京密引水渠下段雨洪利用分析（孙峰 刘延安 黄振芳 焦忠志）

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1、京密引水渠下段雨洪利用分析（孙峰刘延安黄振芳焦忠志） 　　摘要：通过对京密引水渠下段3座山洪桥流域污染源调查以及降雨和雨洪的水质水量分析,得出研究区降雨和雨洪的水质变化规律,并对该地区雨洪利用的可行性进行了分析。 关键词：京密引水渠雨洪利用 　　中图分类号TV211.1文献标识码A文章编号1673-4637(XX)01-0017-03 　　京密引水渠全长110km,起自密云水库白河主坝以南的调节池,于怀柔区城北入怀柔水库,下游经团城湖,在海淀区罗道庄与永定河引水渠汇合。京密引水渠承担着密云水库向市中心区输送水源的重任,不仅向门城水厂和田村山水厂输送饮用水源,对城市河湖的环境补水也决定了其

2、水环境质量。但随着全市水资源需求量的日益增加和持续多年的干旱,密云水库可利用的水资源越来越少,京密引水渠长期处于低流量运行状态,低于设计流量的1/10,渠道水环境极易受到外界污染因素的影响,城市河湖也因环境用水不足而导致“水华”频发。 　　目前京密引水渠沿线共有山洪桥11座,所有的山洪桥近年均出现过过洪现象。大部分山洪桥过桥流量值都在3m3/s以上,其中辛庄山洪桥的过桥流量20m3/s为近年最大。山洪爆发时,大量的雨洪水白白下泄,得不到有效利用。为充分利用沿线雨洪资源,缓解XX市水资源紧缺特别是城区环境用水不足的形势,本研究选择京密引水渠下段后沙涧、后柳林和辛庄3座山洪桥进行研究。3座山

3、洪桥流域地处海淀区西北部,其中后沙涧流域面积11.5km2,后柳林流域面积13.6km2,辛庄流域面积24km2。根据北运河水系山区降雨产流多年(1980—2000年)数据分析,研究区域平均径流深为102mm,后沙涧、辛庄和后柳林流域内多年平均年产水资源量分别为117万m3、244万m3和138万m3。如果能对这部分雨洪资源进行综合利用,每年将节省近500万m3的水资源。 　　为了准确及时地观测到降雨及雨洪情况,研究人员在后沙涧、辛庄和后柳林分别设立了雨量观测站,同时在山洪桥搭建了测流浮桥,预先设置浮标测流断面,在监测雨量和流量的同时进行水质样品采集。 1污染源调查 　　流域污染源调查包

4、括点源和非点源,由于流域面积较少,经济发展以农业为主,流域内没有产生污染的工业。因此本研究着重从生活污染源、畜禽养殖强度、化肥农药施用和水土流失等方面对3个小流域的污染源进行了调查。结果表明各类污染源在总的污染强度中所占比例差异很大,其中农药化肥和水土流失所占的比例最大。就总氮而言,农药化肥占到54%,水土流失占42%;就总磷而言,水土流失所占的比例则高达90%。在目前情况下,生活及畜禽养殖污染所带来的污染物浓度增加值对雨洪的水质类别影响较小,而水土流失和化肥使用影响巨大,其污染负荷足以造成流域产生的雨洪水失去使用功能。因此,要提高流域内雨洪的水质保证率,首先需从全流域的生态治理入手,作

5、好水土保持工作,退耕还林,减少化肥施用量,从而从源头上削减雨洪水中污染物的浓度。 2降雨过程及水质分析 2.1降雨过程 　　XX年6—9月期间,在研究区域内共发生降雨12次,其中有3次产生了洪水。3次降雨中以7月23日日累积降雨量最大,达100多mm,属大暴雨。其他2次日累积降雨量在30~50mm,属大雨范围。 2.2降雨水质分析 　　本次研究中降雨及雨洪水质的监测项目主要有pH、高锰酸盐指数、氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、总磷、电导率、铅和汞。监测结果表明,后沙涧降雨水质中除pH和氨氮项目以外其他项目均符合《地面水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅱ类标准;第1次和第2次降雨pH平

6、均值低于6.0,属于酸雨,第3次降雨pH平均值6.4略高于酸雨pH范围;氨氮平均值较高,大多在Ⅴ类和劣Ⅴ类,只有第1次降雨氨氮的平均值较低为Ⅲ类。辛庄和后柳林3次降雨的pH平均值为7.1,高锰酸盐指数和总磷符合Ⅱ类标准;氨氮浓度较高,其中7月23日氨氮浓度评价为Ⅳ类,8月3—4日氨氮升高评价为劣Ⅴ类,详见表1。 2.3降雨水质与累积降雨量之间的关系 　　3座山洪桥研究区降雨水质均呈相同的变化趋势:pH值随降雨变化不大;氨氮、高锰酸盐指数、总磷初始浓度较高,且随降雨量增加逐渐降低,当累积降雨量达25mm后,各项指标趋于稳定。 3雨洪过程及水质分析 3.1雨洪过程 　　根据雨洪监测结果,XX

7、年7月23日和8月4日后沙涧山洪桥共形成雨洪量2.3733万m3,后柳林山洪桥共形成雨洪量1.0244万m3,辛庄山洪桥共形成雨洪量1.9089万m3,3座山洪桥共计雨洪量5.3066万m3,详见表2。 3.2雨洪水质分析 　　后沙涧山洪桥2次雨洪水质pH平均值分别为7.5和7.4,且随雨洪量的变化而变化的趋势不明显,基本维持在7～8;氨氮平均值为1.48mg/L和1.92mg/L;高锰酸盐指数平均值为5.8mg/L和7.2mg/L