采用建立的水质模型,计算了12组方案的钱塘江河口水质,列出典型断面的COD Mn最大浓度见表4。表4各方案CODMn浓度模拟结果单位:mg/L由表4可知:上边界流量不同,水质有一些差别。小潮期富阳几乎不受潮汐影响,大潮期涨潮流明显,对污染物的稀释作用加强,水质明显优于小潮期;如对比表3中⑤和⑥,富阳河段水质可相差0.49mg/L,至里山相差0.11mg/L。由表3,取水流量不同对取水口集中的三江口—闸口段及其以上河段的COD Mn浓度影响不明显。......
2023-06-26
3.3.3.1 水库水质影响分析
(1)污染源分析。水库周边人烟稀少,经济发展缓慢,无工业污染源存在,库区水质取决于上游来水水质及其在库区停留时间的长短,以及淹没土地上有机物的分解对水质的影响。
(2)水库水质预测(蓄水初期)。沙坡头枢纽属于河道型径流式水库(电站),水力交替强烈,上游来水在库区停留时间短。总库容0.26亿m3,上游来水量按多年平均流量1065m3/s计算,上游来水在库区只停留6.8h。库区水质可大体上与其下游119km 处的青铜峡水库(电站)相类比。因此,沙坡头库区水质预测可借鉴青铜峡水库进行类比。
由青铜峡水库推测,沙坡头水库蓄水后,其水质除石油类有较大幅度的增加外,含盐量保持现状,其余参与预测的污染物浓度均有不同程度的下降。
沙坡头水库进入初蓄期后,不会发生水体富营养化危机和“藻类”现象。但在建库前,应当将被淹没的树木、作物和土木房屋认真清除,以防有机物分解,防止水体富营养化。
3.3.3.2 对灌区地下水位影响分析
灌区包括葡萄墩塘和碱碱湖、常乐等处。葡萄墩塘灌区地下水(潜水)埋深一般为4~6m,在局部地势低洼地段,1.5~2.5m,而在地势较高处可达8~10m。碱碱湖和常乐灌区,地下水位埋藏比较深,一般为7~15m。
灌区实施全面节水灌溉,灌溉定额比较低,水作物类为980m3/亩,旱作物自流灌区190~390m3/亩,扬水灌区230~430m3/亩。输水渠系采取了严格的防渗漏措施,渠系利用系数高。自流和扬水灌区分别为0.48和0.72。此外,强烈地面蒸发,也消耗不少水分。因此,渠系和田间渗漏量很少,甚至不会产生深层渗漏。由此预测,在灌区开发后的前5年,灌区大部分地段,即地下水埋深大于6m 的碱碱湖、常乐及葡萄墩塘灌区的大部分地段地下水位不会明显上升。而地下水位小于6m,特别是水位1.5~2.5m 的局部洼地,其水位将会明显上升。根据类比资料分析,年升幅度0.12~0.2m。
3.3.3.3 对毗邻老灌区地下水位的影响分析
实施节水灌溉、卫宁灌区每亩用水量将由615m3/亩,降为510m3/亩,必将引起渠道和田间渗漏量的减少,预计到2005年,渠系水利用系数由目前的0.44提高到0.48,田间地下水入渗系数由0.233降至0.20。此外,由于开采耗用地下水,老灌区地下水埋深将下降1.1m,年平均降幅0.1~0.2m。
沙坡头新开发灌区所需的水量,是由老灌区实施节水灌溉,水作改旱作,开采利用地下水等节省的水解决。因此,不增加从黄河的引水量。这样与新开发灌区邻近的老灌区,一方面由于节水灌溉减少对地下水的补给量而地下水位下降;另一方面因新灌区地下水径流补给而有所上升,而且上升的幅度将小于下降的幅度。由此可知,虽然对毗邻老灌区的地下水位产生一定影响,但这种影响是轻微的。
3.3.3.4 对陆生生物和水生生物的影响及评价
(1)对淹没区及保护区植被影响分析。水库建成后,浸没区会出现大量湿生植被,如苇草等,但面积不大。坝址附近天然植被和人工植被将发生较大变化。黄河南岸的阴坡植被由于开山炸石将损失约1~2km2,但为干旱灌木林,多年后仍可恢复,不影响整体植被结构。北岸是坝址施工区及施工队住宿区,大坝开工后在枢纽北岸设施工现场及福利住宅区,估计占用耕地约2~3km2。新开发引黄灌区碱碱湖,和葡萄墩塘灌区工程施工对该两地的植被种群结构和覆盖度不会产生不利影响。
沙坡头保护区内的沙漠由于改造成人工农田,生态系统得到改善,仅碱碱湖、葡萄墩塘就能增加防护林网、经果林面积3.3万亩,耕地9.8万亩。保护区的东北部增加了一道新的人工防护林屏障,减少了沙漠风沙对保护区内的危害。沙漠及荒漠开发为良田后,光能利用率由0~0.05%增加到1%~2.0%,新开发灌区在稳定产量后,小麦亩产可达350~400kg,水稻亩产可达400~500kg以上。
沙坡头自然保护区和中卫县林场沿腾格里沙漠东南建设的防护林带是三北防护林带的重要组成部分,是防止沙漠南侵保护卫宁平原工农业生产的屏障。工程建设除了不会对原有防护林体系影响外,由于引黄灌区的开发建设将增加三北防护林面积2万~3万亩,使得葡萄墩塘地区的防护林向沙漠扩展2~3km,这将更加巩固三北防护林体系的构成。
(2)对陆生动物的影响评价。在影响区范围内,库区淹没很小,不会构成对陆生动物的影响。主要以森林和草原为栖息地的种群大部分分布在沙坡头自然保护区内及周边草原及新开发扬黄灌区,因此这些以种群为主的区系组成不会改变,珍稀及国家保护的种类与数量不会受到严重的影响。但是,人为活动的增加将在区系组成中引起一些变化。电站建成后,水域面积的水流趋于平缓为水栖及涉水动物种群提供了有利的生活环境。如蛙类、鸟类中的水禽,其种类和数量将有所增加。灌区开发后,在新建成的人口聚居地、居民点,飞禽中的燕子、麻雀、喜鹊、乌鸦等会有所增加。
森林及果园害虫无论在保护区还是新开发灌区其种类变化不大。特别是在新灌区建设中要采取措施种植抗天牛的树种,如银白杨、新疆杨、槐等。人工农田的生态系统建成后,老灌区的病虫害如玉米蟆、蚜虫、蝼蛄、金龟子、红蜘蛛等将是主要害虫,须加以防范和毒杀。
(3)对水生生物的影响及评价。枢纽工程完工后,库区水流变缓,水体透明度增加等都有利于浮游生物的生长繁殖,建坝前在黄河干流中不能生存的种类也能在库区中生长繁殖。初步预测,浮游植物和浮游动物种类和数量将有几倍至几十倍增加。蓄水初期增加显著,经数年时间后趋于稳定。
沙坡头建库,水流减缓,泥沙沉积为底栖动物提供了良好的栖息地,加上浮游生物、有机碎屑、细菌等在库区内数量大量增加也为底栖动物提供了饵料基础。预计沙坡头水库的底栖动物种类会有所增加。
鱼类组成区系仍以原河道区系为主。由于作为鱼类饵料的浮游生物和底栖动物的大量增加,库区的渔获量将成十倍增加。
3.3.3.5 对沙坡头旅游业的影响
在沙坡头自然保护区内的黄河北岸的沙坡鸣钟处建有中卫县沙坡头旅游区。南岸的大湾村建有中国青少年沙坡头活动中心。黄河上有机动艇和缆车运送游客。但黄河水流满急,给游人难以尽兴。电站水库建成后这段河道变成水深流缓的库区,面积达4km2,给旅游区增加了一项水上游乐项目,同时减少了原黄河游船的危险性,将使沙坡头的旅游业得到进一步的发展。
3.3.3.6 对下游水文情势的影响
沙坡头水库库容小,不具备蓄洪、调洪能力。汛期各种泄洪设施全部参与泄流,因此对下游洪水不会产生不利影响;在枯期上游水量较小时,枢纽亦按来水量下泄。因此,枢纽工程对下游水文特征影响甚微。
为了减少坝前淤积,保证电站正常运行,在汛期水库需降低水位运行,以将泥沙冲去。这一过程将打乱河道泥沙运移的时空分布,对下游河道的演化产生一定影响。根据青铜峡水库类比,其影响范围在坝下约20km。
3.3.3.7 水库淹没及移民安置对环境的影响
(1)移民安置的环境影响。水库淹没及施工占地涉及人口888人,目前人均占地为2.0亩,移民采取就地就近安置的原则,主要安置于碱碱湖。安置区内设施配套,机构健全,耕地面积容量大,移民的生活水平可比原住地得到提高。
(2)对人群健康的影响。新开发的灌区,将从贫困山区移民来此,移民生活环境得到了改善,消除了长期饮用低碟高氟水源的局面,摆脱了克汀病等病源地,大大提高了移民健康水平。
3.3.3.8 施工期的环境影响
(1)施工生产废水和生活污水对黄河水质的影响。施工期生产废水排放量96 万m3/a,生活污水排放量8.0万m3/a,共计104万m3/a(即为0.033m3/s)。生产废水中的主要污染物为悬浮物、悬移质及岩石碎屑,生活污水中的主要污染物为BOD5、COD 及少量氯化物等。
黄河多年平均最枯月流量400m3/s。废污水排放不均匀系数取日平均污水量的2倍时,其排污流量仅0.07m3/s,远远小于河水流量。加上坝址区河段水深流急,具有强大的稀释扩散能力,污水进入黄河水体后极易扩散稀释。因此,施工期污水对河水水质不会产生明显影响。
(2)固体废弃物的影响。沙坡头枢纽土石方总开挖量142万m3。其中部分用于施工场地平整填料,其余部分渣场堆放。生活垃圾产生量很少。
(3)废气、灰尘对大气环境的污染。施工过程中,由于开挖、爆破、运输等将产生大量废气和灰尘,加上施工区地处河谷,因地形和主导风向的限制,大气扩散条件较差,对当地大气环境将产生一定程度的影响,其中的总悬浮物微粒(TSP)有较大幅度的增加。将对上河沿居民点产生影响。但因该区地势较高,且有防护林带的保护,则影响范围不大,更不会危及人群健康。
(4)噪声的影响。施工期间的噪声包括施工机械轰鸣、运输车辆马达声、加工修配噪声、开挖爆破巨响等。由于居民点均在工区500m 以外,对当地居民的影响微小。
(5)水土流失预测及评价。据《宁夏水文手册》中提供的资料,整个项目区内水土流失现状均在轻度流失以下,经计算和分析施工期项目区的水土流失略有提高,但在100t/(km2·a),水土流失仍然在轻度流失以下,因此,项目区内不管施工期和项目建成后的运行期,水土流失不是该地区的主要环境问题。
3.3.3.9 风沙侵袭和土地沙化影响预测及评价
水利枢纽建成后,新垦灌区得到黄河水的灌溉,同时也增加了土壤颗粒之间的黏结力。每年通过黄河水的灌溉带入泥沙量约为2960kg/亩,可以较为均匀的在土地表层形成2.5mm 的土层覆盖。黄土覆盖层的形成可以较好地防止就地起沙。农田是不会发生沙化现象的。通过方格扎草和营造乔灌结合的防护林体系等措施,可以有效地防止腾格里沙漠对项目区农田的侵袭。
3.3.3.10 环境地质影响分析
在水库淹没区及其岸边,地层主要岩性为砂岩、炭质页岩互层,黏土岩、炭质页岩互层,其隔水性好。因此,水库不具备永久性渗漏通道,沿着岩层的孔隙、裂隙和小的断层破碎带产生的一些小的暂时性渗漏是存在的。库区边坡多为基岩裸露,一般来说岸边比较稳定,不会出现大的塌岸。但是,在局部岸边第四系地层分布的岸段,也会出现小的、轻微的塌岸或滑坡。
对于下河沿煤矿,由于煤层产于上石炭系地层之中,上覆页岩隔水层,加之水库水位抬升不高,不会因为绕坝渗漏影响其正常生产。
左岸土石坝坐落在第四系砂卵石上,采用黏土斜墙及水平铺盖防渗,蓄水后要注意坝基渗漏及渗漏而带来的渗透变形,工程设计要采取必要的防治措施。
3.3.3.11 工程风险分析
根据天津院提供的资料,在设计条件下,遭受万年以下的超标准供水,主坝不致溃决。而左岸副坝则可能溃决,假设溃口位于副坝,库水漫顶始渍,10min后全溃。
超标准洪水引起的溃坝对下游的威胁,主要是洪水而不是溃坝造成的。在千年一遇加20%洪水情况下,除坝址处影响较大外,下游各断面溃坝洪水位与无沙坡头水库时同频率洪水位相比超高幅度均小于22cm,而坝址下游15km 以远只有10cm 左右。万年一遇洪水情况下,溃坝流量的影响也不大,与未建库前比较,各断面溃坝洪水位与无沙坡头水库的最高洪水位基本一致。因此,万年一遇洪水副坝溃决不会给下游造成大的损失。
一般入库洪水条件下,因管涌导致土坝溃决对下游有一定影响。百年一遇洪水洪峰流量为6770m3/s,溃坝后增加为8300m3/s;5年一遇洪峰流量5050m3/s,溃坝后增加为7810m3/s。下游各断面最高洪水位,较无库方案高出0.2~1.6m;溃坝洪水将漫出河槽,可能影响河边村庄和耕地。
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