龍背灣水電站建設對水質的影響

　　摘 要：通過收集湖北省龍背灣水電站建設前后庫區及壩下河段汛期的水質監測資料，采用單因子評價法和綜合污染指數法對水質狀況進行評價。結果表明，龍背灣電站建設前后汛期官渡河干流入庫斷面水質類別從Ⅰ類降為Ⅱ類，庫中斷面和壩下斷面水質類別無明顯變化(Ⅱ類);庫區支流洪坪河河口斷面水質類別從Ⅱ類降為Ⅲ類，公祖河河口斷面水質類別無明顯變化(Ⅱ類);總體上看，工程建設后汛期官渡河干流及庫區主要支流各斷面水質略有下降，但仍滿足Ⅱ類水質目標管理要求。建議進一步加強庫區環境治理并制定長期的監測計劃。

　　關鍵詞：水電站;水質;單因子評價法;綜合污染指數法;影響

　　《水電自動化與大壩監測》(雙月刊)創刊于1997年，由國電自動化研究院主辦，全國水電廠自動化技術信息網、全國大壩安全監測技術信息網協辦，電力系統自動化雜志社編輯出版。

　　水電作為清潔能源，為我國經濟社會發展作出了積極貢獻，已成為國民經濟發展的綠色動力。根據第一次全國水利普查結果統計，截至2011年12月，我國共有水電站約4.7萬座，總裝機容量約33.3萬MW[1]。水電站建設在帶來巨大經濟效益、社會效益的同時，也對流域生態環境造成了一定影響，主要表現在水文情勢、水環境、水生生態、陸生生態和水土流失等方面，其中水環境是水電站建設運行后受影響的主要環境因素之一[2]。目前，研究人員在長江流域[2-6]、黃河流域[7-9]、瀾滄江流域[10]、閩江流域[11-12]等流域開展了大量的相關研究，研究結果大體可歸納總結為：(1)水電站建成后蓄水攔蓄污染物，可緩解壩下水環境污染[11];(2)水電站建設對流域水環境沒有影響[8];(3)水電站建設對流域水質影響較小[6，9]或不會造成壩下水質惡化[4];(4)水電站建成運行對下游干流水質總體沒有明顯影響，但水庫水質趨于下降[10];(5)水電站建設后壩上、壩下各斷面水質無明顯變化，但隨著水流方向各斷面水質呈變差的趨勢[13];(6)水電站建設后流域水質有惡化趨勢[2，5]，水庫蓄水使庫區流速變緩，泥沙和污染物沉積庫底，加劇了庫區水體的富營養化[12]。可見，水電站建設對水環境的影響性質與程度存在差異性。

　　本文通過收集龍背灣水電站建設前后汛期官渡河干流壩上、壩下及庫區主要支流水質監測數據，初步分析了工程建設前后汛期官渡河水質變化情況，對于開展官渡河水環境保護工作具有一定指導意義，也為后期分析同類工程建設后水質變化情況提供參考。

　　1 研究區域概況

　　1.1 工程概況

　　官渡河發源于神農架的臺子鄉，流經神農架林區的板倉，房縣的九道梁，竹山境內的洪坪、梁家、官渡、峪口，由田家壩鎮的兩河口匯入堵河，是堵河最大支流，流域面積約2 961km2，河長約126.9km。

　　湖北省龍背灣水電站位于湖北省竹山縣，為官渡河的第一級電站，壩址位于泗河和官渡河兩河匯合口上游約55.7km，下距松樹嶺電站壩址約13km;壩址以上流域面積2 155km2，占官渡河流域面積的72.8%，壩址多年平均流量為45.3m3/s，工程地理位置見圖1。

　　龍背灣水電站屬II等大(2)型工程，開發任務為發電。電站水庫正常蓄水位520m，死水位480m，汛期蓄水，總庫容8.25億m3，調節庫容4.66億m3，具有年調節性能。電站裝機容量180MW，多年平均發電量4.17億kW·h。由于松樹嶺水電站庫區回水與龍背灣電站壩下水位相銜接，龍背灣水電站日常運行期間壩下不會出現脫水河段，不需泄放生態基流。考慮下游松樹嶺水電站的重疊影響，水庫按梯級聯合運行。該工程環境影響報告書于2009年12月獲原湖北省環境保護廳批復，2010年12月主體工程開工建設，2014年10月電站下閘蓄水，2015年5月首臺機組并網發電。

　　1.2 工程涉及區水功能區劃

　　根據《湖北省水功能區劃》，龍背灣水電站涉及的官渡河干流河段屬官渡河源頭保護區和官渡河保留區，水質目標均為Ⅱ類。水功能區劃見表1。

　　1.3 工程涉及區污染源概況

　　(1)工業污染源

　　龍背灣水電站壩址以上全部為山區，由于自然條件、交通等方面的原因，該區域鄉鎮及鄉鎮企業不發達，龍背灣壩址以上基本上不存在工業污染源。

　　(2)生活污染源

　　工程建設前，壩址以上流域范圍內有柳林集鎮和洪坪、老碼頭兩個集中居民點，總人口約2 300人，生活污水排放量總計約13.43萬m3/a，污染物主要包括COD、氨氮等。工程建設后，原柳林集鎮被淹沒，整體搬遷至洪坪村集鎮，目前該集鎮采用化糞池處理生活污水，污水經處理后進入附近溝渠。

　　(3)農村面源污染源

　　農村面源污染源主要包括農業面源污染、水土流失面源污染和農村生活污水污染。其中，農業面源污染主要來源于竹山縣柳林鄉、竹溪縣的向壩鄉和桃源鄉(部分)、房縣九道鄉以及神農架的紅坪鎮和九湖鄉6個鄉鎮，污染源主要為化肥和農家肥的使用;水土流失面源主要是通過流出的土壤帶入污染物，污染物主要包括氮、磷、有機污染物和懸浮物等;農村生活污水主要包括居民的生活污水，此外還包括畜禽糞便等，上述污染物大部分分散排放至自家茅廁，經生物發酵后直接用于農田或菜地，而不直接排入河中，因此可忽略農村生活污水對地表水的影響。

　　2 研究方法

　　2.1 監測斷面布置

　　工程涉及區域共布置有6個水質監測斷面，見圖1。其中，龍背灣壩址下游官渡河干流1個斷面，為壩下斷面;壩址上游官渡河干流2個斷面，分別為庫中斷面和官渡河入庫斷面;此外，在庫區主要支流平渡河、公祖河和洪坪河河口處各1個斷面。