吉音水利工程施工对水环境的影响分析

2017-08-30魏东

黑龙江水利科技 2017年6期

关键词：河道基坑废水

魏东

(克州水电勘测设计院，新疆阿图什 845350)

吉音水利工程施工对水环境的影响分析

魏东

(克州水电勘测设计院，新疆阿图什 845350)

根据吉因水利枢纽工程坝址处的自然环境条件，结合主体工程设计文件进行分析，施工期产生的环境影响主要是对水生生态的影响，另外还有施工扬尘以及施工机械噪声，部分施工废水及固体废弃物。建议施工同时做好防护措施，使建设期间对环境的影响减至最低。施工期的环境影响是短暂的，一般会随着施工工程的结束而消失。

吉音水利枢纽；施工期；水环境；流域；影响

1 流域及工程概况

1.1 流域概况

克里雅河发源于昆仑山北麓的克里雅山口，流向大体自南向北，先由发源地向东北方向行进，行进约100km后转向西北，再经约100km转向北，经于田县后进入塔克拉玛干大沙漠南缘，最终消失于浩瀚的沙漠中。河流全长438km，年径流量7.37亿m3，多年平均流量23.36m3/s。流域努努买买提兰干水文站以上为山区部分，降水较大，高山区终年积雪覆盖，冰川发育，为克里雅河径流主要形成区；水文站以下进入冲洪积平原及沙漠区，降水稀少，蒸发、渗漏强烈，为径流散失区。

1.2 工程概况

吉音水利枢纽工程位于新疆和田地区于田县境内的克里雅河干流上，坝址位于克里雅河支流乌什开布隆河与克里雅河干流吾格也克河交汇口上游约830m处，地理坐标为E81°33′，N36°11′。工程区距于田县城约120km，距和田市303km，距乌鲁木齐1418km。

工程建设任务为灌溉、防洪，兼顾发电。克里雅河灌溉保证率不高，工程建成后可有效控制和调配克里雅河水资源，与平原水利设施联合运用，可改善克里雅河下游现有灌区的灌溉条件，解决灌区春旱、秋灌缺水问题，同时可新增543.3hm2灌溉面积。克里雅河下游沿河两岸分布有村庄和农田、于田县城、灌区各级引水渠首等重要防洪防护对象，目前防洪标准小于3a一遇。吉音水库与下游防洪工程联合运用，可将克里雅河下游的防洪标准由目前的3a一遇提高到20a一遇，有效缓解洪水对下游的危害。吉音水电站装机24MW，保证出力4.2MW，多年平均发电量1.032亿kW·h。建成后在和田电网中承担基荷，将为和田地区提供电力，缓解当地能源和电力不足的矛盾。吉音水利枢纽工程主要由主体工程、辅助工程、公用工程、储运工程、移民安置工程等部分组成。

水库正常蓄水位2509m，总库容0.82亿m3，电站装机容量24MW。工程为Ⅱ等工程。吉音水利枢纽由拦河坝、泄水建筑物、发电引水洞及地下厂房等组成。总体布置为：在主河床和阶地上布置混凝土面板堆石坝，泄水建筑物和发电引水洞均布置在右岸：即利用坝下游河道向右转弯的地形，布置表孔溢洪洞、底孔泄洪、冲沙、放空洞、发电引水洞和地下电站厂房。

2 工程施工概况

工程对外交通运输采用公路与铁路联运，以公路运输为主的对外运输方式，施工所需普通物资采用公路运输，特殊设备运输由南疆铁路运至轮台站，再由公路转运。施工场内布设了11条施工道路，总长22km，路面宽均为7.0m，碎石路面；还建设了长约5km、宽6.0m的施工便道。

工程建设所需土料全部利用工程土方开挖料，所需混凝土骨料和块石料优先考虑由工程石方洞挖料破碎加工获得，不足部分再由专用料场补充供应。工程规划布设2处块石料场(P2、P3)。施工现场共布置了2处砂石料加工系统，其中混凝土骨料加工系统布置在P3料场附近台地，爆破料加工系统布置在P2料场附近的台地。施工场地内规划布设2处永久弃渣场和2处利用料堆放场地，利用料堆放场与弃渣场地相结合布置[1]。施工现场共规划布置了2处混凝土拌和系统。1#混凝土拌和站：位于坝址上游600m河道左岸台地，东距混凝土骨料加工系统约300m。

施工现场布设了1处施工生活营地，位于坝址下游2.7km处河道左岸台地，距离吾格也克河河道直线距离约100m，占地面积约8.0hm2，占地类型为荒漠草地；营地内建有职工宿舍，施工人员约55人。

3 生产废水对水环境的影响

3.1 砂石加工系统废水的影响

本工程布设2处砂石加工系统，其中混凝土骨料加工系统位于吾格也克河左岸、P3料场附近台地，距河道约360m、与河道之间有5#施工道路穿过；爆破料加工系统位于吾格也克河右岸、P2料场附近的台地，距离河道直线距离约80m。根据砂石料加工系统生产工艺流程，以及已有生产经验的混凝土骨料加工系统，系统用水除部分消耗于生产过程外，大部分排出生产系统，废水排放率约为70%。砂石加工系统废水污染物主要是SS，浓度可达50000mg/L，基本不含其它有毒、有害指标。按照每天2班每班7h计算，砂石加工系统废水排放情况统计于表1中。

表1 工程砂石加工系统废水排放情况表

工程所处河段为Ⅱ类水体，禁止排污。就两处砂石加工系统所处位置和地形来看，混凝土骨料加工系统距离河道较远，且生产系统与河道之间有5#道路穿过，生产废水不会直接进入河道污染水质；但若废水就地任意排放，沉积的泥沙会盖压容泄区植被，水分蒸发渗漏后，悬浮物干结在地表，易产生土地沙化等影响。爆破料加工系统距离河道较近，废水排放量也较大，存在废水顺地势进排入河道的可能；若不进行收集处理，一是会对吾格也克河水体水质造成污染，造成河水悬浮物增加，变浑浊，需较长距离的沉降才可消减，还可能影响施工营地生活用水取水水质[2]。

3.2 混凝土拌和系统废水的影响

工程区内共布置2座混凝土拌和系统，混凝土拌和废水在每班末冲洗过程中排水量较大，拌和过程会有少量洒落，具有间歇式排放特点。

根据先期运行的1#混凝土拌和站的生产经验，混凝土拌和废水排放率为40%，污染物主要是SS，浓度约为5000mg/L，pH值11-12，呈碱性。施工期混凝土拌和系统废水排放情况见表2。

表2 工程混凝土拌和系统废水排放情况表

就两处拌和系统所处位置和地形来看，二者均距离河道较远，且与吾格也克河之间分别有6#道路和2#道路穿过，拌和废水直接进入河道可能性较小；但若拌和废水就地排放渗流，将对施工作业区及周边土壤和植被造成影响，可能使土壤逐渐碱化、植被受碱性水长时间淹灌生长受影响，也不利于后期施工迹地恢复；若随降水汇入河道，还将影响河水水质。

3.3 含油废水的影响

施工现场布置1处机械保养站，负责施工机械的冲洗保养和简单维修，含油废水主要产生自机械车辆的维修保养和零件冲洗过程中。

由于保养能力有限，保养站含油废水排放量较少，为间歇式排放，预计高峰期站内用水量将达到10m3/d，排放率80%，废水量为8m3/d。含油废水中主要污染物成分为CODCr、SS和石油类，其浓度分别为25-200mg/L、500-4000mg/L和100mg/L。

据本次现场调查，目前该保养站含油废水就地排放，水分蒸发后已在地表形成一层干结的黑色油污；后续施工中若还任由该类废水就地排放，不但将影响漫流区地表景观，不利于后期迹地恢复，还可能使区域土壤理化性质改变。此外，含油废水散发机油气味，对施工作业区和周边环境空气也有不良影响。

3.4 基坑排水的影响

基坑初期排水主要为围堰闭气后基坑集水、基础和堰体渗水，成份为河水，排水强度约为750m3/h，污染物主要为SS，具有排水量大、历时短等特点，修建大型构筑物处理这部分排水，既不经济也不现实。工程河段为Ⅱ类水体，禁止排污，根据以往一些工程施工经验，基坑排水有条件可以用作混凝土拌和或砂石料加工系统生产用水。根据本工程的施工布置情况，基坑排水施工作业区附近有混凝土骨料加工系统和1#、2#混凝土拌和站，可以消耗一部分基坑排水，但消耗量很有限。根据其它水利项目经验，采取向基坑投加聚合氯化铝絮凝剂，让坑水静止沉淀2h后悬浮物浓度一般能降到200mg/L以下，对初期排水中的SS消减作用显著；之后抽排入河。

基坑初期排水过后，即进入经常性排水期。经常性排水主要包括围堰与基坑渗水、混合混凝土养护水和冲洗水等，排水强度约为80m3/h，此时的基坑水SS>2000mg/L、pH值11-12，排入河道后会使河水pH值升高。因此，除投加絮凝剂外，可适当加酸中和后抽排入河。

3.5 爆破残留物的影响

后续施工中，工程拦河大坝区深孔泄洪洞、发电引水隧洞洞挖和地下厂房施工中石方开挖、P2和P3料场开采均需使用炸药。硝基炸药中的三硝基甲苯为致毒、致癌、致突变物质，对人体有很大的毒害作用，同时也会严重影响水质并危及生态安全。使用安全、环保、高效的乳化炸药替代传统的硝基炸药，可大大降低爆破施工对人体和水体的危害。

乳化炸药主要含无机氧化剂70%-85%、水分9%-13%、碳氢燃料3%-6%、乳化剂0.4%-1.5%和密度调节剂0.1%-5%，其中无机氧化剂由硝酸铵75%-90%、硝酸钠10%-25%、硝酸钙0%-10%、尿素0%-5%和高氯酸盐0%-5%组成。当乳化炸药爆炸后，其残留物主要为无机硝酸盐类，对人体和水体无毒害作用。