專利名稱：清污立交區(qū)域尾水調(diào)度處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種水污染處理方法，具體的說是區(qū)域水污染調(diào)控處理方法。
背景技術(shù)：
區(qū)域尾水是指區(qū)域內(nèi)雖經(jīng)處理但尚未達到水環(huán)境標準的工業(yè)、生活、農(nóng)業(yè)(畜禽養(yǎng)殖)排水。尾水處理是區(qū)域水污染控制的“收官”之舉，是實現(xiàn)“從搖籃到搖籃”的水污染控制的重要環(huán)節(jié)。
尾水控制基本策略可分為人工處理、尾水分流與生態(tài)處理三類，國內(nèi)外研究及實踐表明人工處理技術(shù)難度大，費用高昂，而且對某些微量有毒有機物去除能力有限；尾水分流通過截斷進入敏感目標水體的污染負荷，配合其它控制措施，可確保水體還清，但單純的尾水分流僅改變了污染的空間分布，并未實現(xiàn)污染物質(zhì)的消除；生態(tài)處理的凈化效率高，費用低廉，并有較高的綜合效益，缺點是需要占用較多的土地。區(qū)域水系可劃分為三類(1)極敏感水域——飲水水源，例如長江、太湖以及所有具有供水功能的河道與湖庫；(2)敏感水域——農(nóng)、工、漁、景用水水域；(3)次敏感水域與地域——行洪河道、海涂灘地、崗地荒地、林地草地。
從國外河湖治理的研究實踐來看，尾水人工處理主要具有如下一些特點(1)工藝復雜，技術(shù)難度大，管理要求高。尾水人工處理基本上都屬于就地控制，即強調(diào)在污染發(fā)生地解決尾水遺留的所有問題，例如在歐洲各國及美國東部各州，均有立法禁止污染的轉(zhuǎn)移或“轉(zhuǎn)嫁”。因應(yīng)尾水深度處理的需要，發(fā)達國家和地區(qū)為了實現(xiàn)區(qū)域尾水中特定污染物的去除，深度處理工藝層出不窮、越來越多，如針對除磷，有各種以除磷菌聚磷-釋放磷為基礎(chǔ)的各種生物除磷法，有投加石灰、投加鋁鹽、投加鐵鹽等物理-化學法，針對脫氮，有以硝化-反硝化為基礎(chǔ)的各種生物脫氮法、吹脫法、折點氯化法、選擇性離子交換法等、膜過濾法等(，針對有機物的去除，有顆?；钚蕴课健⒊粞跹趸?、膜過濾法等，針對無機物，有離子交換法、電滲析、反滲透等等，隨著人們對環(huán)境中多種污染物質(zhì)性質(zhì)認識的深入，要求進行深度處理的壓力也必將越來越大。各種工藝所產(chǎn)生的出水水質(zhì)各不相同，適用的場合也大不一樣，而且對操作人員的技術(shù)水平和管理能力要求甚高。
(2)基建投資和運行費用高昂。尾水深度處理的基建與運行費用一般約為相同規(guī)模二級處理廠的2～3倍(表1)，能源和物料消耗甚大，因此其發(fā)展和推廣應(yīng)用受到限制，較少大規(guī)模的使用，基本都限于發(fā)達國家和地區(qū)，發(fā)展中國家則鮮見報道。
表1污水/尾水不同處理工藝組合的相對費用比較

(3)微量有毒有機污染問題值得重視。通過尾水人工深度處理對某些微量有毒有機物去除能力有限，出水就地排放或簡單回用，仍具有潛在的危險。在尾水人工深度處理回用中，非飲用水的直接重復利用在美國和世界各國都是補充公眾供水的主要方案選擇，利用城市尾水來補充飲用供水的不足，如果不是在極其緊急的情況下，一般不應(yīng)予以考慮，或不應(yīng)允許，因為今天的飲用水重復利用會影響到長期的健康問題，其原因可能是人們吸收了水中有機和無機污染物，即使水經(jīng)過最先進的方法處理時，這些污染物仍會存在，而且目前的飲用水標準是根據(jù)對未受污染的淡水資源進行試驗得到的，盡管鑒別水中污染物的分析方法取得了長足的進步，但只能識別出小部分污染物的存在，這樣對取自污染嚴重水源的飲用水制定可接受的質(zhì)量標準的努力已證明是失敗的。
尾水分流與江河湖海處置技術(shù)已日趨成熟，其突出的優(yōu)點是通過截斷進入敏感目標水體的污染負荷，配合其它控制措施，可確保水體迅速“返清”，并為點源控制與城市污水處理廠的建設(shè)，爭取了更多的時間和空間。但在單純的尾水分流只是改變了污染的空間分布，其本身并沒有實現(xiàn)污染物質(zhì)的消除，而且在對受納水體生態(tài)系統(tǒng)的潛在長期影響、尾水分流與城市水污染治理之間的環(huán)境與經(jīng)濟效益分析等方面有待深入研究。因此，單純的尾水分流仍需慎重決策，與其它處理方式的有機結(jié)合是其發(fā)展的方向。
從國外尾水處理實踐來看，生態(tài)處理具有凈化效率較高、基建及運行費用較低等特點。不足的是，生態(tài)工程在少數(shù)情況下可能出現(xiàn)凈化效果不穩(wěn)定、環(huán)境衛(wèi)生不理想等問題，其主要原因是設(shè)計不當、帶毒超標或盲目施灌。更主要的是，利用生態(tài)系統(tǒng)處理尾水通常需要更多的停留時間和占用較大的空間，這在鄉(xiāng)村地區(qū)可能不成問題，但在土地非常寶貴的大中城市則是一大障礙。用地緊張在很大程度上限制了尾水生態(tài)工程的大規(guī)模應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
1、要解決的技術(shù)問題目前區(qū)域尾水污染問題依然嚴峻，上述尾水處理處置方法存在著不足之處，本發(fā)明清污立交區(qū)域尾水調(diào)度處理方法從水污染控制全局出發(fā)，以敏感水域保護為目標，重點從區(qū)域流域?qū)用鏄?gòu)建“三級控制、三級標準”水污染控制模式及區(qū)域尾水調(diào)度處理方案，從而實現(xiàn)尾水的二級、三級處理和資源化再利用。
2、技術(shù)方案按水污染控制的工作程序和污水處理的實際程度，系統(tǒng)契合、全過程的區(qū)域水污染控制可概括為“三級控制、三級標準”的完整模式(圖1)第一級，源頭控制，最大程度預(yù)防和減少污染的發(fā)生與排放，其中工業(yè)廢水要達到城市污水管網(wǎng)的接管標準；第二級，城鎮(zhèn)污水與經(jīng)達標預(yù)處理的工業(yè)廢水排入城市污水處理廠進行集中處理，要滿足污水處理廠的出水標準；第三級，對雖經(jīng)處理但尚未達到水環(huán)境標準的區(qū)域尾水進行深度處理(或處置)，達到(或接近)環(huán)境標準(或相應(yīng)回用水標準)后排入相應(yīng)受納水體(或回用)。在此過程中，總量控制分三級實施，水質(zhì)標準分三級銜接。
本發(fā)明清污立交區(qū)域尾水調(diào)度處理方法技術(shù)方案如下清污立交區(qū)域尾水調(diào)度處理萬法，主要包括三個階段(1)清污立交，從區(qū)域流域?qū)用嫔锨逦鄯珠_，形成清污兩個獨立系統(tǒng)，實行兩個不同的管理體制，極敏感、敏感水域執(zhí)行清水制，尾水禁排；(2)控源導流，是指污水控源達標，尾水導流歸槽，將區(qū)域水系內(nèi)城鎮(zhèn)污水、工業(yè)廢水、畜禽養(yǎng)殖排水進行轉(zhuǎn)移至次敏感的大環(huán)境水體或地域；(3)生態(tài)處理，利用生態(tài)工程集中完成尾水的二級、三級深度處理和資源化再利用。
清污立交是指從區(qū)域流域?qū)用嫔锨逦鄯珠_，形成清污兩個獨立系統(tǒng)，實行兩個不同的管理體制，極敏感、敏感水域執(zhí)行清水制，尾水(污水)禁排，其中尤以飲用水水源地為保護的重點；在積極保護的前提下，次敏感水域地域可以加以利用，建立尾水小系統(tǒng)，作為尾水輸送專道及集中處理場所，完成區(qū)域尾水的調(diào)度和深度處理，執(zhí)行污水制。根據(jù)清污立交工程的主導功能來確定需采用的具體方案，對于清水調(diào)度工程，原則上采用清水地涵，若當?shù)赜姓埶恿?，可以用作請水輸送；對于尾水調(diào)度，原則上采用尾水地涵，若當?shù)赜锌捎米鬏斔臀菜乃こ?，可直接借用，以盡量節(jié)省總體工程造價。
控源導流是指污水控源達標(含“三級控制、三級標準”中的第一級和第二級)，尾水導流歸槽，將區(qū)域水系內(nèi)城鎮(zhèn)污水、工業(yè)廢水、部分農(nóng)業(yè)(畜禽養(yǎng)殖等)排水等主要的區(qū)域尾水果斷進行戰(zhàn)略性轉(zhuǎn)移，大幅度削減排入極敏感、敏感水域的污染負荷，改善水系水質(zhì)，實現(xiàn)既定環(huán)境目標。
尾水調(diào)度導流是以嚴格保護敏感水體為決策目標的定位，在嚴格控制尾水排放影響范圍，達到規(guī)定的環(huán)境標準，不影響受納水域的水質(zhì)目標、使用功能和生態(tài)平衡的前提下，采取科學的工程系統(tǒng)，利用次敏感的大環(huán)境水體的生態(tài)資源，解決區(qū)域尾水出路問題的一項工程技術(shù)措施。尾水調(diào)度導流應(yīng)滿足以下要求首先，一般應(yīng)選用次敏感的大環(huán)境水域、地域作為受納體。其次，一般不宜在近岸排放，而應(yīng)離岸處置，其目的一是為了保護與人類關(guān)系密切的近岸水環(huán)境質(zhì)量，二是遠離岸邊可以達到足夠的水深，以利尾水與周邊水體的盡快混合和稀釋。國外設(shè)置排放口水域的水深大多在10～30m之間，最深的達120m，少數(shù)在5～10m之間，而且排放口盡量選擇在水深、流急、交換能力強的水域。此外，尾水放流管、擴散器的設(shè)計和鋪設(shè)，也應(yīng)進行科學的論證。
生態(tài)處理充分利用行洪河道、灘地特別是廣闊的沿海海涂，在尾水調(diào)度導流的基礎(chǔ)上，利用生態(tài)工程集中完成尾水的二級、三級深度處理和資源化再利用。尾水生態(tài)處理的主要內(nèi)容是通過清污立交工程構(gòu)建尾水泓道穩(wěn)定塘，達到解決尾水出路、改善尾水水質(zhì)的目的。尾水穩(wěn)定塘基本按照河流現(xiàn)狀行水能力，尾水生態(tài)工程沿線排水位采取分段控制、串聯(lián)排放的方式，每一段都是一個獨立的穩(wěn)定塘，每一段泓道容積對泓道內(nèi)的水體會產(chǎn)生一個滯留效應(yīng)，而水體必須經(jīng)過多次自我降解過程，才能排入受納水體，加強了凈化效果。
3、有益效果本發(fā)明清污立交區(qū)域尾水處理方法，一方面可以通過尾水調(diào)度骨干工程，截斷敏感水域的入流負荷防治污染蔓延，實現(xiàn)環(huán)境目標，另一方面也有利于易地擇址建設(shè)生態(tài)工程，近遠期結(jié)合，實現(xiàn)區(qū)域尾水廉價高效的二級和三級深度處理。此外，該方法立足區(qū)域?qū)用?，打破條塊分割，城鄉(xiāng)結(jié)合、跨區(qū)協(xié)作，充分發(fā)揮各地的區(qū)位比較優(yōu)勢，實現(xiàn)區(qū)域尾水控制方案在經(jīng)濟、技術(shù)上的最優(yōu)。
四

圖1為“三級控制、三級標準”的完整模式示意圖五具體實施方式
以下通過實施例進一步說明本發(fā)明新沂河尾水立體調(diào)度處理工程1工程建設(shè)背景1.1區(qū)域環(huán)境概況工程地處江蘇省東北部，西起新沂河與沭河交匯處，東至黃海，全長128km，沿途經(jīng)沭陽、灌云、灌南、響水四縣。
本區(qū)屬古黃河泛濫區(qū)，又處沂沭泗水系下游，地表水系發(fā)達。區(qū)域內(nèi)主要河流有新沂河、沭河、淮沭河、沭新河、薔薇河、叮當河、鹽河、小潮河、灌河、灌北引水渠等。
(1)新沂河。西起駱馬湖嶂山閘，向東流經(jīng)新沂、沭陽、灌云、灌南、響水等5市縣，至堆溝會灌河于燕尾港南灌河口入黃海，全長144km，是1949年蘇北“導沂整沭”開挖的排洪入海河道。新沂河開成后，經(jīng)多次續(xù)建加固，設(shè)計流量6000m3/s，爭取行洪7000m3/s，同時有淮沭河與淮河相溝通，在淮、沂洪水不遭遇的情況下，設(shè)計分泄淮河洪水3000m3/s入新沂河下泄入海。
新沂河泓道布局為從嶂山切嶺引河出口至龍埝為一泓，丈八寺裁彎以下二泓。叮當河至小潮河段有自然形成的岑子河(又稱中泓)，近河口段為增加拓洪能力開挖有五條泓道。
(2)沭河。源自山東沂水縣東北部，經(jīng)山東沂水縣、莒縣、臨沂縣、郯城縣進入江蘇省境內(nèi)，干流經(jīng)江蘇新沂市、沭陽縣匯入新沂河。該河在江蘇境內(nèi)長50km，平均縱坡為萬分之一點六，河床寬150~200m。沭河為季節(jié)性較強河流，沿途設(shè)多級壩閘蓄水灌溉，平、枯期基本斷流。
(3)淮沭河、沭新河。為江、淮水北調(diào)河流，西起洪澤湖，引洪澤湖水東流，經(jīng)淮陰向北至沭陽沭城北與新沂河交匯，經(jīng)沭新閘北流至小吳場(沭新河段)，然后送入薔薇河。該河水流量主要受下游工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活用水需求等控制，沭新閘多年月均流量17.6~74.9m3/s。
(4)薔薇河。發(fā)源于馬陵山、踢球山，流域面積1348km2，干流長97km，下游由臨洪閘在連云港控制入海。該河是連云港市市區(qū)唯一飲用水源，也是沿岸工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要水源，水量主要通過淮沭河調(diào)洪澤湖、長江水供給，一般流量10~20m3/s。
(5)叮當河。源自新沂河，下接古泊河，全長約25km，屬人工開挖引水河流。主要作灌云縣自來水水廠水源。
(6)鹽河。因人工開挖南北運鹽河道而得名，經(jīng)灌南縣城向北與新沂河貫通，河寬40~70m，一般由南向北流經(jīng)該區(qū)，年均流量26.5m3/s，河水受農(nóng)灌等用水及閘控制，水位變化小，流向多變。
(7)小潮河。原南接灌河，北至灌云楊集鎮(zhèn)，全長約10km。新沂河開挖修堤后，小潮河已被新沂河南北堤截斷，與工程有關(guān)或受新沂河尾水影響的僅剩新沂河南北兩偏泓間的水體。
(8)灌河及其河口。灌河是古海灣泄湖海沖積平原基礎(chǔ)上發(fā)育起來的天然河流，由上游義澤河、武障河等匯流而成，中下游有一帆河、唐響河等匯入，年入海流量幾十至百余億m3，是蘇北入海的較大河流中干流上唯一沒有建閘的河流。該河長約70km，其中感潮河段長約50km，河寬300~1200m，水深3~12m。
(9)灌北引水渠。灌北引水渠是人工開挖的引水渠，上接小潮河稍東新沂河南堤地涵(稱小潮河涵洞)，下至堆溝鎮(zhèn)，是灌南縣東部(灌河以東)長茂、田樓、五隊、九隊、堆溝等5個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的工農(nóng)業(yè)及飲用水水源。該渠引水口為兩個，一個為上游小潮河涵洞，另一個為渠中游東友涵洞。
1.2工程由來新沂河尾水調(diào)度處理工程形成的直接原因是，上游沭河尾水出路，以及由于清污不分、尾水(含大量未經(jīng)有效處理的污廢水)蔓延引起沿線城鎮(zhèn)的供水危機問題。下面僅就1998年工程建成前的情況作簡要介紹。
◆污染來源調(diào)查表明，本地區(qū)的水污染主要由工業(yè)廢水及城市生活污水未經(jīng)完全處理而直接排入水體所致。造成本區(qū)河道水質(zhì)污染的污染源主要來自新沂市和山東魯南地區(qū)的污廢水排放。
◆污染狀況根據(jù)1995~1996年水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)，沭河新沂段主要表現(xiàn)為高錳酸鹽指數(shù)、生化需氧量超標嚴重，尤以王莊閘段更為嚴重。王莊閘上段平枯水期曾出現(xiàn)揮發(fā)酚和石油類超標，最不利值分別為0.027mg/L和1.29mg/L，分別超標0.5和1.5倍；鐵路橋段豐水期曾出現(xiàn)六價鉻超標，最不利值為0.078mg/L，超標0.5倍。
新沂河北偏泓水質(zhì)污染較嚴重。高錳酸鹽指數(shù)最不利值達35.3mg/L，超標4.9倍，1996年1~4月超標率達100％。南偏泓水質(zhì)尚好，除六價鉻、非離子氨有1~2次略超地面水III類標準外，高錳酸鹽指數(shù)和石油類均不超標。從岔流新開河和虞姬溝有限的資料看，高錳酸鹽指數(shù)監(jiān)測值分別超過地面水III類和IV類標準。
薔薇河是我國重要的沿海港口城市——連云港市區(qū)唯一的飲用水源，自九十年代后，由于沭河上游地區(qū)在經(jīng)濟建設(shè)的同時忽視了環(huán)境保護，來自山東省和新沂市的大量工業(yè)及城市生活大量污水下泄進入新沂河，在淮沭河與新沂河交匯處造成沭新河嚴重污染，致使下游薔薇河水質(zhì)不斷下降，水質(zhì)迅速降低了1~2個等級，年平均值超標率高錳酸鹽指數(shù)和石油類100％、氨氮60％、生化需氧量和總磷40％、亞硝酸鹽氮20％；水質(zhì)污染的頻率逐年加劇。
清污不分使新沂河下游平交河流——叮當河、鹽河水質(zhì)受到污染，主要指標長期達不到水質(zhì)標準要求，對灌云、灌南兩縣人民生活及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)也造成了嚴重不利影響。據(jù)1997年叮當河、鹽河水質(zhì)例行監(jiān)測，叮當河的高錳酸鹽指數(shù)在枯水期、平水期、豐水期超標率均達100％，鹽河(灌南縣段)高錳酸鹽指數(shù)超標率在枯水期為100％，平水期為50％，屬典型的有機污染。
2區(qū)域尾水立體調(diào)度工程設(shè)計薔薇河送清水工程采用清污分流方案分兩期實施一期工程是淮沭河與新沂河清污立交工程，先完成新沂河沭陽以上的清污分流，建龍埝中泓攔污壩、南偏泓套閘，并在沭陽淮沭河與新沂河交匯處建穿淮沭河尾水地涵及北偏泓攔污閘，將來自淮沭河的清水不受污染地送入沭新河，而尾水沿北偏泓攔污閘下泄，暫由小潮河閘排入灌河。考慮到1998年新沂河?？谥卫砉こ痰膶嵤槲菜罱K排海提供了有利條件，二期工程擬在北偏泓至叮當河口西側(cè)建攔污閘一座，將尾水引入岑子河，建叮當河、鹽河排污地涵，保護新沂河下游灌云、灌南兩縣水源不受污染，鹽河以下尾水尾水不再由小潮河閘排入灌河，基本沿灌云、灌南縣界開辟的中泓在五圖河農(nóng)場交界處由引河入北偏泓，在139km處折入?？诒敝秀缓笥蓳醭遍l排入灌河口出海。
2.1沭陽樞紐工程(一期工程)淮沭河與新沂河清污立交工程于1996年12月26日正式開工，1998年1月5日建成并投入運行使用。
◆工程規(guī)模工程規(guī)模包括送清水規(guī)模及排尾水規(guī)模。
根據(jù)2010年沭新閘、沂北閘預(yù)測供水范圍內(nèi)污染期需水量，結(jié)合考慮現(xiàn)狀供水情況及沿線輸水損失，送清水工程規(guī)模定為100m3/s。
根據(jù)王莊閘蓄水情況及1977~1995年19年間上游來水情況逐年分析，利用現(xiàn)有北泓及岑子河(泄水能力50m3/s)作為排污專線，今后只要加強工程管理及控制運用，沭新閘下一般不會發(fā)生污染事故。因此排尾水工程規(guī)模定為50m3/s。
◆工程布局確定工程布局的依據(jù)是水污染方面的資料，對解決沭新閘上水質(zhì)污染問題，在多方案比較的基礎(chǔ)上，最后選擇清污分流的尾水地涵方案。
該方案不改變現(xiàn)狀送清水線路。在新沂河北泓與淮沭河交匯處建穿淮沭河尾水地涵，淮沭河西側(cè)北泓上建攔污閘，尾水歸槽北偏泓下泄，達到清污分流，使原送水線路水質(zhì)不遭受污染。
為了達到清水專道不受上游尾水污染和利用北泓排放尾水的目的，在沭陽立交工程的上游相應(yīng)建設(shè)控制建筑物，使尾水歸槽入新沂河北泓下泄，對于尾水下泄后對叮當河、小潮河、鹽河的影響。則采取建控制建筑物予以處理。
經(jīng)比較認為，尾水地涵方案比清水地涵方案具備以下優(yōu)點向沭新河送水線路維持現(xiàn)狀不變，若灌溉高峰期遇污染，送水量不受涵洞規(guī)模限制。
改善了沭陽縣沙河灌區(qū)1.73萬hm2耕地用水水質(zhì)，避免了該灌區(qū)灌溉回歸水下泄沭新閘下，而造成沭新河至薔薇河區(qū)間的污染，有利于改善向連云港的送水水質(zhì)。
沭新閘、沂北閘上均為清水，不存在閘門泄漏尾水問題。有利于保證送水水質(zhì)。沭陽以上工程可分期實施，投資較省。
采用尾水地涵方案。其工程布局為(1)龍埝控制工程在沭陽清污立交處的新沂河上游中泓建滾水壩，南偏泓建套閘，控制上游尾水不能通過中泓和南偏泓進入淮沭河。
(2)沭陽排污工程沐陽清污立交口上新沂河北偏泓建攔污閘一座，建穿淮沭河排污地涵一座，地涵上下游開引污河，上接攔污閘上，下連新沂河沭陽北偏泓閘下，將新沂河上游尾水引入新沂河交叉口下游北偏泓。
2.2下游控制工程(二期工程)淮沭河與新沂河清污立交工程后，沭陽以上清污分流，而尾水途徑沭陽北偏泓閘下的泓道后，在叮當河、鹽河處入岑子河，并與南偏泓清水混流。因此下游控制工程(二期工程)的位置主要集中在叮當河、鹽河與岑子河交匯處至?？趽醭遍l，全長65km。該工程1999年2月20日動工，2000年6月建成。
◆工程規(guī)?；淬鸷优c新沂河清污立交工程按排尾水工程規(guī)模50m3/s實施，穿越叮當河和鹽河的尾水地涵工程規(guī)模原則上保持不變。
◆工程布局根據(jù)《薔薇河送清水工程可行性研究報告》，擬在北偏泓至叮當河口西側(cè)建攔污閘一座，將尾水引入岑子河，建穿叮當河，鹽河尾水地涵，鹽河以下考慮?？谥卫砉こ桃褜嵤菜辉儆尚〕焙娱l排入灌河，改由新沂河海口閘入灌河口出海。
開辟北中泓小潮河以下基本沿灌云、灌南二縣的交界線開挖新尾水專道。于五圖河農(nóng)場交界處開引河入北偏泓，上游建攔污壩，在139km折入?？诒敝秀杀敝秀鼡醭遍l在灌河口出海。該方案具備以下優(yōu)點(1)基本不打亂現(xiàn)有灘地排灌工程體系。
(2)沿線過河生產(chǎn)橋梁少，避免了行政區(qū)域間的矛盾。
(3)投資相對較省。
該方案的工程布局為(1)尾水線路工程從新沂河北偏泓沭陽尾水地涵至新沂河擋潮閘設(shè)尾水專線，其中沭陽尾水地涵至叮當河利用北偏泓，叮當河至小潮河利用中泓(又名岑子河)，小潮河以下開挖尾水專道接河口北中泓。
(2)控制設(shè)施在尾水線與叮當河交叉處以上設(shè)北偏泓擋污閘，建50m3/s穿叮當河尾水地涵一座，閘上設(shè)引污河連接尾水地涵；在尾水線與鹽河交叉處，設(shè)50m3/s尾水地涵一座；由北中泓擋潮閘控制入灌河口。
2.3尾水生態(tài)工程設(shè)計以清污分流、保護飲用水源為指導思想的薔薇河送清水工程發(fā)展到后期，事實上已經(jīng)沿新沂河開辟了獨立的尾水泓道專線。尾水泓道沿線結(jié)合三個尾水地涵、河道水閘、河口擋潮閘的建設(shè)構(gòu)成了一個五級河道調(diào)蓄凈化系統(tǒng)，引入其中的區(qū)域尾水在一定的水工設(shè)施的控制下通過自然凈化作用改善水質(zhì)。因此，新沂河清污分流工程從清水角度來看是“送清水”工程，而從區(qū)域尾水角度來看則是尾水資源化生態(tài)工程。“送清水”工程的主要內(nèi)容是通過淮沭河、叮當河、鹽河三條北上供水河流在與新沂河交匯處的清污分流工程，達到送清水的目的；新沂河尾水資源化生態(tài)工程的主要內(nèi)容是通過清污分流工程構(gòu)建的五級尾水河道穩(wěn)定塘，達到解決尾水出路、改善尾水水質(zhì)的目的。
◆尾水線路根據(jù)沭河、新沂河沿線水工設(shè)計，除沭河塔山閘、王莊閘外，新沂河道上有四處閘門對尾水泓道起調(diào)控作用，它們分別是淮沭河尾水地涵、叮當河尾水地涵、鹽河尾水地涵、?？诒敝秀鼡醭遍l。六處水工設(shè)施將尾水專道(生態(tài)工程)分隔成型式狹長的五級串聯(lián)河道穩(wěn)定塘第一段，從沭河塔山閘至沭河王莊閘；第二段，從沭河王莊閘經(jīng)口頭(沭河入新沂河的交匯處)沿北偏泓至穿淮沭河尾水地涵；第三段，從穿淮沭河尾水地涵沿北偏泓至穿叮當河尾水地涵；第四段，從叮當河尾水地涵至穿鹽河尾水地涵；第五段，從鹽河尾水地涵經(jīng)岑子池、北偏泓、北中泓至?？趽醭遍l出海。
◆設(shè)計長度該工程中的尾水線路(河道穩(wěn)定塘)全長約159km，主要位于新沂河河床內(nèi)，長度128km，另有一部分位于沭河段內(nèi)，自塔山閘至口頭長度約31km。
◆設(shè)計流量基本按新沂河北偏泓現(xiàn)狀行水能力，尾水生態(tài)工程沿線排尾水位采取分段控制、串聯(lián)排放的方式，尾水主要以不上灘為原則，最大設(shè)計流量50m3/s。根據(jù)新沂河北偏泓及中泓現(xiàn)狀能力分析核算結(jié)果，沭陽以上段北偏泓河道過水能力較大，平槽泄量超過50m3/s，沭陽以下段河道除北偏泓閘下42K~50K及岑子河82K~109K段需適當疏浚拓整，由于新沂河是行洪河道，子堰高度應(yīng)以不影響汛期行洪為標準。其余河現(xiàn)狀平槽泄量基本可達50m3/s。
新沂河五級串聯(lián)尾水生態(tài)工程各段設(shè)計指標見表2。
表2新沂河尾水調(diào)度處理工程設(shè)計指標

高程系廢黃河零點。
3尾水凈化效果自新沂河尾水調(diào)度處理工程一期(1998年初)、二期(2000年6月)先后竣工投運以來，運行已近4a，目前尾水處理量超過20萬t/d，尾水組成主要為缺乏有效處理的上游城鎮(zhèn)生活污水及高濃度工業(yè)廢水，例如COD濃度實測值在王莊閘上游斷面高達1270~1630mg/L。
監(jiān)測結(jié)果表明，新沂河尾水調(diào)度處理工程對區(qū)域尾水具有較高的調(diào)蓄、凈化能力，經(jīng)過第I級、第II級河道穩(wěn)定塘的凈化，至淮沭河尾水地涵斷面其水質(zhì)已基本達到地表水環(huán)境質(zhì)量V類標準(GB3838-2002，下同)，主要污染物去除率BOD5＞97.5％，COD＞95.8％，NH3-N＞64.8％，綜合衰減系數(shù)實測值K＝0.089l/d，高于先期預(yù)測取值。至叮當河尾水地涵斷面，主要水質(zhì)指標達到地表水III類標準，凈化效率已趨穩(wěn)定。實際凈化效果優(yōu)于模擬情形。
盡管如此，對上游魯南地區(qū)、新沂地區(qū)的高濃度特別是含有有毒有害物質(zhì)的工業(yè)廢水，必須強化其治理，改變目前王莊閘上游惡劣的水質(zhì)狀況，以降低下游水環(huán)境風險，保證新沂河尾水調(diào)度處理工程的長期穩(wěn)定運行。
4工程綜合評價◆對薔薇河、叮當河、鹽河水質(zhì)的影響工程通過清污分流、尾水專道排放，較好地解決了薔薇河污染事故問題。運行后，上游曾發(fā)生多次大量尾水下泄的情況，除一次由于操作不當造成薔薇河污染事故外，其它幾次均成功地實現(xiàn)了清污分流，防止了大量尾水下泄對薔薇河的污染。有效地改善了連云港的供水水質(zhì)，被認為是水污染控制的一個范例(連云港市環(huán)境保護局，2000)。2000年、2001年每月一次的監(jiān)測結(jié)果表明，薔薇河海州水廠、茅口水廠取水口31個監(jiān)測項目均達到了國家規(guī)定的飲用水功能標準，飲用水源水質(zhì)達標率為100％(連云港市環(huán)境保護局，2000，2001)。
工程在尾水泓道與叮當河、鹽河相交處建設(shè)尾水地涵，污染期叮當河、鹽河水質(zhì)不再受上游來水污染，也極大地改善了灌云、灌南兩縣飲用水水源質(zhì)量。2000年，叮當河、鹽河水質(zhì)高錳酸鹽指數(shù)年均值皆可達到功能區(qū)要求，2001年，灌云縣、灌南縣縣城的飲用水源水質(zhì)良好，各項水質(zhì)指標年平均值都可達到功能的要求，飲用水“城考”水質(zhì)達標率全部為100％(連云港市環(huán)境保護局，2000，2001)。
總之，通過新沂河尾水調(diào)度處理工程的建設(shè)，實現(xiàn)清水有道、尾水有路，不但較好地實現(xiàn)了對上游尾水的調(diào)蓄和凈化，而且，保證了薔薇河、叮當河、鹽河等重要飲用水源的水質(zhì)安全，迅速解決了連云港市區(qū)及灌云、灌南兩縣城區(qū)的供水危機。這對優(yōu)化區(qū)域水環(huán)境功能，起到了重要作用。
◆對新沂河水質(zhì)及排桃汛、行洪的影響工程在新沂河河床內(nèi)興建了5座中小型構(gòu)筑物，均屬漫水工程，其中2座地涵均設(shè)置在河床底部，不占行洪河道；1座泓道擋污閘，以不影響排桃汛及行洪為原則進行設(shè)計；小潮河涵洞為順水流方向排灘地水；五圖河農(nóng)場處為漫水矮壩，都不致對行洪產(chǎn)生影響。
4.2工程效益尾水生態(tài)工程主要包括穿越淮沭河、叮當河、鹽河的三個清污立交工程，需建尾水地涵3座，套閘1座，攔污閘2座，滾水壩2座、排水涵洞1座，以及尾水引河及尾水河道等。工程總投資1.38億元。
淮沭河與新沂河清污立交工程完成后，保證了淮沭河、叮當河、鹽河等城鎮(zhèn)供水河流不再受上游尾水影響，減免了污染帶來的經(jīng)濟損失。據(jù)連云港市環(huán)保局提供的分析資料，該市年免災(zāi)效益達4000~5000萬元。據(jù)灌云縣環(huán)保局提供的資料，每次污染僅灌云縣水廠增加制水費約需200萬元，一次損失近1000萬元，其社會效益更是難以估量。
工程建成后，保證了生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及港口用水，有利于人民身心健康，安定了群眾情緒，促進了社會的安定，改善了區(qū)域社會經(jīng)濟發(fā)展環(huán)境，為該區(qū)域?qū)ν忾_放，吸引外資及港口建設(shè)和發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。
本設(shè)計方案在其他地區(qū)實施時，可以借助于本地已有的自然地形地貌和水利工程來進行區(qū)域尾水的立體調(diào)度處理。
權(quán)利要求
1.一種清污立交區(qū)域尾水調(diào)度處理方法，主要包括三個階段(1)清污立交，從區(qū)域流域?qū)用嫔锨逦鄯珠_，形成清污兩個獨立系統(tǒng)，實行兩個不同的管理體制，極敏感、敏感水域執(zhí)行清水制，尾水禁排；(2)控源導流，是指污水控源達標，尾水導流歸槽，將區(qū)域水系內(nèi)城鎮(zhèn)污水、工業(yè)廢水、畜禽養(yǎng)殖排水進行轉(zhuǎn)移至次敏感的大環(huán)境水體或地域；(3)生態(tài)處理，利用生態(tài)工程集中完成尾水的二級、三級深度處理和資源化再利用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的清污立交區(qū)域尾水調(diào)度處理方法，其特征在于可以利用次敏感水域地域，建立尾水小系統(tǒng)，作為尾水輸送專道及集中處理場所，完成區(qū)域尾水的調(diào)度和深度處理，執(zhí)行污水制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的清污立交區(qū)域尾水調(diào)度處理方法，其特征在于(2)中選用次敏感的大環(huán)境水域、地域作為受納體，進行離岸處置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的清污立交區(qū)域尾水調(diào)度處理方法，其特征在于根據(jù)清污立交工程的主導功能來確定需采用的具體方案，對于清水調(diào)度工程，原則上采用清水地涵，若當?shù)赜星逅恿?，可以用作清水輸送；對于尾水調(diào)度，原則上采用尾水地涵。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或4所述的清污立交區(qū)域尾水調(diào)度處理方法，其特征在于尾水生態(tài)處理是通過清污立交工程構(gòu)建尾水泓道穩(wěn)定塘來完成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種清污立交區(qū)域尾水調(diào)度處理方法，主要包括三個階段清污立交，從區(qū)域流域?qū)用嫔锨逦鄯珠_，形成清污兩個獨立系統(tǒng)，實行兩個不同的管理體制，極敏感、敏感水域執(zhí)行清水制，尾水禁排；控源導流，將區(qū)域水系內(nèi)城鎮(zhèn)污水、工業(yè)廢水、畜禽養(yǎng)殖排水進行轉(zhuǎn)移至次敏感的大環(huán)境水體或地域；生態(tài)處理，利用生態(tài)工程集中完成尾水的二級、三級深度處理和資源化再利用。本發(fā)明可以通過尾水調(diào)度骨干工程，截斷敏感水域的入流負荷防治污染蔓延，實現(xiàn)環(huán)境目標，近遠期結(jié)合，實現(xiàn)區(qū)域尾水廉價高效的二級和三級深度處理。立足區(qū)域?qū)用?，打破條塊分割，城鄉(xiāng)結(jié)合、跨區(qū)協(xié)作，充分發(fā)揮各地的區(qū)位比較優(yōu)勢，實現(xiàn)區(qū)域尾水控制方案在經(jīng)濟、技術(shù)上的最優(yōu)。
文檔編號C02F3/00GK1827531SQ200510037930
公開日2006年9月6日 申請日期2005年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月3日
發(fā)明者左玉輝, 馬道明, 于海霞 申請人:南京大學