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宁武县主要河流水量水质监测分析

2023-10-12宫峰青

海河水利 2023年9期
关键词:马坊取水量汾河

宫峰青

(宁武县水利发展中心,山西 忻州 036700)

全面推行河长制是为加强河湖管理保护作出的重大决策部署,是落实绿色发展理念、推进生态文明建设的内在要求,是解决我国复杂水问题、维护河湖健康生命的有效举措,是完善水治理体系、保障国家水安全的制度创新。为贯彻落实《中共中央办公厅国务院办公厅印发〈关于全面推行河长制的意见〉的通知》精神,宁武县开展了境内主要河流水量水质监测工作,这对于研究宁武县水资源[1,2]、水环境[3,4]、生态治理及汾源保护[5,6]等具有重要的现实意义。

宁武县位于山西省北中部、东经111°50'~120°40'和北纬38°31'~39°08',北以内长城为边,与朔州市相邻;西北以黄花岭为界,与神池县接壤;西南以荷叶坪山、芦芽山为屏,与五寨、岢岚县相望;南部与静乐县相衔;东南以云中山与忻府区分界;东部与原平市连通。县境南北长约105 km,东西宽约45 km,总面积1 925 km2。由于古宁武城酷似一只展翅欲飞的凤凰,故又称“凤凰城”。宁武县属大陆性季风气候区,多年平均年降水量510.0 mm,多年平均年蒸发量1 064.1 mm,平均气温6.9℃,极端最高气温36.7 ℃,极端最低气温-22.0 ℃,最热月平均气温21.6 ℃,最冷月平均气温-10.1 ℃,无霜期150 d。

宁武县境内河流分属黄河、海河两大流域的汾河水系、永定河水系、子牙河水系,主要河流有汾河、恢河、北石河、大庙河、水南沟、中马坊河、西马坊河、鸣水河、新堡河。本研究主要对宁武县境内上述9条河流进行汛期、非汛期水量水质监测,监测断面分布如图1所示,同时结合实地踏勘和补充调查,开展宁武县境内主要河流水量水质分析,为全面推行河长制提供可靠的数据支撑。

图1 宁武县主要河流监测断面分布

1 水资源及其开发利用

1.1 水资源量

宁武县多年平均年降水量517.6 mm,多年平均天然年径流量17 174 万m3,多年平均年地下水资源量11 220.3 万m3,多年平均年水资源总量18 050.8万m3,折合产水深93.8 mm,其中河川基流量(重复量)10 343.5 万m3。全县水资源可利用量4 476 万m3,其中地表水可利用量4 320 万m3、地下水可开采量2 716.7 万m3、重复量2 560.7 万m3。

1.2 水资源开发利用现状

2016 年,全县用水总量0.157 9 亿m3(损失水量0.005 3 亿m3)。其中,城镇居民生活用水量0.020 7亿m3,占总用水量的13%;农村居民生活用水量0.013 0 亿m3,占总用水量的8%;农业灌溉用水量0.040 4 亿m3,占总用水量的26%;林牧渔畜用水量0.014 4亿m3,占总用水量的9%;工业建筑业用水量0.027 1亿m3,占总用水量的17%;三产用水量0.000 8亿m3,占总用水量的1%;生态环境用水量0.041 5亿m3,占总用水量的26%。

2016 年,全县人均取水量92.7 m3,低于忻州市平均人均取水量206 m3;万元GDP 取水量34.9 m3,低于忻州市平均万元GDP 取水量90 m3;农业灌溉亩均取水量158 m3,低于忻州市平均农业灌溉亩均取水量197 m3;万元工业增加值取水量15.20 m3,低于忻州市平均万元工业增加值取水量29.06 m3;城镇居民生活取水量53.4 L∕(人·d),低于忻州市平均城镇居民生活取水量63.1 L∕(人·d);农村居民生活取水量41.6 L∕(人·d),低于忻州市平均农村居民生活取水量43.5 L∕(人·d)。

目前,全县用水水平低,有较大的节水空间。为此,应在确保生活用水的前提下,大力推进节约用水,严控高耗水企业。

1.3 水功能区水质现状

1.3.1 汾河流域

宁武县境内汾河流域处于国家重要江河湖泊水功能区——汾河静乐源头水保护区,起始断面为汾河源头,终止断面为静乐水文站,代表断面为宁化堡水文站,水功能区长度80.4 km,水质目标为地表水Ⅱ类标准,设立目标主要是下游山西省省会——太原市城市生活和工业用水水源。

流域内多年(1956—2000 年,下同)平均年降水量497.3 mm,多年平均水资源总量27 498 万m3,其中河川径流量26 652万m3、地下水资源量17 149万m3、重复量16 776万m3。

根据代表断面水质监测结果,2015—2017 年按照全因子和水功能区限制纳污红线主要控制项目评价,代表断面宁化堡水文站全年水质为地表水Ⅱ类标准,水环境较好。

1.3.2 恢河流域

宁武县境内恢河流域处于恢河源头水保护区,起始断面为恢河源头,终止断面为市界,代表断面为朔州梵王寺,水功能区长度33.1 km,水质目标为地表水Ⅲ类标准。根据2017 年代表断面水质监测结果,按照全因子和水功能区限制纳污红线主要控制项目评价,代表断面朔州梵王寺全年水质为地表水Ⅲ类标准,达标。

2 主要河流水量水质监测结果分析

2018年汛期,8月30—31日对汾河(东寨)、北石河、大庙河、中马坊河、鸣水河、水南沟、西马坊河、新堡河、恢河(阳方口)断面进行了流量测验,实测流量分别为3.76、1.12、1.77、5.62、2.59、0.213、1.85、1.22、1.52 m3∕s;非汛期,10 月8—9 日依次对上述河流流量测验,实测流量分别为1.68、0.808、0.266、2.78、2.09、0.234、1.45、1.18、1.44 m3∕s。宁武县主要河流流量监测结果,详见表1。

表1 宁武县主要河流流量监测结果

水质监测项目为pH 值、溶解氧、高锰酸盐指数、化学需氧量、氨氮、总磷、总氮、铜、锌、氟化物、硒、砷、汞、镉、六价铬、铅、氰化物、挥发酚、阴离子表面活性剂、硫化物、总硬度、氯化物、硝酸盐氮、电导率、粪大肠菌群共25 项,因篇幅有限,表2 仅列其中7 项主要指标,宁武县主要河流水质监测结果详见表2。

表2 宁武县主要河流水质监测结果

汾河是黄河第二大支流,也是山西省最大的河流。汾河发源于宁武县东寨镇管涔山脉楼子山下水母洞,和周围的龙眼泉、象顶石支流汇流成河。《山海经》记载:“管涔之山,汾水出焉,西流注于河(黄河)”。《水经注》记载;“汾水出太原汾阳北管涔山”。汾河流经忻州、太原、晋中、吕梁、临汾、运城6市,在万荣县庙前村附近汇入黄河,干流全长694 km。

汾河(宁武段)流域面积1 363 km2,干流长58 km,多年平均年降水量523.9 mm,多年平均年径流深99.5 mm。汾河东寨断面汛期8 月30 日实测流量3.76 m3∕s,非汛期10 月8 日实测流量1.68 m3∕s,汛期和非汛期水质均达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅲ类标准,水质较好。

北石河发源于宁武县涔山乡大梁沟,于涔山乡夏家山村支锅石汇入汾河,流域面积71.5 km2,河流长13 km,河流平均比降29.96‰,多年平均年降水量656.7 mm,多年平均年径流深131.3 mm。北石河汛期8 月30 日实测流量1.12 m3∕s,非汛期10 月8 日实测流量0.808 m3∕s,汛期和非汛期入汾口水质均达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅲ类标准,水质较好。

大庙河发源于宁武县西沟洼,流经楼底、马家庄、李家阳坡、大庙、湾子里、窑子湾、雷鸣寺,进入汾河主河道,该流域属石山林区,森林、植被覆盖率高达70%以上,水土流失较轻,河段狭窄,沟深山高是该河流的最大特点,上游河段有几处形成天然瀑布。大庙河流域面积102 km2,河流长度20 km,河流比降25.97‰,海拔1 603~2 503 m,多年平均年降水量645.1 mm,多年平均年径流深154.8 mm。大庙河汛期8 月30 日实测流量1.77 m3∕s,非汛期10 月8 日实测流量0.266 m3∕s,汛期和非汛期入汾口水质均达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅲ类标准,水质较好。

中马坊河又名洪河,是汾河一级支流,发源于宁武县东庄乡张道沟,源头管涔山为海河流域与黄河流域的分水岭,流向自北向南,在好水沟南从左岸汇入汾河,该流域东邻原平市,东北与城关镇接壤,南与迭台峙相连,属余庄乡管辖。中马坊河流域面积558 km2,河流长度50 km,河流比降9.21‰,多年平均年降水量503.6 mm,多年平均年径流深51.8 mm。中马坊河汛期8 月31 日实测流量5.62 m3∕s,非汛期10 月9日实测流量2.78 m3∕s,汛期和非汛期入汾口水质均达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅲ类标准,水质较好。

鸣水河为汾河一级支流,发源于静乐县云中山西坡的七匠沟和南林滩,地处静乐县北部的土石山区,由东向西流经堂尔上、杜家村等16个村,在宁武县沟口村注入汾河。鸣水河流域面积259 km2,河流长度28 km,河流比降12.15‰,多年平均年降水量495.2 mm,多年平均年径流深38.9 mm。鸣水河汛期8 月31 日实测流量2.59 m3∕s,非汛期10 月9 日实测流量2.09 m3∕s,汛期和非汛期入汾口水质均达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅲ类标准,水质较好。

水南沟又名陈家半沟,发源于化北屯乡郝家沟村西,自西北向东南流经水南沟、李家庵、陈家半沟村,于山寨村汇入汾河。水南沟流域面积23.8 km2,河流长度13.3 km,河道比降40‰。水南沟汛期8 月31日实测流量0.213 m3∕s,非汛期10月9日实测流量0.234 m3∕s,汛期和非汛期入汾口水质均达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅲ类标准,水质较好。

西马坊河为汾河一级支流,源起宁武县芦芽山东沟,流经达摩庵、南干沟、大南沟、梅洞、宽草坪、馒头山、西马坊、红沙地、榆木桥、坝里、坝门口,注入汾河。西马坊河流域面积153 km2,河流长度25 km,河流比降19.58‰,多年平均年降水量568.0 mm,多年平均年径流深144.6 mm。西马坊河汛期8 月31 日实测流量1.85 m3∕s,非汛期10 月9 日实测流量1.45 m3∕s,汛期和非汛期入汾口水质均达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅲ类标准,水质较好。

新堡河属汾河的一级支流,位于北纬38°35'~38°40'、东经111°50'~112°01',西北接西马坊河流域以分水线为界,东南与阳方沟流域为邻,该河流起源于小老沟、石坝沟、石板桥、杵木沟、石坝、达子营,经过芦草沟、红土沟、新堡、旧堡、岭底,由石家庄汇入汾河。新堡河流域面积96.9 km2,河流长度20 km,河流比降21.65‰,多年平均年降水量537.2 mm,多年平均年径流深127.3 mm。新堡河汛期8 月31日实测流量1.22 m3∕s,非汛期10 月9 日实测流量1.18 m3∕s,汛期和非汛期入汾口水质均达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅲ类标准,水质较好。

恢河是桑干河的一级支流,发源于忻州宁武县管涔山,由阳方口出谷,流入朔城区梵王寺乡沙河村北成为潜流,到窑子头村南钻出地面,恢复原流,故名恢河。该河横穿朔城区中部平原,在朔城区的神头镇太平窑村北有七里河汇入,经太平窑水库在朔城区神头镇的马邑村与源子河汇合注入桑干河。宁武县境内恢河流域面积330 km2,干流长33.1 km,河流平均比降14‰,流域平均宽度9.61 km。恢河阳方口断面汛期8 月30 日实测流量1.52 m3∕s,水质达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅲ类标准,水质较好;非汛期10 月8 日实测流量1.44 m3∕s,水质氨氮超标,未达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅲ类标准,水质较差。

3 结论

该研究对宁武县境内主要河流汾河(东寨段)、北石河、大庙河、中马坊河、鸣水河、水南沟、西马坊河、新堡河、恢河(阳方口段)共9 条河流进行了实地踏勘,按汛期、非汛期河道水量水质分别同步监测1 次,在此基础上,完成监测结果分析,除恢河非汛期未达到地表水Ⅲ类标准、水质较差外,其余河段检测期均达到Ⅲ类标准。由于流量施测、水质采样均为瞬时值,监测成果可作为河流现状水量水质参考依据。建议继续加强宁武县境内主要河流水量水质同步监测频次,为全面推行河长制提供可靠的数据支撑。

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