2015年度“浙江省建设科学技术奖”奖励项目名单日前出炉,由绍兴市汤浦水库有限公司、西安理工大学、绍兴文理学院联合完成的“汤浦水库底泥分布规律及其对水质的影响机理研究”项目荣获三等奖。
汤浦水库有淤泥138万方,多不多?
蜿蜒流过会稽山脉的崇山峻岭,美丽的小舜江水在汤浦汇集。群山环绕间,一池清水碧波千顷。
这里是绍兴的主要水源地,在这里可以领略到水库的秀美,正是这种一衣带水的关联,吸引游人来到这如诗如画的地方。
徜徉在水库边,看到的是山水相依、两岸峰奇壁峭、景点密布的壮丽美景,自然和人文景观交相辉映,仿佛一幅“百里画卷”。这里的水,清秀美丽、绰约多姿;这里的山,峰峦叠翠、苍山如染。
相对于汤浦水库这个更官方化的称呼,绍兴当地人更愿称其为小舜江水库。这是一座以城市供水为主的大型水库。
水库上游坝址控制流域面积460平方公里,总库容2.35亿立方米,水面面积14平方公里,日均供水85万方左右,全市约300万人的饮用水来自于此。
也许,鲜有人知道,水库水质的好坏,除了外部环境影响外,还受水库底泥等的影响。
2012年5月,绍兴市汤浦水库有限公司、西安理工大学、绍兴文理学院联合启动“汤浦水库底泥分布规律及其对水质的影响机理研究”项目,历时两年,研究完成。
整个项目将汤浦水库划分成多个区域,分块进行探测。估算结果基本摸清了底泥的分布和厚度情况,汤浦水库现约有淤泥138万方,约170~180万吨,泥沙淤积形态为三角洲或带状。汤浦水库泥沙主要分布在入库到库中一段,库中到坝前较少,平均淤积厚度约16~17厘米。水库的淤泥是由集雨范围内冲刷下来的泥土、水体悬浮物质等日积月累沉积而成的。水库沉积物,来自低等水生动植物及其未被分解完全的残渣所占比例较大。
“这些淤泥会对水质造成多大影响?需不需要清理?”汤浦水库管理局环境保护科有关负责人说,水库淤泥层对水质的潜在影响包括底栖生态系统的改变、氧气需求的增加、增强营养物质和污染物的积累以及浊度增加等,特别是氮磷等的释放可能影响上层水的水质。
从目前的研究结果看,对于总库容2.35亿方的汤浦水库而言,淤泥总量的比例只占到了0.76%,所以对水质影响并不大,并不需要清淤或者采取别的措施。研究结果为水库管理方面如何进行有效的、有针对性的污染防治工作提供了科学依据。
水库底泥如何分布,对水质有影响吗?
上午10点,汤浦水库管理局环境保护科的技术人员穿上工作服,抱上采样仪,敏捷地登上船,开始他们常规的工作,去水库采取水样、化验水质。
无暇流连小舜江美景,技术人员将水质采样仪缓缓放置到水下,紧接着,清洌的小舜江水慢慢流进采样设备。
同样的过程将会在水库不同点连续进行。采样结束后,水样要经过多项水质指标的化验,以全面、准确地掌握水源地水质状况。经检测,汤浦水库水质符合国家饮用水标准。
除了实地取样检测,水库每天的水质还通过自动监测设备被实时监控着,pH值、溶解氧、氨氮等水质数据一一显示。
因为“汤浦水库底泥分布规律及其对水质的影响机理研究”项目,在2012年9月至2014年3月这段时间,经常有一个浮力平台在汤浦水库上漂荡,每到一个停顿点,浮力平台上的人就会把一根长长的柱形器械放到水里,这是科研人员开展的第一个步骤:底泥样本采集。
“汤浦水库比较深,底泥采样也比较费劲。”水库技术人员说,30多米的水深,取底泥用的是器械,靠钻头打下去。水库底下水文情况比较复杂,采集底泥难度较大,有时候采一个样品就要花上半天时间。
采集的底泥样本要达到一定数量,采集越多,误差越小,通过对8个点位的6次有效采样,这样分析出来的数据才能准确。影响水质的因素主要是表面释放,但为了更全面地作出判断,这次研究对中层、底层的底泥也要进行检测,每个样本在采集器械里的厚度最低达到15厘米,最高达到105厘米。
这些底泥样本被封存后送到西安理工大学进行试验分析,最终测定汤浦水库淤泥沉积物的氮、磷、有机和无机污染成分的组成和时空分布。
从采集的底泥样本来看,汤浦水库的底泥主要分两层,最上层是黑色淤泥,下面一层根据地点不同,可分为根植土、黄泥和沙土。如果是沙土,则说明了原先这里是山地和田地。
水库技术人员说,30多米的水底下并非像人们想象的那样光是水草丛生,更有鱼类等水生动物。当然,汤浦水库底泥分布与厚度在不同位置差异明显,这与水流流向等有关。
工作人员在采集底泥样本
吃水问题比天大,水库水质如何监测?
站在水库边,临风俯瞰,水面如镜,一望无际。这水,是命脉,润了万民。
“老百姓的吃水问题比天大。”对于绍兴老百姓来说,对汤浦水库的保护,将为子孙后代带来福祉。
汤浦水库管理局环境保护科的一些工作人员目睹了水库的建设。水库于1997年12月兴建,当时,水库底部都是村庄。2000年,村落拆迁后,工程人员对水库底部用石灰进行消毒,汤浦水库开始蓄水,并将第一库水排放。2001年,汤浦水库正式建成供水。
“最初,水库底部就是村落和田地,基本以泥土和石块为主,经消毒后,底泥没有了污染源。汤浦水库是咱绍兴人的‘大水缸’,我们有责任保持水质的原汁原味。”看着波光粼粼的水面,汤浦水库管理局环境保护科有关负责人介绍,平时,汤浦水库管理局、环保局等都会对汤浦水库的水质进行定期抽检。
一般情况下,水库水质状况恶化有三大原因:首先,生活用水、工业用水等外部污染未能得到有效控制,或由底泥污染、鱼产养殖造成的内源污染等。其次,用水量持续增长,加上气候干旱和人类活动的影响,水资源数量明显减少,水质状况不断恶化。再次是不能较好地处理保护与开发之间的矛盾。
水质是水库的生命线。目前,水库上游还有11.6万人口居住,涉及6个乡镇。
有关负责人说,从目前的情况来看,汤浦水库的水质状况良好且稳定,绍兴市民饮用的来自汤浦水库的水,水质要高于周边有些城市,这与汤浦水库在水源保护方面所下的工夫是分不开的。
对水库水质的监测,除了常规监测,相关部门还进行不定期特殊监测,以便更精准地了解水质状况。此外,技术人员还对水库底泥进行监测,定期察看沉积物发生了什么变化,从而了解水质的变化。
汤浦水库的底泥和鉴湖的底泥有区别吗?
小舜江水,清洌甘甜、掬之可饮,落日余晖洒落水面,犹如万点碎金。
陈桥驿先生曾写道:“绍兴的南缘会稽山地。平原之水均从会稽山北流汇聚,古人称‘鉴湖三十六源’,这是个笼统的说法,我在拙著《古代鉴湖湮废与山会平原农田水利》中曾撰文详叙,其实还不止36源,所以鉴湖水体北移,是绍兴水利史上的一个发展进步。汤浦水库,由于几年前双江溪舜王庙请我写碑,我曾两次亲自看过,仍是鉴湖水系的一部分,今绍兴平原河流甚多,均属‘鉴湖水系’。”
那么,汤浦水库的底泥和鉴湖的底泥有区别吗?
汤浦水库管理局的技术人员说,会稽山大小溪流汇集鉴湖,水流经过沙石岩土的层层过滤和湖底泥的吸污,水中金属离子和有害物大大减少,使水质清澈透明,溶解氧高,硬度适中,用此水酿酒,酒色澄澈,香味馥郁,口味甘醇。
相关研究显示,鉴湖底泥是一种淤泥质粘土,粘土矿物成分伊利石、绿泥石、高岭石等的吸附性能正决定了它具有净化水环境的作用。长年累月,鉴湖底泥表层积聚了一些污染物,但是以往沿湖居住的居民一年一度“捻湖泥”(即把最表层的底泥取上岸作为肥料之用)的习惯做法,客观上排除了底泥在其表面含污染物过量,从而成为水体二次污染源的可能性。
技术人员认为,两者的底泥成分存在一定的区别,但是,都有净化水环境的作用。
据了解,在水库和城市河道中,底泥是污染物(营养物、重金属、有机毒物等)的主要蓄积场所。在不同的环境影响(温度、风浪和溶氧)条件下,底泥既可以净化湖泊水体,也可能因富含污染物而成为潜在的内源性污染物污染水体,增加上层水体污染负荷。因此,定期对底泥进行研究很有必要。
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