響水壩水庫(kù)工程水環(huán)境評(píng)價(jià)分析

陳　馳

(重慶交通大學(xué) 河海學(xué)院,重慶 400074)

響水壩水庫(kù)工程水環(huán)境評(píng)價(jià)分析

陳馳

(重慶交通大學(xué) 河海學(xué)院,重慶 400074)

摘要：水庫(kù)是重要的淡水水源地，但在水庫(kù)工程的建設(shè)過(guò)程中，或多或少會(huì)對(duì)其周遭水環(huán)境帶來(lái)一些影響。為了改善庫(kù)區(qū)水環(huán)境，實(shí)現(xiàn)水庫(kù)水資源的可持續(xù)利用，對(duì)水庫(kù)水環(huán)境問(wèn)題的研究也是十分必要的。本文以響水壩水庫(kù)工程為例，分析了其在施工期和運(yùn)行期對(duì)水環(huán)境的影響，針對(duì)生產(chǎn)廢水和生活廢水提出了一些經(jīng)濟(jì)、有效的管理和工程措施。為水庫(kù)水環(huán)境規(guī)劃、水污染控制和綜合防治提供了科學(xué)依據(jù)與可靠手段。對(duì)以后類(lèi)似工程建設(shè)有一定的參考意義。

關(guān)鍵詞：水庫(kù)工程；水環(huán)境；影響分析

1工程概況

響水壩水庫(kù)位于貴州省錦屏縣敦寨鎮(zhèn)，壩址位于平江河下游河段，壩址距錦屏縣城37 km，距敦寨鎮(zhèn)4.3 km，距黎錦公路約1 km，有鄉(xiāng)村公路可直達(dá)壩址區(qū)，交通十分便利。錦屏縣響水壩水庫(kù)工程任務(wù)主要以灌溉為主，兼有人畜飲水等綜合功能。灌溉面積為3399.33 hm2(50 990畝)，同時(shí)解決區(qū)內(nèi)16 054人、6020頭大牲畜、10 034頭小牲畜飲水問(wèn)題，年供水量為1730萬(wàn)m3。錦屏縣響水壩水庫(kù)首部樞紐布置為：鋼筋混凝土面板堆石壩+岸邊溢洪道+導(dǎo)流兼放空引水隧洞+副壩。渠道分南干渠和北干渠，南干渠又分3條支渠，北干渠分2條支渠，渠道總長(zhǎng)37.734 km。錦屏縣響水壩水庫(kù)正常蓄水位428.00 m，相應(yīng)庫(kù)容1374萬(wàn)m3，校核洪水位431.13 m(P=0.2%)，水庫(kù)總庫(kù)容2380萬(wàn)m3，有效庫(kù)容1890萬(wàn)m3。

2工程建設(shè)對(duì)水環(huán)境的影響

2.1施工期對(duì)水環(huán)境的影響

2.1.1生產(chǎn)廢水

本工程施工生產(chǎn)廢水排放量約360 m3/d。其中樞紐區(qū)為300 m3/d，灌區(qū)為60 m3/d。工程施工期生產(chǎn)廢水若直接排放，河流污染物SS濃度由原來(lái)的10.69 mg/L變?yōu)?9.67 mg/L，濃度增加了58.98 mg/L，由此可見(jiàn)，生產(chǎn)廢水若直接排放，對(duì)平江河的影響較大。

灌區(qū)施工用水點(diǎn)較為分散，施工用水就近引接，生產(chǎn)廢水的排放分散在各施工點(diǎn)，灌渠離河道較遠(yuǎn)，生產(chǎn)廢水排放強(qiáng)度較小，難以形成地表徑流進(jìn)入河流，經(jīng)處理后，大多廢水進(jìn)入土壤，對(duì)工程沿線(xiàn)的水環(huán)境產(chǎn)生的影響很小[1]

2.1.2生活污水

本工程生活污水排放量為40 m3/d，其中樞紐區(qū)為24 m3/d，灌區(qū)為16 m3/d。工程施工期生活污水如果直接排放，經(jīng)完全混合后，生活污水特征污染物濃度相對(duì)于河流本底值增加較小，因此，生活污水若直接排放對(duì)河流影響小。

灌區(qū)因施工點(diǎn)分散，且大部分施工人員租用當(dāng)?shù)孛穹浚钗鬯欧帕啃∏曳稚?，可利用出租?hù)衛(wèi)生設(shè)施處理生活污水后作農(nóng)肥使用，對(duì)附近河流水質(zhì)影響小。

2.2運(yùn)行期對(duì)水環(huán)境的影響

2.2.1對(duì)水文情勢(shì)影響

水庫(kù)建成后，水庫(kù)庫(kù)容和水面面積增大，通過(guò)蓄水和調(diào)節(jié)使天然徑流量進(jìn)行重新分配，使庫(kù)區(qū)及壩址以下河段水量時(shí)空分布及水文情勢(shì)均發(fā)生變化。平江河年徑流量主要集中在5—10月份，來(lái)水比較集中，豐枯水期徑流量差別很大。水庫(kù)建成后，通過(guò)水庫(kù)調(diào)節(jié)改變了徑流的年內(nèi)分配，豐水期充足的水資源蓄積在庫(kù)中，提高了供水地區(qū)各行業(yè)的用水保證率；同時(shí)水庫(kù)的滯洪削峰作用，使年內(nèi)徑流分配更加合理[2]。所以，這種水量時(shí)空分布及水文情勢(shì)的變化，對(duì)區(qū)域水資源合理利用帶來(lái)更多的有利影響。

水庫(kù)建成運(yùn)行后，上游來(lái)水通過(guò)渠道引至下游農(nóng)田進(jìn)行灌溉，在局部地段改變了河流的軌跡，大壩至下游河流匯口處將出現(xiàn)近1.2 km的減脫水段，這1.2 km的河段無(wú)其他用水戶(hù)，減脫水段對(duì)周邊環(huán)境的影響很小，但為滿(mǎn)足減水河段生態(tài)環(huán)境用水的需求，水庫(kù)在蓄水期和運(yùn)行期，需下放生態(tài)環(huán)境用水，保證大壩下游的天然河道不斷流。

2.2.2對(duì)上下游用水戶(hù)的影響

壩址以上流域內(nèi)農(nóng)村人畜、灌溉年用水量合計(jì)33.6萬(wàn)m3，耗水量23.8萬(wàn)m3，用水量和耗水量分別占?jí)沃芬陨狭饔騼?nèi)現(xiàn)狀水資源量3240萬(wàn)m3的1%、0.7%，現(xiàn)狀水資源開(kāi)發(fā)利用率為1%，上游用水不會(huì)對(duì)本工程的運(yùn)行造成影響。

運(yùn)行期退水主要是灌溉回歸水及人畜飲水退水，由于量小且分散，污染物含量不高，其退水經(jīng)亮江河支流最終匯入亮江，壩址至亮江河匯口無(wú)其他用水戶(hù)，對(duì)河道水功能區(qū)及其他基本無(wú)影響。

本工程設(shè)計(jì)年取用水量占江口以上亮江河流域天然情況下年來(lái)水量的比例為2.4%，對(duì)亮江河流域水資源狀況影響很小；但本工程設(shè)計(jì)年取用水量占匯口以上平江河流域天然情況下年來(lái)水量的比例為51.8%，對(duì)平江河流域的影響較大，但通過(guò)下放生態(tài)環(huán)境用水，可減輕對(duì)減水河段不利影響[3]。

2.2.3對(duì)水庫(kù)水溫影響

響水壩水庫(kù)為穩(wěn)定的分層型水溫結(jié)構(gòu)，水庫(kù)庫(kù)表水溫受日照和氣溫影響較大，水溫的年際分布狀況與氣溫大致相同；庫(kù)底水溫受日照、氣溫影響較小，一年中走勢(shì)較為平緩，僅在夏季略有上升，水溫總體較低。

2.2.4對(duì)水質(zhì)影響

水庫(kù)在建成投入使用后在現(xiàn)狀污染水平下，將處于貧營(yíng)養(yǎng)水平，總氮和總磷濃度可達(dá)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》I類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，水質(zhì)狀況良好。根據(jù)湖泊水庫(kù)富營(yíng)養(yǎng)化的一般規(guī)律，當(dāng)N∶P降到7∶1時(shí)，N可能成為浮游植物生長(zhǎng)的限制因子，當(dāng)N∶P大于7∶1時(shí)，P可能成為浮游植物生長(zhǎng)的限制因子。根據(jù)響水壩水庫(kù)建庫(kù)后N、P預(yù)測(cè)，其比值已經(jīng)達(dá)到10∶1，P是浮游植物生長(zhǎng)的限制因子，藻類(lèi)生長(zhǎng)將受到P的限制。

工程運(yùn)行期生活污水如果直接排放，經(jīng)完全混合后，生活污水特征污染物濃度相對(duì)于河流本底值增加很少，因此，生活污水若直接排放對(duì)河流影響小。

3水環(huán)境保護(hù)措施

3.1施工期水環(huán)境保護(hù)措施

3.1.1生產(chǎn)廢水

根據(jù)大壩施工區(qū)生產(chǎn)廢水特性，考慮配套設(shè)置1套廢水處理設(shè)施。廢水從預(yù)篩分、篩分、制砂等部分出來(lái)，自流進(jìn)入豎流式沉砂池，池底砂泥由砂泵送入螺旋式水分離器進(jìn)行機(jī)械脫水后堆放，再外運(yùn)另用或者運(yùn)往棄渣場(chǎng)；沉砂池流出來(lái)的廢水自流進(jìn)入絮凝沉淀池反應(yīng)沉淀后，上層清液回用到粗骨料的篩分系統(tǒng)，池底泥漿由泵吸式吸泥機(jī)送到脫水機(jī)房脫水后外運(yùn)到棄渣場(chǎng)進(jìn)行處理。根據(jù)已有應(yīng)用實(shí)例，采用硫酸亞鐵(FeSO4)作絮凝劑，投入的質(zhì)量濃度為350 mg/L，SS去除率在80%以上，其優(yōu)點(diǎn)是處理成本低廉、避免二次污染[4]。生產(chǎn)廢水處理工藝流程見(jiàn)圖1。

圖1　生產(chǎn)廢水處理工藝流程圖

根據(jù)灌溉渠道施工用水點(diǎn)分散，各工區(qū)廢水排放量較小，為間歇排放，且此類(lèi)SS較容易沉淀等特點(diǎn)，采用自然沉淀的方案處理，以節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用，該工藝運(yùn)行費(fèi)用低，構(gòu)筑設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，進(jìn)出水可充分利用地形的高差，采用自流方式，可節(jié)約用電。

本工程基坑廢水主要由降水、滲水匯集而成，主要污染物為懸浮物，懸浮物濃度可達(dá)3000 mg/L。由于基坑所處位置的限制，不利于處理設(shè)備或構(gòu)筑物的設(shè)置。根據(jù)水電工程基坑廢水的處理經(jīng)驗(yàn)，對(duì)基坑廢水不采取另外的處理設(shè)施，僅向基坑投加絮凝劑(FeSO4)，讓坑水靜止沉淀4 h后抽出收集回用即可。

本工程在修配機(jī)械的過(guò)程中會(huì)有含石油類(lèi)的廢水排放，采用成套油水分離器的方法對(duì)該廢水進(jìn)行隔油處理，處理后達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 8978-1996)的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，處理過(guò)的出水可用于澆灌植被或?yàn)⑺祲m。

根據(jù)廢水的污染成分和回用目的，結(jié)合設(shè)計(jì)參數(shù)綜合考慮，建議采用SFY-3含油污水成套處理設(shè)備，設(shè)備設(shè)計(jì)處理能力為5 m3/h，共1套，見(jiàn)圖2，用于水源工程，能滿(mǎn)足工程廢水處理要求。廢水經(jīng)過(guò)油水分離器處理后，石油類(lèi)濃度≤5 mg/L，排放到回用水池儲(chǔ)存，按需要用泵打到周邊林地進(jìn)行灌溉或?yàn)⑺祲m。油水分離器分離出來(lái)的高含有油水委托外運(yùn)處置。

圖2　含油廢水處理工藝流程圖

3.1.2生活污水

施工人員的生活污水主要集中于施工生活區(qū)，特征污染物以COD、NH3-N為主，并含有大量病原細(xì)菌體。根據(jù)施工布置，施工營(yíng)地修建一體化污水處理設(shè)施進(jìn)行處理。生活污水處理工藝見(jiàn)圖3。

圖3　生活污水處理工藝圖

灌溉渠道工程因施工點(diǎn)較分散，可租用當(dāng)?shù)厝罕娨呀ㄐl(wèi)生設(shè)施。生活污水經(jīng)沉淀、消毒等處理后，灌溉當(dāng)?shù)剞r(nóng)田。

3.2 運(yùn)行期水環(huán)境保護(hù)措施

本工程水庫(kù)管理所額定工作人員為32人，常駐現(xiàn)場(chǎng)的管理人員有10人，每日生活污水排放量為0.8 m3，擬修建化糞池進(jìn)行處理，處理后的生活污水回用于澆灌附近植被，盡量不外排。

4結(jié)論

(1)響水壩水庫(kù)的建成，為農(nóng)田灌溉提供了保障，加強(qiáng)了防洪蓄水。作為公益性項(xiàng)目，極大地改善了項(xiàng)目區(qū)農(nóng)民的基本生活條件及農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施。

(2)水庫(kù)通過(guò)徑流調(diào)節(jié)，蓄洪補(bǔ)枯，使天然來(lái)水能在時(shí)間上和空間上較好地滿(mǎn)足用水部門(mén)的要求。

(3)不能忽視工程建設(shè)帶來(lái)的一些弊端影響。例如生產(chǎn)廢水、生活污水的處理。制定一些水環(huán)境保護(hù)措施，能夠降低工程建設(shè)帶來(lái)的不利影響，讓其更好的造福人類(lèi)。

參考文獻(xiàn)：

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[3]鄭彥鶯．泉州市山美水庫(kù)流域水環(huán)境調(diào)查與評(píng)價(jià)[J]．黑龍江水利科技，2014，42(9):24-26．

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The evaluation analysis of the water environment in the Xiangshui dam reservoir project

CHEN Chi

(SchoolofRiverandOceanEngineering,ChongqingJiaotongUniversity,Chongqing400074,China)

Abstract：The reservoir is an important area full of fresh water, and it has more or less impact on the surrounding water environment in the process of construction of the reservoir. The study of reservoir water environment problem is very necessary in order to improve the water environment and realize the sustainable utilization of water resources. Taking Xiangshui dam reservoir project for an example, this paper analyzed its influence on water environment in the construction period and operation period，we put forward some economic and effective management and engineering measures in view of the production waste water and living waste water，it provides scientific basis and reliable means for the reservoir water environment planning, water pollution control and integrated control. and it has certain reference significance for future similar projects.

Key words：reservoir project；water environment；influence analysis

作者簡(jiǎn)介：陳馳(1992-)，男，碩士研究生，主要從事水工結(jié)構(gòu)研究。

中圖分類(lèi)號(hào)：TV62；X143

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：2096-0506(2016)04-0009-03