江西省峽江水利樞紐工程水功能區劃分及庫區水質評價

候林麗 徐鵬 鄒武 王達 牛自強

摘要：基于2009 - 2019年峽江水利樞紐工程庫區內各水功能區監測數據，采用單因子評價法、綜合污染指數法、季節性肯達爾法及斜率估計法，分析了工程運行前后庫區內水功能區水質及其變化趨勢。結合庫區內排污口分布特點及社會經濟和水環境評價指標，采用皮爾遜相關分析法探討了特征污染物影響因素。研究表明：庫區內各水功能區水質總體較好，但在自然因素和人為因素的共同作用下，Sd生化需氧量、氨氮、總磷3個指標呈顯著上升趨勢;工程調度對庫區水體水質有一定影響，但工程運行僅6a，水功能區水質及其趨勢變化還有待進一步觀察研究。

關鍵詞：水功能區劃分;水質評價;單因子評價法;綜合污染指數法;季節性肯達爾趨勢分析;皮爾遜相

關性分析;峽江水利樞紐工程;江西省

中圖法分類號：X824

文獻標志碼：A

DOI：10.15974/j .cnki.slsdkb.2020.08.013

峽江水利樞紐工程位于贛江中游，江西省吉安市峽江縣境內，距南昌市約170 km，距吉安市約60 km。該工程于2013年9月開始試運行，是鄱陽湖生態經濟區建設的重點水利工程之一。庫區內水功能區設有飲用水源區、工業用水區、保留區和過渡區。研究分析工程運行前后庫區內水功能區水質狀況及趨勢變化，對峽江水利樞紐工程順利運行和庫區水資源保護有重要意義。本文利用吉安市水資源監測中心提供的庫區內水質站點系列資料，采用單因子評價法、綜合污染指數法[1]、季節性肯達爾法及斜率估計法[2]，分析了庫區水功能區水質特點及趨勢變化;并結合庫區內排污口分布特點及社會經濟和水環境評價指標，采用皮爾遜相關分析法探討特征污染物影響因素，以期為河長制工作考核、水生態保護和修復、水資源綜合管理提供科學依據和技術支撐。

1 工程概況

峽江水利樞紐工程控制流域面積62 710 km2，多年平均流量1 660m3/s，多年平均年徑流量523.5億m3，是l座以防洪為主，兼顧發電、航運、灌溉、水庫養殖等綜合效益的大（1）型水利樞紐工程。工程庫區起于贛江中游吉安市神崗山，止于峽江壩址，河段全長64.0 km，正常蓄水位46.0 m，死水位44.0 m，設計洪水位49.0m，校核洪水位49.0m，總庫容11.87億m3[3]。

1.1 水功能區劃及站網分布

根據GB/T 50594-2010《水功能區劃分標準》[4]及《江西省地表水（環境）功能區劃》[5]，目前，峽江水利樞紐工程庫區內共有8個重要江河湖泊水功能區，包括保留區2個，過渡區1個，開發利用區5個;開發利用區中含飲用水源區3個，工業用水區2個;每個水功能區對應水質監測站點和水質目標見表1。從入庫至出庫，對應水功能區名錄為：贛江吉安飲用水源區、贛江吉安工業用水區、贛江吉安一吉水保留區、贛江吉水上飲用水源區、贛江吉水過渡區、贛江吉水下飲用水源區、贛江吉水工業用水區、贛江吉水保留區，其具體位置分布詳見圖1。

1.2 排污口分布

根據《江西省規模以上人河排污口名錄（2018年）》[6]，庫區內規模以上人贛江排污口共有6個，分布在贛江吉安飲用水源區、贛江吉安工業用水區、贛江吉水工業用水區3個水功能區內，排污口基本信息見表2。人贛江吉安飲用水源區排污口為排澇口，無主要人河污染物;人贛江吉安工業用水區主要人河污染物為化學需氧量、氨氮、5 d生化需氧量;人贛江吉水工業用水區主要人河污染物為化學需氧量、氨氮、總磷、總氮、5d生化需氧量。

2 數據與方法

2010～ 2019年庫區內8個水功能區對應水質站點監測資料均由吉安市水資源監測中心提供。監測項目為GB 3838-2002《地表水環境質量標準》7.3節表1列出的22個基本項目（不包括總氮和糞大腸菌群）[7]，飲用水源區還包括表2中5項補充項目。采用的水質評價方法有單因子評價法、綜合污染指數法;水質趨勢分析采用的方法有季節性肯達爾檢驗法和季節性肯達爾斜率估計法。評價標準以SL395-2007《地表水資源質量評價技術規程》[8]為依據。

綜合污染指數是根據所選水質指標的污染指數進行加和平均，數值大小可以表征水質的優劣，數值越大，水質越差。評價結果具有相對性，評價標準不同，計算的綜合污染指數值也不相同。該方法較單因子評價法中最大污染因子的“單項否決權”更全面[9]。為了具體反映庫區水功能區水質狀況，本文選取《地表水環境質量標準》基本項目中的pH值、高錳酸鹽指數、5d生化需氧量、氨氮、總磷、揮發酚、砷共7個主要污染因子作為綜合污染指數評價指標。

季節性肯達爾檢驗法避免了因環境變量擁有周期性特征而造成的檢驗結果缺乏準確性;季節性肯達爾斜率估計法避免了線性回歸法確定趨勢大小時受到奇異點的影響而造成的結果不準確[10]。故本文采用季節性肯達爾檢驗法（無流量調節）和斜率估計法，運用PWQTrehd2010水質分析軟件，研究工程運行前后庫區內水功能區水質趨勢變化。

3 水功能區水質及其趨勢分析

3.1 單因子評價結果

根據吉安市水資源監測中心歷年監測成果，庫區內各水功能區水質均優于或符合Ⅲ類水標準，詳見表3。水功能區水質均滿足其對應水功能區的水質管理目標（保留區、飲用水源區、過渡區滿足Ⅲ類，工業用水區滿足Ⅳ類），達標率100%，滿足江西省水利廳《關于印發江西省水資源管理三條紅線控制指標（2020、2030年）的通知》（贛水資源字[2016]17號）文件要求。

3.2 綜合污染指數評價結果

3.2.1 不同水期水質比較

庫區內8個水功能區監測斷面在汛期、非汛期以及全年期綜合污染指數統計值詳見表4。分析結果表明：相較于非汛期，各斷面的綜合污染指數在2011年汛期略大，其他年份的汛期綜合污染指數均小于或等于非汛期綜合污染指數;2011年汛期的水質較非汛期水質略差，其他年份汛期水質略優于或等于非汛期水質。綜合來講，各水功能區汛期、非汛期、全年期綜合污染指數差異并不大，不同水期水質沒有明顯的變化。

（3）5d生化需氧量、氨氮、總磷3個污染指標濃度上升是多因素綜合作用的結果。工程運行后，原有天然河流變為庫區，水體流態發生變化、流速變緩使污染物在水體中的稀釋、擴散、降解能力降低。庫區水文情勢的變化為藻類提供了更適合生長的條件。工農業發展和城市化進程的加快，廢水排放量的增加也是導致庫區水體氨氮、總磷上升的重要原因。

（4）工程運行對庫區水質有一定影響，主要特征污染因子有5d生化需氧量、氨氮、總磷。水質整體狀況良好，5d生化需氧量含量仍控制在I類水范圍內，氨氮、總磷含量控制在Ⅱ～Ⅲ類水范圍內，均在對應水功能區水質目標范圍內，說明吉安市河長制的推行及水資源“三條紅線”監管制度的實施取得了一定成效;加之工程運行時間僅6a，庫區水功能區水質及其趨勢變化還有待進一步觀察研究。

參考文獻：

[1]張征，沈珍瑤，韓海榮，等.環境評價學[M].北京：高等教育出版社，2004.

[2] 竇明，左其亭.水環境學[M].北京：中國水利水電出版社，2014.

[3]胡志堅，萬迪文，趙佳鼎，等.峽江水利樞紐抬田工程邊坡梯級生態防護模式探討[J].中國水土保持，2019（5）：25-28.

[4]CB/T 50594-2010水功能區劃分標準[S].

[5]江西省水利廳，江西省環保局.江西省地表水（環境）功能區劃[R]。南昌：江西省水利廳，江西省環保局，2006.

[6]江西省水利廳，江西省水文局.江西省規模以上人河排污口名錄[R].南昌：江西省水利廳，江西省環保局，2018.

[7] GB3 838-2002地表水環境質量標準[S].

[8]SL 395-2007地表水資源質量評價技術規程[S].

[9]吳蓉，候林麗，郎鋒祥，等，不同水質評價方法在遂川江的應用比較[J].江西水利科技，2019，45（6）：435-443.

[10]陳欣佛，柴元冰，閔敏.基于Kendall檢驗法的湟水水質變化趨勢分析[J]人民黃河，2019，41（9）：97-101.

[11]饒偉，候林麗，王貞榮.峽江水利樞紐運行后庫區水質變化及對策建議[J]江西水利科技，2019，45（4）： 285-289.

[12]劉金霞，王貞榮，林清泉.峽江水利樞紐運行前后吉安水文站水文要素變化情況[J].城市建設理論研究（電子版），2018（20）：162-163.

[13]曾金鳳.江西省河長制推行成效評價研究——以東江源區贛粵出境水質變化為例[J].水利發展研究，2018，18（6）：6-11.

[14]張昀哲，李保，長江口徐六涇斷面近10年水質變化分析[J]，水利水電快報，2019，40（10）：49-53.

[15]張鵬，逄勇，石成春，等.閩江下游水質變化趨勢分析[J].水資源保護，2018，34（1）：64-69.

[16]朱炎茂，劉光旺，陳劍太，等.季節性肯達爾檢驗法在建溪水質變化趨勢分析中的應用[J].水利科技，2017（3）：7-9.

[17]陳燕飛，張翔，漢江中下游干流水質變化趨勢及持續性分析[J].長江流域資源與環境，2015，24（7）：1163-1167.

（編輯：李曉漾）

作者簡介：候林麗，女，工程師，博士，主要從事水質監測技術研究工作。E-mail：2832300996@qq.com