（环境工程专业论文）山东省胶东地区引黄调水工程水污染与水土流失现状及保护研究.pdf

i 、 j j 原创性声明 i i i i ii ii i i l li i ii i i ii ii y 17 916 4 9 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本 在导师的指导下，独立进行研 究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人 或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集 体均已在文中以明确厉式标明。本声明的法律责任由本人承担。 倒撇：王必。之上日期：姚目 关于学位论文使用授权的声明 本人完全了解山东大学有关保留、使用学茁磁汶的规定，同意学皮保留或 向国家有关部门或机构送交论文的复怖电子版卜允许论史蝴和借阅； 本人授权山东矗溯以将癖鸿钎岿爱：文的全涪随娜分内容编入确多蝴库递 行检 索，可仑拐硼影印、缩印或撇匍平劂韵锄越乡嗍本学位论文。 佑踣滋汶在解密后应遵守此觇翘 一姒刷嗽纽垒f 二：型q ： l | 0 ， _ 山东大学硕士学位论文 目录 摘要! ； a b a s t r a c t 6 第一章绪论。7 1 1 研究背景及意义7 1 1 1 工程概况7 1 1 2 研究背景及意义9 1 2 当前调水工程生态环境保护研究进展11 1 3 研究内容及措施1 3 1 3 1 施：i ：期牛产废水处理1 4 1 3 2 施j i ：期生活污水处理1 4 i 3 3 旌：1 二区水土保持1 4 第二章建设项目区域概况。1 5 2 1 社会经济概况1 5 2 2 地形地貌1 5 2 3 _ = 程地质、土壤1 7 2 3 1 输水线路明渠段：j ：程地质条件1 7 2 3 2 输水线路暗渠与管道段j i ：程地质条件1 9 2 3 3主要建筑物：【程地质条件2 0 2 4 水文气象2 0 2 5 植被2 1 2 6 - 丰要河流及水库2 l 第三章施工前建设区环境质量状况调查2 2 3 1 水环境质量状况2 2 3 1 1 污染源2 2 3 1 2 区域地表水环境质量2 3 l l 5 2 施工区水土保持3 6 5 2 1 水土流失防治分区3 6 5 2 2 分区防治措施3 7 第六章输水期对沿线环境影响情况分析4 3 6 1 输水线路水文变化及水质影响4 3 6 2 自然水系水情影响分析4 5 6 3 供水区污水排放量预测分析4 6 第七章供水期间环境保护对策措施。4 7 2 山东大学硕士学位论文 7 1 输水线路的水环境保护4 7 7 2 供水区水污染防治4 7 7 3 水土保持4 7 第八章结论。4 9 参考文献。5 0 致谢5 3 山东大学硕士学位论文 摘要 胶东调水工程作为大型跨流域调水工程，其建设规模大、工程线路长、经过区 域广，施工过程需要进行大量土石方开挖，对原有地貌及地面植被造成破坏，在部 分时段和局部区段会造成一定水土流失；施j r 期间动用大量机械设备、并需要进行 大量混凝土拌合，污染物排放会对当地水体造成一定污染，本文通过对施工期及运 行期水污染及水土流失形成原因分析，提出相关解决措施，从而有效减少：t ：程建设 对当地水及自然地理环境造成的损失，使工程发挥出最大的经济及社会效益。主要 内容包括： ( 1 ) 对 ：程建设前沿线区域环境质量状况进行了调查，包括水环境质量状况、 地下水质量状况、水土流失和水土保持状况。 ( 2 ) 1 ：程建设期间对环境的影响及保护对策措施，通过对渠首沉沙池、交叉建 筑物、泵站、明渠等不同建筑物型式进行分析研究，提出了对牛产、生活污水进行 分类处理、对水土流失进行分区防治的措施。 措施。 ( 3 ) 对：1 二程运行期间环境影响状况进行分析预测，提出水污染防治及水土保持 关键词：调水i ：程水污染水土流失防治 t h ee n v i r o n m e n t a li m p a c td u n n gt h eo p e r a t i o no nt h ep r o j e c ts t a t u sa n a l y s i sa n df o r e c a s t k e y w o r d s ：w a t e rt r a n s f e rp r o j e c t ；w a t e rp o l l u t i o n ；w a t e ra n ds o i ll o s s ；p r e v e n t i o n 6 山东大学硕士学位论文 1 1 研究背景及意义 第一章绪论 1 1 1 工程概况 胶东调水是南水北调东线工程中山东“t ”字型调水大动脉的重要组成部分，是 新中国成立以来山东最大的省内跨流域、远距离调水1 - 程，可将原先分散的水网连 接贯通起来，实现全省水资源优化配置、缓解胶东地区水资源供需矛盾、改善当地 生态环境。实施该项调水：i 一：程，可以有效保证胶东地区城市、工业用水需要，彻底 改变长期形成的与农业争水和超量开采地下水的现状，实现长江水、黄河水、当地 水的联合调度、优化配置，从根本上缓解我省水资源紧缺局面，支撑经济社会的可 持续发展及人与自然的和谐发展。 该：【：程自黄河打渔张引黄闸引取黄河水，经新建沉沙池沉沙后，利用现有的引 黄济青t 程输水至昌邑市宋庄镇，在该镇引黄济青输水河左岸新建宋庄分水闸分水， 沿莱州湾新辟输水明渠至龙口市黄水河泵站，再经压力管道、任家沟隧洞、村里隧 洞及村里暗渠输水至烟台市门楼水库，在村里暗渠末端新建高疃泵站分水，沿门楼 水库北岸、烟台市南外环、烟威公路铺设压力管道输水，穿卧龙隧洞至威海市米山 水库，途经博兴县、广饶县、寿光市、潍坊寒亭区、昌邑市、平度市、莱州市、招 远市、龙口市、蓬莱市、栖霞市、福i l l 区、芝罘区、莱i i i 区、牟平区及文登市共1 6 个县( 市、区) 。输水线路总长4 8 2 公里，其中利用现有引黄济青段：j ：程1 7 2 5 公里( 含 引黄济青输沙渠及沉沙池长) ，占线路总长的3 6 ：新辟输水线路3 0 9 5 公里， 线 路总长的6 4 ，包括输水明渠长1 6 0 公里，输水管道、输水暗渠及隧洞长约1 4 9 5 7 昌邑、平度、莱州、招远、龙口五市，在龙口市的侧岭高家村西接黄水河泵站，线 路全长1 5 9 6 0 9 k m ，其中昌邑市5 2 6 1k m 、平度市3 2 9 0 5k m 、莱州市7 0 4 0 3k m 、招 远市1 8 1 4 6k m 、龙口市3 2 8 9 4k m 。 ( 3 ) 黄水河泵站门楼水库段 在侧岭高家西新建黄水河加压泵站，再经压力管道、任家沟隧洞、温石汤泵站、 村里隧洞及清洋河暗渠输水至烟台市门楼水库，在清洋河暗渠末端新建高疃泵站分 8 山东大学硕士学位论文 水，沿门楼水库北岸向米山水库输水。该段线路全长5 8 8 4 5 k m ，其中加压泵站及压 力管道长1 7 8 7 8 k m 、任家沟隧洞长3 5 7 7 k r n ，村里隧洞长6 3 4 7 k m 、清洋河暗渠长 2 9 k m 、输水明渠长2 0 4 3 k m 。沿途新建黄水河、温石汤两级加压泵站。 ( 4 ) 门楼水库米l 【j 水库段 经高疃泵站分水后，绕过门楼水库后，经由烟台市南外环、烟威公路铺设压力 管道输水，经星石泊泵站穿卧龙隧洞至威海市米山水库。该段线路全长8 8 3 2 2 9 k m ， 沿途需新建高疃、星石泊两级加压泵站。 ( 5 ) 配套辅助二 程 配套辅助j 1 ：程包括输变电、自动化通信： 程等。本工程芡设7 座泵站，总装机 容量6 0 4 2 0 k w ，泵站用电及输水干线建筑物用电5 3 0 0 k w ，总用电负荷为5 9 4 8 0 k w 。 本：l ：程拟沿输水线路新建1 0 k v 专用架空输电线路。 1 1 2 研究背景及意义 1 1 2 1调水工程对生态环境的不良影晌 由于我国水资源时空分部不均和区域缺水问题，实施调水工程是有效的解决途 径，但是在实施j f ：程建设的同时，我们一定要注意调水工程对沿线生态环境造成的 影响。综合现已收集的资料，自世界各国大量兴建调水工程以来，调水工程对生态 环境的不良影响大概有以下几个方面： ( 1 ) 输水沿线及受水区土地大面积沼泽化、盐碱化。由于调水过程中土壤地下 水位超过地下水临界深度，导致盐类在土层中重新分配和积累，造成水土及水盐平 衡失调，造成盐碱化土壤出现。 ( 2 ) 调水会涉及较大范围的淹没和复杂的移民迁建问题。在实施跨流域调水：i ： 程时，免不了要兴建输水渠道和大型调节水库，这将造成较大淹没，使大面积农田 9 增加土地负担，处理不当会造成 许多污染源，如不对其采取净化 产生污废水，这主要包括生产废 冲洗砂石料、浇筑仓面、混凝土 主要污染物为悬浮物。如果不采 地水体，必将对当地生态环境造 及河口地区，因下泄流量减少， 下游及河口区的生态环境，使如 特定的不同影响。如可能因调水 健康，为此，应针对不同问题进 根据山东省水资源综合规划水质调查与评价( 山东省水文水资源勘测局2 0 0 5 1 2 ) 初步成果可知，该输水沿线区域浅层地下水环境质量总体较差，大多为级。除基 本成分偏离外，污染物氯化铁、挥发酚、亚硝酸盐含量偏高，仅可作为农业和工业 用水，不宜作为生活饮用。 项目区多年平均降雨量6 5 4 2 m m ，多年平均径流模数2 7 1 万m 3 k m 2 。项目区主 要以低山丘陵区为主，沟网密度4 5 6 5 k m k m 2 ，汇水区坡降大而集中，汇流时间 短，由于降水多集中于汛期，季节性水流较大，易产生局部的土壤侵蚀。一般l l i 腰 1 0 山东大学硕士学位论文 坡面陡，流失最为严重；其次是山项和坡脚，但由于坡度较缓，坡脚土层增厚，耕 地标准较高，且多植被防护；山谷地有临时冲沟发育，水土流失较为严重。丘陵之 间及滨海一带还发育有宽窄不一的剥蚀和冲积平原。河流源径流短，南北分流入海， 滨海平原河长一般在5 0 m 以下。 根据山东省人民政府关于发布水土流失重点防治区的通告中水土保持分区， 胶东地区引黄调水1 ：程地处鲁东低l i j 丘陵强度水蚀区，属于重点治理区。项目区自 宋庄分水闸至黄水河区域土壤侵蚀以微、轻度为主，黄水河至米i j l 水库区段跨越不 同的地貌单元，存在微、轻、中和强四种不同强度的土壤侵蚀。1 6 2 + 7 4 5 - 1 8 8 + 1 2 0 、 2 0 1 + 9 5 9 2 2 3 + 8 4 3 、3 1 1 + 4 8 0 - 3 2 2 + 0 0 7 管道段现状水土流失较为严重。区域内土壤 侵蚀模数为4 5 0 5 5 0 0 t k m 卜a 。按照土壤侵蚀强度分级和土壤侵蚀容许量标准，土 壤侵蚀容量为2 0 0t k m 2 a 。 1 1 2 3 研究的意义 工程调水沿线所经过区域为生态研：境脆弱区，而且沿线经济发展较快，1 ：业集中， 污染排放量较大，沿线水质多为i v 类以上重污染状况，因此在施： 期间及：j ：程调水 席 运行期一定要采取措施，防止施工废水排放，对工程建设过程中土石方开挖及弃渣 所造成的农田、林地破坏，要进行复耕及绿化保护，避免造成水土流失灾害。同时 要减少当地污染水体排放进入渠道影响供水水质。在实施调水工程带来经济效益的 同时确保牛态环境保护不受损害。 1 2当前调水工程生态环境保护研究进展 大型调水：i ：程对自然牛态环境的影响研究是最近3 0 年才发展起来的一个跨学科 的新课题。跨流域调水对i i ：程全线的水质与牛态环境产牛影响，会随不同的跨流域 山东大学硕士学位论文 侧重面和影响程度。具体来讲其影响按区域范围可归纳为： 区的水质优良。如果调水区已受污染，则应先治污后调水， 施，防治水源污染。即便如此，调水区也会因水量调出而 将不同程度地影响水源局部地区的气温升高、水温升高、 发水库地震，水生生物发生变迁，淹没文物古迹，破坏自 然景观；调水有利于减轻水源下游地区的洪涝灾害，但也会因下游水量的减少而导 致下游河道的航深降低，河道冲淤规律变化，生物多样性消失，已有水利工程设施 功能降低甚至失效，农业灌溉面积减少；若引水口距河流人海口较近，还会改变河 口水位，导致河口泥沙淤积，增加海水( 盐水) 入侵，引起河i z i 与近海的生态系统变化； 若从某流域的支流引水，则可能因该支流汇人干流的水量减少，导致支流受干流河 水项托而排污能力下降，在支流出口处发生水质恶化等。 ( 2 ) 水量通过区的环境问题 利用天然河道输水和湖泊调蓄，将改变原河流和湖泊的水文、水力特征：大型 渠道输水有利于发展航运，改善自然景观；输水沿线水量的增多，可能使水生物和 鱼类的数量、种类增多；输水沿线水量的增加，一方面有利于改善沿线的水质环境， 另一方面，如果输水沿线存在水污染源且向输水渠道或河道排放，将会导致调水量 受到污染；输水沿线若存在膨胀土、滑坡、断层、地震多发区等不良地质条件，则 容易导致渗漏和崩塌甚至诱发局部地震，给沿线的生态环境造成较大破坏。 当输水线路经过较强暴雨区时，可能产生调水区与通过区或受水区之间的洪水 遭遇，形成更大的洪涝灾害：当输水线路与地表水流向或地下水流向正交时，则可 能因阻止了地表水或地下水的出路而导致洪涝碱灾害；输水沿线的输水渗漏，一方 1 2 山东大学硕士学位论文 面有利于抬高地下水位、缓解输水沿线的供水紧张状况，另一方面也可能导致土壤 次生盐碱化；当输水线路经过人口稠密地区时，一方面可为居民增加新水源和风景 区，另一方面也会导致大量移民和工矿企业及城镇的搬迁；输水工程施工时，会引 起输水沿线的地貌与生态景观改变和环境污染等。 ( 3 ) 受水区的环境问题 通常，规划管理合理的调水工程，常常会给受水区带来明显的环境效益。如： 可为受水区的】：业、生活用水提供新的水源，增加灌溉面积和灌溉水量，可使生态 环境系统得到改善，防止地下水过量开采，促进工业和城市的发展等。向严重干旱 或沙漠地区调水的环境效益将更为显著。但如果规划管理不合理，也可能会因水量 的增多而导致一些不良影响。如：地下水位过度升高，引起土壤次生盐碱化；使低 洼地区引起土壤潜育化和沼泽化；引起细菌、病毒通过水媒介蔓延，如水域扩大有 利于蚊虫孳牛，引起疾病流行；在钉螺孳牛地区，钉螺随水迁移可能导致血吸虫病 扩散等。 同时为使 ：程发挥最大效益，应注意遵循先节水后调水、先治污后通水，先环境 后用水原则，防止调水对调出区生态环境和水资源造成不利影响，对当地水和外调 水应进行联合调度，统一管理，充分发挥水资源作用。设计方案应更加注重生态环 境保护和土地利用移民等问题，应考虑将工程对当地环境的影响降低到最小程度， 真正采取措施，使j r ：程建成后成为改善环境而非破坏环境，绿色通道而非排污渠道。 1 3 研究内容及措施 针对胶东调水1 ：程施r 过程及运行期可能带来的环境影响问题，本文对施r 过程 进行了大量跟踪调查及对运行期水质及水土流失状况进行了科学预测，提出了解决 ，为防止 边设置沉 处理；机 械车辆维修、冲洗、排放的废水石油类含量较高，对这类水需设置单独的集油、撇 油的设备；基坑和引河开挖抽排地下水水质较好，可直接排入附近水体。 1 3 2 施工期生活污水处理 施工期施工场地生活污水主要来源于施工人员日常生活用水。输水工程施工时 人员较分散，生活区均为临时建筑物，产生的污水容易对周围造成一定影响。因此， 输水工程施工时、要在施工人员生活区设临时日常生活污水收集器，将洗浴、刷洗 等污水集中收集，定期运送到附近的污水处理站；对排泄的污水，有条件的可作为 农用肥，加以利用。 1 3 3 施工区水土保持 调水工程沿线地形地貌变化较大，工程建设施工对地表植被的扰动、破坏程度 和方式也不同。故此，按照项目主体工程布局、建设时序、地貌类型及造成水土流 失的特点，将水土流失防治区分为：渠首沉沙池防治区、明渠工程防治区、输水暗 渠( 暗涵) 、隧洞及管道工程防治区、泵站枢纽工程防治区、管理机构防治区以及移 民安置防治区。实行分区防治、分区治理措施。 1 4 山东大学硕士学位论文 2 1 社会经济概况 第二章建设项目区域概况 胶东引黄调水工程供水区土地面积1 5 6 万k m 2 ，占全省总土地面积的1 0 ；耕 地面积8 3 2 5 万亩，占全省总耕地面积的8 4 ；人口7 8 8 万人，占全省总人口的8 8 ； 2 0 0 5 年完成工业产值3 9 8 0 6 亿元，占全省工业产值的1 9 9 ；粮食总产量5 0 3 5 5 万 t ，占全省粮食总产量的1 2 8 5 ：年人均收入8 6 0 2 4 8 元，为全省年人均收入的1 5 倍；国内生产总值2 4 4 7 5 1 亿元，占全省国内生产总值的1 3 2 5 。区内交通发达， 胶济铁路横亘东西，兰烟、桃威铁路纵横半岛，高速公路，国家级公路，省级公路， 乡间公路交错成网，海运、空运、陆运形成立体交通网络。山东半岛伸入渤海、黄 海之间，面向太平洋，背靠欧亚大陆，是东西海陆纵深交通和南北陆路交通的重要 枢纽。区域内矿产资源丰富，种类繁多，已发现各种矿藏1 2 8 种，主要矿产资源有 山东半岛的黄金，黄河三角卅l 地区的石油天然气。 2 2 地形地貌 输水线路穿越胶东半岛的北部地区，沿线地形复杂，起伏不平，地面高程从几 米到数百米，可分为i i l 前冲洪积平原，山间冲洪积平原，河流冲洪积平原，滨海平 原及丘陵不同的地貌单元。分述如下： ( 一) i i i 前冲洪积平原 该区为冲积洪积平原，地势较平坦，略有起伏，分布于黄水河西，丰要有： 青l l i 胶莱河段，分布在昌邑市青l i i 与胶莱河间；八里沙河泉水段，分布于龙口 布于莱州市埠南尹家与朱桥河间；招远龙口段丘陵，分布于招远市西北磁口村 界河以南，龙口市西南部界河八里沙河一带；东谢家剥蚀残丘，分布于龙口市东 谢家庄附近：任家沟丘陵，分布于龙口市古磨张家蓬莱市张家沟一带：门楼水库 1 6 山东大学硕士学位论文 马山村段丘陵，分布于福山区门楼水库莱山区马山村一带；埠前 - - 孑l 家庄段丘陵， 分布于牟平区埠前与文登市孔家庄间。 ， 2 3 工程地质、土壤 2 3 1 输水线路明渠段工程地质条件 输水线路明渠段以沙河为界，以西位于潍河冲积扇，胶莱断陷盆地准平原，以 东穿越低山丘陵、河流冲洪积平原、滨海平原及山前冲洪积平原。 ( 1 ) 潍河冲积扇，胶莱断陷盆地准平原段 分布于宋庄分水闸双ijj 河之间，长约2 4 9 k m 。地层自上下分为粘土、壤土、 砂壤土、中砂、砾质粗砂及风化岩碎屑的残积土，基底主要由胶东群花岗片麻岩、 大理岩及斜长角闪片麻岩组成。该段输水河开挖断面主要为枯土、壤土、砂壤土， - 渗漏及边坡稳定性是该段主要工程地质问题。 ( 2 ) 河流冲洪积平原段 分布于双【可泽河、莱州市南阳河诸冯北、莱州市朱桥河万深河三段， 长3 9 4 9 4 k m ，该段线路穿越的河流有双山河、泽河、南阳河、朱桥河、万深河、苏 郭河、汪河等，地层岩性自上下分为枯土、壤土、砂质壤土，砂壤土、粉细砂、中 租砂、砾质租砂及残积土等，基岩为胶东群花岗片麻岩及燕山期花岗岩。渠底位于 壤土、砂壤土、中粗砂、砾质粗砂中，渗漏及边坡稳定是该段主要工程地质问题。 ( 3 ) 沙河冲积扇段 分布于平度市灰埠泵站埠后间，长1 9 7 2 k m ，土层分布自上而下为壤土夹姜石、 砂质粘土、砾质粗砂等，除部分渠底位于砂层粘土、砂质壤土中外，其余均位于砾 质粗砂中，地下水位埋深9 0 0 m 左右，砾质粗砂透水性强，属强渗漏段，渗漏及边坡 稳定是该段丰要i ：程地质问题。渠道填方段，可能存在渠后两侧jj ：地浸没及土壤盐 1 7 分布于泽河灰埠泵站、龙口市泉水黄水河泵站间，长1 0 9 0 9 k m ，第四系地 层主要为壤土、砾质粗砂，底部基岩为胶东群大理岩、黑云斜长片麻岩、斜长角闪 岩及白垩系凝灰质砂岩等。地下水位埋深9 0 0 - - - , 1 3 4 0 m ，渠底位于全风化、强风化 的凝灰质砂岩、斜长角闪岩、大理岩中，部分位于残坡积壤土中，部分位于地面以 上，大理岩分布段，裂隙岩溶发育，透水性强，属强渗漏段，存在渗漏问题。渠道 填方段存在渠道两侧土地浸没及土壤盐渍化问题。 1 8 山东大学硕士学位论文 ( 7 ) 丘陵段 分布于平度市埠后莱州市南阳河、莱州市诸冯北莱州朱桥河、招远市辛庄 泵站八里沙河三段，长3 9 0 3 1 k i n ，土层分布自上而下为壤土、中粗砂、砾质粗砂， 底部为花岗片麻岩、黑云斜长片麻岩、云母片岩、长石石英岩、大理岩及燕山期花 岗岩等，在平度市埠后莱州市南阳河间渠底位于大理岩中，岩溶裂隙发育，属强 渗漏段，渗漏是主要_ r = 程地质问题：该段基本上为填方段，存在渠道两侧土地浸没 及土壤盐渍化问题；在莱州市诸冯北莱州朱桥河间，渠底位于全风化及强风化基 岩中，部分位于壤土中，工程地质条件较好，存在边坡稳定性问题：在招远市辛庄泵 站八里沙河间，渠底位于全风化、强风化岩及壤土中，工程地质条件较好。渠道 填方段可能存在渠道土地浸没及土壤盐渍化问题。 - 2 3 2 输水线路暗渠与管道段工程地质条件 该段线路穿越了t l i 问冲洪积平原，滨海平原及丘陵地貌单元。 ( 1 ) i lj 间冲洪积平原段 分布于黄水河泵站蓬莱市大刘家、蓬莱市温石汤村里隧洞入口、村里隧洞 出口门楼水库、牟平区星石泊卧龙隧洞入口、卧龙隧洞出口米山水库，共五 段，长7 2 3 8 6 k m ，第四系地层岩性为粘土、壤土、中细砂、砾质粗砂、砾砂等，局 部发育有斜长角闪岩、花岗岩等基岩，管道基础位于粘土、壤土、砾质粗砂及强风 化花岗岩中，存在施i ：排水、地基不均匀沉降及开挖边坡稳定等 ：程地质问题。 ( 2 ) 滨海平原段 分布于莱i | i 区马i i i 村牟平区星石泊问，长2 4 5 2 6 k m ，穿越辛安河、鱼鸟河、 沁河等河流，第四系地层岩性为枯土、壤土、淤泥、砂壤土、中细砂、淤泥质中细 砂、砾质粗砂等，基岩零星分布于残丘上，岩性为大理岩、变粒岩及二长片麻岩， 1 9 山东大学硕士学位论文 地下水位埋深1 2 0 - - - 3 4 0 m ；管道基础主要位于中细砂及淤泥中；残丘段位于大理岩、 变粒岩及全风化、强风化片麻岩中。该段工程地质条件差。管道基础位于地下水位 之下，存在地基不均匀沉降、施工排水，边坡稳性及地震液化等工程地质问题，残 丘地段地形起伏大，不利于管道基础稳定。线路穿过辛安河，沁河等较大河流段， 涨潮时海水倒灌至线路处，存在海水侵蚀管道问题。 ( 3 ) 丘陵段 分布于莱市大刘家龙口市古磨张家段、龙口市古磨张家任家沟隧洞入口段、 任家沟隧洞出口蓬莱市温石汤段、门楼水库高疃泵站莱山区马山村间，长 2 1 9 9 4 k m ，第四系地层岩性为粘土、壤土、砾质粗砂、残积土，下伏基岩为燕l j j 期 花岗岩、二长花岗岩、云母片岩、黑云片麻岩、变粒岩、透闪片岩及大理岩，局部 见有安山凝灰岩及花岗岩，管道基础位于粘土、壤土、砾质粗砂及基岩中等风化带 中，地下水位埋深0 5 0 - - 1 o o m 左右，存在施工排水、边坡稳定工程地质问题，同时 由于地形起伏大，存在管道基础不稳定问题。 2 3 3 主要建筑物工程地质条件 胶东地区引黄调水工程主要建筑物包括任家沟隧洞、村里隧洞、卧龙隧洞；灰 埠泵站、东宋泵站、辛庄泵站、黄水河泵站、温石汤泵站、高疃泵站、星石泊泵站； 淘金河渡槽、界河渡槽：输水渠穿河倒虹：渠首进水闸、节制闸等。 2 4 水文气象 项目区位于暖温带季风气候区，除胶东半岛东部沿海外，大陆性气候显著，夏 热多雨，冬寒少雪，春旱多风，秋旱少雨，季节性干旱特别严重。多年平均气温1 1 1 4 c ，多年平均降水量6 5 4 2 m m ，年平均蒸发量在9 0 0 - - 1 0 0 0 m m 之间，属于半干旱 山东大学硕士学位论文 半湿润地区。降水随时空变化较大，主要表现为：一是年内降水分配不均，主要集 中于汛期7 9 月，约为全年降水量的6 0 - - - 8 0 ，汛期降水集中：二是降水年际间 变化较大：三是降水具有连丰连枯交替出现的特点；四是降水在地域上分布不均， 总的趋势是自东南向西北逐渐减少，沿海大于内陆，山区大于平原，南部大于北部。 2 5 植被 项目区植被总体状况良好，主要为农田、林地和草坡等，植被覆盖率4 0 左右， 主要分为农业植被、林木植被和草灌植被。农业植被以农业植被为主，种植密度大， 覆盖率高，主要分布于平原、丘陵下部和山间台地；林木植被以果树为主的经济林、 林粮间作和水保林为主，主要分布于平原、沟川坝头和i i i 坡，主要树种为苹果、梨、 葡萄、花椒、杨、槐、榆等：草灌植被多为北方干旱型一年或多年生杂草，主要分 布于荒1 i i 荒坡。 2 6 主要河流及水库 项h 区内河流均为季风区雨源型河流，主要有小清河、潍河、大沽河支流、大 沽夹河、弥河、胶莱河、界河、王河、黄水河等。 项日区内水库有米山水库、王屋水库、迟家沟水库、侯家水库、员外刘水库、 留驾水库、坎上水库、北邢家水库等。 山东大学硕士学位论文 第三章施工前建设区环境质量状况调查 3 1水环境质量状况 3 1 1 污染源 本工程输水线路经过昌邑市、平度市，莱州市，招远市，龙口市、蓬莱市、栖 霞县、福山区、牟平区、文登市等县级市的农村。工程由明渠、暗渠、管道、倒虹、 隧洞、渡槽等部分组成。 本工程输水水源是黄河水。黄河水质主要取决于河水的天然化学成份、泥沙纯 度及人类活动造成污染的程度。据利津水文站水质监测资料分析，黄河水质p h 值为 8 2 ，属弱碱性水，总硬度为9 0 9 m g l ，属弱硬水。五项有毒污染物中，仅砷超标， 但黄河含沙量大，经沉沙后含量甚微，水质可以达到国家规定的地面水环境质量 标准( g b 3 8 3 8 - - 2 0 0 2 ) i i i 类标准，满足生产、生活和灌溉用水的要求。 开挖明渠均位于农田内，经过范围内没有排污口，按渠道设计成果，沿线面污 染源在自然地形条件下也不会向输水渠道汇集。现状条件下本工程输水线路的明渠 段无明显的污染源。 输水暗渠和管道段主要经过山丘区。1 6 6 + 0 0 0 1 8 8 + 1 2 0 段布置在清洋河河槽内， 由于该河道为山区溪流，全流域没有工业企业排污口。现场考察时对清洋河水质进 行取样测定，取样时正是汛期，河道受到汇流的影响，流量较大，水体除悬浮泥沙 含量较高外，其他水质指标如c o d m n 、n h 3 一n 均达到地表水环境质量标准的i i i 类。 输水沿线1 8 8 + 1 2 0 - - 2 6 0 + 6 2 4 段主要为隧洞和管道，经过i i l 区，区域内没有明显的人 为污染源。管道2 6 0 + 6 2 4 - - - - 米山水库段，主要经山区平原的农田，区域内也没有明显 山东大学硕士学位论文 的污染源。引黄调水工程沿线范围内没有作影响供水水质的污染源。 3 1 2 区域地表水环境质量 胶东地区引黄调水工程输水线路经过的主要河流有：胶莱河、友谊河、双山河、 泽河、沙河、珍珠河、海郑河、南阳河、苏郭河、王河、朱桥河、马塘河、万深河、 曲马沟、诸流河、淘金河、界河、八里沙河、张家河、马南河、南滦河、泳汶河、 绛水河、鸦鹊河、黄水河、清洋河、外夹河、辛安河、沁水河，共2 9 条。其中，较 大河道为胶莱河、泽河、沙河、王河、黄水河。 根据山东省水资源公报2 0 0 5 及二零零五年山东省地表水水质通报分类 评价结果看全省河流水质污染严重，主要超标污染参数有高锰酸钾盐( c o d m 。) 、氨 氮、五口牛化需氧量( b o d 5 ) 、总磷、化学需氧量( c o d ) 、挥发酚和氟化物。胶莱 地区5 条河流除沙河、黄水河水质稍好外，其它河道水质总体较差，主要污染物为 b o d 5 、c o d m ”n h 3 一n 、挥发酚。 对照i i i 东省地表水环境功能区划所确定的水质目标，分析河道超标情况， 如表3 一l 所示。由表可知，河道水体较为普遍不能达到水环境功能区划水质要求。 沿线经过的较小河道没有历史水质实测资料，虽为汛期，但河道仍然干涸，没 有水体流动，实质上这些河道已经退化为干沟，发生概率较小的特大洪水期，才有 洪水通过，其水质除泥沙含量较高外，其他污染物质浓度较低。 2 3 表3 1主要河道水质状况及达标成果分析 河道位置水功水质现状水质主要超标项目 河名 桩号能区目标全年汛期非汛期全年汛期非汛期 5 堋尝v 劣v 劣v 劣v 墨= 最 水l 签 泽河3 9 6 罂v 劣v 劣v 劣v 嚣盏= 水区 沙河4 7 伽罢 ， 王河8 6 + 1 8 6 尝。v vv劣bod5v 王河 一 v 劣 水区 界河 1 2 4 + 0 0 0 笆訾 v 劣v劣v劣v n h 3 埘n h 3 羽n h 3 书 水区 绛水河 1 5 3 + 2 6 0尝v 劣v劣v i v c o d m l ic o d m , 水区 茕悯1 5 5 + 5 5 9i 紫i v i i ih iiv|f| 水i 墨 帜河2 5 0 + 1 2 8 罢i v i vd od od o 3 1 3 沿线水库水环境质量状况 输水沿线涉及到的水库主要有门楼水库和米山水库，根据山东省水资源公报 2 0 0 5 ) ) 及( - - 零零五年山东省地表水水质通报，门楼水库和米山水库2 0 0 5 年水质 概况如表3 2 所示。由表可知，门楼水库水质一般，监测指标均为类水质标准：米 山水库水质较差，其中非汛期水质好于汛期。 山东大学硕士学位论文 表3 2沿线水库水质监测成果表单位：m g l 由表可知，米山水库c o d 全年均值为地表水i v 类水质，均超过饮用水水源水 质标准，因此，米l j i 水库现状水质作为饮用水水源是不合适的，但引黄调水工程实 施后将有效地改善水库水质，对水库达到功能区要求是有利的。 3 2 地下水环境质量 根据i 【i 东省水资源综合规划水质调查与评价( 【i i 东省水文水资源勘测局 2 0 0 5 1 2 ) 初步成果可知，该输水沿线区域浅层地下水环境质量总体较差，大多为i v 级。除基本成分偏离外，污染物氯化铁、挥发酚、亚硝酸盐含量偏高，仅可作为农 业和：业用水，不宜作为生活饮用。 3 3 水土流失和水土保持现状 3 3 1 地形地貌及土壤特性 区内地形地貌复杂，有中i 1j 、f k 毛t l l 、丘陵、台地、盆地和海岸等七种地貌类型。 西部泰沂l i l 以北、胶济铁路以南为i lj 地、丘陵，起伏较大，海拔1 0 0 0 m 以上的高山 有鲁l 【i 、沂i i i ；由南向北为海拔2 0 0 - - , 5 0 0 m 的丘陵地带；胶济铁路以北至小清河干 流为i i i 前冲积、洪积平原，地面由南向北倾斜，坡度在1 5 0 0 - 1 2 0 0 0 之间：小清河 以北为黄河冲积平原，地势平坦，地面由西南向东北倾斜，坡度在1 4 0 0 0 - - - 1 7 0 0 0 之间：中部胶莱河谷地带，位- 7 二t l i 东半岛与泰沂1 1 1 北麓之间，丰要是由当地河流冲 积而形成的平原区，胶莱河西侧及大沽河口分布着一些蝶形洼地，区内地势平坦； 淤泥质粉细砂，基岩为云母片岩、黑云变粒岩及花岗岩。 3 3 2 区内植被状况 项目区植被状况总体良好，分为农田、林地和草坡等，植被覆盖率4 0 左右， 主要分为农业植被、林木植被和草灌植被。农业植被以农业种植为主，植被密度大， 覆盖率达5 9 0 7 ，主要分布于平原、丘陵下部和山间台地：林木植被以果树为主的 山东大学硕士学位论文 经济林、林粮间作和水保林为主，覆盖率4 4 5 ，主要分布于平原、沟川坝头和山坡， 主要树种为苹果、梨、葡萄、花椒、杨、槐、榆等；草灌植被多为北方干旱型一年 或多年生杂草，主要分布于荒山荒坡。 3 3 3 水土流失和水土保持现状 l 、水土流失 项目区受地形、气候、降雨以及人口密度大等因素的影响，水土流失给当地的 水土资源和生态环境造成了一定危害。 项目区多年平均降雨量6 5 4 2 m m ，多年平均径流模数2 7 1 万m 3 k m 2 。项目区主 要以低i | ll 子陵区为主，沟网密度4 5 - 6 5 k m k m 2 ，汇水区坡降大而集中，汇流时间 短，由于降水多集中于汛期，季节性水流较大，易产生局部的土壤侵蚀。一般l l i 腰 - 坡面陡，流失最为严重；其次是山项和坡脚，但由于坡度较缓，坡脚土层增厚，耕 地标准较高，且多植被防护：山谷地有临时冲沟发育，水土流失较为严重。丘陵之 间及滨海一带还发育有宽窄不一的剥蚀和冲积平原。河流源径流短，南北分流入海， 滨海平原河长一般在5 0 m 以下。 根据 ( f ；z ) 式中：w 一水土流失总量( t ) ； e 一各单项 ：程第i 项工程加速侵蚀面积( k m 2 ) ； ( 4 一1 5 ) a i 一各单项工程第i 项工程加速侵蚀系数，根据类比结果取值( 3 5 7 5 ) ； m i _ 一原地貌侵蚀模数( 9 5 0 1 7 5 0t k m 2 a ) ； t i 一第i 项j i ：程施j i ：时段( a ) 。 经计算，施1 ：期如不及时采取防治措施，将产牛水土流失总量9 6 2 万t 。预测分 析j i ：程施：i ：时可能造成的水土流失量，见表4 4 。 表4 - - 4施工期扰动地表水土流失量预测表 删区域黼t k i n z a 誉k i n 筹c a 丢) 嚣壅重篙蕊 预测区域侵蚀模数 蚀面积时段失背景侵蚀 “：= 。：、。：二。= ： ()()值( t ) 系数 一 一 渠首沉沙池 临时 9 5 05 0 20 52 3 8 4 5 04 5 01 0 7 3 0 2 58 3 4 5 7 5 圭篷永久9 8 。 8 t 2- 。7 9 5 7 7 2 05 7 2 9 4 7 24 9 3 3 7 1 2 输水警 临时 9 8 。2 o o。34 9 0 0 03 5 。1 7 1 5 0 01 2 2 5 0 0 明渠警临时卿 2 斛们8 3 4 9 63 s o2 咙舶2 啷加 謦临时咖 盯8毗1 5 2 8 83 s o5 3 5 0 8 3 8 2 2 0 、 圭篷永久- 6 5 。 。3。4 9 5 。4 5 。2 2 2 7 57 3 2 5 。 麓攀： ：；三三三三三二4 三二了；：三1 ：i 三i 。1 三羔二， 警临时。 嗍2 4 5 m4 - s o 1 1 0 2 5 08 7 5 5 0 蓑摹毒霎耄竺：三三三三：三三8 3 9 5 1 0 0 三： 工程蚤临时 - 4 叭7毗4 44 舶螂拍睨 蓑篙 永久2 5 。6 。53 6 2 53 5 。12 6 8 89 。6 3 篓鐾 永久9 5 。- 。3 2 3 2 83 5 。8 t 4 65 8 t 9 l 【j 东大学硕士学位论文 第五章施工期环境保护对策措施 5 1 水环境保护 5 1 1 生产废水处理 砂石料冲洗废水中的主要污染物为细砂、泥沙、悬浮物等，较易沉淀，为防止 施：【期的这些生产废水对附近水域水质的影响，在混凝土拌和及浇筑场地边设置沉 淀池；混凝土养护废水p h 值在1 2 左右，进行中和后与其他生产废水混合处理：机 械车辆维修、冲洗、排放的废水石油类含量较高，对这类水需设置单独的集油、撇 油的设备；基坑和引河开挖抽排地下水水质较好，可直接排入附近水体。 s 1 2 生活污水处理 施j i ：期施： 场地生活污水主要来源于施j 人员日常生活用水。输水 ：程施：【：时 人员较分散，生活区均为临时建筑物，产牛的污水容易对周围造成一定影响。因此， 输水 ：程旌：i ：时、要在施工人员生活区设临时日常生活污水收集器，将洗浴、刷洗 等污水集中收集，定期运送到附近的污水处理站；对排泄的污水，有条件的可作为 农用肥，加以利用。 对较大规模的黄水河泵站、温石汤泵站各布置1 个较集中的施工人员办公生活 区，对于施j i ：期间各旌r 人员牛活办公区所排生活污水需进行处理， 在生活办公区 各修建l 套粪便污水处理设施( 含厕所、化粪池、沉淀池) 。化粪池采用全国通用给 水排水标准图集( $ 2 1 3 1 ) 砖砌矩形化粪池中5 号化粪池( 有地下水) 。配建沉淀池使 尾水能有足够的存储空问和存留时间以使污染物质较充分的净化。沉淀池按上述化 粪池最后一格的规格及要求修建，并与化粪池最末一格连通，连通管规格、位置同 山东人学硕士学位论文 第二第三格之间的连通管。规模较小的其他5 个泵站，施工期虽然人员相对 但由于工程规模小，故产生污水的性质与输水工程类似，可采取类似的方法。 施工区水土保持 东省引黄调水工程建设内容主要分为输水工程、泵站工程、交叉建筑物三大 类。其中，输水工程具体包括输水明渠、暗涵、隧洞、暗渠、压力管道，3 座提升、 4 座压力泵站，交叉建筑物主要有倒虹吸、渡槽、水闸等。另外，在工程施工中，还 包括取土工程、弃土工程及必要的临时工程。这些工程在建设过程中，部分环节会 危害沿线的水土资源，造成水土流失，从而破坏生态系统。 针对本工程所涉及的水土保持问题，按类别制定工程施工区水土保持对策。 5 2 1 水土流失防治分区 本工程沿线地形地貌变化较大，工程建设施工对地表植被的扰动、破坏程度和 方式也不同。故此，按照项目主体工程布局、建设时序、地貌类型及造成水土流失 的特点，将水土流失防治区分为：渠首沉沙池防治区、明渠工程防治区、输水暗渠( 暗 涵) 、隧洞及管道工程防治区、泵站枢纽工程防治区、管理机构防治区以及移民安置 防治区。 渠首沉沙池防治区：堤岸护砌工程、截渗沟建设、盖淤复耕： 明渠工程防治区：渠道内坡衬砌、外坡草皮护坡、防洪排水工程、绿化工程、 弃土石区和借土区土地整治与复耕； 输水暗渠( 暗涵) 、隧洞及管道工程防治区：临时防洪排水工程、弃土石碴区土地 整治、土地修复和复耕； 泵站枢纽工程防治区：泵站枢纽及厂区防治分区、取土和弃土防治分区、引、 出水防治分区、临时工程防治分区； 管理机构防治区：防洪排水工程、绿化工程； 移民安置防治区：对安置区及时采取绿化、平整场地、路面排水及护坡工程。 本工程水土保持防治措施体系参见图5 1 。 5 2 2 分区防治措施 1 、渠首沉沙池防治区 工程措施：为保证沉沙条渠的安全，需对容易扬沙段进行局部或全断面护砌； 为防止水土流失，还要在沉沙渠区域设置截渗沟；条渠功能完成后，要及时进行复 耕； 植被措施：对围堤外肩至征地范围内进行植物防护；在堤坡上进行狗牙根或中 华结缕草草皮防护。 2 、明渠二l 程防治区 本工程输水明渠主要包括两段。由于明渠段土质的差异，水土保持的植被措施 分别表述如下。 _ 1 ) 植被措施：昌邑市宋庄分水闸龙口市黄水河泵站：该段渠道主体为梯形断 面、自然边坡，内坡常水位以下进行衬砌。为防治水土流失，在明渠段外坡及内坡 的护砌高度以上部分采用狗牙根、紫羊茅草护坡。这两种植物属多年生草生物种， 耐早、根系发达，生长迅速、匍匐牛长且抗病虫害，是良好的护坡草种。在渠道堤 外坡种植紫穗槐，实现良好的水土保持功能。在堤外脚征地线范围内种植火棘和蜀 桧，其中火棘根系发达，耐贫耐早耐寒，夏季开始结红色果实，极具观赏性：蜀桧 是常绿植物，具有很好的水土保持功能。 2 ) 排水沟：输水渠的实施，改变了附近区域的排水系统，为保证区域排水系统 3 7 用，防止不利 照开挖渠道的 善植被种植条 塘，进行蓄丰 p 、 ， ， 山东大学硕士学位论文 渠首沉沙池防治区 输水明渠防治区 输水暗渠等防治区 泉站枢纽工程防治区 交叉建筑物防治区