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某水力工程建设对该流域水文生态的影响研究

2021-07-05麦麦提托合提吾加卜杜拉

地下水 2021年3期
关键词:水样水文环境监测

麦麦提托合提·吾加卜杜拉

(新疆和田地区水文勘测局,新疆 和田 848000)

水环境对生产生活尤为重要,而流域水文系统的稳定可看做是天然水文过程的良性循环,水文系统变异相应带来水文循环的改变,这种改变体现在径流序列区间性的不同[1-3]。水力工程的建设会显著的改变流域附近的地下水环境,从而影响该流域附近的水文生态,水文系统的变异一般和河流生态水文指标息息相关[4-6]。本文基于地下水水质测试,分析了水力工程对流域水文的影响关系,为水力工程建设提供参考。

1 工程概况

新疆和田水环境监测分中心于2019年11月11日至11月23日对新疆和田流域附近开展了水质采样及监测工作。其中,流域三眼井,省级10眼井。

采样采用贝勒管进行现场地下水采样,水样容器的选择、洗涤方法和水样保存方法严格按照黄河流域水环境监测中心相关规范要求执行,采样前先测地下水位。每个水样8组采样瓶均按照要求加固定试剂,并密封及时寄送至黄河流域水环境监测中心。要求分中心完成的30项常规分析项目也已按时监测完并已将结果报送至自治区水环境监测中心进行汇总,其中和田分中心无上岗证参数的铜、铅、锌、隔、铁、锰、砷、汞、硒九项委托第三方检测完成。和田水环境监测分中心依据相关规范要求,结合分中心的实际情况认真组织落实管理体系的各个环节。

2 水力工程建设水环境变化

2.1 采样流程

如图1所示,对13个监测站开展水质采样送样工作,投入6人/天,两辆水质采样车负责。采样流程见图1。

图1 采样流程图

2.1.1 设备校测

测量埋深、水温、地面至传感器距离、井深,填写记录表。留存现场操作照片。照片上显示拍摄日期,并以站码命名。每个井至少拍有以下6张照片:(1)校测前井口保护桶内设备安放照片(须反映RTU、电缆线卡、天线等内容);(2)水位、水温、井深校测工作照片(须显示勘测局专职技术人员);(3)地面至传感器距离校测工作照片(须显示勘测局专职技术人员);(4)校测后井口保护桶内设备安放照片(须反映RTU、电缆线卡、天线等内容)。如发现需要维修的问题,应增加照片。

2.1.2 计算井管储水体积

直径146 mm、壁厚6 mm井管,1 m水柱高储水体积0.014 m3。水泵抽水时间(小时)=井管储水体积(m3)×抽数倍数÷水泵实际流量(m3/h)。可用水桶实测水泵实际流量。采集全指标监测内容(《地下水质量标准》(GB/T 14848-2017)中地下水质量指标(表1),共93项。

表1 现场监测内容测定值的稳定标准

为取得具有代表性的地下水水质样品,采样前将监测井中的滞留水抽换出来,使用多级泵进行抽水。抽水前应检查多级泵的电线是否连接正确、安全绳是否固定等情况,然后将多级泵下放至井水深度的1/3 处。水泵不得下入沉淀管内,尽量避开滤水管。原则上抽水过程中尽量避免引起水位有明显的泄降。本次采样严格按照安全操作规程安装设备。

2.1.4 采样前抽水

抽水设备调试、检查完毕后抽水。达到水样采集的要求后,才进行采集水样。

2.1.5 水泵抽水样品采集

1)挥发性有机物样品,使用贝勒管进行采集。将贝勒管缓慢放置于井水深度的1/3处,采集新鲜补注的水质样品,控制水样由贝勒管底部流出,使用挥发性有机物专用的棕色玻璃瓶收集,且样品必须注满容器,上部不留空隙。

2)其他有机物、微生物、重金属和无机物的样品,使用潜水多级泵进行采集。在不改变潜水多级泵放置位置的情况下,维持原有的抽水速率,采集样品。

3)水质监测样品采集照片。照片上显示拍摄日期,横着照。至少有以下6张照片:(1)标示牌照片(站码清晰可见);(2)采样设备照片(显示水泵、三脚架、卷扬机等);(3)抽水照片;(4)现场监测照片(须显示勘测局采样技术人员);(5)水样固定、装箱照片(须显示勘测局采样技术人员);(6)校测后井口保护桶内设备安放照片(须反映RTU、电缆线卡、天线等内容)

2.4.1 电切质量评估 标本中逼尿肌组织的存在与否可作为电切质量的评估标准(TaG1/LG肿瘤除外)。二次电切能够反映初次电切的质量。

2.1.6 放回井内监测设备

样品采集分装完成后,清除保护桶内细沙等杂物。按取出顺序的逆序将井内监测设备放至原始位置。按取出时的位置、角度,将探头、电缆线原样、缓慢放入井管内,掌握手感力度,感觉重量变轻时,立即停止,重新提出,再缓慢放入,以避免电缆线在井内缠绕、堆积。固定天线(如果有)。

2.1.7 井口保护桶盖

如图2所示,将保护桶内仪器摆放整齐;合上井口保护桶盖;在螺杆上套上弹簧垫片;旋拧专用锁,直至听到弹簧垫片卡住的声音;手提盖板把守,检查是否锁紧。

图2 地下井保护桶图片

2.1.8 样品运输

93项全指标监测内容样品10眼井水样,省级20项常用监测内容样品1件、水利部监督93项全指标监测内容样品2件,质量控制样品1件,共13件水样送到黄河流域水环境监测中心监测。如图3所示,样品负责人将样品进行登记,核对无误后,按样品容器的规格和保存要求分类装箱,水样中间用海绵进行阻隔,并放有冰块,由中铁快运发往黄河流域水环境监测中心。黄河流域水环境监测中心收到样品时与我局样品负责人对接样品状态。

图3 水样的分类装箱邮寄

2.2 沿线水质变化情况

根据水质检测数据,绘制了河道沿程电导率、溶解氧、pH值和水温柱状图(图4~图7)。从图中可以看出,各指标在调水沿线上没有升高或降低的变化趋势,数据较为稳定。调水沿线水体中的电导率数值比较低,各采样点的电导率在220~294 μS/cm范围之间,并且比较稳定,说明水体中导电离子含量相对较少,也就是离子浓度较低,水体的纯净度较高,间接反映了水质较为优良。各监测断面水体中溶解氧浓度均在3.9~7.0 mg/L之间,属于Ⅲ~Ⅳ类水体。2015年8-11月的水温主要在17℃~30℃之间变化,2016年7、8月份的水温在28℃~32℃之间变化,每次采集水样的水温比较相近。各监测断面的pH值在6.7~9.3范围内,比较稳定,偏碱性未遭受污染的天然水中的宏量无机组分主要包括氯离子、硫酸根离子、碳酸氢根离子、碳酸根离子4种阴离子以及钾离子、钠离子、镁离子、钙离子4中阳离子,统称八大离子。这些离子的含量能够体现水体的化学性质,水质优良的天然水体中,一般而言,钙离子、镁离子的含量高于钠离子、钾离子的含量,重碳酸根离子的含量高于氯离子、硫酸根离子的含量。

图4 沿程电导率分布 图5 沿程溶解氧浓度分布

图6沿程pH值分布 图7 沿程温度分布

2.3 地下水水环境评价

根据15眼地下水水位监测井的水位数据,可以绘制出受水河道周边的地下水水位历时曲线。其中,距离河道较近的9个监测点为W3、W4、W5、W6、SG2、SG3、湿地地下5#、湿地地下7#、大胡营,各监测井的地下水水位历时变化见图8。

图8 近河道监测井水位历时变化曲线

从图8可以看出,第二次补水开始后,水位又快速拉升,停止补水后,水位再次下降。在近河道监测井中,W3上升速度最快,最早达到最大升幅;SG3、W4、湿地地下5#、湿地地下7#井稍晚达到最大升幅,与W3相比,稍微滞后;SG2、W5、W6、大胡营等监测井则因其距离受水河道水面稍远,达到最大水位的时间滞后两月之久,也即停止补水后水位继续升高一段时间(2016年1~2月,水位达到最高点),然后再缓慢降低。监测井的水位变化过程,反映出停止补水后,地下水水压力缓慢向外消散的过程。

3 工程分析与生态环境评价

工程区植物种类相对贫乏,数量较少,多为常见半灌木、矮半灌木荒漠植被,植物种类以小蓬、含头草、琵琶柴等为主,植被长势较差,覆盖度较低。工程减水河段河漫滩不发育,河道土质层较薄,多为砾石覆盖,基本无植被分布。工程占地区无国家及自治区级保护植物分布。工程区生境单一,沿河有X346线伴行,此区域人类活动频繁,大型兽类活动较少。

工程评价河段内浮游植物共计4门30种、目前,和田河仅有两处灌区引水口,未对鱼类形成阻隔;但受农业灌溉用水的影响,出山口以下的下游河段,由于灌溉季节河道水量大幅减少,水生生物及鱼类栖息空间减少,鱼类资源量下降。

4 结语

通过采取施一系列评价和防治等措施,以及施工临时占地区植被恢复措施,可减缓工程施工带来的不利环境影响。工程运行后减水河段生态基流可得以满足;针对工程运行期发电厂房生活污水、生活垃圾提出了防治措施。根据环境影响评价结论提出了环境监理、环境监测和管理规划。

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