向家壩灌區北總干渠一期工程對囤蓄水庫環境影響及保護對策研究

＊何森 吉緒新 段光福 汪家鑫

（1.四川省向家壩灌區建設發有限責任公司 四川 644000 2.長江勘測規劃設計研究有限責任公司 湖北 430010 3.水利部長江治理與保護重點實驗室 湖北 430010 4.流域水安全保障湖北省重點實驗室 湖北 430010 5.湖北省長江流域水環境綜合治理工程技術研究中心 湖北 430010）

向家壩灌區北總干渠一期工程2014年列入國務院172項節水供水重大水利工程。工程涉及四川省宜賓、瀘州、自貢和內江四市，開發任務以灌溉為主，兼顧城鄉生活、工業供水，設計灌溉面積198.57萬畝，建設內容包括：北總干渠渠首—邱場分干渠；邱場分干渠全線；內江供水管線；喜捷支渠、真溪支渠；4座水庫充水渠。

工程利用灌區內水庫空閑的調節庫容進行充囤，擬將4座中型水庫和28座小一型水庫作為工程的囤蓄水庫。灌區利用囤蓄水庫，使灌區擁有可供自主調配的囤蓄水量，就近灌溉用水，保障灌區枯期用水；囤蓄水庫可削減灌溉用水峰量，降低渠道引水規模、提高渠道利用率，減少渠道工程投資[1]。但向囤蓄水庫充水不可避免對庫區的水環境和水生態帶來改變，本文根據囤蓄水庫的補水方案，在崔磊[2]、汪青遼[3]和趙世新[4]等研究基礎上，研究向家壩灌區北總干渠一期工程灌區利用囤蓄水庫調蓄對水環境、水生態影響，制定囤蓄水庫保護決策，減緩工程生態環境影響。

1.環境影響分析

(1)水環境

①水文情勢的影響。向家壩灌區北總干渠一期工程對油房坳水庫、馬耳巖水庫、木橋溝水庫補水，水庫水文情勢的影響主要體現在庫區水位的變化，干旱季節庫區水位變幅尤其明顯，這種變幅也只是表現為庫區水位漲落頻率加快，其水位變化不會超過水庫正常蓄水位。因此，補水對水庫水文情勢的影響均在水庫的正常設計范圍之內，對囤蓄水庫水文情勢的影響相對較小。

②囤蓄水庫水質影響。本研究庫周只考慮面源污染的影響，選取1月、5月和9月作為典型月進行囤蓄水庫水質預測。

根據典型月流量和水質數據，經河流完全混合模型對囤蓄水庫水質預測，囤蓄水庫水質預測結果詳見表1，各水質指標均滿足Ⅲ類標準。工程對囤蓄水庫充水后，囤蓄水庫COD、NH3-N、TP和TN濃度均有所降低，工程運行對囤蓄水庫的水質有一定的改善作用。

表1 水質預測結果（單位：mg/L）

③水體富營養化。營養狀態分級見表2。

表2 營養狀態分級表

經綜合營養指數法預測，囤蓄水庫富營養化狀態結果見表3。工程補水后，囤蓄水庫均處于中營養狀態，改善了囤蓄水庫的富營養結構。

表3 水庫富營養化狀態

④囤蓄水庫水溫影響

采用供需水熱量平衡模式計算得到油坊坳水庫作為囤蓄水庫后的水溫變化情況見圖1。油坊坳作為囤蓄水庫后庫區及下游水溫趨向降溫，油坊坳水庫水溫變化為-0.8～0.3℃。

圖1 油坊坳水庫水溫變化過程

馬耳巖水庫水溫變化為-1.8～0.8℃。

圖2 馬耳巖水庫水溫變化過程

木橋溝水庫水溫變化-1.6～0.8℃。

圖3 木橋溝水庫水溫變化過程

(2)對囤蓄水庫水生態的影響

工程運行后，向家壩干渠取水口設置了攔魚設施，最終進入囤蓄水庫的魚類資源較少，且庫首江段與囤蓄水庫的魚類種類組成差異不大，水庫充水后對魚類區系組成、種群資源影響較小。向家壩水庫有入侵魚類斑點叉尾鮰、羅非魚和梭鱸，主要為網箱逃逸種類，在漁獲物中的比例很小，設置攔魚設施能有效地避免成魚進入渠道，入侵魚類通過渠道入侵到囤蓄水庫的可能性較小，且囤蓄水庫魚類以經濟魚類和小型魚類為主，無保護珍稀保護魚類和特有魚類分布。

囤蓄水庫內的魚類以鰱、鳙、黃顙魚類和小型魚類為主，以湖泊定居型為主，庫區水量增加有利于改善水質，適宜餌料生物（浮游植物、浮游動物、底棲動物等）生長和繁殖，對于魚類的生長、攝食是有利的。

根據水溫分析預測結果，囤蓄后水庫水溫變幅較小，對魚類的生長、繁殖和攝食活動影響較小。以木橋溝水庫分析為例，水庫11月至翌年3月水溫變化為-0.1～0.8℃，呈增加趨勢，有利于魚類的越冬。4月至6月水溫降幅為-0.1～-2.0℃，囤蓄后庫區水溫為18.5～24.1℃，庫區魚類處于繁殖季節，鯉、鯽等魚類主要為廣溫性魚類，繁殖水溫最低要求是16～18℃，囤蓄后水溫變化對魚類繁殖影響較小。7月至10月水溫降幅在-0.6～1.6℃，囤蓄后庫區水溫為20.9～26.4℃，處于仔幼魚的生長、攝食適宜的水溫范圍內，水溫變化對其影響較小。

2.保護對策

(1)水環境保護措施

①劃定水源保護區。由于囤蓄水庫具有供水功能，將油房坳水庫、馬耳巖水庫、木橋溝水庫等水庫劃定為飲用水水源保護區加以保護。完善水源保護區界標、界碑和宣傳牌，建設隔離防護設施和水源地警示標志，定期巡查、及時維護。

②面源治理措施。針對于囤蓄水庫周邊面源的影響，建議對一二級保護區內生活污水實施截污，加強對保護區內道路、水路危險化學品運輸安全管理，安裝視頻監控設施，強化飲用水源保護區環境應急管理。

③水溫減緩措施。根據對向家壩灌區的調查研究，采用渠道中設置曬水池進行曬水增溫[5]，同時利用向家壩灌區內已建的微型水利設施塘壩進行曬水作為輔助增溫措施。鑒于水溫對農作物的生長密切相關，工程實施過程中，進一步開展囤蓄水庫灌溉增溫措施的研究。

(2)水生生態保護措施

①保證囤蓄水庫下游河道生態流量

木橋溝水庫下游河道是鎮溪河南方鲇翹嘴鲌國家級水產種質資源保護區，主要保護對象為南方鲇、翹嘴鲌，其它保護物種包括長吻鮠、中華倒刺鲃、鱖、黃顙魚、烏鱧、鯉、鯽等，考慮到南方鲇、翹嘴鲌等魚類繁殖季節需要水流刺激，壩址多年平均來水流量為1.97m3/s，在魚類繁殖期（4月至8月）按照多年平均的30%下泄生態流量（0.57m3/s），其他月份按照多年平均的20%下泄生態流量（0.38m3/s）。

其他水庫壩下河段，無特殊保護對象和敏感目標，按照多年平均的15%下泄生態流量，油坊坳水庫多年平均來水流量為0.24m3/s，下泄生態流量為0.04m3/s；馬耳巖水庫多年平均來水流量為0.42m3/s，下泄生態流量為0.06m3/s。

為保證囤蓄水庫下游河道生態流量，對囤蓄水庫生態流量下泄措施進行改造，同步建設生態流量監控系統，對下泄流量進行監控。

②漁政管理

加強漁政能力建設和水生生態監測，如果出現長江上游特有魚類、重點保護魚類，需要嚴格保護，配合漁政主管部門放流至適宜河段（長江、岷江等）。防止生物入侵，保護魚類生物多樣性；加強魚類資源保護宣傳等。

3.結束語

通過研究發現：工程對囤蓄水庫充水后，COD、NH3-N、TP和TN濃度均有所降低，工程建設對囤蓄水庫的水質有一定的改善作用；囤蓄水庫充水后變化為-1.8～0.8℃囤蓄后水庫水溫變幅較小，對魚類的生長、繁殖和攝食活動影響較小；向家壩干渠取水口設置了攔魚設施，最終進入囤蓄水庫的魚類資源較少，入侵魚類的生態影響較小，庫區水量增加有利于改善水質，適宜餌料生物生長和繁殖，有利于魚類的生長、攝食。

針對工程建設對囤蓄水庫的影響，提出了劃定飲用水源地保護區，加強庫周面源治理，保證囤蓄水庫下游河道生態流量，加強漁政管理等環境保護措施。