鄞州横溪水库水资源保护毕业作品.docx
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鄞州横溪水库水资源保护毕业作品
毕-设
业-计
资源环境与城乡规划管理
鄞州横溪水库水资源保护
Yinzhou Hengxi Reservoir WaterResourcesProtection
鄞州横溪水库水资源保护
摘要：
饮水安全不仅关系到经济社会可持续发展，更重要的是直接关系到公众的生活健康。
横溪水库是宁波市鄞州区的一个重要的水库，它影响到区域内人们的生活和工作。
本文通过对横溪水库水质、环境等的调查，对其水质经行了综合的评价，并针对其污染提出了相应的改进措施，促进横溪水库水资源的保护和流域的经济社会可持续发展。
关键字：
横溪水库；水资源；调查；保护；综合措施
Yinzhou Hengxi Reservoir WaterResourcesProtection
Abstract:
Safetyofdrinkingwater isnotonlyrelatedto economicandsocialdevelopment, moreimportantly, directlyrelatedto public health. Hengxi reservoiris animportant reservoir areaofNingbo, anditaffects theliveingandworkingofthepeople withintheregion.Basedontheinvestigationofthe Hengxi reservoirwaterquality andenvironment investigation,thispaperhave their waterquality comprehensiveevaluation by theline.Andforits pollutionand proposed thecorrespondingimprovement measures.It canpromote theprotection ofwaterresourcesofHengxi Reservoirandtheeconomicandsocial sustainabledevelopmentof theriverbasin.
Keywords :
Hengxi reservoir; waterresources; investigation; protection;comprehensivemeasures.
目 录
1研究背景与主要内容
1.1背景
当代社会，人类与自然的关系开始逐步进入和谐时期，世界各国对自然环境的态度已经达到了共识，人水和谐更是成为当今时代的主题。
饮用水是人类生存的基本需求。
饮水安全不仅事关经济社会可持续发展，更重要的是直接关系到公众的健康，是一个国家社会发展水平的重要标志。
饮用水水源保护问题已成为关系国计民生的重大问题。
随着当前社会的经济发展，世界各地自然资源和生态环境所承受的压力越来越大，许多人为了各种经济、政治、生活活动使得作为饮用水的水源地的水库遭到严重破坏，各种污染物排放超过水库环境自净能力，造成水库水质污染。
经济社会发展的速度远远超过库区环境承载能力，使得水库库区生态资源的可持续发展利用受到进一步威胁[1]。
在我国，经济高速发展的同时，关系到人民群众切身利益的饮水安全是国家重点关注的问题。
饮用水作为一类用途最为重要的而又最基本的资源，目前在水质、水量及资源管理方面存在着诸多问题，老百姓饮用水安全已受到严重威胁[2]。
党中央、国务院高度重视饮用水安全工作。
国务院明确提出“以饮水安全和重点流域治理为重点，加强水污染防治。
要科学划定和调整饮用水水源保护区，切实加强饮用水水源保护，建设好城市备用水源，解决好农村饮水安全问题。
坚决取缔水源保护区内的直接排污口，严防养殖业污染水源，禁止有毒有害物质进入饮用水水源保护区，强化水污染事故的预防和应急处理，确保群众饮水安全”。
宁波市水利局根据水资源保护的新形势和新要求，组织编制《横溪水库水源地保护规划》，旨在进一步掌握饮用水水源地环境状况，加强饮用水水源地污染防治和管理能力建设，建立完善水源地保护相关技术方法、法律法规，解决目前危害饮用水安全的重大问题，以饮用水源保护项目为依托，切实推动饮用水水源地保护工作的全面开展，并为后续饮用水水源地保护的各项工作奠定基础。
1.2研究内容
本文研究的范围是鄞州区横溪水库库区及其水库流域，是一个包括水域和陆域的多方面复杂系统。
本文主要对鄞州区横溪水库水资源保护研究，主要内容为：
1、调查污染源类型、污染物来源及时空分布，开展饮用水水源地环境质量和环境管理状况评价；
2、阐明饮用水污染现状、污染趋势，以及存在的问题；
3、制定饮用水水源地环境保护规划方案，主要包括饮用水水源保护区污染防治、生态恢复与建设和饮用水水源地环境管理能力建设；
4、开展规划投资—效益评估，提出规划实施的保障措施，确保库区水质达到水环境功能区要求。
1.3研究目的及意义
以横溪水库水源地环境现状为基础，调查污染源类型、污染物来源及时空分布，开展饮用水水源地环境质量和环境管理状况评价；阐明饮用水污染现状、污染趋势，以及存在的问题；制定饮用水水源地环境保护规划方案，主要包括饮用水水源保护区污染防治、生态恢复与建设、环境应急能力建设、环境预警监控体系建设和饮用水水源地环境管理能力建设；开展规划投资—效益评估；提出规划实施的保障措施，确保库区水质达到水环境功能区要求。
以水资源保护项目为重点，侧重于生态治理、生态保护和生态修复三个方面，其中生态治理包括工业污染源治理、生活污染源治理、农业面源污染治理、畜禽污染源治理、河流溪道整治等方面；生态保护包括沿库生态带建设、库区水体生态修复与调控、滨岸缓冲带、人工湿地等方面；生态修复包括生态公益林、水土保持等方面[4]。
1.4技术路线
2横溪水库流域概述
2.1自然地理概况
2.1.1地理位置
横溪镇位于宁波市鄞州区南部，镶嵌于鄞东平原与金峨山麓之间，属半山区地区，距宁波市区22千米，东邻东钱湖，南接奉化市，西毗姜山镇，北枕云龙镇。
横溪水库位于横溪镇东南部，东邻塘溪镇，南与奉化市裘村镇相接，西毗奉化市西湖镇。
水库控制集雨面积39.8平方千米，总库容3975万立方米，正常库容2516万立方米。
水库枢纽工程主要由大坝、溢洪道、输水隧洞和装机2×250KW的坝后式电厂组成。
2.1.2地形地貌
鄞州区境内的大地构造属闽浙地盾的东北部，地层分布以中生代的火山岩为主。
境内地貌东南部与西部均为丘陵与山地，中部为宽广的平原，总体地形东西两侧高，中部低，呈马鞍形，整个地势自西北向东南逐浙倾斜。
横溪水库地处浙东南褶皱带的北东端，区内褶皱火山构造，断裂等构造形迹均有出露。
岩质以沙砾石、凝灰岩为主，界性火中酸性、酸性火山碎屑岩为主，沉积岩为次。
地貌类型属浙天台山向北延伸余脉低山半山区，海拔在220米一633米之间。
横溪水库流域内的土壤类型主要为红壤土及黄壤土等两个土类，其中红壤广布于低丘缓坡地上，黄壤土主要分布海拔550米以上的山地，以黄壤居多，缺少有机质，宜种茶叶、竹林和果树。
流域内现有防护林55.53平方千米，主要树种是毛竹，其他作物有杨梅、葡萄、桔子等，流域内25度坡以上已基本实现退耕还林或种植茶树。
2.1.3水文气象
横溪镇属于北亚热带湿润季风气候，冬季主要受两风带冷空气控制，夏季则受副热带高压、台风和两南气流影响。
夏冬长、春秋短，四季分明，季风交替显著，雨量充沛，温暖湿润。
多年平均气温16.2℃，多年平均无霜期235天。
区内多年平均降雨1564毫米，降水年内分布主要集中在梅雨、台风季节，最大降水段6～9月，占全年降水量的51-21％。
横溪水库流域属鄞州区暴雨中心，最大24h点雨量均值为150毫米。
流域洪水特点为暴雨强度强，历时短，形成洪峰流量大，洪水流速快，且陡涨陡落，具有极大的破坏性。
横溪水库流域内主要有金峨溪和道成岙、东岭、火岙、竹马岭4条支流，主流长度7.28千米，平均比降13.51‰，现状宽度4米～15米。
流域内有小型水库2座，小型山塘20座，小山塘70多座，所有小溪流水和水库、山塘、地表水汇集于金峨溪，最后流入横溪水库。
2.2社会经济概况
横溪镇域面积87.53k平方千米，下辖15个行政村，1个居委会，全镇共有户籍人口27205人，外来人口12237人。
2008年全镇完成生产总值12.5亿元，一产产值1.1亿元、二产45.5亿元、三产1.2亿元，镇财政总收入1.52亿元，一般预算收入即税收1.31亿元，农民人均收入7660元，低于宁波市平均水平。
横溪水库集雨区内共有大岙、上任、金峨、道成岙4个行政村，约有户籍人口1000多户，常住人口4500人，其中外来人口1400人。
2008年人均收入7800元，主要依靠林果和第三产业（外出务工）的收入为主。
横溪水库流域内自然景观较好，人文景观主要有金峨寺、车岭庵和护圣寺等，正在开发中。
2.3水库工程现状
横溪水库大坝于1975年4月开始起建，1978年竣工。
水库控制集雨面积39.8平方千米，总库容3975万立方米，正常库容2516万立方米。
坝址多年平均径流量为0.33亿平方米,枢纽工程由大坝、溢洪道、输水隧道和电站四部分组成，主体工程按50年一遇洪水设计，500年一遇洪水校核，校核洪水位35.56米，正常蓄水位33.92米。
大坝为粘土心墙坝，最大坝高30.70米，坝顶高程39.2米，坝顶长640米，坝顶宽5.5米。
总库容3500万平方米,兴利库容2396万平方米，是一座以灌溉、供水为主、结合防洪、发电、养鱼等综合利用的中型水利工程。
2004年底由于鄞东南联合供水需要2#机组报废，故现装机容量为250千瓦。
维修加固工程2004年底结束，现水库已通过蓄水鉴定，06年9月开始供水，07年度竣工验收。
目前，横溪水库水质库高锰酸盐指数和氨氮均能达到Ⅱ类标准，主要超标因子为总磷和总氮；其余各项指标基本能达到《地表水环境质量标准》（GB3838—2002）Ⅱ类水质标准。
3横溪水库水质现状与评价
3.1资料来源
由横溪水库管理局提供2005—2009年水质监测资料，水质主要监测目为高锰酸盐指数、氨氮、总磷、总氮、挥发酚、石油类、各类重金属，监测频次以当地提供资料为准。
3.2评价标准
根据《浙江省水功能、水环境功能区划分方案》（浙江省水利厅、浙江省环境保护局，2005年），横溪水库大坝以上水功能区为饮用水源保护区，执行《地表水环境质量标准》（GB3838—2002）[4]标准中的Ⅱ类标准。
见表3—1。
表3—1《地表水环境质量标准》（GB3838—2002）
分类
项目
Ⅰ类
Ⅱ类
Ⅲ类
Ⅳ类
Ⅴ类
总磷（以P计）≤
湖库
（0.01）
湖库
（0.025）
湖库
（0.05）
湖库
（0.1）
湖库
（0.2）
总氮（湖、库，以N计）≤
0.2
0.5
1.0
1.5
2.0
氨氮（NH3-N）≤
0.15
0.5
1.0
1.5
2.0
高锰酸盐指数≤
2
4
6
10
15
3.3横溪水库现状水质评价
表3—22005—2008年横溪水库水质标准评价
监测项目
水质评价标准
监测个数
超标率%
最大超标倍数
均值（mg/L）
总磷
Ⅰ类
18
83.33%
4.3
0.019
Ⅱ类
18
11.11%
1.72
高锰酸盐
Ⅰ类
18
16.67%
1.635
1.55
Ⅱ类
18
0
-
氨氮
Ⅰ类
18
50%
2.87
0.14
Ⅱ类
18
0
-
总氮
Ⅰ类
18
100%
17.15
2.11
Ⅱ类
18
100%
7.1
以《地表水环境质量标准》Ⅰ类和Ⅱ类水质标准为依据，结合水质监测结果，不难看出，横溪水库高锰酸盐指数和氨氮均能达到Ⅱ类（GB3838—2002）标准，主要超标因子为总磷和总氮；其余各项指标基本能达到《地表水环境质量标准》（GB3838—2002）Ⅱ类水质标准。
参照水质达标评价标准，横溪水库总氮均值为2.11mg/L，超标Ⅱ类水质100%；总磷均值为0.019mg/L，超标Ⅱ类水质11.11%；氨氮均值为0.14mg/L，超标Ⅰ类水质50%，满足Ⅱ类水质标准要求；高锰酸盐指数均值为1.55mg/L，超标Ⅰ类水质16.67%，满足Ⅱ类水质标准要求。
3.4横溪水库富营养化评价
营养化评价采用《中国水资源公报编制大纲》中的《湖泊、水库营养化评分与分类方法》标准，横溪水库2007—2009年的营养化评价结果如表3—3所示：
表3—3横溪水库2007—2009年营养化评价结果
监测
时间
TP
（mg/l）
评分
TN
（mg/l）
评分
CODMn
（mg/l）
评分
综合
评分
营养等级
07.01
0.022
32.38
1.49
61.29
1.31
8.28
33.98
中营养
07.03
0.006
11.28
1.6
62.49
1.17
5.27
26.35
贫营养
07.05
0.017
28.19
1.41
60.35
1.34
8.88
32.47
中营养
07.07
0.018
29.12
1.44
60.71
1.22
6.38
32.07
中营养
07.09
0.022
32.38
1.78
64.30
1.47
11.34
36.01
中营养
07.11
0.026
35.09
1.91
65.49
1.49
11.70
37.43
中营养
08.01
0.024
33.79
1.99
66.19
2.17
21.71
40.56
中营养
08.03
0.027
35.70
2.03
66.52
1.22
6.38
36.20
中营养
08.05
0.016
27.20
2.21
67.96
1.38
9.66
34.94
中营养
08.07
0.021
31.62
2.03
66.52
1.89
18.03
38.72
中营养
08.09
<0.010
19.57
2.04
66.61
1.66
14.58
33.59
中营养
08.11
<0.010
19.57
1.92
65.58
1.62
13.93
33.03
中营养
09.01
<0.010
19.57
2.06
66.77
1.62
13.93
33.42
中营养
09.03
0.014
25.04
2.02
66.44
1.32
8.48
33.32
中营养
09.05
0.012
22.53
1.74
63.91
1.32
8.48
31.64
中营养
由表中可以看出，2007—2009年，横溪水库的综合水质达到中营养标准；TP有6次为中营养水平，占参评总数的40%；TN有15次监测数据达到轻度富营养水平，属于轻度污染，占参评总数的100%,CODMn有14次达中营养水平，占参评总数的93.3%。
小结：
横溪水库的污染物质NH3-N和CODcr指数能达到Ⅱ类水质标准；其他监测因子均能达到Ⅱ类水质标准；营养物质TP和TN超标明显，其中TN严重超标，达Ⅳ—Ⅴ类，甚至劣Ⅴ类。
因此，饮用水源水质控制目标重点在于TP和TN的控制和削减。
3.5水环境容量计算及分析
3.5.1水环境容量概念
水环境容量是指在保持水功能用途的前提下，受纳水体所能承受的最大污染物排放量，或者在给定的水质目标和水文设计条件下，水域的最大容许纳污量。
水环境容量由稀释容量和自净容量两部分组成，分别反映污染物在水环境中的迁移转化的物理稀释与自然进化过程的作用[5]。
其大小与水体特征、水质目标及污染物降解特性有关。
本文所指的水环境容量为：
在90%水文保证率下，横溪水库为I类或II类水质目标下所能承受的最大污染物排放量。
本文所指水污染物容量为：
在不同水文保证率下，横溪水库为I类或II类水质目标下水库所能承受的最大污染物排放量。
3.5.2计算方法
采用总体达标水环境容量方法，利用完全混合公式进行水环境容量的计算，具体公式如下：
W=Q0（CS-C0）+KVCS+qCS
式中，W为水环境容量值（Kg/d）；Q0、C0为进口断面的入流流量和水质浓度（mg/l）；q为旁侧入流流量（m3/s）；CS为该水体的水质标准；V为水体体积；K为水质降解系数（1/d）。
总体达标水环境容量方法计算出的结果偏大，一般称为偏不保守。
为了符合实际，引入不均衡系数的概念进行修正，修正方法如下：
Wx=α×WWx为修正值，α为不均匀系数，0＜α＜1
3.5.3计算结果
根据公式及公式，结合不同保证率下库容的经验数据（表3-4），选取水库正常运行工况下，水文保证率分别为95%、90%、70%及50%的库容和流量数据进行计算，计算结果如表所示：
表3—4横溪水库不同水文保证率下的年均库容
保证率
95%
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
5%
库容
1985
2516
2784
3049
3176
3308
3434
3572
3704
3836
3975
表3—595%保证率水质目标下各类污染物容量汇总表（1985）
月份
Ⅰ类（kg/d）
Ⅱ类（kg/d）
CODcr
NH3-N
TP
TN
CODcr
NH3-N
TP
TN
1
418.03
62.71
2.79
55.74
836.07
209.02
6.97
139.34
2
320.35
48.05
2.14
42.71
640.69
160.17
5.34
106.78
3
359.88
53.98
2.40
47.98
719.75
179.94
6.00
119.96
4
321.55
48.23
2.14
42.87
643.10
160.77
5.36
107.18
5
743.36
111.50
4.96
99.12
1486.73
371.68
12.39
247.79
6
792.84
118.93
5.29
105.71
1585.68
396.42
13.21
264.28
7
1438.29
215.74
9.59
191.77
2876.58
719.15
23.97
479.43
8
603.29
90.49
4.02
80.44
1206.58
301.65
10.05
201.10
9
513.40
77.01
3.42
68.45
1026.79
256.70
8.56
171.13
10
589.96
88.49
3.93
78.66
1179.93
294.98
9.83
196.65
11
548.43
82.26
3.66
73.12
1096.85
274.21
9.14
182.81
12
496.66
74.50
3.31
66.22
993.32
248.33
8.28
165.55
均值
595.5
89.3
3.95
79.4
1191
297.7
9.92
198.5
表3—690%保证率水质目标下各类污染物容量汇总表（2516）
月份
Ⅰ类（kg/d）
Ⅱ类（kg/d）
CODcr
NH3-N
TP
TN
CODcr
NH3-N
TP
TN
1
587.94
88.19
3.92
78.39
1175.88
293.97
9.80
195.98
2
614.22
92.13
4.09
81.89
1228.45
307.11
10.24
204.74
3
584.27
87.64
3.89
77.90
1168.55
292.14
9.74
194.75
4
789.40
118.41
5.26
105.25
1578.81
394.70
13.16
263.13
5
816.55
122.48
5.44
108.87
1633.10
408.27
13.61
272.18
6
1425.93
213.89
9.51
190.12
2851.86
712.97
23.64
474.22
7
607.95
91.19
4.05
81.06
1215.89
303.97
10.13
202.64
8
534.15
80.12
3.56
71.22
1068.30
267.08
8.90
178.05
9
1003.28
150.49
6.69
133.77
2006.57
500.44
16.72
334.42
10
705.61
105.84
4.70
94.08
1411.21
352.80
11.76
235.20
11
691.85
103.78
4.61
92.24
1383.70
345.93
11.53
230.61
12
696.44
104.47
4.64
92.86
1392.88
348.22
11.61
232.14
均值
754.8
113.2
5.0
100.6
1509.6
377.3
12.57
251.5
表3—770%保证率水质目标下各类污染物容量汇总表（3049）
月份
Ⅰ类（kg/d）
Ⅱ类（kg/d）
CODcr
NH3-N
TP
TN
CODcr
NH3-N
TP
TN
1
607.96
91.19
3.95
81.06
1215.92
301.38
9.88
202.65
2
1302.08
195.31
8.18
173.61
2604.15
648.44
20.45
434.02
3
830.69
124.60
5.04
110.76
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4
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11.60
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5
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141.54
5.79
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