日本Ken USHIJIMA作分会交流报告

Ken USHIJIMA, Akihiro MORITANI, Masahisa OKANO
摘要：大坝是“水世纪”的一个重要设施，这是因为它可以在有限的水资源条件下对水进行有效的配置。因此，保持足够的水量是最重要，其次为水质。从水资源的利用角度，水库的水质控制也尤为重要。预计在大多数亚洲国家，未来对水量的需求将增加。因此为有效利用有限的水资源，加强大坝水质管理显得更加重要。在日本，已经研究了各种保护水质的措施方法，同时也开发了相应的监测技术。要探讨保护水质的措施，首先要正确地认识水库水质的基本特征。然而，即使在一个巨大的水库范围内进行了水质检测，要想整体地评价水库的水质是很难的，这也就表明需要开发能够帮助人们正确认识水质特征的技术。本文从水质监测技术的角度，介绍了日本在水库水质管理的进展，并探讨了在东亚地区国家未来水质管理的发展方向。

针对每个问题如长期的浑水、冷水排放问题、富营养化包括水华问题都已制定了水质管理办法。在这些过程中，水质监测设备的研制及其使用发挥了重要作用。要做到有效的水质管理，需要清晰了解水库水质。为此，由于许多大坝水库水质呈分层分布，应该至少通过一台水文仪器的观测获取垂直水质分布情况。除此之外，仿真模型即视为有效的工具也需要用垂直剖面数据进行校验。但水质的测量方法是大问题。传统方法的采样和实验室分析花费太多的时间和精力。研究快速、精度高的测量方法是当务之急。为了满足这一需要，1992年研发了水库实时水质监测仪器(KW-1)（图1）。这种设备将其传感器放入水中，并给出实时的测量结果。通过传感器，可以很容易地取得垂直水质分布资料。如果把传感器放到船上，可以从许多观测站获取数据。在日本目前许多的水质管理方法就是用这种设备测量。例一，为了消除长期存在的温度分层，在分层取水口中也安装水质监测设施（图2）。另一个例子是抑制水华的通气循环装置。为了使藻类进入无光区，循环器可以使得这种循环器置入深水（图3）。为了协调循环器的合适深度及研究其适宜的工作条件，测量和储存垂直深度上的水质随时间变化的数据成为必要。这些方法已经适应于实际管理，并取得了令人满意的效果。近年来在日本将这些方法整合成为当前管理系统，已在一些大坝的水质管理方面并取得了较好的效果。