卧虎山水库水质分布特性与分层取水的必要性

来源:/ 编辑:余氯检测仪 时间:2019-07-12

  摘 要 随着南部山区旅游业的发展,大量的生活垃圾和污水随意排放到水中,使水库中的水质受到严重的污染,经过实践表明,水库中所有水的水质并不是相同的, 不同水层中,水质具有明显的差别。水质不达标的水源不仅会给人、畜带来危害,并且也会给当地农业生产带来比较严重的影响。本文主要以卧虎山水库的实际情况为例,简单先容水库水质分布特性及水库分层取水工作的必要性。

  关键词 卧虎山水库;水质分布;分层取水

  卧虎山水库位于济南市南部山区,在锦绣川、锦阳川、锦云川三川汇流的玉符河河口,属黄河水系,是济南市唯一一座大型水库,肩负着城市供水、防洪、农业灌溉、回灌补源等任务。流域面积557km2,总库容1.16亿m3。正常蓄水位130.5m。随着南部山区旅游业的发展,大量的生活垃圾和污水随意排放到水中,使水库中的水质受到严重的污染,经过实践表明,水库中所有水的水质并不是相同的, 不同水层中,水质具有明显的差别。

  1 卧虎山水库中水质分布特征

  天然河流水质主要会受到流域气候、附近植被、人为污染以及当地地质条件这四方面的影响。水库在成功蓄水之后会形成比较大的水域,水域在太阳直接照射等多元化因素下,会直接导致蓄水物理、生物及化学方面的变化,从而引起水库水质分层。卧虎山当地水库存在水温分层、浑水长期化以及化学分层与微生物分层。

  1.1 水温

  通常情况下,在温暖的季节中,日照比较强,环境整体温度高,所以水体表面会吸取比较多的太阳辐射,导致表面温度高而深层的水的温度比较低,从而形成比较明显的温度层。当水库当中的水离开水库之后,沿线的水流将会产生比较明显的温度变化,并且因为水库中的水比较多,所以水库中低温水的温度回升速度比较慢。采取深层取水的方式,会直接影响到出水的温度,水温较低的时候,粮食作物会受到温度的影响,吸肥能力变差,整体产量降低。

  1.2 溶解氧分层

  水库当中的溶解氧以及表层水会在风浪的影响下形成均匀的掺混,并且和藻类作物进行光合作用。水库深水层中含有的溶解氧主要是因为天然植被在水库中不断腐烂,以及水中生物不断消耗氧气而成的,水库底部的光照情况比较差,所以深层水中的植物不能进行光合作用,所以产生的氧气比较少,最终影响到水库中氧气含量。

  1.3 生物化学分层

  在水库深水层当中溶解氧的含量无限接近于零的时候,就会形成还原环境,并且水库自身的化学特性也会发生一定的变化。深水层中比较缺氧,所以一些容易被氧化的物质就会存在于深水层中。氧化还原电位从根本上降低了从渗水底部释放出的锰和铁这两种物质,大部分水层当中会含有浓度比较高的磷酸盐以及硫化氢等物质,在情况比较严重的水库中,会存在有机质分解的情况,释放出甲烷、硫化氢等物质,产生气味。

  1.4 富营养

  富营养化的产生主要是因为水生物生长的过于繁茂,导致水质持续恶化的一种现象。富营养化时常出现于分层水库中,春夏交接的季节,水层表面的浮游生物会不断的繁殖,有时候会在水中形成水华。浮游生物在死亡过后会被氧化分解,该情况会消耗掉存在于水库底层的溶解氧,让水库底层出现极度缺氧的状态,从而产生大量硫化氢,从底部的淤泥中分解出一部分营养物质与重金属物质,这些物质在冷却期中不会产生对立的现象,在水库当中不断扩散,提升了分层水库自身营养化水平。

  1.5 浑水长期化

  浑水长期化现象对于城市用水以及农作物种植方面都会带来巨大的危害,属于水库中比较常见的问题。水库的浑水动态和水利w水温结构存在着比较密切的关系,并且水库中水的流动形态也会对其产生一定的影响。入流的浑水通常会以高密度的形式进入到水库中,所以为了避免这种情况的发生,可以使用混度密度分层特性,对水库中不同的高程使用取水口对其分层取水或者防水,以此降低下游合川浑水的时间,并且也可以促进悬浊物质尽快沉降。

  2 分层取水必要性

  1)根据对水库多年的检测分析结果,可以认识到水库悬浮杂质的沉淀是可以分享的, 水库有时会产生上清下浊的情况,但是底层自身的浓度并不高,而且悬浮颗粒的直径比较小,通常情况下处于胶体的状态,影响水处理。

  2)底层水温低于同期河水或水库上层水温,水温低于离子扩散慢,凝聚作用降低,水温小于10~15度时生成氢氧化铝絮体呈松散状,而表层水的水温高,相对比底层水形成的絮体致密,沉降速度快,此时适于表层取水。

  3)浮游生物高低值区域是按照季节进行分布的,因为浮游生物自身不会出现下沉的情况,在水库中占据优势的直链藻、星杆藻、脆杆藻等的大部分是几十个单细胞缀联成群体,体长达几十到几百微米,浮游动物体长达0.5mm~1.5mm,有的藻类的粘壁作用,使表层滤料很快堵塞并在过滤料表面形成一种滤膜,并且这种滤膜很难用水进行冲洗,导致滤料截污能力比较差,部分情况下池壁上会粘附一些粘稠物体,容易让滤料发生结板的情况。

  4)根据对卧虎山水库多年来取水的结果进行检验发现,平均每年从水库的底层中取出的水,日浑浊度要超过50度。上下水层浊度相差很多,如能因时制宜采用分层取水就可以取到较好的原水,这样会减轻水厂水处理工艺上的负担,从而提升水库水质,所以想要实现分层取水,就必须要修建水塔,实特别是自水库2009年除险加固以来,水库自身的调节能力不断增强,并且水库中的水量有一定程度的增加,库存水量增加量明显,水位有所提高,并且水库自然沉淀的时间边长,上层的澄清度也会随之变高,为水库分层取水提供了条件。

  4 结论

  卧虎山水库“分层取水”改造是在水库中蓄积水的不同深度修建1m×1m或者2m×2m的取水口,然后根据需要打开不同深度的取水口取水。目前在水库海拔108m、115m、122m处各修建了一个取水口,除了海拔108m处的取水口面积为2m×2m外,另外两个取水口面积为1m×1m大小。卧虎山水库分层取水就是定期从中选择最好的水层,提取优质水源,保证城市居民的生活用水。

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