關(guān)于遼陽(yáng)市主要河流水化學(xué)的年際變化研究

王宏宇

(沈陽(yáng)江潤(rùn)水利水電工程建設(shè)監(jiān)理咨詢有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110003)

關(guān)于遼陽(yáng)市主要河流水化學(xué)的年際變化研究

王宏宇

(沈陽(yáng)江潤(rùn)水利水電工程建設(shè)監(jiān)理咨詢有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110003)

水化學(xué)類型反映河流水質(zhì)的化學(xué)組成和特點(diǎn),是研究河流水化學(xué)特征及分布規(guī)律的綜合指標(biāo)之一。根據(jù)遼陽(yáng)地區(qū)水化學(xué)地區(qū)分布特點(diǎn),選擇pH值、礦化度、總硬度和離子徑流模數(shù)等參數(shù),分析遼陽(yáng)市河流水化學(xué)成分時(shí)空分布,以掌握天然水化學(xué)的組成及地區(qū)分布規(guī)律,為水利部門合理開發(fā)利用水資源提供基本依據(jù)。

河流;水化學(xué);年際變化;徑流模數(shù)

遼陽(yáng)地區(qū)處在渾河、太子河中下游，為渾、太水系所控制，面積4 743.25km2。遼陽(yáng)境內(nèi)大中小河流57條，河長(zhǎng)10km以上較大河流29條，太子河貫穿全境，渾河為遼陽(yáng)市與沈陽(yáng)市遼中縣界河。其中19條河流分布在平原區(qū)，遼陽(yáng)縣境內(nèi)有楊柳河、運(yùn)糧河、南沙河、柳壕河、北地河、干溝河、兵馬河、墻縫排干等8條，燈塔市境內(nèi)有北沙河、馬峰河、戈西河、幸福河、洪長(zhǎng)溝河、小渾河、十里河、韭菜河排干、楊木溝河等9條;宏偉區(qū)境內(nèi)有前進(jìn)河、新開河2條;分布在東部山區(qū)的河流有8條，遼陽(yáng)縣境內(nèi)有湯河、湯河?xùn)|支、湯河西支、蘭河、細(xì)河等5條，燈塔市境內(nèi)有柳河、張海河、雞冠山河等3條。

1 河流水化學(xué)特征的地區(qū)分布

1.1 河水的礦化度分布

遼陽(yáng)市東部屬山丘區(qū)，降水較多，徑流比較充沛，西部干旱少雨，風(fēng)沙大，蒸發(fā)強(qiáng)烈。河水礦化度的地區(qū)分布趨勢(shì)與降水地區(qū)分布趨勢(shì)相反，隨徑流量的增大而增大。遼陽(yáng)市河流的礦化度在200～500m g/L之間，屬于中、低等礦化度水平。低礦化度在200～300m g/L之間，主要分布在遼陽(yáng)斷面以上的太子河、蘭河、湯河;而遼陽(yáng)斷面以下的太子河、北沙河、柳壕河、南沙河、運(yùn)糧河礦化度均在300～500m g/L之間，屬中等礦化度水平;而渾河周邊地區(qū)礦化度超過500m g/L。

1.2 河水的總硬度分布

遼陽(yáng)大部分河流總硬度在150～300m g/L之間，屬于適度硬水，運(yùn)糧河屬于排污河，總硬度在300～450m g/L之間，屬于硬水區(qū)。渾河平均總硬度為213m g/L，年平均最大值為254m g/L，發(fā)生在1993年邢家窩棚斷面;年平均最小值為178m g/L，發(fā)生在1983年邢家窩棚斷面。太子河平均總硬度為178m g/L，分布規(guī)律是從上游向下游逐漸增大。年平均最大值為237m g/L，發(fā)生在1989年唐馬寨斷面;斷面年平均最小值為148m g/L，發(fā)生在1987年遼陽(yáng)斷面。北沙河平均總硬度為204m g/L，年平均最大值為234m g/L，發(fā)生在1995年大東山堡斷面;年平均最小值191m g/L，發(fā)生在1988年大東山堡斷面。湯河平均總硬度為222m g/L，年平均最大為248m g/L，發(fā)生在2000年湯河橋;年平均最小值為200m g/L，發(fā)生在1997年湯河橋。柳壕河平均總硬度為208m g/L，年平均最大值為213m g/ L，發(fā)生在1996年王五道斷面;年平均最小值為203m g/L，發(fā)生在1987年柳壕大閘斷面。蘭河平均總硬度為135m g/L。最大值為171m g/L，發(fā)生在水泉斷面;最小值為103m g/L，發(fā)生在高家堡子斷面。運(yùn)糧河平均總硬度為 366m g/L，最大值為382m g/L，發(fā)生在運(yùn)糧河河口斷面;最小值為351m g/L，發(fā)生在蘇家橫道子斷面。

2 河流水化學(xué)類型分布

根據(jù)阿列金分類法，遼陽(yáng)市各河流水化學(xué)類型計(jì)算結(jié)果見表1。

表1 地表水水化學(xué)類型評(píng)價(jià)

遼陽(yáng)市太子河遼陽(yáng)斷面以上為重碳酸鹽鈣Ⅲ型水;北沙河、蘭河、湯河、及柳壕河均屬于重碳酸鹽鈣Ⅱ型水;渾河屬于重碳酸鹽鈉Ⅱ型水;南沙河、運(yùn)糧河屬于排污河，接納鞍山市工礦企業(yè)及生活污水，水型為硫酸鹽鈉Ⅱ型水。各類型水占全市比重如圖1所示。

圖1 地表水水化學(xué)類型所占比重

3 河水p H值地區(qū)分布

遼陽(yáng)市河流pH值的多年平均(中位)值在6.8～8.2之間，多數(shù)河段pH值為中性水，由于受地理環(huán)境和排污的影響，個(gè)別河段在某一時(shí)期pH值呈堿性或酸性。pH值地區(qū)分布情況如下:渾河年平均pH值在7.3～7.8之間，極值為8.6，發(fā)生在1989年的邢家窩棚斷面;太子河年平均pH值在7.3～8.1之間，極值為10.4，發(fā)生在1990年的遼陽(yáng)斷面;北沙河年平均pH值在7.2～7.6之間，極值為8.3，發(fā)生在1985年的大東山堡斷面;蘭河年平均pH值在8.1～8.3之間，極值為8.3，發(fā)生在2003年的水泉斷面;湯河年平均pH值在7.8～8.1之間，極值為8.3，發(fā)生在2003年的湯河西支入庫(kù)口;柳壕河年平均pH值在5.9～7.5之間，極值為2.4，發(fā)生在1996年的朝光斷面;南沙河年平均pH值在 7.3～7.7之間，極值為 10.0，發(fā)生在1999年的河口斷面;運(yùn)糧河年平均pH值在7.6～8.0之間，極值為 8.2，發(fā)生在 2003年的河口斷面。

4 河流離子徑流量

4.1 離子徑流量

根據(jù)1981～1999年資料分析計(jì)算，全市河流平均離子徑流量為83.35萬m3，離子徑流模數(shù)為80.4t/km2。其中太子河平均離子徑流量為77.23萬m3，離子徑流模數(shù)為76.7t/km2;渾河平均離子徑流量為101.7萬m3，離子徑流模數(shù)為91.7t/ km2。太子河的唐馬寨和渾河的邢家窩棚屬于河流下游，離子徑流量較大，詳見表2。

表2 河流多年平均離子徑流量、離子徑流模數(shù)

4.2 年離子徑流模數(shù)的地區(qū)分布

離子徑流模數(shù)的地區(qū)分布受徑流深和河水礦化度的綜合影響，根據(jù)遼陽(yáng)市離子徑流模數(shù)分布情況，分布圖劃分為40～60、60～80、80～100t/km23級(jí)，從資料可以看出:遼陽(yáng)地區(qū)離子徑流模數(shù)較大，其規(guī)律是從上游向下游逐漸增大。詳見表3。

表3 離子徑流模數(shù)分布面積占本區(qū)和全市面積百分?jǐn)?shù)

5 水化學(xué)成分的年內(nèi)、年際變化

5.1 河流水化學(xué)成分的年內(nèi)變化

本次采用15年的歷史資料系列，選擇了太子河的遼陽(yáng)、唐馬寨2個(gè)站作為代表站，繪制遼陽(yáng)歷年各月礦化度對(duì)照?qǐng)D、遼陽(yáng)歷年礦化度與月平均流量年際變化過程圖及唐馬寨總硬度與流量年際變化過程圖，從而發(fā)現(xiàn)了一些規(guī)律性。在夏季洪水季節(jié)，河流水量較大，河水來源的補(bǔ)給以降雨徑流為主，河水補(bǔ)給主要來自地表徑流，河水的礦化度、總硬度較低;冬季屬枯水季節(jié)，降水量較少，河水主要靠淺層地下水補(bǔ)給，河水礦化度、總硬度增大。

遼陽(yáng)市大部分地區(qū)礦化度分布為豐水期小，枯水期大。一般1～3和11～12月礦化度較大，此時(shí)為枯水季節(jié)，流量較小，而主汛期，降水量充沛，礦化度隨河水流量增大而減小?？傆捕扰c礦化度的年內(nèi)變化規(guī)律基本一致。如圖2-4所示。

圖2 遼陽(yáng)站歷年各月礦化度對(duì)照

圖3 遼陽(yáng)斷面礦化度與流量年際變化過程

圖4 唐馬寨斷面總硬度與流量年際變化過程

5.2 河流水化學(xué)成分的年際變化

根據(jù)遼陽(yáng)市接近19年4個(gè)站系列資料分析礦化度、總硬度和氯化物的年際變化。從C v值的計(jì)算結(jié)果看，渾河的邢家窩棚站變差系數(shù)C v值均為0.10左右;太子河上礦化度的C v值在0.08～0.11之間，總硬度C v值0.06～0.10之間，氯化物C v值0.18～0.35之間，太子河上的規(guī)律是上游離散程度小，好于下游。年平均總硬度的變化與礦化度的變化規(guī)律基本一致。C v值計(jì)算成果見表4。

表4 C v值計(jì)算成果

6 結(jié)語

針對(duì)遼陽(yáng)市主要河流的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目如礦化度、總硬度、水的類型、pH值等主要水化學(xué)特征參數(shù)，結(jié)合各斷面多年平均徑流量，分析了遼陽(yáng)市主要河流水化學(xué)特征、離子徑流量以及離子徑流模數(shù)的地區(qū)分布，綜合分析了河流水化學(xué)動(dòng)態(tài)，總結(jié)了水化學(xué)特征的年內(nèi)、年際變化規(guī)律，正是由于大量的河流都受到嚴(yán)重的污染，因此必須加強(qiáng)生產(chǎn)和生活廢污水的管理，使污水資源化。通過加大廢污水處理和回用來提高水資源的利用效率進(jìn)而緩解水資源供需矛盾，有效改善遼陽(yáng)市的水環(huán)境。

［1］邱勇，謝述清，金玲.拉薩河水量水質(zhì)水生態(tài)同步監(jiān)測(cè)站組建與運(yùn)行［J］.水利技術(shù)監(jiān)督，2013(05).

［2］張永平.洪水對(duì)水質(zhì)的影響及監(jiān)測(cè)工作初探［J］.水利技術(shù)監(jiān)督，2013(06).

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P 342+.1

B

1008-1305(2016)05-0081-03

10.3969/j.issn.1008-1305.2016.05.028

2016-01-26

王宏宇(1988年—)，男，助理工程師。