引黃濟青輸水河沿途水質變化及優(yōu)化策略

【摘要】引黃濟青工程全長250多公里，有大小建筑物400余座，沿程包括沉砂池、小清河子槽、自然河道等復雜生態(tài)條件，目前對調水沿程水質變化情況尚缺乏系統(tǒng)研究。文章以引黃濟青工程為研究對象，在分析國內外跨流域調水工程水質現(xiàn)狀，研究引黃濟水質影響因素，并提出響應的優(yōu)化措施。

【關鍵詞】引黃濟青；輸水河；沿途水質

1、引黃濟青工程概況

引黃濟青工程是中國山東省境內一項將黃河水引向青島的跨流域、遠距離的大型調水工程。工程于1986年4月開工興建，共有1000名指揮者和工程技術人員，近百萬民工參加了工程建設，于1989年11月建成通水，共計投資9.26億元。工程設計引水時間98d，為冬季冰期引水，其中70天為青島供應引水，其余為沿線供水。整個引黃濟青工程分為渠首引水與沉沙工程、輸水工程、蓄水工程和供水工程。

2、國內外跨流域調水工程水質現(xiàn)狀

由于輸水距離遠、跨越省市多，城市的生活污水和工業(yè)廢水、農村鄉(xiāng)鎮(zhèn)的農田污水等都會對輸水河道、渠道造成嚴重水污染。國內外已建的大部分調水工程均建設較早，設計規(guī)劃時主要針對輸水路線、工程設施和社會經濟效益等方面進行論證，卻忽略了水源區(qū)和輸水沿線的水質安全問題。隨著工程的運行和老化，伴隨著人口增加、工農業(yè)迅速發(fā)展，水源區(qū)和輸水沿線排放的各種污染物隨之增加，加上氣候原因導致水源區(qū)徑流量減少以及人為因素造成河流自然資源管理不當，使得許多流域出現(xiàn)水質安全問題，調水過程受到影響。

澳大利亞雪山工程最初對水源區(qū)和輸水線上的水質安全問題基本無有效保護措施。在工程運行一段時間后，由于人口增加，經濟活動頻繁，水源區(qū)以及輸水沿線的城市和農牧區(qū)排放大量污染物，加之對工程管理不科學，使得雪河流域生態(tài)功能下降，調水水質受到影響。

國內建設較早規(guī)模較大的引灤入津調水工程也存在諸多問題，工程運行老化，水體污染日益嚴重，作為最大的調蓄水庫于橋水庫在20世紀90年代末水質已達Ⅳ-Ⅴ類。除水庫污染源外，流域內農業(yè)污染來源包括化肥、農藥和水土流失隨農田灌溉排水或田間暴雨徑流進入水體造成污染，使得水體中氮磷嚴重超標。自2001年引灤入津水源保護工程實施后，于橋水庫基本維持在Ⅲ類水質，處于中富營養(yǎng)化狀態(tài)，形勢仍不容樂觀。

在建中的南水北調工程最關鍵的是水質問題，東線工程水質問題備受關注。據(jù)淮河流域水環(huán)境監(jiān)測中心檢測數(shù)據(jù)表明，南水北調東線調水工程沿線洪澤湖、駱馬湖、上級湖、下級湖和東平湖處于中—富營養(yǎng)狀況。

根據(jù)年中國水資源公報，對全國有水質監(jiān)測的411座水庫進行水質評價結果表明，全年水質為Ⅰ類的水庫31座，占評價水庫總數(shù)的7.5%；Ⅱ類水庫185座，占45.0%；Ⅲ類水庫118座，占28.7%；Ⅳ類水庫38座，占9.3%；Ⅴ類水庫19座，占4.6%；劣Ⅴ類水庫20座，占4.9%。全國全年Ⅰ-Ⅲ類水質水庫比例為81.2%。在進行營養(yǎng)狀況評價的394座水庫中，無貧營養(yǎng)水庫，中營養(yǎng)水庫283座，富營養(yǎng)水庫111座。

3、跨流域調水工程污染物來源分析

（1）城鎮(zhèn)點源

城市生活污水和工業(yè)廢水通過徑流匯入水體（河流、湖泊和水庫等），由于排放水中含有大量營養(yǎng)物質，使得水體易發(fā)生富營養(yǎng)化。在引欒濟津的于橋水庫流域及庫區(qū)周邊排污口達數(shù)百個，排污量和污染負荷主要來源于化肥企業(yè)和城市污水。

（2）農業(yè)面源

在農業(yè)生產工程中，農田中化肥、農藥及其它污染物，在降水或灌溉過程中，通過農田地表徑流、壤中流、農田排水和地下滲漏，進入水體而形成面源污染。1998年于橋水庫流域內施用化肥中有氮242.8噸，磷42.9噸流失進入水庫流域；農村污染主要是人畜糞便、生活垃圾、生活污水，最終入庫量總磷34.69t/a，總氮164.27t/a。南水北調東線一期工程實施后，黃河以北全部實施清污分流，只有黃河以南存在面源污染問題，按照典型的非點源污染負荷模型計算，主要污染物CODCR排放總量約為10.13萬t/a，氨氮約為1.43萬t/a。

4、輸水河沿途水質優(yōu)化

引黃濟青工程引水條件在最初設計時主要從渠首黃河水含沙量考慮，引水時間一般為11月中旬至次年3月中旬。近年來，由于流域降雨偏少，沿黃地區(qū)引水量不斷增加以及水庫調節(jié)能力低等原因，黃河下游水量呈逐年減少趨勢，僅靠冬季調水很難滿足棘洪灘水庫的供水任務。多季節(jié)調水除考慮含沙量外，仍有許多管理上的問題需要解決，如春夏季農作物施肥進入水體造成面源污染；灌溉期農民私自截水問題；灌溉器械油泄露風險；沿程附近居民在輸水河道洗衣；同時夏季輸水河道生活垃圾及浮游植物較其他季節(jié)多，并且溫度高易分解而影響水質；另外夏季為溺水事故高發(fā)期，安全是一大問題。為此，提出如下建議：

（1）積極推廣生態(tài)農業(yè)。指導農民科學合理地使用高效、無污染的綠色肥料，削減化肥施用量，減少農業(yè)面源污染；推廣節(jié)水灌溉和生物防治技術；嚴禁輸水渠兩側種植弄作物。植被過濾帶等是近年發(fā)展起來的控制面源污染的有效措施，可在調水沿程多種植樹木，增加綠化帶。

（2）倡導綠色用水，宣傳合理用水知識。盡量避開灌溉期調水；強調安全問題，在沿程人口較密集區(qū)設置安全防護欄。

（3）各分局和管理處對其轄區(qū)內的泵站、倒虹、渡槽等及時做好垃圾清理工作，避免水質惡化。

（4）引黃濟青工程由于跨流域、輸水距離較長，水質管理工作涉及很多方面，水質管理工作難度大，要切實加強組織領導，加強聯(lián)系，搞好綜合協(xié)調，做到信息共享、相互溝通、協(xié)調行動。同時，建立健全水質監(jiān)測系統(tǒng)，提高水資源及水環(huán)境現(xiàn)場測試能力和快速反應能力，逐步建立自動測報和預警系統(tǒng)。此外，要做好邊界地區(qū)的水污染防治工作，建立客水突發(fā)性污染事故發(fā)生的預警和處理機制。

參考文獻：

[1]張晨.長距離調水工程水質安全研究與應用[D].天津大學2008