莫莫克水利樞紐建設對地表水環(huán)境影響分析

肖國鋒

（新疆喀什宏途工程監(jiān)理有限公司，新疆 庫爾勒 841000）

0 前言

莫莫克水利樞紐工程位于新疆喀什地區(qū)葉城縣提孜那甫河中游河段上，樞紐主要以防洪、灌溉為主，兼顧發(fā)電等。樞紐建成后將會使下游保護對象遭遇洪水風險的水平大大降低，同時通過攔蓄冬閑水解決提孜那甫河灌區(qū)每年4月～5月份5124.27萬m3缺水問題，在確保防洪和灌溉功能之外，可進行發(fā)電，樞紐裝機容量26 MW，多年平均發(fā)電量0.7636億kW·h。莫莫克水利樞紐工程等別為Ⅲ等，工程規(guī)模為中型，水庫總庫容為0.927億m3，興利庫容0.664億m3，死庫容0.180億m3，防洪庫容411萬m3，正常蓄水位1894.0 m，死水位1873.0 m。各主要建筑物級別如下：瀝青混凝土心墻壩，最大壩高73.2 m，為2級建筑物；泄水建筑物、發(fā)電引水建筑物和發(fā)電廠房為3級；臨時建筑物為4級，此外還有保護提孜那甫河魚類的過魚設施和魚類增殖放流站等建筑物。

因樞紐工程屬于攔河型，其在建設期和運行管理期排放的污染物會對地表水環(huán)境產生一定影響，根據《中國新疆 水環(huán)境功能區(qū)劃》[1]提孜那甫河全河段位于二級水功能區(qū)域，樞紐在建設期和運行管理期水質應滿足《地表水環(huán)境質量標準》[2]的Ⅱ類標準。鑒于此本文將分析這兩個時期對地表水環(huán)境產生影響的具體污染源和污染源排放的污染物對地表水環(huán)境的影響程度。

1 建設期對地表水環(huán)境影響分析

1.1 污染源和影響程度分析

根據工程類比分析，樞紐建設期對地表水環(huán)境產生影響的污染源有：砂石料加工系統(tǒng)產生的廢水、混凝土拌合系統(tǒng)中產生的廢水、施工生活區(qū)產生的污水、機修車間產生的含油廢水、基坑排水等。

砂石料加工系統(tǒng)設計生產能力140 t/h，用水規(guī)模為207 m3/h，廢水產生量165.6 m3/h，廢水中主要污染物為SS，濃度在20000 mg/L～50000 mg/L，不含其它有毒或者有害物質；混凝土拌合系統(tǒng)設計生產能力80 m3/h，廢水產生量30 m3/d，廢水呈堿性，pH高達11～12，SS濃度約為5000 mg/L；施工期生活污水主要包括食堂廢水、糞便污水、洗滌污水及淋浴污水等，所含污染物主要為BOD5、COD、SS等，按照施工高峰期人數907人/d和南疆地區(qū)平房及簡易樓房的農村居民用水定額[3]20 L/（d·人）～30 L/（d·人）計算，生活污水最大排放量為25 m3/d，污染物濃度：BOD5為 150 mg/L、COD為 205 mg/L、SS為 150 mg/L；機修車間施工高峰期產生最大含油污水的排放量為20 m3/d，石油類污染物濃度為30 mg/L～50 mg/L；基坑排水主要來自壩體基坑開挖排水，分為經常性排水和初期排水，開挖壩體基礎初期排水量為1800 m3，該水屬于原有河道中在壩址處的積水，因此污染物濃度較低，開挖壩體基礎經常性排水為31 m3/h，由降雨和混凝土養(yǎng)護用水產生，廢水呈堿性，pH高達9～11，SS濃度約為2000 mg/L。

根據以上各污染源廢水排放量和所含污染物濃度可以得出樞紐在建設期影響地表水環(huán)境的主要污染源為砂石料加工系統(tǒng)產生的廢水，其具有排放量大，SS濃度高等特點。

1.2 措施建議

樞紐在建設期各污染源排放污水具有相對的獨立性，污水所含污染物的種類和濃度也不同，因此建議各污水單獨處理，建議性措施見表1。

表1 樞紐建設期各污水處理建議性措施

2 運行管理期對地表水環(huán)境影響分析

2.1 污染源

樞紐運行管理期對地表水環(huán)境產生影響的污染源有：庫區(qū)周圍工業(yè)污染源、農業(yè)面源污染源及生活污水污染源等。根據提孜那甫河流域污染源的調查結果，結合流域設計水平年2030年社會經濟和需水量預測成果，對工業(yè)、農業(yè)、生活污水等污染源排放量進行預測。

莫莫克庫區(qū)上游區(qū)域主要為農村地區(qū)，無工業(yè)污染源，預測水平年2030年也不會新增工業(yè)污染源，因此庫區(qū)工業(yè)污染源排放量為零。

根據2016年統(tǒng)計資料，莫莫克庫區(qū)上游農業(yè)有效灌溉面積14626畝，水庫建成后不會淹沒現(xiàn)有耕地，并且在新疆南疆地區(qū)用水總量控制的政策下，預測水平年現(xiàn)有耕地面積只會減少不會增加，因此農業(yè)面源污染排放量按現(xiàn)有耕地面積，按最不利情況進行計算。庫區(qū)上游耕地主要施用氮肥和磷肥，參考《第一次全國污染源普查-農業(yè)污染源肥料流失系數手冊》[4]中數值，本工程具體取值：COD為10 kg/畝、TN為0.267 kg/畝、TP為0.015 kg/畝、NH3-N為0.027 kg/畝；農業(yè)面源污染物入庫系數取值0.1。據此計算的庫區(qū)周圍農業(yè)面源污染物的產生量和入庫量見表2。

表2 莫莫克庫區(qū)上游農業(yè)面源污染物產生量和入庫量預測表

莫莫克庫區(qū)上游生活污水來源于農村地區(qū)，預測水平年庫區(qū)上游農村人口達到3萬人，農村居民用水定額為20 L/（d·人）～30 L（d·人），生活污水產生量按照用水的80%計，生活污水污染物的濃度具體取值為：COD為250 mg/L、TN為11 mg/L、TP為1.8 mg/L、NH3-N為8.3 mg/L，生活污水污染物入庫系數取值0.1。據此計算的庫區(qū)周圍生活污水污染物的產生量和入庫量見表3。

表3 莫莫克庫區(qū)上游生活污水污染物產生量和入庫量預測表

結合上述預測結論，預測水平年莫莫克水庫上游主要污染物入庫量為：COD 為 14.85 t、NH3-N 為 0.06 t、TN 為 0.42 t、TP為0.02 t，庫區(qū)周圍污染物主要來源為農業(yè)面源。

2.2 影響程度

根據《環(huán)境影響評價技術導則 地表水環(huán)境》[5]采用湖庫均勻混合模型對污染物進入莫莫克水庫后的水質進行預測，污染物生化過程按照一級動力學反應考慮：

式中：C為污染物預測濃度，mg/L；W為單位時間污染物排放量，g/s；Q為水庫水位穩(wěn)定時入庫或者出庫的流量，m3/s；V為水庫的庫容，m3；k為相應污染物的衰減系數，s-1；模型選取COD、NH3-N及TP為預測指標，污染物綜合衰減系數k取值[6]為：COD為 0.02/s、NH3-N為 0.01/s、TP 為 0.008/s。

背景濃度由現(xiàn)場監(jiān)測獲取，經模型預測的結果見表4。

表4 莫莫克水庫水質預測結果表

根據模型預測結果，莫莫克水庫出水口水質優(yōu)于地表水Ⅱ標準，污染物經過水庫的凈化作用后，濃度明顯降低，水庫出水口水質優(yōu)于原有河道水質。

2.3 措施建議

根據模型預測結果，莫莫克水庫庫區(qū)上游生活污水和農業(yè)面源排放的污染物進入水庫后，并未對原有河流水質產生顯著影響，因此對庫區(qū)上游生活污水和農業(yè)面源不需要采取專門的措施，但是也要加強監(jiān)測，防止上游污染物產生環(huán)境與預測條件發(fā)生變化。

在水質模型預測中并沒有考慮水庫在建設期庫低原有積累的污染物和水庫在運行管理期水庫管理人員產生的生活污水。對于庫底積累的污染物在水庫蓄水前進行清理；莫莫克水庫運行管理期常駐管理人員為50名左右，生活污水的產量為3.61 m3/d，對于該生活污水建議安裝專門的生活污水處理設施，處理后用于庫區(qū)綠化和沖洗廁所用水，禁止外排。

此外，庫區(qū)上游漂浮物會隨著水庫蓄水慢慢聚集在庫區(qū)，這些漂浮物尤其是生活垃圾會對水庫地表水環(huán)境產生一定影響，建議水庫管理人員每年定期清理一次庫區(qū)漂浮物，將此項工作納入到管理制度中，實現(xiàn)常態(tài)化管理。

3 結論

莫莫克水利樞紐建設期對地表水環(huán)境產生影響的主要污染源為砂石料加工系統(tǒng)產生的廢水，建設期產生的各種廢水建議采取有效措施，全部回用，避免排放到提孜那甫河中。

運行管理期對地表水環(huán)境產生影響的主要污染源來自庫區(qū)上游農業(yè)面源污染，預測水平年水庫出口水質優(yōu)于地表水Ⅱ類標準，庫區(qū)上游污染物不會對水庫地表水環(huán)境產生顯著影響。

建議加強樞紐運行管理期庫區(qū)水體保護，禁止將水庫管理站污水直接排放到河道中，管理人員定期對水庫中的漂浮物進行清理，并且將此項工作列為日常管理制度中，以降低因工程建設對莫莫克水庫地表水環(huán)境的影響。莫莫克水利樞紐在南疆塔里木河山區(qū)流域具有典型代表性，影響分析方法及措施可供其它水利工程在建設期和運行管理期進行參考。