[摘 要] 2006年柴河水库除险加固工程被正式批准,并于2007年7月全面开工,工程历时两年半,2009年12月末外业施工项目全部竣工。本文从水库水质监测资料到施工过程中环境影响各种因素进行分析研究,评价工程对上游库区和下游沿岸生态环境可能造成的影响。
[关键词] 除险加固;环境;分析;柴河水库
一、概况
柴河水库坝址区位于东经124°24′,北纬24°24′,距铁岭市区12km,是一座以防洪、灌溉、工业和城市生活供水为主,兼顾发电、养鱼等综合利用的大(2)型水利枢纽工程,控制流域面积1355Km2,总库容6.36亿m3。
除险加固项目有:大坝上游坡块石翻砌、反滤层更换、92.0m高程以下抛石固坡,下游坡原碎石护坡平整、更换、粉色碎石罩面,防浪墙改建,上、下游坡台阶、马道、排水、坝端防护工程改建,工程管护房建设;东西坝端山体危岩处理;旧采石场生态改造;泄洪洞内处理,尾水渠第二消力池建设,渠底及岸坡钢筋混凝土板加厚,尾水渠两侧防护栏杆布设;溢洪道底板加厚、闸墩、堰面、门体处理,末端消能池建设;泄洪洞进出口、溢洪道闸门液压改造;大坝、输泄洪洞、溢洪道自动化工程改建;引汎济柴跨流域引水工程改建;坝址区环境改造,库区绿化及水生态环境建设等。
二、库区水质状况分析
水库局配合铁岭市环保局、铁岭市水文局对柴河水库水质进行了长期的监测,依据地表水评价标准(GB3838-2002),按饮用水源Ⅱ类标准,根据各年度监测结果,对柴河水库地表水环境质量进行综合评价[1]。结果表明,“八五”~“九五”期间,主要超标项目为pH值,1994、1995年丰水期pH最大值分别超过标准的0.81和1.10个pH单位。“十五”期间,五年均值超标项目有总磷,五年中pH一次值超标率54%,溶解氧一次值超标率13%,高锰酸盐指数超标31%,总磷一次值超标率56%,生化需氧量一次值超标率15%,2000年石油类监测一次值超标率100%[2]。
从监测和评价结果看,水库水质主要在pH值、总磷、高锰酸盐、生化需氧量方面超标,属轻污染[3]。
三、环境影响分析[4-5]
1. 施工期环境影响分析
(1)大气环境影响[6]
工程施工期间,对大气环境的影响主要为施工现场建筑扬尘、粉尘,运输车辆造成的扬尘、尾气等。机械运输、车辆行驶、爆破、土石方开挖等,将排放一氧化碳、二氧化碳、氮氢化合物、碳氢化合物、飘尘等污染物,对大气环境造成一定的影响。此外,在水泥、钢材、模板、石料运输、装卸和搅拌机拌合混凝土、倒料过程中,将可能带来粉尘污染。
根据柴河水库除险加固工程施工组织设计,主要施工机械共计86台,需燃油量约85t,水泥量约0.87t,块石0.5万m3,碎石7.5万m3,砂子0.97 万m3[7]。经分析所产生的废气,以及拌合、筛分、材料装卸等产生的粉尘、扬尘,会造成局部空气污染。
由于工程位于空旷的山区,大气扩散条件较好,施工区内除水库办公厂房外,无村镇居民,运输沿线偶有人口稀疏的山村,车流量较小,运输途中的粉尘、扬尘不大,因此对施工区及沿线的大气环境质量不会有明显影响,仅对施工人员及道路行人有一定的影响,随着工程的结束,影响自然消失。
(2)工程施工中的噪声对环境的影响[8]
工程建设时期,施工机械运行、岩石爆破、土方开挖、构筑物拆除、石材加工、模板支护、混凝土搅拌、浇筑、振捣等产生的噪声会对行人及周边生态环境产生一定的影响。大坝下游坡碎石面层由抚顺市购入,在材料运输过程中,从材料产地到施工现场,穿越部分乡镇,其车辆噪音对道路两旁近距离住户有一定影响。但因这条公路多为山区,影响住户较少。
大型机械主要有推土机、挖掘机、装载机、凿岩机、皮带运输机、卷扬机、砂料筛分机、自卸卡车等38台,此外,混凝土搅拌机、空压机、木工刨床、电焊机、切割机、一顿翻斗车、小型四轮车等49台[7]。所产生的噪声强度高,特别是大型设备的噪声可达100~120dB,作业区噪声污染严重。由于作业区均远离村庄,故噪声不会影响管护区周围的民居。但对作业人员的影响较大,长时间工作在这种环境中,会使人的听力受损严重,还会伴有烦躁、疲劳、反应迟钝等现象。应加强保护,最大限度地减少噪声危害。
(3)工程施工对水环境的影响
工程施工对水环境的影响主要表现在生产废水、生活污水的排放、建筑垃圾、生活垃圾对地表水及地下水的污染。工程施工中,施工机械、管理人员和生产作业人员比较集中,会产生一定数量的生产废水和生活污水。砂石骨料的加工、清洗等生产废水是形成SS污染的主要来源;施工人员的日常生活、洗涤衣物、洗澡等生活污水,产生COD、BOD5等主要污染。如果按施工期平均人数180人,人均日用水定额90L计算,总用水量16.2m3/d,按生活污水排放比例60%计算,则后者产生的生活污水9.72 m3/d。按COD和BOD5占生活污水中的浓度200mg/L和100mg/L计算,每天产生的COD和BOD5污染量分为1.944kg和0.972kg。此外,建筑垃圾、生活垃圾、燃油和润滑油等泄漏,在雨后随流而下,也会对地表及地下水产生不同的影响。
本次除险加固,大坝上游坝坡抛石加固采用自卸汽车运输、装载机装船、运送到各作业面,柴油泄漏会对库区水质产生石油类污染,必须认真研究,采取科学合理的措施,尽可能减少柴油泄漏污染,保护库区水质;上游坝坡块石翻砌、反滤料更换不会对库区水质产生影响;东西坝端山体危岩处理、旧采石场生态改造等项目均采用工程措施与生态修复技术,这两者与库区绿化及水生态环境建设,都是为了修复库区生态环境,改善水生态状况,虽然在施工期可能有很小的影响,但将来对库区的水质和生态环境的改善有长远的意义。
生活区及其他项目区均在库区下游,不会对库区水质产生不利的影响。应采取措施减少工区生产、生活对下游河水的污染。
(4)施工期固体废弃物对环境的影响
施工期产生的固体废弃物主要来自坝坡风化块石、碎石料清除、防浪墙拆除、马道拆除、两侧坝端风化岩石拆除、旧采石场陡岩爆破削坡、泄洪洞洞内弃渣、溢洪道混凝土拆除物、旧管护房拆除,等。这些弃渣一部分填入旧采石场矿坑,另一部分置入泄洪洞尾水渠西侧废弃鱼池,作为永久弃渣掩埋。柴河水库除险加固总弃渣量31089m3,旧采石场生态修复工程石方开挖422.5 m3,四类土方开挖7796.2 m3,外运弃渣15686 m3,运入复合壤土7500 m3,壤土2500 m3,然后根据设计要求植草、种树;生活垃圾及其他弃渣15403 m3全部运往永久弃渣场,用复合壤土填埋后栽植风景树。因而,除施工期对环境有一定影响外,施工结束后不会产生永久危害。
(5)施工期对从业人员的健康影响
工程建设过程中,各种大型机械、设备的噪声污染、气体污染、粉尘、震动等会对从业和管理人员的身心健康产生不同程度的损害,应采取保护措施,减少危害。施工人员集中生活区人员居住密集,卫生条件较差,苍蝇、蚊虫叮咬、污水、垃圾等常常是滋生各种传染病的重要原因,需加强管理,确保从业人员的身心健康。
(6)施工期对水土保持的影响
在施工过程中强调了水土保持,根据不同的工程类型不同施工阶段实施不同的防护措施。主要包括对工程开挖面、堆渣及施工现场地的防护措施。辽宁省水土保持监测站铁岭分站进行了跟踪监测,监测结果评价报告指出,建设单位对工程建设中的水土保持工作给予了充分重视,将水土保持工程的建设和管理纳入高标准、规范化管理模式和程序中,工程在很大程度上减少了水土流失发生的基础条件。工程建设中虽然进行了一定量的开挖、堆渣等活动,大范围扰动地表,产生很多临时堆渣,但本项目应用现代化管理手段,严格执行水土保持“三同时”制度,按照水土保持方案设计的防治措施,从管理和施工工艺上强调水土流失防治措施和生态保护。初步形成了工程措施和植物措施因地制宜、紧密结合的综合防治体系;乔灌草结合、林草治理措施与项目绿化美化相结合,较好地控制了工程造成的水土流失[9]。
(7)工程竣工后对环境的影响
柴河水库除险加固工程在消除工程隐患的基础上,把坝址区生态环境改造和库区水生态环境修复作为重点建设项目。经过移山造坡、恢复植被,改造坝址区旧采石场,客土固化处理大坝两端裸露山体,设计生态防护墙解决蛇山景区危岩,跨流域引水明渠改为全封闭暗渠,退耕还林、退耕还草、生态果园改造等,工程管护区和流域内生态环境大为改观,水库管理自动化程度更高,防洪减灾措施更有效,这些都有利于管护区和流域生态环境。
四、结语
柴河水库作为铁岭市最根本的水源地,经过除险加固后,工程状况完全达到设计标准,运行状况和管理手段全面提升,自动化水平达到了国内领先水平,防洪标准提高,充分利用洪水资源,兴利除弊的能力增强,对铁岭市乃至辽河流域的经济发展具有重要的意义。工程施工期间所产生的局部破坏、弃渣堆放等不利影响已通过工程措施和植物措施加以改善,随着工程的运行很快恢复。
参考文献
[1] 地表水环境质量评价标准.(GB3838-2002)[S].
[2] 铁岭市环境保护局.柴河水库饮用水源水质监测报告[R].辽宁 铁岭:铁岭市环境保护局,1992,1994,1996,1998,2000,2002,2004,2006
[3] 姜志文.模糊人工神经网络识别模型在柴河水库水质分析中的应用[J].吉林水利,2007(7)
[4] 《中华人民共和国环境影响评价法》(2003.9.1)[S]
[5] 《建设项目环境保护设计规定》(87)国环字第002号[S]
[6] 《环境空气质量标准》(GB3095-1996)[S]
[7] 辽宁省水利水电勘测设计研究院.柴河水库除险加固初步设计报告[R].辽宁 沈阳:辽宁省水利水电勘测设计研究院,2004
[8] 《建筑施工场界噪声限值》(GB12523-90)[S]
[9] 辽宁省水土保持监测站铁岭分站.柴河水库除险加固工程水土保持监测报告[R].辽宁 铁岭:铁岭市水土保持技术服务部,20