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《洞庭湖環(huán)境疏浚與生態(tài)修復(fù).doc》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、洞庭湖環(huán)境疏浚與生態(tài)修復(fù)摘要:由于泥沙淤積,洞庭湖洪水位不斷抬高,在造成嚴(yán)重的洪澇災(zāi)害的同時(shí),降低湖泊水體的稀釋自凈能力和水環(huán)境承載能力,湖區(qū)生態(tài)環(huán)境的惡化。根據(jù)洞庭湖環(huán)境疏浚規(guī)劃,通過(guò)對(duì)典型河段疏浚前后水情、水環(huán)境質(zhì)量及承載能力變化等的對(duì)比,定量與定性相結(jié)合對(duì)洞庭湖疏浚后的水環(huán)境修復(fù)和生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)效益等進(jìn)行研究。關(guān)鍵詞:洞庭湖疏浚水環(huán)境修復(fù)生態(tài)恢復(fù)1前言洞庭湖接納湘、資、沅、澧四水和長(zhǎng)江的松滋河、虎渡河、藕池河三口,每年大量泥沙進(jìn)入洞庭湖,其中約四分之一左右的泥沙由城陵磯注入長(zhǎng)江,四分之三淤積在洞庭湖。由于泥
2、沙淤積,造成四口洪道多呈淤積萎縮態(tài)勢(shì),湖內(nèi)洲灘滋長(zhǎng)、蘆柳叢生、滯流阻水嚴(yán)重,而且湖泊萎縮使得水系紊亂,相互頂托干擾。從而導(dǎo)致洞庭湖區(qū)調(diào)蓄容積減少、洪水位不斷抬升、江湖關(guān)系改變,在加重湖區(qū)的防洪負(fù)擔(dān)、造成嚴(yán)重的洪澇災(zāi)害的同時(shí),降低湖泊水體對(duì)各種污染物的稀釋自凈能力和水環(huán)境承載能力,造成湖區(qū)生態(tài)環(huán)境的惡化[1]。根據(jù)《國(guó)家地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002),按單因子法評(píng)價(jià)全湖平均類別為IV類,磊石、城陵磯、茅草街、目平湖、萬(wàn)子湖水質(zhì)達(dá)V類,君山水質(zhì)達(dá)超V類。按綜合污染指數(shù)法評(píng)價(jià)全湖平均綜合污染指數(shù)0.4
3、33,屬于輕度污染。洞庭湖全湖主要污染物的分擔(dān)率從大到小依次排前五位的參數(shù)為:總磷、總氮、總汞、揮發(fā)酚、高錳酸鹽指數(shù)。因此,實(shí)施洞庭湖環(huán)保疏浚工程,調(diào)整部分河段的河勢(shì)、改善水流條件是增加水體納污、自凈能力,改善環(huán)境條件,維護(hù)生態(tài)平衡重大戰(zhàn)略舉措。目前洞庭湖環(huán)保疏浚規(guī)劃已經(jīng)完成,本文通過(guò)對(duì)典型河段環(huán)境疏浚前后水情、水環(huán)境質(zhì)量及承載能力的變化深入分析,定量分析與定性研究相結(jié)合對(duì)洞庭湖環(huán)境疏浚的水環(huán)境修復(fù)效益和生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)效應(yīng)進(jìn)行了研究。2洞庭湖環(huán)保疏浚前后的水情變化洞庭湖環(huán)境疏浚改變了河道湖泊的過(guò)水?dāng)嗝?,縱坡比降及
4、糙率等水力因素,這些水力因素的改變對(duì)洪水水位產(chǎn)生影響,尤其在河道上由于水力因素的改變值的比重較高,影響更為顯著。分析中首先使用二個(gè)典型河段,運(yùn)用水力學(xué)模型分析法和水文學(xué)資料分析法分析這些典型河段在疏浚前后對(duì)洞庭湖洪水水位的影響,并以為此基礎(chǔ)研究根據(jù)環(huán)境疏浚方案對(duì)洞庭湖各疏浚河段的水位降低效應(yīng)進(jìn)行分析。2.1環(huán)境疏浚對(duì)典型河段的洪水水位影響分析本研究洪水演算采用SMS7(地表水模擬系統(tǒng))水力學(xué)模型,區(qū)間的產(chǎn)流計(jì)算采用SSARR(河流綜合預(yù)報(bào)與水庫(kù)調(diào)度模型)水文學(xué)模型[2]。典型年主要選擇近期的主要大水年1996、
5、1998、1999年。其中1996年洪水為四水遭遇型洪水,1998年洪水為1954年后長(zhǎng)江流域全流域大洪水,1999年洪水為湖區(qū)區(qū)間及長(zhǎng)江干流遭遇的惡劣組合型洪水。對(duì)3個(gè)典型年,分別選擇疏浚前后的地形資料計(jì)算三個(gè)典型河段影響區(qū)的水位,在疏浚區(qū)每隔500m,模型輸出一個(gè)水位值。計(jì)算的結(jié)果為:澧水洪道洪水水位降低0.2~0.3m;南洞庭湖洪水水位0.09~0.17m。2.2洞庭湖環(huán)境疏浚規(guī)劃對(duì)洞庭湖洪水水位影響預(yù)測(cè)根據(jù)洞庭湖環(huán)境疏浚規(guī)劃,疏挖總土石方量達(dá)33876.5×104m3。而且由于增加了行洪斷面的面積和湖泊
6、容量,相應(yīng)增加了洪道的行洪能力,增強(qiáng)了湖泊的調(diào)蓄能力,對(duì)降低湖區(qū)高洪水位起積極作用。整個(gè)疏浚工程土石方量也就相當(dāng)于洞庭湖增加了約3.4×108m3容積,約占洞庭湖總?cè)莘e(城陵磯水位33.5米時(shí)容積167×108m3)的百分之二左右。采用前面已經(jīng)建立的水力學(xué)模型,經(jīng)水力學(xué)模型模擬計(jì)算結(jié)果如下:(1)四水尾閭及淞滋河、藕池河及汨羅江疏浚段附近洪水水位的降低較明顯。水位降低的程度與開(kāi)挖的斷面面積占總斷面面積的比例及洪水級(jí)別有關(guān)。比例越大,水位降低愈明顯。洪水級(jí)別越大,水位降低越小。在計(jì)算河段中澧水尾閭可降低高洪水
7、位0.15~0.35m,其余河段一般可降低0.1~0.25m,但在擴(kuò)卡的局部區(qū)域,有時(shí)可降低水位0.3m以上。(2)東洞庭湖洪水水位可降低0.08~0.14m,南洞庭湖可降低0.1~0.18m。湖區(qū)水位降低幅度仍然少于河道,這種趨勢(shì)同典型河段的計(jì)算結(jié)果一致。3洞庭湖疏竣的水環(huán)境修復(fù)效應(yīng)洞庭湖河湖疏竣的水環(huán)境修復(fù)效應(yīng)主要體現(xiàn)在對(duì)水環(huán)境承載力的影響。水環(huán)境承載力是指在一定的水域,其水體能夠被繼續(xù)利用并仍保持良好生態(tài)系統(tǒng)時(shí)所能容納污水及污染物的最大能力[3]。簡(jiǎn)單地說(shuō),水環(huán)境承載能力也就是我們通常所說(shuō)的“水環(huán)境容量”
8、或“水環(huán)境(水體)納污能力”,即滿足水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求的最大允許污染負(fù)荷量、或納污能力。對(duì)于河流、湖泊而言,流量和水質(zhì)及污染物質(zhì)的背景濃度也是經(jīng)常變化的,向河、湖排放污染物也大多是通過(guò)水流進(jìn)入的,因此,其污染物的凈化和環(huán)境容量的計(jì)算比較復(fù)雜。常用的水環(huán)境容量計(jì)算模型有:一維模型、二維模型、非均勻混合模型和湖(庫(kù))均勻混合模型[4]。根據(jù)洞庭湖污染物排放現(xiàn)狀,造紙業(yè)排放的CODMn是影響