莫莫克水利枢纽建设对地表水环境影响分析

肖国锋

（新疆喀什宏途工程监理有限公司，新疆 库尔勒 841000）

0 前言

莫莫克水利枢纽工程位于新疆喀什地区叶城县提孜那甫河中游河段上，枢纽主要以防洪、灌溉为主，兼顾发电等。枢纽建成后将会使下游保护对象遭遇洪水风险的水平大大降低，同时通过拦蓄冬闲水解决提孜那甫河灌区每年4月～5月份5124.27万m3缺水问题，在确保防洪和灌溉功能之外，可进行发电，枢纽装机容量26 MW，多年平均发电量0.7636亿kW·h。莫莫克水利枢纽工程等别为Ⅲ等，工程规模为中型，水库总库容为0.927亿m3，兴利库容0.664亿m3，死库容0.180亿m3，防洪库容411万m3，正常蓄水位1894.0 m，死水位1873.0 m。各主要建筑物级别如下：沥青混凝土心墙坝，最大坝高73.2 m，为2级建筑物；泄水建筑物、发电引水建筑物和发电厂房为3级；临时建筑物为4级，此外还有保护提孜那甫河鱼类的过鱼设施和鱼类增殖放流站等建筑物。

因枢纽工程属于拦河型，其在建设期和运行管理期排放的污染物会对地表水环境产生一定影响，根据《中国新疆 水环境功能区划》[1]提孜那甫河全河段位于二级水功能区域，枢纽在建设期和运行管理期水质应满足《地表水环境质量标准》[2]的Ⅱ类标准。鉴于此本文将分析这两个时期对地表水环境产生影响的具体污染源和污染源排放的污染物对地表水环境的影响程度。

1 建设期对地表水环境影响分析

1.1 污染源和影响程度分析

根据工程类比分析，枢纽建设期对地表水环境产生影响的污染源有：砂石料加工系统产生的废水、混凝土拌合系统中产生的废水、施工生活区产生的污水、机修车间产生的含油废水、基坑排水等。

砂石料加工系统设计生产能力140 t/h，用水规模为207 m3/h，废水产生量165.6 m3/h，废水中主要污染物为SS，浓度在20000 mg/L～50000 mg/L，不含其它有毒或者有害物质；混凝土拌合系统设计生产能力80 m3/h，废水产生量30 m3/d，废水呈碱性，pH高达11～12，SS浓度约为5000 mg/L；施工期生活污水主要包括食堂废水、粪便污水、洗涤污水及淋浴污水等，所含污染物主要为BOD5、COD、SS等，按照施工高峰期人数907人/d和南疆地区平房及简易楼房的农村居民用水定额[3]20 L/（d·人）～30 L/（d·人）计算，生活污水最大排放量为25 m3/d，污染物浓度：BOD5为 150 mg/L、COD为 205 mg/L、SS为 150 mg/L；机修车间施工高峰期产生最大含油污水的排放量为20 m3/d，石油类污染物浓度为30 mg/L～50 mg/L；基坑排水主要来自坝体基坑开挖排水，分为经常性排水和初期排水，开挖坝体基础初期排水量为1800 m3，该水属于原有河道中在坝址处的积水，因此污染物浓度较低，开挖坝体基础经常性排水为31 m3/h，由降雨和混凝土养护用水产生，废水呈碱性，pH高达9～11，SS浓度约为2000 mg/L。

根据以上各污染源废水排放量和所含污染物浓度可以得出枢纽在建设期影响地表水环境的主要污染源为砂石料加工系统产生的废水，其具有排放量大，SS浓度高等特点。

1.2 措施建议

枢纽在建设期各污染源排放污水具有相对的独立性，污水所含污染物的种类和浓度也不同，因此建议各污水单独处理，建议性措施见表1。

表1 枢纽建设期各污水处理建议性措施

2 运行管理期对地表水环境影响分析

2.1 污染源

枢纽运行管理期对地表水环境产生影响的污染源有：库区周围工业污染源、农业面源污染源及生活污水污染源等。根据提孜那甫河流域污染源的调查结果，结合流域设计水平年2030年社会经济和需水量预测成果，对工业、农业、生活污水等污染源排放量进行预测。

莫莫克库区上游区域主要为农村地区，无工业污染源，预测水平年2030年也不会新增工业污染源，因此库区工业污染源排放量为零。

根据2016年统计资料，莫莫克库区上游农业有效灌溉面积14626亩，水库建成后不会淹没现有耕地，并且在新疆南疆地区用水总量控制的政策下，预测水平年现有耕地面积只会减少不会增加，因此农业面源污染排放量按现有耕地面积，按最不利情况进行计算。库区上游耕地主要施用氮肥和磷肥，参考《第一次全国污染源普查-农业污染源肥料流失系数手册》[4]中数值，本工程具体取值：COD为10 kg/亩、TN为0.267 kg/亩、TP为0.015 kg/亩、NH3-N为0.027 kg/亩；农业面源污染物入库系数取值0.1。据此计算的库区周围农业面源污染物的产生量和入库量见表2。

表2 莫莫克库区上游农业面源污染物产生量和入库量预测表

莫莫克库区上游生活污水来源于农村地区，预测水平年库区上游农村人口达到3万人，农村居民用水定额为20 L/（d·人）～30 L（d·人），生活污水产生量按照用水的80%计，生活污水污染物的浓度具体取值为：COD为250 mg/L、TN为11 mg/L、TP为1.8 mg/L、NH3-N为8.3 mg/L，生活污水污染物入库系数取值0.1。据此计算的库区周围生活污水污染物的产生量和入库量见表3。

表3 莫莫克库区上游生活污水污染物产生量和入库量预测表

结合上述预测结论，预测水平年莫莫克水库上游主要污染物入库量为：COD 为 14.85 t、NH3-N 为 0.06 t、TN 为 0.42 t、TP为0.02 t，库区周围污染物主要来源为农业面源。

2.2 影响程度

根据《环境影响评价技术导则 地表水环境》[5]采用湖库均匀混合模型对污染物进入莫莫克水库后的水质进行预测，污染物生化过程按照一级动力学反应考虑：

式中：C为污染物预测浓度，mg/L；W为单位时间污染物排放量，g/s；Q为水库水位稳定时入库或者出库的流量，m3/s；V为水库的库容，m3；k为相应污染物的衰减系数，s-1；模型选取COD、NH3-N及TP为预测指标，污染物综合衰减系数k取值[6]为：COD为 0.02/s、NH3-N为 0.01/s、TP 为 0.008/s。

背景浓度由现场监测获取，经模型预测的结果见表4。

表4 莫莫克水库水质预测结果表

根据模型预测结果，莫莫克水库出水口水质优于地表水Ⅱ标准，污染物经过水库的净化作用后，浓度明显降低，水库出水口水质优于原有河道水质。

2.3 措施建议

根据模型预测结果，莫莫克水库库区上游生活污水和农业面源排放的污染物进入水库后，并未对原有河流水质产生显著影响，因此对库区上游生活污水和农业面源不需要采取专门的措施，但是也要加强监测，防止上游污染物产生环境与预测条件发生变化。

在水质模型预测中并没有考虑水库在建设期库低原有积累的污染物和水库在运行管理期水库管理人员产生的生活污水。对于库底积累的污染物在水库蓄水前进行清理；莫莫克水库运行管理期常驻管理人员为50名左右，生活污水的产量为3.61 m3/d，对于该生活污水建议安装专门的生活污水处理设施，处理后用于库区绿化和冲洗厕所用水，禁止外排。

此外，库区上游漂浮物会随着水库蓄水慢慢聚集在库区，这些漂浮物尤其是生活垃圾会对水库地表水环境产生一定影响，建议水库管理人员每年定期清理一次库区漂浮物，将此项工作纳入到管理制度中，实现常态化管理。

3 结论

莫莫克水利枢纽建设期对地表水环境产生影响的主要污染源为砂石料加工系统产生的废水，建设期产生的各种废水建议采取有效措施，全部回用，避免排放到提孜那甫河中。

运行管理期对地表水环境产生影响的主要污染源来自库区上游农业面源污染，预测水平年水库出口水质优于地表水Ⅱ类标准，库区上游污染物不会对水库地表水环境产生显著影响。

建议加强枢纽运行管理期库区水体保护，禁止将水库管理站污水直接排放到河道中，管理人员定期对水库中的漂浮物进行清理，并且将此项工作列为日常管理制度中，以降低因工程建设对莫莫克水库地表水环境的影响。莫莫克水利枢纽在南疆塔里木河山区流域具有典型代表性，影响分析方法及措施可供其它水利工程在建设期和运行管理期进行参考。