莫莫克水利樞紐建設(shè)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(fēng)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(shè)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(shè)期和運行管理期排放的污染物會對地表水環(huán)境產(chǎn)生一定影響，根據(jù)《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(shè)期和運行管理期水質(zhì)應(yīng)滿足《地表水環(huán)境質(zhì)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(chǎn)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(shè)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(jù)工程類比分析，樞紐建設(shè)期對地表水環(huán)境產(chǎn)生影響的污染源有：砂石料加工系統(tǒng)產(chǎn)生的廢水、混凝土拌合系統(tǒng)中產(chǎn)生的廢水、施工生活區(qū)產(chǎn)生的污水、機修車間產(chǎn)生的含油廢水、基坑排水等。

砂石料加工系統(tǒng)設(shè)計生產(chǎn)能力140 t/h，用水規(guī)模為207 m3/h，廢水產(chǎn)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(zhì)；混凝土拌合系統(tǒng)設(shè)計生產(chǎn)能力80 m3/h，廢水產(chǎn)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(shù)907人/d和南疆地區(qū)平房及簡易樓房的農(nóng)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(chǎn)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(jīng)常性排水和初期排水，開挖壩體基礎(chǔ)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(chǔ)經(jīng)常性排水為31 m3/h，由降雨和混凝土養(yǎng)護用水產(chǎn)生，廢水呈堿性，pH高達9～11，SS濃度約為2000 mg/L。

根據(jù)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(shè)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(chǎn)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(shè)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(shè)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(chǎn)生影響的污染源有：庫區(qū)周圍工業(yè)污染源、農(nóng)業(yè)面源污染源及生活污水污染源等。根據(jù)提孜那甫河流域污染源的調(diào)查結(jié)果，結(jié)合流域設(shè)計水平年2030年社會經(jīng)濟和需水量預(yù)測成果，對工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生活污水等污染源排放量進行預(yù)測。

莫莫克庫區(qū)上游區(qū)域主要為農(nóng)村地區(qū)，無工業(yè)污染源，預(yù)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(jù)2016年統(tǒng)計資料，莫莫克庫區(qū)上游農(nóng)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(yù)測水平年現(xiàn)有耕地面積只會減少不會增加，因此農(nóng)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(nóng)業(yè)污染源肥料流失系數(shù)手冊》[4]中數(shù)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(nóng)業(yè)面源污染物入庫系數(shù)取值0.1。據(jù)此計算的庫區(qū)周圍農(nóng)業(yè)面源污染物的產(chǎn)生量和入庫量見表2。

表2 莫莫克庫區(qū)上游農(nóng)業(yè)面源污染物產(chǎn)生量和入庫量預(yù)測表

莫莫克庫區(qū)上游生活污水來源于農(nóng)村地區(qū)，預(yù)測水平年庫區(qū)上游農(nóng)村人口達到3萬人，農(nóng)村居民用水定額為20 L/（d·人）～30 L（d·人），生活污水產(chǎn)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(shù)取值0.1。據(jù)此計算的庫區(qū)周圍生活污水污染物的產(chǎn)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(chǎn)生量和入庫量預(yù)測表

結(jié)合上述預(yù)測結(jié)論，預(yù)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(nóng)業(yè)面源。

2.2 影響程度

根據(jù)《環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)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(zhì)進行預(yù)測，污染物生化過程按照一級動力學(xué)反應(yīng)考慮：

式中：C為污染物預(yù)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(yīng)污染物的衰減系數(shù)，s-1；模型選取COD、NH3-N及TP為預(yù)測指標，污染物綜合衰減系數(shù)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(jīng)模型預(yù)測的結(jié)果見表4。

表4 莫莫克水庫水質(zhì)預(yù)測結(jié)果表

根據(jù)模型預(yù)測結(jié)果，莫莫克水庫出水口水質(zhì)優(yōu)于地表水Ⅱ標準，污染物經(jīng)過水庫的凈化作用后，濃度明顯降低，水庫出水口水質(zhì)優(yōu)于原有河道水質(zhì)。

2.3 措施建議

根據(jù)模型預(yù)測結(jié)果，莫莫克水庫庫區(qū)上游生活污水和農(nóng)業(yè)面源排放的污染物進入水庫后，并未對原有河流水質(zhì)產(chǎn)生顯著影響，因此對庫區(qū)上游生活污水和農(nóng)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(chǎn)生環(huán)境與預(yù)測條件發(fā)生變化。

在水質(zhì)模型預(yù)測中并沒有考慮水庫在建設(shè)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(chǎn)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(chǎn)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(shè)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(chǎn)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(jié)論

莫莫克水利樞紐建設(shè)期對地表水環(huán)境產(chǎn)生影響的主要污染源為砂石料加工系統(tǒng)產(chǎn)生的廢水，建設(shè)期產(chǎn)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(chǎn)生影響的主要污染源來自庫區(qū)上游農(nóng)業(yè)面源污染，預(yù)測水平年水庫出口水質(zhì)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(chǎn)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(shè)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(shè)期和運行管理期進行參考。