长江下游环境水力学特征与排污总量控制.doc

1 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 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 2 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 200 — 300m , 港池的最宽处仅 600 m 左右, 河床高程为-2~ -4m. 焦南大坝的泄水闸设计流量为 . 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 3 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 30~ 40m ,因此便于设置取排水建筑物. 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 不同江段环境水力学特征 4 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 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 5 情况见表 2 和表 不同江段废水和 CODcr 排放量江段废水排放量/× 10t/a CODcr 排放量/× 10t/a 市区 和畅洲南汊 大港 6 表3 不同江段水质污染状况江段水情 DO/mg/l CODMn/mg/l BODs/mg/l 市区丰水期 — — — 平水期 7 — — — 枯水期 — — — 和畅洲南汊丰水期 — — — 平水期 — — — 枯水期 — 8 — — 大港丰水期 — — — 平水期 — — — 枯水期 — — — 从环境水力学方面来