官厅水库及上游河道水质时空变化特征分析

近年来,京冀携手加大了官厅水库上游流域水源保护力度。为掌握上游水环境保护工作成效,使用长时间序列分析及距平系数方法,研究了2013—2023年官厅水库及上游河道水质的时空变化特征。结果表明：影响官厅水库水质的主要指标为总氮、总磷、高锰酸盐指数、化学需氧量及氟化物。上游来水是库区氮污染物主要来源。汛期入库流量增大时,入库总氮浓度有下降趋势。近年官厅水库及上游河道各水质指标均有不同程度的下降,尤其是在2017年之后,考虑与官厅水库上游采取若干整治措施有关。永定河流域桑干河水质优于洋河;妫水河流域新华营河、古城河水质较好,洋河、桑干河汇合后至永定河库区及妫水河至妫水河库区沿途氮磷元素浓度均逐渐下降,但氟化物及有机污染物指标逐渐升高。综合评判妫水河入库水质优于永定河水质。研究成果为恢复官厅水库饮用水源地功能提供科学依据和决策支持。     

官厅水库供水调度在永定河生态补水中的作用

官厅水库是永定河生态修复的关键节点,为探究官厅水库在永定河生态补水中的作用,通过对官厅水库1997—2020年调度资料的统计分析,结果表明：官厅水库通过前期规划、组织实施、开展治理及调度调整等措施,提升和增加了水库的水质、水量,提高了官厅水库的供水保障能力,实现永定河生态补水工作目标,在永定河生态补水中起到了决定性作用。     

官厅水库氟化物分析

氟化物是官厅水库及上游流域的主要污染物,通过2013—2023年的数据分析,对库区水质评价结果、库区氟化物时空分布、上游河流输入对氟化物影响及黄河输水对氟化物的影响开展分析,结果表明：引黄工程向官厅水库补水后,氟化物浓度持续好转,氟化物浓度永定河库区低于妫水河库区,洋河入库氟化物高是官厅库区氟化物高的主要原因之一。研究结果为流域污染治理和水源地保护工作提供支撑,进一步促进水资源的可持续利用。     

官厅水库水质评价及时空变化特征

针对官厅水库水质评价缺乏时空整体性动态分析的问题,选取2010—2017年官厅水库7个断面的7项污染物指标监测数据,采用主成分分析法、反距离权重法、Spearman秩相关系数法对官厅水库开展水质评价与时空变化特征分析。结果表明:水环境中有机污染与可还原污染并存,以氮磷元素为主导致的水体富营养化是当前水库面临的最主要污染问题;官厅水库水质污染存在明显的区域性特点,出库区域水质较好,入库区域附近水质较差;年内不同时期官厅水库水质状况为汛期优于非汛期;2010—2017官厅水库总体水质变化情况波动较大,各断面水质年际变化呈现出不同规律。建议对水库水质实行分区管理,上游削减氮磷污染物的同时增大入库水量,入库区域扩大人工湿地。     

永定河上游水文要素演变及环流形势分析

为持续改善永定河生态环境，进一步提升流域生态功能，永定河引黄生态补水措施必不可少。研究永定河降水及官厅水库以上来水量演变规律，可以为生态补水、水旱灾害防御提供技术支撑。从大气环流形势、降水时空分布、水资源演变“空天地”3个方面分析永定河官厅以上水文气象长期规律，结果显示：汛期降水呈现全部多雨或者少雨分布特征，从上游至下游呈现“少—多—少”的分布态势，汛期降水与副热带高压位置及低空偏南风异常有直接关系，与赤道东太平洋海温有明显的遥相关关系，官厅水库来水量存在明显的周期性和趋势性，2011年以来来水水量有止跌回升趋势。随着社会经济的发展和人类活动影响加剧，官厅水库来水量在20世纪80年代末90年代初有明显的突变。     

永定河平原区河段生态补水对浅层地下水水质影响机理分析

为了研究永定河平原区河段生态补水不同水源对研究区浅层地下水水质影响,开展生态补水对浅层地下水水质影响研究非常必要。以永定河平原区河段为研究区,使用水均衡等方法对研究区浅层地下水进行分析研究,识别主要水文地球化学作用,探讨生态补水过程中永定河流域平原区地下水水质的演变机理。分析结果表明：在2019—2021年之间,地下水中主要离子浓度在上游河段总体呈升高趋势,而在下游总体呈下降趋势;各水源主要阴阳离子不同,引黄水主要阴阳离子分别为HCO₃^-和Na⁺,南水北调水主要阴阳离子分别为HCO₃^-和Ca²⁺,再生水小红门主要阴阳离子分别为Cl^-和Ca²⁺;地下水水化学特征逐渐从HCO₃^-Ca·Mg·Na型水向Cl·HCO₃^-Ca·Na型水转变;永定河生态补水后引起地下水水质变化起主导作用的是混合作用,其次是阳离子交替吸附作用,溶滤作用和蒸...     

模糊综合评价法在地表水源地水质评价中的应用——以北京市官厅水库水质评价为例

为评价北京市的重要地表水源地——官厅水库的水质,在水库上游、库区及水库坝下设置监测断面,于2013年每月取一次水样进行化验检测,获取水质资料。通过对污染因子的分析,最后选取高锰酸盐指数、五日生化需氧量、氨氮、氟化物、总磷、总氮等6个监测项目作为评价因子,构建模糊综合评价模型,对官厅水库水质情况进行综合评价分析。结果表明,官厅水库入库前的水体水质最差,为地表水劣Ⅴ类水平,库区水质为地表水Ⅲ~Ⅳ类,出库水质Ⅰ~Ⅲ类所占比例较大。评价结果不仅对改善官厅水库水质具有指导作用,而且对于运用此评价方法评价北京市的其他地表水源地具有一定的借鉴意义。     

华南沿海饮用水水源水库水质变化及影响因素

受热带季风季候影响,华南沿海地区太阳辐射强、气温高,导致水库内部的生物地球化学循环过程具有明显的特异性。为探究其水质的时空变化及影响因素,以粤西沿海重要饮用水水源地——高州水库为例,根据2012～2019年对各主要水质断面的长期监测数据,分析了水库水质的时空变化及污染成因;并利用Kendall趋势检验和污染物通量计算,对各断面污染物浓度的变化及污染负荷定量变化的影响因素进行了分析。结果表明:(1)时间变化方面,研究期内高州水库水质在Ⅱ～Ⅲ类之间,2条入库河流水质为Ⅳ类,最大值均出现在2016年,这是由于受水文气象因素的影响,2016年枯水期间降水量明显高于其他年份所致。(2)空间变化方面,良德水库南部库区的水质优于北部库区,石骨库区的水质整体优于良德库区,而TP由入库断面至出库断面呈不同程度的恶化,表明在径流、水动力作用下迁移至出库区的磷素通过底泥吸收、浮游植物间的相互转化和释放等方式不断累积,导致TP恶化最为严重。(3) Kendall趋势检验方面,TN与上游乡镇的人口密度、工农业生产总值和土地利用方式等有关;TP在没有外源输入的情况下,水库内部通过水力交换与自我调节等方式将磷源进行了释放;NH_3-N在降雨、径流作用下浓度显著降低;入库河流的COD_(Mn)含量较高。(4)污染物通量方面,良德库区所受纳的点源与面源污染中氮、磷和有机污染负荷在降低,石骨库区的磷污染负荷下降较为明显,入库河流的NH_3-N呈高度显著下降趋势。     

永定河引黄生态补水长效机制初步探索

利用山西省万家寨引黄工程对永定河进行生态补水,是永定河成为流动的河、绿色的河的重要措施。文章简要回顾了永定河生态环境变化沿革,阐述了永定河生态补水的可行性与必要性,分析了永定河引黄生态补水的主要制约因素,提出了建立永定河生态补水长效良性机制的相关建议:组建晋冀京津生态调水协调机构,降低引黄补水成本,制定合理生态补水水价,建立省际水权制度,编制生态补水利用规划。     

永定河生态补水水文要素变化分析

为深入探究永定河春季生态补水期间各水文要素的变化情况,本研究以实测数据为基础,应用数理统计方法,分析了各断面水量变化及河道断面的冲淤影响、永定河沿线地下水变化过程以及水质情况。结果表明:永定河干流共补水1亿6 642万m~3,补水期间下游河道冲刷严重,两岸河槽发生改变;与补水前对比,永定河沿线10 km以内77眼监测井地下水位平均回升2.62 m;水头所到之处氟化物升高、化学需氧量总体升高,水流稳定后化学需氧量总体呈下降趋势;研究结果为下一步永定河相关工作的开展提供支撑。     

丹江口库区生态环境保护的实践与思考

为保证南水北调中线丹江口水源区的水质安全,针对丹江口库区存在的生态环境脆弱、水土流失严重、面源污染对水质影响大、农业经济增长潜力弱等诸多生态环境问题,开展了水源涵养林的定向恢复及其空间配置优化、退化生态系统修复与农业种植结构调整、面源污染的“源”和“输移途径”控制、特色经济作物的规模化生态种植等关键技术研究。探索出了库区生态系统综合整治模式及相应技术体系,通过对示范区的综合治理,示范区森林覆盖率提高了15%以上,土壤侵蚀模数减少了50%以上,总氮输出得到明显削减,溪流水质提高了一个类别。根据库区不断暴露出的生态环境问题,提出了库区生态环境保护研究的方向。     

引汉济渭工程调水区水库群调水模式研究

引汉济渭调水工程是缓解关中地区缺水,改善渭河生态的重要措施之一。黄金峡、三河口水库群、泵站群的调水模式直接决定了工程总调水量和调水效益。以多年平均调水15亿m~3为目标,设置"黄金峡水库先调水三河口水库补充调水"和"三河口水库先调水黄金峡水库补充调水"两种调水模式。通过长序列计算,对比不同调水模式下总调水量、泵站耗能和电站发电量等各项评价指标。研究结果表明:在"黄金峡水库先调水三河口水库补充调水"的情况下,引汉济渭工程可调水量15.55亿m~3,梯级总发电量5.53亿k W·h,梯级总耗电量4.91亿k W·h,净发电量为正值;在"三河口水库先调水黄金峡水库补充调水"的情况下,引汉济渭工程可调水量14.45亿m~3,梯级总发电量6.24亿k W·h,梯级总耗电量10.86亿k W·h,净发电量为负值。研究结果对于引汉济渭工程的调度具有重要参考价值。     

2005年输水对官厅水库水质的影响、分析及对策

2005年10月17日,山西册田水库、河北壶流河水库和友谊水库对北京市官厅水库集中输水0.99亿m3。在对现官厅水库水质和此次输水水质的综合评价的基础上,综合分析评价集中输水对官厅水库水质的影响,并提出比较合理可行的建议和对策,为输水后官厅水库水质的治理及以后的输水工作提供借鉴和依据。     

万家寨引黄北干大同供水区调节水库选址分析

通过对大同供水区周围现有水库的分析,认为只有册田水库可以作为引黄北干的调节水库,但工程投资大、运行费用高。新建尚希庄水库具有工程投资较小、运行方便、引黄来水泥沙处理问题较易解决等优点,比新建小营水库更有利,因此,选用尚希庄水库作为引黄北干大同供水区的调节水库。     

永定河官厅山峡河道内最小生态需水量的历时曲线法

随着永定河下游河道内径流的逐年减少,永定河生态需水研究逐渐成为一个迫切的问题。现针对永定河官厅山峡段河道内生态需水,采用流量历时曲线法分析其流量历时情况,计算得到永定河官厅水库(坝下)站和雁翅站的河道内最小生态需水量为1.06亿m3和1.98亿m3,分别占年径流量的11.3%和26.3%。同时采用Tennant法对计算结果进行比较验证,两种方法得到的结果比较相近。在此基础上,根据研究河段的历史流量历时情况对最小生态需水量进行年内分配计算,将最小生态需水量从年尺度降到月尺度,得到年内各月的最小生态需水量,为永定河流域的水资源优化配置研究提供参考。     

“引大济湟”北干渠一期工程向杨家水库补水的水源论证

杨家水库供水范围内城市、农村生活、生态和农业总用水量超出了水库坝址处河流的来水量,需要从“引大济湟”北干渠一期工程补水,实施调节后才能保证水库的供水量.根据上水磨沟流域水资源状况,就北干渠一期工程向杨家水库补水进行了水源论证.     

利用生态技术治理官厅水库水体污染的探索

北京市官厅水库管理处以恢复官厅水库饮用水源功能为目标,针对水库水体污染状况,重点围绕永定河入库口、库区水域和周边库滨带,采用国际先进的水体修复新理念、新技术,积极探索利用生态、生物技术综合治理水体污染,并已取得初步成效.     

恢复邢台百泉泉水流量可行性研究

通过百泉泉区天然状态与超采状态下的水环境对比分析,并对岩溶水补给量和开采量进行计算,阐述恢复邢台百泉泉水流量的可行性,随着“引朱济邢”和“南水北调”供水工程的实施,邢台百泉水生态环境的恢复将变为现实。     

妫水河两侧重要地表水源区生态建设工程设计

妫水河是官厅水库三大入库河流之一,是官厅水库的重要水源之一。由于常年污染,上游水库补水不足,水质较差。根据妫水河水源保护区的环境状况和存在问题,对妫水河地表水源区开展生态治理工程,以实现妫水河“水清、岸绿、游畅”的生态环境目的。