四川岷江犍為航電樞紐工程運(yùn)行期地表水環(huán)境影響預(yù)測分析

劉 杰，雷 波，杜 歡，王閨臣

（1.四川濟(jì)通工程試驗(yàn)檢測有限公司，四川 成都 610000；2.四川恒捷路通工程技術(shù)咨詢有限公司，四川 成都 610000；3.四川交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川 成都 610000）

犍為樞紐工程位于岷江下游樂山市犍為縣境內(nèi)，是一個航運(yùn)為主，結(jié)合發(fā)電，兼顧供水、灌溉，并促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的綜合性樞紐工程。根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求：“凡從事新建、擴(kuò)建、改建等對環(huán)境有影響的建設(shè)項(xiàng)目，必須實(shí)行環(huán)境影響報告（表）審批制度”。本文結(jié)合本工程可研設(shè)計資料，對岷江犍為航電樞紐工程運(yùn)行期地表水環(huán)境影響進(jìn)行分析預(yù)測。

1 工程概況

岷江是長江上游的一級支流，位于四川盆地腹部區(qū)西部邊緣，岷江航電犍為樞紐工程為岷江下游河段（樂山-宜賓）規(guī)劃的第三個梯級，推薦壩址位于犍為大橋上游約1.45 km處，距上游大渡河與岷江匯合河口約50 km。其上下游分別與東風(fēng)巖梯級和龍溪口梯級銜接，上游距規(guī)劃的東風(fēng)巖梯級約18.1 km，下游距規(guī)劃的龍溪口梯級約31.8 km。工程開發(fā)任務(wù)為：以航運(yùn)為主，結(jié)合發(fā)電，兼顧供水、灌溉，并促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展。

2 運(yùn)行期地表水環(huán)境影響預(yù)測

2.1 污染源預(yù)測

（1）工業(yè)廢水污染源強(qiáng)預(yù)測

據(jù)調(diào)查，五通橋區(qū)廢水排放量約8 萬t/a，其中COD 排放量約3.93 t/a、氨氮排放量約3.41 t/a。庫區(qū)犍為縣境內(nèi)沿江不允許新增工業(yè)廢水排放口，也不允許新增工業(yè)污染排放量。犍為縣境內(nèi)排入庫區(qū)的工業(yè)廢水量約0.1 萬t/a，其中COD 排放量約0.11 t/a、氨氮排放量約0.02 t/a。

因此，運(yùn)行期排入庫區(qū)的工業(yè)廢水量共約8.1 萬t/a，其中COD 排放量約4.04 t/a、氨氮排放量約3.43 t/a，主要來源仍為五通橋區(qū)，犍為縣境庫區(qū)段排放量很小。

（2）生活污染源強(qiáng)預(yù)測

根據(jù)犍為縣及五通橋區(qū)相關(guān)規(guī)劃，五通橋區(qū)金粟鎮(zhèn)、犍為縣塘壩鄉(xiāng)、岷東鄉(xiāng)近期內(nèi)無生活污水處理設(shè)施的建設(shè)規(guī)劃，因此評價年（2020年）金粟鎮(zhèn)、犍為縣塘壩鄉(xiāng)、岷東鄉(xiāng)生活污水仍按現(xiàn)狀未處理考慮。2020年庫區(qū)生活污水及污染物排放量預(yù)測見表1。

表1 庫區(qū)生活污水及污染物排放量預(yù)測結(jié)果表

根據(jù)預(yù)測，2020年排入庫區(qū)的生活污水量為424.24 萬t/a；排入庫區(qū)的COD 為757.14 t；排入庫區(qū)的的NH3-N 為82.43 t。

（3）農(nóng)業(yè)面源污染源強(qiáng)預(yù)測

五通橋區(qū)和犍為縣歷年化肥施用量（折純量）變化不大。水庫蓄水后，將對沿岸的部分耕地造成淹沒，使沿岸耕地面積有所減少，庫區(qū)內(nèi)化肥施用量將有所減小，但考慮到該地區(qū)歷年化肥施用量變化不大，遠(yuǎn)期農(nóng)業(yè)面源污染源強(qiáng)仍以現(xiàn)狀考慮，即農(nóng)業(yè)面源污染物入庫量總氮為40.05 t/a、總磷為3.44 t/a。

2.2 庫區(qū)總體水質(zhì)預(yù)測

（1）預(yù)測因子

根據(jù)工程河段水質(zhì)現(xiàn)狀監(jiān)測結(jié)果，結(jié)合所在河段的污染源特征，選取COD 和氨為預(yù)測因子。

（2）預(yù)測條件及時段

犍為樞紐為日調(diào)節(jié)水庫，考慮計算邊界條件選擇水體自凈能力最差時段，即90%保證率最枯月來水流量，預(yù)測分析建庫后2020年的水質(zhì)變化。

（3）預(yù)測范圍

根據(jù)庫區(qū)內(nèi)飲用水源保護(hù)區(qū)范圍的劃分，本次預(yù)測范圍劃分為4 個河段，見表2。

表2 庫區(qū)水質(zhì)預(yù)測范圍表

（4）預(yù)測模式及參數(shù)取值

根據(jù)《環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則—地面水環(huán)境》（HJ/T 2.3-1993），犍為樞紐水庫形態(tài)為典型的河道型水庫，因此建庫后仍采用河流模型[1]；采用河流二維穩(wěn)態(tài)混合衰減模式（岸邊排放）進(jìn)行預(yù)測。

河流二維穩(wěn)態(tài)混合衰減模型的計算公式為：

式中：C 為預(yù)測點(diǎn)污染物的濃度，mg/L；x 為沿河道方向變量，m；y 為沿河寬方向變量，m；K1為耗氧系數(shù)，1/d，本工程K1值為：KCOD 為0.2/d、KNH3-N 為0.1/d；u 為河流平均流速，m/s，各斷面流速見表3；Cp為污水中污染物的濃度，mg/L；Qp為污水排放流量，m3/s；Ch為河流上游污染物的濃度（本底濃度），mg/L；Qh為河段流量，m3/s；H 為平均水深，m，各斷面水深見表4；My為水流橫向混合系數(shù)，m2/s；My=（0.058H+0.0065B）（gHI）1/2；B 為河流平均寬度；m 為各斷面河流平均寬度；g 為重力加速度，m2/s，I 為河道坡度，取0.9‰；π 為圓周率。

建庫后預(yù)測斷面基本數(shù)據(jù)見表3。

表3 建庫后預(yù)測斷面基本數(shù)據(jù)表

（5）庫區(qū)總體水質(zhì)預(yù)測結(jié)果分析

準(zhǔn)保護(hù)區(qū)上游邊界斷面的主要污染源為金粟鎮(zhèn)生活污水、廟兒山煤礦工業(yè)廢水、盛和稀土科技有限公司廢水，上游來水污染物濃度背景值已經(jīng)包含盛和稀土科技有限公司廢水，故匯入該斷面的污染源疊加即考慮金粟鎮(zhèn)生活污水、廟兒山煤礦工業(yè)廢水。疊加后預(yù)測得準(zhǔn)保護(hù)區(qū)上游邊界的污染物濃度值為COD 為10 mg/L，達(dá)到Ⅱ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，NH3-N 為0.65 mg/L，達(dá)到Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。二級保護(hù)區(qū)上游邊界斷面的主要污染源為和邦順城鹽業(yè)有限公司污水、嘉陽電力有限公司污水以及石溪鎮(zhèn)生活污水。上游來水污染物濃度背景值已經(jīng)包含和邦順城鹽業(yè)司污水，故匯入該斷面的污染源疊加即考慮嘉陽電力有限公司污水以及石溪鎮(zhèn)生活污水。疊加后預(yù)測得二級保護(hù)區(qū)上游邊界斷面的污染物濃度值為COD 為8.54 mg/L，達(dá)到Ⅱ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，NH3-N 為0.46 mg/L，達(dá)到Ⅱ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。一級保護(hù)區(qū)上游邊界斷面至二級保護(hù)區(qū)上游邊界斷面間無污染源匯入，預(yù)測得污物濃度值為COD 為8.77 mg/L，達(dá)到II 類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，NH3-N 為0.43 mg/L，達(dá)到Ⅱ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。壩址斷面至一級保護(hù)區(qū)下游邊界斷面間主要匯入的污染源為塘壩鄉(xiāng)及岷東鄉(xiāng)生活污水，故考慮2 者疊加后預(yù)測得污染物濃度值為COD 為9.58 mg/L，達(dá)到Ⅱ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，NH3-N 為0.44 mg/L，達(dá)到Ⅱ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

經(jīng)預(yù)測，各排放口排放的污染物疊加后到達(dá)各級水源保護(hù)區(qū)斷面時濃度值已達(dá)到應(yīng)水質(zhì)類別要求。因此不會對二級保護(hù)區(qū)、一級保護(hù)區(qū)的水質(zhì)造成影響總體而言，犍庫區(qū)沿岸排污口對庫區(qū)水質(zhì)影響較小。

3 結(jié)語

根據(jù)相關(guān)預(yù)測，本樞紐工程建設(shè)后庫區(qū)蓄水使各河段流速減緩，但污染物擴(kuò)散間變大，停留時間變長，加大了河道的稀釋能力，因此各河段的COD 和氨氮濃度與建庫前相比略有下降，但下降幅度不大。庫區(qū)建成后，枯水期庫區(qū)所在河段的COD 濃度值能達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838-2002）Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)要求，NH3-N 濃度值在準(zhǔn)保護(hù)區(qū)上游邊界處可達(dá)到Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)要求，其余河段可達(dá)到Ⅱ類標(biāo)準(zhǔn)要求。各河段COD 及氨氮濃度均能滿足相應(yīng)水源保護(hù)區(qū)各功能區(qū)要求。庫區(qū)建成后，枯水期COD 和NH3-N 出庫濃度分別為9.58 mg/L 和0.44 mg/L，均能滿足下游目標(biāo)水質(zhì)要求。