三峽水庫蓄水期間水質監測分析

三峽水庫于2003年6月首次將其蓄水至135m，三峽站進入儲水區蓄水期。2006年洪水后，水庫接收到156m，開始正常運營。2008年洪水結束時，開始了試驗蓄水，最大蓄水位達到172.8m。2009年洪水結束時，進行了第二次試驗蓄水，最大蓄水位達到171.4m。2010年洪水結束時，三峽水庫開始了第三次試驗蓄水。10月26日，三峽水庫首次將175m正常蓄水場，這是三項工程建設和運行的重要里程碑。它還展示了三項技術的防洪、蓄水、航道和供水功能，以實現三項技術的綜合效應。1水文情況監測項目試驗性蓄水期間,對庫區干流的朱沱、銅罐驛、寸灘、清溪場、沱口、官渡口、太平溪等7個斷面和庫區支流的嘉陵江北碚、臨江門、烏江武隆、御臨河口、香溪河口、大寧河口、小江河口等7個斷面組織開展了每月1次的水質監測和每季1次的水生生物監測,監測項目20余項。每年汛末的試驗性蓄水過程中,根據蓄水進度,對庫區回水范圍內的干支流水體開展巡回監測,密切關注10余項易變水質參數的變化。此外,針對庫區部分支流出現的“水華”現象,在每年“水華”易發期均開展庫區主要支流的水環境監測,監測參數主要為10余項與富營養化相關的參數。2因子評價法干、支流水質采用《地表水環境質量標準》(GB3838-2002)作為評價標準。采用單因子評價法對水質狀況進行評價,即以各評價項目的單月測量值和年平均值與各類水質標準值進行比較,確定單項水質類別,以斷面評價結果中最差的水質類別代表該斷面水質類別。如果某項目濃度超過《地表水環境質量標準》(GB3838-2002)中Ⅲ類標準值,則統計超標項目。2.1排放廢水的水質指標三峽水庫2008年汛后進行首次試驗性蓄水,進入試驗性蓄水期。為反映試驗性蓄水期間水質狀況,選取2009年和2010年兩個完整年作為試驗性蓄水期間的水質代表年,對試驗性蓄水期間的水質進行分析。三峽庫區干流朱沱、銅罐驛、寸灘、清溪場、沱口、官渡口、太平溪等7個主要斷面2009年和2010年的水質評價結果見表1,2。試驗性蓄水期間,庫區干流主要水環境特征如下:(1)水質總體穩定。試驗性蓄水期間,庫區干流水質總體穩定,主要斷面的年度水質類別為Ⅱ～Ⅲ類。2009年,朱沱、銅罐驛、寸灘、清溪場、沱口等5個斷面的水質為Ⅲ類,官渡口、太平溪等2個靠近庫首的斷面水質為Ⅱ類;2010年,朱沱、銅罐驛、寸灘、清溪場、沱口、官渡口和太平溪斷面水質均為Ⅲ類。(2)不同水期水質差異明顯,豐水期水質明顯劣于平水期和枯水期。試驗性蓄水期間,庫區干流在不同水期的水質差異明顯,豐水期水質明顯劣于平水期和枯水期。2009年,豐、平、枯水期符合或優于Ⅲ類水質的斷面數占監測斷面總數的比例分別為60.7%,89.3%,92.9%;2010年則分別為60.7%,96.4%,96.4%。(3)主要水質超標因子為總磷、高錳酸鹽指數和石油類。試驗性蓄水期間,庫區干流的主要水質超標因子為總磷、高錳酸鹽指數和石油類。2009年,總磷、高錳酸鹽指數和石油類的超標比例(超標次數占監測總次數的比例)分別為15.5%,9.5%和3.6%;2010年,總磷和石油類的超標比例分別為14.3%和2.4%。(4)由庫尾至庫首,水質沿程趨好。庫區干流的主要超標因子總磷、高錳酸鹽指數均與懸浮物密切相關,由于蓄水后水庫澄清作用,懸浮物含量由庫尾至庫首呈明顯下降趨勢,因而水質也沿程趨好。2009年和2010年,庫區干流水質超標主要集中在沱口以上江段,沱口以下江段未出現水質超標現象?？傮w上看,試驗性蓄水期間,庫區干流在總體水質狀況、水期特征、主要超標因子等方面均與135m蓄水位和156m蓄水位基本一致(135m蓄水位和156m蓄水位庫區干流主要斷面水質類別見表3和4),但蓄水產生的澄清作用的影響范圍隨著蓄水位的上升進一步向庫尾推移。與135m蓄水前相比,由庫尾至庫首,水庫蓄水產生的澄清作用逐漸增加,水質從蓄水前自然河道下的沿程變化不大變為蓄水后的沿程逐漸趨好,靠近庫首的江段水質較蓄水前有一定好轉。(5)試驗性蓄水期間,三峽水庫干流監測到浮游植物6門48屬125種,其中硅藻門21屬45種,綠藻門13屬48種,藍藻門8屬19種,甲藻門3屬3種,隱藻門1屬2種,裸藻門2屬8種。生物量介于4.2×104～4.9×106cell/L之間,平均為8.4×105cell/L,硅藻居優勢地位,占總生物量的66%,其次是隱藻,占28%,綠藻和甲藻的生物量所占比例較低。監測到浮游動物53屬91種,其中原生動物8屬18種、輪蟲24屬52種、枝角類8屬12種、橈足類13屬15種。2.2徑流回水區水質類別分布三峽水庫試驗性蓄水期間,對烏江、珍溪河、渠溪河、碧溪河、龍河、池溪河、東溪河、黃金河、汝溪河、壤渡河、苧溪河、小江、湯溪河、磨刀溪、長灘河、梅溪河、草塘河、大溪河、大寧河、抱龍河、神農溪、神女溪、青干河、童莊河、叱溪河、香溪河、九畹溪等庫區主要支流回水區的水質進行了監測。監測結果反映的庫區支流回水區主要水環境特征如下。(1)水質總體較差,支流回水區各斷面水質以Ⅳ類為主,主要超標因子為總磷(按湖庫標準評價),苧溪河、壤渡河等部分支流受城鎮污水排放影響還監測到氨氮和高錳酸鹽指數等參數超標的現象。庫區支流回水區水質斷面符合或優于Ⅲ類水質標準的比例為16.1%,劣于Ⅲ類水質的比例為83.9%,其中,Ⅳ類為53.9%,Ⅴ類為22.2%,劣Ⅴ類為7.8%。詳見圖1。(2)與135,156m蓄水位相比,試驗性蓄水期間支流回水區水質類別總體無顯著變化,仍以劣于Ⅲ類水為主;與135m蓄水前相比,試驗性蓄水期間支流水質類別明顯下降。(3)試驗性蓄水期間,三峽水庫支流共監測到浮游植物6門50屬137種,硅藻門種類最多,為57種,占總數的41%,其次為綠藻門53種,占39%,藍藻、甲藻、隱藻和裸藻等4門種類較少,共占20%。生物量介于104～108cell/L之間,平均為3.7×107cell/L。監測到浮游動物54屬96種,其中,輪蟲類48種,原生動物21種,枝角類17種,橈足類10種。2.3水庫營養水平及水華優勢種基本情況三峽庫區支流大部分處于中營養或富營養狀態。根據2010年9月對三峽庫區24條支流的調查結果(見圖2),其中7條處于富營養狀態,其余17條處于中營養狀態。與135m蓄水前相比,蓄水后庫區支流水庫營養程度有所加重,總體上由蓄水前的貧營養-中營養水平轉變為中營養-富營養水平。據不完全統計,試驗性蓄水期間,2009年監測到水華現象12起,2010年13起。春夏季為水華現象發生的高發期。水華類型多樣,主要藻類優勢種有甲藻、硅藻、隱藻、藍藻、綠藻等,水華優勢種總體呈現由硅甲藻(春季)向藍綠藻(夏季)轉變的年內變化和河流型向湖泊型轉變的年際變化特點。新增回水區滯水河段為水華現象發生的主要敏感區,與135m蓄水位和156m蓄水位相比,試驗性蓄水期,水華主要發生區段隨蓄水位的上升向上游逐步推進。3水庫蓄水位對徑流生長的影響(1)175m試驗性蓄水期間,干流水質總體穩定,主要斷面的年度水質類別為Ⅱ～Ⅲ類,干流水質具有明顯的水期特征,豐水期水質明顯劣于平水期和枯水期,干流水質主要超標項目為總磷、高錳酸鹽指數和石油類,由于水庫澄清作用的影響,庫區干流由庫尾至庫首,水質沿程趨好。175m試驗性蓄水期,庫區干流在總體水質狀況、水期特征、主要超標因子等方面均與135m蓄水位和156m蓄水位基本一致,但蓄水產生的澄清作用的影響范圍隨著蓄水位的上升進一步向庫尾推移。與135m蓄水前相比,由庫尾至庫首,水庫蓄水產生的澄清作用逐漸增加,水質從蓄水前天然河道下的沿程變化不大變為蓄水后的沿程逐漸趨好,靠近庫首的江段水質較蓄水前有一定好轉。(2)175m試驗性蓄水期間,支流回水區水質總體較差,各斷面水質以Ⅳ類為主,主要超標因子為總磷(按湖庫標準評價),苧溪河、壤渡河等部分支流受城鎮污水排放影響,還監測到氨氮和高錳酸鹽指數等參數的超標現象。與135,156m蓄水位相比,175m試驗性蓄水期間支流回水區水質類別總體無顯著變化,仍以劣于Ⅲ類水為主;與135m蓄水前相比,175m試驗性蓄水期支流水質類別明顯下降。(3)三峽庫區大部分支流處于中營養或富營養狀態。與135m蓄水前相比,蓄水后庫區支流的營養程度有所加重,總體上由蓄水前的貧營養-中營養水平轉變為中營養-富營養水平。(4)試驗性蓄水期間,部分支