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淮河流域水利工程水环境问题及对策措施

2013-01-26杨安邦费永法智天翼李洪亮

治淮 2013年12期
关键词:施工期水温河道

杨安邦 费永法 智天翼 李洪亮

(中水淮河规划设计研究有限公司 蚌埠 233001)

淮河流域水利工程水环境问题及对策措施

杨安邦 费永法 智天翼 李洪亮

(中水淮河规划设计研究有限公司 蚌埠 233001)

本文结合淮河流域水利工程特点和环境特点,概述不同类型工程在施工期和运行期引起的水文情势、水质、水温等方面的水环境问题,根据不同类型工程特点及对水环境产生的影响形式,提出解决水环境问题的对策措施。

淮河流域 水利工程 水环境问题 水文情势

1 引言

淮河流域是我国南北气候、高低纬度和海陆相三种过渡带的重叠区域,气候变化幅度大,灾害性天气发生的频率高。自新中国成立以来,进行了多次治理,提高了防洪除涝标准和供水保障,为流域经济社会发展提供了重要支撑。水利工程非污染生态项目,本身基本不产生污染,但由于水文情势的改变,对水环境将产生长期而又复杂的影响。如水库和河道节制闸等水资源利用工程将影响河道纳污能力及水质。

针对治淮工程特点,可分为水库工程、水闸工程、防洪治涝工程、灌溉工程、引调水工程等类型,分析工程对水质、水温等方面的影响,归纳总结对水环境影响的对策和方向。

2 治淮工程水环境问题及特点

2.1 水质问题

2.1.1 水库工程和水闸工程

水库工程由于大坝修建后上下游水文情势的不同变化,对库区和坝下水质的影响有明显区别。库区水质主要取决于来水质量,建库后库区水流速度减小,可降解污染物质衰减系数减小,单位水体稀释自净能力降低。由于水体流动性降低,当光照和温度适宜,特别是在水质污染较重的支流回水区水体富营养化成为可能。

流域内水闸主要是节制闸,对水质的影响与水库有相似之处,但也有其特点。节制闸一般建在平原河道上,在非汛期拦蓄来水以增加当地水资源量,增大当地水环境容量。当河道大量拦蓄超标来水,在闸坝群调度不当时易发生突发性水污染事故。

2.1.2 防洪治涝工程

河道整治工程运行期本身不排放污染物,对水质影响表现在两个方面:一是河道整治后使流量加大、流速加快,缩短了污染降解时间;另一方面是分洪道改变水流原有路径,对分洪河道水质的影响。根据实际经验,河道整治工程加快水流对水质的影响不太明显,分洪河道运行期可能导致污染转移。

分洪河道分泄主河道洪水时,可能改变分洪河道水体水质,主要取决于主河道水质、分泄流量等因素。一般情况下,分洪时流量较大,水质已明显好转,对下游河道水环境不会产生明显影响。但上游河道水质较差时,可能对分洪河道水环境产生不利影响。

2.1.3 灌溉工程

灌溉工程对水环境的直接影响是受化肥、农药等污染的退水和下渗对水环境影响;间接影响是由于灌溉工程引水减少引水口下游河道流量,导致纳污能力降低。

灌溉退水和灌溉下渗引起的水环境的影响,主要表现在灌溉水通过对农田土壤的冲蚀、淋溶,将夹带农药、化肥及灌区周围的生活污水等,灌溉退水经排水渠排入河流或湖泊而污染地表水,增加水体氮磷等营养物质的含量。另一方面,灌溉水经土壤入渗后也会污染地下水。灌溉退水和下渗对水环境的影响主要是由于过量灌溉引起的。

2.1.4 引调水工程

引调水工程直接影响是减少了调出区水资源总量,使取水区以下河道水环境容量减少;对于调入区,由于水资源量增加,一般将增加调入区的水环境容量。引调水工程对水环境的间接影响是将增加受水区的供水量,导致城市生活及工业废污水排放总量的增加,有可能使区域废污水排放量增加。

2.2 低温水问题

修建调蓄能力较大的水库,对天然河道水温将产生显著影响。低温水对水生生物繁育和生长、农作物生长和产量将产生一定影响。

自然河流水温随季节变化,原有水生生物适应了原河道水温变化规律。水库放水对下游水温的影响,一般会推迟下游春季水温上升和秋季水温下降,使水生生物群落发生变化。尤其是低温水下泄对下游一定范围内鱼类产卵影响较大,推迟鱼类产卵期,对水生生物的生长和繁殖产生不利影响,并使农作物减产。

2.3 施工期的水环境问题

施工期影响主要为施工导流、河道疏浚扰动、生产废水和生活污水等对水环境的影响。

施工导流时若将水质较差的河水导入水质较好河道,将产生不利影响,特别是受纳河道内存在取水口、水源地、湿地保护区等敏感目标时。

挖泥船疏浚扰动会使局部水域SS增高,情况影响范围与挖泥船大小、铰吸头形式等有关,施工结束后其不利影响将很快消失。疏浚扰动水质变差有可能对附近工业或生活取水口产生短期不利影响。

生产废水包括砂石料加工冲洗废水、混凝土拌和养护废水、含油废水,其主要污染物分别为悬浮物、碱性物质、机柴油等;生活污水的主要污染物包括BOD5、COD及病菌等。治淮工程中河道治理工程较多,一般施工线路长,如沙颍河近期治理工程,施工点分散,废污水排放强度较小,单元工程施工期较短,废污水排放对受纳水体的影响相对较小。

3 水环境问题解决对策措施

3.1 水质保护对策

水库、水闸工程因流量减少导致下游河道纳污能力降低等环境问题时,可降低上游水资源开发利用水平,使下泄流量满足河道环境用水要求。对于建有节制闸且水质不达标河道,淮河水利委员会已开展水污染联防工作,通过加强水量水质动态监测,优化水闸防污调度方案等措施减轻水污染危害。

对于分洪道水质可能被来水影响水质时,应结合河道及洪水特点,加强水质动态监测,制定合理的分洪调度计划,避免汛初污染较重的河水分泄至分洪道。

引调水工程因水量减少影响调出河道纳污能力时,应合理确定引调水规模,保障河道生态用水要求。对于调入区可采取加大污水处理率、中水回用等措施,避免或减轻污染转移造成的水环境问题。

3.2 低温水问题对策措施

为缓解低温水影响,根据浅表层水温与河道天然水温差异较小的水温分布特点,可采取分层取水的方式取用浅表层水。以往分层取水建筑物用于灌溉,分为竖井式和斜卧涵管式两类,近年来增加围墙式分层取水建筑物,其他还有浮式表层取水。也可利用蓄水池、塘坝等作为水温调节池恢复水温。有些灌溉渠道附近,结合自然条件或人工开挖等方式串联多个水塘,形成“长藤结瓜”的方式水温恢复池。

3.3 工程施工期水环境问题对策

施工导流可能引起敏感水域水质问题时,应建议设计人员重新选择导流路线,或开挖导流沟,避免对引起水域污染问题。在奎濉河治理工程中,为保护唐河水质,放弃了原导流方案,采取使用其他闲置的沟渠,开挖导流明渠,在沿线沟口封堵等措施,将上游来水导入原河道下游,避免了对沱湖湿地生态系统的不利影响。

挖泥船疏浚可能影响附近取水口等敏感目标时,可采取避让措施,如取水时提前一段时间停止疏浚。当取水口规模不大且经济技术许可时,可移动取水口位置,避让疏浚作业。挖泥船施工应合理安排施工船舶位置及挖掘进度,减少对底泥的扰动强度和范围。

根据生产废水、生活废水的特点与影响区域水环境功能要求,达标处理废污水并尽量回用,结合受纳水域水功能目标、水环境敏感点分布情况,合理选择排放水域排放。

水利工程施工生产废水中,砂石料生产废水处理工艺分为平流式自然沉淀法、辐流絮凝沉淀法和成套设备处理法。混凝土拌和养护废水处理时,SS处理可采用竖流式沉淀池和简易滤池。基坑排水中,若水质超标,可加混凝剂、助凝剂进行处理。含油废水处理方法可采用气浮除油法、小型隔油池、采用成套设备等。水利工程施工期排放生活污水主要处理工艺有化粪池、成套污水处理设备等。

4 结语

根据治淮工程经验,水利工程对水环境的影响是多方面的,不同的工程对水环境产生的影响形式和特点也各不相同。由于工程实施而改变水资源时空分布导致的水环境问题是长远的、复杂的,且涉及面广;施工期对水环境的影响是短期的、相对简单,但保护措施不当也可能造成较大不利影响。应当采取有针对、可行、切实有效的环境保护措施,减免对水环境不利影响,维护河流健康生命,保护自然资源环境■

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