（环境工程专业论文）盐城经济开发区东区污水排放方案研究.pdf

摘要 本文针对盐城市经济开发区及近岸海域水环境保护规划的需求，在分析研究 区域水系水文特点及水环境现状的基础上，对开发区内4 万t d 印染废水排放方 案从环境、经济等多方面进行了可行性论证。 文中通过建立一维河网水量水质模型、二维水流水质模型及完全混合模型， 定量分析了不同排污口位置及不同排污浓度下，废水排放对研究区域内河网水质 及新洋港、西潮河两条主要河流水质的影响。通过建立近海水域水环境数学模型， 计算了盐城近海水环境容量并分析了开发区废水排放对黄海水质影响。结果表 明：( 1 ) 若排污口设置在距通榆河1 0 k m 处，废水排放量应控制在4 万t d 之内 且下游新洋水厂仍需取用地下水；( 2 ) 若排污口设置在西潮河，需在通榆河与西 潮河连接处建设q = 8 m s 泵站，保证西潮河稀释流量；( 3 ) 废水若直接排开发区 入河网，西潮河与新洋港之间的河流，如跃进河、新生河、中心河、团结河及胜 利河等都受到了严重污染，水质恶化严重。( 4 ) 开发区废水排放满足近海海域环 境容量的要求。 本文研究成果有利于深入开展研究区域水资源规划及水环境保护工作，并为 地区水资源的动态管理与合理利用提供重要依据。 关键词：水环境、水量水质模型、水环境容量、废水排放、盐城开发区 a b s t r a c t a c c o r d i n gt ot h ew a t e re n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o np l a no ft h ee c o n o m i cz o n eo f y a n c h e n gc i t ya n dt h ea n e a rm a r i t i m es p a c e , t h ed i s c h a r g i n gs c h e m e sf o r4 x l 0 4t d p r i n t i n ga n dd y e i i l gw a s t e w a t e rw e r er e s e a r c h e df r o me n v i r o n m e n t a la n de c o n o m i c a l a s p e c t s b a s e do nt h e a n a l y s i s o ft h ec h a r a c t e r i s t i c so fw a t e r s y s t e m sa n d e n v i r o n m e n t a ls t a t u si nt h er e s e a r c ha r e a w a t e rq u a n t i t ya n dq u a l i t ym o d e lf o rr i v e rn e t w o r k s , 2 - dh y d r a u l i cw a t e rq u a l i t y m o d e la n do dw a t e rm o d e lw e r ee s t a b l i s h e dt od e m o n s t r a t et h ei m p a c t so fd i f f e r e n t d i s c h a r i n gp o i n t sa n dd i s c h a r g i n gc o n c e n t r a t i o nt ot h ew a t e rq u a l i t yo f d v e rn e t w o r k s a n dt h em a i nr i v e r si nt h ea r e a , x t m y a n gh a r b o ra n dx i c l m or i v e r b a s e do nt h et h e w a t e rq u a l i t ym o d e lf o rt h ea n e a rm a r i t i m es p a c e , t h ew a t e re n v i r o n m e n t a lc a p a c i t y w a sc a l c u l a t e da n dt h ei m p a c t sb o u g h tt ot h ew a t e rq u u l 姆o ft h ey j n o ws e aw a s s t u d i e d i tw a sf o u n dt h a t c a ) i ft h ed i s c h a r i n gp o i n tw a ss e t1 o k ma w a y 丘d mt o n g y u r i v e r , t h ea m o u n to fw a s t ew a t e rs h o u l db ec o n t r o l l e db e l o w4 x l 矿t da n dt h e d o w n r i v e rx i n y a n gw a t e rp l a n ts h o u l dm a i n t a i nu s i n gg r o u n dw a t e r ；i ft h e d i s c h a r i n gd o i n tw a ss e ta lx i c h a or i v e r , a8 m 3 - s - 1p u m p i n gs t a t i o ns h o u l db e c o n s t r u c t e dt og u a r a n t e ec e r t a i nd i l u t i o nw a t e rq u a n t i t y ；( c ) i ft h ew a s t ew a t e rw a s d i r e c t l yd i s c h a r g e dt ot h er i v e rn e t w o r k s ，t h er i v e r ss u c ha sy u e j i nr i v e r , x i n s l i e n g r i v e r , z h o n g x i nr i v e r ，t u a n j i er i v e ra n ds h e n g l ir i v e rw o u l db ep o l l u t e ds e r i o u s l y ； ( d ) t h ed i s c h a r g e dw a s t ew a t e ri ne c o n o m i cz o n ec a nm e e tt h er e q u r i m e n t so f t h ea n e a r o c e m l i cw a t e re n v i r o n m e n t a lc a p a c i t y t h cc o n c l u s i o n sw o u l db eb e n e f i c i a lf o rw a t e rr c s o u r e ed 1 a na n dw a t e r e n v i r o n m e n t a lp r o t e c t i o n , a n dp r o v i d ei m p o r t a n tg i s tf o rd y n a m i cm a n a g e m e n ta n d r e a s o n a b l eu t i l i z a t i o no f w a t e rr e s o u r c e s k e yw o r d s ：w a t e re n v i r o n m e n t ；w a t e rq u a n t i t ya n dq u a l i t ym o d e l ；w a t e re n v i r o n m e n t a c a p a c i t y ；d i s c h a r i n go f w a s t c w a t e r ；y a n c h e n ge c o n o m i cd e v e l o p m e n tz o n e 学位论文独创性声明： 本人所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作 及取得的研究成果尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方 外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果与我一同工 作的同事对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并 表示了谢意如不实，本人负全部责任。 论文作者( 签名) ：多月f 钼 学位论文使用授权说明： 河海大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、中国学术期 刊( 光盘版) 电子杂志社有权保留本人所送交学位论文的复印件或电 子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文本人电子文 档的内容和纸质论文的内容相一致除在保密期内的保密论文外，允 许论文被查阅和借阅论文全部或部分内容的公布( 包括刊登) 授权河 海大学研究生院办理。 敝荆瑚卫扩呷厂月f o 日 盐城经济开发区东区污水捧放方案研究 第一章绪论 1 1 问题提出 江苏省盐城经济开发区1 9 9 2 年8 月开始建设，1 9 9 3 年1 0 月经省人民政府 批准为省级开发区( 苏政复 1 9 9 3 5 2 号) ，1 9 9 6 年3 月又被批准建立高新技术产 业园( 苏政复 1 9 9 6 1 3 0 号) ，发展目标是建成全市“外向型经济示范区、高新技 术产业集中区、市区工业转移聚集区和现代化新城区”。江苏省盐城经济开发区 建设以来，发展迅速，面积8 平方公里的开发区内已驻有企业单位4 0 0 余家，产 值达1 2 亿元，其中大型、较大型企业有东风一悦达起亚汽车有限公司、亨威集团、 中大集团、盐城热电有限公司、江苏韩一模塑有限公司等，初步形成了以针纺织 服装、机械电子、汽车、食品为主体的产业结构和产品特色。为了缓解开发区原 有空间狭小的状况，加速实现将盐城建成百万人口大城市的发展战略，盐城市政 府决定在开发区东新建一开发区，即盐城开发区东区。 盐城经济开发区东区位于盐城市区的东南部，东临黄海，由开发区东区至黄 海的直线距离约4 0 k m 。该区域的主要河流有通榆河、西潮河和新洋港。通榆河 为盐城市区的饮用水水源河流，为重点保护河流，南北走向，不能作为纳污河流； 西潮河为农灌、纳污河流，东西走向，与黄海相通；新洋港为饮用水、工业用水、 农灌、纳污、航运等多功能河流，东西走向，与黄海相通。盐城经济开发区目前 发展迅速，为了达到该地区既发展经济又保护环境的要求，按照盐城经济开发区 环境保护局的要求，论文对可能建设的4 万吨日印染废水排放方案从环境、经 济等多方面进行了可行性论证。 1 2 研究背景及进展 1 2 1 水资源保护 环境系统是一个复杂的大系统，水环境水资源保护规划又具有长期性、复杂 性、综合性，规划要对许多自然、经济、环境、社会因素做出定性定量的科学评 价，而且要对这些因素进行动态跟踪控制。我国水资源保护规划工作具体表现在 以下几个方面“一l o 】： ( 1 ) 近l o 余年来，我国水环境水资源保护、水质系统规划研究中应用系统分 析、最优化方法等取得了一定的进展，运用和提出了一些优化模型和求解技术， 如沱江水质规划、上海黄浦江水污染综合治理、丹东鸭绿江水污染系统规划，长 盐城经济开发区东区污水排放方案研究 江武汉江段污染防治规划研究，淮河流域水资源保护规划等。 ( 2 ) 改革开放以来，国家级经济技术开发区已达到5 2 个，仅长江流域就达2 0 余个，长江流域高新技术开发区已发展到1 7 个以上，开发区产业集中，出现的 环境问题多而集中。对环境的影响，首先要做好起“龙头”作用的水环境水资源 保护规划工作。我国做水环境保护规划特点是：规划做到以经济为中心，环境综 合整治为核心，编制可达性、可操作性较强结合开发区实际的规划；着手先做环 境质量与环境信息调查评价，在做环境影响预测，再做环境功能分区确立环境目 标，最后进行开发区环境污染控制规划，我国有的开发区还优先编制有生态规划。 ( 3 ) 编制了河流梯级开发关键江段如长江中上游宜昌江段水环境水资源保护 规划( 1 9 9 3 2 0 1 0 年) ，从技术路线上做出了水环境功能区划分对水质目标实现 编制了在国内领先的可达性分析，对宜昌江段控制断面水质资料，采用了d a n i e l 的趋势检验，使用了s p e a r m a n 秩相关系数测算监测断面污染物随时间变化趋势 规律。 ( 4 ) 编制了我国较早具有城市特点和以城市为中心的“南通市城市水资源保护 规划”，突出提出了城市水资源保护规划的战略目标，在南通市市区濠河水环境 容量分析中提出，水体中磷的分析应用了狄龙模型，尤其是在规划中在全国率先 提出了“城市水环境保护规划实施与保证体系”，也提出了城市环境功能分区。 ( 5 ) 编制我国唯一高原湖泊滇池流域水资源保护规划，提出水资源开发状 况、供需预测( 水的“量”与“质”并备) ，在水质污染预测中，c o d , 年均预测 用到了“合田键”模型，规划中突出了费用效益分析，具有特色。 ( 6 ) 针对长江口的区位和资源优势、巨大开发价值和优越发展前景，编制了我 国唯一的“长江口综合开发整治规划要点报告( 1 9 9 6 年) ( 含长江口整治工程环 境、生态、旅游资源开发规划内容) ”，包括河水水环境如河势动乱、岸滩冲淤、 水域污染、盐水入侵等综合治理规划，在国内是居前列的。 1 2 2 河网水质模型 河网水动力数学模型大体可以分为节点一河道模型、单元划分模型、混合模 型以及人工神经网络模型4 类“。目前，河网水动力模型仍然以节点一河道模型 为主，对s a i n t - v e n a n t 方程组离散求解，寻求一种更能真实有效反映平原河网水 动力特性的数学模型和高效的求解方法仍将是今后河网数值模拟的主要发展方 盐城经济开发区东区污水捧放方案研究 向。其基本思想是：将河网中的每一河道视为单一河道，其控制方程均为一维 s a i n t - v e n a n t 方程组；河道连接处称为节点( 汉点) ，每个节点处均应满足水流连续 性方程和能量守恒方程。求解由边界条件、s a i n t - v e n a n t 方程组和汉点衔接方程 联立闭合方程组，即可得到各河段内部断面的未知水力要素。节点一河道模型原 则上可以求解任何水网的水力参数，但不同的求解方法各有优缺点1 1 ”。 s a i n t - v e n a n t 方程组是s a i n t - v e n a n t 在前人n e w t o n ( 1 8 6 7 ) 、l a p l a c e ( 1 7 7 6 ) 等开创性研究的基础上建立的一维非恒定水流运动规律的理论基础。由于 s a i n t - v e n a n t 方程组属于二元一阶双曲型拟线性方程组，无法直接求得解析解， 只能求解各种简化形式的方程组，因此在实际应用中受到很大的限制。到了2 0 世纪中期，由于计算机技术的迅猛发展，对完整s a i n t - v e n a n t 方程组的求解才变 为现实。目前对河网非恒定流水力计算方法通常有：直接解法、分级解法。 直接解法是早期河网计算中常用的方法。它的基本思想是直接求解由河道内 断面方程和边界方程组成的方程组，形成的线性方程组的系数矩阵为一不规则、 不对称的大型稀疏矩阵，占用内存大、计算量大。中山大学李岳生教授等从河网 矩阵的特点出发，提出了“网河隐格式的稀疏矩阵解法川“1 ，能够节省计算机内 存，提高运算速度。 分级解法是近期发展起来的计算方法，也是目前应用最为广泛的一种方法。 该方法是由荷兰水力专家d r o n k e r s 首先提出、后经许多专家、学者发展起来的 一种解法。该法的基本思想是先将未知数集中到节点上，待节点未知数求出后， 再将各河段作为单一河段求解。分级解法按方程组的连接形式，又可以分为：二 级解法、三级解法、四级解法、汉点分组解法等。二级解法的是将所有的边界方 程和河段方程一起构成一个封闭的方程组，求解这样的方程组，便可以求得河网 各河端的未知数，然后再利用微段方程求出全部内部计算断面的未知数。1 9 8 2 年张二骏等提出了河网非恒定流的三级联合解法“”。三级解法是在二级解法的基 础上，将所得到的河段方程自相消元，可以得到一对以水位或流量为隐函数的方 程组，将其代入相应的节点方程和边点方程，求得节点水位，然后再求得各断面 的流量及水位。1 9 8 5 年吴寿红提出了河网非恒定流的四级解法，即在三级解法 的基础上，分离出外边界方程和节点能量衔接方程，由剩下的方程构成四级连接 方程组结合节点水量平衡方程求解。汉点分组解法是李义天于1 9 9 7 年提出的， 盐城经济开发区东区污水排放方案研究 它是在分级解法的基础上进一步降低线性方程组的阶数。分级解法较直接解法有 较大的优越性，但求解大型线性方程组是该法面临的一个难题。近年来，王船海、 李光炽等提出了节点的优化编码、g a u s s 列主元消去法、矩阵标识等方法，为这 类问题的解决开辟了蹊径“”。 i 2 3 水环境容量 水环境容量：一定水体在规定环境目标下所能容纳污染物的量“”2 ”。容量大 小与水体特征、水质目标及污染物特性有关，同时水环境容量还与污染物的排放 方式及排放的时空分布有密切的关系。由于河流具有对污染物质的稀释、输移、 降解能力，因此河流环境容量可分为以下三个组成部分：稀释容量、输移容量、 自净容量。当水体通过物理稀释作用使污染物达到规定的水质目标时所容纳的 污染物的量称为稀释容量；水体流动输送到下游河道的污染物数量称为输移容 量；水体通过物理、化学、物理化学、生物作用等对污染物所具有的降解或无害 化能力表征为自净容量。 水环境容量计算方法大致可分为三类：解析公式算法、模型试错法及系统 最优化分析方法1 。解析公式法是一种稳态方法，显然不能用于计算非稳态的水 环境容量；利用非稳态的水质数学模型，试错法可以用于计算非稳态的水环境容 量，但费时费事，计算效率太低；基于线性规划等理论的系统最优化分析方法， 由于自动化程度高、精度高、对边界条件及设计条件的设计能力强等优点，受到 了越来越多的推崇，已被引入河流水环境保护的专家系统嘲。 1 3 研究区域概况 1 3 1 自然环境概况 ( 1 ) 地理位置 盐城市位于江苏省中部沿海地区，北纬3 2 03 3 3 4 0 4 7 ，东经1 1 9 0 2 7 1 2 1 0 5 3 最大纵距2 1 3 公里，最大横距1 4 3 公里，南与南通市毗邻， 西与扬州市相连，西北部与淮阴市接壤，东北与连云港市隔河相望。土地总面积 1 4 9 8 3 平方公里，其中第一道海堤以内1 3 6 7 6 平方公里中，统计耕地面积9 8 0 万 亩，水域面积2 2 6 6 平房公里，第一道海堤以外滩涂面积，潮上带2 5 2 万亩，潮 间带2 4 2 万亩。盐城经济开发区位于盐城市区东南方，距市中心5 公里。开发区 东抵东绕城公路，西达串场河附近，北至世纪大道附近，南到西潮河，规划面积 盐城经济开发区东区污水捧放方案研究 2 5 4 平方公里。2 0 4 国道，串场河，通榆运河，新长铁路贯串其中，距盐城民航 机场8 公里，离宁靖盐高速公路入口6 公里，离沿海高速公路和盐淮高速公路的 入口约5 公里，水路空交通十分便捷。具 体地理位置见图1 3 1 - 1 。 ( 2 ) 地形地貌 盐城市地质构造处于苏北坳陷构造 单元，介于响水一淮阴一盱眙断裂和海安 一江都断裂之间，属长期缓慢沉降区，沉 积了震旦系一三叠系的海陆交互相沉积 物。在沉降运动影响下，进一步形成坳陷 区，坳陷范围由西北向东至黄河南部。 在沉降过程中，由于各地沉降幅度不 一，形成一系列的凹陷和隆起，其中东台 图1 。3 1 - 1 研究区域地理位置图 坳陷的白垩系至第三系的地层极为发育，是苏北地区油气田的远景区。第三系沉 积物厚达数千米，为黑色、灰色泥岩、粉砂岩和砂岩。夹有油页岩和大量的有机 质，主要是河、湖相堆积物。后期断裂活动大多沿老断层产生位移，强度不大。 第四系沉积物一般厚1 2 5 - - 3 0 0 米，由于地壳运动和气候影响，沉积岩相有明显 差异。下部为灰绿色粘土、亚粘土及灰黄色、深灰色中细粒砂岩，有铁锰结核和 钙结核。中部为褐色粉细砂、淤泥质粉砂和土黄、灰黄、灰粘土，上部为灰黑、 棕黄色粘土、淤泥质亚粘土，类灰黑色粘土，含少量铁锰结核和钙质结核。地震 烈度为7 度，属地震设防区。该地区地貌为近代浅海淤涨形成的海积平原，属典 型的平原河网地区。绝大部分地区海拔不足5 米，城区位于苏北灌溉总渠以南， 斗龙港以北这一低洼地带，平均海拔2 米以下。该地区按其自然环境可划分为淮 北平原区、里下河平原区、滨海平原区、黄淮平原区。总的趋势是南高北低，西 高东低。该地区大多数为壤质土壤，占7 4 2 ，其余砂质土占2 2 ，粘土质占 2 3 6 。土壤类型为盐土类、潮土类、水稻土类和沼泽土类。 ( 3 ) 河道水系 盐城市境内河流众多，水网密布，经流量丰富，大致以废黄河为界，分为淮 河水系和沂沭泗水系，主要河流有苏北灌溉总渠、射阳河、黄沙港、新洋港、串 场河、灌河等。本次研究区域内主要河流为新洋港、西潮河、通榆运河等。 盐城经济开发区东区污水捧放方案研究 新洋港西起蟒蛇河，穿串场河、通榆河，经南阳岸、黄尖向东至新洋港闸入海， 全长6 9 8 k m ，河底宽7 0 l o o m ，河口宽1 5 卜1 6 0 m ，河底高程( 废黄河口以上) 一2 5 4 o m ，集水面积2 4 7 8 k 抒。新洋港是盐城市区主要排海通道，市区内河道长度 约1 4 k m ，主要功能为灌溉、排涝及航运。本河段水功能区划为地表水类水， 为工业、农业用水。西潮河位于开发区的南侧，河道长度4 6 k m ，河底宽5 5 0m ， 河底深一2 0 3 o m ，正常水深2 5 m ，流向由西向东，在西潮河闸出进入黄海， 西潮河闸形状情况受潮汐影响，涨潮时关闸，落潮时开闸。西潮河闸每天开关一 次，开闸时间在1 4 ：0 0 点左右，持续约1 2 小时。开闸时流量逐渐增大，至1 7 ： o o 点左右达到最大，关闸时流量逐渐减小，至8 ：0 0 时左右减至最小。本河段 水功能区划地表水类水，实际上为开发区排污河流。开发区东区污水处理厂尾 水即排入西潮河，最后进入黄海。通榆运河位于里下河地区的东侧，串场河以东 2 3 公里，原南起南通市，北达赣榆县，全长4 2 0 k m 。新通榆河输水工程从高港 调长江水，经泰东河入通榆河，设计流量l o o m 3 s 。河底宽3 0 - 5 0 m ，河底真高 一1 o 4 0 米，堤顶真高4 0 7 5 米。本河段水功能区划为地表水类水，为 供水水源保护区。区域水系情况见图1 3 卜2 。 图1 3 1 - 2 研究区域水系分布图 ( 4 ) 气候特征 盐城市地处北亚热带气候向南暖温带气候过渡地带，濒临黄海，海洋调节 作用非常明显，主要特点是：季风盛行，四季分明，雨水丰沛，雨热同季，日照 盐城经济开发区东区污水捧放方案研究 充足，无霜期长。该地区年平均气温1 4 2 ，年均降水量为9 0 0 毫米，年均气 压为1 0 1 6 9 毫巴，年均相对湿度为7 8 ，全年平均风速为3 3 米秒。常年主导 风向为e s e 。年平均雾日数全市在4 0 - 5 5 天之间，分布不均匀，一年中以4 6 月 最多，卜2 月最少，大雾天气不利于空气污染物的扩散，易形成污染物的积聚。 气象特征见表1 3 卜l 。 表1 3 1 - 1研究区域主要气象特征表 编号项目数值 年平均气温 1 4 2 l 气温 年最高温度 3 9 1 年最低温度 一1 1 7 2 风速年平均风速3 3 m s 3 气压年平均大气压 1 0 1 6 9 h p a 4 空气温度年平均相对温度 7 8 年平均降水量 9 0 0 5降雨量 年最大降水量 1 5 6 4 9 i 6 平均无霜期 2 1 8 d 全年主导风向 e s e 全年次主导风向 n 7 风向 冬季主导风向 n e 夏季主导风向 s e 8 平均静风频率 1 1 ( 5 ) 土壤植被 盐城市农业土壤主要有四类，自西向东分布着沼泽土类、水稻土类、潮土 类和盐土类。沼泽土主要分布在里下河湖荡滩地，约9 7 万亩( 1 9 8 3 年土壤普查 数) ，占全市耕作土壤的0 7 7 ，适宜生长芦苇、菱藕、沙草等，可改良种植水 稻；水稻土主要分布在里下河平原和射阳河沿岸，约4 3 3 8 万亩，占全市耕作土 壤的3 4 1 6 ，主要种植稻麦，部分轮作棉花。可长茨菇、荸荠、莲藕等水生植 物；潮土主要分布在黄海公路以西的滨海平原和黄淮平原，约5 9 3 公亩，占全市 耕作土壤的4 6 7 ，主要种植棉花和旱粮，也可长水稻；盐土主要分布在海堤 内黄海公路以东约2 3 3 3 公亩，占全市耕作土壤的1 8 3 7 ，主要种植棉花和薄 荷、留兰香、罗布麻等经济作物，可种植水稻改良土壤。海堤外草甸盐土分布于 湖上带，土壤含盐小于千分之六，表土有机质含量0 8 l ，潮滩盐土分布于 平均高潮位以下，土壤含盐大于千分之六。 ( 6 ) 水资源 盐城经济开发区东区污水排放方案研究 盐城市雨水充沛，降水时空分布不均匀。地表年径流量，人均占有量5 0 6 平方米，为全国人均占有量2 6 7 0 立方米的1 8 9 ；耕地( 土地资源调查数) 亩均 占有量3 0 9 立方米，为全国亩均占有量1 7 5 2 立方米的1 7 6 ，属于水资源贫瘠 区。一般年月，春旱、夏旱、伏旱时有发生；干旱年份，降雨少，外来水被层层 拦截，缺水现象相当严重。盐城市可利用水资源，主要来自降雨径流( 地表水) 、 过境外来水( 包括省分配的淮水和江水) 及地下水等。地表水：盐城市多年平均 年降雨量1 0 1 5 毫米。折合总水量1 5 2 亿立方米。多年平均年经流量2 6 0 7 毫米， 折合地表水3 9 1 亿立方米，年径流系数0 2 5 7 。过境外来水：盐城市有大量 的过境外来水。淮水主要经废黄河和苏北灌溉总渠引入，经滨海闸和六垛南闸排 泄入海。废黄河多年平均年来水量2 2 4 亿立方米；废黄河滨海闸多年平均年排 水量1 6 3 亿立方米；总渠多年平均年来水量4 3 3 亿立方米。总渠六垛南闸多年 平均年排水量2 4 9 亿立方米。丰水年份，大量淮水排泄入海，利用率约7 ； 枯水年份，利用率2 0 左右。经斜河如总渠的江水，多年平均年来水量3 1 8 亿 立方米。经西线和南线流入盐城市里下河地区的外来水，是盐城市里下河地区乃 至沿海垦区的主要水源。地下水：盐城市地层上部为第四世纪松散堆积物，沿 海为海相沉积，里下河地区湖相沉积，但多次受海浸，因此土壤河地下水均含盐 分，是其基本特征。地表以下至5 0 0 米深度之间，潜水层分布在2 0 4 0 米以上， 浅层承压水分布在4 0 8 0 米之间，8 0 1 2 0 米以下为深层承压水，承压水淡水 含水层一般厚2 0 3 0 米，由中、细砂构成。地下水平均埋深0 9 5 米，最大埋深 1 9 2 米。由于近地表沉积物中以粘土、亚粘土成份居多，透水系数都比较小， 平均为0 0 0 0 0 4 4 厘米秒，因此，以雨水和河水渗透为补给源的上层潜水通量不 大，而且大多为咸水。埋深于1 2 0 米以下的第二承压水为淡水，水量较大，可作 淡水水源，但开采时应限量，并防止咸水混入。 1 3 2 社会经济概况 根据统计资料，盐城市城区土地面积4 2 3 平方公里，耕地面积1 7 3 5 0 公顷， 总人口6 3 9 3 万，其中农业人口2 3 5 0 万，占总人口的3 6 7 6 ，非农业人口4 0 4 3 万，占总人口的6 3 2 4 ，人口密度1 5 1 人平方公里，自然增长率0 8 9 。 近年来，城区经济增长较快。据统计资料，2 0 0 5 年，生产总值达到1 0 1 1 3 6 亿元，全年实现财政总收入8 7 亿元，以机械、化工、轻工为主。开发区项目建 盐城经济开发区东区污水捧放方案研究 设速度较快，以轻工、机械业为主，2 0 0 5 年实现国内生产总值2 2 亿元，同比增 长2 5 实现。财政总收入2 亿元，同比增长4 8 6 。 盐城市交通发达便捷。盐城机场是国家4 c 级支线民航站，已开通盐城至广 州、北京航线，近期将陆续开通上海、厦门、温州、武汉、大连等航线，新长铁 路贯穿全市1 5 7 2 公里，北与陇海线、南与沪宁和宣杭线相连，盐城设有客运站、 货运站和机务段，市内内河航道纵横交错，西接大运河，南连长江水道。沿海射 阳港、响水港、滨海港、大丰港已建成千吨级码头9 个，年吞吐量达1 1 0 0 万吨。 全市公路总里程1 2 0 0 0 公里，宁靖盐高速公路已建成通车，盐城至上海、南京可 在3 个小时内抵达。新长铁路盐城段1 5 0 公里己铺成通车，将更有利于盐城市对 外的交通运输。 江苏省盐城经济开发区1 9 9 2 年8 月开始建设，1 9 9 3 年l o 月被批准为省级 开发区，1 9 9 6 年3 月又被批准建立高新技术产业园，发展目标是建成全市“外 向型经济示范区、高新技术产业集中区、市区工业转移聚集区和现代化新城区”。 开发区首批规划区为9 平方公里，位于通榆河以西。2 0 0 3 年，根据开发区发展 的实际需要，开发区向通榆河以东拓展，规划面积扩增为2 5 4 平方公里。 经过十余年的建设和发展，盐城经济开发区已初具规模，截止2 0 0 4 年底， 各类进区企业达到5 6 0 家。“九五期间”，全区g o p 增长2 3 2 ；2 0 0 1 2 0 0 4 期 间，g i ) p 增长2 7 3 。2 0 0 3 年，全区完成地区生产总值1 6 亿元人民币，2 0 0 4 年达到1 7 6 7 亿元，人均g d p 4 7 万元。三次产业结构比为4 ：6 7 ：2 9 ；产业的 规模化效应开始显现，全区规模以上企业创造的增加值占到全区g d p 的6 7 。 单位面积地区生产总值6 9 5 7 万元平方公里，为市区平均数( 7 2 9 万元平方公里) 的近1 0 倍。从1 9 9 2 年以来地区生产总值和工业总产值的变化情况来看，开发区 经济呈现出持续和快速的增长态势。 目前，开发区已初步形成以针纺织服装、机械电子、汽车、食品为主体的产 业结构和产品特色。目前，全区主要的6 0 家工业企业实现增加值占全区工业增 加值总数的9 5 8 1 ，对它们按国民经济行业分类( g b t4 7 5 4 - - 2 0 0 2 ) 中的大 类进行统计的结果表明，它们涉及2 2 个大类，而其中列前4 位的行业( 交通运输 设备制造业，纺织服装、鞋、帽制造业，通用设备制造业，纺织业) 合计占到这 6 0 家企业工业增加值总数的8 7 5 5 。如果将纺织服装、鞋、帽制造业和纺织业 盐城经济开发区东区污水排放方案研究 归并成纺织服装业，将通用设备制造业和其它机械行业及电子行业归并成机械电 子行业，而区内的交通运输设备制造业又全为汽车制造业，则汽车、纺织服装和 机械电子行业工业增加值分别占4 2 3 8 、2 8 9 7 和1 8 1 8 ，合计占到6 0 家主要 企业工业增加值总数的8 9 5 3 。 1 4 论文技术路线 论文研究技术路线见图1 4 。 图1 4 项目研究技术路线图 盐城经济开发区东区污水排放方案研究 第二章水环境现状调查及评价 2 1 污染源调查及通量分析 2 1 1 资料基础 根据研究涉及的盐城各县市提供的环境统计资料和环境质量报告书，可计算 并汇总出沿海各县市的工业排放量和入河量。目前盐城市共有主要入海河流1 4 条，见表2 1 1 。主要入海河流的水文资料由江苏省水文局提供的入海河流水量 监测结果得到。此外，在计算研究入海河流污染物通量时参考了江苏省碧海行 动计划和江苏省海洋污染基线调查研究研究成果。 表2 1 卜1 盐城市主要入海河流基本情况表 河流 河流水系 境内干流 流域面积年均径流量入海口 编号 长度( h n l( k m 勺( 亿m 3 )位置 l 灌河灌河 6 4 6 4 0 02 2 4 灌河口 2 中山河1 9 4 5 中山河口 苏北灌 3 黄海 9 12 9 6 92 3 3 6 扁担河口 溉总渠 4 裔套河1 0 1 4 裔套河口 5 射阳河射阳1 5 34 0 3 64 1 2 0 射阳河口 6黄沙港射阳9 08 6 52 0 0 1 射阳河口 黄海 7 新洋港 9 0 2 4 7 81 9 5 3 新洋港口 水系 8 斗龙港黄海 7 84 4 2 8 1 1 2 8斗龙港口 9 二卯酉河 0 6 8 二卵酉河口 l o 王港河黄海4 65 9 68 7 0王港口 1 1 川东港黄海 5 1 4 7 5 5 7 川东港口 1 2东台河黄海5 54 7 61 0 6川东港口 1 3 梁垛河 1 0 4 粱垛河口 1 4三仓河o 9 8 三仓河口 2 1 2 污染物排放量计算 2 1 2 1 计算方法 污染物入河量的计算方法如下： 其中调查得到的各类污染源入河系数及排污系数分别见表2 1 2 1 1 及表 2 1 2 1 - 2 。 0 ) t 业污染物入河量 w - , 2 ( w t , 一只) 届 ( 2 1 2 - 1 ) 盐城经济开发区东区污水排放方案研究 为工业污染物入河量；阡l 为工业污染物排放量；届为工业污染物入河 系数，( 取值为0 8 1 o ) ；岛为被污水处理厂处理掉的量。 ( 2 ) 农村生活污染物入河量 1 2 l ，属 ( 2 1 2 - 2 ) 。为农村生活污染物入河量；k 。，为农村生活污染物排放量；废为农村 生活a m 系数，( 取值为0 1 - 0 2 ) 。 ，2 农 ( 2 1 2 3 ) n 。为农村人口数；q 为农村生活排污系数。 ( 3 ) 城市生活污染物入河量 阡毛2 ( 2 p - - e p ( 2 1 2 4 ) 阿，生2 为城市生活污染物入河量；阿，生：，为城市生活污染物排放量；屈为城市 生活入河系数，( 取值为0 6 - 0 9 ) ；岛为被污水处理厂处理掉的量。 w 生2 ，= 城x ( 2 1 2 - 5 ) nt 为城市人口数；吃为城市生活排污系数。 ( 4 ) 农田污染物入河量 w 农= 。x 屈乃 ( 2 1 2 - 6 ) w 表为农田污染物入河量；为农田污染物排放量；屈为农田入河系数，( 取 值为0 1 0 3 ) ； 为修正系数，取1 2 1 5 。 w 农p = m x o ( 2 1 2 - 7 ) m 为耕地面积；鸭为农田排污系数。 ( 5 ) 畜禽入河量 w 畜禽= 却x 屈 ( 2 1 2 - 8 ) w 蕾膏为畜禽养殖污染物入河量；却为畜禽养殖污染物排放量；尼为畜禽 1 2 - 盐城经济开发区东区污水排放方案研究 入河系数，( 取值为0 5 0 8 ) 。 却= 曹膏。 ( 2 1 2 - 9 ) n 。为折换成猪后的养殖头数；q 为畜禽排污系数。 表2 1 2 i - i 各类污染源入河系数表 工业总城市生活农村生活农田总入畜禽养殖 入河系数总入河系数总入河系数河系数总入河系数 c o d n i b n c o dn b n c o d加毛n c o dn 地一nc o d l n 0 8 一l0 8 - 10 6 - 0 9o 6 _ 0 9o i 一0 2 0 1 0 2 0 1 - 0 30 1 0 30 5 - 0 80 0 8 表2 1 2 1 - 2 各类污染源排污系数表 城市生活排污系数农村生活排污系数农田排污系数 畜禽( 折算成猪) 养殖排污系数 ( 人e 1 )( g ，人- 日)( k g ，亩年) 倒头天) c o dn h - n c o d n h 3 - n c o d n h 3 - n c o d n h 3 - n 6 0 1 0 04 84 04 1 02 1 7 93 6 ( 注：畜禽量按照如下关系换算：3 0 只蛋鸡= l 头猪，6 0 只肉鸡= l 头猪，3 只羊= l 头猪，5 头猪= l 头牛， 5 0 只鸭= i 头猪，4 0 只鹅= l 头猪，6 0 只娉_ 】头猪，均换算成猪的量。猪：c o d 5 吲头天，氨氮l o g 头天。 对畜禽废渣以回收等方式进行处理的污染源，按产生量的1 2 计算污染物流失量。即可算得各市的c o d 排放量及n f i j - n 排放量。农田化肥亩施用量在2 5 公斤以下，修正系数取0 8 - 1 0 ；在2 5 - 3 5 之间，修正系 数取1 0 - 1 2 ：在3 ，公斤以上。修正系数取1 2 - 1 5 。年降雨量在4 0 0 r a m 以下的地区取流失系数为0 6 - 1 o ； 年降雨量在4 0 0 8 0 0 m m 之间的地区取流失系数为1 o - 1 2 ；年降雨量在8 0 0 r a m 以上的地区取流失系数为 1 2 1 5 1 。 2 1 1 2 盐城市污染源测算 ( 1 ) 工业污染源 根据盐城市环保局提供的2 0 0 4 年环境统计资料，得2 0 0 4 年盐城市工业企业 的工业废水排放量为7 7 0 1 6 1 6 万t ，占全省的3 0 9 2 ，其中4 7 9 4 万t 直接排 海。根据上述公式可分别计算出工业污染物入河量。工业污染物入河系数b 。= e x p ( 一k x u ) ，水质降解系数k 取0 i d ，其中x 为企业距离入河排污口的距离，平 均流速u 取0 i m s 。计算结果见表2 1 1 2 1 。由表可见，2 0 0 4 年盐城市工业 污染源入河量分别为4 5 4 3 3 4 t 和3 9 0 3 6 t 。 1 3 - 盐城经济开发区东区污水排放方案研究 表2 1 1 2 1 盐城市工业污染源调查表 工业排放量( 俾) 工业入河量( “年) 地区 c o d氨氮 c o d氨氮 盐城市 4 5 8 9 2 33 9 4 3 04 5 4 3 3 43 9 0 3 6 ( 2 ) 生活污染源 生活污染源分为城市生活污染源和农村生活污染源。根据统计年鉴中的 2 0 0 4 年城镇人口及农村人口数以及各自的人均排污系数，分别计算出城镇生活 污水和农村生活污水的排放量及主要污染物排放量。 农村生活入河系数b ：取0 1 ，农村生活污染源排污量根据统计年鉴中的2 0 0 4 年农村人口及人均排污系数计算得到。农村生活源属于面源污染，农村生活污染 物的入河量分配原则为：依据各河流的分布情况，按照居民点位置、河道长度等 对排放的污染物量进行分配。城市生活入河系数b 取0 8 ，城市生活污染源排 污量根据统计年鉴中的2 0 0 4 年城市人口及人均排污系数计算得到。城市生活源 属于点源污染，在城市人口较为集中的市区入河量较大，反之在远离市区处入河 量就比较小，所以城市生活污染物入河量分配原则为：对于市区，由于人口居住 密度高，入河量权重较大，而镇级河道则权重较小。盐城市污染源调查及计算结 果见表2 1 1 2 - 2 和表2 1 1 2 3 。 表2 1 1 2 - 2 城镇生活污染源调查及计算结果表 区域 城镇人口 c o d 排放量( t )氨氮排放量( t ) c o d 入河量 氨氮入河量 ( 万人) ( o ( t ) i 盐城市2 8 8 4 7 3 6 9 1 36 3 1 6 4 4 3 4 9 9 93 0 7 4 8 表2 1 1 2 3 农村生活污染源调查及计算结果表 l区域 农村人口c o d 排放量 氨氮排放量( t ) c o d 入河量氨氮入河量 ( 万人) ( 1 )( 1 ) ( t ) l 盐城市 5 0 9 97 4 4 3 9 6 7 4 4 4 01 4 8 8 7 9 1 4 8 8 8 结果表明：区域城镇生活c o d 和氨氮排放量分别为7 3 6 9 1 3 t 和6 3 1 6 4 t ； 农村生活c o d 和氨氮排放量分别为7 4 4 3 9 6 t 和7 4 4 4 0 t 。入河量分别为7 4 4 3 9 6 t 和7 4 4 4 0 t 。其中，城镇生活污染源c o d 入河总量为工业污染源c o d 入河量的 9 5 4 ，生活污水对水环境的污染日益严重。 ( 3 ) 农田径流及畜禽养殖 根据公式( 2 1 2 6 ) 、( 2 1 2 - 7 ) 及( 2 1 2 - 8 ) 及( 2 1 2 - 9 ) ，可分别计算出农 田及畜禽入河量，见表2 1 1 2 - 4 。农田径流入河系数1 3 。取0 1 ，农田径流排污 盐城经漭开发区东区污水捧放方案研究 数据根据各市统计年鉴中的2 0 0 4 年的耕地面积，利用国家环保局给出的排污系 数及调查得到的常州地区农田径流排污系数，计算得到；畜禽入河系数1 35 取o 5 ， 畜禽养殖排污数据主要由环保局提供的2 0 0 4 年排污调查资料，并参考统计年鉴 中的养殖量资料，按照国家环保局给出的畜禽养殖排污系数得到。与农村生活源 一样，农田径流源和畜禽养殖源都属于面源污染，农田径流的入河量主要按照各 河道的河长进行分配，各河道农田径流入河量与该河段的河长成正比；畜禽养殖 的入河量的分配原则为：确定规模较大养殖场的地理位置，并将排污量分配到 就近的河流，对于分散的、规模较小的养殖场或散养畜禽，依据各河流的分布 情况，按长度对排放的污染物量进行分配。 表2 1 1 2 42 0 0 4 年区域农田和畜禽污染源调查及计算结果表 i 农田排放量( t )畜禽排放量(