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江巷水庫建設中的主要環境問題及對策措施
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擬建江巷水庫壩址位于淮河南岸一級支流池河上游、陳集河、儲城河及青龍河匯合處,為2016年擬開工20項重大水利工程之一。池河全長182千米,流域面積5021平方千米。池河流域處于江淮分水嶺北側,是安徽省干旱少雨地區,豐枯水期水量差異較大,5~9月徑流量占全年的78.9%。由于地勢高亢、降水不均、耕地面積大和蓄水條件差等因素,干旱缺水問題一直困擾著該區域工農業生產和城鄉居民生活用水安全。
江巷水庫控制集水面積735平方千米,壩址處多年平均流量3.64立方米每秒,多年平均徑流量1.15億立方米。江巷水庫主要開發任務以供水和灌溉為主,兼顧防洪等綜合利用。工程利用駟馬山引江灌溉工程引長江入庫水量2.25億立方米,向城鎮生活和工業、農業灌溉多年平均供水2.41億立方米,其中定遠縣城、鹽化工業園、爐橋鎮等鄉鎮生活和工業用水為1.44億立方米,灌區多年平均補水0.97億立方米。
水庫正常蓄水位43.0米,死水位41.0米,汛期限制水位42.4米,總庫容1.30億立方米,正常蓄水位庫容0.425億立方米,防洪庫容0.30億立方米,興利庫容0.34億立方米,具有不完全年調節能力。庫區回水長18.90千米,淹沒面積20平方千米,為典型寬淺型平原水庫。工程樞紐主要由攔河壩、溢洪道、灌溉涵、生態放水閘、過魚設施等組成。壩型為碾壓式均質土壩,壩長4900米,最大壩高17.33米。溢洪道布置在池河右岸崗地,生態放水閘布置于溢洪道左側,與溢洪道閘體相連。過魚設施采用仿自然通道型式,總長840米。
1.水環境質量現狀
根據池河大橋和池河閘斷面2013~2015年連續監測結果,化學需氧量、氨氮不能滿足Ⅲ類水質目標。2015年12月工程區域水環境現狀監測結果:陳集河和馬橋河的各監測斷面基本能夠滿足地表水Ⅳ類水質目標。青龍河、儲城河、池河的化學需氧量和氨氮不能滿足Ⅲ類水質目標,但各監測斷面最大超標倍數均在0.2以下,能夠達到地表水Ⅳ類水質標準。
2.生態環境現狀
工程區屬于皖中北亞熱帶常綠、落葉闊葉混交林帶,闊葉林以人工林為主為主,常見的有柳樹和意楊群系。評價區主要為耕地(面積達60%以上),分布有陸生維管束植物197種,世界廣布種占22.8%,分布有國家二級保護野生植物野大豆。根據2015年11月和2016年4月現場調查結果并結合相關文獻資料,工程區分布獸類18種、鳥類131種、兩棲類6種、爬行類14種。安徽省重點保護兩棲動物2種:黑斑蛙和金線蛙;安徽省重點保護爬行動物5種:烏龜、中華鱉、王錦蛇、黑眉錦蛇和烏梢蛇;國家一級保護鳥類1種,東方白鶴;國家二級重點保護鳥類有鴛鴦,白額雁,小天鵝等10種;安徽省重點保護鳥類有普通鸕鶿,綠頭鴨,斑嘴鴨等27種;安徽省重點保護哺乳動物3種:黃鼬,豬獾和狗獾。
水生生物調查發現浮游植物共7 門37種(屬),浮游動物45種(屬),底棲動物16科25種,水生維管束植物采集到18科29屬29種;魚類共有35種,調查區域內常見種有鯉、鯽、棒花魚、赤眼鱒、團頭魴條、紅鰭原鲌、翹嘴鲌、寡鱗飄魚、細鱗斜頜鲴、黃顙魚、鲇、鱖鱧等。未發現國家和地方保護水生生物。
1.水資源利用問題
江巷水庫建成后,扣除引江水量,多年平均利用當地水資源量僅占壩址處徑流量的14%。但池河徑流的年際、年內分配極不均勻,在75%保證率的枯水年,10月至翌年2月月均流量均小于0.2立方米/秒。而江巷水庫只具有不完全年調節能力,調蓄能力較弱,因此若不采取控制下泄生態流量措施,會進一步加劇池河的斷流狀況。
2.庫區水質問題
根據2014~2016年連續監測,引江口門處長江水總氮、總磷平均濃度達2.22毫克/升和0.21毫克/升,若不采取治理措施,引江后水庫呈輕度富營養型狀態。根據已批復文件,爐橋鹽化工業園區污水處理廠處理達標后的多余尾水通過管道排入灣孫水庫,經陳集河匯入江巷水庫庫區。入庫尾水量達330萬噸/年,主要污染物化學需氧量和氨氮達165噸/年和16.5噸/年,如不采取措施將對江巷水庫運行期水質產生不利影響。
3.水生生態影響
新建攔河大壩阻隔將造成魚類生境的片段化,阻礙群體間的基因交流,庫區和壩下水文情勢變化對魚類產卵繁殖和生長發育的影響。
1.水資源保護措施
通過改進運行調度方案,保證10月至翌年2月水庫下泄流量不低于0.2立方米每秒,3~5月水庫下泄流量不低于0.6立方米每秒,6~9月水庫下泄流量不低于1.5立方米每秒,通過生態放水閘和魚道保障生態流量下泄。
經分析,在平水年汛期7~9月根據防洪需要,水庫會截蓄部分當地徑流,洪峰流量較建庫前平均減少1.66立方米每秒;3~6月通過過魚設施增加下泄流量,較建庫前平均增加0.3立方米每秒;10月至翌年2月水庫通過調蓄保證最小生態流量,與現狀相比有增減,最多變化不超過0.12立方米每秒;枯水年(p≥75%)水庫完全不截蓄當地徑流,并按照生態調度原則加大下泄水量,改善河道斷流情況,較現狀流量增加0.2~1.5立方米每秒。
2.水質保證措施
落實《定遠縣池河流域水污染防治方案》(2016~2020年),到2018年(江巷水庫蓄水)前,完成江巷水庫上游水源地的治理任務,完成各項污水處理工程,保證江巷水庫水質達到《地表水環境質量標準》(GB3838-2002)Ⅲ類水質標準;到2020年,進一步削減入河污染,增強河流生態修復和自凈能力,促進全流域水質穩定達標。水庫建成后,江巷水庫作為飲用水水源地,其主要支流禁止排放工業廢水,爐橋鹽化工工業園區污水集中處理達標后,多余尾水采用專用管道排入平塘后入江巷水庫壩址下游的池河支流馬橋河。實施平塘水庫生態化改造工程,實現對尾水的進一步凈化,保證平塘出水的主要污染物指標達到《地表水環境質量標準》(GB3838-2002)Ⅳ類標準。蓄水前開展庫底清理,劃定飲用水源保護區,采取庫區生物凈化措施防止富營養化,同時建設庫區水質自動監測站掌握庫區水質的動態變化。
3.水生態影響防護措施
將陳集河、儲城河和青龍河部分河段作為魚類棲息地進行保護,其中陳集河保護區長度約為23千米、儲城河保護區長度約為8千米、青龍河保護區長度約9千米。
在水庫管理區范圍內建設魚類增殖放流站,占地2.63公頃。近期放流翹嘴鲌、黃尾鲴、長春鳊、細鱗斜頜鲴、黃顙魚等魚類,放流規模75萬尾/年。遠期放流增加放流赤眼鱒、斑鱖、粗唇鮠等魚類。
在江巷水庫及下游石角橋閘建設仿自然魚道,池河閘過魚設施擬采取仿自然通道+工程魚道組合方案。魚道內設計平均流速選取0.5米每秒,設計流量0.57立方米每秒。石角橋過閘魚道布置在河道左岸灘地,池河閘魚道設計采用仿自然通道+豎縫式魚道型式,其中閘體上游河岸灘地段布置仿自然通道,閘室段改造1孔邊閘室,采用豎縫式魚道型式穿閘,閘體下游段為豎縫式魚道型式。
江巷水庫工程利用駟馬山引江灌溉工程,可向定遠縣城、鹽化工業園、爐橋等鄉鎮生活和工業多年平均供水量1.44億立方米,灌區多年平均補水0.97億立方米,可新增灌區面積29萬畝,改善灌溉面積42.59萬畝,通過水庫控泄調度,使壩址至石角橋的池河上游防洪標準提高到20年一遇。工程運行產生的不利環境影響主要表現為工程供水、大壩阻隔、水庫淹沒對流域水資源、水文情勢、水環境與水生生態的影響等。在采取下泄生態流量、加強流域水污染防治、實施魚類棲息地保護、建設過魚設施、開展魚類人工增殖放流等環保措施后,工程建設的不利環境影響可以得到減緩或控制■
(作者單位:1.河海大學 210098 2.淮河水資源保護科學研究所 233001)