向家坝灌区北总干渠一期工程对囤蓄水库环境影响及保护对策研究
时间：2023-04-16 22:05:01 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
＊何森 吉绪新 段光福 汪家鑫
（1.四川省向家坝灌区建设发有限责任公司 四川 644000 2.长江勘测规划设计研究有限责任公司 湖北 430010 3.水利部长江治理与保护重点实验室 湖北 430010 4.流域水安全保障湖北省重点实验室 湖北 430010 5.湖北省长江流域水环境综合治理工程技术研究中心 湖北 430010）
向家坝灌区北总干渠一期工程2014年列入国务院172项节水供水重大水利工程。工程涉及四川省宜宾、泸州、自贡和内江四市，开发任务以灌溉为主，兼顾城乡生活、工业供水，设计灌溉面积198.57万亩，建设内容包括：北总干渠渠首—邱场分干渠；
邱场分干渠全线；
内江供水管线；
喜捷支渠、真溪支渠；
4座水库充水渠。
工程利用灌区内水库空闲的调节库容进行充囤，拟将4座中型水库和28座小一型水库作为工程的囤蓄水库。灌区利用囤蓄水库，使灌区拥有可供自主调配的囤蓄水量，就近灌溉用水，保障灌区枯期用水；
囤蓄水库可削减灌溉用水峰量，降低渠道引水规模、提高渠道利用率，减少渠道工程投资[1]。但向囤蓄水库充水不可避免对库区的水环境和水生态带来改变，本文根据囤蓄水库的补水方案，在崔磊[2]、汪青辽[3]和赵世新[4]等研究基础上，研究向家坝灌区北总干渠一期工程灌区利用囤蓄水库调蓄对水环境、水生态影响，制定囤蓄水库保护决策，减缓工程生态环境影响。
(1)水环境
①水文情势的影响。向家坝灌区北总干渠一期工程对油房坳水库、马耳岩水库、木桥沟水库补水，水库水文情势的影响主要体现在库区水位的变化，干旱季节库区水位变幅尤其明显，这种变幅也只是表现为库区水位涨落频率加快，其水位变化不会超过水库正常蓄水位。因此，补水对水库水文情势的影响均在水库的正常设计范围之内，对囤蓄水库水文情势的影响相对较小。
②囤蓄水库水质影响。本研究库周只考虑面源污染的影响，选取1月、5月和9月作为典型月进行囤蓄水库水质预测。
根据典型月流量和水质数据，经河流完全混合模型对囤蓄水库水质预测，囤蓄水库水质预测结果详见表1，各水质指标均满足Ⅲ类标准。工程对囤蓄水库充水后，囤蓄水库COD、NH3-N、TP和TN浓度均有所降低，工程运行对囤蓄水库的水质有一定的改善作用。
表1 水质预测结果（单位：mg/L）
③水体富营养化。营养状态分级见表2。
表2 营养状态分级表
经综合营养指数法预测，囤蓄水库富营养化状态结果见表3。工程补水后，囤蓄水库均处于中营养状态，改善了囤蓄水库的富营养结构。
表3 水库富营养化状态
④囤蓄水库水温影响
采用供需水热量平衡模式计算得到油坊坳水库作为囤蓄水库后的水温变化情况见图1。油坊坳作为囤蓄水库后库区及下游水温趋向降温，油坊坳水库水温变化为-0.8～0.3℃。
图1 油坊坳水库水温变化过程
马耳岩水库水温变化为-1.8～0.8℃。
图2 马耳岩水库水温变化过程
木桥沟水库水温变化-1.6～0.8℃。
图3 木桥沟水库水温变化过程
(2)对囤蓄水库水生态的影响
工程运行后，向家坝干渠取水口设置了拦鱼设施，最终进入囤蓄水库的鱼类资源较少，且库首江段与囤蓄水库的鱼类种类组成差异不大，水库充水后对鱼类区系组成、种群资源影响较小。向家坝水库有入侵鱼类斑点叉尾鮰、罗非鱼和梭鲈，主要为网箱逃逸种类，在渔获物中的比例很小，设置拦鱼设施能有效地避免成鱼进入渠道，入侵鱼类通过渠道入侵到囤蓄水库的可能性较小，且囤蓄水库鱼类以经济鱼类和小型鱼类为主，无保护珍稀保护鱼类和特有鱼类分布。
囤蓄水库内的鱼类以鲢、鳙、黄颡鱼类和小型鱼类为主，以湖泊定居型为主，库区水量增加有利于改善水质，适宜饵料生物（浮游植物、浮游动物、底栖动物等）生长和繁殖，对于鱼类的生长、摄食是有利的。
根据水温分析预测结果，囤蓄后水库水温变幅较小，对鱼类的生长、繁殖和摄食活动影响较小。以木桥沟水库分析为例，水库11月至翌年3月水温变化为-0.1～0.8℃，呈增加趋势，有利于鱼类的越冬。4月至6月水温降幅为-0.1～-2.0℃，囤蓄后库区水温为18.5～24.1℃，库区鱼类处于繁殖季节，鲤、鲫等鱼类主要为广温性鱼类，繁殖水温最低要求是16～18℃，囤蓄后水温变化对鱼类繁殖影响较小。7月至10月水温降幅在-0.6～1.6℃，囤蓄后库区水温为20.9～26.4℃，处于仔幼鱼的生长、摄食适宜的水温范围内，水温变化对其影响较小。
(1)水环境保护措施
①划定水源保护区。由于囤蓄水库具有供水功能，将油房坳水库、马耳岩水库、木桥沟水库等水库划定为饮用水水源保护区加以保护。完善水源保护区界标、界碑和宣传牌，建设隔离防护设施和水源地警示标志，定期巡查、及时维护。
②面源治理措施。针对于囤蓄水库周边面源的影响，建议对一二级保护区内生活污水实施截污，加强对保护区内道路、水路危险化学品运输安全管理，安装视频监控设施，强化饮用水源保护区环境应急管理。
③水温减缓措施。根据对向家坝灌区的调查研究，采用渠道中设置晒水池进行晒水增温[5]，同时利用向家坝灌区内已建的微型水利设施塘坝进行晒水作为辅助增温措施。鉴于水温对农作物的生长密切相关，工程实施过程中，进一步开展囤蓄水库灌溉增温措施的研究。
(2)水生生态保护措施
①保证囤蓄水库下游河道生态流量
木桥沟水库下游河道是镇溪河南方鲇翘嘴鲌国家级水产种质资源保护区，主要保护对象为南方鲇、翘嘴鲌，其它保护物种包括长吻鮠、中华倒刺鲃、鳜、黄颡鱼、乌鳢、鲤、鲫等，考虑到南方鲇、翘嘴鲌等鱼类繁殖季节需要水流刺激，坝址多年平均来水流量为1.97m3/s，在鱼类繁殖期（4月至8月）按照多年平均的30%下泄生态流量（0.57m3/s），其他月份按照多年平均的20%下泄生态流量（0.38m3/s）。
其他水库坝下河段，无特殊保护对象和敏感目标，按照多年平均的15%下泄生态流量，油坊坳水库多年平均来水流量为0.24m3/s，下泄生态流量为0.04m3/s；
马耳岩水库多年平均来水流量为0.42m3/s，下泄生态流量为0.06m3/s。
为保证囤蓄水库下游河道生态流量，对囤蓄水库生态流量下泄措施进行改造，同步建设生态流量监控系统，对下泄流量进行监控。
②渔政管理
加强渔政能力建设和水生生态监测，如果出现长江上游特有鱼类、重点保护鱼类，需要严格保护，配合渔政主管部门放流至适宜河段（长江、岷江等）。防止生物入侵，保护鱼类生物多样性；
加强鱼类资源保护宣传等。
通过研究发现：工程对囤蓄水库充水后，COD、NH3-N、TP和TN浓度均有所降低，工程建设对囤蓄水库的水质有一定的改善作用；
囤蓄水库充水后变化为-1.8～0.8℃囤蓄后水库水温变幅较小，对鱼类的生长、繁殖和摄食活动影响较小；
向家坝干渠取水口设置了拦鱼设施，最终进入囤蓄水库的鱼类资源较少，入侵鱼类的生态影响较小，库区水量增加有利于改善水质，适宜饵料生物生长和繁殖，有利于鱼类的生长、摄食。
针对工程建设对囤蓄水库的影响，提出了划定饮用水源地保护区，加强库周面源治理，保证囤蓄水库下游河道生态流量，加强渔政管理等环境保护措施。
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