關于遼陽市主要河流水化學的年際變化研究

王宏宇

(沈陽江潤水利水電工程建設監理咨詢有限公司，遼寧 沈陽 110003)

關于遼陽市主要河流水化學的年際變化研究

王宏宇

(沈陽江潤水利水電工程建設監理咨詢有限公司，遼寧 沈陽 110003)

水化學類型反映河流水質的化學組成和特點,是研究河流水化學特征及分布規律的綜合指標之一。根據遼陽地區水化學地區分布特點,選擇pH值、礦化度、總硬度和離子徑流模數等參數,分析遼陽市河流水化學成分時空分布,以掌握天然水化學的組成及地區分布規律,為水利部門合理開發利用水資源提供基本依據。

河流;水化學;年際變化;徑流模數

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

1 河流水化學特征的地區分布

1.1 河水的礦化度分布

遼陽市東部屬山丘區，降水較多，徑流比較充沛，西部干旱少雨，風沙大，蒸發強烈。河水礦化度的地區分布趨勢與降水地區分布趨勢相反，隨徑流量的增大而增大。遼陽市河流的礦化度在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，主要分布在遼陽斷面以上的太子河、蘭河、湯河;而遼陽斷面以下的太子河、北沙河、柳壕河、南沙河、運糧河礦化度均在300～500m g/L之間，屬中等礦化度水平;而渾河周邊地區礦化度超過500m g/L。

1.2 河水的總硬度分布

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

2 河流水化學類型分布

根據阿列金分類法，遼陽市各河流水化學類型計算結果見表1。

表1 地表水水化學類型評價

遼陽市太子河遼陽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、運糧河屬于排污河，接納鞍山市工礦企業及生活污水，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 地表水水化學類型所占比重

3 河水p H值地區分布

遼陽市河流pH值的多年平均(中位)值在6.8～8.2之間，多數河段pH值為中性水，由于受地理環境和排污的影響，個別河段在某一時期pH值呈堿性或酸性。pH值地區分布情況如下: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，發生在1990年的遼陽斷面;北沙河年平均pH值在7.2～7.6之間，極值為8.3，發生在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，發生在2003年的湯河西支入庫口;柳壕河年平均pH值在5.9～7.5之間，極值為2.4，發生在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，發生在1999年的河口斷面;運糧河年平均pH值在7.6～8.0之間，極值為 8.2，發生在 2003年的河口斷面。

4 河流離子徑流量

4.1 離子徑流量

根據1981～1999年資料分析計算，全市河流平均離子徑流量為83.35萬m3，離子徑流模數為80.4t/km2。其中太子河平均離子徑流量為77.23萬m3，離子徑流模數為76.7t/km2;渾河平均離子徑流量為101.7萬m3，離子徑流模數為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

4.2 年離子徑流模數的地區分布

離子徑流模數的地區分布受徑流深和河水礦化度的綜合影響，根據遼陽市離子徑流模數分布情況，分布圖劃分為40～60、60～80、80～100t/km23級，從資料可以看出:遼陽地區離子徑流模數較大，其規律是從上游向下游逐漸增大。詳見表3。

表3 離子徑流模數分布面積占本區和全市面積百分數

5 水化學成分的年內、年際變化

5.1 河流水化學成分的年內變化

本次采用15年的歷史資料系列，選擇了太子河的遼陽、唐馬寨2個站作為代表站，繪制遼陽歷年各月礦化度對照圖、遼陽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，從而發現了一些規律性。在夏季洪水季節，河流水量較大，河水來源的補給以降雨徑流為主，河水補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，降水量較少，河水主要靠淺層地下水補給，河水礦化度、總硬度增大。

遼陽市大部分地區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，此時為枯水季節，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礦化度的年內變化規律基本一致。如圖2-4所示。

圖2 遼陽站歷年各月礦化度對照

圖3 遼陽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 河流水化學成分的年際變化

根據遼陽市接近19年4個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值的計算結果看，渾河的邢家窩棚站變差系數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律基本一致。C v值計算成果見表4。

表4 C v值計算成果

6 結語

針對遼陽市主要河流的監測項目如礦化度、總硬度、水的類型、pH值等主要水化學特征參數，結合各斷面多年平均徑流量，分析了遼陽市主要河流水化學特征、離子徑流量以及離子徑流模數的地區分布，綜合分析了河流水化學動態，總結了水化學特征的年內、年際變化規律，正是由于大量的河流都受到嚴重的污染，因此必須加強生產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而緩解水資源供需矛盾，有效改善遼陽市的水環境。

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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。