重庆市梁滩河流域水污染综合整治规划
说 明 书
二○○五年四月
重庆市梁滩河流域水污染综合整治规划
说 明 书
二○○五年四月
目 录
前言 ........................................................................................................................................... 1 第1章 总论 ....................................................................................................................... 2 1.1 任务由来 ....................................................................................................................... 2 1.2 编制依据 ....................................................................................................................... 2 1.3 指导思想与基本原则 ................................................................................................... 4 1.4 规划范围 ....................................................................................................................... 5 1.5 规划年限 ....................................................................................................................... 5 1.6 规划目标 ....................................................................................................................... 5 1.7 规划主要控制指标 ....................................................................................................... 6 1.8 规划重点 ....................................................................................................................... 6 第2章 梁滩河流域现状及存在的问题 ........................................................................... 8 2.1 流域内自然和社会经济现状 ....................................................................................... 8 2.2 流域内生态环境现状 ................................................................................................. 12 2.3 流域内污染源排放及处理现状 ................................................................................. 16 2.4 水环境质量现状评价 ................................................................................................. 28 2.5 梁滩河流域综合治理的重要性和迫切性 ................................................................. 31 第3章 梁滩河流域水污染负荷预测及环境容量分析 ................................................. 33 3.1 梁滩河流域污染负荷预测 ......................................................................................... 33 3.2 梁滩河流域环境容量 ................................................................................................. 39 3.3 主要污染物的削减目标 ............................................................................................. 46 第4章 梁滩河流域城市污水治理规划 ......................................................................... 47 4.1 污水治理的规划原则 ................................................................................................. 47 4.2 治理目标 ..................................................................................................................... 47
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4.3 污水处理工艺推荐 ..................................................................................................... 48 4.4 排水体制的选择 ......................................................................................................... 52 4.5 梁滩河流域污水处理厂规划 ..................................................................................... 53 4.6 污水处理厂厂址的选择 ............................................................................................. 55 4.7 污染负荷削减量 ......................................................................................................... 56 第5章 梁滩河流域垃圾治理规划 ..................................................................................... 58 5.1 垃圾处理目标 ............................................................................................................. 58 5.2 垃圾治理规划内容 ..................................................................................................... 58 5.3 垃圾收运系统 ............................................................................................................. 58 5.4 简易垃圾堆放场封场与管理 ..................................................................................... 62 5.5 垃圾污染负荷削减 ..................................................................................................... 64 第6章 梁滩河河岸防护及河道整治规划 ......................................................................... 65 6.1 梁滩河河岸防护规划 ................................................................................................. 65 6.2 河道清淤规划 ............................................................................................................. 69 6.3 污染负荷削减 ............................................................................................................. 75 第7章 梁滩河流域畜禽养殖污染治理规划 ..................................................................... 77 7.1 畜禽养殖规划原则 ..................................................................................................... 77 7.2 规划治理目标 ............................................................................................................. 77 7.3 畜禽养殖业污染治理规划方案 ................................................................................. 77 7.4 污染负荷削减 ............................................................................................................. 80 第8章 梁滩河流域生态环境治理规划 ............................................................................. 82 8.1 生态环境功能区划分 ................................................................................................. 82 8.2 退耕还林还草规划 ..................................................................................................... 82 8.3 水土保持规划 ............................................................................................................. 86 8.4 自然保护区建设规划 ................................................................................................. 90 8.5 农田径流污染控制规划 ............................................................................................. 90 8.6 污染负荷削减 ............................................................................................................. 93
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第9章 梁滩河流域工业废水污染防治规划 ..................................................................... 95 9.1 国家关于工业废水治理的有关规定 ......................................................................... 95 9.2 工业废水治理规划原则 ............................................................................................. 95 9.3 工业污染治理目标 ..................................................................................................... 96 9.4 工业企业废水治理规划 ............................................................................................. 96 9.5 工业企业废水整治项目 ............................................................................................. 96 9.6 污染负荷削减 ............................................................................................................. 97 第10章 项目实施进度安排 ........................................................................................... 98 10.1 污水治理项目进度安排 ........................................................................................... 98 10.2 垃圾治理项目进度安排 ........................................................................................... 98 10.3 河岸防护及河道整治工程项目进度安排 ............................................................... 99 10.4 畜禽养殖业污染治理 ............................................................................................. 100 10.5 生态环境污染治理项目进度安排 ......................................................................... 100 10.6 工业污染防治项目进度安排 ................................................................................. 100 第11章 投资估算与资金筹措 ..................................................................................... 101 11.1 投资估算 ................................................................................................................. 101 11.2 资金筹措 ................................................................................................................. 103 第12章 效益分析 ......................................................................................................... 108 12.1 环境效益 ................................................................................................................. 108 12.2 生态效益 ................................................................................................................. 110 12.3 社会效益分析 ......................................................................................................... 110 12.4 经济效益分析 ......................................................................................................... 111 第13章 规划组织实施及保障措施 ............................................................................. 113 13.1 加强领导,统筹规划,综合决策,分步实施 ..................................................... 113 13.2 实行流域污染的总量控制,坚持“谁污染,谁治理” .......................................... 113 13.3 多渠道筹措资金,建立长期稳定的生态建设和环境保护投入保障机制 ......... 113
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13.4 依靠科技进步,加强生态环境综合整治的科技支撑 ......................................... 113 13.5 加大执法力度,依法保护和治理生态环境 ......................................................... 114 13.6 加强宣传教育,提高公众环境意识 ..................................................................... 114 13.7 励行节水 ................................................................................................................. 114 13.8 环境监督及后续管理措施 ..................................................................................... 115 第14章 结论与建议 ..................................................................................................... 116 14.1 结论 ......................................................................................................................... 116 14.2 建议 ......................................................................................................................... 119 附表:
附表1 重庆市梁滩河流域水污染综合治理重点项目一览表 附表2 重庆市梁滩河流域污染物排放综合表 附图:
附图1 梁滩河流域位置图 附图2 梁滩河流域水质监测断面图 附图3 梁滩河流域水土流失现状图 附图4 梁滩河流域植被分布图
附图5 梁滩河流域主要工业污染源分布图 附图6 梁滩河流域城镇污水处理厂(站)规划图 附图7 梁滩河流域垃圾治理规划图 附图8 梁滩河流域河岸护堤规划图
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前言
梁滩河流域地处缙云山脉与中梁山脉之间,发源于九龙坡区白市驿廖家沟水库,属嘉陵江下游右岸一级支流,流经九龙坡、沙坪坝、北碚三个区,在北碚区龙凤镇汇入嘉陵江,流域面积491.27km2,干流长约88km,有5条支流汇入其中。
根据《重庆市地面水域适用功能类别划分规定》(渝府发[1998]89号)要求,梁滩河流域除虎溪支流陈家桥以上水域执行地面水III类标准外,其余水域执行地面水IV类标准。近年来的水质监测表明,梁滩河流域水污染问题突出,多项指标(COD、BOD5、TP、NH3-N、粪大肠菌群)出现超标,多数断面水质超过V类水质标准,使原来一条清澈见底、水生物种众多的清洁河流变成为鱼虾绝迹,尚存的几种鱼种也因河水严重污染造成身体变形而无法食用。随着流域城镇化进程加快,如果不进行污染治理,梁滩河流域水质还将继续恶化,这一方面影响整个三峡库区水质达标,威胁着三峡工程的正常运行,另一方面也危害着人们的身体健康,制约着流域经济的可持续发展。
1999年,由重庆市环境科学研究院编制完成了《梁滩河流域水环境综合整治规划》,经过近几年的努力,流域有关政府已完成了部分前期工作。随着重庆市经济的飞速发展,城镇化战略的大力推进,梁滩河流域已纳入都市区范围,城市功能定位发生了根本性转变,城市规模急剧扩大,原有的规划已不能满足流域发展的需要,为了落实科学发展观,构建和谐社会,改善流域内的人居环境,为流域经济飞速发展创造条件,由九龙坡区计委、沙坪坝区计委、北碚区计委委托我院对《梁滩河流域水环境综合整治规划》进行修编。在受委托后,我院即着手收集梁滩河流域的相关资料,并多次对梁滩河流域进行踏勘考察,调查梁滩河流域水污染现状,在对水污染现状及规划目标作出初步分析的基础上,按照重庆市环境保护局《重庆市次级河流水污染综合整治规划编制导则》的相关要求完成了《重庆市梁滩河流域水污染综合整治规划》说明书及文本的编制工作,敬请审阅。
说明书及文本的编制过程中得到了重庆市环保局、重庆市发改委、九龙坡区计委、沙坪坝区计委、北碚区计委、九龙坡区环保局、沙坪坝区环保局和北碚区环保局的大力支持,还得到了桃花溪市政建设有限公司、相关项目业主以及流域各镇政府的密切配合,在此一并表示诚挚的谢意。
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第1章 总论
1.1 任务由来
2004年,重庆市加快了对列入《三峡库区及其上游水污染防治规划》的19条次级河流流域水污染综合整治的步伐。受九龙坡区计委、沙坪坝区计委、北碚区计委的委托,重庆市环境科学研究院承担了规划的修编工作,于2005年1月正式全面启动整治规划的编写工作。
1.2 编制依据
1.2.1 法律、法规
[1]《中华人民共和国环境保护法》(1989) [2]《中华人民共和国水污染防治法》(1984) [3]《中华人民共和国森林法》(1983) [4]《中华人民共和国土地管理法》(1986) [5]《中华人民共和国水法》(2002) [6]《中华人民共和国水土保持法》(1991) [7]《中华人民共和国防洪法》(1997) [8]《中华人民共和国城市规划法》(1989)
[9]《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》(1995)
1.2.2 规定及文件
[1]国家环保总局《三峡库区及其上游水污染防治规划》(2001-2010) [2]《全国生态环境保护纲要》(2000) [3]《河道管理条例》
[4]建设部、国家环境保护总局、科技部“关于印发《城市污水处理及污染防治技术政策》的通知”(建城[2000]124号)
[5]建设部、国家环境保护总局、科技部“关于印发《城市生活垃圾处理及污染防治技术政策》的通知”(建城[2000]120号)
[6]国家环境保护总局《畜禽养殖污染防治管理办法》(国家环境保护总局令第9号) [7]《关于进一步加强三峡库区及其上游水污染防治规划项目前期工作有关问题的
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通知》(发改投资[2004]194号)
[8]国务院“关于加强城市供水节水和水污染防治工作的通知”(国发[2000]36号) [9]关于印发《三峡库区支流综合整治方案技术指南》的函(环办函[2004]94号) [10]《三峡库区小城镇污水处理厂标准化设计纲要》(国家投资项目评审中心) [11]重庆市《三峡库区及其上游水污染防治规划》实施方案
[12]《长江上游(重庆部分)水污染整治规划》(1998-2010年,渝府[1999]109号) [13]《重庆市地面水域适用功能类别划分规定》(渝府发[1998]89号)
[14]《重庆市环境保护局关于做好次级河流水污染综合整治规划编制工作的函》(渝环函[2004]206号)
1.2.3 技术规范及标准
[1]《城市垃圾转运站设计规范》(CJJ47-91) [2]《畜禽养殖业污染防治技术规范》(HJ/T81-2001) [3]《室外给水设计规范》(GB13-86)(1997) [4]《室外排水设计规范》(GB17-87)(1997)
[5]《城市生活垃圾卫生填埋技术规范》(CJJ17-2001) [6]《污水综合排放标准》(8978-1996) [7]《地表水环境质量标准》(GB3838-2002) [8]《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB18596-2001) [9]《城市环境卫生设施设置标准》(CJJ27-89)
[10]《环境卫生设施与设备图形符号设施图例》(CJ/T28.2-91) [11]《污水排入城镇下水道水质标准》(CJ3082-1999) [12]《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002) [13]《生活垃圾填埋污染控制标准》(GB16889-1997)
[14]《城市生活垃圾卫生填埋处理工程项目建设标准》(2001年) [15]《堤防工程设计规划》(GB50286-98) [16]《城市防洪工程设计规范》(CJJ50-92)
1.2.4 规划相关资料
[1]《重庆市城市总体规划》(1996~2020年)
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[2]《重庆市都市区城市总体规划纲要》(2004-2020) [3]《重庆市西部新城(中部组团)总体规划》(2003-2020) [4]《重庆市西部新城(西永组团)概念规划》(2003-2020) [5]《重庆市西永组团U标准分区控制性详细规划》
[6]重庆市发展和改革委员会关于梁滩河流域环境综合整治工程的立项批复(渝发改投[2004]650号)
[7]《重庆市梁滩河流域水环境综合整治规划》(1999年10月) [8]《重庆市国民经济和社会发展第十个五年计划纲要》 [9]梁滩河流域水污染综合整治规划各项前期工作研究成果 [10]《梁滩河流域水环境监测资料》(2003年) [11]《九龙坡区统计年鉴》(2004年) [12]《沙坪坝区统计年鉴》(2004年) [13]《北碚区统计年鉴》(2004年) [14]梁滩河流域各镇总体规划文本及图纸 [15]梁滩河流域各镇土地利用总体规划 [16]梁滩河流域各镇提供的基本资料
1.3 指导思想与基本原则
1.3.1 指导思想
坚决贯彻落实党中央、国务院关于实施可持续发展的战略方针和环境保护基本国策,构建和谐社会。抓住西部大开发和三峡工程建设的历史性机遇,从重庆市三峡库区和梁滩河流域的实际出发,依据生态规律和经济规律,紧紧围绕梁滩河流域水污染的突出矛盾和问题,以治理污染,保护梁滩河水质为核心,以改善生态环境,提高人民生活质量,实现可持续发展为目标,坚持全面规划、统筹兼顾、综合治理,以重点工程为突破口,促进流域经济、社会和环境的协调发展。
1.3.2 基本原则
——坚持可持续发展原则。坚持环境建设、经济建设、城镇建设同步规划、同步实施、同步发展的方针,实现环境效益、经济效益、社会效益的统一。
——坚持实事求是,因地制宜。针对梁滩河的地理位置、环境特征、功能定位,正
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确处理经济发展同人口、资源、环境的关系,合理确定流域内产业结构调整和发展规模。
——坚持污染防治与生态环境保护并重,突出污染治理的主题。
——坚持统一规划、上下游联动,分步实施的原则。次级河流水污染综合整治规划的编制必须统筹考虑上、下游的关系,统一规划,上下游的工程措施、管理措施要协同配合,按轻重缓急分布实施项目。
——坚持依靠科技进步的原则。水环境保护和生态建设要因地制宜,优化设计和布局,走出一条符合梁滩河流域实际、技术起点高、投资省、费用低、效果好的路子。
——坚持多渠道、多层次、多形式筹集建设资金的原则。中央投资与地方配套相结合,财政性资金与利用外资、银行贷款、企业筹资和社会资金相结合,从政策上鼓励投资多元化。
1.4 规划范围
规划的区域范围:重庆市梁滩河流域,具体涉及到:九龙坡区的走马、金凤、白市驿、含谷;沙坪坝区的曾家、虎溪、陈家桥、西永、土主、青木关、凤凰、回龙坝;北碚的歇马、北温泉、龙凤桥、北碚城区(不含东阳镇)。
规划的内容范围:规划的内容主要包括水污染防治(城市污水、生活垃圾、畜禽养殖、工业污染)、河道整治(城镇段及城乡结合部河道护岸、堤防及清淤)、流域生态建设(退耕还林、水土保持、农田径流域污染控制)等。水污染防治以城镇污水和生活垃圾治理为主,河道整治以防洪护堤和河道清淤为主。
1.5 规划年限
本规划以2003年为规划基准年,以2010年和2020年为规划目标年。其中以近期(2005~2010年)为规划的重点,具体分期如下:
近期:2005~2010年 远期:2011~2020年。
1.6 规划目标
以改善梁滩河流域水环境质量为目标,同时进行生态环境建设,使流域内生态环境实现良性循环,为流域内国民经济和社会持续、协调、健康、稳步发展创造一个良好的生态环境。
到2010年,梁滩河流域各控制断面水质明显好转,主要控制断面水质整体上达到
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国家地表水环境质量Ⅳ类水域标准,虎溪支流达到国家地表水环境质量Ⅲ类水域标准,流域生态环境得到明显改善。
到2020年,梁滩河流域各控制断面水质有进一步改善,全面、稳定达到水环境功能目标,保证水资源的持续利用。
1.7 规划主要控制指标
(1)污染物削减目标
根据梁滩河水污染现状,确定其主要控制指标为COD、BOD5、TN、TP。本规划以梁滩河流域在各区的出境监测断面作为控制断面,则各区在2010年和2020年需要削减的污染负荷如表1-1所示。
表1-1 梁滩河流域各河段污染物削减目标 2010年污染物削减目标(t/a) 2020年污染物削减目标(t/a) COD BOD5 TN TP COD BOD5 TN TP 620.2 1923.1 4512.1 3700.0 — 8150.6 18906.0 537.6 1303.7 2967.4 1910.7 276.1 4297.2 11292.6 140.2 367.1 822.3 452.8 150.1 1103.2 3035.7 42.4 51.4 73.9 109.8 7.1 119.8 404.4 1077.4 6568.9 13731.6 10070.0 1514.0 12310.9 45272.9 802.8 3949.4 8293.0 5515.5 1485.7 6778.3 26824.6 207.0 1035.8 2176.2 1361.7 460.1 1734.0 6974.8 49.3 120.4 197.3 194.2 32.8 175.2 769.2 河段 走马-金凤 白市驿-含谷 曾家-双河口 西永-土主 小石门-西溪桥 西溪桥-龙凤桥 合计 “—”表示无削减
(2)污染治理指标
表1-2 梁滩河流域污染治理目标 项目 城市污水处理率 工业废水达标排放率 生活垃圾无害化处理率 规模化养殖场畜禽粪便处理率 治理目标 2010年 95% 100% 98% 80% 2020年 95%以上 100% 98%以上 90% 1.8 规划重点
根据国家环保总局对三峡库区水体的水质要求和重庆市《三峡库区及其上游水污染防治规划》实施方案以及《重庆市地面水域适用功能类别划分规定》要求,计算梁滩河流域的水环境容量,根据梁滩河流域的污染物排放现状预测规划水平年的污染负荷,从
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而确定控制断面的污染削减量。根据污染物削减目标,确定本规划以流域内城市污水治理、生活垃圾处理、工业废水污染治理、河岸防护及河道整治清淤、畜禽养殖污染治理、生态环境综合整治作为梁滩河流域水污染综合整治的规划重点。
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第2章 梁滩河流域现状及存在的问题
2.1 流域内自然和社会经济现状
2.1.1 自然状况
(1)流域自然概况
1)地理位置:梁滩河流域位于缙云山与中梁山之间的北碚丘陵谷地及中梁山的狭长槽谷地带,即东经106°15′-106°28′,北纬29°26′-29°52′。流域贯穿重庆市的九龙坡、沙坪坝、北碚3个区。其东为中梁山山脉,与沙坪坝区的中梁山镇、歌乐山镇相临,西与璧山县接壤,北临嘉陵江,南至大渡口区的巴福镇、石板乡。
2)地形地貌:梁滩河流域位于缙云山与中梁山之间的北碚丘陵谷地及中梁山的狭长槽谷地带,该地带位于温塘峡背斜和观音峡背斜之间的白市驿向斜上。从大地构造分区上属川中拗凹川东褶皱带。该区出露的地层主要为侏罗系的自流井组、上下沙溪庙组、遂宁组,主要岩性为紫红色页岩夹长石石英砂岩及生物碎屑灰岩。区域东西两侧分布有三叠系嘉陵江、飞仙关、雷口坡组的砂岩、页岩、碳酸盐岩等。
地貌分区为川东平行岭谷区。受东西两侧背斜的影响,本区地形属狭长的山间坳陷,东西两侧被中梁山和缙云山相隔,呈南北长,东西窄;地势北低南高,东西高中间凹。平均海拔高度为300m左右。
3)气候:流域属于中亚热带季风湿润气候区,四季分明,具有“多阴少晴,多雾少日照,冬暖夏热,春秋多变;降水充沛,盛夏炎热常伏旱,秋冬连绵阴雨;空气湿润,风力微弱”等特点。历年平均气温为18.3℃,极端高温43℃,极端低温-3.1℃,历年日照时间为992小时,年平均降水量为1088.6mm且分布不均,多年平均蒸发量为1007.6mm。流域主要为东北风,多年平均风速1.4m/s,年静风频率达39%,地面风场特征为风速小,静风频率高。
(2)水域特征 1)水文概况
梁滩河是嘉陵江下游右岸的一条主要支流。其右支流发源于九龙坡区的巴福镇童家石岭,流经白市驿镇、含谷镇,进入沙坪坝区的西永、土主镇;左支流发育于九龙坡区的走马镇的仰天窝,流经金凤镇、沙坪坝区的曾家、陈家桥等镇,在土主镇境内与右支流回合后,经过北碚的歇马镇、龙凤桥镇,在毛背沱汇入嘉陵江。梁滩河全长88km,
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其中九龙坡段长21.4km,沙坪坝段长48.8km,北碚段长17.8km;梁滩河流域面积491.27km2,其中九龙坡段144.7km2,沙坪坝段266.48km2,北碚段80.09km2;河流多年平均径流量2.08亿m3,多年平均流量6.6m3/s,平均坡降2.60‰,总落差224m。
2)洪水径流
根据沙坪坝站实测降水资料统计,4~10月均可能出现暴雨,而特大暴雨在7~9月出现的机会较多,7~8月常发生局部性雷雨,历时较短,强度也较大,也会造成本流域严重的洪灾,根据沙坪坝站短历时暴雨实测资料统计:实测最大24h降水量为218.3mm(1978年),实测最大6h降水量为138.3mm(1996年),实测最大1h降水量为78.9mm(1983年)。
据调查和资料记载,近50年来梁滩河流域出现过多次大洪水:1996年7月21日和1998年8月2日,白市驿和含谷地区日降雨量分别达到137mm和110mm,白市驿镇两次被淹,淹没水深创历史最高水位,淹没了大量农田、企业及白市驿军用机场。2002年8月,洪水位超过了机场标高,洪灾严重威胁着机场的安全和正常工作;2002年洪峰流量由于受到沿河堰、闸、坝、桥梁及其他人工建筑物的影响,洪水过程因调蓄而变形,推算的洪峰流量比天然情况下要小。推算的主要控制断面的洪峰流量见表2-3。
梁滩河流域内无水文站,缺乏实测水文数据。本次设计洪峰流量方法采用铁道部第二勘测设计院《西南地区大中河流洪峰流量计算方法及其应用》(1993年3月成都)。在《西南地区大中河流洪峰流量计算方法及其应用》,梁滩河流域划分在渠江流域经验公式区域,计算公式为:
Q其中:QP%P%?0.0468.F0.85.HP%.I0.9640.406.f0.406
——为设计频率下的洪峰流量,m3/s;
F——汇流区域面积,km2;
HP%——流域计算断面位置处设计频率下的年最大24小时降水量,mm;
I——流域纵向坡度,计算断面沿主河道至源头(分水岭)之平均坡度,
以千分率计;
f——流域形状系数,f?F/L2,为无量纲(当f?1,用1.0);
L——计算断面至河源(分水岭)沿主河道的流域长度,以km计;
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HP%?KP%.Hmax24h,KP%为设计频率下的模比系数,通过查皮尔逊Ⅲ
?模比系数表得到,Hmax24h流域内年最大24小时降水量均值。
查阅《四川省水文手册》(1997年),得到梁滩河流域内年最大24小时暴雨均值
Hmax24h、变差系数Cv和偏态系数Cs见表2-1。
表2-1 梁滩河流域年最大24小时暴雨均值特征值表 ???Hmax24h,mm 100 C v 0.5 Cs,(Cs?3.5Cv) 1.75 通过上述特征值和设计频率,查阅《四川省水文手册》(1997年)附录二皮尔逊Ⅲ型曲线模比系数KP%值表,得到相应设计频率下的模比系数值见表2-2,用该值计算设计频率下的年最大24小时暴雨量,最后计算出流域设计频率条件下的洪峰流量见表2-3。
P% Kp% 表2-2 梁滩河流域洪峰流量设计频率模比系数表 1% 2% 5% 10% 2.74 2.42 1.99 1.66 表2-3 梁滩河流域干支流洪水成果表 3河道洪峰流量(m/s) 1% 2% 5% 330 293 243 456 404 335 325 289 239 401 356 295 856 759 629 988 877 726 20% 1.32 河道区间 金凤至走马 曾家至双河口 白市驿至含谷 西永至土主 小石门至西溪桥 西溪桥至龙凤桥 10% 204 281 201 248 528 609 20% 163 225 161 199 423 489 2)水域功能划分及使用情况
根据《重庆市地面水域适用功能类别划分规定》(渝府发[1998]89号)以及北碚、沙坪坝、九龙坡政府对梁滩河流域及其支流水域功能的规定,流域内除虎溪支流执行地面水环境质量标准(GB3838-2002)Ⅲ类标准外,其余水域执行地面水环境质量标准(GB3838-2002)Ⅳ类标准。
2.1.2 社会经济现状
(1)人口、城镇化水平
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根据各地《统计年鉴》(2004年)和收集的资料表明:流域内人口总数为54.91万人,其中城镇人口29.12万人,流域内城镇化率为53.0%,梁滩河流域各镇人口统计见表2-4。
表2-4 梁滩河流域各镇人口现状(2003年)
行政区 河段 白市驿-含谷 九龙坡区 走马-金凤 镇名称 白市驿 含谷 走马 金凤 曾家 虎溪 陈家桥 西永 土主 青木关 凤凰 回龙坝 歇马 北温泉 龙凤桥 北碚城区 总人口 (人) 21030 27000 44188 18600 17796 17468 30159 18512 23832 22628 19975 27547 56660 34783 38530 130368 549076 城镇人口 (人) 5185 5800 18400 5600 849 2098 11158 1455 1261 6874 5600 16000 24742 24242 31607 130368 291239 城镇化水平 (%) 24.7 21.5 41.6 30.1 4.8 12.0 37.0 7.9 5.3 30.4 28.0 58.1 43.7 69.7 82.0 100.0 53.0 曾家-双河口 沙坪坝区 西永-土主 小石门-西溪桥 北碚区 西溪桥-龙凤桥 流域合计 (2)经济
根据北碚、沙坪坝、九龙坡区《统计年鉴》(2003年)的统计数据,2003年梁滩河流域国内生产总值为28.3亿元,其中第一产业占23.3%,第二产业占51.0%,第三产业占25.7%,人均国内生产总值为5150元。
梁滩河流域是重庆市重要的粮食、蔬菜、油料、蚕茧生产基地,农、林、牧及第三产业较发达,近年来,流域内工业得到大力发展,其产值也呈大幅上升趋势。
(3)交通能力概况
流域内交通比较发达,襄渝、成渝、遂渝铁路通过本区,渝合高速公路通过歇马、北温泉,成渝高等级公路、212国道分别通过含谷、白市驿和北碚城区,通过璧青公路与璧山相连。梁滩河由于水流不足,落差大,无通航价值。
(4)水资源开发利用现状
梁滩河流域修建了40余座中小型无闸堤坝,绝大多数因为防洪标准低,配套设施
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缺乏而废弃多年,也直接导致河水流速下降。梁滩河由于径流量较小,且枯丰水期分布极不均匀,仅有4处水力发电站。流域内有中小型水库6座,蓄水量近4000万m3,主要用作农业灌溉和人畜饮用水源。
梁滩河流域内水利工程防洪标准偏低,水库工程隐患多。流域内共有小(一)型水库2座、小(二)型水库17座,山平塘983口,总库容3268万m3,这些工程对保障人民生命财产安全起到了重要作用。但是,这些工程大多存在一些隐患,部分骨干工程配套不全,垮漏淤塞严重。工程保护和管理范围侵占严重,造成蓄水灌溉效益低下。
(5)旅游资源概况
流域内旅游资源较为丰富,有白市驿白鹭自然保护区,是全国第一个白鹭自然保护区,还拥有文峰山摩崖石刻造像等人文景观。此外,还有白塔坪森林公园、观音峡森林公园、莲花湖风景区、五云山寨、十里荷塘、皇田现代农业园、卧龙潭风景区等休闲旅游场所。
(6)矿产资源
梁滩河流域及其周边地区的主要矿产有煤、石灰石、白云石、石英砂、赤铁矿和矿泉水等。煤主要产于三叠系须家河组和二叠系龙潭组地层中,现中梁山、磨心坡、刘家沟煤矿等在开采;石灰石、白云石主要分布于歌乐山背斜轴部的两翼及缙云山背斜轴部,其中石灰石储量相当可观,开采价值很高。石英砂主要分布在缙云山和中梁山之间的狭长的槽谷带,中梁山产优质矿泉水,其他矿产分布很少,开采价值不高。
2.2 流域内生态环境现状
2.2.1 土地资源现状
(1)土壤概况
梁滩河流域属中浅丘地貌,耕地集中成片。流域总面积491.27km2,其中北碚区为80.09 km2,沙坪坝区为266.48 km2,九龙坡区为144.70 km2。
北碚区:在该区境内的幅员面积为80.09 km2,占北碚区总面积的11.64%。其中耕地面积20 km2,占全区耕地面积的9.63%。交通和建筑用地比例较大。
沙坪坝区:在该区境内的幅员面积为266.48 km2,占全区总面积的67.26%。其中耕地面积122.8 km2,占全区耕地面积的79.62%。耕地中田多土少,田占64.69%,土占35.06%,农业人均耕地1.17亩。是沙坪坝的主要粮食生产区。
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2
九龙坡区:在该区境内的幅员面积为144.70 km,占全区总面积的33.08%。其中耕
地面积57.3 km2,占全区耕地面积的30.34%。
区内主要的土壤有5个土类,9个亚类,15个土属,51个变种。在耕作土壤中,水稻土所占比例最大,主要分布于浅中丘地带;紫色土分布于旱作地;石灰土、黄壤土和潮土分布少。自然土壤主要是森林土壤和园地所在土壤。
(2)土地利用现状
梁滩河流域土地总面积为491.27 km2,其中耕地面积207.54 km2,其中大于25度坡地3.91 km2,森林面积97.6 km2,森林覆盖率为19.86%,森林覆盖率比较低。
槽谷地带的土壤肥沃而成为人口集中地带和农垦区,由于长期的过度垦殖、不合理的土地利用格局,落后的耕作制度,粗放型的农业生产经营管理模式和不合理的产业结构,缺乏可持续的战略指导,大量土地被掠夺式利用,垦殖指数高,甚至宜林宜草地带也用作农耕土地使用,毁林开荒用作耕地的现象时有发生。长期以来,流域内农垦区土地裸露严重,水土流失逐年增加,随着水土流失的加重,流域农垦区土层浅薄,土壤营养元素不断丧失,天然土壤日渐贫瘠,为维持流域内生产而施用的化肥量逐年增加。另一方面,大量的土壤及营养成分随水流进入塘、湖、库、河等水体,雍塞塘湖、淤为库底、淤塞并抬高河床,污染水体。
2.2.2 水土流失及水土保持现状
梁滩河流域面积共计491.27 km2,水土流失严重,各种程度的水土流失总面积达到了232.4 km2,年平均侵蚀总量为69.21万t,平均侵蚀模数达2978.2t/km2·a。其中轻度
22
水土流失面积为81.65 km、中度水土流失面积为108.49 km、强度水土流失面积为24.29
km、极强度水土流失面积为17.95 km。梁滩河流域水土流失现状见表2-5。
2
2
表2-5 梁滩河流域水土流失现状
单位:km 河段 轻度流失 中度流失 强度流失 极强度流失 九龙坡区 走马-金白市驿-凤 含谷 12.72 15.24 17.04 20.41 3.88 4.65 6.56 7.86 沙坪坝区 曾家- 西永- 双河口 土主 17.30 10.54 12.79 7.79 3.79 2.31 0.09 0.05 北碚区 小石门 西溪桥 -西溪桥 -龙凤桥 17.56 8.29 12.98 37.49 3.85 5.81 0.09 3.30 总计 81.65 108.49 24.29 17.95 2
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梁滩河流域水土流失形式主要是以面蚀、沟蚀为主的水力侵蚀,也包括部分以泻溜、崩塌、滑坡为主的重力侵蚀。侵蚀面积达232.4 km2,占流域总面积的47%。面蚀在梁滩河流域内分布最广,也是主要的侵蚀形式。主要发生在裸露荒坡以及坡耕地中。沟蚀是在面蚀的基础上发展和产生的,主要发生在顺坡开行种植的坡耕地和岩性松软的裸露山坡地带。重力侵蚀主要分布在沟道、河谷的坡地上。
水土流失主要是人为因素和自然因素综合作用的结果。自然因素如降水、地形地貌及岩性、土壤、植被等,仅为水土流失的产生提供客观条件。导致水土流失的主要因素是人类违反自然规律的活动,违反客观规律的盲目开垦、陡坡耕作;开发建设中不注重水土保持等,都是引起水土流失的主要因素。。
如果不实施有效的治理,水土流失对土壤、气候、森林、植被等生态环境破坏的恶性循环,一方面将对该流域农、林、牧、副业等危害继续加大,影响当地经济发展,使群众难于实现脱贫致富奔小康的目标;另一方面水土流失过程中大量的泥沙、有机物质和营养元素等不断进入梁滩河,将使梁滩河水污染加重,也不利于防洪。
2.2.3 生物资源
梁滩河流域植物资源丰富,植物品种多,共有多类维管束160多科,550多属,800多种。按照森林植被类型划分有:有亚热带常绿阔叶林、针叶林、竹林等。其中亚热带常绿阔叶林主要分布于缙云山北斜低山两翼的山地黄壤地带,林内有马尾松、杉木等树种伴生;亚热带针叶林主要有马尾松、杉木群系,林下含有多种苗木树种,混生有慈竹;竹林包括楠竹林、刺南竹林、慈竹三个群系,楠竹林群系是呈小块分布于背斜低山黄壤地带,刺南竹林群系零星分布于低山和丘陵区,慈竹林群系分布于丘陵区和背斜低山区的溪河两岸和农村居民四周。其它森林植被有灌木林植被和稀树草丛植被;观赏与绿化植物有苏铁、银杏、雪松、柳杉、塔柏、罗汉松、玉兰、海棠、杜鹃等;药用植物有舒筋草、金毛狗、巴豆、何首乌、金钱草等。
野生动物较少,仅有野猪、野兔等。
2.2.4 河道及河岸防护现状
梁滩河流域地处缙云山与中梁山山脉之间的狭长的槽谷地带,地形多为山前区丘陵,河流主流由西向北,流域内沟谷纵横,水流无序且曲折多弯,河床宽而浅变化明显,最宽可达50m,一般为20-30m。河床比降极为平缓,平均为0.26%,沿程除局部地段
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表3-9 2010年梁滩河流域污染负荷预测汇总 行政区 河段 污染来源 城市污水 生活垃圾 水土流失 畜禽养殖 农田施肥 河流底泥 小计 城市污水 生活垃圾 水土流失 畜禽养殖 农田施肥 河流底泥 小计 城市污水 生活垃圾 水土流失 畜禽养殖 农田施肥 河流底泥 小计 城市污水 生活垃圾 水土流失 畜禽养殖 农田施肥 河流底泥 小计 城市污水 生活垃圾 水土流失 畜禽养殖 农田施肥 河流底泥 小计 城市污水 生活垃圾 水土流失 畜禽养殖 农田施肥 河流底泥 小计 COD (t/a) 585.6 79.5 91.8 1193.7 / 25.2 1975.9 2759.4 374.5 109.9 679.3 / 182.1 4105.2 7235.8 982.0 53.3 / / 244.4 8515.5 1870.3 253.8 32.4 3069.4 / 388.0 5613.9 1563.7 212.2 54.0 23.8 / 107.6 1961.2 8891.4 1206.7 125.8 382.4 / 454.8 11061.1 33232.8 BOD5 (t/a) 301.2 7.9 12.3 500.6 / 2.6 824.6 1419.1 37.4 14.7 284.9 / 19.0 1775.1 3721.2 98.2 7.1 / / 25.4 3852.0 961.8 25.4 4.3 1287.2 / 40.4 2319.1 804.2 21.2 7.2 10.0 / 11.2 853.8 4572.7 120.7 16.7 160.4 / 47.3 4917.8 14542.4 TN (t/a) 75.3 1.6 0.6 100.1 27.6 0.3 205.4 354.8 7.5 0.8 57.0 48.7 2.0 470.7 930.3 19.6 0.3 / 56.7 2.7 1009.6 240.5 5.1 0.2 257.4 37.0 4.3 544.5 201.0 4.2 0.3 2.0 57.1 1.2 265.9 1143.2 24.1 0.8 32.1 37.4 5.0 1242.6 3738.7 TP (t/a) 8.4 0.3 0.1 37.5 9.0 0.0 55.4 39.4 1.5 0.1 21.4 9.3 0.2 71.9 103.4 3.9 0.1 / 9.5 0.3 117.2 26.7 1.0 0.0 96.5 6.2 0.5 131.0 22.3 0.8 0.1 0.7 9.6 0.1 33.7 127.0 4.8 0.2 12.0 7.4 0.6 152.1 561.3 走马-金凤 九龙坡区 白市驿-含谷 曾家-双河口 沙坪坝区 西永-土主 小石门-西溪桥 北碚区 小石门-西溪桥 合计
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行政区 河段 走马-金凤 九龙坡区 白市驿-含谷 曾家-双河口 沙坪坝区 西永-土主 小石门-西溪桥 北碚区 小石门-西溪桥 表3-10 2020年梁滩河流域污染负荷预测 COD BOD5 污染来源 (t/a) (t/a) 1153.6 593.3 城市污水 109.9 11.0 生活垃圾 91.8 12.3 水土流失 1193.7 500.6 畜禽养殖 / / 农田施肥 25.2 2.6 河流底泥 2574.2 1119.8 小计 8431.5 4336.2 城市污水 803.0 80.3 生活垃圾 109.9 14.7 水土流失 679.3 284.9 畜禽养殖 / / 农田施肥 182.1 19.0 河流底泥 10205.8 4735.0 小计 18779.3 9657.9 城市污水 1788.5 178.9 生活垃圾 53.3 7.1 水土流失 / / 畜禽养殖 / / 农田施肥 244.4 25.4 河流底泥 20865.5 9869.3 小计 9581.3 4927.5 城市污水 912.5 91.3 生活垃圾 32.4 4.3 水土流失 3069.4 1287.2 畜禽养殖 / / 农田施肥 388.0 40.4 河流底泥 13983.6 6350.6 小计 4215.8 2168.1 城市污水 401.5 40.2 生活垃圾 54.0 7.2 水土流失 23.8 10.0 畜禽养殖 / / 农田施肥 107.6 11.2 河流底泥 4802.6 2236.6 小计 14295.2 7351.8 城市污水 1361.5 136.1 生活垃圾 125.8 16.7 水土流失 382.4 160.4 畜禽养殖 / / 农田施肥 454.8 47.3 河流底泥 16619.7 7712.4 小计 69051.4 32023.7 TN (t/a) 148.3 2.2 0.6 100.1 27.6 0.3 279.1 1084.1 16.1 0.8 57.0 48.7 2.0 1208.6 2414.5 35.8 0.3 / 56.7 2.7 2509.9 1231.9 18.3 0.2 257.4 37.0 4.3 1549.1 542.0 8.0 0.3 2.0 57.1 1.2 610.6 1838.0 27.2 0.8 32.1 37.4 5.0 1940.5 8097.7 TP (t/a) 16.5 0.4 0.1 37.5 9.0 0.0 63.7 120.5 3.2 0.1 21.4 9.3 0.2 154.7 268.3 7.2 0.1 / 9.5 0.3 285.3 136.9 3.7 0.0 96.5 6.2 0.5 243.8 60.2 1.6 0.1 0.7 9.6 0.1 72.3 204.2 5.4 0.2 12.0 7.4 0.6 229.9 1049.6 合计 -41-
是能利用简单的数学模型来描述水质变化规律。同时,支流、排污口、取水口等影响水环境的因素也要进行相应概化,若排污口较近,可把多个排污口简化成集中的排污口。
(2)基础资料调查与评价。包括调查与评价水域水文资料(流速、流量、水位、体积等)和水域水质资料(多项污染因子的浓度值),同时收集水域内排污口资料(废水排放量与污染物浓度)、支流资料(支流水量与污染物浓度)、取水口资料(取水量、取水方式)、污染源资料等(排污量、排污去向与排污方式),并进行数据一致性分析,形成数据库。
(3)选择控制点(或边界)。根据水环境功能区划和水域内的水质敏感点位置分析,确定水质控制断面的位置和浓度控制标准。对于包含污染混合区的环境问题,则需根据环境管理的要求确定污染混合区的控制边界。
(4)建立水质模型。根据实际情况选择建立零维、一维或二维水质模型,在进行各类数据资料的一致性分析的基础上,确定模型所需的各项参数。
(5)容量计算分析。应用设计水文条件和上下游水质限定条件进行水质模型计算,利用试算法(根据经验调整污染负荷反复试算,直到水域环境功能区达标为止)或建立线性规划模型(建立优化的约束条件方程)等方法确定环境容量。
3.2.3 边界条件确定
考虑梁滩河流域水系特征、水文特征、排污状况、水体水质目标以及水环境管理方面需求等因素,确定水环境容量计算的边界条件如下:
(1)选择河流(河段)进行水环境容量计算;
(2)选择各河流(河段)85%保证率下枯水期流量作为设计流量,并考虑城市污水的排入对河流流量的影响;
(3)选择的断面应达水质标准所规定的污染因子浓度上限值作为目标约束条件; (4)假定现有排污口位置不变,河流(河段)的支流作为排污口考虑。
3.2.4 模型选择
污染物进入水体后,在水体的平流输移、纵向离散和横向混合作用,同时与水体发生物理、化学和生物作用,使水体中污染物浓度逐渐降低,为了客观描述水体污染物降解规律,可以采用一定的数学模型来描述,主要有零维模型、一维模型、二维模型等。根据控制单元水质目标、设计条件以及选择的模型,计算水环境容量。
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(1)零维模型
污染物进入水体后,在污染物完全均匀混合断面上,污染物指标无论是溶解态的、颗粒态的还是总浓度值,均可按节点平衡原理来推求。对河流,零维模型常见的表现形式为河流稀释模型;对于湖泊与水库,零维模型主要有盒模型。对于零维模型,总体达标水环境容量方法计算出的结果偏大,往往需要引入不均匀系数的概念进行修正。
符合下列两个条件之一的环境问题可以概化为零维问题: 1)河水流量与污染水流量之比大于10~20; 2)不需要考虑污水进入水体的混合距离; 对于河流问题常用零维模型解决的问题有:
1)不考虑混合距离的重金属污染物、部分有毒物质等其它保守物质的下游浓度预测与允许纳污量的估算;
2)如有机物降解性物质的降解项可忽略时,可采用零维模型;
3)对于有机物降解物质,当需要考虑降解时,可采用零维模型分段模拟,但计算精度和实用性较差,最好用一维模型求解。
对于湖泊、水库常用零维模型的问题有:
1)不存在分层现象且无需考虑混合区范围的湖泊水库中的富营养化问题和热污染问题;
2)可依据流场、浓度场等分布规划进行分盒的湖泊和水库,其环境问题均可按零维模型处理。
(2)一维模型
对于河流而言,一维模型假定污染物浓度仅在河流纵向上发生变化,主要适用于同时满足以下条件的河段:①宽浅河段;②污染物在较短时间内基本能混合均匀;③污染物浓度在断面横向变化不大,横向和垂向的污染物浓度梯度可以忽略。
如果污染物进入水域后,在一定范围内经过平流输移、纵向离散和横向混合后达到充分混合,或者根据水质管理的精度要求允许不考虑混合过程而假定在某一断面处或某一区域之外实现均匀混合,则不论水体属于江、河、湖、库的任一类,均可按一维问题概化计算条件。
若河段长度大于下式计算的结果时,可以采用一维模型进行模拟:
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L?(0.4B?0.6a)Bu
(0.058H?0.0065B)?u*其中:u*?gHJ L——混合过程长度; B——河流宽度;
a——排放口距岸边的距离; u——河流断面平均流速; H——平均水深; g——重力加速度; J——河流坡度。
在一个深的有强烈热分层现象的湖泊或水库中,一般认为在深度方向的温度和浓度梯度是重要的,而在水平方向上的温度和浓度则是不重要的,此时湖泊水库的水质变化可用一维模型来模拟。
在忽略离散作用时,描述河流污染物一维稳态衰减规律的微分方程为:
udc??kc dx将u?dxdc??kc,积分得: 代入,得到
dtdtC?C0?exp(?kx/u)
式中:u——河流断面平均流速,m/s;
x——沿程距离,km; k——综合降解系数,1/d; C——沿程污染物浓度,mg/l;
C0——前一个节点后污染物浓度,mg/l。 (3)二维模型
当水中污染物浓度在一个方向是均匀的,而在其余两个方向上是变化的情况下,一维模型不再适用,必须采用二维模型。 3.2.5 梁滩河流域水环境容量计算
(1)计算方法
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