朱國(guó)建,劉曉茹

(1.新疆額河投資集團(tuán)，新疆 烏魯木齊 830000；2中國(guó)水利水電科學(xué)研究院，北京 100038)

1 概述

我國(guó)水資源分布不均，西部用水問題一直是限制經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素，而北部和西部的飲用水形勢(shì)也非常嚴(yán)峻，因此對(duì)影響水庫(kù)供水水質(zhì)污染問題應(yīng)高度重視。本研究區(qū)域位于我國(guó)西北邊陲寒旱地區(qū)的平原水庫(kù)，一年四季氣溫變化較大，周邊分布有沙漠及戈壁帶，水資源匱乏，水資源系統(tǒng)的脆弱性顯著[1]，供水水質(zhì)問題對(duì)企業(yè)生產(chǎn)和城市活動(dòng)影響較大。

水庫(kù)熱分層效應(yīng)加劇了內(nèi)源污染，是水環(huán)境研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)問題[2]。目前對(duì)深水型湖泊水庫(kù)水溫分層現(xiàn)象研究較多[3- 5]，而對(duì)于淺水型水庫(kù)(一般水深在10m左右)是否存在熱分層導(dǎo)致水質(zhì)污染問題，仍是爭(zhēng)論焦點(diǎn)。Davision提出了淺型水庫(kù)所特有的活性反應(yīng)帶概念，該反應(yīng)帶位于好氧和厭氧的交接區(qū)域，反應(yīng)由氧化向還原過渡，氧化還原電位變化較大，活性反應(yīng)帶存在于從水體內(nèi)數(shù)米或庫(kù)底僅僅1cm范圍內(nèi)[6]。

本水庫(kù)屬于淺水型水庫(kù)，近年來在夏季發(fā)生階段性水質(zhì)超標(biāo)問題，已引起當(dāng)?shù)厮畡?wù)部門的密切關(guān)注，其熱分層現(xiàn)象成為誘發(fā)內(nèi)源污染的關(guān)鍵因素，水庫(kù)水環(huán)境安全受到威脅。本研究通過監(jiān)測(cè)水庫(kù)不同深度水質(zhì)指標(biāo)，從水生態(tài)和水動(dòng)力等方面分析水庫(kù)供水水質(zhì)問題，為保證寒旱區(qū)水庫(kù)安全供水及水資源可持續(xù)利用提供科學(xué)依據(jù)[7]。

2 水庫(kù)概況

2.1 水庫(kù)基本情況

本水庫(kù)位于新疆北部，屬地氣候干旱，11月到次年3月屬于低溫天氣，常有積雪覆蓋，連凍日在120—130d之間，南鄰高山區(qū)，北鄰戈壁帶，具有典型的大陸干旱氣候特征[8]。水庫(kù)為四面建壩圍筑而成的平原注入式水庫(kù)，水體流向從水庫(kù)南面進(jìn)水，北面出水，其水源以高山融雪為主，經(jīng)過巖層進(jìn)入輸水渠道，降雨補(bǔ)給為輔，并有少量的冰川融水和地下水補(bǔ)給。水庫(kù)工程規(guī)模屬大(2)型Ⅱ等工程，水庫(kù)周邊較少存在農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)，且水庫(kù)筑壩較高，水質(zhì)除上游來水外受其他地表徑流影響較小。冬季上游渠道為冰封狀態(tài)，水庫(kù)蓄水時(shí)間為每年的5月初—9月底，10月—次年4月為上游停水期，水庫(kù)全年為周邊工業(yè)企業(yè)和城市生活供水，水體整體循環(huán)速度較慢[9]。

2.2 水庫(kù)水生態(tài)環(huán)境特征

水庫(kù)魚類存量較大，其種群規(guī)模、捕撈量與放流量等幾種關(guān)系的不平衡對(duì)水庫(kù)生態(tài)系統(tǒng)破壞帶來隱患。底棲動(dòng)物資源匱乏，雜食性魚類過大的種群規(guī)模加劇對(duì)庫(kù)底的擾動(dòng)，魚殘?bào)w及排泄物含有的大量有機(jī)物，沉積到庫(kù)底，到夏季在庫(kù)區(qū)水體中易形成活性反應(yīng)帶，出現(xiàn)熱分層現(xiàn)象，使庫(kù)區(qū)水體溶解氧下降，對(duì)水質(zhì)帶來不利影響。

水生植物種類單一、沉水植物資源匱乏，導(dǎo)致水域生物多樣性下降和生態(tài)系統(tǒng)的退化，水質(zhì)凈化能力減弱。水庫(kù)來水后，其南岸植物被淹沒且腐爛，造成庫(kù)區(qū)水體沉積物有機(jī)質(zhì)增加。

水生生物代謝活動(dòng)產(chǎn)生的污染物，在缺氧狀態(tài)下，造成水庫(kù)底層污染物增加，易出現(xiàn)水質(zhì)惡化現(xiàn)象。

3 方法

3.1 水質(zhì)監(jiān)測(cè)方案

監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)：在庫(kù)區(qū)的東、西、北、中4個(gè)位置設(shè)置采樣監(jiān)測(cè)點(diǎn)，其示意圖如圖1所示，每個(gè)點(diǎn)位分表、底二層采樣，表層為水面以下0.5m處，底層為庫(kù)底以上0.5m處。庫(kù)區(qū)北靠近水庫(kù)出口，為壩前區(qū)，水深為12.5m，庫(kù)區(qū)東水深為12.1m，由于水庫(kù)底部存在部分工程構(gòu)筑物，庫(kù)區(qū)中和庫(kù)區(qū)西水深分別為4.2、7.3m，由此可見庫(kù)區(qū)北和庫(kù)區(qū)東水深較深，庫(kù)區(qū)中和西部水深較淺。

圖1 庫(kù)區(qū)采樣監(jiān)測(cè)點(diǎn)示意圖

3.2 水質(zhì)監(jiān)測(cè)方法

采用便攜式多參數(shù)水質(zhì)測(cè)量?jī)x(YSI EXO- 1型)監(jiān)測(cè)不同深度的水溫(T)和溶解氧(DO)，測(cè)量?jī)x采集數(shù)據(jù)速率設(shè)置為1次/s，從水體表層沿水深方向緩慢向下監(jiān)測(cè)，約0.5m停留2s。采集表、底層水樣加入保存劑，在實(shí)驗(yàn)室采用等離子體質(zhì)譜法檢測(cè)金屬元素指標(biāo)。

由于7月氣溫較高，水體易出現(xiàn)水溫分層，因此在各監(jiān)測(cè)點(diǎn)開展了不同深度的連續(xù)監(jiān)測(cè)。庫(kù)區(qū)南為水庫(kù)進(jìn)水口，水流擾動(dòng)較大，熱分層不穩(wěn)定，未進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)。

水體深度越深，熱分層現(xiàn)象越顯著。由于該水庫(kù)北部和東部較深、中部和西部較淺，因此按較深庫(kù)區(qū)(庫(kù)區(qū)北、庫(kù)區(qū)東)和較淺庫(kù)區(qū)(庫(kù)區(qū)中、庫(kù)區(qū)西)分別討論熱分層水質(zhì)變化情況。

4 監(jiān)測(cè)結(jié)果分析

4.1 水體熱分層特征

4.1.1水溫

夏季7月，在水深較深的庫(kù)區(qū)北和庫(kù)區(qū)東2個(gè)點(diǎn)位的水溫變化趨勢(shì)一致，如圖2所示，水深越深水溫越低。水溫隨深度變化較大，其表層和底層水溫差值分別為5.2℃和3.8℃，出現(xiàn)熱分層現(xiàn)象。

圖2 水溫隨水深變化趨勢(shì)圖

庫(kù)區(qū)西和庫(kù)區(qū)中水深較淺，有上圖可見對(duì)淺水型水庫(kù)水體，受風(fēng)力擾動(dòng)及水庫(kù)水循環(huán)影響，庫(kù)區(qū)表層水體吸收太陽輻射能量在整個(gè)水體垂向方向上混合均勻，水溫隨深度變化不大。有研究認(rèn)為，深度超過7m的水庫(kù)有可能形成熱分層現(xiàn)象[10]，庫(kù)區(qū)西和中部深度分別為4m和7.5m，表、底層水溫差值分別為1.2℃和1.7℃，未出現(xiàn)明顯的熱分層現(xiàn)象。

由此可見在較深庫(kù)區(qū)易出現(xiàn)熱分層，尤其在壩前出水口(庫(kù)區(qū)北)，表、底層溫差較大。

4.1.2溶解氧

水體內(nèi)部熱分層狀態(tài)是驅(qū)動(dòng)缺氧區(qū)形成的主要外部因素，水體內(nèi)有機(jī)物分解過程及沉積物中生物化學(xué)作用中的耗氧是驅(qū)動(dòng)缺氧區(qū)形成的主要內(nèi)在因素。在光合作用下，表層水中產(chǎn)生了氧氣和有機(jī)物質(zhì)，部分有機(jī)物沉入深層水體中，在底層水體及沉積物有機(jī)質(zhì)的分解過程中消耗氧氣，導(dǎo)致底層缺氧區(qū)的產(chǎn)生。一般將2mg/L的溶解氧濃度水平定義為缺氧，作為水體出現(xiàn)缺氧區(qū)的閾值條件，低于該閾值，許多水生生物會(huì)死亡，以至于造成魚類死亡[11]。

水深較深的庫(kù)區(qū)北和庫(kù)區(qū)東的表、底層溶解氧差值分別為8.21、7.67mg/L，在中下部溶解氧降低速率較快，如圖3所示，庫(kù)區(qū)北在8.0～8.5m水深區(qū)間內(nèi)溶解氧由6.41mg/L降至3.90mg/L，0.5m范圍內(nèi)溶解氧降低了2.51mg/L，庫(kù)區(qū)東在9.6～10.0m水深區(qū)間內(nèi)溶解氧由4.89mg/L降至3.40mg/L，0.4m范圍內(nèi)溶解氧降低了1.49mg/L，說明活性反應(yīng)區(qū)形成；至庫(kù)區(qū)底層，庫(kù)區(qū)北和庫(kù)區(qū)東溶解氧分別為0.43、1.23mg/L，均低于2mg/L，形成缺氧區(qū)。

由圖3可見，庫(kù)區(qū)西和庫(kù)區(qū)中表層溶解氧分別為8.27、8.91mg/L，底層溶解氧分別為7.86、5.46mg/L，表、底層溶解氧差值分別為0.41、3.45mg/L，由于庫(kù)區(qū)西水深較庫(kù)區(qū)中更淺，所以溶解氧表、底層差值較小，接近一致，庫(kù)區(qū)西和庫(kù)區(qū)中底層溶解氧滿足地表水標(biāo)準(zhǔn)，未出現(xiàn)缺氧現(xiàn)象。

圖3 溶解氧隨水深變化趨勢(shì)圖

4.2 水體熱分層對(duì)供水的影響

水庫(kù)的受水水廠曾分別于6月中下旬及7月底—8月初對(duì)水庫(kù)水質(zhì)提出二次質(zhì)疑，水廠進(jìn)行常規(guī)水凈化處理，加消毒劑次氯酸鈉后，水發(fā)黃且有褐色沉淀，同時(shí)居民也有反映家中自來水發(fā)黃，受到當(dāng)?shù)厮畡?wù)部門質(zhì)詢，本項(xiàng)目針對(duì)這兩次供水問題進(jìn)行了水質(zhì)分析。

4.2.1六月供水水質(zhì)分析

6月水廠報(bào)告水凈化后發(fā)黃現(xiàn)象，經(jīng)檢測(cè)水中溶解氧較低，鐵和錳均有超標(biāo)情況。6月中下旬溶解氧在3.00～4.85mg/L之間，均低于地表水質(zhì)量III類標(biāo)準(zhǔn)值5mg/L；鐵含量在0.19～0.49mg/L之間，大部分超過地表水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)值0.3mg/L；錳含量在0.183～0.103mg/L之間，均超過地表水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)值0.1mg/L。

由于6月已進(jìn)入夏季氣候，氣溫升高，平均氣溫為24.1℃，最高氣溫達(dá)到35.8℃，因此水體易出現(xiàn)熱分層現(xiàn)象，造成底層缺氧狀態(tài)，導(dǎo)致水質(zhì)惡化，對(duì)水庫(kù)供水功能造成嚴(yán)重影響。

4.2.2八月供水水質(zhì)分析

為保障農(nóng)業(yè)灌溉用水，于7月17日起水庫(kù)上游斷水約1個(gè)月，至8月中旬逐漸恢復(fù)正常來水。上游停水后約3—6d后，水廠報(bào)告水凈化后水體發(fā)黃，水中錳超標(biāo)，溶解氧低，未達(dá)到地表水III類水標(biāo)準(zhǔn)。待水庫(kù)上游恢復(fù)來水后約一周時(shí)間，于8月20日上述發(fā)黃現(xiàn)象好轉(zhuǎn)，隨后于8月25日恢復(fù)正常供水。

(1)水庫(kù)表、底層溶解氧變化趨勢(shì)

在7—8月本水庫(kù)上游停水期間，水中溶解氧發(fā)生變化，停水期間底層水溶解氧濃度在0.6～4mg/L之間，均未達(dá)標(biāo)。水庫(kù)上游來水后約一周時(shí)間，于8月25日檢測(cè)水庫(kù)底層水溶解氧為5.1mg/L，達(dá)到了水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；而庫(kù)區(qū)表層水溶解氧濃度在停水及來水期在4.9～7.8mg/L之間，均高于底層水，基本達(dá)標(biāo)。由此可見水庫(kù)在調(diào)度期間，水動(dòng)力學(xué)條件變化對(duì)于庫(kù)區(qū)溶解氧分層結(jié)構(gòu)及缺氧區(qū)的影響十分顯著。

(2)水庫(kù)表、底層錳含量變化趨勢(shì)

本水庫(kù)上游停水期間，供水水質(zhì)出現(xiàn)錳超標(biāo)問題，錳含量在0.146～0.257mg/L之間，均超標(biāo)(0.1mg/L)，超標(biāo)倍數(shù)在0.46～1.57倍之間。8月20日水庫(kù)上游來水，約一周時(shí)間，于8月25日檢測(cè)水庫(kù)出水錳含量小于檢出限0.0005mg/L，未超過水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，該數(shù)據(jù)變化與水廠水發(fā)黃現(xiàn)象變化時(shí)間一致。由于本水庫(kù)供水方式為底層供水，因此監(jiān)測(cè)的供水水質(zhì)為水庫(kù)底層水。在上游停水期間水庫(kù)表層水的錳含量在0.00053～0.0871mg/L之間，低于0.1mg/L，均未超標(biāo)。

水庫(kù)上游停水期間，水循環(huán)變差，底層水溶解氧低，導(dǎo)致錳含量超標(biāo)。上游恢復(fù)來水后，熱分層現(xiàn)象減弱，水中錳含量顯著降低。

4.2.3熱分層對(duì)鐵錳影響分析

水庫(kù)熱分層，為水體缺氧創(chuàng)造了重要的前置條件，庫(kù)區(qū)內(nèi)部的污染狀況是導(dǎo)致水體缺氧的必要條件，而當(dāng)水庫(kù)局部水體出現(xiàn)缺氧后，形成活性反應(yīng)帶，導(dǎo)致多種化學(xué)反應(yīng)過程，又會(huì)反過來加重水環(huán)境質(zhì)量下降[12]。

在缺氧條件下，氧化還原電位降低，呈還原狀態(tài)，缺氧區(qū)一系列生物化學(xué)過程導(dǎo)致庫(kù)區(qū)底部水質(zhì)下降。鐵(Fe)、錳(Mn)均為對(duì)氧化還原較敏感的元素，鐵元素被還原為可溶性Fe2+，錳Mn3+和Mn5+在高于鐵元素的氧化還原電位上被還原為可溶性的Mn2+，鐵、錳化合物被還原，其在水中溶解度增大，因此缺氧條件下鐵和錳很容易由沉積物釋放進(jìn)入到上覆水體中，底層水顯著高于表層水錳含量，并超過地表水及飲用水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，造成水質(zhì)污染[13]。

該水庫(kù)出水口位于庫(kù)區(qū)北部的壩前下層位置，供水方式為底層供水，故底層水體錳含量增大，極易發(fā)生供水事故。本水庫(kù)于6月和7月下旬—8月中旬出現(xiàn)錳濃度超標(biāo)現(xiàn)象，影響了供水功能。

上游來水后，水循環(huán)加快，水庫(kù)熱分層現(xiàn)象被打破，水體摻混作用加強(qiáng)，溶解氧含量升高，底層水錳含量顯著降低，表、底層水質(zhì)皆未超標(biāo)[14]。

5 水庫(kù)熱分層影響因素討論

該水庫(kù)上游及其水源保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)沒有污染排放源，周邊存在大片戈壁灘，農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)較少，且水庫(kù)為四面筑壩的平原水庫(kù)，壩基較高，故地表徑流帶來的面源影響因素較少。水庫(kù)內(nèi)源污染主要來源于水中魚類、植物、藻類和細(xì)菌等生物的排泄物及其死亡后殘?bào)w沉積在庫(kù)底，庫(kù)內(nèi)污染物經(jīng)過沉積-釋放-沉積的模式長(zhǎng)期蓄積，促使內(nèi)源污染形成，對(duì)水庫(kù)的生態(tài)環(huán)境造成不同程度的影響。水庫(kù)內(nèi)源污染作為一個(gè)復(fù)雜的環(huán)境系統(tǒng)，實(shí)質(zhì)上是庫(kù)內(nèi)的污染物在受到多因素綜合影響下快速蓄積的結(jié)果，并在一定的條件下會(huì)釋放出來，水庫(kù)熱分層效應(yīng)，促使有機(jī)質(zhì)、碳、氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物的分解，消耗氧氣，導(dǎo)致底層缺氧，沉積物污染釋放對(duì)水質(zhì)造成不利影響[15]。

5.1 魚類帶來的影響

(1)魚殘?bào)w及排泄物的影響

冬、春季上游停水，水循環(huán)較慢，水庫(kù)水位較低，水庫(kù)中魚的密度較大，冬季冰封期，上層水體缺乏大氣復(fù)氧作用，水中溶解氧降低，魚的死亡量較大，另外水庫(kù)的捕魚作業(yè)過程中不可避免造成死魚現(xiàn)象。春季水庫(kù)上游來水，有魚苗進(jìn)入水庫(kù)，且每年向水庫(kù)中投放鰱、鳙類魚苗，隨著夏季到來水溫升高，魚苗迅速生長(zhǎng)繁殖，水庫(kù)魚類增多，隨之魚的排泄物增多，魚殘?bào)w及排泄物的腐爛分解會(huì)嚴(yán)重影響水質(zhì)，對(duì)總氮有貢獻(xiàn)。沉積物中碳、氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)主要來自庫(kù)區(qū)細(xì)菌及水生動(dòng)植物的尸體或糞便。

(2)河鱸魚排卵的影響

水庫(kù)中生長(zhǎng)著河鱸魚，該類魚在排卵時(shí)對(duì)附卵基質(zhì)具有一定的選擇性，一般在匍匐狀分布的水草、陸生草團(tuán)或枝杈較多的樹枝等處，這類植物主要分布在水庫(kù)的東南和西南沿岸帶，因此河鱸魚對(duì)水庫(kù)南面沉積物的氮、磷及總有機(jī)碳等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)有一定貢獻(xiàn)。

(3)魚類活動(dòng)對(duì)沉積物擾動(dòng)的影響

水庫(kù)的鯉、鯽等雜食性魚類資源量較大，超出了水庫(kù)負(fù)載力，加之底棲動(dòng)物資源匱乏，雜食性魚類過大的種群規(guī)模及以底棲動(dòng)物為食的魚類，捕食底棲動(dòng)物時(shí)會(huì)對(duì)沉積物有較強(qiáng)的生物擾動(dòng)行為，會(huì)促進(jìn)底泥營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的釋放。魚類對(duì)沉積物的擾動(dòng)，導(dǎo)致沉積物中有機(jī)質(zhì)、碳、氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物對(duì)水質(zhì)帶來不利影響。

通過硝態(tài)氮同位素分析，水庫(kù)硝態(tài)氮污染來源主要為土壤有機(jī)氮、大氣沉降和漁業(yè)的綜合影響，因此魚類代謝活動(dòng)是硝態(tài)氮污染來源之一，對(duì)總氮含量有一定的貢獻(xiàn)。

5.2 植物帶來的影響

(1)淹沒區(qū)植物的影響

該水庫(kù)南岸區(qū)生長(zhǎng)了大量的蘆葦、紅柳等植物，水庫(kù)來水后，水位每升高約10cm，即淹沒南岸陸地約1m的距離，每年來水后水位共上漲約8～10m，故每年淹沒南岸陸地約80～100m區(qū)域，每年根據(jù)調(diào)蓄水要求，蓄水深度增加，淹沒范圍繼續(xù)擴(kuò)大，植被沉入水體量增大。由于未進(jìn)行清庫(kù)處理，淹沒區(qū)的植被及植物碎屑沉入水底，經(jīng)過一段時(shí)間的腐爛分解，加之冬季藻類大量死亡，被微生物分解釋放出氮磷等物質(zhì)，這些因素對(duì)庫(kù)區(qū)總磷、總氮、高錳酸鹽指數(shù)及總有機(jī)碳等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)有一定貢獻(xiàn)。

(2)沉水植物資源匱乏的影響

由于該水庫(kù)水生植物種類較少，主要包括蘆葦、菹草和篦齒眼子菜，沉水植物資源較為匱乏，消耗磷的能力較弱，因而水庫(kù)中總磷營(yíng)養(yǎng)水平較高。氮、磷是水庫(kù)營(yíng)養(yǎng)化的主要因素[16]。

5.3 沉積物的影響

水庫(kù)沉積物中錳離子釋放是造成底層水體中錳離子濃度較高的主要原因，本水庫(kù)沉積物中錳濃度為510～740mg/kg[17]，我國(guó)土壤背景值錳均值為583mg/kg[18]，烏魯木齊土壤背景值為688mg/kg[19]，和土壤背景值相比，該水庫(kù)沉積物錳濃度偏高。在水庫(kù)停水期間，水循環(huán)較慢，形成活性反應(yīng)帶，底層水出現(xiàn)缺氧現(xiàn)象，水體在厭氧環(huán)境下，呈現(xiàn)較強(qiáng)的還原環(huán)境，引起水—沉積物界面鐵、錳、氮、磷等物質(zhì)向還原態(tài)轉(zhuǎn)化，即錳離子由高價(jià)態(tài)的難溶金屬化合物還原至易溶于水低價(jià)態(tài)錳離子，因此水庫(kù)沉積物會(huì)向上覆水體釋放錳離子，也是水中錳的主要來源，威脅水庫(kù)供水安全[20]，進(jìn)而影響庫(kù)區(qū)內(nèi)水生生物生存環(huán)境，在極端情況下甚至?xí)斐婶~類的大面積死亡。因此水中錳含量升高，受水庫(kù)熱分層及內(nèi)源影響較大。

5.4 水動(dòng)力影響

該水庫(kù)水動(dòng)力差，水循環(huán)較慢，水力停留時(shí)間較長(zhǎng)，水體在庫(kù)區(qū)的滯留時(shí)間較長(zhǎng)，底層有機(jī)污染物分解消耗氧氣，溶解氧得不到及時(shí)補(bǔ)充，夏季水庫(kù)出現(xiàn)熱分層現(xiàn)象。從6月和7月底—8月出現(xiàn)二次供水水質(zhì)問題，特別是在7—8月水庫(kù)上游停水期間，水力停留時(shí)間延長(zhǎng)，改變了原有水庫(kù)的水文情勢(shì)，水循環(huán)更差，減弱了水體的垂向?qū)α?，底層水缺氧是錳超標(biāo)的主要原因，水庫(kù)底層水中錳和溶解氧在停水期間均不滿足地表水環(huán)境質(zhì)量Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn)。

對(duì)比6月和8月二次的水庫(kù)底層水水質(zhì)數(shù)據(jù)，如圖4所示，8月比6月水質(zhì)更差。由于7—8月水庫(kù)上游停水，水循環(huán)差，導(dǎo)致8月比6月底層溶解氧更低，8月的均值已低于水體缺氧閾值2mg/L，造成底層缺氧，錳超標(biāo)倍數(shù)更高，6月和8月錳超標(biāo)倍數(shù)分別為0.4、0.7倍，因此熱分層造成的底層缺氧狀態(tài)，水循環(huán)差加劇了水質(zhì)惡化的程度，對(duì)水庫(kù)供水功能造成嚴(yán)重影響。

圖4 6月和8月底層出水水質(zhì)對(duì)比圖

8月水庫(kù)上游來水后約一周時(shí)間，供水水質(zhì)達(dá)標(biāo)，由此可見加大流量調(diào)度促進(jìn)水循環(huán)加快，可削弱或消除水體內(nèi)缺氧現(xiàn)象，防止供水水質(zhì)問題發(fā)生。水動(dòng)力對(duì)水體熱分層起重要作用。

6 結(jié)語

寒旱區(qū)夏季氣溫較高，淺型水庫(kù)較深位置易出現(xiàn)水溫分層現(xiàn)象，形成活性反應(yīng)帶，水溫與溶解氧呈正相關(guān)，底層含量低于表層；水深較淺位置，未出現(xiàn)明顯的水溫分層現(xiàn)象。

該水庫(kù)出水口聚集鐵、錳等污染物質(zhì)和缺氧水體，水溫分層和水庫(kù)內(nèi)源污染是誘發(fā)供水水質(zhì)問題的重要因素。在夏季應(yīng)持續(xù)監(jiān)測(cè)壩前區(qū)域不同深度溶解氧的分布狀況，調(diào)節(jié)供水深度，避開底層厭氧環(huán)境的供水區(qū)域；夏季水動(dòng)力不足情況下，應(yīng)采取底層增氧措施，保證供水安全。采取適當(dāng)?shù)那鍘?kù)措施，減少內(nèi)源污染帶來的供水安全問題，使水庫(kù)水環(huán)境安全可持續(xù)發(fā)展。