宮峰青
(寧武縣水利發(fā)展中心,山西 忻州 036700)
全面推行河長制是為加強(qiáng)河湖管理保護(hù)作出的重大決策部署,是落實(shí)綠色發(fā)展理念、推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)的內(nèi)在要求,是解決我國復(fù)雜水問題、維護(hù)河湖健康生命的有效舉措,是完善水治理體系、保障國家水安全的制度創(chuàng)新。為貫徹落實(shí)《中共中央辦公廳國務(wù)院辦公廳印發(fā)〈關(guān)于全面推行河長制的意見〉的通知》精神,寧武縣開展了境內(nèi)主要河流水量水質(zhì)監(jiān)測工作,這對于研究寧武縣水資源[1,2]、水環(huán)境[3,4]、生態(tài)治理及汾源保護(hù)[5,6]等具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
寧武縣位于山西省北中部、東經(jīng)111°50'~120°40'和北緯38°31'~39°08',北以內(nèi)長城為邊,與朔州市相鄰;西北以黃花嶺為界,與神池縣接壤;西南以荷葉坪山、蘆芽山為屏,與五寨、岢嵐縣相望;南部與靜樂縣相銜;東南以云中山與忻府區(qū)分界;東部與原平市連通??h境南北長約105 km,東西寬約45 km,總面積1 925 km2。由于古寧武城酷似一只展翅欲飛的鳳凰,故又稱“鳳凰城”。寧武縣屬大陸性季風(fēng)氣候區(qū),多年平均年降水量510.0 mm,多年平均年蒸發(fā)量1 064.1 mm,平均氣溫6.9℃,極端最高氣溫36.7 ℃,極端最低氣溫-22.0 ℃,最熱月平均氣溫21.6 ℃,最冷月平均氣溫-10.1 ℃,無霜期150 d。
寧武縣境內(nèi)河流分屬黃河、海河兩大流域的汾河水系、永定河水系、子牙河水系,主要河流有汾河、恢河、北石河、大廟河、水南溝、中馬坊河、西馬坊河、鳴水河、新堡河。本研究主要對寧武縣境內(nèi)上述9條河流進(jìn)行汛期、非汛期水量水質(zhì)監(jiān)測,監(jiān)測斷面分布如圖1所示,同時(shí)結(jié)合實(shí)地踏勘和補(bǔ)充調(diào)查,開展寧武縣境內(nèi)主要河流水量水質(zhì)分析,為全面推行河長制提供可靠的數(shù)據(jù)支撐。
圖1 寧武縣主要河流監(jiān)測斷面分布
寧武縣多年平均年降水量517.6 mm,多年平均天然年徑流量17 174 萬m3,多年平均年地下水資源量11 220.3 萬m3,多年平均年水資源總量18 050.8萬m3,折合產(chǎn)水深93.8 mm,其中河川基流量(重復(fù)量)10 343.5 萬m3。全縣水資源可利用量4 476 萬m3,其中地表水可利用量4 320 萬m3、地下水可開采量2 716.7 萬m3、重復(fù)量2 560.7 萬m3。
2016 年,全縣用水總量0.157 9 億m3(損失水量0.005 3 億m3)。其中,城鎮(zhèn)居民生活用水量0.020 7億m3,占總用水量的13%;農(nóng)村居民生活用水量0.013 0 億m3,占總用水量的8%;農(nóng)業(yè)灌溉用水量0.040 4 億m3,占總用水量的26%;林牧漁畜用水量0.014 4億m3,占總用水量的9%;工業(yè)建筑業(yè)用水量0.027 1億m3,占總用水量的17%;三產(chǎn)用水量0.000 8億m3,占總用水量的1%;生態(tài)環(huán)境用水量0.041 5億m3,占總用水量的26%。
2016 年,全縣人均取水量92.7 m3,低于忻州市平均人均取水量206 m3;萬元GDP 取水量34.9 m3,低于忻州市平均萬元GDP 取水量90 m3;農(nóng)業(yè)灌溉畝均取水量158 m3,低于忻州市平均農(nóng)業(yè)灌溉畝均取水量197 m3;萬元工業(yè)增加值取水量15.20 m3,低于忻州市平均萬元工業(yè)增加值取水量29.06 m3;城鎮(zhèn)居民生活取水量53.4 L∕(人·d),低于忻州市平均城鎮(zhèn)居民生活取水量63.1 L∕(人·d);農(nóng)村居民生活取水量41.6 L∕(人·d),低于忻州市平均農(nóng)村居民生活取水量43.5 L∕(人·d)。
目前,全縣用水水平低,有較大的節(jié)水空間。為此,應(yīng)在確保生活用水的前提下,大力推進(jìn)節(jié)約用水,嚴(yán)控高耗水企業(yè)。
1.3.1 汾河流域
寧武縣境內(nèi)汾河流域處于國家重要江河湖泊水功能區(qū)——汾河靜樂源頭水保護(hù)區(qū),起始斷面為汾河源頭,終止斷面為靜樂水文站,代表斷面為寧化堡水文站,水功能區(qū)長度80.4 km,水質(zhì)目標(biāo)為地表水Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn),設(shè)立目標(biāo)主要是下游山西省省會——太原市城市生活和工業(yè)用水水源。
流域內(nèi)多年(1956—2000 年,下同)平均年降水量497.3 mm,多年平均水資源總量27 498 萬m3,其中河川徑流量26 652萬m3、地下水資源量17 149萬m3、重復(fù)量16 776萬m3。
根據(jù)代表斷面水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果,2015—2017 年按照全因子和水功能區(qū)限制納污紅線主要控制項(xiàng)目評價(jià),代表斷面寧化堡水文站全年水質(zhì)為地表水Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn),水環(huán)境較好。
1.3.2 恢河流域
寧武縣境內(nèi)恢河流域處于恢河源頭水保護(hù)區(qū),起始斷面為恢河源頭,終止斷面為市界,代表斷面為朔州梵王寺,水功能區(qū)長度33.1 km,水質(zhì)目標(biāo)為地表水Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)2017 年代表斷面水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果,按照全因子和水功能區(qū)限制納污紅線主要控制項(xiàng)目評價(jià),代表斷面朔州梵王寺全年水質(zhì)為地表水Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn),達(dá)標(biāo)。
2018年汛期,8月30—31日對汾河(東寨)、北石河、大廟河、中馬坊河、鳴水河、水南溝、西馬坊河、新堡河、恢河(陽方口)斷面進(jìn)行了流量測驗(yàn),實(shí)測流量分別為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 日依次對上述河流流量測驗(yàn),實(shí)測流量分別為1.68、0.808、0.266、2.78、2.09、0.234、1.45、1.18、1.44 m3∕s。寧武縣主要河流流量監(jiān)測結(jié)果,詳見表1。
表1 寧武縣主要河流流量監(jiān)測結(jié)果
水質(zhì)監(jiān)測項(xiàng)目為pH 值、溶解氧、高錳酸鹽指數(shù)、化學(xué)需氧量、氨氮、總磷、總氮、銅、鋅、氟化物、硒、砷、汞、鎘、六價(jià)鉻、鉛、氰化物、揮發(fā)酚、陰離子表面活性劑、硫化物、總硬度、氯化物、硝酸鹽氮、電導(dǎo)率、糞大腸菌群共25 項(xiàng),因篇幅有限,表2 僅列其中7 項(xiàng)主要指標(biāo),寧武縣主要河流水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果詳見表2。
表2 寧武縣主要河流水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果
汾河是黃河第二大支流,也是山西省最大的河流。汾河發(fā)源于寧武縣東寨鎮(zhèn)管涔山脈樓子山下水母洞,和周圍的龍眼泉、象頂石支流匯流成河?!渡胶=?jīng)》記載:“管涔之山,汾水出焉,西流注于河(黃河)”?!端?jīng)注》記載;“汾水出太原汾陽北管涔山”。汾河流經(jīng)忻州、太原、晉中、呂梁、臨汾、運(yùn)城6市,在萬榮縣廟前村附近匯入黃河,干流全長694 km。
汾河(寧武段)流域面積1 363 km2,干流長58 km,多年平均年降水量523.9 mm,多年平均年徑流深99.5 mm。汾河?xùn)|寨斷面汛期8 月30 日實(shí)測流量3.76 m3∕s,非汛期10 月8 日實(shí)測流量1.68 m3∕s,汛期和非汛期水質(zhì)均達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn),水質(zhì)較好。
北石河發(fā)源于寧武縣涔山鄉(xiāng)大梁溝,于涔山鄉(xiāng)夏家山村支鍋石匯入汾河,流域面積71.5 km2,河流長13 km,河流平均比降29.96‰,多年平均年降水量656.7 mm,多年平均年徑流深131.3 mm。北石河汛期8 月30 日實(shí)測流量1.12 m3∕s,非汛期10 月8 日實(shí)測流量0.808 m3∕s,汛期和非汛期入汾口水質(zhì)均達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn),水質(zhì)較好。
大廟河發(fā)源于寧武縣西溝洼,流經(jīng)樓底、馬家莊、李家陽坡、大廟、灣子里、窯子灣、雷鳴寺,進(jìn)入汾河主河道,該流域?qū)偈搅謪^(qū),森林、植被覆蓋率高達(dá)70%以上,水土流失較輕,河段狹窄,溝深山高是該河流的最大特點(diǎn),上游河段有幾處形成天然瀑布。大廟河流域面積102 km2,河流長度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,多年平均年徑流深154.8 mm。大廟河汛期8 月30 日實(shí)測流量1.77 m3∕s,非汛期10 月8 日實(shí)測流量0.266 m3∕s,汛期和非汛期入汾口水質(zhì)均達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn),水質(zhì)較好。
中馬坊河又名洪河,是汾河一級支流,發(fā)源于寧武縣東莊鄉(xiāng)張道溝,源頭管涔山為海河流域與黃河流域的分水嶺,流向自北向南,在好水溝南從左岸匯入汾河,該流域東鄰原平市,東北與城關(guān)鎮(zhèn)接壤,南與迭臺峙相連,屬余莊鄉(xiāng)管轄。中馬坊河流域面積558 km2,河流長度50 km,河流比降9.21‰,多年平均年降水量503.6 mm,多年平均年徑流深51.8 mm。中馬坊河汛期8 月31 日實(shí)測流量5.62 m3∕s,非汛期10 月9日實(shí)測流量2.78 m3∕s,汛期和非汛期入汾口水質(zhì)均達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn),水質(zhì)較好。
鳴水河為汾河一級支流,發(fā)源于靜樂縣云中山西坡的七匠溝和南林灘,地處靜樂縣北部的土石山區(qū),由東向西流經(jīng)堂爾上、杜家村等16個(gè)村,在寧武縣溝口村注入汾河。鳴水河流域面積259 km2,河流長度28 km,河流比降12.15‰,多年平均年降水量495.2 mm,多年平均年徑流深38.9 mm。鳴水河汛期8 月31 日實(shí)測流量2.59 m3∕s,非汛期10 月9 日實(shí)測流量2.09 m3∕s,汛期和非汛期入汾口水質(zhì)均達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn),水質(zhì)較好。
水南溝又名陳家半溝,發(fā)源于化北屯鄉(xiāng)郝家溝村西,自西北向東南流經(jīng)水南溝、李家庵、陳家半溝村,于山寨村匯入汾河。水南溝流域面積23.8 km2,河流長度13.3 km,河道比降40‰。水南溝汛期8 月31日實(shí)測流量0.213 m3∕s,非汛期10月9日實(shí)測流量0.234 m3∕s,汛期和非汛期入汾口水質(zhì)均達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn),水質(zhì)較好。
西馬坊河為汾河一級支流,源起寧武縣蘆芽山東溝,流經(jīng)達(dá)摩庵、南干溝、大南溝、梅洞、寬草坪、饅頭山、西馬坊、紅沙地、榆木橋、壩里、壩門口,注入汾河。西馬坊河流域面積153 km2,河流長度25 km,河流比降19.58‰,多年平均年降水量568.0 mm,多年平均年徑流深144.6 mm。西馬坊河汛期8 月31 日實(shí)測流量1.85 m3∕s,非汛期10 月9 日實(shí)測流量1.45 m3∕s,汛期和非汛期入汾口水質(zhì)均達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn),水質(zhì)較好。
新堡河屬汾河的一級支流,位于北緯38°35'~38°40'、東經(jīng)111°50'~112°01',西北接西馬坊河流域以分水線為界,東南與陽方溝流域?yàn)猷?,該河流起源于小老溝、石壩溝、石板橋、杵木溝、石壩、達(dá)子營,經(jīng)過蘆草溝、紅土溝、新堡、舊堡、嶺底,由石家莊匯入汾河。新堡河流域面積96.9 km2,河流長度20 km,河流比降21.65‰,多年平均年降水量537.2 mm,多年平均年徑流深127.3 mm。新堡河汛期8 月31日實(shí)測流量1.22 m3∕s,非汛期10 月9 日實(shí)測流量1.18 m3∕s,汛期和非汛期入汾口水質(zhì)均達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn),水質(zhì)較好。
恢河是桑干河的一級支流,發(fā)源于忻州寧武縣管涔山,由陽方口出谷,流入朔城區(qū)梵王寺鄉(xiāng)沙河村北成為潛流,到窯子頭村南鉆出地面,恢復(fù)原流,故名恢河。該河橫穿朔城區(qū)中部平原,在朔城區(qū)的神頭鎮(zhèn)太平窯村北有七里河匯入,經(jīng)太平窯水庫在朔城區(qū)神頭鎮(zhèn)的馬邑村與源子河匯合注入桑干河。寧武縣境內(nèi)恢河流域面積330 km2,干流長33.1 km,河流平均比降14‰,流域平均寬度9.61 km?;趾雨柗娇跀嗝嫜雌? 月30 日實(shí)測流量1.52 m3∕s,水質(zhì)達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn),水質(zhì)較好;非汛期10 月8 日實(shí)測流量1.44 m3∕s,水質(zhì)氨氮超標(biāo),未達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn),水質(zhì)較差。
該研究對寧武縣境內(nèi)主要河流汾河(東寨段)、北石河、大廟河、中馬坊河、鳴水河、水南溝、西馬坊河、新堡河、恢河(陽方口段)共9 條河流進(jìn)行了實(shí)地踏勘,按汛期、非汛期河道水量水質(zhì)分別同步監(jiān)測1 次,在此基礎(chǔ)上,完成監(jiān)測結(jié)果分析,除恢河非汛期未達(dá)到地表水Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)、水質(zhì)較差外,其余河段檢測期均達(dá)到Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)。由于流量施測、水質(zhì)采樣均為瞬時(shí)值,監(jiān)測成果可作為河流現(xiàn)狀水量水質(zhì)參考依據(jù)。建議繼續(xù)加強(qiáng)寧武縣境內(nèi)主要河流水量水質(zhì)同步監(jiān)測頻次,為全面推行河長制提供可靠的數(shù)據(jù)支撐。