桂 重 段 波

(中國電建集團昆明勘測設計研究院有限公司，云南 昆明 650051)

牛欄江引水盤龍江入湖對滇池水質(zhì)改善效果分析

桂 重 段 波

(中國電建集團昆明勘測設計研究院有限公司，云南 昆明 650051)

分析了牛欄江引水盤龍江入湖對滇池水動力學特性的影響及水質(zhì)改善效果，探討了規(guī)劃引水水質(zhì)條件下2020年滇池外海水的質(zhì)量預測結(jié)果，并對2020年補水效果進行了展望，為同類工程的研究提供了依據(jù)。

引水，水質(zhì)，資源，水環(huán)境

1 工程概況[1]

牛欄江—滇池補水工程是一項水資源綜合利用工程，是滇中調(diào)水的近期重點工程。近期任務是向滇池補水，改善滇池水環(huán)境和水資源條件，配合滇池水污染防治的其他措施，達到規(guī)劃水質(zhì)目標，并具備為昆明市應急供水的能力；遠期任務主要是向曲靖市供水，并與金沙江調(diào)水工程共同向滇池補水，同時作為昆明市的備用水源。

2 牛欄江引水盤龍江入湖方案改善滇池水質(zhì)效果[2-5]

2.1 牛欄江引水量和引水水質(zhì)

牛欄江引水工程設計流量為23 m3/s，年設計引水過程為枯水期適當少引，而豐水期加大流量引水，多年平均引水量約5.72億m3。根據(jù)《牛欄江—滇池補水工程項目可行性研究報告》，滇池流域豐、平、枯典型水文代表年型條件下牛欄江流域設計可凈引水入湖過程見表1。

表1 滇池各典型水文年型對應年份的牛欄江引水過程 億m3

牛欄江引水入湖水質(zhì)是依據(jù)近年來對牛欄江水源地水質(zhì)實測資料確定的，自2005年以來，牛欄江水源地德澤斷面逐年實測水質(zhì)濃度資料如表2所示。

根據(jù)牛欄江流域(云南段)水環(huán)境保護規(guī)劃，2020年牛欄江引水水源地CODMn,TP,TN三指標的水質(zhì)保護目標分別為2.0 mg/L,0.05 mg/L,1.0 mg/L。故在進行牛欄江—滇池補水工程牛欄江引水入湖水質(zhì)設計時，既要考慮引水入湖水質(zhì)基本不劣于現(xiàn)狀(以近年來平均水質(zhì)為代表)，同時亦應滿足其水環(huán)境保護目標要求。根據(jù)牛欄江規(guī)劃水質(zhì)保護目標要求，并結(jié)合牛欄江水質(zhì)現(xiàn)狀，牛欄江補水入湖水質(zhì)(CODMn,TP,TN)濃度見表3。

2.2 僅有引水工程下滇池水質(zhì)改善效果

模擬預測至2020年當?shù)岢亓饔蛩廴揪C合治理對策中僅有牛欄江引水工程時滇池外海年均水質(zhì)狀況見表3。由表3可知，至2020年，如果《滇池流域“十一五”水污染防治規(guī)劃》《滇池流域水污染綜合治理總體方案》及《洱海、滇池水質(zhì)保護與水污染防治專題研究》提出的水污染綜合治理六大工程體系除牛欄江—滇池引水工程落實外，其余五項流域水污染綜合治理工程措施未能有效落實，則2020年滇池外海水質(zhì)較無引水(即無綜合治理措施)時有一定程度的改善，其中CODMn指標改善幅度最大，約為14.2%～16.3%，TN指標的改善幅度次之，約為7.8%～8.9%，TP指標的改善效果相對最小，約為4.4%～6.9%。

表2 牛欄江水源地近年來水質(zhì)監(jiān)測資料及規(guī)劃水質(zhì)保護目標 mg/L

表3 僅有牛欄江引水工程下2020年滇池外海年均水質(zhì)狀況

從引水措施落實后的滇池外海年均水質(zhì)濃度預測結(jié)果來看，豐水年滇池外海CODMn,TP,TN三指標年均濃度分別為10.64 mg/L,0.209 mg/L,3.00 mg/L，平水年三指標濃度分別為10.92 mg/L,0.198 mg/L,2.95 mg/L，枯水年三指標濃度分別為10.28 mg/L,0.198 mg/L,2.91 mg/L，不同年型下不同指標所屬水質(zhì)類別較引水前均無變化，且與2020年外海水環(huán)境保護目標相比較，TP，TN指標的超標幅度均在一倍左右，故從規(guī)劃水平年2020年滇池水質(zhì)保護目標要求來看，僅有引水工程是遠遠不夠的。因此，滇池流域環(huán)境補水工程，應以滇池流域水污染綜合治理五大工程措施全面落實并發(fā)揮預期效益為前提，至2020年才有可能使滇池外海水質(zhì)滿足其水功能區(qū)劃的階段水質(zhì)保護目標要求。

因此，《總體方案》中提出的水污染綜合治理五大工程體系(不包括外流域調(diào)水)才是滇池湖泊水環(huán)境改善的根本，如果流域入湖污染源不能得到有效治理和控制，僅靠外流域調(diào)水是無法改變滇池水質(zhì)的演變趨勢，同時從水質(zhì)濃度改善效果來看，調(diào)水對滇池水質(zhì)濃度的改善程度也是有一定限度的。

2.3 六大綜合治理措施改善滇池水質(zhì)效果

自牛欄江引水工程建設完工后，隨著相對清潔的牛欄江水源源源不斷地進入滇池，這不僅將有效緩解滇池長期以來生態(tài)環(huán)境用水匱乏問題，同時配合流域水污染綜合治理的不斷深入，將使滇池水污染情勢得到逐步緩解，并使滇池水質(zhì)逐步好起來。在不同水情條件下，牛欄江引水后滇池外海年均水質(zhì)年際變化過程見表4。

表4 各項措施全面落實情景下2020年滇池外海水質(zhì)年內(nèi)變化 mg/L

由表4所示的結(jié)果可知，牛欄江—滇池補水工程在其他五大水污染治理工程體系全面落實并達到預期治理效果的前提條件下，引水可使各水情條件下的平、枯水期水質(zhì)達標，如1月～6月，豐水期由于降雨徑流攜帶大量非點源進入湖泊，從而導致各水文年型豐水期水質(zhì)普遍不達標。從年內(nèi)達標月份所占比重來看，豐水年達標月份占50%(6個月)，平、枯水年達標月份均約占67%(8個月)。

2.4 規(guī)劃引水水質(zhì)條件下2020年滇池外海水質(zhì)預測

模擬預測至2020年當?shù)岢亓饔蚋黜椝廴揪C合治理對策均全面落實并達到預期治理效果和牛欄江引水入湖水質(zhì)滿足其規(guī)劃水質(zhì)保護目標時，平水年型下滇池外海年均水質(zhì)狀況見表5。

由表5中的模擬統(tǒng)計結(jié)果可知，當?shù)岢亓饔蛩廴揪C合治理措施(六大工程體系)全部落實且牛欄江引水入湖水質(zhì)濃度滿足牛欄江流域水環(huán)境保護規(guī)劃中確定的水質(zhì)保護目標時，至規(guī)劃水平年2020年，平水年型下滇池外海水質(zhì)(包括CODMn,TP,TN三指標)均基本滿足規(guī)劃水質(zhì)目標要求，其中CODMn指標達到地表水Ⅰ類水質(zhì)標準，TP,TN基本滿足Ⅳ類水質(zhì)目標要求。

表5 規(guī)劃引水水質(zhì)條件下2020年滇池外海年均水質(zhì)狀況

對比引水水質(zhì)濃度分別為現(xiàn)狀水質(zhì)和規(guī)劃水質(zhì)保護目標時的滇池外海水質(zhì)濃度差異，可以看出兩引水入湖水質(zhì)濃度均可使2020年滇池外海水質(zhì)滿足滇池水功能區(qū)規(guī)劃水質(zhì)目標要求，且兩者差異較小。

3 2020年補水效果展望

已通過水利部審查的《牛欄江—滇池補水工程初步設計報告》提出，在滇池六大工程措施共同作用下，2020年設計來水條件下，滇池外海CODMn,TP,TN濃度分別為1.78 mg/L,0.098 mg/L,1.53 mg/L。滇池外海CODMn指標好于Ⅲ類地表水質(zhì)標準，TP,TN指標基本達到Ⅳ類地表水質(zhì)標準。總體評價，到2020年，滇池外海基本達到Ⅳ類地表水質(zhì)標準。

4 結(jié)語

1)至2020年，如果滇池流域未實施流域水污染綜合治理對策，則不同水情條件下滇池外海CODMn,TP,TN三指標濃度分別約為12.28 mg/L～12.73 mg/L,0.21 mg/L～0.22 mg/L,3.19 mg/L～3.29 mg/L，其單項指標水質(zhì)類別分屬Ⅴ類、劣Ⅴ類、劣Ⅴ類，綜合水質(zhì)類別為劣Ⅴ類，此種情景下滇池水質(zhì)較現(xiàn)狀水質(zhì)將進一步惡化，湖泊富營養(yǎng)化程度將進一步加劇。

2)當規(guī)劃水平年2020年滇池流域各項水污染綜合治理對策尚未落實時，牛欄江引水滇池外海CODMn,TP,TN三指標濃度分別約為10.28 mg/L～10.92 mg/L,0.198 mg/L～0.209 mg/L,2.91 mg/L～3.00 mg/L，總體水質(zhì)類別仍為劣Ⅴ類，其中CODMn,TP,TN三指標分別超Ⅳ類標準約2.8%～9.4%,98%～119%,94%～100%。規(guī)劃水平年2020年僅靠牛欄江引水仍無法改變滇池水質(zhì)繼續(xù)變差趨勢，故滇池流域應加大流域水污染綜合治理強度，以減少滇池流域入湖污染負荷，并達到規(guī)劃入湖負荷量水平是控制規(guī)劃水平年2020年滇池外海水質(zhì)是否達標的關(guān)鍵性因素。

3)根據(jù)牛欄江—滇池補水工程規(guī)劃設計規(guī)模及可行性研究最新調(diào)算的補水量成果，牛欄江多年平均可調(diào)水量約5.72億m3。當規(guī)劃水平2020年滇池流域各項水污染綜合治理對策都全部落實并達到預期治理效果的條件下，牛欄江補水可基本滿足2020年滇池外海豐、平、枯水年環(huán)境補水的水量要求，牛欄江—滇池補水工程實施后滇池外海總體水質(zhì)可基本滿足規(guī)劃水質(zhì)保護目標要求，且牛欄江引水水質(zhì)在滿足TP濃度不劣于0.05 mg/L,TN濃度不劣于1.00 mg/L條件下，牛欄江補水可使規(guī)劃水平2020年滇池外?？傮w水質(zhì)濃度基本達標。

4)到2020年，滇池外?；具_到Ⅳ類地表水質(zhì)標準。

[1] 牛欄江—滇池補水工程初步設計報告[R].昆明：中國水電顧問集團昆明勘測設計研究院，云南省水利水電勘測設計研究院，2012.

[2] 中國水利水電科學研究院.牛欄江—滇池補水工程補水效果分析[Z].2010.

[3] 云南省水利廳，昆明市人民政府.牛欄江—滇池補水工程入湖實施方案簡本[Z].2012.

[4] 云南省水文水資源局，云南省水環(huán)境監(jiān)測中心，云南省水文水資源局昆明分局.牛欄江—滇池補水入湖方案——監(jiān)測系統(tǒng)建設運行實施方案[Z].2013.

[5] 中國水利水電科學研究院.滇中引水工程對滇池水環(huán)境影響預測與評價[Z].2015.

On water quality improvement analysis at Dianchi Lake by diverting water of Panlong River into lakes at Niulan River

Gui Zhong Duan Bo

(KunmingEngineeringCorporationLimited,POWERCHINAGroup,Kunming650051,China)

The paper analyzes the influence of diverting water of Panlong River into lakes at Niulan River on the dynamic features of the water in Dianchi Lake and the water quality improvement, explores the water quality forecasting results of Dianchi in 2020 under the planned diversion, and predicts the water supplement effect in future, and provides some reference for the research of similar projects.

water diversion, water quality, resources, water environment

2015-08-29

桂 重(1982- )，女，工程師; 段 波(1987- )，男，工程師

1009-6825(2015)31-0209-03

TU991.21

A