水利工程论文-长江下游环境水力学特征与排污总量控制.doc

水利工程论文-长江下游环境水力学特征与排污总量控制摘要：本文以最能代表长江下游水流特征的镇江市区段为例，从环境水力学角度分析不同江段的水质污染，以及如何根据水流条件进行区域水污染物排放总量控制，在促进沿江经济发展的同时，改善区域水体污染，保护长江的水资源.关键词：环境水力学水污染总量控制环境效益1水流与环境水力学特征分析1.1基本情况我国经济的发展与水资源匮乏的矛盾日趋突出.近年来黄河下游枯季断流的事实，淮河污染事故频发的教训，使人们越来越清楚地认识到实施可持续发展战略，合理开发、利用、保护长江水资源的重要性.镇江市区段是长江下游最具代表性的江段，在约30km的范围内有洲滩、边滩、弯道、汉道和单一河道的多种河势形态.因此，不同江段的环境水力学条件相差甚远.镇江市区位于征润洲南岸.长期的淤积作用使征润洲面积已达36km2，洲尾向下游延伸至和畅洲南汊进口，目前镇江港只能通过上游的引河及下游的焦南航道与长江主流相通.焦南航道的零米线(黄海基面，下同)以下宽度为200300m，港池的最宽处仅600m左右，河床高程为-2-4m.焦南大坝的泄水闸设计流量为27.7m/s.上游的引河与焦南航道统称为内江，与长江主流相比，内江流量甚小.市区大量的工业和生活废污水排入内江，水体污染严重.虽然市区位于长江边，但水环境质量较差，经济发展受制约.内江的水质污染是镇江市的最大环境问题.自市区起至下游约10km处，长江被和畅洲分为南北两汊.谏壁工业区位于南汊南岸，大量的工业废水排入南汊.南汊从进口段起，岸线较顺直，-10m线距南岸较近，零米线与-10m线间距离仅200m左右.因此近岸带水深流急，十分有利于污染物质的稀释扩散.然而也存在以下水环境问题：(1)上游征润洲尾已伸入南汊进口，洪水时滩地淹没，水深较浅，水流滞缓.涨潮期间，金河纸业公司造纸废水上溯，一眼望去，半江污水；枯水季节，受出露滩地的分割，水流散乱，污水横流.征润洲生态环境受到严重影响.(2)南汊分流比有逐年减少的趋势，因此环境容量也在减少1.(3)南汊进口以下约3km为京杭运河苏南段的进口，南汊的水质污染直接影响苏南运河的水质状况.和畅洲分流点以下至五峰山为大港江段，长约8km.该江段单一顺直，长期以来河道稳定，深泓靠近南岸，江面宽仅1500m左右.从环境水力学角度分析，该江段有以下优势：(1)与市区和和畅洲段相比，大港段为单一河道，因此它拥有全江的水环境容量.(2)中泓靠近南岸，水深流急，十分有利于污染物的稀释扩散.(3)沿江有五峰山等山体作为屏幛，岸线稳定，冲淤轻微，自岸边向江中约250m处水深可达3040m，因此便于设置取排水建筑物.1.2环境水力学特征及对水体污染的影响造成水环境污染的根本原因是大量的废污水排放进入水体，同时还与承纳水体的水流条件关系密切.将上述3个江段的环境水力学特征进行综合对比如表1.表1不同江段环境水力学特征江段河道及水流特征流量/m/s备注市区挖入式港池(内江)，上、下游与长江主流相通，水流不畅27.7焦南泄水闸设计流量和畅洲分汊江段，南汊顺直，江面狭窄，进口段水流散乱、滞缓13320南汊分流比为45%大港单一河道，江面狭窄，岸线顺直，水深流急29600大通站多年平均流量根据1994年的统计资料，3个江段的纳污和水质污染基本情况见表2和表3.表2不同江段废水和CODcr排放量江段废水排放量/10t/aCODcr排放量/10t/a市区2562.01.5和畅洲南汊2676.01.6大港124.40.019表3不同江段水质污染状况江段水情DO/mg/lCODMn/mg/lBODs/mg/l市区丰水期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和畅洲南汊丰水期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大港丰水期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从环境水力学方面来分析，大港段条件最好，和畅洲次之，市区的内江最差.而污染物排放量市区和和畅洲南汊差不多(需要说明的是市区大量的生活污水未作统计，因此，市区的实际排放量较和畅洲南汊大)，大港段最少.目前环境水力学条件与排放量之间的组合是最差的.从区域来看造成水环境污染加剧，进而制约经济发展的原因之一是没有按不同江段的水流条件来安排污染负荷.因此，在沿江经济发展中，应充分利用长江的环境水力学条件制定区域排污控制规划，以最小的经济投入和环境损失，产生最大的经济效益.2根据环境水力学特征进行排污总量控制2.1排污总量控制原则1995年以前我国环境保护主要是实行以污染物浓度控制排放的政策.这样做虽然使环境污染加剧的趋势得以初步控制，但由于没有有效地控制污染物排放总量，随着经济的发展，局部地区环境恶化的形势仍在继续.最近国家规定，发展经济，兴建新的建设项目，必须满足区域排污总量控制的要求.为此，首先应采用污染物产生量少的清洁生产工艺，其次是对区域内老污染源进行改造、治理，削减其排放总量，以保证新项目实施后，区域污染物排放总量不增加，甚至适当减少，最终实现“到2000年各省、自治区、直辖市要使本辖区主要污染物排放总量控制在国家规定的排放总量指标内”的目标.根据长期的水环境保护的工作实践，作者认为长江下游区域水污染物排放总量控制应考虑诸方面.(1)在满足区域内经济发展需要的同时，满足环境保护的需要.简言之，经济要发展，环境要保护.(2)根据区域内环境水力学特征和水体污染状况进行总量控制.在水流条件好，污染轻的江段根据新项目需要适当增加污染负荷；在水流条件较差，污染较重的江段，大力削减负荷，以保证新项目的实施和区