艾依河农田排水水源状况及其水质保障

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1、艾依河农田排水水源状况及其水质保障　　一、艾依河工程概况　　艾依河地处宁夏银川平原的青铜峡河西灌区，位于贺兰山和黄河之间，是一条生态景观河，2006年10月被水利部评为国家级水利风景区。艾依河总长158.5km，穿过永宁县、金凤区、兴庆区、贺兰县、平罗县、惠农区6个县区，连通贺兰山东麓的10多座拦洪库、滞洪区；与唐徕渠、西干渠、第二农场渠相连，可以补给黄河水，疏导灌区停灌后的渠道积水；接引灌区永清沟、过江沟、第二排水沟、盈丰沟、四二干沟、平二支沟、南梁沟等10多条沟道；沿途连接了阅海、沙湖等湖泊湿地，形成水面6.35万亩（15亩=1hm2），设计水位蓄水量近7000万m3。　　据监

2、测，河道年均来水总量5581万m3，其中，沟道补水3851万m3，黄河生态补水1284万m3，雨洪水资源化446万m3。艾依河的主要水源是农田排水（灌溉回归水），由各级排水沟道汇集后补给河道，其次是生态补水（黄河水），第三是贺兰山东麓部分雨洪水。　　由于农田排水富含氮磷等营养物质，导致艾依河呈现富营养化趋势。农田排水水质的优劣成为艾依河水环境质量的关键和决定因素，有必要认真研究农田排水对河道水体水质的影响和作用，为艾依河在有效利用农田排水、合理管理河湖生态水系、维持水资源使用功能、河道生态治理等方面提供技术依据。　　二、艾依河农田排水水源状况　　与艾依河直接相连补给农田排水的骨干沟

3、道有平二支沟、四二干沟、第二排水沟、南梁沟。对4条沟道补水监测数据显示，平二支沟补水量最大，然后依次是四二干沟、南梁沟、二排。总体上，以3年平均补水量看，平二支沟补水1990万m3，占52%；四二干沟补水980.05万m3，占25%；二排补水448.25万m3，占12%；南梁沟补水431.88万m3，占11%。　　2009年，艾依河景观水道共接纳了3811万m3农田排水，2010年增加到4046万m3，2011年减少到3696万m3。对2011年4个主要补水沟道补水量进行比较，沟道补水规律相似，丰水期均出现在59月，如图1。　　图1中显示，2011年沟道来水春冬两季（12月次年4月

4、）较少，夏秋（511月）较多，这与银川平原种植春小麦及一季稻两种农作物灌溉用水规律完全吻合（渠道每年4月中旬春灌放水，至9月下旬停水，10月下旬11月下旬再次放水冬灌）。引黄灌区秋灌结束后，9月中旬10月下旬，各补水沟道来水量大幅度减少，10月下旬灌区冬灌开始后，退水又有小幅度的增加。　　艾依河沟道水源来水量呈现年周期及季节性周期变化，基本可分为枯水期和丰水期。枯水期为上年11月下旬下年度4月上旬，为宁夏的冬春季节，沟道无补水或少量补水，而下游河湖蒸发（冬季河湖大水面蒸发量1~2mm/d），渗漏损失仍较大，河湖水位逐渐下降；丰水期为当年5月始11月下旬止。　　三、艾依河农田排水水源

5、营养负荷结构与变化研究　　艾依河为新建水体，水体生态系统尚处于变化演替过程中，其水质与所处营养状态受进水水源的水质与营养状态影响较大。近几年河道水质监测结果表明，不同季节各样点总氮（TN）全年超过国家地表水Ⅴ类水总氮标准，这与农业灌溉退水中总氮超标是相符的。农田退水作为艾依河主要补水水源是不可改变的，因此外源性营养物质氮的治理将是艾依河水体富营养化控制重点工作。　　1.水质监测断面设置　　结合艾依河水系布局特点和多年的水质监测数据分析，按河道上游到下游排列，选择了8个典型水质监测断面，分别为:平二支沟、二排、四二干沟、北京路码头、党委湖、小西湖、连通湖、阅海闸。　　2.艾依河营养负

6、荷分析　　由于艾依河水源主要来自农业灌溉退水，其营养负荷种类主要是总氮（TN）、氨氮（NH3-N）、总磷（TP）及生化耗氧量（BOD），构成比较简单，无城市生活污水特征及工业污水特征，由于银川大气降水较少，成分比较复杂的城市地表污染物对艾依河水系影响较小。　　3.艾依河的营养负荷变化特征　　平二支沟、二排、四二干沟3条骨干沟道水源的总氮、总磷、氨氮营养负荷较高，总氮夏秋季普遍达到2.0~5.0mg/L，冬春季普遍达到5.0~10.0mg/L；总磷普遍达到0.1~0.45mg/L；氨氮夏秋季普遍在1.0~2.0mg/L，冬春季普遍达到5.0~10.0mg/L。农田排水水质明显较差，枯

7、水期尤为明显。主河道和湖泊的水体水质，夏秋季节总氮在1.5mg/L以内，总磷在0.05mg/L左右；冬春季节总氮在2.0~4.0mg/L，总磷在0.1mg/L以内；而全年河湖水体氨氮基本在1.0mg/L以下。河湖水质大幅度好于上游农田排水水源水质。　　艾依河所处地区冬春季气温低，冬季平均温度是-9.0~2.0℃，春季平均温度是-3.0~11.0℃，水面结冰，水体溶氧降低，硝化菌无活性，以及冬春季河湖水位逐渐下降等综合原因，导致冬春季河湖各水质监测断面总氮、氨氮严重超标