蒲河水环境改善与水质保持工程规划.doc

沈阳蒲河沈北新区段水环境改善工程规划研究 The study on planning of improving project of water environment about Shenbei newly developing district section of Puhe in the city of Shenyang 作者姓名 孙惠森 专业名称 环境工程 指导教师 董军 学位类别 工程硕士 答辩日期 年 月 日 未经本论文作者的书面授权 依法收存和保管本论 文书面版本 电子版本的任何单位和个人 均不得对本 论文的全部或部分内容进行任何形式的复制 修改 发 行 出租 改编等有碍作者著作权的商业性使用 但纯 学术性使用不在此限 否则 应承担侵权的法律责任 吉林大学博士 或硕士 学位论文原创性声明 本人郑重声明 所呈交学位论文 是本人在指导教师的指导下 独 立进行研究工作所取得的成果 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作品成果 对 本文的研究做出重要贡献的个人和集体 均已在文中以明确方式标 明 本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担 学位论文作者签名 日期 年 月 日 中国优秀博硕士学位论文全文数据库 投稿声明 研究生院 本人同意 中国优秀博硕士学位论文全文数据库 出版章程的内 容 愿意将本人的学位论文委托研究生院向中国学术期刊 光盘版 电子杂志社的 中国优秀博硕士学位论文全文数据库 投稿 希望 中国优秀博硕士学位论文全文数据库 给予出版 并同意在 中国 博硕士学位论文评价数据库 和 CNKI 系列数据库中使用 同意按章程 规定享受相关权益 论文级别 硕士 博士 学科专业 环境工程 论文题目 沈阳蒲河沈北新区段水环境改善工程规划研究 作者签名 指导教师签名 年 月 日 作者联系地址 邮编 沈阳辉山农业高新区明珠路 1 号沈阳市环境 保护局蒲河新城分局 110164 作者联系电话摘要 为综合改造沈阳沈北新区蒲河河道 根据蒲河新城总体建设规划和环境目 标 实施蒲河新城生态水系综合治理 沈北新区政府提出沈阳蒲河沈北新区段 水环境综合改善规划方案 为构建蒲河新城人水和谐的生态水系提供水质安全 保障 本规划通过规划区的地质 水资源概况 水环境状况的了解 摸清了规划 区的基本情况 对河道整治工程的重要措施 河道拓宽疏浚 护岸工程 河道 梯级等 进行整合 汇总 明确了河道情况以及水量汇集情况 通过对可能补 水水源的水量水质进行分析 河道水质的模拟与预测 明确规划区水污染控制 关键问题 为生态调水方案提供了依据 通过污染源 重点点源 城市面源 农村生活源 的调查 确定了主要的污染来源 成为重点的拟控制对象 根据 污染物总量削减目标 对水质改善的关键技术 人工湿地 进行了系统研究 进而完成蒲河水系水环境改善工程规划 通过本工程规划的实施不但可以拓宽河道 对河道两岸进行亲水性景观建 设 保证重点水域达到高品质景观水体功能要求 而且对改善河道水文条件 河水水质及水生态条件具有非常积极的作用 实现水环境质量的综合改善和水 生态与景观和谐共建的承载构建生态蒲河新城的战略目标 关键词 蒲河 水环境 污染控制 规划研究 Abstract For comprehensively reforming watercourse of Shenyang Shenbei Puhe river according to Puhe Town the overall construction plan and environmental objectives government of Shenbei proposed the implementation of comprehensive management of ecological water Puhe Metro proposed planning on improving the water environment of Shenyang Puhe Shenbei integrated which provides water security for building a harmonious Puhe Metro ecological water system This plan find out the basic conditions of the planning area integrate the important measures river widening dredging bank protection works river cascade etc on remediating engineering of river define aggregate clear the channel circumstances and water pooling situation through surveying the geology of planning area overview of water resource and status of water environment And through analysis water quantity and quality of water replenishment river water quality simulation and forecasting this plan also defined the key issues about water pollution controlling of planning area and provide a basis for ecologically transfer water schemes and through investigating the polluted sources the key point source urban non point source rural life source identified the main pollution sources This plan study the key technologies for improving water quality constructed wetlands were system and then complete the Puhe river water environment improvement project planning according to the total pollutant reduction targets The project planning carry out not only expand watercourse construct hydrophilic landscape on the river cross strait and ensure that key waters achieve high quality landscape water feature requests but also improve hydrological conditions of the river water quality and water ecological conditions and achieve the strategic objectives of Puhe Metro of comprehensive improvement of water quality and aquatic ecosystems and landscape ecological harmonious building Key Words Puhe Water Environment Pollution Control Planning and Research 目目 录录 摘要 I ABSTRACT II 第一章 绪论 1 1 1 研究背景 1 1 1 1 概述 1 1 1 2 当前污染河流的治理技术 2 1 2 规划背景 7 1 3 规划的范围与目标 8 1 3 1 规划范围 8 1 3 2 规划目标 9 1 4 规划依据 9 1 4 1 国家有关法律 法规 政策 条例 9 1 4 2 国家相关标准 规范 10 1 4 3 国家和地方有关规划文件 10 1 5 规划原则 11 1 5 1 分散与集中处理相结合原则 11 1 5 2 动态分析控制原则 11 1 5 3 社会经济环境协调发展原则 11 1 5 4 规划方案可行性原则 12 1 5 5 多目标优化原则 12 1 5 6 地域适应性原则 12 1 6 规划技术路线 12 第二章 规划区概况 14 2 1 规划区社会经济状况 14 2 2 规划区地质与水文地质条件 16 2 2 1 地质条件 16 2 2 2 工程地质条件 16 2 2 3 水文地质条件 16 2 3 规划区水资源概况 17 2 3 1 气象条件 17 2 3 2 地表水资源状况 17 2 4 河道水文情况 18 第三章 规划河段水环境状况 19 3 1 河道整治工程 19 3 1 1 河道拓宽疏浚 19 3 1 2 护岸工程 19 3 1 3 河道梯级布置 20 3 1 4 人工湖泊与湿地 20 3 1 5 其他水利设施 24 3 1 6 河道纵 横断面设计 24 3 2 水量平衡计算 25 3 2 1 河道 湖泊 湿地水量汇集及损失 25 3 2 2 蒲河来水量平衡分析 28 3 3 河流水污染现状 36 3 4 污染源分析 40 3 4 1 重要工业点源及城镇生活污水 40 3 4 2 城市面源污染 43 3 4 3 农村生活源污染 43 3 4 4 河道内源污染 46 第四章 河流水质模拟与预测 47 4 1 模型选择 47 4 2 模型概化 48 4 2 1 几何特征 48 4 2 2 边界条件 49 4 2 3 河道自净系数 50 4 2 4 气象水文条件 50 4 3 近期规划水质模拟与预测 50 4 4 中期规划水质模拟与预测 63 4 5 近期规划与中期规划的对比 70 第五章 规划区水污染控制关键问题 71 5 1 重点点源污染控制 71 5 2 城市面源污染控制 71 5 3 补水水源污染负荷削减控制技术 81 5 3 1 人工湿地简介 81 5 3 2 填料性能测试与比选 83 5 3 3 吸附平衡时间的确定 84 5 3 4 等温吸附试验 86 5 3 5 人工湿地现场试验 93 5 4 河道水草疯长成因分析及控制对策 95 5 4 1 水草疯长影响因素的确定 97 5 4 2 水草人工培育试验 98 5 4 3 底泥成分分析 99 5 4 4 控制对策 100 第六章 蒲河沈北新区段污染控制规划方案 101 6 1 污染控制需求分析 101 6 1 1 点源污染 101 6 1 2 城市面源污染 101 6 1 3 农村生活源污染 106 6 2 污染控制规划方案 107 6 2 1 污染物总量削减目标 107 6 2 2 污染控制方案设计要点 110 6 2 3 近期规划方案设计 111 6 2 4 中期规划方案设计 113 6 3 污染控制规划方案经济分析 118 6 3 1 工程投资 118 6 3 2 工程运行与维护 120 第七章 结论与建议 121 参考文献 125 第一章 绪论 1 1 研究背景 1 1 1 概述 水是生命之源 是人类生存和发展的基础 是社会经济发展的命脉 在城 市形成和发展中 河流是重要的资源和环境载体 关系到城市的生存 制约着 国民经济的发展 是社会经济发展必不可少的前提条件 它具有调节气候 供 应水源 保护环境 文化娱乐 交通运输等各项功能 在城市生态建设 拓展 城市发展空间方面有不可替代的作用 目前地球被水覆盖的面积有三分之二 据估算 地球的总水量为 1 386 1018m3 其中淡水总量仅有 3 5 1016m3 占总水量的 2 53 冰雪固态 淡水 深层地下水等淡水资源不易为人们直接利用 河流 湖泊和地下水是与 人们的生活生产关系最为密切的水资源 这些水资源仅占总储存量的 0 34 达不到全球水资源总量的万分之一 1 2000 年人类取用 54 河流径流 按此推 算 预计 2025 年将达 70 2 但河流流量仅占世界淡水资源 0 006 由此可 见河流所承载的负担及其重要性 随着人类社会的进步和生产力的高速发展 人们对水资源的需求逐日增加 对河流 湖泊的污染与破坏也日益严重 每年全世界有大量的污水直接排入江 河 湖泊中 有资料统计 全世界排入水体的工业废水和生活污水达 5000 亿吨 以上 年 造成了河流 湖泊的严重污染 3 世界很多国家和地区的淡水资源 如美国的密西西比河 五大湖 俄罗斯的伏尔加河 乌拉尔河 英国的泰晤士 河等都受到破坏性污染 使周边环境恶化和许多生物绝迹 4 5 6 我国上海的苏 州河 南京的秦淮河等也曾因城市污水污染而呈现黑臭状态 7 8 我们对一些河 流 进行了治理并取得了很大成功 但其治理过程是耗费了大量的人力物力 不仅艰难而且时间漫长 由于受到城市生活污水 工业废水 农业面源等影响 城市中小河流水污 染日益严重 水质污染与生态破坏十分严重 近年来大多数城市河流的生态 功能消失 成为城市的排污场所 只保留了它的排污功能 全国水域的水环 境质量调查统计 流经全国 42 个大中城市的 44 条河流中有 93 被污染 其中 重污染和中度污染占 79 64 的城市河段为 类或 类水质 9 城市河流作 为居民生活用水 农业灌溉和渔业用水的主要水源 水体中的污染物会在农作 物 水产品中积累 最终通过食物链进入人体 影响人们的身体健康 河流中 大量的氮 磷污染物质最终汇入湖泊 水库中 又将引起湖泊 水库的富营养 化 在我国经济的发展与生活水平的提高的同时 人们对水资源的需求量迅速 增长 对城市河流的水环境质量的要求也越来越高 我国政府部门对环境污染 问题非常重视 尤其在水环境污染治理方面更是给予了高度重视 在十届人大 第三次会议上温家宝总理提出 要让人民喝上干净放心的水 十一五 期间 科技部启动 水专项 的城市水环境课题 从技术和行政两个层面推动 了我国城市水环境质量改善工作的进展 10 政府采取一系列的政策措施来推动 水环境的治理 在城市河流综合整治 富营养化湖泊治理方面 技术研究和治 理效果都取得了许多有益的成果 当前城市河流水环境的治理与水质的保持研 究已成为备受关注的重要课题 1 1 2 当前污染河流的治理技术 1 1 2 1 物理净化 物理净化即采用引水稀释和底泥疏浚等物理的 机械的方法对污染河流进 行人工净化 1 引水稀释 引水稀释是为了使污染水体在短时间内达到相应的水质标准 通过调水的 方法对污染的水体进行稀释 在较短时间内大量污染物被输送到下游 河流的 污染原本的污染物总量减少 河流从缺氧状态变成为好氧状态 提高了河流自 净能力 为了改善隅田川的水质 1964 年 从利根川和荒川以 16 6m3 s 的流量引入 清洁水对其进行冲污 改变了日本东京隅田川的黑臭现象 BOD 由 40mg L 降 至 10mg L 11 我国在苏州河 黄浦江的污染治理中也曾使用过引水稀释法 达 到良好效果 引水稀释法因只转移而非降解污染物 会对流域的下游水体造成污染 通 常只能作为应对突发性水体污染的应急措施或作为城市河流污染治理的辅助手 段 2 底泥疏浚 水体若污染严重 其底泥中会沉积如有机物 氮 磷 重金属等大量的污 染物质 这些污染物在一定条件下会从底泥中释放出来 使水质恶化 形成水 体的二次污染 因此底泥是天然水体的一个重要内污染源 12 为了将底泥中的 污染物移出河流生态系统 同时消除河流的淤堵问题 常采用疏浚河流的底泥 的方法 目前世界上改善水环境多使用此方法 底泥疏浚的难度由河流的污染类型 时间不同 底泥厚度 密度 污染物 浓度的垂直分布差别而异 同时 底泥疏浚过程中开挖过深会破坏河流生态环 境 会对河流生态环境造成不良影响 因此在疏淤前应确定合理的挖泥量和挖 泥深度 1 1 2 2 化学净化 化学净化主要是利用药剂与污染物发生化学反应的特性 向污染水体中投 放化学药剂 使水体中的污染物得到去除的方法 1 絮凝沉淀 常利用此技术投加 Ca OH 2 Al2 SO4 3 FeCl3 明矾等絮凝剂 使之与磷 酸根反应形成不溶性固体转移到底泥中 控制河流内源磷负荷 特别是河流底 泥磷释放 这些絮凝剂还可以快速去除水体中的 SS 提高水体的透明度 但其 治理成本比较高 固定沉淀的磷在一定条件下还会溶出 容易导致二次污染 2 化学除藻 化学除藻是利用 CuSO4 ClO2等除藻剂控制藻类快速生长 在富营养化湖 泊治理中已有应用 13 在实际应用过程中 混凝剂配合除藻剂使用能取得较好 效果 此方法操作简单 可以在短时间内的提高水体透明度 使水体净化取得明 显效果 但该法不能从根本上解决水体富营养化问题 只是通过除藻剂杀死藻 类 通过絮凝作用将其沉淀 并没有将藻类去除出水体 氮 磷等营养物质仍 留在水体中 除此之外 除藻剂的使用因其生物富集和放大作用对水体生态系 统可能会产生负面影响而受到限制 3 化学固定重金属 通过投加石灰 硅酸钙炉渣 钢渣等化学试剂的方法 使污染水体中的以 离子状态或某种结合态存在的重金属与之反应生成沉淀 从而抑制重金属释放 降低其对河流生态系统的危害 化学试剂投加量应根据底泥中重金属的种类 含量及 pH 值的高低来确定 不易于控制 1 1 2 3 生物净化 生物净化是采用人工措施营造更有利于微生物生长和繁殖的环境 培育出 大量净化能力强的微生物 利用培养出的大量微生物降解污染物 提高污染水 体自净能力的一种净化方法 此种方法处理投资省 能耗低 效果好并且能够 增强或恢复水体的自净能力 1 投菌法 投菌法是指为了消除水体的黑臭及富营养化 直接向污染水体中投加微生 物以促进污染物降解的方法 CBS 技术和 EM 技术是现阶段国内外用于河流净 化常用的投菌技术 2 生物膜法 生物膜法是让细菌和菌类一类的微生物和原生动物 后生动物一类的微型 动物附着在滤料上生长繁殖 并在其上形成膜状生物污泥 生物膜 当污水 与生物膜接触时 污染物即被生物膜上的微生物所吸附 摄取 从而得到降解 使污水得到净化 粒间接触氧化法 生物填料接触氧化法 薄层流法和伏流净 化法为常用方法 3 曝气充氧法 此方法是向污染水体中充入空气 使水体的复氧过程加速 恢复水体好氧 微生物的活力 增强水体的自净能力 从而改善水质 英国的泰晤士河 德国 的柏林河 北京的清河 苏州的苏州河等 14 15 水体污染治理中都曾采用过 且 河流的净化效果良好 1 1 2 4 生态技术 生态技术是通过模拟或者强化水体生态系统的某些特别的结构和功能 进 行污染治理和生态修复的新兴技术 植物净化技术 土地处理技术 稳定塘技 术 人工湿地净化技术等为常用主要技术 是国内外重点研究开发的污染控制 与生态修复技术 1 植物净化 植物修复技术是利用植物的生长从污染水体中吸收污染物 氮 磷 重金 属 的特性 向污染水体移植水生植物或将陆生植物种植到水体水面上 在植 物收割后 污染物随即被移除出污染水体 以南京太平湖为例 水面栽培面积为太平湖总面积 5 15 的水上蔬菜和花 卉 湖体的总氮在治理后 1 个月内与治理前相比 降低了 46 3 总磷降低 48 4 藻类密度降低了 63 2 治理效果显著 16 水生植物覆盖率 9 7 的东 太湖 年生产量 1120325t 吸收同化氮 3916t 磷 486t 年收获可利用水生植物 599259t 带走氮 1891t 磷 296t 相当于东太湖年外源氮 磷输入量的 28 和 57 经计算知 每年仍有 521030t 的水生植物残留在湖中 会引起局部湖区 的水质污染和淤积 17 2 土地处理技术 土地处理技术是通过土壤 微生物 植物系统的陆地生态系统的自我调控 机制和对污染物的综合净化功能处理污水 使水质得到不同程度的改善 同时 通过营养物质和水分的生物地球化学循环 促进绿色植物生长并使其增产 实 现污水资源化与无害化 由于土壤渗透能力的不同 可将污水土地处理处置类 型分为慢速渗滤 快速渗滤和地表漫流三种 采用土地处理技术处理污水时 对水质有一定的要求 一是水质不能传染 疾病 二是不能破坏土壤的结构与性能 三是土壤中重金属及有害物质的积累 不能超过有害水平 四是不能危害农作物 不能影响农作物的产品和质量 五 是不能污染地下水等 18 3 稳定塘技术 稳定塘是一种利用细菌 藻类 微型动物 水生植物等处理污水改善水质 的自然生物处理技术 其中细菌和藻类起主要作用 可以利用河边的洼地构建用于河水处理的稳定塘 还可以直接在中小河流 上河流上筑坝拦水形成一级或多级滞留塘 国内已有河流滞留塘在应用实例 且治理效果明显 19 20 21 我国的串联结构的综合生物塘技术 22 美国的高级 综合稳定塘技术 23 等是在传统稳定塘的基础上开发出的处理效果更好的变形稳 定塘工艺应用实例 4 人工湿地净化技术 人工湿地净化技术是通过模拟天然湿地的结构与功能 选择一定的地理位 置与地形 根据人们的需要人为设计与建造的湿地 是在长期应用天然湿地净 化功能基础上于 20 世纪 70 80 年代发展起来的一种污水净化资源化生态工程 技术 24 25 它利用物理 化学和生物的三重协同作用来实现污水的净化 透水 性的基质材料 水生植物 栖息在根系和基质材料表面的微生物及原生动物是 其主要组成部分 人工湿地主要有以下三种构型 表面流人工湿地 污染物质的去除主要是通过生长在植物水下茎秆上的生物膜来完成的 一 般是作为预处理系统 不单独成为污水处理系统 潜流人工湿地 系统中微生物 植物 填料的协同作用于湿地床内流动的污水以降解污染 物 具有较强的净化能力 是目前研究和应用比较多的人工湿地处理系统 垂直流人工湿地 湿地床体处于不饱和状态 污水从湿地表面纵向流向填料床的底部 氧气 可通过大气扩散和植物传输进入人工湿地系统 垂直流人工湿地对水体水质改 善和水生态系统恢复具有重要意义 26 27 是一种实用有效的水处理技术 一般来说 当采用湿地处理以 TSS COD 和 BOD 为特征污染物的污水时 可根据停留时间 占地和出水水质要求选用细沙 粗砂 砾石 灰渣中的一种 或两种作为基质 28 湿地植物不但可以去除污染物 还可以促进污水中营养物质的循环和利用 同时还能绿化土地 改善区域气候 促进生态环境的良性循环 其根系巨大的 表面积为大量微生物提供附着载体 在根际创造利于微生物生长的微环境 从 而提高和改善整个湿地生态系统微生物的数量和种群结构 促进湿地生态系统 的硝化和反硝化作用 强化湿地净化能力 29 30 人工湿地中的微生物种群和数量为污水净化提供了足够的分解者 构成了 湿地特有的生态系统 人工湿地中的微生物主要包括细菌 放线菌 真菌和原 生动物等 1 2 规划背景 为进一步强化沈阳市作为区域中心城市的地位 增强城市综合竞争力 实 现 十一五 期间的发展目标 沈阳市委 市政府确定了沈西工业走廊 大浑南 地区 沈北新区和东部现代旅游休闲度假区四大空间发展战略 沈北新区作为 沈阳市 四大发展空间 之一 其开发建设是实施沈阳市北部地区空间发展战 略 实现沈阳南北协调发展 加快建设东北地区中心城市的重要举措 沈北新 区是继上海浦东新区 天津滨海新区之后 经国务院批准正式成立的第三个行 政新区 2006 年 12 月 经国家发改委同意 辽宁省政府批准沈北新区为唯一 的省级综合配套改革试验区 赋予行政 金融 土地 科技等八个方面改革创 新的先行先试权 按照市委 市政府提出的 在沈阳北部再造一座 生态沈阳 城 的战略部署和 以世界的高度 未来的眼光 现代化的标准 建设沈北 新区的要求 沈北新区的功能定位就是现代化 国际化的 东北第一生态新城 发展目标是建成 创新沈北 生态沈北 和谐沈北 富裕沈北 蒲河新城是沈北新区的核心起步区 是沈北新区的重要组成部分 其城市 空间布局为道义组团 虎石台组团和辉山组团组成的 三大组团 产业空间 布局为农产品精深加工产业园 光电信息产业园 文化创意产业园 蒲河生态 商贸居住区组成的 四大产业园区 按照沈阳市委 市政府 做优发展空间 的战略部署 蒲河新城实施先导区驱动战略 集中力量优先发展道义地区 以 道义先导区的率先突破带动新区全面快速发展 蒲河属于中型河流 贯穿蒲河新城东西 自沈哈高速公路 至道义镇出境 在蒲河新城境内总长 33 2 公里 是蒲河新城最重要的生态景观水系 不仅在防 洪和改善园区的生态环境方面发挥重要作用 同时通过对河湖和沿岸人文景观 的规划改造 可以创造出自然景观 人文景观和历史文化传承有机交融的重要 旅游资源 进一步打造良好的人居环境和经济发展环境 然而蒲河现在面临着比较严重的环境问题 1 蒲河河道两岸缺乏统一的 环境整治规划 污水处理率不到 50 大量工业 生活 畜禽养殖业 农业废 水及废物直接排入蒲河 尤其是同联集团抗生素厂有机废水及城镇生活污水的 长期大量排放 严重污染了蒲河水体 使河水和底质中的营养物质不断积累 水体自净能力较差 目前蒲河水质全年均为劣 类 整体生态环境遭到极大破 坏 2 现状河道窄深 防洪能力低 蒲河新城范围内除局部河段达到 20 年 一遇防洪标准以外 绝大部分河段的防洪标准仅为 5 年一遇 如不及时治理将 存在严重的洪涝灾害隐患 3 蒲河水系水资源严重不足 受上游棋盘山水库 蓄水影响天然径流极小 不能满足河段生态流动的水量要求 而且蒲河水系缺 乏必要的调蓄工程 水资源得不到充分的利用 4 蒲河流经沈北新区境内 两岸多为旱田 丰水期雨量大时 地表径流直接流入河道 致使河流污染负荷 加重 农业面源污染较重 5 生活垃圾随意堆放现象严重 蒲河沿途经过乡 镇 这些乡镇距离城区较远 产生的生活垃圾多数堆放在蒲河两岸 特别是有 猪 牛养殖行业的村屯 蒲河两岸有大量的排泄物 这些生活垃圾的存在对蒲 河造成间接的二次污染 并且极大地影响了蒲河两岸的居民生活 针对以上问题 按照沈北新区总体规划和生态城市的要求 将开展对蒲河 进行生态综合治理工程 通过河道疏浚 梯级设计 湖泊湿地建设 生态补水 方案以及面源污染控制 休闲广场和滨水公园的建设等措施的实施 将蒲河建 设成集防洪排涝 生态景观于一体的城市水系 构建集休憩 社交 观赏 娱 乐 健身等功能为一体的蒲河生态走廊 改善蒲河新城的人居环境 商用环境 和投资环境 使蒲河新城为活力新城 生态蒲河 创新园区 宜居乐园 1 3 规划的范围与目标 1 3 1 规划范围 蒲河是沈阳市第四大河流 隶属于浑河水系 发源于铁岭县横道河子乡想 儿山 是浑河下游右岸最大的支流 全长 205km 流域面积 2496km2 其中沈北 新区 蒲河新城 境内段全长 33 2km 流域面积 393 4km2 本次规划范围为蒲 河新城行政管辖范围内的蒲河流域 重点侧重于蒲河干流道义段 还涉及到黄 泥河支流 鲶鱼沟支流 南小河以及棋盘山水库等三个水库 1 3 2 规划目标 本规划的目标分近期 中期 远期目标 规划指标为地表水水质标准所涉 及主要指标 详情如下 1 近期目标 至 2010 年 蒲河上游蒲河新城段河水水质达到 地表水 环境质量标准 GB3838 2002 中规定的地表水 类标准 2 中期目标 至 2015 年 蒲河上游蒲河新城段河水水质达到 地表水 环境质量标准 GB3838 2002 中规定的地表水 类标准 3 远期目标 至 2020 年 蒲河上游蒲河新城段河水水质达到 地表水 环境质量标准 GB3838 2002 中规定的地表水 类标准 为实现上述规划目标 拟开展以下工作 1 蒲河水系分段功能定位及水环境质量目标甄选 2 蒲河流域污染源调查与污染负荷计算 3 蒲河水系水环境质量模拟与预测 4 蒲河流域水污染控制规划 5 蒲河流域雨水的综合利用与水量调控措施 6 人工补充水源水质控制要求及生态强化处理措施 7 蒲河城区段面源污染控制规划和水质改善措施 8 蒲河主要河段合理生态流量 流速的确定及工程措施 9 蒲河主要河段水质保持与长效稳定安全运行措施 1 4 规划依据 1 4 1 国家有关法律 法规 政策 条例 中华人民共和国环境保护法 31 中华人民共和国水污染防治法 32 中华人民共和国水污染防治法实施细则 33 中华人民共和国水法 34 饮用水水源水质保护区污染防治管理规定 35 国务院关于落实科学发展观加强环境保护的决定 36 国务院关于 十一五 期间全国主要污染物排放总量控制计划的批复 37 国家环境保护总局与各省 自治区 直辖市人民政府签订的 十一五 主 要污染物总量削减目标责任书 38 国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知 39 1 4 2 国家相关标准 规范 地表水环境质量标准 40 地下水质量标准 41 农田灌溉水质标准 42 城镇污水处理厂污染物排放标准 43 污水综合排放标准 44 畜禽养殖业污染物排放标准 45 全国水环境容量核算指南 46 1 4 3 国家和地方有关规划文件 国民经济和社会发展 十一五 规划纲要 国家环境保护 十一五 规划纲要 十一五 主要污染物总量减排考核办法 十一五 主要污染物总量减排监测办法 十一五 主要污染物总量减排统计办法 2006 年各地主要污染物排放量核算办法 主要水污染物总量分配指导意见 十一五 全国主要污染物总量减排核查办法 沈阳市蒲河新城总体发展规划 沈北新区做优空间发展规划 2009 2012 沈北新区 核心区 蒲河水系来水水量分析 蒲河新城生态水系综合治理工程水文分析报告 沈阳蒲河新城蒲河整治工程水资源论证报告书 蒲河新城生态水系综合治理工程可行性研究报告 蒲河流域基本情况调查表 沈北新区蒲河新城排水管网初步设计 蒲河新城各重要工业点源的环境影响报告书 其它相关资料 1 5 规划原则 1 5 1 分散与集中处理相结合原则 在区域水环境污染控制中 对于污染源相对集中且比较易于收集的区域 应遵循集中处理的原则 利于污染物的规模化处理 体现规模效应 同时 当 污染源比较分散而且很难收集时 要考虑分散处理的原则 就地对污染物进行 处理和回用及排放 在污水处理系统规划中应处理好集中处理与分散处理的关 系 以集中处理和分散处理相结合 集中处理为主的原则加以实施 1 5 2 动态分析控制原则 水环境规划必须考虑环境因素随时间的变化 如丰水和枯水季节雨量变化 导致河流环境容量的变化 工业点源随经济发展规划进行的动态变化调整 在 制定污染物削减计划时 动态考虑近期及远期污水处理厂的处理规模 动态分 析蒲河水环境质量的功能达标状况 制定分阶段的环境污染控制目标 1 5 3 社会经济环境协调发展原则 充分考虑环境与经济的协调发展 以水环境保护为目标 在实现水环境功 能区划达标的前期下发展经济 合理利用环境容量 协调环境保护与经济发展 的关系 在发展中保证水环境保护 在水环境保护中促进经济发展 坚持环境 保护与发展综合决策 科学规划 突出预防为主的方针 从源头防治污染和生 态破坏 综合运用法律 经济 技术和必要的行政手段解决环境问题 采用循 环经济的理念进行水资源综合利用 推行清洁生产 把污染消除在经济生产过 程中 1 5 4 规划方案可行性原则 在制定污染物削减措施时 要明确责任并进行分解落实 通过编制水环境 规划方案 将污染削减的目标责任层层分解落实到年度 地区 将减排任务落 实到责任单位和企业 保证措施的可行性 1 5 5 多目标优化原则 要综合运用经济 法律和必要的行政手段 从产业结构调整 工程治理 监督管理等全过程角度提出水环境规划方案 以点源污染的削减为重点 结合 生态工程进行非点源污染控制 总体规划 分步实施 实现水环境功能区的达 标 同时要从经济可行性角度出发 对污染物控制措施进行经济分析 论证经 济可行性 1 5 6 地域适应性原则 应在蒲河河道综合整治工程的基础上 考虑地形地貌及水文特征 制定水 环境规划方案 因地制宜地提出污染控制措施 同时各级环境保护部门在分配 区域 流域 水环境总量控制指标总量时 应综合考虑不同地区的环境质量状 况 环境容量 排放基数 经济发展水平和削减能力 按照污染防治专项规划 的要求 对重点保护水系 污染严重水体 一般水域等实行区别对待 确保蒲 河流域水环境质量的总体改善 1 6 规划技术路线 沈阳蒲河新城水环境改善与水质保持工程规划技术路线如图 1 1 所示 水量平衡与污染源调查总体目标与水系功能定位 水环境水质水量模拟污染控制工程优化设计 水量平衡规划 污染源控制规划 生态修复规划 蒲河综合整治与长效运行工程规划方案 图 1 1 蒲河新城水环境改善与水质保持工程规划技术路线 第二章 规划区概况 2 1 规划区社会经济状况 沈阳市是辽宁省省会城市 也是东北地区第一大城市和我国最重要重工业 基地 以其优越的地理位置 雄厚的工业基础及科技实力 完善的市场体系和 发达的交通网络成为中国最具吸引力的投资地区之一 面对全面实施振兴东北 老工业基地的重要战略机遇 沈阳市政府确定 到 2012 年把沈阳建成全国装备制 造 东北地区商贸物流和金融三大中心 成为辽宁乃至东北地区全面振兴的重 要增长极 蒲河新城毗邻沈阳中心城区 连接辽宁中部城市群 东临棋盘山 世博园 西接环北经济开发区 北连沈北新城中心地带 南靠沈阳母城 总面积 270 平 方公里 包括辉山农业高新区 虎石台开发区 道义开发区 欧盟工业园 虎 石台镇 道义镇 平罗镇 造化镇 其地理位置如图 2 1 所示 图 2 1 沈阳蒲河新城地理位置 2005 年末 蒲河新城户籍人口为 17 5 万人 暂住人口 居住半年以上的流 动人口 约为 3 万人 蒲河新城常住人口共计 20 5 万人 根据 沈阳市蒲河新 城总体发展规划 2010 年蒲河新城人口将达到 60 万人 2020 年达到 90 万人 远景达到 135 万人 目前 蒲河新城三产结构比例为 10 6 69 6 19 8 现已经形成了辉山农业高 新技术开发区 虎石台经济技术开发区 道义经济开发区三个省级开发区 农 产品精深加工产业园 光电信息产业园 文化创意产业园 蒲河生态商贸居住 区组成的 四大产业园区 如图 2 2 图 2 3 所示 图 2 2 沈北新区经济区规划图 图 2 3 蒲河新城经济区产业结构规划图 2 2 规划区地质与水文地质条件 2 2 1 地质条件 蒲河跨越两个地貌单元 上游为辽东中低山区 下游为辽河平原 从大地 构造位置看 全流域处于新华夏系第二个隆起带的西斜地带上 从地质方面讲 东南部低山丘陵为基岩裂隙地质区 地势较高 切割剥蚀剧烈 基岩大部分裸 露 基岩有砾岩 页岩 泥灰岩 砂岩 油页岩 安山岩 流纹岩 凝灰岩 财落堡一带局部有泥岩 面状灰岩 岩层内裂隙较发育 地质条件复杂 中西 部为岗地平原 属第四系上新统 Q3 表层为黄土状亚粘土 平均厚度 40m 2 2 2 工程地质条件 根据辽宁省地质矿产局综合勘察院提出的 岩土工程勘察报告书 中钻孔 勘察结果 蒲河沿岸地形平坦 属冲击平原地貌 蒲河沿河底层主要由粉质粘 土组成 底层岩性从上而下分布为耕土 粉质粘土 砂砾 该区内土质均匀 层位稳定 除杂填土外 未发现不良地质现象存在 蒲河流域地震烈度为 7 度 设计基本地震加速度值为 0 10g 设计特征周期为 0 35s 标准冻土深为 1 20m 2 2 3 水文地质条件 蒲河上游低山丘陵区属基岩裂隙水和风化壳孔隙水 受大气降水补给 降 雨入渗系数小 地下水难于开采 属贫水区 中西部属洪冰渍潜水水文地质区 含水层埋藏较深 分布不稳定 含水层厚度 15m 左右 富水性不均匀 地下水 埋深多在 6 6m 14 0m 之间 富水区单井日涌水量 1000 m3左右 水质为硫酸重 碳酸钙镁水 2 3 规划区水资源概况 2 3 1 气象条件 蒲河流域属温带大陆性季风气候 亚洲季风气候区北缘 主要特点是春季 多西南大风 蒸发量大 易春旱 夏季温热多雨 盛吹南风和东南风 秋季风 小 天气清朗 冬季寒冷干燥 雨雪稀少 盛吹北风和西北风 蒲河棋盘山水 库至新城子区上游段流域多年平均降水量 660 6mm 最大年降水量 991 6mm 最小年降水量 460 1mm 降水量年内分配不均 降雨主要集中在 7 8 月 两个 月降水量占年降水量的 50 2 根据 沈北新区 核心区 蒲河水系来水量分 析 蒲河流域多年平均路面年蒸发量为 1435 1mm 5 月份蒸发量最大 238 2mm 1 月份蒸发量最小 24 5mm 路面蒸发量的区域分布自上游向下游递 增 年际变化较小 年内分配一般夏季最大 冬季最小 春季大于秋季 其地 区分布自蒲河流域 1980 2005 年多年月平均降雨量和蒸发量见表 2 1 表 2 1 蒲河流域 1980 2005 年多年月平均降雨量 蒸发量 单位 mm 一月 二月 三月 四月 五月 六月 七月 八月 九月 十月 十一 月 十二 月 总计 多年月平 均降雨量 5 85 917 432 446 8 99 3 180 2 151 6 64 332 2 16 9 7 8660 7 多年月平 均蒸发量 24 5 44 5 108 3 204 6 238 2 202 154 9 141 1 129 4 106 8 54 2 26 8 1435 1 多年平均风速在 3 0m s 最大风速 25 2 m s 同时风向为 SW 一年中 4 月 风速最大 平均为 4 0m s 8 月风速最小 平均为 2 4m s 多年平均气温 8 2 1 月最低 平均气温 11 4 7 月最高 平均气温 24 6 极端最高气温为 36 1 出现在 7 月份 极端最低气温为 30 5 出现在 1 月份 多年平均日 照时数 2508 5h 最大冻土深度为 148cm 冻土最深发生在 2 3 月份 2 3 2 地表水资源状况 蒲河新城处于辽河和浑河两大水系之间 流经境内的较大河流为蒲河 蒲 河是沈阳市第四大河流 隶属于浑河水系 发源于铁岭县横道河子乡想儿山 是浑河下游右岸最大的支流 全长 205km 流域面积 2496km2 其中蒲河新城 境内全长 33 2km 流域面积 393 4km2 蒲河多年 1980 2000 平均降水量 641 6mm 折合水量为 13 64 亿 m3 蒲河水系水资源时空分布不均匀 径流年 分配与降雨类似 主要集中在 6 至 9 月 境内地下水分布不均 蒲河新城东南部属潜水 承压水水文地质区 地下 水受降水和地下径流补给 含有少量基岩裂隙水和风化壳孔隙水 降雨入渗系 数小 地下水难于开采 属贫水区 中西部属洪冰渍潜水水文地质区 含水层 埋藏较深 分布不稳定 富水性不均匀 表现微承压性 含水层厚度 15 0 28 5m 地下水埋深多在 6 5 14 0m 之间 蒲河新城地下水水质较差 在铁 锰 不参与评价的情况下 地下水超标率为 84 6 主要超标污染物为氨氮 硝酸 盐氮 总硬度等 根据 沈北新区 核心区 蒲河水系来水量分析 成果 蒲河新城多年平 均地表水资源量为 4169 万 m3 多年平均地下水资源量为 6602 万 m3 其中平 原区地下水资源量为 6090 万 m3 山丘区地下水资源量为 1336 万 m3 两者重 复计算为 824 万 m3 2 4 河道水文情况 本地区属丘陵地带 沟壑遍布 岗峦起伏 此段河床窄而深 为地下河 河道比降为 l 2000 平罗堡以下属平原区 地势平坦 河道比降为 1 4000 河 床宽 浅 河道摆幅较大 计算区域及以上多年平均径流量 6559 104m3 保证率 P 80 年径流量为 3213 104m3 蒲河干流道义断面 100 年一遇洪水洪峰流量为 298m3 s 南小河道 义 101 国道断面 100 年一遇洪水洪峰流量为 103m3 s 第三章 规划河段水环境状况 3 1 河道整治工程 为了解决蒲河防洪能力差 河岸环境脏乱 生态环境脆弱 水利设施少而 无法进行水量蓄积等问题 蒲河新城管委会提出开展蒲河水系生态综合整治工 程 通过河道的拓宽疏浚和护岸工程提高河道泄洪能力 防止洪水期河水倒灌 造成洪涝灾害 通过设置拦河闸 开挖湖泊 建设湿地 设置橡胶坝等措施 使河道形成梯级 并依靠湿地和湖泊进行蓄水 保证河道的运行水量 实现水 生态与景观的和谐共建 蒲河水系河道整治工程总体平面布置见图 3 1 及附图 1 3 1 1 河道拓宽疏浚 蒲河河道现有河宽较窄 泄洪能力低 不能抵御较大洪水 必须增大泄洪 能力 筑堤占地多 与城市规划要求有矛盾 蒲河治理段 属蒲河中上游段 河道坡度较陡 地势较高 有地下行洪的条件 因此采取河道拓宽疏浚 既可 达到行洪标准 又可和城市规划和美化环境相协调 根据不同河段洪峰流量大 小和不同的要求 拓宽河底宽也不同 蒲河干流 100 年一遇 P 1 设计洪峰 流量 298m3 s 干流河道整治长度 28 02km 佟古家子 道义河道长 12 5km 有 旅游划船通航的要求 根据船闸和拦河闸泄洪的布置 河道底宽需 60m 佟古 家子以上河段 10 0km 根据泄洪和景观水面的需要 河底宽采用 40m 南小河设计流量 P 1 为 103m3 s 整体疏浚段长 11 7km 开挖底宽 20m 由于本身水量不足 由干流 6 拦河闸上引水 采用长 1 08km 混凝土方 涵 黄泥河子设计流量 P 1 为 22 m3 s 整治疏浚段长 2 98km 河道底宽 10m 下游河长 2 47km 为天枢湖区 河道底宽 30m 总治理长度 5 45km 南蒲河全长 7 4km 无泄洪问题 主要是形成景观水面 开挖河道底宽 20m 3 1 2 护岸工程 蒲河洪水流速达 1 5m s 左右 河底土质为粉质粘土 不能抵御大于 1 0m s 的流速 必须采取护岸工程 以保证河岸边的稳定 总护岸长度 43 87km 其 中南蒲河长 7 4km 南小河长 11 7km 护岸型式在满足防冲要求前提下 注重生态防护 3 1 3 河道梯级布置 为了适应城市规划的要求和人们休闲娱乐的需要 蒲河河道需形成一定的 水面 且干流下游段有游船通行 要求有一定的水深 所以须采用设置梯级壅 高河道水位 蒲河干流拟建 7 个梯级以壅高河道水位 其中佟古家子 道义段有通航要 求 即 5 6 拦河闸旁设 2 座船闸 形成拦河枢纽 南蒲河设 5 个梯级 中 1 闸上游与天枢春晓湖相连 从天枢春晓湖引水 实为进水闸 中 5 闸下游与干流 4 闸水位相连接 南小河设 3 个梯级 由于其水量不足 拟从干流 6 闸上游引水 采用 1 5m 1 5m 混凝土方涵 长 1080m 于南 1 闸上游 5 800 处入南小河 河道梯级布置及拦河闸的详细情况见表 3 1 表 3 2 表 3 3 3 1 4 人工湖泊与湿地 利用故旧河道和低洼地带修建 7 个人工湖和 2 片湿地 湖的设计以蒲河干 流为主线 七个湖以 北斗七星 之势分布其上 统称 七星湖 由上游至下游 依次