水利工程論文-長江下游環(huán)境水力學(xué)特征與排污總量控制.doc

水利工程論文-長江下游環(huán)境水力學(xué)特征與排污總量控制摘要：本文以最能代表長江下游水流特征的鎮(zhèn)江市區(qū)段為例，從環(huán)境水力學(xué)角度分析不同江段的水質(zhì)污染，以及如何根據(jù)水流條件進(jìn)行區(qū)域水污染物排放總量控制，在促進(jìn)沿江經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，改善區(qū)域水體污染，保護(hù)長江的水資源.關(guān)鍵詞：環(huán)境水力學(xué)水污染總量控制環(huán)境效益1水流與環(huán)境水力學(xué)特征分析1.1基本情況我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與水資源匱乏的矛盾日趨突出.近年來黃河下游枯季斷流的事實(shí)，淮河污染事故頻發(fā)的教訓(xùn)，使人們?cè)絹碓角宄卣J(rèn)識(shí)到實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，合理開發(fā)、利用、保護(hù)長江水資源的重要性.鎮(zhèn)江市區(qū)段是長江下游最具代表性的江段，在約30km的范圍內(nèi)有洲灘、邊灘、彎道、漢道和單一河道的多種河勢(shì)形態(tài).因此，不同江段的環(huán)境水力學(xué)條件相差甚遠(yuǎn).鎮(zhèn)江市區(qū)位于征潤洲南岸.長期的淤積作用使征潤洲面積已達(dá)36km2，洲尾向下游延伸至和暢洲南汊進(jìn)口，目前鎮(zhèn)江港只能通過上游的引河及下游的焦南航道與長江主流相通.焦南航道的零米線(黃海基面，下同)以下寬度為200300m，港池的最寬處僅600m左右，河床高程為-2-4m.焦南大壩的泄水閘設(shè)計(jì)流量為27.7m/s.上游的引河與焦南航道統(tǒng)稱為內(nèi)江，與長江主流相比，內(nèi)江流量甚小.市區(qū)大量的工業(yè)和生活廢污水排入內(nèi)江，水體污染嚴(yán)重.雖然市區(qū)位于長江邊，但水環(huán)境質(zhì)量較差，經(jīng)濟(jì)發(fā)展受制約.內(nèi)江的水質(zhì)污染是鎮(zhèn)江市的最大環(huán)境問題.自市區(qū)起至下游約10km處，長江被和暢洲分為南北兩汊.諫壁工業(yè)區(qū)位于南汊南岸，大量的工業(yè)廢水排入南汊.南汊從進(jìn)口段起，岸線較順直，-10m線距南岸較近，零米線與-10m線間距離僅200m左右.因此近岸帶水深流急，十分有利于污染物質(zhì)的稀釋擴(kuò)散.然而也存在以下水環(huán)境問題：(1)上游征潤洲尾已伸入南汊進(jìn)口，洪水時(shí)灘地淹沒，水深較淺，水流滯緩.漲潮期間，金河紙業(yè)公司造紙廢水上溯，一眼望去，半江污水；枯水季節(jié)，受出露灘地的分割，水流散亂，污水橫流.征潤洲生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重影響.(2)南汊分流比有逐年減少的趨勢(shì)，因此環(huán)境容量也在減少1.(3)南汊進(jìn)口以下約3km為京杭運(yùn)河蘇南段的進(jìn)口，南汊的水質(zhì)污染直接影響蘇南運(yùn)河的水質(zhì)狀況.和暢洲分流點(diǎn)以下至五峰山為大港江段，長約8km.該江段單一順直，長期以來河道穩(wěn)定，深泓靠近南岸，江面寬僅1500m左右.從環(huán)境水力學(xué)角度分析，該江段有以下優(yōu)勢(shì)：(1)與市區(qū)和和暢洲段相比，大港段為單一河道，因此它擁有全江的水環(huán)境容量.(2)中泓靠近南岸，水深流急，十分有利于污染物的稀釋擴(kuò)散.(3)沿江有五峰山等山體作為屏幛，岸線穩(wěn)定，沖淤輕微，自岸邊向江中約250m處水深可達(dá)3040m，因此便于設(shè)置取排水建筑物.1.2環(huán)境水力學(xué)特征及對(duì)水體污染的影響造成水環(huán)境污染的根本原因是大量的廢污水排放進(jìn)入水體，同時(shí)還與承納水體的水流條件關(guān)系密切.將上述3個(gè)江段的環(huán)境水力學(xué)特征進(jìn)行綜合對(duì)比如表1.表1不同江段環(huán)境水力學(xué)特征江段河道及水流特征流量/m/s備注市區(qū)挖入式港池(內(nèi)江)，上、下游與長江主流相通，水流不暢27.7焦南泄水閘設(shè)計(jì)流量和暢洲分汊江段，南汊順直，江面狹窄，進(jìn)口段水流散亂、滯緩13320南汊分流比為45%大港單一河道，江面狹窄，岸線順直，水深流急29600大通站多年平均流量根據(jù)1994年的統(tǒng)計(jì)資料，3個(gè)江段的納污和水質(zhì)污染基本情況見表2和表3.表2不同江段廢水和CODcr排放量江段廢水排放量/10t/aCODcr排放量/10t/a市區(qū)2562.01.5和暢洲南汊2676.01.6大港124.40.019表3不同江段水質(zhì)污染狀況江段水情DO/mg/lCODMn/mg/lBODs/mg/l市區(qū)豐水期2.05.02.34.01.14.1平水期2.15.02.56.81.54.9枯水期1.31.911.112.28.79.8和暢洲南汊豐水期6.57.02.32.90.50.6平水期7.48.42.12.50.70.8枯水期9.910.42.73.63.48.0大港豐水期6.17.03.23.51.21.5平水期7.88.82.42.70.40.7枯水期10.010.42.52.71.82.0從環(huán)境水力學(xué)方面來分析，大港段條件最好，和暢洲次之，市區(qū)的內(nèi)江最差.而污染物排放量市區(qū)和和暢洲南汊差不多(需要說明的是市區(qū)大量的生活污水未作統(tǒng)計(jì)，因此，市區(qū)的實(shí)際排放量較和暢洲南汊大)，大港段最少.目前環(huán)境水力學(xué)條件與排放量之間的組合是最差的.從區(qū)域來看造成水環(huán)境污染加劇，進(jìn)而制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展的原因之一是沒有按不同江段的水流條件來安排污染負(fù)荷.因此，在沿江經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，應(yīng)充分利用長江的環(huán)境水力學(xué)條件制定區(qū)域排污控制規(guī)劃，以最小的經(jīng)濟(jì)投入和環(huán)境損失，產(chǎn)生最大的經(jīng)濟(jì)效益.2根據(jù)環(huán)境水力學(xué)特征進(jìn)行排污總量控制2.1排污總量控制原則1995年以前我國環(huán)境保護(hù)主要是實(shí)行以污染物濃度控制排放的政策.這樣做雖然使環(huán)境污染加劇的趨勢(shì)得以初步控制，但由于沒有有效地控制污染物排放總量，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，局部地區(qū)環(huán)境惡化的形勢(shì)仍在繼續(xù).最近國家規(guī)定，發(fā)展經(jīng)濟(jì)，興建新的建設(shè)項(xiàng)目，必須滿足區(qū)域排污總量控制的要求.為此，首先應(yīng)采用污染物產(chǎn)生量少的清潔生產(chǎn)工藝，其次是對(duì)區(qū)域內(nèi)老污染源進(jìn)行改造、治理，削減其排放總量，以保證新項(xiàng)目實(shí)施后，區(qū)域污染物排放總量不增加，甚至適當(dāng)減少，最終實(shí)現(xiàn)“到2000年各省、自治區(qū)、直轄市要使本轄區(qū)主要污染物排放總量控制在國家規(guī)定的排放總量指標(biāo)內(nèi)”的目標(biāo).根據(jù)長期的水環(huán)境保護(hù)的工作實(shí)踐，作者認(rèn)為長江下游區(qū)域水污染物排放總量控制應(yīng)考慮諸方面.(1)在滿足區(qū)域內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要的同時(shí)，滿足環(huán)境保護(hù)的需要.簡言之，經(jīng)濟(jì)要發(fā)展，環(huán)境要保護(hù).(2)根據(jù)區(qū)域內(nèi)環(huán)境水力學(xué)特征和水體污染狀況進(jìn)行總量控制.在水流條件好，污染輕的江段根據(jù)新項(xiàng)目需要適當(dāng)增加污染負(fù)荷；在水流條件較差，污染較重的江段，大力削減負(fù)荷，以保證新項(xiàng)目的實(shí)施和區(qū)