板桥峪抽水蓄能电站的水环境保护.doc

板桥峪抽水蓄能电站的水环境保护 摘要：根据板桥峪抽水蓄能电站的工程特点和环境特点，针对电站建设带来的环境敏感问题水环境保护进行了论述，主要从保护目标、环保措施、保护效果及环境影响等角度进行了阐述。关键词：水环境；保护；水污染防治；板桥峪抽水蓄能电站；北京市 1前言板桥峪抽水蓄能电站位于北京市东北部密云县境内的白河干流青石岭河段，其下水库坝址距密云水库末端（大关桥）的河道直线距离约24km，处于北京市主要饮用水地表水水源密云水库水源三级保护区内。电站装机容量1 000 mw，年发电量1338亿k wh。1999年7月，板桥峪抽水蓄能电站的可行性研究报告和环境影响报告书完成。2000年7月，通过专家评审。板桥峪抽水蓄能电站的下水库建于北京市地表水水源地密云水库的入库河流白河干流上，所以水环境保护是该电站环境保护的主要内容。水环境保护的内容包括水环境保护目标、水环境保护措施、保护效果和环境影响等。2水环境保护目标根据北京市密云水库、怀柔水库和京密引水渠水源保护管理条例（1995年）中关于密云水库水源保护区的划分规定，并经地方各级环保部门确认，板桥峪抽水蓄能电站工程区位于三级保护区内。板桥峪抽水蓄能电站对白河的水质保护执行国家地面水环境质量标准（ghzb11999）中类标准。根据北京市水污染物排放标准（1985）的规定，工程区和生活区位于三级保护区内，生产废水和生活污水排放应执行北京市水污染物排放标准中的二级标准（新建单位）。根据以上规定，板桥峪抽水蓄能电站的水环境保护目标为：电站下游的密云水库是水环境保护目标的重中之重。作为地表水水源的密云水库的主要入库河流白河的水环境保护，应严格遵照饮用水水源保护区污染防治管理规定和北京市密云水库、怀柔水库和京密引水渠水源保护管理条例。电站施工期应确保白河评价河段地表水、地下水水质不受生产废水、生活污水的污染，电站运行期应确保白河四合堂断面水质满足国家地表水环境质量标准（ghzb11999）中类水质标准，维护工程区附近地表水及地下水环境现有的水域功能，确保不对密云水库水体造成任何的不利影响。3水环境保护措施水环境保护措施主要包括水污染物的防治、水质保护管理与监督、环境监测、环境风险预防等。31水污染物的防治水污染物主要包括生产废水、生活污水、弃土弃渣和生活垃圾。为了保护白河及密云水库的水质，确保施工期生产废水、生活污水不对白河及密云水库的水体产生不利影响，在工程设计中层层把关，以有效防止水污染。经设计，施工采用清洁生产工艺，减少了生产废水的产生量，并对电站所有的生产废水、生活污水、渣场渗出液采取了“收集、处理、储存、循环使用”等多重措施。废水经处理达标后，输送到大龙门沟储水水库供生产循环使用，保证处理后的达标废水不向白河排放，实现“零排放”要求，以确保白河水体不受影响。具体措施如下：（1）减少废水产生量。板桥峪抽水蓄能电站的生产废水主要是地下洞室开挖废水。为了减少施工期间地下洞室开挖的涌水量，在电站正式施工前应大量排出地下水，以降低地下水水位，从而减少洞室开挖的生产废水。此外，设计中对沙石料选用外购方式，并在加工过程中采用先进的干法施工，施工中不产生砂石料加工生产废水，减少了废水的产生量。 （2）对废、污水进行有效收集并集中处理。设置完善的“雨污分流”排水系统，对施工期生产废水、生活污水加以收集，并将其送至污水处理站进行处理，经处理后可达到北京市水污染物排放标准中二级排放标准。（3）修建大龙门沟水库储存处理后的废水不向白河排放。经污水处理站处理后的出水虽已达到排放标准，但考虑密云水库的重要性，工程设计中设置了专门的水库，用以储存处理后的废水，并将储存的水循环用于施工生产，确保不向白河排放。通过以上措施，保证了施工期产生的生产废水、生活污水不向白河排放，不会对白河及密云水库水体造成任何的不利影响。311生产废水的处理板桥峪抽水蓄能电站施工期的生产废水，主要为地下洞室开挖废水及其它施工过程产生的生产废水。在地下洞室系统的生产废水中，地下渗水的比例相当大，施工高峰期的5 500m3d废水中，地下渗水占5 200m3d左右。开挖中产生的废水总量为354万m3。电站的地下系统开挖过程中炸药使用量较大，现场爆炸时炸药反应不十分彻底，会使生产废水中含有tnt物质；另外由于地下系统施工中的车流量也较大，施工及运输设备的油污使生产废水中将出现石油类物质。十三陵抽水蓄能电站地下系统施工生产废水1993年46月的监测结果详见表1。板桥峪抽水蓄能电站生产废水水质可类比十三陵抽水蓄能电站。通过表中与污水排放标准的比较可以看出，电站地下系统开挖生产废水中主要的超标污染物质为ss、tnt、codcr，石油类超标程度较轻。十三陵抽水蓄能电站的生产废水采用三级处理，污水处理站处理的出水达到北京市水污染物排放标准中一级排放标准，可以满足板桥峪环保的要求。根据库区的实际地形地貌、施工总体布置情况及经济合理性分析，对板桥峪电站的生产废水采用集中处理方式。生产废水处理站建在交通洞洞口附近，高程250m左右，处理规模按3 000m3d考虑。板桥峪抽水蓄能电站生产废水中的主要污染物为tnt、石油类、悬浮物和cod，而施工废水的水质较为特殊，且又处于环境质量较为敏感的地区。根据废水的水质、水量特点和处理出水水质要求，对几种处理工艺进行了优选，确定以化学混凝、沉淀、过滤和活性炭吸附为主流程的废水处理工艺。工艺流程见图1。在板桥峪抽水蓄能电站建设期间，对地下系统开挖等施工活动产生的生产废水必须采取工程处理措施进行集中处理。经过有效处理后，出水水质可满足北京市水污染物排放标准一级排放标准的要求。处理后的出水由泵提送至大龙门沟水库，储水用于工程中循环使用。污水处理设施应在工程筹建期建成。312生活污水处理施工期生活污水的处理包括施工生活区的污水处理和管理区的生活污水的处理。施工生活区分为三处。上库生活区高峰期人数为1 479人，施工期平均人数为1 002人；下库南对峪生活区施工高峰期人数2 616人，平均人数1 729人；西湾子拦沙坝生活区施工高峰期人数为400人，平均人数为269人。施工期生活污水排放总量为542万t。根据我国典型生活污水水质分析，生活污水中bod5的含量为100400mgl，codcr的含量为250831 000mgl，超过北京市水污染物排放标准中新建二级标准codcr60mgl、bod520mgl的标准值，应对生活污水采取处理措施，达标后排放。由于各生活区距离较远，因此各生活区的生活污水采用分别处理的方式。考虑到生活污水的排放要求较高，对生活污水要进行分流处理。油脂处理及生活污水处理可选用定型设备。厨房污水经除油器进行除油脂处理后，与经化粪池处理的一般生活污水一起进入调节池，再经厌氧池、净化槽采用先进的ao法（厌氧好氧）处理工艺处理，有机污染物去除率高，出水水质稳定，抗冲击负荷能力强；污泥产量少，不需污泥处理设备；脱氮除磷，出水可入天然水体。净化效果：codcr去除率大于85，bod5去除率大于90，出水codcr为2060mgl，bod5为1020mgl。可以满足北京市水污染物排放标准新建二级标准的要求。经处理达标后的废水由车辆输送到大龙门沟水库，储水用于工程中循环使用。313废污水的贮存与回用废（污）水处理站处理达标的生产废水、渣场溶出液和生活污水储存在大龙门沟水库，与之相联系的有两套输水系统。废水处理站至大龙门沟水库输水系统采用二级泵站加压，将废水处理站处理达标的水输送至大龙门沟水库。大龙门沟水库至上水库输水系统设四级泵站，将大龙门沟水库储存的水加压输送到上水库贮水池，供上水库生产使用。大龙门沟水库位于白河右岸大龙门沟内，距交通洞口的生产废水处理站公路距离16km。大龙门沟水库修建一座混凝土面板堆石坝，坝顶高程290m，最大坝高48m，库容38万m3，水面面积15 000m2。板桥峪下水库遇千年一遇洪水时，水位高程为25448m，而大龙门沟水库坝顶高程为290m，不会受到影响。大龙门沟水库污水处理水量平衡见表2。在施工期前35年，输送到大龙门沟水库的处理达标的废污水都可以由上水库施工用水回用掉，大龙门沟水库的库容一直可以腾空。第4年下半年后，进入大龙门沟水库的主要是处理达标的生活污水，而上库生产也不再用水，这些生活污水就储存在大龙门沟水库，可用于绿化、美化、农灌。可见，施工期的生产废水、生活污水和渣场溶出液经收集处理达标后，经过大龙门沟的储存和循环利用，可以实现不向白河排放废、污水的目的，达到零排放的要求。 314固体废弃物的处理电站共弃渣435万m3，分别堆放于4个渣场，渣场容量共467万m3。对渣场的堆渣采用挡渣墙、排水沟等工程防护措施，并对渣场采取绿化等植物保护措施，以免雨水冲刷产生新增水土流失。并在每个渣场建集水池收集渣体的溶出液，及时对渣场溶出液进行监测，若发现超标污染物，需将渣体溶出液运送至生产废水处理站进行处理。施工时应坚决杜绝随意弃渣现象，永久公路两侧、坝区、电厂区及弃渣场等一旦完工即植树绿化。工程竣工后，原施工临时占地应及时清理退耕还田或进行植树种草绿化。电站施工期生活垃圾以每人每天1kg计，则施工高峰期间每天将产生39t生活垃圾。施工期平均施工人员达3 000人，则整个施工期将产生垃圾060万t。因此，对生活垃圾必须派专人收集，运送到密云县垃圾消纳场集中处理，以防止对水环境的污染。32水环境风险的防治施工期的环境风险主要是指对水环境产生的环境风险。通过施工环境风险分析，主要的环境风险是石油类产品、炸药等危险货物的运输风险，应通过制订并执行详尽的环境风险预防措施、应急措施及管理措施，加大宣传力度，设立环境风险管理各级责任制，防止风险的产生。为减少生产废水处理的风险，对污水处理站排水进行在线持续、预警监测。33水质保护管理和水质监测板桥峪抽水蓄能电站的各项环境保护措施将在北京市环境保护部门的指导和监督下，由电站建设责任有限公司组织实施。为保证各项措施的有效实施，环保管理机构应在电站筹建期开始组建，是隶属于工程建设有限责任公司下的一个职能单位。从电站筹建期开始，建设单位就必须组建环境保护管理机构，制订环境保护制度，建立并组织落实本单位的水源保护责任制度，落实环境保护措施。开展施工期生产废水、生活污水治理设施的建设与运行、工程弃渣及生活垃圾的处置，进行生态环境保护，以防污染白河水水质。在污水处理工程施工建设过程中，为保证质量，应实施环境工程监理。地方环保部门与工程环境保护管理机构应大力加强水质保护的宣传教育工作，严格执行水质保护的有关法规，在工程建设过程中及运行期应实行严格的环境管理与监督。为保证施工期的环境质量，必须开展施工期环境监测，以便及时、准确地掌握地表水、地下水等环境的质量状况和发展趋势，了解废水等污染源的排放特点和和影响范围，以及开发建设产生的水土流失量和水土流失危害，为施工期的环境管理和环境保护工作提供可靠的数据资料。施工期间重点监测生产废水、生活污水排水水质及集中式生活给水取水点处水质。充分利用现有的青石岭、四合堂、大关桥水质常规监测断面，及时掌握河段水质的发展变化趋势，进行水质管理与控制。发现问题应及时上报环境管理部门及建设单位，避免产生水质污染事件。板桥峪抽水蓄能电站运行期水质保护的主要内容是开展水质监测工作。为了掌握电站下水库水质的变化趋势并了解水库运行对白河地面水环境的影响，应对电站运行期下水库水质进行监测，水质监测资料整编后及时上报有关部门。同时，对电站下水库进出水口进行在线监测，及时了解水质最新动态，发现问题，应立即采取相应措施。4水质保护效果板桥峪抽水蓄能电站环境保护静态投资为6 95221万元，其中用于水环境保护的投资为6 89856万元。在施工中，生产废水、生活污水处理达标后，将收集至大龙门沟水库储存，不排入白河，故不会影响白河水质。在采取了水环境风险防治措施后，可将环境风险减至最小。水质保护效果可采用费用效果分析法进行分析，结果见表3。分析表3中实施环境保护措施前后的环境效果对比可看出，板桥峪抽水蓄能电站在工程施工过程中如不采取环保措施，各类环境要素都将受到中等以上程度的影响。环保措施的实施，可以最大限度地减免工程兴建对环境的不利影响。工程施工对地表水、固体废弃物、人群健康等环境要素仅产生较弱的不利影响或不产生影响，生态环境可得到恢复，甚至是提高。可见水环境保护措施费用产生的环境效果是明显的，避免了因环境损失而造成的潜在经济损失。因此，本工程的环境保护费用在经济上具有合理性和可行性。板桥峪抽水蓄能电站项目水环境保护措施的实施，将会使电站工程建设对水环境带来的不利影响得到减免，并产生相当的社会效益、经济效益和环境效益。5对地面水环境的影响评价51施工期对地表水环境的影响施工期对地表水环境的影响主要为施工活动产生的水污染物对地表水环境的影响。生产废水、生活污水、固体废弃物及水土流失的影响可见表3，经过采取环保措施后，上述影响因子产生的影响已得到减缓。这里主要分析水库蓄水后淹没范围内的污染物产生的影响。电站蓄水要淹没一定数量的耕地和林地。白河流域土壤环境质量满足国家土壤环境质量标准（gb156181995）中一级标准，土壤质量基本保持自然背景水平。根据土壤环境质量标准详解，满足土壤环境质量标准（gb156181995）一级标准的土中重金属物质不会对地表水产生不利影响。52电站运行对地面水环境的影响电站运行期间，对地面水环境的影响主要是类比已建的十三陵抽水蓄能电站的运行情况来预测，分正常排放和非正常排放两种情况。 521正常运行情况下对地面水环境的影响水电属清洁能源，本电站选用国外高环保性能混流式蓄能机组，正常运行期间机组本身不会产生污染泄漏，属清洁生产工艺。中国水利水电科学研究院1998年10月编制的北京十三陵抽水蓄能电站环保设施竣工验收调查报告认为：机电设备保证不漏油。板桥峪抽水蓄能