趋势。 —.46—. 布尔阔台河的布尔阔台水文站(上)矿化 度、氯离子、硫酸盐有下降趋势,挥发酚、总硬 度、高锰酸盐指数无变化;布尔阔台水文站 (下)总硬度、高锰酸盐指数、氯离子、硫酸根 有增加趋势。氨氮、挥发酚、矿化度则没有明显 变化。 科克塔勒河的铁厂沟水文站总硬度、氯离 子、硫酸根、高锰酸盐指数、氨氮有所增加,挥 发酚无变化。铁厂沟镇政府桥的总硬度、高锰酸 盐指数、氨氮有所增加,氯离子、硫酸根、矿化 度、挥发酚有下降变化。铁厂沟河(铁一克公路 桥1总硬度、氯离子、硫酸根、高锰酸盐指数、 氨氮、挥发酚有上升趋势。
5地表水资源质量评价结论 1)流域内主要河流天然水质较好,大多数 山泉河流天然水质优良, (下转第50页)