昔阳县松溪供水工程地表水环境影响评价
2015-08-15尹晓煜
尹晓煜
(山西省水利水电勘测设计研究院,山西 太原 030024)
1 工程概况
松溪供水工程位于山西省晋中市昔阳县,工程包括水源和输水两部分,水源工程坝址位于距昔阳县城35 km的松溪河河道上,输水工程长31.88 km,工程任务以农村人畜饮水、农业灌溉为主,兼顾工业和城镇生活用水。水源水库总库容495万m3,正常蓄水位643.0m,输水线路总长31.88 km,设计引水流量0.57m3/s,沿线设2座泵站,总扬程361m。工程年供水840万m3,其中人畜饮水42万m3,农业灌溉205万m3,工业410万m3,城镇生活用水183万m3。工程规模为小(一)型,工程等别为Ⅳ等,主要建筑物级别为4级,大坝采用30年一遇洪水设计,200年一遇洪水校核。
2 工程区地表水环境现状
项目所在一级水功能区为松溪河昔阳开发利用区,水质现状要求Ⅲ类(水源工程库区范围、东冶头至界都的供水线路)和Ⅴ类(界都到昔阳县城的供水线路)水质标准。2011年12月,山西省环境监测站对项目区地表水环境质量现状进行监测,布设4个监测断面(水源坝址处1号、库尾处2号、输水线路界都调蓄水池处3号、线路供水区附近4号),监测了地表水环境质量标准基本项目、水源地补充项目等共31项。采用单因子指数法评价结果为:1号断面和2号断面水质满足Ⅲ类水功能的要求,表明本项目水源区的地表水水质良好,满足目前Ⅲ类功能区的水质要求,也能满足本项目作为城镇生活用水的功能要求。3号断面和4号断面不能满足目前Ⅴ类水功能区的水质要求,作为本项目只是输水线路经过区和调蓄水池,不影响本项目的水源水质。
3 地表水环境影响预测
3.1 地表水环境影响特点
施工期:建筑物开挖产生的基坑涌水、施工废水、生活污水的排放以及引水线路等穿跨越河流段等对地表水环境的影响。
运行期:河坝修筑阻断河流、抬高水位、改变河流水文泥沙情势,水库蓄水对水温、水质的影响,运行期排放生活污水对地表水环境的影响。
3.2 工程区地表水环境影响预测
3.2.1 施工期
基坑排水:大坝基坑开挖18m,基坑开挖涌水量为8765.2m3/d,水体中悬浮物(SS)浓度较高,如不处理直接排放对河道水质有影响。
混凝土拌和系统冲洗废水:大坝施工点设1×2m3强制式混凝土拌合楼及骨料堆放场,其他3个施工点采用0.8m3移动式拌和机。混凝土料罐冲洗水中悬浮物浓度约5000 mg/L,pH值12左右,为避免松溪河水质被污染,禁止排放。
含油废水:各施工点内布置小型机械修配厂,施工期机械冲洗含油废水中主要污染物有石油类、化学需氧量和悬浮物。含油废水如不经处理排放,将会污染附近土壤和地表水。
施工生活污水:全线高峰期施工人员达1314人,生活污水中污染物浓度为:生物需氧量50~120 mg/L,化学需氧量80~250 mg/L,悬浮物80~250 mg/L。生活污水直排会对地表水环境产生影响。
穿河段对水环境的影响:输水管道共10次穿越松溪河,采用分期围堰导流再基础开挖,施工过程中产生基坑排水。
3.2.2 运行期
管理处生活污水:工程建成后设1个水源管理局,2个泵站管理站,1个管线管理站。运行期各站有管理人员留驻,管理人员生活污水依托已有的污水处理系统。在水源管理站和泵站管理站新建化粪池,生活污水不外排,不会对地表水环境造成污染。
供水水质预测:松溪供水工程包括水源工程和输水工程,输水水质主要由水库水质决定,而水库水质情况主要与入库水质和水库的富营养化问题有关。
入库水质:根据监测资料,本项目的入库水质良好,能满足生活供水Ⅲ类水要求。
富营养化:从污染源条件分析,在大多数情况下总磷是影响水库富营养化的控制因素。氮磷浓度比超过15时,磷为限制性元素,氮磷浓度比在10以下时,氮为限制性元素。本项目坝址处和库尾氮磷浓度比分别为131和314,远远超过15,因此磷为限制性元素,而本项目所监测的河流各断面的磷均满足其功能要求,未出现超标现象,因此形成富营养化的可能较小。另外,氮、磷主要来源于周边农田施肥,随着水库蓄水,周边耕地农田数量减少,库区的农业污染减少,进入水库的氮、磷等营养元素的量也减少,水库发生富营养化的可能性也会随之减小。从水库形态分析,水库是一个深水型水库,正常蓄水位时水库面积仅0.57 km2,坝前水深达76m,平均水深达30m,光照可达的深度受到限制。加之年库水交换量大,不利于藻类的大量繁殖。因此在一定时期内,水库不会发生富营养化现象。从库区气候条件分析,浮游藻类一般都是喜温性的,当水温在20℃以下和40℃以上,其增殖的可能性较小,但在25℃以上其增殖速度急剧上升。水库地处峡谷区,多年平均气温约9.7℃,月平均最高气温22.8℃,水温偏低,不利于浮游藻类的大量繁殖,因此库区的气候不利于水库富营养化的发生。
3.2.3 运行期对水文情势影响
水库建成后,将使河床水位抬高、河面变宽,水流变缓,深水域取代浅水域,水温发生竖向分层,随着一年四季的气温变化,水温竖向分布呈有规律变化。水库的建设,一方面改变了河流原天然状态下的水流状态,库区水流流速降低,挟沙能力下降,使水库上游来沙量大部分淤积于库区内,造成水库泥沙淤积;另一方面水库下泄水,由于水质清澈,含沙量小,会加大对下游河床的冲刷,一段时间后才能达到新的水沙平衡状态,因此水库的兴建改变了天然河道情势下的泥沙分布状态。水库蓄水后,水库区域内的水体自净能力加强,流域内的水质状况较建库前有所改善。
3.2.4 运行期对生态影响
根据国家环境保护总局办公厅环办函〔2006〕11号“关于印发水电水利建设项目水环境与水生生态保护技术政策研讨会会议纪要的函”要求,为保证水库坝址下游生态系统的稳定,水库最小下泄生态流量为0.169m3/s。
3.2.5 退水对水环境影响
灌溉退水均回归河道中,可以补充地下水量、增加河道水量,从水量上讲对河道生态环境的影响是有利的,但同时灌溉退水会受面源污染影响,退水水质会降低。供水工程建成后,新增的工业用户要求实现污水零排放,城镇生活污水排入城镇管网系统进行处理,对水环境没有影响。输水管线事故期和检修期退水至河道,由于供水水质有保证,因此退水对区域水环境质量有改善作用。
4 水环境保护措施
4.1 施工期
基坑废水:在枢纽围堰下游设置沉淀池,分2个组进行二级沉淀。
混凝土拌和系统冲洗废水:混凝土拌和系统附近修建收集池,冲洗废水收集池内中和后静置沉淀,处理后全部利用。
含油废水:根据污染物源强选择隔油池型号,加强管理,定期清挖池内淤泥、收集池内油污,处理后的废水回用不外排。
生活污水:在每个施工区修建沉淀池,经沉淀后用于施工场地和道路洒水降尘。
4.2 运行期
生活污水:在水源管理局和2个泵站管理站各设化粪池1座,处理后的污水用于厂区绿化和周边农田灌溉,生活污水不外排。输水管线管理站依托现有污水处理系统,生活污水不外排。
水质保护措施:本项目有城镇生活供水功能,需按有关规范要求划定水源保护区,以保证水库水质满足供水要求。同时制定项目区的水资源保护规划,合理利用水资源;加强水库水质监督监测,严格控制水库周边及上游污染物的排放,将水质监测、环境管理、流域管理和区域管理有机结合;加强各出水池的保护;严格控制上游污染源的新增,避免水库出现富营养化;加强水库管理,禁止水库中无序养殖水生生物;加强输水管道保护管理。