1 工程概况[1]
广西德保县多旁水库位于龙须河上游,德保县马隘乡多学村多旁屯附近,坝址控制集水面积80km2,多年平均径流量5 320 万m3。是以人饮供水为主的中型水库,多旁水库无地表河经过,库水水源为降雨补给和地下河补给,主要通过堵塞多旁洼地的岩溶渗漏通道和在低垭口处建坝来蓄水成库,正常蓄水位为735.0 m,总库容4 510 万m3,有效库容4 105 万m3。水库建成后,每年可供的毛水量为3 168万m3,其中城镇及工业年可供水为3 104 万m3,即8.5 万m3/ d,扣除生态环境用水后,首先供给农村人饮64.0 万m3,即0.18 万m3/ d,其次是马隘铝工业区6.63 万m3/ d,余下1.87 万m3/ d 供给德保县城区及城东工业区。
2 项目区环境概况[2]
2.1 自然环境概况
德保县位于北回归线附近,气候属亚热带季风气候区。多旁水库的多年平均气温19.5℃; 年平均降水量1457 mm,雨量多集中在5-9月,占全年总降雨量的76%; 多年平均风速1.1 m/ s,累年最大风速15 m/ s,最多风向为东风。
多旁水库为地下河出流形成的水库,径流形成上游为地表、地下交替出现,入库为地下河出口的洼地水库,多年平均流量为1.69 m3/ s,最枯月(p=90%) 径流量为0.002 m3/ s。区域内地下水一般为重碳酸钙和重碳酸钙镁型岩溶水,呈弱碱性,微硬水,大部分可饮用。
2.2 地表水环境现状
根据广西水环境监测中心百色分中心的水质监测成果,多旁水库断面枯水期(2007 年12月)的水质中有粪大肠菌群、氨氮超标,超标倍数分别为0.30、0.02,其它各监测项目Pi 值均小于1.0,丰水期(2008年5月) 多旁水库断面及其周边多气、多桂、大陇温等洼地断面各监测项目Pi 值均小于1.0,说明多旁水库及其周边洼地水质基本达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅲ类水标准,水质良好。
2.3 流域内用水情况调查
据实际调查和德保县水利局提供的资料,那甲河在多旁水库以下先后流经那甲乡、足荣乡、隆桑镇出德保县境,那甲河流域自足荣乡以下至出德保县境的乡镇,都有其他的可靠供水水源可供利用。因此受影响的主要是从多旁水库到足荣乡之间的那甲河段,该河段用水户主要是那甲乡的人畜及灌溉用水,其中到设计水平年2020 年人畜取用水量27.8万m3/ a,灌溉取用水量284.5 万m3/ a。
2.4 流域水污染源调查
经现场调查及资料收集,流域内污染源主要包括工业污染源、生活污染源及农业面源污染。其中工业污染源主要是位于多旁库区上游约8 km处的德保县马牌选矿厂,该选矿厂的江湾排泥库与多旁水库存在一定的水力联系,虽已采取防渗措施,但对多旁水库水质仍会产生一定的风险影响。生活污染源及农业面源污染主要来源于多旁水库库区多旁、多气、多珍、多学洼地边的马隘乡多学村的多旁、多气、多珍、多学4 个屯,其生活污水及农业灌溉废水大部分直接进入多旁水库库区,对多旁水库水质影响较大。
2.5 生态环境现状
由于德保县地处桂西南石灰岩山区,岩溶面积分布较广,母岩岩性多以石灰岩为主,表土瘠薄,立地条件差,因此项目区主要植被类型为石山小乔木——石山灌木——草和石山灌木——草植被类型,多以中低灌草植被为主。项目区森林覆盖率为15.7%,林草覆盖率为19.8%。
3 水环境影响分析[2]
3.1 水文情势影响
多旁水库上游均为地下河,即马贡、巴头、念登3 条地下河。工程建成后,正常蓄水位为735 m,较建库前增加约35 m,水库水面面积(148.98 万m2)也相应比工程建设前(22.65 万m2) 增大126.33 万m2。由于工程建成前后上游来流量没有变化,但工程建成后库区及其上游的水深和水面会相应增加,使得在相同的流量条件下,上游来水到达库区后流速较建库前有所减小。
多旁水库建设需将落水洞封堵,由此建库后全年及大部分月份的下泄水量均比天然情况下有较大幅度的减小。另外,由于多旁水库位于岩溶地区,建库后枯水期多旁水库的下泄水量除了环境基流外,还有较大的部分为渗漏水量,但不会影响多旁水库的成库。
3.2 水环境影响
3.2.1 流域污染源对库区水质的影响
马牌选矿厂在正常运行时污水可以实现零排放,即洗矿的污水通过沉淀处理后回用,没有废水外排,沉淀下来的淤泥堆放于排泥库内。排泥库已采取防渗措施,正常运行情况下马牌选矿厂不会对多旁水库水质构成威胁。但若出现排泥库泄漏事故,多旁水库的供水水质也将会产生一定影响,因此,应制定应急预案。
根据规划,建库后多旁、多气、多学3 个屯需全部外迁至马隘镇西郊屠宰场旁,生产安置主要考虑种植蔬菜和金银花,因此,多旁库区内生活污染源和农业面源将有一定减小,工程建成后库区及其上游入河污染源较现状有较大幅度的减小,对库区水质影响较小。
3.2.2 工程建设对库区及下游水环境容量的影响
(1) 对库区水环境容量的影响。多旁水库的建设,使得库区较天然河道的水量有所增加,库区环境容量将有所提高; 但由于水库水体流速减慢,对进入库区的污染物扩散稀释不利,故单位水体的水环境容量有所减小。本次通过计算纳污能力,以此反映多旁水库的水环境容量变化。
表1 多旁水库建设前后的纳污能力分析成果表

由表1 可知,多旁水库建成后,库区的水环境容量将大大提高,而水库建成后,原位于库区内的多旁、多珍、多气都搬到库外,库区内的污染源将大幅度降低,因此,预计多旁水库建库后水质可以达到水库水质目标,即《地表水环境质量标准》Ⅲ类水标准。
(2) 对下游水环境容量的影响。多旁水库建成后下游地下河及那甲河的水量相对于建库前在枯水期水量有所增加,而丰水期水量有所减小,即水库下游地下河及那甲河的环境容量相对于建库前在枯水期将增大,而丰水期的水环境容量将稍有减少,但减小的程度在环境可承受的范围内。
3.2.3 水库水质预测
(1) 水库蓄水初期水质预测。通过类比同类工程,多旁水库蓄水初期水质将会比较差,主要污染物为漂浮在水面的生活垃圾、植物残体,以及水中溶解的总磷、总氮、BOD5 等,预计水库蓄水初期水质短期内达不到《地表水环境质量标准》Ⅲ类水标准。但经过一段时间的降解后,水库的水质将会慢慢变好,最终可达到Ⅲ类水标准。
(2) 水库富营养化预测。本次采用狄龙公式对多旁水库运行期库区内的总磷、总氮平均浓度进行预测。
经预测得多旁水库建成后总氮、总磷的浓度分别为0.025 g/ m3、0.0014 g/ m3,与建库前相比有较大程度的降低。对照《水域纳污能力计算规程》(SL348-2006) 提供的湖(库)营养状态评价标准,多旁水库建成后水质营养程度属极度贫营养,库区水质富营养化的可能性很小。
3.2.4 水库泄洪对下游水质的影响
本工程的泄洪洞是连接多旁水库和虾洼地的,而排洪明渠是连接陇缝洼地和多练洼地的,虾洼地与陇缝洼地相连。水库泄洪时洪水流向为多旁水库-虾洼地-陇缝洼地-多练洼地,到达多练洼地后,洪水就通过天然的地下暗河通道向下游排泄。根据地质调查,水库泄洪时水质受影响的水域主要为多旁水库~ 多练洼地之间的洼地。但这一影响是短时间的,当洪水过后水质将能很快恢复。
3.3 水温影响
3.3.1 水库水温分层类型判定
水库的水温结构受水库的形状、容积、当地气象、水库运行方式等因素影响,水温结构采用径流,经计算,α= 1.24≤10,多旁水库水温结构为稳定分层型;β= 0.45≤0.5,一次洪水对水温分层无多大影响。
3.3.2 水库水温分层的影响
多旁水库的大部分水量都通过输水管道输送到用户处,因此输水管输送低温水将对用水户的用水有一定影响; 工程还需通过多睦屯向水库下游供给农村人饮用水及环境用水,此处下泄低温水对水库下游的生态环境也会有一定影响; 另外在洪水期,库区通过泄洪洞将洪水排向下游的虾洼地和陇缝洼地,此处下泄低温水多虾洼地和陇缝洼地处的农作物和生态环境有一定影响。
3.3.3 下泄低温水对下游的影响
经分析可知,多旁水库输水管下泄水温对工业及城镇用水影响不大; 由多睦供水管供给的水量主要用于多睦屯的人饮以及下游的环境用水,低温水对人饮影响较小,对生态环境有一定影响,但影响不大; 多旁水库通过泄洪洞泄水的6-11 月下泄水温为19.0℃-22.7℃,与天然水温相差不大,高于鱼类生长繁殖所能承受的最低水温。因此多旁水库下泄的低温水,对下游的影响很小。
3.4 对坝址上、下游用水户及环境用水的影响
多旁水库建成后下放环境基流0.169 m3/ s,多旁水库的建设对库区下游地下河及那甲河环境用水的影响很小。
多旁水库建成后通过多睦供水管下放农村人饮用水64 万m3/ a,满足多旁水库~ 那甲河陇温出口间多睦、上元、下元、下央等村屯的用水,对该区间用水户用水没有影响。
经长系列水量平衡计算,多旁水库建库后各月(包括特枯水年)下游那甲河的来水量均大于用水量,因此多旁建库对那甲河陇温出口以下河段原用水户取水影响不大。
4 水环境保护措施
根据以上的水环境影响分析结果,全面而有针对性地提出了减免对水环境不利影响的保护措施。
4.1 库区水环境保护措施
4.1.1 多旁水库饮用水源地一级保护区范围
(1) 水域。以取水口(即进水塔,位于多旁水库北面)为圆心、半径约为300 m的水域,正常蓄水位735 m时水库水面面积约为2 100 m2;
(2) 陆域。以上所述水域两岸,正常蓄水位相应水面线至其外围相应地表水集水范围界限,正常蓄水位735 m时陆域面积约为2 700 m2。
4.1.2 多旁水库饮用水水源地二级保护区范围
(1) 水域。一级保护区水域边界外的多旁水库水域,正常蓄水位735 m时水库水面面积为148.98 万m2;
(2) 陆域。一级保护区陆域边界外的多旁水库库区地下水集水范围内的陆域,共80 km2。
4.1.3 保护措施
(1) 在饮用水水源地保护区的界线上设置醒目标志牌,在取水口附近设置防护拦等有关设施,明确保护区的范围和取水口的位置。饮用水源保护区的设置和污染防治应纳入德保县的经济和社会发展规划和水污染防治规划。
(2) 结合新农村建设,在流域内推广沼气池,用于处理库区及其上游居民点的人畜粪便和生活污水,避免污水直接排入其附近的地下河,处理后的出水用于农灌,减少面源排放对水体的污染。
4.2 地下水量的合理开采措施
(1) 建立健全水资源动态和水质监测网络,以便对水资源水位、水量、水质进行预测和预报,从而为水资源合理开发利用制定实施方案提供依据。
(2) 控制多旁水库库区下游~ 陇温出口区间内的人口、耕地,并禁止在该区间内新建取水工程,避免区间地下河由于用水量急剧增加而造成的枯竭。
4.3 污染源控制措施
(1) 针对多旁水库上游马牌选矿厂排泥库可能发生的泄漏风险,多旁水库管理机构应与马牌选矿厂的管理机构签订协议,使该选矿厂对排泥库密封情况进行严格监控; 并由德保县水利局、马隘乡及城关镇政府、工程管理部门共同起草、修订马牌选矿厂排泥库泄漏应急预案,并报德保县人民政府备案,当发生泄漏事件时应及时启动应急预案。
(2) 由于本工程有饮用水供水任务,因此禁止在库区内进行畜禽养殖及网箱养鱼等; 另外,由于多旁水库上游的水源均为地下水,水量常年变幅较大,枯水期水量较小,纳污能力较小,因此,也应严格控制库区上游的畜禽养殖规模,避免增加流域内水体纳污的负担。
(3) 由于多旁水库建成后,多旁、多珍、多气3个居民点将搬到库区外,库区内主要的污染源只剩下多学一个,结合建设社会主义新农村的活动,在多学屯推广沼气池,对生活污水进行处理。多学村现状有71 户300 人,每户修建1 个沼气池,共71 个。
4.4 库区及下游用水户用水保证措施
(1) 蓄水初期水库水质较差,难以达到饮用水水质要求。因此,建议业主在多睦屯供水管出水口修建库水临时处理池,将多睦屯供水管的出水引至处理池经混凝沉淀和消毒处理后再放入原多睦屯的取水点; 若经混凝沉淀及消毒处理后水质仍达不到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中的Ⅲ类水标准时,应由业主用运水车定期向多睦屯取水点运水,以保证这4 个屯居民的饮用水安全。
另外,蓄水初期在水质未达标的情况下,德保县城区的生活用水应继续取用西读引水坝的水,待水质达标后再从多旁水库取水。
(2) 本工程拟通过向多睦屯的供水输水管道向下游下泄环境基流0.169 m3/ s 及农村人饮用水64 万m3/ a,即0.02 m3/ s(年平均流量) ,另外,“德保县水利局出具的& 德保县水利局关于保证多旁水库下游生产生活用水的承诺书”也已对该河段以下村屯的用水提出保证的承诺,因此,库区及下游用水户的用水是可以满足的。
5 结语
多旁水库工程是以供水为主的水利工程,设计日均供水能力为8.5 万m3/ d。工程建设为德保县的工业用水提供了有力保障,将极大的促进该地区经济发展,保障社会稳定,项目建设是必要的。工程建设不可避免对项目区及其周边地区水环境以及其他用水户的用水产生一定影响,但均处于环境可承载的范围内,再通过采取有效的预防和减缓措施,项目建设带来的对水环境的不利影响可降到最低限度并为环境所接受。
参考文献
[1] 广西水利电力勘测设计研究院. 广西德保县多旁水库工程可行性研究报告[R]. 南宁: 广西水利电力勘测设计研究院,2010.
[2] 广西水利电力勘测设计研究院. 广西德保县多旁水库工程环境影响报告书(报批稿) [R] . 南宁: 广西水利电力勘测设计研究院,2009.
[作者简介] 叶丹(1979- ) 女,广西隆安人,广西水利电力勘测设计研究院工程师,主要从事水利工程环境影响评价工作。