（环境工程专业论文）升钟水库生态环境保护与污染防治对策研究.pdf

西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 摘要 升钟水库属嘉陵江流域，库区生态环境的治理对于维系周围各市县的生态 平衡起着至关重要的作用。随着社会经济的发展，水库出现了一系列环境问题， 水质逐年恶化，已威胁到其功能的发挥。 本论文主要研究升钟水库生态环境保护与污染防治对策问题，所采用的方 法就是制定升钟水库生态环境保护与污染防治规划。首先，通过资料收集和现 场调研，评价升钟水库的环境质量现状；接着，对库区的污染负荷进行分析和 预测，制定污染物消减计划；最后，提出相应的污染防治与生态环境保护措施。 升钟水库库区的水资源是该地区社会经济发展的物质基础，库区水资源消 耗主要为农业用水。库区全部水域均超过地表水环境功能区划要求的水质标准， 其中主要污染物是t n 、t p 、高锰酸钾指数。 库区的污染负荷主要来自水产养殖、农村生活污染、禽畜养殖、农田化肥、 水土流失、降水氮磷等方面。从污染物入库总量来看，水产养殖、农村生活和 农田化肥是升钟水库入库污染负荷最主要的部分。在污染负荷分析基础上，论 文采用弹性系数法预测库区的污染负荷。 为使库区水质满足规划水质目标的要求，论文对库区实施污染物排放总量 控制。根据水体纳污能力、纳污现状、规划水平年的水质控制目标、污染源源 强与受纳水体水质的关系等因素，提出规划水域按照水功能区划要求的水质目 标以及在规划水平年水质目标下的纳污总量。然后在此基础上计算规划水平年 的纳污量和规划水域的污染物削减量。 基于以上分析，论文从库区污染治理、农村与小集镇环境整治、陆地生态 恢复、农业面源治理与生态农业建设、水源西河流域污染整治以及库区水环境 管理几方面入手，结合库区实际制定出科学合理、经济可行并具备技术先进性 的污染控制和生态恢复方案。确保升钟水库水环境和生态的改善，为库区各市 县进行水库污染治理提供技术支持，最终达到规划目的，还升钟湖清水。 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 i 页 关键词：水库；生态环境；污染防治；对策 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 n 页 a b s t r a c t s h e n g z h o n gr e s e r v o i rb e l o n g st oj i a l i n g r i v e rb a s i n t h ee c o l o g i c a l e n v i r o n m e n tm a n a g e m e n to ft h er e s e r v o i ra r e ap l a y sav i t a lr o l et om a i n t a i nt h e e c o l o g i c a lb a l a n c eo fc i t i e sa n dc o u n t i e sa r o u n dt h er e s e r v o i r a l o n gw i t ht h e s o c i o e c o n o m i cd e v e l o p m e n t ，t h er e s e r v o i rh a sas e r i e so fe n v i r o n m e n t a lp r o b l e m s d e t e r i o r a t i o no fw a t e rq u a l i t ye a c hy e a rh a st h r e a t e n e dt h e r e s e r v o i rt op l a yi t s f u n c t i o n s t h i sp a p e rs t u d i e so nm e a s u r e st o p r o t e c tt h ee c o l o g i c a le n v i r o n m e n ta n d c o n t r o lw a t e rp o l l u t i o n ，t h em e t h o du s e di st os e tu pe c o l o g i c a le n v i r o n m e n t a l p r o t e c t i o na n dp o l l u t i o np r e v e n t i o np l a n n i n go fs h e n g z h o n gr e s e r v o i r f i r s t l y ， t h r o u g hd a t ac o l l e c t i o na n do n - s i t er e s e a r c h ，t h ep a p e re v a l u a t e ss i t u a t i o no f e n v i r o n m e n t a l q u a l i t y o ft h e s h e n g z h o n gr e s e r v o i r ；t h e n ，a n a ly sis a n d f o r e c a sti n gp o l l u t i o nl o a do ft h er e s e r v o i ra n df o r m u l a t ep l a nt or e d u c et h e p o l l u t a n t i o n ；f i n a l l y ，p r o p o s e sc o r r e s p o n d i n gm e a s u r e st op r e v e n t a n dc o n t r o l w a t e rp o l l u t i o na n dp r o t e c te c o l o g i c a le n v i r o n m e n t w a t e rr e s o u r c e so f s h e n g z h o n g r e s e r v o i ra let h em a t e r i a lb a s i so f s o c i o e c o n o m i cd e v e l o p m e n ti n t h i sa r e a ，m a i n l yf o ra g r i c u l t u r a lu s e a l lw a t e r q u a l i t yi n d e xo ft h er e s e r v o i ra r e aa lee x c e e d i n gt h ew a t e rq u a l i t ys t a n d a r d so fs u r f a c e w a t e re n v i r o n m e n t a lf u n c t i o nr e g i o n a l i z a t i o nr e q u i r e m e n t s ，t h em a i np o l l u t a n t sa r e t n ，t p ，a n dc o d m n t h em a i np o l l u t i o nl o a do ft h er e s e r v o i ri sf r o ma q u a c u l t u r e ，p o l l u t i o no fm r a l l i f e ，l i v e s t o c kb r e e d i n g ，f a r mf e r t i l i z e r s ，s o i le r o s i o n ，n i t r o g e na n dp h o s p h o r u s p r e c i p i t a t i o n ，a n ds oo n f r o mt h et o t a lp o l l u t a n t ss t o r a g e ，a q u a c u l t u r e ，r u r a ll i f ea n d a g r i c u l t u r a lf e r t i l i z e r si st h em o s ti m p o r t a n tp o l l u t i o nl o a do fs h e n g z h o n gr e s e r v o i r t h e n ，t h ep a p e rf o r e c a s tt h ep o l l u t i o nl o a db ys o m es c i e n c em e t h o d 西南交通大学硕士研究生学位论文第页 t om a d ew a t e rq u a l i t yo ft h er e s e r v o i rt om e e tt h er e q u i r e m e n t so fp l a n n i n g w a t e rq u a l i t yt a r g e t s ，t h ep a p e ri m p l e m e n t st o t a la m o u n tc o n t r o lt ot h er e s e r v o i r a c c o r d i n gt op o l l u t i o nb e a r i n gc a p a c i t yo fw a t e rb o d ya n di t sp r e s e n ts i t u a t i o n ， w a t e rq u a l i t yc o n t r o lo b je c t i v e so fp l a n n i n gl e v e ly e a r ，t h er e l a t i o n s h i pb e t w e e n p o l l u t i o ns o u r c ec o n c e n t r a t i o n sa n dw a t e rq u a l i t ya n ds oo n ，p u t sf o r w a r dw a t e r q u a l i t yo b j e c t i v e sa c c o r d i n gt ot h er e q u i r e m e n to fw a t e rf u n c t i o nr e g i o n a l i z a t i o na n d p o l l u t a n tc a r r y i n gc a p a c i t yu n d e rt h ew a t e rq u a l i t yo b j e c t i v e so fp l a n n i n gl e v e ly e a r t h e no nt h eb a s i so fa b o v e ，c a l c u l a t e st h ep o l l u t a n tc a r r y i n gc a p a c i t yo fp l a n n i n g l e v e ly e a ra n d p o l l u t a n t sr e d u c t i o na m o u n ti nt h ep l a n n i n gw a t e r s b a s e do nt h ea b o v ea n a l y s i s ，t h ep a p e rd e v elo p es p o l l u t i o n c o n t r o la n d e c o l o g i c a lr e s t o r a t i o np r o g r a m m ef r o ma s p e c t so ft h ea r e ap o l l u t i o nc o n t r o l ，r u r a l a n ds m a l lt o w n i m p r o v e m e n to ft h ee n v i r o n m e n t ，l a n de c o l o g i c a l r e s t o r a t i o n ， a g r i c u l t u r a ln o n - p o i n ts o u r c ew a t e rr e s e r v o i rm a n a g e m e n t ，a sw e l la se n v i r o n m e n t a l m a n a g e m e n tw i t h t h e a c t u a ld e v e l o p m e n to ft h er e s e r v o i r t h ep r o g r a m m ei s s c i e n t i f i ca n d r a t i o n a l ，e c o n o m i c a l l y v i a b l e p o s s e s s a n dw i t ha d v a n c e d t e c h n o l o g y t o e n s u r et h e i m p r o v e m e n t o ft h ew a t e r q u l i t y a n de c o l o g i c a l e n v i r o n m e n ti ns h e n g z h o n gr e s e r v o i r ，p r o v i d et e c h n i c a ls u p p o r tf o rp o l l u t i o nc o n t r o l o ft h ec i t ya n dc o u n t ya r o u n dt h er e s e r v o i r ，a n du l t i m a t e l ya c h i e v e dp l a n n i n g p u r p o s e s k e y w o r d s ： r e s e r v o i r ； e c o l o g i c a le n v i r o n m e n t ；p o l l u t i o np r e v e n t i o n ； c o u n t e r m e a s u r e s 西南交通大学曲南父逋大字 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校 保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和 借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库 进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 1 保密口，在年解密后适用本授权书； 2 不保密e l ，使用本授权书。 ( 请在以上方框内打“、”) 指导老师签名： 1 0m 日期：8 、t g 髟级 n u n = 孓 ：伊届 名， 签 ， 者8 作 蚱驯 论 ， 位期学日 西南交通大学学位论文创新性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所 得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体 己经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在 文中作了明确的说明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 本学位论文的主要创新点如下： l 、论文根据资料搜集与现场调查结果，对升钟水库进行水质综合评价。升 钟水库全部水域均超过地表水环境功能区划要求的水质标准，水质污染较为严 重，其中主要污染物为t n 、t p 、c o d 。水库富营养化程度总体上介于中营养 和中度富营养之间； 2 、通过现场调研，论文得出升钟水库的污染负荷来源主要是水产养殖污染、 农村生活污染、禽畜养殖污染、农田化肥污染、水土流失污染和降水氮磷污染 几方面； 3 、论文在对库区水域功能分区的基础上，进行了水环境容量核算。结果如 下：c o d ：2 7 8 7 t a ，t n ：3 4 5 t a ，t p ：6 4t a 。且根据污染负荷分析和水环境容 量核算，制定出相应的污染物消减计划； 4 、论文从水库污染治理、农村与小集镇环境整治、陆地生态恢复、农业面 源治理以及库区水环境管理等方面入手，结合库区实际制定出科学合理、经济 可行并具备技术先进性的污染控制和生态恢复方案，有利于库区的可持续发展。 西南交通大学硕士研究生学位论文第l 页 第一章绪论 1 1 问题的提出 人类兴修水利工程有着悠久的历史，随着科学技术的发展，水电事业进入 了飞速发展时期。一方面，它为人类的生产、生活提供了电能；另一方面，它 也造成了一定程度的环境污染和生态破坏。因此，我们要发展水电事业，兴修 水利工程，就一定要采取相应的环境保护与污染防治对策，使其最大程度地为 人类造福。 水力发电属于一种工业，其产品就是电力，操作的是机械，驱动源是由上 游流向下游的水，电能开发而水量并未丢失。与煤炭、石油和核能发电等方式 相比，水能是明显的更清洁的再生能源，世界各国无不优先发展水电【l 】。目前 我国的水能开发程度还不高，为满足防洪、供水、灌溉、电力供应等方面的要 求，在未来较长一段时间内，水利水电建设仍是我国国民经济的重要基础工作。 新中国成立5 0 年，我国水库建设突飞猛进。1 9 4 9 年前，全国仅有大中型 水库2 3 座。经过5 0 年的建设，全国己建成水库8 4 万座，其中大型水库4 1 2 座、中型水库2 6 3 4 座，总库容4 5 0 0 多亿立方米【2 】，水库数量跃居世界之首。 现在，随着科技的进步和人民生活水平的日益提高，人类的生产生活对水库等 水利工程的环境现状也产生了一定的影响。渔业生产、农林灌溉、生活污水的 大量排放，不断破坏着水库的水体水质和库区周围的生态环境。 水利工程建设可以提供人们日常生活所需的能源，对人类的生产生活有着 积极的意义。因此，水库的生态环境保护日益受到社会各界的关注，在今后一 个时期，生态环境问题将成为我国水库建设乃至整个水利事业进一步发展的重 要制约因素。为此，本论文针对升钟水库生态环境保护与污染防治对策进行研 究，制定升钟水库生态环境保护与污染防治规划，对我国水利事业的发展有着 积极的意义。 1 2 国内外研究现状 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 页 1 2 1 国外研究现状 众所周知，开发利用可再生能源是节能减排、实现可持续发展的最重要手 段。现阶段世界上最大量、最实用、最经济、最有效的可再生能源仍然还是水 电。目前，世界上很多国家的水电比重仍然相当高，据统计目前全世界每年至 少1 6 的电力是由水电提供的【3 】。在发电领域内，水电所发挥的可再生能源实际 作用，要比其它新型可再生能源的总和高出十几倍。 目前，挪威的水电年发电量己达1 1 8 0 亿千瓦时，全国电力供应9 9 8 来自 于水力发电，是世界上水电比重最高的国家【4 】。清洁的水电对挪威的经济可持 续发展和生态环境保护起到了很好的作用。从挪威的现状和历史可知，合理的、 尽可能的开发利用水电是最有效的生态环境保护方式。1 8 7 8 年法国建成世界第 一座水电站。8 0 年代末，世界上一些工业发达国家，如瑞士和法国的水能资源 已几近全部开发 5 】1 6 1 。法国早就取消了煤炭开挖，主要依靠水电和核电支撑经济 发展；德国也宣布即将关闭所有的煤矿。所有这些生态保护措施，都离不开它 们对大型水电的充分开发利用。总之，不管是在挪威、在欧洲还是在北美，世 界上几乎所有国家的水电开发程度都和其生态环境成正比 7 】。水电开发程度越 高、生态环境越好也逐渐成为一种普遍的事实。然而，随着科学技术的迅速发 展，入类的生产生活对自然环境带来的污染不断增加。水库库区生态环境及水 体水质受到的污染也越来越严重。因此，以水电为主要能源的国家也都采取积 极有效的措施来保护库区生态环境，防止人类生产生活对水库水质的过度污染。 经查阅大量相关资料，目前大多数国家采取的防治措施主要有：一、建立水库 生态与环境监测系统：二、加大政府支持力度，确保各项法律法规的顺利实施： 三、开展水库环境保护规划工作，加大公众宣传力度；四、加强库岸护理和水 库周围绿化工程的开展；五、划定自然生态保护区，制定对剩余水能资源的控 制开发政策由于以上各项措施的实施，有效控制了人类生产生活对库区生 态环境的破坏，在一定程度上促进了水库作用的最大发挥。 1 2 2 国内研究现状 我国拥有世界上最丰富的水能资源，可开发的水电总装机容量为3 7 8 亿 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 页 k w 占世界总量的1 3 2 2 。但长期以来我国的水电资源没有被充分利用。据统 计，2 0 0 0 年我国水电装机容量为7 5 0 0 万k w ，开发率仅为1 9 8 t 引。目前，我 们的水电开发正在经历严重的环境制约。怒江、金沙江上的一些很好的水能资 源亟待开发，却都受阻于环境问题的争议。这种环境的制约已经对我们国家的 水电开发造成了比较大的影响。国家相关部门对水利水电建设项目水环境与水 生生态保护工作进行经验交流，分析当前水利水电建设与生态保护面临的形势 和任务，研究水利水电建设项目环境影响评价中突出的水环境与水生态保护等 问题。 如何合理开发水电，国家和地方均采取了积极有效的措施。例如：制定现 实合理的开发规划：开展水电开发环境影响评价；调查和研究水电开发现状及 存在的环境问题：电站、水库等的建设要严格遵守国家有关的林业、土地、自 然保护区等法律法规；认真落实和执行水土保持方案等。以上措施的提出也有 效地改善了伴随着水电开发所产生的一系列环境问题。 在开发水电、修建水库的同时，人类生产生活对库区生态环境及水体水质 也造成了一定程度的破坏。为了改善库区生态环境及水质现状，目前国内采取 的措施主要有：一、加大污染治理执法力度，强化监督管理。严禁工艺落后、 规模小、污染严重的乡镇企业上马，坚决关闭国家明令禁止的1 5 种小企业。努 力做到有法必依、依法办事，对其他类型的工业企业，污水必须经过处理，达 标排放，确保库区上游来水质量；二、实施生态清淤，治理内源污染；三、做 好环境质量监测工作；四、加强水库污水治理，建立严格的排放制度，污水不 经处理不得向水库排放；五、建设污水处理厂，统一处理废污水，确保附近乡 镇及企业的生产生活用水达标排放；六、加强库区水土流失治理以上措施 的不断实施，在一定程度上改善了水库的生态环境与水体水质现状。 但是，就目前国内采取的各项措施来看，仍存在一些缺点和不足。由于各 地区经济发展状况不同，措施的实施情况也各有差异。沿海地区实施的比较好， 而内陆地区仍存在一些不足之处。如：资金短缺、体制不健全、人才缺乏等。 西南交通大学硕士研究生学位论文第4 页 因此，我们要结合国外的一些先进经验，进一步研究水库的生态环境保护和污 染防治对策，为我国水利事业的不断发展奠定坚实的基础。 1 3 本文研究意义及内容 1 3 1 研究意义 升钟水库属嘉陵江流域，地处嘉陵江支流西河，库区幅员面积5 1 7k m 2 ，人 口近2 0 万，灌区集雨面积5 6 8 2k m 2 ，工程涉及并控灌2 0 8 万亩耕地，占灌区总 耕地的7 0 。因此升钟水库及其库区流域的生态环境治理对于维系南充市乃至 库区各市县的生态平衡起着至关重要的作用。 随着库区经济社会的发展，升钟水库出现了一系列水环境问题，水质逐年 恶化，已威胁到其功能的发挥。近年来，南充市和库区各市县的相关部门已在 升钟水库库区开展了一系列的污染控制和生态保护工程，落实了相应措施，做 了许多实质性的工作，取得了很大的成效，但仍然无法全面遏制水库水质恶化 的总趋势。而要更好地控制升钟水库的污染负荷、有效改善水库水质和生态状 况，必须生态环境保护与污染防治进行研究和并提出相应的工程措施。 本论文选题为升钟水库生态环境保护和污染防治对策研究，其目的在于： 对升钟水库生态环境问题的诊断和目前已开展的相关整治措施的效果分析，结 合社会经济发展趋势和其他相关配套规划，从水库污染治理、农村与小集镇环 境整治、陆地生态恢复、农业面源治理以及库区水环境管理等方面入手，结合 库区实际制定出科学合理、经济可行并具备技术先进性的污染控制和生态恢复 方案，促进水库及其库区生态环境质量的改善，为各级政府部门进行水库生态 环境保护与污染防治决策提供技术支持和科学依据，最终实现库区的可持续发 展。 1 3 2 研究内容 本论文主要针对升钟水库的生态环境问题与水污染问题进行分析，从库污 染治理、农村与小集镇环境整治、陆地生态恢复、农业面源治理以及库区水环 境管理等方面入手，结合库区实际制定出科学合理、经济可行并具备技术先进 性的污染控制和生态恢复方案，主要内容为： 西南交通大学硕士研究生学位论文第5 页 1 通过收集资料，了解升钟水库所在区域的自然环境与社会经济现状： 2 通过现场调研及收集到的数据，分析升钟水库所在区域的社会发展与水 环境质量现状； 3 对升钟水库的污染负荷进行分析，并提出污染物消减计划； 4 根据以上分析提出相应的污染防治与生态环境保护措施。 1 4 技术路线 升钟水库库区是一个完整的生态系统，整治库区的水污染问题是一个多目 标、多层次的系统工程，本论文以实现升钟水库水质目标为核心，向外辐射实 施库区生态恢复、点源和非点源治理等方面的工程设计和管理对策，在环境科 学、生态学原理基础上，以环境数值模拟技术和地理信息系统技术( g i s ) 等 作为技术支持工具，兼顾库区社会经济的持续发展，应用系统论、控制论、预 测学等多学科方法开展课题研究。升钟水库生态环境保护与污染防治对策研究 的技术路线见图1 1 。 西南交通大学硕士研究生学位论文第6 页 图1 - 1 升钟水库生态环境保护与污染防治技术路线 西南交通大学硕士研究生学位论文第7 页 第二章自然环境与社会经济概况 2 1 自然环境概况 2 1 1 地理位置 升钟水库于1 9 7 7 年开工建设，1 9 8 4 年6 月竣工下闸蓄水。水库控制流域 1 7 5 6 平方公里，水库总库容1 3 3 9 亿立方米，有效库容6 7 2 亿立方米，垫底库 容3 9 6 亿立方米。一期工程( 含枢纽工程、右总干渠、西充干渠及相应的配套 渠系) 已于1 9 9 8 年建成，实现灌面1 3 8 9 3 万亩。水库为拦截西河蓄水而成， 以大坝、溢洪道、放空隧洞等枢纽工程均在南部县升钟区境内故以“升钟 命 名。 升钟水库地跨四川i 省剑阁、阆中、南部三县，主体位于南充市南部县境内， 少部分位于南充阆中市和广元市剑阁县境内。其枢纽工程位于嘉陵江的支流西 河中游，由大坝、溢洪道、放空隧洞、右总干渠进水口及电站、左分干渠进水 口及电站等五大部分组成。大坝坝址位于南部县升水镇碑垭庙，地理位置为东 经1 0 5 0 4 4 2 4 ”，北纬3 1 0 3 17 3 0 ”( 附图1 ) 。 2 1 2 地质地貌 升钟水库库区内地质构造简单，岩层平缓近于水平，无大的褶皱和断裂， 岩石完整性好，不存在库内有较大渗漏通道。坝址出露地层主要为白垩系城墙 岩群，岩层以砂岩为主夹有粘土岩，岩性相变大，岩性软弱风化较深，岸边裂 隙发育，坝基有软弱带及泥化夹层。库区土壤为红层壤土。 水库灌区地势西北高，东南低，地属区陵。西北为深丘，地面相对高差2 0 0 3 0 0 m 间，其余为浅丘，地面相对高差为5 0 - - 1 5 0 m 间。灌区内有嘉陵江干流 长5 0 k m 以上，又有流域面积2 0 0 k m 2 以上的中、小河流l o 余条，加上一些溪 河，把灌区切割成大小不等的形状，地形破碎，方山地显著。 2 1 3 气候气象 升钟水库灌区地处四川盆地北部边缘，属太平洋副热带高压边缘的西南气 流和偏南气流，受来自孟加拉湾暖温气流影响。冬季受西伯利亚和蒙古冷空气 西南交通大学硕士研究生学位论文第8 页 控制，夏热冬冷，季节之间降雨量变差较大。全区多年平均降雨量1 0 0 0 m m 左 右，但时空分布不均匀，最大降雨量1 4 2 0 r a m ，最少降雨量3 8 0 r a m ，并且主要 集中在6 - 9 四个月内，其降雨量达全年的7 0 ，而1 2 月至次年3 月的降雨量 占全年的1 0 ，其余降雨占2 0 。冬春季仅占多年平均降雨的2 0 2 5 ，夏秋 就达7 5 - 8 0 。由于灌区受中亚热带季风活动和盆地特殊自然地理环境的影响， 形成春夏多旱，夏季炎热降雨集中，秋多绵雨日照少，冬无严寒雨量小，全年 无霜期长的气候特点。多年平均气温1 4 - - - 1 8 。c ，冬季最冷( 1 月) 平均气温4 8 。c ，水库控制流域气候基本上属于“冬干温暖”型，北部有秦岭阻拦，一般寒 流不会侵入，因而气温变化不大，多年平均气温为1 7 2 ，最高气温3 9 。最 低气温为零下3 ，年平均无霜日为2 8 6 3 3 0 天。多年平均日照1 2 8 0 小时以 上。西河洪水主要由暴雨形成，一般洪水历时三天左右，多年平均蒸发量 9 0 0 m m ，水库附近测站实测最大风力1 6 m s 。风向多为北风和西北风，估计最 大风力约8 - 一9 级。 2 1 4 陆地生态 升钟水库库区内主要树种为柏木、桤木、马尾松、杨树等。受国家和省保 护的珍稀植物有水杉、银杏、杜仲、楠木、厚朴等。库区内原始森林极少，除 国有林有少量柏木古树外，其余大部分为天然次生林和人工林，以桤柏混交及 柏木次生林为主。因土地瘠薄、山高沟窄、坡斜、干旱等因素的影响，库区内 部分地方植被稀少，水土流失较为严重。库区内有林业用地面积2 0 5 万亩，其 中有林地面积1 5 2 万亩，森林覆盖率3 2 。 2 1 5 水文水系 升钟水库地处嘉陵江支流西河，其库区、灌区内有1 5 条主要河溪，4 5 0 余 条季节性溪涧，属嘉陵江水系。其中流域面积5 0 - 、, 3 0 0 k m 2 的河流有9 条，流 域面积5 0 0 3 0 0 0 k m 2 的河流有西河、宝马河、西充河、吉安河4 条，水量和 水能资源较丰富。 水库回水长8 7 k m ，水面8 万多亩，其中南充市辖区内水面6 5 万亩。南充 境内主河道长5 0 多k m ，支沟总长1 8 0 多k m 。水库径流主要来自降雨，多年 西南交通大学硕士研究生学位论文第9 页 平均径流量5 5 9 亿m 3 ，多年平均径流深为3 1 8 r a m 。 水库自1 9 8 4 年下闸蓄水l o 年以来，汛末最高水位达4 2 7 3 7 m ，蓄水量为1 0 6 6 5 亿m 3 。汛末最低水位为4 1 1 6 9 m ，蓄水量为4 3 6 3 亿m 3 。常年蓄水量为7 6 4 亿m 3 ，近十年最枯库容量为3 9 亿m 3 ，目前库容约为4 0 亿m 3 。水深为3 0 m ， 年交换量在0 8 3 o 亿m 3 。水库已连续1 5 年未泄洪，近3 年汛末水位接近最 低值。 2 1 6 自然资源 根据2 0 0 6 年统计，库区内耕地面积为7 1 8 万亩，占库区总面积的9 2 6 ，远 低于南部县耕地面积占国土总面积的比例3 8 4 6 。南部县库区内森林覆盖率为 2 7 6 ，也低于南部县4 1 3 的平均水平。 升钟水库库区境内革命遗址众多，人文古迹丰富，民间传说优美。主要有 市级爱国主义教育基地的升保暴动纪念馆和战斗遗址，有被列入省级文物保护 的西水遗址保城场，有列为市级文物保护的西晋古刹李封观和皇娘坟，还有太 子山、飞凤山、古楼寨、凤仙桥等名胜景观。库区风景秀丽、环境宜人，1 9 9 8 年被省政府授予“省级风景名胜区 。 2 2 社会经济状况 升钟水库库区辖南充市南部县的升水镇、太霞乡、双峰乡、西河乡、铁鞭 乡、店垭乡、神坝镇、保城乡、大坪镇、桐坪乡等1 0 个乡镇，阆中市的木兰乡、 河楼乡2 个乡镇以及广元市剑阁县的长岭乡、金仙镇、吼狮乡、柘坝乡、涂山 乡、迎水乡、演圣镇等7 个乡镇，库区幅员面积5 1 7 k m 2 ，人口近2 0 万。2 0 0 6 年升钟水库库区沿岸乡镇人口分布见图2 2 。 西南交通大学硕士研究生学位论文第10 页 柘坝乡 吼狮乡 迎水乡 金仙镇 涂山乡 长岭乡 演荸镇 河楼乡 水兰乡 桐坪乡 店垭乡 大坪镇 保城乡 神坝乡 铁鞭乡 西河乡 双峰乡 太霞乡 升水镇 云三三_ 二兰兰三三三三三三i j 三f 一 一 l 口尊、镇人 = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = 岛 一 = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = c = = = j 图2 - 22 0 0 6 年升钟水库库区沿岸乡镇人口分布圈 升钟水库库区的经济以传统农业产业为主，包括传统种植业、养殖业，无 现代意义上的工业企业。由于复种指数高，化肥、农药施用频繁和过度施用， 使库区土地地力下降，土地愈加贫瘠，加之雨水的淋滤作用将5 0 左右的化肥 农药带入库区水体，使水质污染加重。库区内养猪7 万余头，牛1 万头，羊2 3 8 0 0 余只，畜禽1 4 55 万只。 升钟水库南部县重淹区2 0 0 4 年人均纯收入仅1 0 3 3 元，不及全省2 5 8 0 元的 一半，其中，人均纯收入不足6 0 8 元的绝对贫困人口占1 3 5 0 0 人，人均纯收入 在6 6 8 元以上，不足9 2 4 元的人口还有2 2 3 5 0 人：升钟水库阆中市重淹区2 0 0 5 年人均粮食仅1 8 0 斤，人均纯收入在6 6 8 元以下的贫困人口近7 0 0 人。 升钟水库剑阁库区所辖7 个乡镇经济发展均较为落后，2 0 0 6 年末人均国 民生产总值2 4 0 0 元，低于全县平均水平3 32 9 ：农民人均纯收入1 9 2 0 元，低 于全县平均水平98 ，人均财政收入4 9 元，低于全县平均水平3 38 0 ；人均 粮食占有量5 3 5 公斤，低于全县6 5 公斤左右。库区地形地貌山高坡陡沟狭，蓄 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 1 页 水后，良田沃土被淹，工程8 0 以上被毁，绝大多数耕地位于二、三台地及山 脊上，土地贫脊，植被差，人畜饮水和生产用水极度困难，农业生产条件十分 恶劣，库区经济增长乏力。为此，国家、省、市、县出台了相应的政策，增加 投资，解决库区群众贫穷和经济增长乏力的问题。通过各级的努力奋斗，库区 群众生活水平有所提升，生产条件有所改善。但由于自然条件恶劣，五难问题 仍未彻底解决，库区经济在相当长时间内仍处于发展低速阶段。 表2 - 12 0 0 6 年升钟水库库区乡镇人口及耕地情况 o n a 一 一节岔西h n n n 岔 i n o ” n 一岔n 口“o o 口 h h 口n h o n o n 寸9【nn 卜叭一 冀n 一n c 卜 n小心一 卜口乱n 卜卜心n 一o o n t h n n 【 卜n 卜。口岔 口寸卜寸 n n 0 n d n 口 n n 卜一 n n 一口o 价卜 o 0 一0 寸o 寸o n 卜d n n o n n 口 岭n n d 岔o o n n 上巾如 n 岔o 卜口 【卜寸寸o o o n n 卜口o 一卜寸 岔o o o o 口o o 价n o o n a n n 西o n n 寸 n o n n n 寸一n o 寸 _ 【口 n n 卜n n 口。口一 n n 寸n a n 口 o o o o n 口” n 卜寸寸o o n d 岔n 卜卜o n o o 母 吼n 岔_ 昏口一o n n 寸 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高程。孔 隙潜水埋藏于河漫滩砂砾石层及次生凹地的松软积层中，在雨季其水量比较 充沛。估计地下水总储量约为1 3 4 3 亿m 3 ，己开发利用的约有0 2 9 亿m 3 ，占 总储量的2 1 6 。 剑阁县境内的西河是库区的重要补水源，其发源于五指山，最大流速 4 6 4 m 3 s ，平均流速o 2 1 m 3 s ，平均流量1 3 1 3 m 3 s ，流程1 1 8 k m 。 3 1 2 水资源供需平衡分析 根据统计资料和实地调查数据，升钟水库1 9 9 0 年至2 0 0 4 年的1 5 年间年 均入库水量3 7 8 亿m 3 。除去灌溉用水每年1 5 亿i l l 3 ，自然渗漏及蒸发量0 5 3 8 亿m 3 ，每年节余水1 7 亿m 3 ，虽属枯水年份也能保证给南充市城区及西充、 南部、阆中县城用水量【9 】。 库区内产水主要包括地表径流产水和降水两部分，其中多年平均地表径 流量为5 5 9 亿m 3 ，多年平均降水量为o 5 3 亿n l ( 表3 1 ) 。 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 4 页 库区水资源消耗主要用于库区内农业用水、生活需水及上游耗水，此外， 水面蒸发在库区水资源消耗中也占有较大比例。2 0 0 4 年，库区各项用水统计 见表3 2 ： 表3 2 库区多年平均水量平衡表( 单位：1 0 4 m 3 ) 由此可见，升钟水库库区水资源消耗主要为农业用水，2 0 0 4 年，升钟水 库库区农业用水总量为1 5 亿m 3 ，占库区水量支出的7 3 6 。此外，库区内 产水总量为3 7 8 亿m 3 ，水资源消耗总量为2 0 3 8 亿m 3 ，水资源产生量略高于 水资源消耗量，库区水资源利用率较高。 3 2 升钟水库水质综合评价 3 2 1 升钟水库水质现状分析 1 9 9 2 年四川省人民政府关于四川省地面水水域功能划类管理规定中， 将升钟水库水域被区划为i i 类地表水功能区。现根据南充市环境监测中心站 2 0 0 6 年的水质监测数据，见表3 3 ，以地表水环境质量标准g b 3 8 3 8 2 0 0 2 为评价标准，对升钟水库进行水质综合评价。 南充市环境监测中心站在库区共布设监测点位1 2 个，分别为：铁路寺( 1 号点) 、三又河( 2 号点) 、青岗垭( 3 号点) 、李家坝( 4 号点) 、河口( 5 号 点) 、路溪河( 6 号点) 、治平寺( 7 号点) 、临江坪( 8 号点) 、果园场( 9 号 点) 、神坝镇( 1 0 号点) 、大石桥( 1 l 号点) 、铁鞭电站( 1 2 号点) 。在水库的 主体部分西河干流，沿水流方向，上至入境断面铁路寺，下至水库大坝前的 果园场，共设置了8 个监测点位；在水库位于南部县铁鞭镇境内的西河的支 流设置了大石桥和青岗垭2 个监测点位；在仍实行肥水养鱼的神坝镇方山村 的库中库内设置了1 0 号采样点；在右总干渠的出口处铁鞭电站设置了1 2 号 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 5 页 采样点，监测点位布局见附图2 。 选择对库区最具代表性的三个控制性点位，4 号点李家坝( 处于库区的中 心位置，水面宽阔，蓄水量大，网箱少，水质相对较好) 、9 号点果园场( 处 于大坝前，网箱最集中，水质相对较差) 和1 1 号点大石桥( 接近升钟水库右 总干渠出口，网箱比较密集，接纳场镇生活污水的支流汇合