包艷飛

(云南省水文水資源局曲靖分局，云南 曲靖 655000)

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曲靖市地表水水質(zhì)變化趨勢分析

包艷飛

(云南省水文水資源局曲靖分局，云南 曲靖 655000)

結(jié)合曲靖市地表水水質(zhì)污染特點，應(yīng)用季節(jié)性Kendall檢驗法，對2005—2015年曲靖市主要江河湖庫地表水水質(zhì)指標(biāo)變化趨勢進(jìn)行分析評價。結(jié)果表明：曲靖市境內(nèi)的主要河流湖庫總體水質(zhì)有所好轉(zhuǎn)，特別是南盤江干流水體水質(zhì)主要污染項目CODMn、NH3-N、BOD5呈下降趨勢，牛欄江水質(zhì)整體較好，但受上游牛欄江—滇池調(diào)水工程的影響，河道新鮮水源補充減少，牛欄江水質(zhì)略呈上升趨勢，其他河流水體水質(zhì)總體變化不大，水庫TN總體呈上升趨勢。

季節(jié)性Kendall檢驗；地表水；水質(zhì)；變化趨勢；曲靖市

0 引言

水資源是事關(guān)國計民生的基礎(chǔ)性自然資源和支撐經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略性經(jīng)濟(jì)資源，也是生態(tài)環(huán)境保護(hù)和建設(shè)中的重要控制性要素，水資源匱乏和水污染所構(gòu)成的水危機依然是實施經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的制約因素。曲靖市是珠江源第一市，爨文化的發(fā)祥地，位于長江、珠江流域分水嶺地帶，地勢山高谷深，河曲發(fā)育，同時也是云南省第二大城市，是云南省重要的能源、化工、工業(yè)原料基地。曲靖市水資源總量相對豐富，但時空分布不均，長期以來，由于城市人口增長速度過快，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理，生產(chǎn)方式相對落后，水資源開發(fā)利用率不高，在經(jīng)濟(jì)建設(shè)中對水資源的過度開發(fā)利用導(dǎo)致部分河段缺水嚴(yán)重，加之近年來骨干調(diào)蓄工程建設(shè)緩慢，工業(yè)污染相對嚴(yán)重，農(nóng)業(yè)面源污染突出，局部區(qū)域出現(xiàn)資源性、工程性、水質(zhì)性缺水并存，造成水資源供需矛盾日益加劇；各級政府都在致力于加強水資源的監(jiān)督管理和水環(huán)境的治理保護(hù)，有效控制水資源供需矛盾。本文結(jié)合曲靖市主要江河水環(huán)境特點，選取云南省水環(huán)境監(jiān)測中心曲靖市分中心2005—2015年具有代表性的水質(zhì)斷面監(jiān)測資料進(jìn)行水質(zhì)趨勢分析，旨在全面掌握近年來曲靖市地表水水質(zhì)變化趨勢及水資源質(zhì)量狀況，為全面加強治理和保護(hù)曲靖市地表水環(huán)境提出建議。

1 代表斷面及分析項目選擇

1.1 代表斷面選擇

南盤江：發(fā)源于沾益縣馬雄山南麓，向南流經(jīng)沾益縣、麒麟?yún)^(qū)、陸良縣，后流經(jīng)昆明、紅河、文山，再次流入曲靖市師宗縣、羅平縣，于三江口出市境。市境內(nèi)全長208km，河道平均比降2.74‰，市境內(nèi)集水面積14089.8km2，多年平均降水量1391.7mm，徑流深682.1mm。主要支流有瀟湘江、龍?zhí)逗印ⅫS泥河、九龍河、塊擇河。是曲靖市經(jīng)濟(jì)、政治、文化、工業(yè)、農(nóng)業(yè)最發(fā)達(dá)的流域，沿河城市、集鎮(zhèn)、村落較為集中，多年來水質(zhì)污染較為嚴(yán)重。在其干流上選取花山水庫、大樹屯鐵路橋、陳方橋、天生橋、沾益水文站、下橋閘、西橋水文站、彈藥庫、古寧大壩、大跌水、發(fā)蒙水文站、八大河等水質(zhì)斷面，支流選取西河水庫、瀟湘水庫、西關(guān)、魯布革、獨木水庫、長底、響水河水庫、龍海等水質(zhì)斷面進(jìn)行評價分析。

北盤江：發(fā)源于沾益縣馬雄山西坡，經(jīng)宣威壩子到坪川進(jìn)入峽谷，境內(nèi)主河長145.4km，河流平均比降2.61‰，集水面積5587.4km2，多年平均降水量1204.7mm，徑流深556.0mm。市境主要支流有亦那河、可渡河，是曲靖市宣威工農(nóng)業(yè)片區(qū)主要水源地，沿河流經(jīng)宣威市，其煤炭資源及相關(guān)產(chǎn)業(yè)較為發(fā)達(dá)。在其干流上選取偏橋水庫、榕峰水文站、廠房公路橋等水質(zhì)斷面，支流上選取亦那河、可渡河水質(zhì)斷面進(jìn)行評價分析。

牛欄江：發(fā)源于尋甸縣羊街鎮(zhèn)新街村老黃山，市境流經(jīng)沾益縣、宣威市、會澤縣部分地界，至?xí)煽h大井鄉(xiāng)小寨村后成為云貴界河，于巧家縣紅山鄉(xiāng)牛欄村匯入金沙江。曲靖市境內(nèi)河長290.5km，集水面積7257.2km2，河流平均比降3.88‰，多年平均降水量971.3mm，徑流深380.2mm。上游建有云南省水資源優(yōu)化配置的牛欄江-滇池補水工程，沿岸主要以農(nóng)業(yè)骨干為主。主要支流有馬龍河、宣威小江、硝廠河、楊梅山小河。在干流上選取妥樂、德澤水庫、小江匯口、黃梨樹，支流選取東光廠、風(fēng)龍灣、宣威小江、躍進(jìn)水庫水質(zhì)站點進(jìn)行評價分析。

以禮河：發(fā)源于會澤縣大海鄉(xiāng)，流經(jīng)毛家村水庫、會澤縣老廠，于巧家縣金塘鄉(xiāng)雙河村匯入金沙江。境內(nèi)集水面積1358.6km2，多年平均降水量1038.46mm，徑流深486.8mm。該流域已建成總庫容5.53億m3的毛家村水庫，供以禮河四級電站發(fā)電用水、會澤縣城生活用水及鐘屏壩子、娜姑壩子灌溉用水，經(jīng)發(fā)電利用后，于二級電站壩后部份水量改道至小河口流入小江。在干流上選取毛家村水庫、老廠等水質(zhì)斷面進(jìn)行評價分析。

1.2分析項目選擇

根據(jù)曲靖市地表水污染特點，確定CODMn、NH4-N、BOD5、TP等4項為分析評價指標(biāo)，水庫增加TN為分析指標(biāo)。

2 分析方法

季節(jié)性kendall檢驗法的原理是將歷年相同月的水質(zhì)資料進(jìn)行比較，如果后面的值(時間上)高于前面的值記為“+”號，否則記作“-”號。如果加號的個數(shù)比減號的多，則可能為上升趨勢；類似地，如果減號的個數(shù)比加號的多，則可能為下降趨勢；如果相等則為基本無趨勢。

設(shè)有n年p月的水質(zhì)資料觀測序列x為：

2.1 對于p月中第i月(i≤p)的情況

令第i月歷年水質(zhì)系列相比較(后面的數(shù)與前面的數(shù)之差)的正負(fù)號之和為Si，第i月內(nèi)可以作比較的差值數(shù)據(jù)組個數(shù)為mi，則在零假設(shè)下，隨機序列Si(i=1，2，…，p)近似地服從正態(tài)分布，則Si的均值和方差如下：

均值：E(Si)=0

當(dāng)ni漏測值個數(shù)中有t個相同監(jiān)測數(shù)值時(即t>0時)為：

2.2 對于p月份總體情況

在零假設(shè)下，p月S的均值和方差為：

當(dāng)n年水質(zhì)系列有t個數(shù)相同時，同樣有

肯達(dá)爾發(fā)現(xiàn)，當(dāng)n≥10時，S也服從正態(tài)分布，并且標(biāo)準(zhǔn)方差

2.3 趨勢檢驗

肯達(dá)爾檢驗統(tǒng)計量t定義為：t=S/m，由此在雙尾趨勢檢驗中，如果∣Z∣≤Zα/2，則接受零假設(shè)。這FN(Zα/2)里為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布函數(shù)，即：

α為趨勢檢驗的顯著水平，α值為：

取顯著性水平，α為0.1和0.01，即當(dāng)α≤0.01時，說明檢驗具有高度顯著性水平，當(dāng)0.01<α≤0.01時，說明檢驗是顯著的，當(dāng)α計算結(jié)果滿足上述二條件情況下，當(dāng)t為正時，則說明具有顯著(或高度顯著性)上升趨勢，當(dāng)t為負(fù)時，則說明具有顯著(或高度顯著性)下降趨勢，當(dāng)t為零時，則無趨勢。

3 水質(zhì)變化趨勢

經(jīng)過分析計算，曲靖市境內(nèi)主要河流湖庫水質(zhì)變化趨勢檢驗成果見表1。

(1)NH3-N

分析監(jiān)測站點35個，其中14個站點呈上升趨勢，占40%；11個站點呈下降趨勢，占31.4%；10 個站點為無趨勢站，占28.6%。有變化的站點數(shù)占71.3%，呈上升趨勢的站點數(shù)略多于呈下降趨勢站點數(shù)。

(2)CODMn

分析監(jiān)測站點35個。其中13個站點呈上升趨勢，占37.1%；9個站點呈下降趨勢，占25.7%；13個站點為無趨勢站，占37.1%。有變化的站數(shù)占62.9%，呈上升趨勢的站點數(shù)略多于呈下降趨勢站點數(shù)。

(3)BOD5

分析監(jiān)測站點35個。其中2個站點呈上升趨勢，占5.7%；9個站點呈下降趨勢，占25.7%；24個站點為無趨勢站，占68.6%。有變化的站點數(shù)占31.4%，呈上升趨勢的站點數(shù)少于呈下降趨勢站點數(shù)。

(4)TP

分析監(jiān)測站點35個。其中4個站點呈上升趨勢，占11.4%；6個站點呈下降趨勢，占17.1%；25個站點無趨勢變化，占71.4%。有變化的站點數(shù)占28.6%，呈上升趨勢的站點數(shù)少于呈下降趨勢站點數(shù)。

(5)TN

分析監(jiān)測站點8個。均不同程度地呈上升趨勢。

表1 曲靖市主要河流湖庫水質(zhì)變化變化趨勢檢驗成果

注：“↑”顯著上升趨勢；“↑↑“高度顯著上升趨勢；“↓”顯著下降趨勢；“↓↓”高度顯著下降趨勢；“□”無明顯升降趨勢；“*”資料不全。

4 總體評價

根據(jù)表1的河流湖庫水質(zhì)變化趨勢檢驗成果進(jìn)行統(tǒng)計分析，結(jié)果見表2。

南盤江：主要污染指標(biāo)NH3-N、CODMn、BOD5、TP呈下降趨勢站多于上升趨勢站；在4個水庫站點中CODMn、TN呈上升趨勢，水庫有向富營養(yǎng)化發(fā)展趨勢；南盤江干流水質(zhì)明顯有轉(zhuǎn)好趨勢，水資源質(zhì)量總體呈好轉(zhuǎn)趨勢。其影響因素首先是各級政府近年來對水資源的保護(hù)力度不斷加強，加大了城市污水管網(wǎng)覆蓋率建設(shè)，提高了沿河城鎮(zhèn)及企業(yè)廢污水收集率和處理率；其次是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整，沿河的高污染、高耗能企業(yè)不斷轉(zhuǎn)型調(diào)整，農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)同時進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整，減少了點源及面源污染。

北盤江：主要污染指標(biāo)多數(shù)變化趨勢不明顯。僅河道站點榕峰水文站主要污染指標(biāo)有升有降，偏橋水庫站主要污染指標(biāo)有上升趨勢。北盤江水質(zhì)整體較好，主要污染出現(xiàn)在北盤江宣威市區(qū)段。主要原因是北盤江近年來城市發(fā)展及人口增速較快，城市污水管網(wǎng)及污水處理能力等基礎(chǔ)配套建設(shè)滯后。

牛欄江：主要污染指標(biāo)NH3-N、CODMn呈上升趨勢站多于下降趨勢站，說明牛欄江流域水資源質(zhì)量有變差的趨勢。主要是牛欄江-滇池補水工程的影響，降低了河道水流流速及水源補充；其次是沿河耕地較多，植被覆蓋率較低，水土流失相對嚴(yán)重。

以禮河：分析的站點中污染指標(biāo)均無變化趨勢，資源質(zhì)量總體變化趨勢不明顯。只有毛家村水庫TN有上升趨勢。主要影響因素是毛家村水庫徑流區(qū)內(nèi)存在大量的村莊及耕地，產(chǎn)生大量的農(nóng)業(yè)面源污染。

表2 曲靖市水質(zhì)變化趨勢分析測站統(tǒng)計

5 結(jié)語

近年來，云南省把興水強滇作為水利工作的重點，曲靖市把興水強市作為曲靖水利工作的重點。各級政府的水污染防治管理工作不斷推進(jìn)，水資源保護(hù)力度不斷加強，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整，城市污水管網(wǎng)及污水處理廠不斷建設(shè)，有效地保護(hù)了曲靖市水資源，出現(xiàn)了水質(zhì)總體逐漸轉(zhuǎn)好的趨勢。水質(zhì)趨勢變化主要表現(xiàn)在南盤江干流主要污染指標(biāo)呈下降趨勢，北盤江和以禮河水質(zhì)變化不大，牛欄江水質(zhì)整體較好，但受調(diào)水工程影響，分析的水質(zhì)項目有上升趨勢。為繼續(xù)做好曲靖市水資源保護(hù)工作，還應(yīng)該做好以下幾個方面的工作:

(1)加強水資源的保護(hù)力度。根據(jù)曲靖市實際情況，各級政府部門應(yīng)該出臺相應(yīng)的水資源保護(hù)政策措施，不斷調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，制定與水資源保護(hù)相適應(yīng)的產(chǎn)業(yè)政策。在已制定的《獨木水庫管理條例》和《南盤江管理辦法》的基礎(chǔ)上，針對各主要江河湖庫特點，制定相應(yīng)的管理辦法。

(2)加強水資源的管理體制改革。根據(jù)曲靖市現(xiàn)在多部門管水不如一部門治水的不利現(xiàn)狀，應(yīng)當(dāng)加強體制改革，建立一個統(tǒng)管水源、供水、用水、排水、水污染防治的綜合水資源管理部門，負(fù)責(zé)水資源的統(tǒng)一管理、合理利用和水資源保護(hù)工作。

(3)加強水資源的監(jiān)督管理力度。在做好各項水資源保護(hù)管理規(guī)劃的同時，加大監(jiān)管力度，加大入河排污口監(jiān)管力度，全面開展入河排污口的審批與監(jiān)督管理工作，建立健全水資源監(jiān)管體系。

(4)加強水土保持工作。針對水庫總氮出現(xiàn)上升趨勢，應(yīng)進(jìn)行深入調(diào)查，開展典型研究，提出防治的具體措施。同時加強流域水土流失治理，調(diào)整農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，改善生態(tài)環(huán)境，積極探索農(nóng)業(yè)面源污染監(jiān)測方法，建立完善的農(nóng)業(yè)面源污染監(jiān)測體系，為水資源面源污染防治提供科學(xué)依據(jù)。

(5)加強產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整。曲靖市是云南省的重要能源、制造、煤化工基地，多數(shù)都是高耗能、重污染企業(yè)，工藝設(shè)備落后。各級政府應(yīng)該不斷調(diào)整產(chǎn)業(yè)政策，逐步引進(jìn)和建設(shè)一批節(jié)省能源和水資源的先進(jìn)工藝設(shè)備，提高工業(yè)用水的重復(fù)利用率，降低和減少污染，有效保護(hù)水資源。

[1]曲靖市水務(wù)局.曲靖市水資源保護(hù)規(guī)劃[R].2015.

[2]吳師，王嵩嶸.安徽省地表水水質(zhì)變化趨勢分析[J]. 水資源保護(hù)，2006，22(5)：74-76.

[3]王淑香.用肯德爾檢驗法對唐山市河流水質(zhì)趨勢技能型分析[J].水資源保護(hù)，1998(3)：30-34.

[4]樂觀,唐思賢,周忠良.崇明島河道水質(zhì)指標(biāo)季節(jié)性變化分析[J].水資源保護(hù),2009,25(5):37-40.

[5]謝永紅,李艷華.21世紀(jì)前10年云南省地表水功能區(qū)水資源質(zhì)量變化調(diào)查評價報告[R].云南省水利廳,2010.

[6]曾金鳳．東江源區(qū)地表水環(huán)境變化趨勢分析與對策[J].江西水利科技,2010(3)．

[7]馬滇珍，張象明.我國地表水資源近期變化趨勢[J].水利水電科技進(jìn)展，2002，22(6)：1-3.

Analysis of Trend of Surface Water QualityinQujing city

Bao Yan-fei

(Qujing Branch Bureau, Yunnan Provincial Bureau of Hydrology and Water Resource，Qujing Yunnan 655000 ,China)

Based on the characteristics of the surface water pollution in Qujing city, the trend of the surface water quality indexes of the main rivers, lakes and reservoirs from 2005 to 2015in Qujing city was analyzed and evaluated using seasonal Kendall test. The results showed that the overall water quality in Qujing city has been getting better, especially CODMn, NH3-N and BOD5of the main stream of Nanpan River. The water quality of Niulanjiang River maintained good in general, but as the fresh water supplement for the river has reduced due to the upstream Niulanjiang River-the Dian Lake water transfer project, the water quality tended to rise a bit. The water quality of other rivers showed little changes. The TN in reservoirs was on the rise in general, which should be paid high attention to by relevant departments.

seasonal Kendall method; surface water; water quality; change trend; Qujing city

2016-06-06

包艷飛(1978-)，男，漢族，云南曲靖人，高級工程師，工程碩士，主要從事水環(huán)境監(jiān)測評價及水資源調(diào)查評價工作。

X52

A

1673-9655(2016)06-0035-06