拦河闸工程的环境保护措施

1概述

福建省泉州市金鸡拦河闸位于南安市丰州镇,南连金鸡山,北频九日山。是晋江中下游一座集防洪、抗旱、供水、灌溉等功能的大(Ⅰ)型水利枢纽。工程于1967年8月建成投入使用。金鸡拦河闸全长327m,共28孔闸门,每孔净宽10m。拦河闸址以上集雨面积5100km2,占晋江流域集雨面积5629km2的90.6%,年平均径流量50亿m3,南、北干渠为拦河闸的配套工程,分别位于拦河闸的左右两侧,设计引水流量分别为38.5m3/s和22.5m3/s。

拦河闸正常蓄水位为6.48m(黄海高程,下同),相应库容745万m3。水闸按50年一遇洪水设计,相应流量为10400m3/s,年供水10亿m3,承担着下游9县(市、区、管委会)400多万人民群众的生产、生活和65万亩农田的供水任务。随着泉州市经济社会的快速发展,拦河闸的功能已经从当初建设时作为山美灌区的分水枢纽工程,转变为晋江下游水资源配置中心,为泉州社会、经济的快速健康发展提供不可替代的水资源支撑和保障,发挥了巨大的工程效益和社会效益。

金鸡拦河闸工程运行30多年来,因下游采沙和自然冲刷,干砌海漫部分被冲塌,消能设施已不能满足要求,严重危及水闸的安全运行。原有工程虽经过多次的加固维修,但水闸总体的安全隐患依然存在,重建工程可以从根本上解决金鸡拦河闸的安全隐患问题,这对保障供水区的居民生活、市政用水、工业用水的安全,保障本区国民经济的高速发展具有不可替代的作用。金鸡拦河闸重建工程,还可以提高拦河闸的正常蓄水位,在一定程度上加大南北高干渠的输水能力,增加供水量,对缓解晋江下游地区用水日益紧张局面具有重要作用。重建工作于2005年4月正式动工,2007年4月下闸蓄水。

2水环境影响分析

2.1闸上游水环境容量分析闸上游库区水环境容量主要受两方面的影响:①东、西溪干流污染物进入上游库区作为上游带来的总污染源;②晋江干流沿岸污染源。根据《福建省泉州市地表水环境容量核定技术报告》,金鸡闸上游水环境容量计算选用一维模型,水环境容量计算公式如下。根据式(1)分别计算东溪、西溪、晋江干流从双溪口到丰州大桥、丰州大桥到金鸡闸以及金鸡闸下游的水环境容量,计算结果见表1。由表1可知,金鸡水闸上游东、西溪高锰酸盐指数环境容量为63838.5t/a,目前东、西溪沿岸(南安段)的废水排放量为7057.68万t/a,则剩余的高锰酸盐指数环境容量为56834.4t/a;从双溪口到金鸡水闸的水环境容量已达饱和,高锰酸盐指数环境容量为-171.3t/a,氨氮环境容量为-21.4t/a,因此不允许沿岸有任何新增的污染源排入河流,而且每年应削减高锰酸盐指数171.3t/a,氨氮21.4t/a;金鸡水闸下游允许的高锰酸盐指数环境容量为39975t/a,目前下游沿岸废水排放量为4040.73万t/a,剩余的高锰酸盐指数环境容量为31262.6t/a。

2.2蓄水初期水环境影响分析库区蓄水初期主要污染源有库区内部污染源和库区外部污染源。库区内部污染源主要是被淹没植被、土壤释放出有机质,使库区水中高锰酸盐指数、总磷、总氮等污染物浓度增大。库区外部污染源主要是沿岸各城镇排放的生活污水、生产废水、牲畜排泄物和农业径流等,外部污染源作为现有水闸上游水环境容量的本底值来考虑,在这里只对蓄水初期内部污染源对水环境的影响进行分析。水库蓄水初期,被淹没植被、土壤释放出有机质,对库水中高锰酸盐指数、总磷、总氮等污染物浓度的影响。

2.2.1高锰酸盐指数浓度水库蓄水初期被淹没植被释放出有机质,使库水中高锰酸盐指数增大。库区淹没耕地549.2亩,园地(龙眼)50.3亩,经估算水库清库后,正常蓄水位时水库淹没草丛、树根等约500.6t,水库蓄水初期,被淹没植被腐烂释放出有机质,使库水中高锰酸盐指数增大,浸泡实验表明,每kg草丛生物每天产生的高锰酸盐指数414.6mg,植被提供的高锰酸盐指数按50%计。蓄水初期头1年释放量占总释放量的70%计,在水库彻底清库的情况下,蓄水初期第一年可使水中高锰酸盐指数增加0.02mg/L,可使水中高锰酸盐指数由原河道的3.20mg/L增至3.22mg/L,仍可达到Ⅱ类水质标准。

2.2.2总磷、总氮浓度水库蓄水初期,被淹没植被释放出有机质,使库水中总磷、总氮浓度增大。正常蓄水位时水库淹没草丛、树根等植被约500.6t,植被中氮、磷的含量分别约为2%与0.2%,植被提供的氮、磷按50%计。蓄水初期头1年释放量占总释放量的70%计,则第一年淹没植被入库氮、磷分别为3.50t/a和0.35t/a。经式(2)计算,在蓄水初期,因淹没植被释放出总氮、总磷,库水中总氮的浓度平均增加0.004mg/L,总磷的浓度平均增加0.0004mg/L,金鸡拦河闸重建前,闸址处总氮、总磷浓度分别为5.23mg/L和0.073mg/L,则蓄水初期库水中总氮、总磷浓度分别为5.234mg/L和0.0734mg/L。根据《地表水环境环境标准》(GB3838—2002)湖泊水库标准值,清库后,蓄水初期,总氮严重超标,总磷属Ⅴ类,说明库区上游水体富营养化严重。因此在库区蓄水前要对淹没库区进行彻底的清底,防止库区水质受到污染。

2.2.3南、北渠水环境影响分析金鸡拦河闸重建工程位于现有金鸡闸下游约550m处,距南渠约1000m,距北渠约800m。金鸡拦河闸重建后,上游正常蓄水位由6.48m提高到7.50m,可增加调节库容515万m3,枯水期平均流量近期可增加1.93m3/s,远期可增加5.4m3/s,在一定程度上加大南北高干渠的输水能力,提高南、北渠的供水保证率,对缓解晋江下游地区用水日益紧张局面、保障社会经济发展具有重要作用。同时对水闸上游各污染源进行规划和治理,上游水质也会有所改善,保证了南、北渠供水的安全性。因此工程的重建可改善南、北渠水质。

2.2.4生活污水排放影响分析根据工程分析,泉州市金鸡拦河闸管理处人员编制为39人,排放的生活污水为5.5m3/d。由于管理处位于金鸡水闸上游,这些生活污水不允许排放到金鸡水闸上游河流中,因此近期污水经化粪池处理达GB8978-96《污水综合排放标准》三级排放标准后引流至后田沟,最终与后田沟污水一起引流至金鸡闸以下河段排放;远期污水和后田沟周边居民的生活污水通过统一的排污管网,纳入北峰组团污水处理厂处理达标后排入金鸡水闸以下河段。

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