对安肇新河排水水系作为水资源的重新认识.pdf

2 0 1 1年第 1期 ( 第 3 9卷) 黑龙江水利科技 He i l o n g j i a n g S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y o f Wa t e r C o n s e r v a n c y No ． 1 ． 2 0 1 1 ( T o d a l N o ． 3 9 ) 文章编号 ： 1 0 0 7— 7 5 9 6 ( 2 0 1 1 ) 0 l一 0 1 7 9一 O 2 对安肇新河排水水 系作为水资源的重新认识 张继 良 ， 富宏军 ， 赵春友 ( 1 ．黑龙江省大庆地 区防洪工程管理处 ， 黑龙江 大庆 1 6 3 3 1 1 ； 2 ．黑龙江省引嫩工程管理处 ， 黑龙江 大庆 1 6 3 0 0 0 ) 摘 要 ： 安肇新河是大庆地区排泄洪水的唯一通道； 对大庆地区内主要排放混合水的安肇新河水质， 进行了环境地面水水质的研 究； 工业废水、 生活污水集中处理， 达标排放， 为排放废水的综合利用， 使污水资源化， 打下了很好的基础。 关键词 ： 安肇新河； 水资源； 滞洪区； 库容； 水质状况 中图分类号： T V 2 1 3 文献标识码： B 1 概况 1 ． 1 工程一般情况 安肇新河是大庆地区排泄洪水的唯一通道， 河道总长 1 0 8 ． 1 k m， 有 6个滞洪区， 即： 王花泡、 北二十里泡、 中内泡、 七 才泡、 老江身、 库里泡滞洪区。安肇新河位于松嫩平原中部 ， 东部有明青坡地 ， 南邻松花江， 西部有嫩江及乌双下游的九 道沟和连环湖， 北部有双阳河， 该地区过去称安达闭流区。 洪水来源可以分外水和内水两部分， 外水系指嫩江干流和松 花江干流洪水 ； 内水系指双阳河、 明青坡地和安肇新河洪水。 I ． 2 降雨径流 本地区冬季严寒， 无霜期短， 春季少雨多风， 夏季暴雨集 中， 气候属于松嫩平原半干旱区。年降水量 4 0 0～ 4 5 0 m m， 东 多西少， 降雨年内分配不均， 主要降水集中 7— 9月， 占年降 水量 印％ 一 7 0 ％， 4—6月占年降水量 2 0 ％ 一3 0 ％。年平均 径流深在2 5 m l n 以下 ， 年平均蒸发量1 4 0 0～1 6 0 0 m m， 年平 均气温2 ℃ 一 4 ~ C， 年平均相对湿度 6 0 ％ 一 6 5 ％， 年平均无霜 期1 4 0 d ， 有效积温2 6 0 0 o C。 2 区内水资源量 2 ． 1 安肇新河河道 安肇新河河道北起王花泡滞洪区， 南抵松花江， 东邻肇 兰新河 ， 西至大庆市西排干 ， 流域形状基本上为狭长形。洪 水主流方向由北 向南， 流经明水、 青 岗、 依安、 林甸、 肇州、 肇 源及大庆市、 安达市等部分地区， 至肇源县城西的古恰胜利 抽水站附近人松花江。王花泡一北二十里泡河道长8 ． 1 k m， 北二十里泡 一中内泡河道长1 6 ． 9 k m， 中内泡 一库里泡河道 长5 1 ． 3 k m， 库里泡 一古恰闸河道3 1 ． 8 k m。河道的主要任务 是排泄古恰闸以上 7个滞洪区及各区间的来水。 工程的主要任务是以防洪为主， 控制双阳河洪水、 拦截 明青坡水， 调蓄、 疏导上游洪水及平原区排水， 将大庆地 区 1 0 0 a 一遇以下标准的洪水安全泄人松花江， 确保大庆油 田、 石化工业及大庆地区的防洪安全， 并为防治土壤盐渍化、 改 善生态环境创造条件。 2 ． 2 重要滞洪区 按照蓄泄兼顾的原则 ， 滞洪区有： 王花泡、 北二十里泡 、 中内泡、 七才泡、 老江身泡和库里泡等滞洪区， 由安肇新河 串 通而进行调蓄泄洪 ， 最后经古恰闸泄入松花江。工程总控制 面积1 4 0 0 0 k m ， 总集水面积1 3 8 3 2 k m ， 其中库里泡以上控 制面积9 8 0 0 k m ， 集水面积9 6 3 2 k m 。滞洪区总计最大库容 7 ． 8 亿 m 。 ， 总计最大库水面f／~ , 4 7 0 ． 6 0 k m 。 其 中王 花 泡滞 洪 区 控制 面积 4 2 1 5 k m ， 集 水 面 积 4 1 2 4 k m ， 按1 0 0 a 一遇洪水设计， 总库容近2 ． 8亿 m ， 设计 水位1 4 7 ． 6 3 n l ， 相应库水面积2 0 7 k m ； 北二十里泡滞洪区控 制面积4 7 8 6 k m ， 集水面积4 7 0 8 k m ， 采用1 0 0 a 一遇洪水设 计 ， 库 容 0 ． 9亿 m ， 设 计 水 位 1 4 3 ． 1 1 m， 相 应 库 水 面 积 7 4 ． 5 0 k m ； 中内泡滞 洪 区控 制 面积5 8 9 6 k m ， 集水 面积 5 7 2 8 k m ， 采用5 0 a 一遇洪水设计， 1 0 0 a 一遇洪水校核， 设计 库 容 0 ． 5 5亿 m ，设 计 水 位 1 4 0 ． 8 9 m，相 应 库 水 面 积 3 2 ． 3 0 k m ， 校核库容0 ． 6 3 亿 m ， 校核水位 1 4 1 ． 1 2 m， 相应库 水面积3 4 ． 1 0 k r n 2 ； 库里泡滞洪 区控制面积9 8 0 0 k m ， 集水面 积9 6 3 2 k m 。库容2 ． 1 亿 m ， 水位1 3 1 ． 2 3 m， 相应库水面积 1 3 1 ． 0 0 k m ， 1 0 0 a 一遇洪水校核， 校核库容2 ． 7亿 I l l_ 。 ， 校核水 位1 3 1 ． 6 4 m， 相应库水面积1 4 1 ． 0 0 k m 。 2 ． 3 区内水量 区内实属旱灾频繁区域， 特别是 1 9 9 8 年发生特大洪水后， 从 1 9 9 9— 2 0 0 3年， 连年干旱， 年平均降雨13 o o m I n 左右， 作物生育 期的4— 9月降雨量低于 0 0 u ll n ， 不到作物实际需水量的 6 0 ％， 造成农作物、 牧草大面积减产， 甚至绝产， 人畜饮水困难。乌裕 尔河、 双阳河出现断流， 泡沼、 滞洪区干涸， 作物生育期经常出现 春旱秋涝或春伏秋连旱， 其旱灾造成的经济损失远大于洪涝灾 害。 流域内大部分为低平原， 除受松花江、 嫩江两大洪水威胁 外， 还常受北部双阳河洪水和东部明青坡地洪水的侵袭， 明青坡 洪、 双阳河洪水占洪水总量的3 0 ％， 内部平原约占7 0 ％。安肇新 河集水面积9 6 3 2 k r n 2 ， 来水总量根据频率的不同分别为 7 ． 8 9 、 6 3 8 、 4 ． 4 6 、 3 ． 0 8 与1 ． 8 2 亿 ， 详见表 1 。 【 收稿日期] 2 0 1 0— 0 5—1 1 [ 作者简介] 张继 良( 1 9 6 4一) ， 男， 黑龙江大庆人 ， 高级工程 师； 富宏军( 1 9 7 8一) ， 男， 黑龙江讷河人， 助理工程师； 赵春友 ( 1 9 7 5一) ， 男， 山东商河人 ， 工程师。 ． ——— 1 7 9 — — — 2 0 1 1年第 1期 ( 第 3 9卷) 黑龙江水利科技 He i l o n g j i a n g S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y o f Wa t e r C o n s e r v a n c y No ． 1 ． 2 0 1 1 ( T o d a l N o ． 3 9 ) 安肇新河所属的滞洪区集水面积， 来 、 泄水量、 库容等， 由于控制面积不同， 差异亦较大。详见表 2 ， 滞洪区控制、 集 水面、 来与泄水量 、 库容汇总表。 表 1 安肇新河来水总量表 表 2 滞洪区控制、 集水面积、 来泄水量、 库容 、 水位汇总表 3 资源水质 3 ． 1 农业用水水质 安肇新河农业用水水质， 从 p H、 矿化度、 农田灌溉系数 、 氟化物含量以及 自然植被覆盖率观测， 以北二十里泡较好， 由于有王花泡泄水和城镇生活污水( 处理后 ) 水的补给， 水量 较稳定， 未出现过干涸的时候， 其次是王花泡滞洪区， 由于受 来水影响， 出现干涸年， 且来水均来 自盐碱草原， 但未受工业 废水和生活污水的影响， 仍处于自然状态。水质较差的是库 里泡和老江身泡滞洪区。 3 ． 1 ． 1 北二十里泡滞洪区 p H值 ： 2 0 0 3至 2 0 0 7年研究 期 间 ( 下 同) ， 平 均值 为 7 ． 8 6 5 ， 较 2 0世纪 7 0年代减小 一 0 ． 9 5 5 。 总矿 化度： 平均 为0 ． 8 3 3 g ／ L ， 较 2 O世 纪 7 0年减 小 一 0 ． 5 5 2 g ／ L； 氟： 平均为1 ． 7 2 g ／ L 较 2 O世纪 7 0年减小， 虽是 5个滞洪 区最小的含量， 但仍超过标准( 1 ． 0 m g ／ L ) O ． 7 2 m g ／ l J 农田灌溉系数： 平均值为 1 3 ． 9 4 0 ， 是 5个滞洪区最好的， 因此， 区内芦苇生长较好 ， 覆盖率在 6 0 ％以上。 一 1 8 0 — 3 ． 1 ． 2 王花泡滞洪区 p H值： 平均为 8 ． 3 0 5； 较 2 0世纪 7 0年代未建滞洪区前 ， J 、 一 0 ． 2 9 5 。 总矿化度： 平均 为0 ． 7 2 8 m s ／ L ， 较 2 O世纪 7 0年代小 一 4 ． 5 4 0 m g ／ L 。 氟含量： 2 ． 2 8 m g ／ L ， 超过国家标准1 ． 2 8 m s ／ L 。 农田灌溉系数 5 ． 9 8 ， 可作为农 田和草原的灌溉水源 ， 由 于水源受降雨和上游来水径流影响较大， 出现过干涸现象， 植被覆盖率不如北二十里泡滞洪区稳定， 但无工业废水和生 活污水对水质的影响。 3 ． 1 ． 3 中内泡滞洪区 中内泡滞洪区水质略次于王花泡和北二十里泡滞洪区， 但在有排水措施基础上仍可用于农田和草原灌溉。 p H： 平均为 8 ． 5 6 5， 较2 O世纪 7 O年代减小 一 0 ． 6 0 5 。 总矿 化 度：1 ． 2 0 8 g ／ L ，较 2 O 世 纪 7 0 年 代 减 小 一 4 ． 7 5 g ／ L 。 ． 氟 ： 平均3 ． 2 1 m g ／ L ， 超过标准1 ． 0 mg ／ L 的2 ． 2 1倍。 灌溉系数： 4 ． 7 4 3， 在有排水条件下， 可 以用于农 田和草 原 的灌 溉 。 3 ． 1 ． 4 库里泡和老江身滞洪区 库里泡和老江身滞洪区， 在有排水工程并结合农业改良 措施 ， 有控制的用于农 田和草原灌溉。 p H： 分别为9 ． 1 3与 8 ． 3 4 ； 较 2 0世纪 7 0年代有增有减， 其中库里泡滞洪区增加 +o ． 4 2 ， 老江身泡减小 一 0 ． 1 3 。 总矿化度 ： 平均为 1 ． 7 0 9与2 ． 0 7 3 m g ／ L， 较 2 O世纪7 0年 代 库 里 泡 滞 洪 区 减 小 一1 ． 0 6 1 m g ／ L ，老 江 身 增 加 +0 ． 7 3 3 mg ／ L。 氟： 平均为3 ． 0 5 mg ／ L 与3 ． 7 5 mg ／ L， 均超过了标准， 其中 库里泡滞洪区超标 2 ． 0倍， 老江身滞洪区超标 2 ． 7 5倍。 灌溉系数 ： 平均为 1 ． 9 4 2与 1 ． 8 6 9 ， 为劣质水。是几个滞 洪区灌溉系数最低的滞洪区， 只有在有完善的排水措施并结 合农业技术措施， 才可有控制性利用滞洪区的水进行灌溉。 3 ． 1 ． 5 安肇新河河道 安肇新河河道， 分别在革新闸、 古恰闸以及古恰闸泄入 的松花江干流支叉等 3处进行水质的研究， 以松花江支叉水 质最好 ， 现分述如下 ： 3 ． 1 ． 5 ． 1 古恰闸下松花江支叉 p H： 平均为 8 ． 2 9 ， 较 2 O世纪 9 o年代增加 +1 ． 1 6 。 总矿化度： 平均为0 ． 5 1 2 g ／ L ， 较 2 0世纪 9 0年代增加 十 0 ． 3 0 4 g ／ L 。 氟： 平 均 值 1 ． 5 2 5 ms ／ L， 较 2 0世 纪 9 O年 代 增 加 +1 ． 0 2 5 mg ／L。 灌溉系数： 平均值 2 8 ． 0 3 9，较 2 0世纪 9 0年代减小 一 4 1 ． 1 1 ， 仍是很好的优质农田和草原的灌溉水。 3 ． 1 ． 5 ． 2 革新闸与古恰闸前安肇新河河水 革新闸与古恰闸均属安肇新河下游河段， 其中古恰 闸是 安肇新河的最后出口， 直接泄入松花江干流。其水量、 水质 对松花江均有一定的影响。 ( 下转 1 9 0页 ) 2 0 1 1 年第 1 期 ( 第 3 9卷) 黑龙江水利科技 H e i l o n g j i a n g S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y o f Wa t e r C o n s e r v a n c y No ．1 ． 2 01l ( T o d a l N o ． 3 9 ) 假设仓库某库房存储菜单——可变质防汛物资。设 ( 0 < 0<1 ) 为常数变质率， 并令 ， ( f ) 表示该物资在 t 时刻的库存 量， ， 表示理想的或理论上 的库存存量， P( t ) 表示该物资的 入库率 ， D( t ) 表示在时刻 ， ( t ) 的出库率， 为一个防汛周期。 我们的目的在于求管理决策变量 P( ) ， 使它尽量接近于出库 率 D( t ) ， 并使得库存量 D( t ) 尽量接近于理想 的库存量 ， 。 当入库——库存——出库系统处于一种理想的平衡状态时 ， P( t )： D( t ) ， ， ( t )=， 。如果由于其他条件的变化破坏了这 个平衡 ， 则可通过调控 P ( ) 使该管理系统尽量回到理想的平 衡状态。用数学形式表示的该系统的目标函数是 J=f [ ( ， ( t )一， ) + ( P( t )一 口( t ) ) 】 d t 目的是求 P( t ) 使 ．， 最小。其中 为正的加权系数。 满足上式的最优的入库率为 P ( ) 而 ‘ 卜 ) ) ，A+D( ) [ ( +0 ) e +( JB一0 ) ] ⋯、 当0= 0即不考虑物资的变质情况时 P( ￡ )=k t a n h [ ／ 3 ( T—t ) ] (， 一， ( ￡ ) ) +D( t ) 其 中 卢 = √ ， = 1 ta n h [ 卢 ( - t) ] = 蓦 是 双 曲 正 切 函 数 。 上两式告诉我们要求的入库速率 P( ) 须在出库率的基 础上根据库存量的大小进行校正。式 中第一项就是校正项。 当实际库存量低于要求 的理想库存量时， 这个校正量是正 的， 它告诉我们此时需提高人库率。当实际库存量高于要求 的理想库存量时， 这个校正量是负的， 它告诉我们此时需降 低入库率。 6 结束语 防汛物资储备仓库管理现代化 ， 管理是时代 向我们提出 的新 目 标 ， 需要我们储备仓库管理人员付出艰辛的努力。同 时， 防汛物资储备仓库的管理工作又是一个涉及方方面面的 系统工程， 需要各级有关部门和领导的高度关注和协调。我 们相信随着防汛物资储备仓库管理工作的进步 ， 防汛物资储 备仓库必将在抗洪抢险工作中做出更大的贡献。 参考文献 ： [ 1 ] 国家防汛抗旱办公室 ．中央级防汛物资管理细则[ R ] ．北京： 国家防汛抗旱办公室， 2 0 0 7 ． [ 2 ] 黄会然， 潘德惠， 刘永熙 ． 变质性物品的生产 一 库存系统的最 优管理 [ J ] ．东北大学 学报(自然科学版 ) ， 加0 o， 6 ， 6 6 9—6 7 1 ． ( 上接 1 8 0页) p H： 平均值分别为 8 ． 8 6与8 ． 3 4 ， 较2 O世纪 9 O年代古恰 闸上河水 ( 下同) 增加 + 0 ． 4 6， 革新闸减小 一 0 ． 8 8 5 。 总矿化度： 平均值分别 为1 ． 4 0 1 g ／ L 与0 ． 7 6 2 g ／ L， 较 2 0 世 纪 9 0年 代 ， 古 恰 闸 减 小 一 8 ． 3 4 L ，革 新 闸 增 加 +1 ． 7 6 1 g ,／ L。 灌溉系数 ： 平均值分别为 2 ． 9 5 7与 7 ． O 6 ， 其 中革新闸好 于古恰闸， 在有排水条件下， 适于 农 田和草原灌溉， 古恰 闸虽 不是好的灌溉水源， 但有完善排水和农业技术结合作用下， 可以有控制性的灌溉。 3 ． 2 环境地面水水质 研究期间对区内主要排放混合水的安肇新河水质 ， 进 行了环境地面水水质的研究 。研究 项 目均为 4 7项 ， 测试 方法亦相同， 其 中有 F、 A s 、 c d 、 p b 、 z n 、 c r 6 、 C N一 、 挥发性 酚、 H g 、 S e 、 B OD 、 C O D c r 、 硫化物 等 1 4项 ， 根据 国家已制 定的五类标准进行了分类， 对未规定的各项成果亦汇总予 以说明。 安肇新河分别在王花泡、 北二十里泡、 中内泡与库里泡 等 4个滞洪区于2 0 0 5年 l 0月的同期对环境地面水质进行了 研究 ， 研究结果如下 ： 各滞洪区均进行 4 7项水质研究， 对其中 1 4项 国家规定 的标准分为 5类 4个滞洪 区， 同属 I 类 的有： A s ； Z n ； C r 6 C N一 ； 挥发性 酚； S e ； 硫化物等7项 ， 占总研究项的5 0 ％； 同属 I V一劣 V类 有 B O D 一项占总研究项 目的7 ． 1 ％； 同属 I I I 类为 P b 元素一 项。占总研究项目的7 ． 1 ％。 ．--—— 1 9 0 --- — — F ： 除J t , _n十里泡滞洪区为 I V外， 其他3个滞洪区均属 I 类 。 c d ： 王花泡与中内泡以及库里泡滞洪区均属 I I 类； 北二 十里泡滞洪区属 I 类。 C u L ： 库里泡滞洪区属 I I 类 ， 其他 3个滞洪区均属 I 类。 Hg ： 北二十里泡滞洪区属I 类； 王花泡滞洪区属I I I 类； 中 内泡与库里泡滞洪区均属 I V类。 C O D ： 中内泡滞洪区属 I 类 ， 其他 3个滞洪区均为 I V类 或劣 V类。 4 结语 近年来国家提出发展循环经济， 规定节水节能减排和提 高用水价格等措施， 加大了厂内工业废水处理回用。作为重 工业基地的大庆地区用水量最多、 水的重复利用率最高与污 染排泄最大的市， 全年工业用水总量2 7 6 2 8 4 ． 3 9万 m ， 其 中 重复用水量2 2 8 3 7 7 ． 7 7万 m ， 占 8 2 ． 6 6 ％， 当年工业废水排 放量8 0 0 3 ． 3 万 m 。 工业废水、 生活污水集中处理， 达标排放 ， 为排放废水的 综合利用， 使污水资源化 ， 打下了很好的基础 ； 但是， 同时我 们也应该看到工业废水、 生活污水成分十分复杂 ， 既有有害 的元素 ， 也有可利用的成分。污水要变废为宝， 成为可利用 的水资源 ， 必需集中处理 ， 去掉有害的物质。 参考文献 ： [ 1 ] 马延廷， 刘群义 ． 松嫩低平原污水处理与利用研究[ R ] ．北京： 中国农业科学技术出版社， 2 0 0 8 ．