龙背湾水电站建设对水质的影响

　　摘 要：通过收集湖北省龙背湾水电站建设前后库区及坝下河段汛期的水质监测资料，采用单因子评价法和综合污染指数法对水质状况进行评价。结果表明，龙背湾电站建设前后汛期官渡河干流入库断面水质类别从Ⅰ类降为Ⅱ类，库中断面和坝下断面水质类别无明显变化(Ⅱ类);库区支流洪坪河河口断面水质类别从Ⅱ类降为Ⅲ类，公祖河河口断面水质类别无明显变化(Ⅱ类);总体上看，工程建设后汛期官渡河干流及库区主要支流各断面水质略有下降，但仍满足Ⅱ类水质目标管理要求。建议进一步加强库区环境治理并制定长期的监测计划。

　　关键词：水电站;水质;单因子评价法;综合污染指数法;影响

　　《水电自动化与大坝监测》(双月刊)创刊于1997年，由国电自动化研究院主办，全国水电厂自动化技术信息网、全国大坝安全监测技术信息网协办，电力系统自动化杂志社编辑出版。

　　水電作为清洁能源，为我国经济社会发展作出了积极贡献，已成为国民经济发展的绿色动力。根据第一次全国水利普查结果统计，截至2011年12月，我国共有水电站约4.7万座，总装机容量约33.3万MW[1]。水电站建设在带来巨大经济效益、社会效益的同时，也对流域生态环境造成了一定影响，主要表现在水文情势、水环境、水生生态、陆生生态和水土流失等方面，其中水环境是水电站建设运行后受影响的主要环境因素之一[2]。目前，研究人员在长江流域[2-6]、黄河流域[7-9]、澜沧江流域[10]、闽江流域[11-12]等流域开展了大量的相关研究，研究结果大体可归纳总结为：(1)水电站建成后蓄水拦蓄污染物，可缓解坝下水环境污染[11];(2)水电站建设对流域水环境没有影响[8];(3)水电站建设对流域水质影响较小[6，9]或不会造成坝下水质恶化[4];(4)水电站建成运行对下游干流水质总体没有明显影响，但水库水质趋于下降[10];(5)水电站建设后坝上、坝下各断面水质无明显变化，但随着水流方向各断面水质呈变差的趋势[13];(6)水电站建设后流域水质有恶化趋势[2，5]，水库蓄水使库区流速变缓，泥沙和污染物沉积库底，加剧了库区水体的富营养化[12]。可见，水电站建设对水环境的影响性质与程度存在差异性。

　　本文通过收集龙背湾水电站建设前后汛期官渡河干流坝上、坝下及库区主要支流水质监测数据，初步分析了工程建设前后汛期官渡河水质变化情况，对于开展官渡河水环境保护工作具有一定指导意义，也为后期分析同类工程建设后水质变化情况提供参考。

　　1 研究区域概况

　　1.1 工程概况

　　官渡河发源于神农架的台子乡，流经神农架林区的板仓，房县的九道梁，竹山境内的洪坪、梁家、官渡、峪口，由田家坝镇的两河口汇入堵河，是堵河最大支流，流域面积约2 961km2，河长约126.9km。

　　湖北省龙背湾水电站位于湖北省竹山县，为官渡河的第一级电站，坝址位于泗河和官渡河两河汇合口上游约55.7km，下距松树岭电站坝址约13km;坝址以上流域面积2 155km2，占官渡河流域面积的72.8%，坝址多年平均流量为45.3m3/s，工程地理位置见图1。

　　龙背湾水电站属II等大(2)型工程，开发任务为发电。电站水库正常蓄水位520m，死水位480m，汛期蓄水，总库容8.25亿m3，调节库容4.66亿m3，具有年调节性能。电站装机容量180MW，多年平均发电量4.17亿kW·h。由于松树岭水电站库区回水与龙背湾电站坝下水位相衔接，龙背湾水电站日常运行期间坝下不会出现脱水河段，不需泄放生态基流。考虑下游松树岭水电站的重叠影响，水库按梯级联合运行。该工程环境影响报告书于2009年12月获原湖北省环境保护厅批复，2010年12月主体工程开工建设，2014年10月电站下闸蓄水，2015年5月首台机组并网发电。

　　1.2 工程涉及区水功能区划

　　根据《湖北省水功能区划》，龙背湾水电站涉及的官渡河干流河段属官渡河源头保护区和官渡河保留区，水质目标均为Ⅱ类。水功能区划见表1。

　　1.3 工程涉及区污染源概况

　　(1)工业污染源

　　龙背湾水电站坝址以上全部为山区，由于自然条件、交通等方面的原因，该区域乡镇及乡镇企业不发达，龙背湾坝址以上基本上不存在工业污染源。

　　(2)生活污染源

　　工程建设前，坝址以上流域范围内有柳林集镇和洪坪、老码头两个集中居民点，总人口约2 300人，生活污水排放量总计约13.43万m3/a，污染物主要包括COD、氨氮等。工程建设后，原柳林集镇被淹没，整体搬迁至洪坪村集镇，目前该集镇采用化粪池处理生活污水，污水经处理后进入附近沟渠。

　　(3)农村面源污染源

　　农村面源污染源主要包括农业面源污染、水土流失面源污染和农村生活污水污染。其中，农业面源污染主要来源于竹山县柳林乡、竹溪县的向坝乡和桃源乡(部分)、房县九道乡以及神农架的红坪镇和九湖乡6个乡镇，污染源主要为化肥和农家肥的使用;水土流失面源主要是通过流出的土壤带入污染物，污染物主要包括氮、磷、有机污染物和悬浮物等;农村生活污水主要包括居民的生活污水，此外还包括畜禽粪便等，上述污染物大部分分散排放至自家茅厕，经生物发酵后直接用于农田或菜地，而不直接排入河中，因此可忽略农村生活污水对地表水的影响。

　　2 研究方法

　　2.1 监测断面布置

　　工程涉及区域共布置有6个水质监测断面，见图1。其中，龙背湾坝址下游官渡河干流1个断面，为坝下断面;坝址上游官渡河干流2个断面，分别为库中断面和官渡河入库断面;此外，在库区主要支流平渡河、公祖河和洪坪河河口处各1个断面。