丹江口水库典型支流对水库总氮浓度的影响

2017年出台的《丹江口库区及上游水污染防治和水土保持"十三五"规划》中明确指出:水源区总氮浓度总体偏高,存在发生富营养化的风险。丹江口水库TN污染已经得到国内学者的普遍关注。采用季节性肯德尔法对2012～2017年丹江口库区陶岔、坝上、浪河口下、凉水河4个水质监测断面以及2012～2016年汉江、丹江、堵河和老灌河4条主要入库支流的总氮浓度变化趋势进行了分析研究;建立了库区二维水动力水质数学模型,选择2016年7月(丰水期)和2016年12月(枯水期)作为典型月份,研究汉江、丹江和老灌河3条主要入库支流总氮污染加剧对库区水质的影响。结果表明:①库区4站总氮浓度均呈现高度显著下降的趋势,水质趋于变好;汉江和丹江入库总氮浓度呈显著下降的趋势,老灌河入库总氮浓度呈显著上升的趋势;库区和入库支流总氮浓度均呈现枯水期大于丰水期的特点。②当汉江、丹江和老灌河3条支流入库总氮负荷增加1倍时,丰水期对库区水质影响的范围更大;3条支流中汉江对库区影响的面积最大,丹江引起的局部水域水质恶化最严重。     

丹江口水库水体氨氮浓度时空变化特征

丹江口水库作为南水北调中线工程的水源地,其水质状况不仅关系到库区水质安全,而且还直接影响着中线工程调水的成败。通过对丹江口水库氨氮(NH3-N)浓度的动态监测研究,探讨分析了丹江口水库水体氨氮的时空变化规律及其影响因素。结果表明:丹江口水库库区水体氨氮污染主要来自于入库干、支流,入库支流氨氮浓度最大,入库干流断面氨氮浓度次之;季节上总体呈现旱季枯水期氨氮浓度高,雨季丰水期氨氮浓度低的变化特征;空间上,汉江库区表现为氨氮浓度沿程递减,而丹江库区出现下游断面氨氮浓度大于上游断面的情况,存在底泥释放污染。根据分析结果,提出了具有针对性的丹江口水库污染防控措施。     

丹江口水库入库非点源污染负荷的计算与讨论

正确估算丹江口水库入库非点源污染负荷对于水源区水环境保护具有重要意义。根据丹江口库区6条主要入库河流汉江、天河、堵河、丹江、老灌河、淇河控制水文站2013年逐日流量数据,采用数字滤波法对基流进行了分割。以逐日流量、河川基流量和代表污染物（CODMn和TP）2013年逐月浓度监测值为基础,采用通量法计算了背景污染负荷和点源污染负荷、非点源污染负荷。结果表明：（1） 6条河流入库流量占总入库流量的95.9%,非点源污染已成为丹江口水库水质变化的主导因素。（2） 汉江是入库污染负荷的最大来源,其次是堵河。（3） 由于非点源污染伴随降雨汇入河道,水库污染负荷主要集中于丰水期,2013年度丰水期CODMn和TP的比例分别达到了80.8%和90.9%。      

丹江口典型库湾富营养化遥感分析及防治措施

利用遥感技术监测水域富营养化状况具有快速、及时、成本低的优势。为了更快捷、有效地监测丹江口水库的水质,在丹江口库区选择2处典型水域,利用叶绿素a光谱特征,根据现场人工实测资料和遥感影像建立了水域富营养化反演模型,以分析水域富营养化状态。对所采水样进行相应的数据分析、化验,结果表明：根据实测水样建立的遥感技术富营养化反演模型可以用于水体富营养化的评价。根据丹江口水库水体富营养化评价结果及库区的实际情况,分析了富营养化产生的原因,并提出了相应的防治对策。     

大伙房水库“九五”期间水质评价

根据1996～2000年大伙房水库入库口及库区水体的监测结果,对“九五”期间水库上游入库口和库区水体污染作出分析与评价,提出水库入库口及库区的水质逐年好转的观点     

丹江口水库水环境问题分析研究

为了掌握南水北调中线工程水源地丹江口水库的水质变化情况,依据多年的水质实测资料,对丹江口库区各地的水污染情况进行了全面分析。分析结果表明：按国家标准,丹江口水库水体水质总体良好,符合国家地面水环境质量标准Ⅱ类水标准;但由于库区经济的快速发展,库区水体水质存在恶化趋势,点源污染依然严重,面源污染日趋严重,部分库湾出现富营养化趋势,且存在一些潜在污染风险源。目前,需要加强丹江口水库库区水质的监测,并采取相应污染控制措施,保障未来南水北调工程的水源质量。     

何坊水库水体富营养化的初步调查研究

通过监测何坊水库丰水期和枯水期的水质现状,选择叶绿素a、TP、TN、COD、透明度5个指标,采用评分法和营养状态指数法进行库区富营养化的评价,研究表明水库水体已处于中营养向富营养过渡阶段.在分析了水库富营养化成因的基础,提出了水库水资源的保护措施.     

丹江口水库总磷时空分布特征及其影响因素

磷作为湖库富营养化的主要限制因子，一直是流域水环境研究关注的重点。基于长序列监测数据，系统分析了丹江口水库总磷的时空分布特征，并通过污染物通量核算深入分析了水库总磷演化的影响因素。结果表明：近10 a丹江口水库库区内总磷浓度基本稳定在Ⅰ～Ⅱ类，个别年份偶有升高，入库河流总磷浓度稳中有降。2021年水库总磷明显升高，升高时段集中在秋季，升高区域集中在汉库，水库总磷升高主要受入库河流输入的影响。罕见的2021年汉江秋汛是丹江口水库总磷升高的根本原因，持续的强降雨致使面源污染负荷大幅增加，全年总磷入库通量达到2018～2020年的3.2～7.6倍。研究结果可为丹江口水库总磷污染防控提供参考。     

万家寨水库水环境特性分析

作为山西省的重要水源地,万家寨水库水环境质量对于山西省的供水安全具有重要意义。通过建立非结构单元的水环境数学模型,对现状情境下万家寨水库库区进行水动力过程模拟,分析最不利水文条件下区域内水环境特性。结果表明,水动力场显示,上游流量的大小对库区水体自净能力影响明显,研究区域水力停留时间最短出现在丰水年夏季,最长出现在枯水年冬季;在固定源连续排放下,枯水期、平水期、丰水期3种水文条件下,COD最大允许排放浓度分别为426、310 mg/L与252 mg/L;在枯水期、平水期、丰水期内,下游3个控制断面COD浓度均可达到二类水质标准时,污染物COD的水环境容量分别为14 060、15 959 t/d和18 137 t/d。     

汉江中下游丰枯水期水质时空变化特征

为探究汉江中下游丰、枯水期水质时空变化特征,于2019年6月丰水期和2020年1月枯水期对汉江中下游(丹江口-武汉段)开展全面调查,布设了18个干流采样断面和2个支流采样断面进行采样和分析,并采用综合污染指数法和综合营养状态指数评价法对水质进行评价。研究结果表明:汉江中下游干流综合污染指数在丰、枯水期整体表现为无显著性差异,但从各断面比较来看,大多数断面丰水期污染程度大于枯水期,空间上丰、枯水期沿程各断面变化趋势相似,污染较大的断面分布在襄阳、汉川和武汉段;主要污染因子为总氮(TN)、总磷(TP)、氨氮(NH₃-N),其中TN浓度在丰、枯水期各断面均超过地表水Ⅱ类标准,且丰水期显著大于枯水期,TP浓度多数断面丰水期大于枯水期,超过Ⅱ类水标准限值断面的比例为27.8%,NH₃-N在枯水期均处于Ⅱ类水标准限值内,仅在丰水期个别断面出现超标现象。通过综合营养状态评价可知,汉江中下游综合营养状态指数处于中营养到轻度富营养状态,整体上呈沿程递增趋势,时间上表现为丰、枯水期无显著性差异,但枯水期综合营养状态指数波动更大。对污染成因进行分析,汉江中下游水质主要受点源、非点源污染和支流汇入,以及水利工程等的影响。研究成果可为汉江中下游水资源保护和可持续发展提供科学依据。     

Evaluation,prediction, and protection of water quality in Danjiangkou Reservoir,China

The water quality in the Danjiangkou Reservoir has attracted considerable attention from the Chinese public and government since the announcement of the Middle Route of the South to North Water Diversion Project(SNWDP), which commenced transferring water in 2014.Integrated research on the evaluation, prediction, and protection of water quality in the Danjiangkou Reservoir was carried out in this study in order to improve environmental management. Based on 120 water samples, wherein 17 water quality indices were measured at 20 monitoring sites, a single factor evaluation method was used to evaluate the current status of water quality. The results show that the main indices influencing the water quality in the Danjiangkou Reservoir are total phosphorus(TP), permanganate index(COD Mn), dissolved oxygen(DO), and five-day biochemical oxygen demand(BOD5), and the concentrations of TP, BOD5, ammonia nitrogen(NH3e N), COD Mn, DO, and anionic surfactant(Surfa) do not reach the specified standard levels in the tributaries. Seasonal Mann e Kendall tests indicated that the COD Mn concentration shows a highly significant increasing trend, and the TP concentration shows a significant increasing trend in the Danjiangkou Reservoir. The distribution of the main water quality indices in the Danjiangkou Reservoir was predicted using a two-dimensional water quality numerical model,and showed that the sphere of influence from the tributaries can spread across half of the Han Reservoir if the pollutants are not controlled.Cluster analysis(CA) results suggest that the Shending River is heavily polluted, that the Jianghe, Sihe, and Jianhe rivers are moderately polluted, and that they should be the focus of environmental remediation.     

Estimation of non-point source pollution loads with flux method in Danjiangkou Reservoir area,China

The estimation of non-point source pollution loads into the Danjiangkou Reservoir is highly significant to environmental protection in the watershed. In order to overcome the drawbacks of traditional watershed numerical models, a base flow separation method was established coupled with a digital filtering method and a flux method. The digital filtering method has been used to separate the base flows of the Hanjiang, Tianhe, Duhe, Danjiang, Laoguan, and Qihe rivers. Based on daily discharge, base flow, and pollutant concentration data, the flux method was used to calculate the point source pollution load and non-point source pollution load. The results show that: (1) In the year 2013, the total inflow of the six rivers mentioned above accounted for 95.9% of the total inflow to the Danjiangkou Reservoir. The total pollution loads of chemical oxygen demand (COD_Mn) and total phosphorus (TP) from the six rivers were 58.20 × 10³ t and 1.863 × 10³ t, respectively, and the non-point source pollution loads were 39.82 × 10³ t and 1.544 × 10³ t, respectively, indicating that the non-point source pollution is a major factor (with a contribution rate of 68.4% for COD_Mn and 82.9% for TP). (2) The Hanjiang River is the most significant contributor of pollution loads to the Danjiangkou Reservoir, and its COD_Mn and TP contribution rates reached 79.3% and 83.2%, respectively. The Duhe River took the second place. (3) Non-point source pollution mainly occurred in the wet season in 2013, accounting for 80.8% and 90.9% of the total pollution loads of COD_Mn and TP, respectively. It is concluded that the emphasis of pollution control should be placed on non-point source pollution.     

丹江库区水质时空分布特征及影响因素

为全面了解丹江库区近年来的水环境状况，基于 11 个监测断面 2015—2020 年的水质监测数据，使用 Mann- Kendall（M-K）趋势检验和 Pearson 相关分析等多元数据分析方法，结合改进的综合水质指数（water?quality?index， WQI）和综合营养状态指数（trophic?level?index，TLI），探究丹江库区自南水北调中线工程通水以来水质的时空分布 特征和影响因素。结果表明：2015—2020 年，丹江库区水质指标呈现明显的季节变化和空间分布差异特征，水体 污染以氮、磷为主，质量浓度较高的区域主要集中在库区北侧；库区整体上水质为“良”且处于中营养状态，支流 水质相比库区污染较为严重，汛期水质差于非汛期，但年际间呈现逐渐改善的趋势；主要受控于降雨和人类活动 等因素影响，由工业、生活、农业等导致的点源、面源污染负荷显著，因此未来在水源地水环境保护治理过程中， 应加大对老鹳河、丹江等重点支流的污染治理，控制面源污染的排放。     

南水北调中线水源区氮磷面源污染负荷计算

近几十年来,南水北调中线水源区农业面源污染问题日益凸显。选取丹江口库区代表性监测断面进行水质和富营养化分析,并利用输出系数法计算分析水源区面源污染情况。分析结论为:丹江口库区水质基本良好,但总氮浓度超标,目前富营养化程度不高,尚处于中营养状态;2014年南水北调中线水源区总氮年输出量为13.53万t,总磷年输出量为0.63万t,其中畜禽养殖业对总氮年输出量的贡献率最高,农村生活对总磷年输出量的贡献率最高;按照行政区划分析,总氮年输出量最高的市为十堰市,总磷年输出量最高的市为汉中市;南阳市是水源区单位面积污染负荷强度最高的市;平原丘陵区单位面积面源污染负荷强度最高,面源污染负荷强度随着海拔的上升明显降低。通过计算水源区不同区域面源污染情况,可以摸清中线水源区面源污染总量及分布特征,为水源区的水质保护和管理提供支撑。     

新立城水库总磷优化管理

为科学管理新立城水库水环境,确保长春市饮用水源安全,耦合了点源和非点源污染因素,建立了水库总磷优化管理模型,设计了3个总磷优化管理方案,以实现总磷的优化管理。结果表明:水库现状入库总磷超过允许入库总磷约6倍,点源和非点源的共同作用导致水库总磷污染严重;非点源总磷是水库最大污染源,占总磷污染的92%;其中养殖总磷污染是非点源总磷最大污染源,占总磷污染的79%;水库总磷优化管理方案是点源入库总磷为零,农田非点源实施无污染施肥管理,非点源入库总磷为15.10 kg/d,最大养殖规模为25 416头猪。指出重点治理总磷点源和非点源污染源,加强库尾人工湿地建设,加大湖域管理力度,是实现新立城水库总磷优化管理的根本措施。     

沙颍河(河南段)水污染的时空分布规律

对沙颍河流域(河南段)的沙河、颍河、贾鲁河水质进行监测,分析沙颍河水污染的时空分布规律特征。结果显示:①流域内主要支流沙河、颍河、贾鲁河水体TN浓度均超过Ⅴ类地表水质量标准要求,为劣Ⅴ类。②流域水体CODMn、TP浓度从上游的Ⅳ类到下游的Ⅴ类逐步恶化,部分河段超过Ⅴ类水质要求。周口段贾鲁河和沙颍河NH3-N、TN、TP、CODMn浓度超过Ⅴ类水质标准;沙河、颍河TN、CODMn浓度为Ⅴ类或超Ⅴ类水质标准,NH3-N符合Ⅲ类水质标准,TP符合Ⅳ类水质标准。③沙颍河流域水体TN、TP、CODMn浓度随季节而变,枯水季节的TN、TP浓度明显高于丰水季节,CODMn浓度明显低于丰水期。④沙颍河流域主要污染因子为TN,其次为CODMn和TP。认为流域水污染最严重的河流为贾鲁河,其次为颍河和沙河,该流域水体不仅点源污染严重,还存在明显的面源污染。     

丹江口水库入出库径流多时间尺度变化特征分析

为了认识丹江口水库运行对河道径流改变的影响,更好地指导汉江流域水资源利用,采用Morlet小波分析方法,对丹江口水库1956~2012年入库及出库径流序列进行研究,探讨了该水库入出库径流的丰枯变化情况及其准周期特征。研究结果表明,20世纪90年代以前,丹江口水库来水量经历了多次丰枯交替变化过程,其中,60年代中后期、70年代中期和80年代前期为丰水期,其余为枯水期;20世纪90年代以后,丹江口水库来水呈现出整体偏枯的趋势;水库运行对径流的影响主要体现在对年内分配过程的改变上,通过拦蓄汛期洪水,加大了枯期的下泄水量;水库的调蓄并未改变径流的主要周期,入库和出库径流均保持10个月尺度的主周期,其他时间尺度上的周期变化不太明显。     

南水北调中线工程水源地的水质保护

介绍了南水北调中线工程水源地丹江口水库的水质现状,分析了影响因素及存在的问题。指出了目前丹江口水库总体水质良好,符合水源地水质要求,但库周和上游地区水污染防治严重滞后,是水库水质的潜在隐患,应加大治理力度,采取有效措施,以保护丹江口水库水质,确保一库清水向北流。丹江口水库库区污染主要是农业非点源污染及库汊区水体的污染,针对污染现状,提出了对策建议。     

南水北调中线工程水源区丹江口市水土流失与防治对策

丹江口水库水源区水土保持生态环境建设是南水北调中线工程的基础和前提.本文以位于丹江口水库库首的丹江口市水土流失特点为基点,研究如何做好以保护南水北调中线水源质量为主要内容的水土保持生态建设工作,提出以筑建水土流失防治立体屏障、分区防治为主的对策.