單縣大沙河水庫引水條件及水源水質分析

姬 東

(單縣月亮灣水庫管理辦公室，山東 單縣 274300)

1 概況

單縣位于蘇魯豫皖四省結合部，屬淮河流域，單縣地屬黃泛沖積平原區，由于歷史上黃河決口泛濫的影響，形成的微地貌類型主要有河灘高地、河槽地、背河槽狀洼地、緩平坡地、決口扇形地、淺平洼地。單縣是暖溫帶半濕潤大陸性季風氣候，春季的平均降水量在119.2 mm，占年降水量的16.4%；夏季平均降水量444.6 mm，占年降水量的60.3%；秋季平均降水量138.6 mm，占年降水量的18.8%；冬季平均降水量33.3 mm，占降水量的4.5%。降水分布不均，形成冬、春干旱，夏季易澇的特點。因受黃河淤積的影響，地質構造復雜，淺層的地下水，咸淡水交錯分布，能夠開采利用的水資源，主要是淺層淡水。

大沙河水庫工程位于山東省菏澤市的單縣，其水源主要是黃河水，菏澤市位于山東境內黃河上游段，黃河流經菏澤市的4個縣(區)，河道長156 km，目前已建8座引黃閘，其中大沙河水庫主要通過閆譚引黃閘直接引蓄黃河水。以閆譚引黃閘為取水口門，其水資源及可供水量分析采用黃河高村水文站1950-2014年實測逐日水位、流量、含沙量及冰凌系列資料，水質采用山東段分析資料。

2 大沙河水庫引水條件分析

高村水文站是國家重要水文站和黃河干流控制站，集水面積734 146 km2，主要測驗項目有：水位、降水、流量、蒸發、泥沙及水質等，同時向國家防總、黃委、省防指及地市縣的防汛指揮部門提供雨水情信息。閆譚引黃閘下距高村水文站55.8 km，設計引水流量80 m3/s。以高村水文站歷史資料對大沙河水庫引水條件進行分析符合要求。

2.1 取水河段來沙量分析

高村站的來沙量與來水量一樣，在時間分布上，都很不均勻，來沙量主要集中在汛期。通過高村站1950-2014年實測資料分析，多年平均輸沙量是8.22億 t，在7-10月為6.57億 t，11-2月0.74億 t，3-6月0.91億t，汛期的來沙量，占全年來沙量的79.9%。雖然含沙量的變化，對來沙量有一定影響，由于來水量減少較多，各年代的來沙量基本成遞減趨勢，在50、60年代高村站來沙量分別比多年平均增加74.0%、35.0%，在90年代，高村站來沙量比多年平均減少了40.0%，在2000-2014年，受小浪底水庫蓄水攔沙和來水量減小的影響，高村站來沙量比多年平均減少86.9%。

2.2 取水河段含沙量分析

根據歷年實測含沙量資料統計，高村站在1950-2010年，平均含沙量是14.94 kg/m3，其中在3-6月、7-10月、11-次年2月的多年平均含沙量分別為8.99 kg/m3、27.91 kg/m3和7.91 kg/m3。從各年代的來水量和含沙量對比來看，20世紀50年代是豐水豐沙年、60年代是豐水平沙年、70年代是平水豐沙年、80年代是平水小沙年、90年代是小水平沙年，2000-2014年是小水小沙年。小浪底水庫1999年底開始運行以后，含沙量減小，趨勢明顯，主要受小浪底水庫蓄水攔沙的影響。現階段，山東省引黃泥沙處理基本靠淤改土地或以挖待沉的方式沉沙，用泥沙制造建筑材料用沙量還很小，這兩種沉沙方式在沉沙池運行期內均占壓土地，以挖待沉沉沙方式還形成大片高地，引水含沙量越大占用土地面積越大，因此，工程引水應盡量避開黃河高含沙量期。

2.3 冰凌分析

從歷年冰凌來看，在12月開始淌凌，而封河時間，主要集中在12月中旬到第2年1月下旬，在12月中、下旬，比例最大。根據統計數字，38次封河年份12月中、下旬首封次數分別是10次與9次；元月上、中旬首封都是6次；元月下旬首封為5次。最遲開河時間，主要集中在2月中旬到3月上旬，在這個時段內，最遲開河年份占總開河年份的79%，有些年份最遲開河在2月上旬或推遲到3月中旬。封凍年度，封凍最上首達河南滎陽汜水河口，短的僅封到墾利縣十八戶，其中，有10次封凍最上頭在濟南洛口以下占26.3%。封凍長度最短25 km，最長703 km，平均311 km。據單縣大沙河水庫設計，工程的主要引水時間在3-5月以及9、10月，通過以上分析，可知黃河淌凌不會對水庫的引水產生影響。

2.4 黃河引水河段水質分析

大沙河水庫黃河水源自閆譚引黃閘引水，閆譚引黃閘下距高村水文站55.8 km，地處黃河豫魯開發利用區中的濮陽飲用工業用水區內，河段水流條件好。其上段為黃河河南開發區的開封飲用工業用水區，下段為黃河豫魯開發利用區中的菏澤工農業用水區。該河段兩岸受黃河大堤約束，沒有直接入黃排污口，所以該河段水質主要受上游來水控制。上世紀70、80年代山東黃河各河段水質狀況良好，90年代后，年超標率都呈上升趨勢，1997-1999年各河段，超標率都在66.70%以上，特別是上游來水進入山東的高村斷面，超標率接近100%。2000年，黃河實施水量統一調度，黃河下游水質明顯好轉，近年來黃河水質狀況為Ⅲ類地表水。從水質監測結果來看，閆譚引黃閘處黃河水水質滿足城市集中式水源地功能要求，供水水質可靠。

3 水庫水質狀況評價

本次選擇大沙河水庫入口處水質監測斷面作為評價代表斷面。

3.1 評價標準與評價方法

采用《地表水環境質量標準》(GB3838-2002)和《集中式生活飲用水地表水源地補充項目標準限值》。單因子評價法，即若某監測點所有評價參數不超出某類標準，則以符合某類標準計。若有一個參數超出Ⅴ類標準，則以超Ⅴ類水質計。

3.2 監測項目

水質監測的主要項目為：水溫、pH值、溶解氧、高錳酸鹽指數、化學需氧量、五日生化需氧量、氨氮、總磷、銅、鋅、氟化物、硒、砷、汞、鎘、六價鉻、鉛、氰化物、揮發酚、陰離子表面活性劑、硫化物、糞大腸菌群、硫酸鹽、氯化物、硝酸鹽、鐵、錳。

3.3 評價結果分析

3.3.1 地表水

從地表水水質監測成果表來看，大沙河水庫入庫前水質監測斷面2016年水質達到地表水Ⅲ類水標準，可以作為生活飲用水水源和工農業用水水源。

3.3.2 地下水

大沙河庫區范圍內的地下水水質狀況，根據庫區位置及地下水測井分布情況，選取52A號地下潛水井2011-2014年的水質監測資料進行分析。52A測井位于單縣大李海鄉周辛莊村南60 m，為重點井，井深20 m。根據52A號井近4年的監測資料，總體來說按阿列金水質分類中為碳酸鹽類鈉組。在所監測的項目中，硫酸鹽、總硬度、礦化度均超過地下水Ⅲ類水標準，為典型的湖西苦咸水。苦咸水的主要特征是硬度高、溶解性總固體嚴重超標(溶解性總固體在1 500～2 000 mg/L)、口感苦澀。長期飲用導致胃腸功能紊亂，免疫力低下，疾病發病率高，不符合《生活飲用水衛生標準》。其中硫酸鹽最大達到485 mg/L，超標準0.94倍；總硬度最大達到646.5 mg/L，超標準0.44倍；礦化度1 660 mg/L，超標準0.66倍。由此可以看出，庫區附近淺層地下水水質較差，造成的原因由監測項目分析來看，地質構造是主要影響因素，菏澤單縣地處魯西南，地質構造復雜，巖性以淺黃、灰黃色粉砂質粘土與粉砂層為主，下部含有較多的鈣質結核和鐵錳豆。

4 結語

大沙河水庫工程為單縣重要的水資源優化配置工程，根據單縣水利局提供的多年引黃水量資料來看，單縣大沙河水庫的充庫流量為8.0 m3/s，主引水入庫時期為3-5月和9-10 月，年入庫引水量1 997萬 m3。綜合比較可知，大沙河水庫引黃水量在原指標內，單縣的引黃水量能夠保證水庫的供水水量，取用水量合理，從入庫前的水質達到地表水Ⅲ類水標準，可以作為生活飲用水水源和工農業用水水源。