新疆博河及精河流域水資源評價(jià)與水質(zhì)分析

申 磊

(博爾塔拉蒙古自治州水利水電勘測設(shè)計(jì)院， 新疆 博樂 833400)

新疆博河及精河流域水資源評價(jià)與水質(zhì)分析

申 磊

(博爾塔拉蒙古自治州水利水電勘測設(shè)計(jì)院， 新疆 博樂 833400)

河流在地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展、區(qū)域供水、保持生態(tài)平衡中起著重要作用，而由于各地經(jīng)濟(jì)、人口規(guī)模的不斷增加，水資源需求量猛增，加上工業(yè)活動(dòng)范圍的逐步擴(kuò)大，很多流域出現(xiàn)供水不足、水質(zhì)污染等問題，嚴(yán)重制約了可持續(xù)發(fā)展。本文以新疆博河及精河流域?yàn)檠芯繉ο?，通過水均衡法評價(jià)分析了流域內(nèi)水資源的開發(fā)利用現(xiàn)狀。同時(shí)，運(yùn)用綜合水質(zhì)標(biāo)識(shí)法對流域水質(zhì)進(jìn)行了分析。

博河； 精河； 水資源評價(jià)； 水質(zhì)分析

1 流域概況

博河及精河流域地處新疆博爾塔拉蒙古自治州境內(nèi)，流域西、南、北三面環(huán)山，地處天山北麓，與準(zhǔn)噶爾盆地相連，地形南高北低，由南至北呈扇狀坡面，中部為谷地平原。博河及精河流域年徑流總量可達(dá)7.1億m3，流域內(nèi)總?cè)丝诩s54.2萬人，其中農(nóng)業(yè)人口占到65%左右。目前博河及精河流域內(nèi)耕地總面積約18.4萬hm2；生產(chǎn)總值25.32億元，其中第一產(chǎn)業(yè)占到43%，由此可見農(nóng)業(yè)在當(dāng)?shù)卣紦?jù)重要地位。

2 流域內(nèi)水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀分析

2.1 流域水資源量統(tǒng)計(jì)

a. 流域內(nèi)地表水資源量。在2015年，相關(guān)部門對博河及精河流域水資源量進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析。其中博樂市地表水資源量為6.9億m3，平均徑流深92.1mm，占全州地表水資源總量的26.6%，與多年平均值比較偏多46.9%。精河縣地表水資源量為11.21億m3，平均徑流深85.2mm，占全州地表水資源總量的43.2%，與多年平均值比較偏多18.7%。

b. 流域內(nèi)地下水資源量。在地下水資源統(tǒng)計(jì)中，博樂市的計(jì)算面積為7494hm2，其中山丘區(qū)地下水資源量為3.79億m3，平原區(qū)為2.70億m3，重復(fù)計(jì)算量約1.37億m3；精河縣計(jì)算面積13163hm2，其中山丘區(qū)地下水資源量4.51億m3，平原區(qū)3.12億m3，重復(fù)計(jì)算量約1.69億m3。這樣最終計(jì)算出流域內(nèi)地下水資源總量為11.06億m3。

2.2 水資源利用現(xiàn)狀分析

目前在流域內(nèi)共有中型水庫3座，小型水庫7座。通過這些水利工程利用地表水量9.67億m3，占地表總徑流量的37.3%；利用地下水7.18億m3，占地下水資源總量的64.9%?？偣┧窟_(dá)16.86億m3，占全州水資源總量的60.9%。具體用水詳情見表1。

圖1 全州地表水供水量與地下水供水量比例圖

表1 流域內(nèi)主要地區(qū)具體用水情況 單位： 億m3

2.3 水資源評價(jià)

根據(jù)守恒定律，建立水均衡方程式(1)[1]。根據(jù)水文地質(zhì)資料計(jì)算出流域內(nèi)ΔQ=3.36億m3。說明流域內(nèi)水資源充足，開發(fā)利用的水資源會(huì)得到補(bǔ)充。根據(jù)目前流域區(qū)內(nèi)的綜合發(fā)展速度，對水資源供需情況做出了預(yù)測，預(yù)計(jì)在2025年左右供需達(dá)到平衡，如果不采取有效的節(jié)水措施，在2030年流域內(nèi)會(huì)出現(xiàn)用水緊張局面(見圖2)[2]。

(1)

式中 ΔQ——某時(shí)段內(nèi)地下水變化量，萬m3/d；Qpr、QE——降水入滲補(bǔ)給量和潛水蒸發(fā)排泄量，萬m3/d；

Qlr、Qld——側(cè)向徑流補(bǔ)給、排泄量，萬m3/d；

Qp——人工開采量，萬m3/d。

圖2 流域內(nèi)水資源供需平衡預(yù)測

3 綜合水質(zhì)標(biāo)識(shí)法在流域水質(zhì)分析中的應(yīng)用

3.1 水質(zhì)分析方法的確定

河流污染已經(jīng)是當(dāng)前我國各地區(qū)普遍遇到的環(huán)境問題，因此對流域水質(zhì)評價(jià)已成為保障用水安全的重要手段。其中水質(zhì)標(biāo)識(shí)法是目前應(yīng)用最廣泛的分析方法，具體包括單因子水質(zhì)標(biāo)識(shí)和綜合水質(zhì)標(biāo)識(shí)。這兩種方法的對比見表2。通過分析，設(shè)計(jì)采用綜合水質(zhì)標(biāo)識(shí)法對流域內(nèi)的水質(zhì)情況進(jìn)行分析[3]。

表2 單因子水質(zhì)標(biāo)識(shí)法和綜合水質(zhì)標(biāo)識(shí)法對比分析

3.2 綜合水質(zhì)標(biāo)識(shí)法的具體應(yīng)用

a. 綜合水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)。綜合水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)簡稱WQI，其本質(zhì)是在全面分析各類型水質(zhì)指標(biāo)污染狀況的基礎(chǔ)上，選取具有代表性的污染因子[4]，結(jié)合各水體的功能區(qū)標(biāo)準(zhǔn)，通過計(jì)算來用水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)反映水質(zhì)狀況。在應(yīng)用綜合水質(zhì)標(biāo)識(shí)法時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注超標(biāo)指標(biāo)，適當(dāng)合理分配權(quán)重系數(shù)。綜合水質(zhì)標(biāo)識(shí)指標(biāo)P的計(jì)算公式[5]為

其中

(2)

b. 水質(zhì)級別的判定標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)P值的不同，可將水質(zhì)分為五類，具體見表3。計(jì)算出P值后對照標(biāo)準(zhǔn)就可大致得出區(qū)域水質(zhì)情況[6]。

表3 水質(zhì)級別判定標(biāo)準(zhǔn)

表4 博河及精河流域單因子水質(zhì)標(biāo)識(shí)指數(shù)法評價(jià)結(jié)果(部分)

一般在運(yùn)用綜合因子標(biāo)識(shí)法時(shí)，θ值有0、1/2、1三種取法：當(dāng)取0時(shí)，最差指標(biāo)值考慮較大，容易造成評價(jià)結(jié)果比實(shí)際結(jié)果差；當(dāng)取1時(shí)，會(huì)容易以偏概全。因此本項(xiàng)目全部將θ取1/2進(jìn)行計(jì)算。

通過計(jì)算分析，在越靠近流域下游的點(diǎn)位其水質(zhì)越差，超過2/3的下游點(diǎn)位屬Ⅴ類水質(zhì)；博河及精河流域中游是人口聚集區(qū)，水質(zhì)較好，為Ⅲ類，可滿足一般需求；上游由于開發(fā)及工業(yè)活動(dòng)較少，水質(zhì)為Ⅱ類及以上。

4 結(jié) 語

通過調(diào)查分析，博河及精河流域的水資源量充足，可滿足近10年開采，但如果肆意擴(kuò)大耕地面積，會(huì)造成水資源短缺，因此必須積極發(fā)展節(jié)水型農(nóng)業(yè)。而該流域水質(zhì)總體較好，但下游地帶需重點(diǎn)治理，嚴(yán)格掌控水資源應(yīng)用，避免居民生活水源的污染。

[1] 師蘭英，李志民，周連芳. 嫩江上游地表水水資源質(zhì)量評價(jià)及水質(zhì)變化趨勢分析[J].黑龍江水利科技，2008(4)：36-39.

[2] 李長虹.奎屯市水資源水質(zhì)評價(jià)及污染分析[J].地下水，2015(1)：56-59.

[3] 相震，王連軍，吳向培.青海湟水流域水資源承載狀況及水質(zhì)評價(jià)[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2010(12)：33-36.

[4] 水艷.太湖流域平原地區(qū)水質(zhì)綜合評價(jià)與水資源價(jià)值評價(jià)研究[D].南京：河海大學(xué)，2006(6).

[5] 王渺林，蒲術(shù)洪，傅華.從水質(zhì)質(zhì)量聯(lián)合角度評價(jià)鑒江流域可用水資源量[J].重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2008(2)：44-48.

[6] 王軍，李和平，趙淑銀，等.錫林河流域水資源評價(jià)與開發(fā)利用潛力分析研究[J].水資源與水工程學(xué)報(bào)，2011(8)：25-28.

Water resources assessment and water quality analysis in Xinjiang Bohe River and Jinghe River

SHEN Lei

(BortalaMongolAutonomousPrefectureWaterConservancyandHydropowerSurveyandDesignInstitute,Bole833400,China)

Rivers are very important in regional agricultural development, regional water supply and biological balance maintenance. However, many river basins suffer from insufficient water supply, polluted water quality, etc. due to constant increase of economy and population scale in different regions, surging demand of water resources and gradual expansion of industrial activity scope, thereby seriously restricting the sustainable development. In the paper, Xinjiang Bohe River and Jinghe River are adopted as research objects, the status of water resources development and utilization in the river basins is analyzed through water balance methods. Meanwhile, comprehensive water quality identification methods are applied for analyzing river basin water quality.

Bohe River; Jinghe River; water resources evaluation; water quality analysis

10.16616/j.cnki.10-1326/TV.2017.07.010

TV213.4

A

2096-0131(2017)06- 0033- 03