于橋水庫pH值變化原因分析及可調(diào)控措施

朱海燕，戴學(xué)穎，王可玉

（1.天津市引灤工程于橋水庫管理處，天津 薊縣 301900，2.天津市薊縣水務(wù)局，天津 薊縣 301900）

1 于橋水庫及入庫河流簡介

于橋水庫位于天津市薊縣城東4km處的州河上游，是一座山谷型水庫，主要接納沙河、黎河、淋河3條河流的匯水。流域多年平均降水量750mm，年自產(chǎn)徑流5.06億m3，控制流域面積2060km2，最大庫容15.59億m3，正常蓄水位21.16m，相應(yīng)庫容3.85億m3，最大水深12.16m，平均水深4.74m。 1983年引灤工程通水后，于橋水庫成為引灤入津工程中重要的調(diào)蓄水庫，是天津市唯一飲用水水源地，承擔(dān)著引灤調(diào)蓄、向天津供水的重要任務(wù)，又位于京津唐腹地，社會經(jīng)濟地位十分重要。

水庫有3條入庫河流，沙河、黎河、淋河，其中沙河流域面積887km2，河長70km，多年平均入庫水量為1.355×108m3。 淋河是3條入庫河流中流域面積較小的一條，流域面積252km2，河長僅47km，年均入庫水量0.28×108m3。 黎河流域面積488km2，河長55.5km，黎河入庫水量包括引灤入境水量和本流域自產(chǎn)水量兩部分組成，黎河年平均自產(chǎn)水量0.71×108m3，引灤水年均調(diào)水量5.58×108m3。

2 pH值變化趨勢

作為天津市飲用水水源地的于橋水庫，其水質(zhì)的好壞直接影響到天津市的經(jīng)濟發(fā)展和社會穩(wěn)定。為提高引灤應(yīng)對公共衛(wèi)生安全和處置突發(fā)公共事件的能力，最大程度地預(yù)防和減少引灤突發(fā)公共事件及其造成的損害，保障公眾飲水安全，對于橋水庫近6a的pH值實測數(shù)據(jù)及同期的水庫水文數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析（以于橋水庫庫中心為例）。如表1、2及圖1。

表1 2000～2005年同期pH值監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計表

表2 2000～2005年同期于橋水庫蓄量及引水情況統(tǒng)計表

續(xù)表2

圖1 2000～2005年同期pH值變化趨勢折線圖

2.1 引水時期對pH值的影響

每年引水后，pH值均有一段上升期，大流量入庫水流對于橋水庫庫區(qū)的底質(zhì)形成的水動力作用，加速了水體的離解反應(yīng)。造成水草對營養(yǎng)鹽的加速吸收，水體流動也加速了水體水解反應(yīng)的速度，加快了pH值的上升。

2.2 蓄水量對pH值的影響

當(dāng)于橋水庫蓄水量較少時，pH值相對較高，特別是當(dāng)于橋水庫的蓄水量低于1.5億m3時，pH值加劇升高。

2.3 氣溫對pH值的影響

氣溫的上升對pH值造成的影響是巨大的。五一前后，于橋水庫庫區(qū)氣溫上升很快，陽光照射能量充足。進入5月份，于橋水庫的pH值呈明顯上升階段。

2.4 水生植物的生長對pH值的影響

每年進入5月份，于橋水庫庫區(qū)內(nèi)的水草開始大量快速生長，水草的快速生長消耗了營養(yǎng)鹽，吸收了大量的CO2，使水體加速水解反應(yīng)，部分金屬離子沉淀，造成了pH值的明顯升高。

3 控制于橋水庫pH值的可行措施

溫度是pH值升高的因素，目前尚無力通過人工措施調(diào)節(jié)局部水域的氣候條件，只能通過對水草的遏制和調(diào)整輸水調(diào)度運行來控制pH值的上升。由于對水草控制需要耗費大量的人力、財力，考慮利用輸水調(diào)度進行有效調(diào)控是較為可行的手段。

3.1 在水庫上游建立前置庫

前置庫可大幅度減少引灤輸水和河道洪水污染負荷的直接入庫量。根據(jù)1983～2002年于橋水庫河流入庫污染物濃度和污染負荷量的分析，河流入庫污染負荷占于橋水庫全流域入庫污染負荷量的90%，汛期洪水和引灤輸水均存在高污染負荷水頭段現(xiàn)象，將高污染水頭段導(dǎo)入前置庫進行水生植物凈化處理可大幅度削減污染負荷的直接入庫量。高污染物濃度洪水進入前置庫后，經(jīng)10～15d滯留期經(jīng)水生植物凈化后，再調(diào)入水庫，既減少污染負荷的直接入庫量，又不損失水資源。

3.2 水量控制

盡量使于橋水庫蓄水量控制在1.5億m3以上，低于1.5億m3時，水庫水體的承載和自凈能力較差，加之受到氣溫、水草生長、引水水質(zhì)等諸多因素的影響，水庫水質(zhì)很有可能降到III類水以下，不再適合作為飲用水水源。

3.3 盡量選擇合適的引水時間

引水時避開5、6、7、8月，使引水期與水草的生長期、氣溫高溫期錯開。最好每年進行2次引水：第1次在汛前利用2～4月，最多引水3億m3左右，引水歷時60d左右；第2次在汛后利用9～11月，最多引水3億m3左右，引水歷時60d左右。按照目前于橋水庫日供水160萬m3計算，于橋每年向市區(qū)供水6億m3，月供水0.5億m3。 假設(shè)于橋水庫最低蓄量控制在1.5億m3，在引水后水庫蓄量最高達到3.5億m3，一方面可以保證于橋水庫的汛期行洪安全，另一方面可以相對改善于橋水庫水源地的水質(zhì)狀況，提高水庫水體的自凈能力。

3.4 水生態(tài)控制

恢復(fù)水庫生態(tài)系統(tǒng)，適量放養(yǎng)食藻魚類，同時要保證水庫魚類的種群和數(shù)量，加強水庫漁政管理，防止魚類資源的濫捕（現(xiàn)電魚、藥魚、地籠等濫捕現(xiàn)象嚴重）。

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