引黄济临供水工程运行阶段受水区地表水环境影响预测分析

引黄济临供水工程运行阶段受水区地表水环境影响预测分析

长期引水工程是为满足供水、灌溉、生态需水等要求，建设一个基于水系和区域的水保护工程。水源保护站相对不足，供需矛盾突出。引调水工程将增加受水区供水量,引起的排污量发生较大变化,进而对受水区河流水质产生一定的影响。因此,分析工程运行阶段对受水区地表水的影响并提出相应的环保措施尤为重要。临夏回族自治州是全国两个回族自治州之一,位于甘肃省中部西南的黄河上游,处于甘肃六盘山区集中连片特困区,所辖各市、县均为国家扶贫重点县。临夏市作为临夏回族自治州经济社会文化中心,其供水水源主要为大夏河,多年来历经多次变迁,大夏河水质的每况愈下。引黄济临供水工程的主要任务是解决六盘山集中连片特困地区中临夏市及临夏县北塬区的城乡居民生活、工业及养殖业用水问题,是临夏州“十二五”期间重点启动实施的水利扶贫项目,该项目的实施将从根本上解决水源短缺对临夏市及临夏县北塬区群众脱贫致富的制约因素,保障城乡饮水安全,促进工业及养殖业发展,对临夏州经济社会实现跨越式发展具有重要的意义。1工程概况临夏引黄济临供水工程拟从刘家峡水库引水4970万m引黄济临工程供水总人口54.14万人,牲畜总量58.30万头/只,工业增加值24.35亿元。间接供水范围包括临夏经济开发区和临夏县南片区,供水总人口3.01万人,乡镇人口0.33万人,农村人口2.68万人,大小牲畜18.15万头/只,工业增加值52.18亿元。取水枢纽布设于刘家峡水库莲花码头东侧约500m处,采用岸边引水式取水方式;原水经一级和二级泵站加压后提升至高位出水池,然后通过重力流输水至折桥镇冯家台,输水干管在折桥镇冯家台村分为两支,一分干管通向工程新建的新庄净水厂,经净化后通过北塬一级加压泵站提升至临夏县北塬区,接入北塬区已建的安家坡、先锋配水干管,再经北塬二级配水加压泵站提升至桥寺和江川配水干管;二分干接入临夏市现有的肖家净水厂,经净化处理后接入城市供水管网。项目供水工艺流程如图1所示。工程建设内容主要包括:取水枢纽1座、原水加压泵站3座(一级泵站、二级泵站和二分干泵站)、配水加压泵站两座(北塬一级配水泵站和北塬二级配水泵站)、输配水管线共40.5km、净水厂1座(设计处理能力10万m2工程受水区水环境概况工程受水区为甘肃省临夏市及临夏县北塬区。区内涉及的主要河流水系为大夏河及其一级支流槐树关河、老鸦关河、多支坝沟以及牛津河、洪水河、莫泥沟等河流。2.2受水区河流现状水质根据《甘肃省地表水功能区划》(2011-2030),受水区各河段涉及6个二级水功能区。除大夏河临夏饮用水源区目标水质为Ⅱ类外,其余水功能区目标水质均为Ⅲ类。具体情况见表2所列。依据2008-2010年临夏州环境监测站监测系列资料,参考《甘肃省水资源公报》评价结果综合分析如下:临夏县土门关、双城及临夏市三道桥断面:水质类别均为Ⅳ类,属污染水体,不能直接用于集中式生活饮用水水源地。折桥断面:水质类别为Ⅴ类,属重度污染水体。大夏河主要的一级支流中,红水河、牛津河穿越市区且流程较长,根据相关监测资料,污染河段占60%以上,水质为Ⅳ或Ⅴ类,其中红水河汞、铅等重金属污染严重,汞含量超标率33.3%,铅含量超标率100%;槐树关河、老鸦关河、莫泥沟等支流地处临夏市区上游,受污染较轻,水质为Ⅱ、Ⅲ类。经调查表明,受水区内河流水质污染严重,均未达到目标水质要求。其原因主要是河流水量年内分配不均匀,枯水期水量较少致使水环境容量较小;区内生活污水、农业生产污水及工业废水未有效集中收集,存在超标排放现象。3受水区地表水环境影响预测与评价(1)工程建设应贯彻“三先三后”的原则“三先三后”原则指的是先节水后调水,先治污后通水,先环保后用水,加强水源地及沿线水污染防治力度,发挥工程的经济、社会和生态综合效益。由于引黄济临工程受水区内地表水水质均较差,大部分为Ⅳ或Ⅴ类,随着工程实施,受水区供水量增加,污水排放量也相继增加,受纳水体水环境将进一步恶化。因此,引黄济临工程也应遵循“三先三后”原则,先治污再通水,加强受水区水污染治理措施,改善受水区地表水质量。(2)落实相关规划的水污染控制要求。根据《黄河流域综合规划(2012-2030)》的要求,“2020年城市生活污水收集和处理率达到80%,2030年力争达到90%。城镇污水处理厂尾水达到GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》中一级B排放标准”;《甘肃省水资源综合规划》“工业污染源达标排放,生活污染物排放浓度满足《城镇污水处理厂污染物达标排放标准》,2020年城市污水处理率达到80%,2030年达到90%”。(3)预测基本思路目前,我国提出了实施最严格水资源管理制度的要求。有关部门批复的相关规划对甘肃省2030年的水污染控制提出了要求。因此,引调水工程运行阶段受水区地表水环境预测必须以相关政策、规划对水环境保护和污染物控制为前提,同时采取积极有效的措施,最大限度的减少引调水工程运行造成的受水区污染物的增加量,使得调水工程充分发挥其积极意义。3.2受水区地表水水质预测3.2.1预测污染因子及评价标准根据相关规划预测至设计水平年2025年,城镇生活污水收集和处理率达到80%,污水处理厂尾水达到GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物达标排放标准》一级B标准;根据受水区水功能区划水质目标,工业企业污水排放应执行GB8978-1996《污水综合排放标准》一级标准,限值见表3所列;受水区养殖废水进行集中收集和沼气化综合治理,实现零排放。3.2.2预测结果根据引黄济临供水工程受水区现状排污状况及设计提出的水资源配置方案,预测至设计水平年2025年,受水区废污水排放总量为2672.58万m3.2.3污水处理处置要求为贯彻落实调水三先三后原则,保护受水区水环境,在工程实施之前受水区应严格落实以下污水处理处置要求:(1)目前,临夏市区内居民生活污水进入临夏市污水处理厂处理实现达标排放,但是,临夏县乡镇居民生活污水未有效集中收集处理。因此,至2025年引黄济临工程通水前,受水区重点乡镇应根据相关规划及要求,陆续建成污水处理设施和配套管网,收集进入临夏市污水处理厂集中处理,保障各乡镇80%~90%的生活污水得到有效的处理。污水处理厂尾水需达到GB18918-2002《城镇污水处理厂污染物达标排放标准》一级B标准。(2)受水区现有各工业企业应建设必需的工业废水处理设施,严格按照GB8978-1996《污水综合排放标准》一级标准的有关要求排放废水。其中,至少30%的工业废水经厂内废水处理站处理后,出水水质需达到污水处理厂纳管和进水水质要求的进入临夏市污水处理厂进行二次处理。直接排入地表水体的工业废水,必须根据排污口出水受纳水域的功能要求制定工业企业污水排放标准。其中,Ⅱ类水域禁止新建排污口,现有排污口应按水体功能要求,实行污染物总量控制,以保证受纳水体水质符合规定用途的水质标准;排入GB3838Ⅲ类水域执行一级标准。(3)经济开发区内规划的工业园区依据相关要求需配套建设园区污水收集和集中处理系统,达标后排放。积极推进清洁生产,大力发展循环经济。(4)实施COD、氨氮、TN、TP等因子以及受水区主要地表水体最为敏感的特征因子的总量控制方案。分析基于环境容量约束的允许排放量和基于经济技术条件约束的允许排放总量。(5)根据《畜禽养殖业污染治理工程》,应调整受水区畜禽养殖产业结构,加快集约化畜禽养殖场发展。区内计划新建、改建及扩建的畜禽养殖场项目应配套建设畜禽养殖污染物沼气综合利用工程。已有的畜禽养殖场,应有计划逐步更新改造,争取2025年引黄济临工程通水前,受水区集中养殖畜禽污染物达到无害化和资源化处理,实现污水零排放。3.2.4预测地表水水质变化受水区在落实上述水环境保护要求和对策措施后,预测基准年和水平年主要水污染物入河量的具体变化情况见表5所列。通过预测,2025年受水区COD及氨氮比现状(2010年)入河量分别减少了1245.20t/年、254.41t/年,减少比率分别为47.60%、56.84%,水质趋于好转,水环境质量得到明显改善。至2025年各地表水入河污染物量的减少,有利于受水区水功能区水质改善,能达到规划提出的水质目标。4结论引黄济临工程受水区水环境影响预测需以三先三后为指