安邦河流域水环境问题分析及修复方案研究

摘要

水环境退化是全球普遍面临的重要问题，退化后的水环境修复和重建，已成为当前各国重视的焦点，也是环境科学与工程研究的热点。流域综合管理是实现区域或流域经济社会长期持续繁荣发展的一个重要科学工具，越来越受到人们的关注，良好的水环境是流域内经济社会发展的重要基础之一。安邦河流域作为松花江的一级支流，近20年来水环境质量一直呈加速恶化趋势，针对退化的流域水环境进行修复，是寻求流域经济社会与环境协调发展的过程，同时也是极有意义的科学探索和工程技术的有效实践过程。本论文旨在探索和开发适合高寒地区流域水环境修复的综合解决途径，为流域水环境质量改善和流域湿地生物多样性保护提供科学与技术支撑。
　　目前安邦河流域上游水质较好，基本能符合地表水集中式饮用水源地水质标准；中游水体受工业废水和生活污水的影响，河流水质降低至《地表水环境质量标准》中Ⅴ类和劣Ⅴ类标准；下游红旗水库和安邦河湿地保护区水质也不能符合相应功能要求。同时扰动的水文过程使安邦河流域近几年水文情势发生明显的变化，河流水位呈现明显下降趋势，年径流量也呈递减趋势。河流原来的水文节律过程发生了变化，从而降低了其水体的自净能力，促使流域水环境发生明显的恶化。
　　本论文从水资源合理分配及生态修复角度出发，致力于恢复安邦河流域水文过程、提高安邦河水质自净能力、减少排入安邦河水污染物总量、恢复流域湿地水资源以及控制流域面源污染，点源污染，为改善松花江流域水环境提供一个中小流域适宜的综合解决方案。
　　开发了寒葱沟水库向下游提供生态与环境最小供水量为720万 m3、水库的兴利调节库容严格控制在2730万 m3所对应水位线以上并按照安邦河流域多年平均径流量进行下泄流量的重新分配的调水方案；提出了定国山水库按多年平均来水量向下游生态与环境供水最小量为746.5万 m3，并按流域多年平均径流量进行下泄流量的重新分配的调水方案。该方案将改善流域上游尤其是寒葱沟水库至定国山水库之间的安邦河河道出现当前的脱水和断流状态，恢复河流水流的连续性；恢复山丘区河流所固有的水文节律特征(即呈现明显春汛和夏汛过程)；同时防止当地农民因河道缺水，将河难地开垦成耕地；阻止河道两岸植被继续向旱化演替；并且使安邦河上游段水质达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)达Ⅱ～Ⅲ类水质标准。
　　针对安邦河流域双鸭山污水处理厂的点源排放问题，提出了运用4个串联的人工湿地生态系统来对水质进行进一步净化的方案，可以使安邦河水体类别由目前的Ⅴ类和劣Ⅴ类水体基本达到Ⅲ类水体的标准。
　　提出了提高红旗水库的调蓄水量以及安邦河湿地保护区自身的蓄水能力的方案，实现在保证安邦河湿地生态需水量的同时，进入安邦河保护区核心区沼泽湿地区域的水质将有可能在原来的基础上减少 COD浓度约50％~90%左右；提出了对安邦河、分水渠、引水渠、排水沟和幸福总排干进行河滨湿地式结构的改造方案，为内河湿地系统和物种提供了一个栖息生境，有益于区域生物多样性的保护和旱涝调节功能的增强；提出了农田沟渠生态化改造方案。对促进农田生态系统水循环过程和净化农田地表径流具有重要作用。
　　本研究方案经过经济、技术论证具有可行性与可操作性，同时具有显著的环境效益，为安邦河流域水环境的修复提供了新的思路与方法，同时也是对高寒地区水环境修复理论与技术的有益探索。

目录

安邦河流域水环境问题分析及修复方案研究

STUDY ON WATER ENVIRONMENT PROBLEMSAND REHABILITATION SCHEMEFOR ANBANG RIVER BASIN

摘 要

Abstract

目 录

第1章 绪 论

1.1 课题背景及研究目的和意义

1.2 水环境修复与流域综合管理

1.3 国内外流域水环境修复研究进展

1.4 安邦河流域水环境修复进展状况

1.5 本论文的主要研究内容

第2章 安邦河流域概况及水环境问题

2.1 安邦河流域概况

2.2 安邦河流域水质问题分析

2.3 安邦河流域水文过程变化及其对水质自净能力的分析

2.4 本章小结

第3章 安邦河流域水库调水及点源污染控制方案

3.1 安邦河流域上游水库生态与环境调水方案

3.2 安邦河流域点源污染控制方案

3.3 本章小结

第4章 安邦河流域水环境生态修复方案

4.1 安邦河湿地保护区水环境修复方案

4.2 安邦河河滨湿地缓冲带修复方案

4.3 农田沟渠湿地的生态化改造方案

4.4 本章小结

第5章 技术经济论证及效益分析

5.1 技术可行性分析

5.2 经济可行性分析

5.3 环境效益分析

5.4 本章小结

结 论

参考文献

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致 谢

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