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东江湖概况分解

长沙环境保护职业技术学院毕业设计(范本)

摘要

东江湖,位于湖南省资兴市南部,是湘江一级支流耒水上游水系的一座大型水库。长期以来,东江湖漂浮物问题一直是东江湖环境治理面临的难题,如不予以解决,将会造成如下后果:一是对东江湖造成环境污染,影响水域水质;二是威胁到航运安全和东江大坝水电设施的安全运行;三是影响东江湖水景的观赏性。本文论述了东江湖湖面漂浮物的污染来源和打捞湖面漂浮物及处置的重要性与必要性。

关键词:漂浮物,打捞

长沙环境保护职业技术学院毕业设计(范本)

目录

摘要........................................................................................................................ I 第一章东江湖概况.. (1)

1.1 基本概况 (1)

1.2 自然概况 (3)

第二章东江湖湖面漂浮物污来源 (5)

2.1 生活垃圾 (5)

2.2 地表径流 (5)

第三章湖面漂浮物打捞工程设计方案 (8)

3.1 湖区漂浮物分类 (8)

3.2 湖面漂浮物打捞技术路线 (8)

3.3 湖面漂浮物打捞设备设计 (8)

3.4 漂浮物处置工程设计 (12)

3.5 漂浮物拦截设施建设工程 (13)

3.6 工程主要设备 (14)

第四章总结 (15)

参考文献 (16)

致谢 (17)

第一章东江湖概况

1.1基本概况

东江湖位于湖南省资兴市南部,是湘江一级支流耒水上游水系的一座大型水库。湖泊水面160km2,平均水深51米,最大水深141米,总库容91.5亿m3,正常蓄水量81.2亿m3,占耒水流域总面积的39.6%。涉及宜章、汝城、桂东及资兴“三县一市”,流域内52个乡镇(其中资兴14个乡镇、汝城18个乡镇、桂东17个乡镇、宜章3个乡镇),总共60.41万人。自1986年8月关闸蓄水以来,东江水库兼具发电、防汛、抗旱、通航等综合功能。

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图1 东江湖区域图

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图2 东江湖风光

东江湖属国家级禁止开发区域,正常蓄水量大于省内的五强溪、柘溪和凤滩三个水库的总量,相当于半个洞庭湖,被誉为“湘南洞庭”。据环保部门多年跟踪监测,一级保护区水质长期保持在国家《地表水环境质量标准》中Ⅱ类水标准和《生活饮用水水源水质标准》一级标准以内,二级保护区水质长期保持或优于地表水Ⅲ类标准。东江湖既是郴州主要饮用水源地,也是占我省总人口50%、经济总量70%的“长株潭”城市群重要水源地,是湖南省经济社会发展的战略水资源。

湘江是湖南省最大河流,近年来,受全球气候变暖和降雨偏少等因素影响,旱季湘江枯水,长、株、潭等城市缺水已成为常态,造成停航、部分企业停产、甚至部分沿岸自来水厂取水困难等重大生态问题。为解决湘江下游工农业、航运和居民用水困难,2000年以来,东江湖基本上每年都要为湘江进行补水,特别是2003年、2008年、2009年这些干旱年份,补水量分别达到22.5亿立方米、8.46亿立方米、9亿立方米。

近几年,湘江株洲、湘潭、衡阳几次出现重金属超标现象,都是靠东江湖开闸放水稀释,才避免了下游城市“水荒”事故的发生。东江湖对维护整个湘江流域正常生态功能的作用举足轻重。

为加强东江湖水环境保护,湖南省人大常委会、资兴市委、市政府先后出台了《湖南省东江湖水环境保护条例》、《资兴市东江湖水质保护管理规定》、《资兴市东江饮用水源保护区污染防治管理暂行规定》、《关于对重点区域、流域与行业的环境污染进行综合整治的通知》等一系列法规文件为保护东江湖生态环境、保护战略饮性饮用水水源提供了法律依据和政策保障。一直以来,资兴市委、

市政府牢固树立“保护好东江湖就是最大的政绩”的理念,把东江湖保护和开发作为首要责任、头等大事来抓,做了大量的工作,取得了一定的成效。

1.2自然概况

1.地理位置。东江湖位于湖南省东南部的资兴市境内,地处东经113°15′11″~113°36′08″,北纬25°34′09″~26°00′04″。紧靠S322线,离资兴市

2.3km,郴州市区29km。

2.地质地貌。东江湖地处罗霄山脉南端,八面山西坡,南岭北坡,湘江支流的耒水上游,属汝桂山脉的一部分,为中低山地貌,地势东高西低。境内山岭层叠,沟壑纵横,地形复杂,最高海拔1691.0米,最低海拔180.0米。

3.水文。东江湖湿地属湘江水系一级支流耒水上游。资兴境内河流密布,共有大小河溪404条,总长1900公里。发源于桂东的东江水系,经汝城从东南入境,境内长50多公里,经东江湖入耒水;发源于八面山西侧的永乐江水系,流经市内东北角,境内长47公里,经东江湖入耒水。

4.气候。东江湖湿地所在区域属典型的中亚热带季风性湿润气候。夏季高温高湿,冬季稍冷、干燥。年平均降雨量1538毫米,年平均蒸发量为1515毫米,相对湿度82%。年平均气温13.7℃~18.7℃。1月最冷,平均气温

5.4℃;7月最热,平均气温27.3℃;历年极端低温-7.5℃,历年极端高温37.6℃。年日照时数1503.5小时。全年无霜期280天,年平均风速2.5米/秒。气候四季分明,光、水、热资源丰富,适宜多种树木生长。

5.湿地与森林资源。东江湖湿地总面积16305.9公顷,林地和其它非林地面积31733.2公顷,在湿地面积中水库面积16005.9公顷,河流面积300.0公顷。土地总面积中,林业用地面积有28317.1公顷,非林业用地有19722.0公顷,分别占土地总面积的58.9%和41.1%。东江湖的森林覆盖率为81.0%,林木绿化率为82.4%(湿地面积未纳入森林覆盖率和林木绿化率的计算中)。

6.野生动物资源。通过对历史资料的整理,在东江湖湿地及周边山林发现有鱼类71种,隶属5目15科,其目数、科数和种数分别为湖南已知鱼类的45.5%、60%和39.7%;两栖动物有17种,隶属2目7科,其目数、科数和种数分别为湖南已知两栖动物的100%、7

7.8%和27.4%;爬行动物有26种,隶属2目8科,

其目数、科数和种数分别为湖南已知爬行动物的100%、53.3%和29.2%;鸟类有86种,隶属14目29科,其目数、科数和种数分别为湖南已知鸟类的77.8%、45.3%和22.7%;哺乳动物有20种,隶属6目13科,其目数、科数和种数分别为湖南已知哺乳动物的66.7%、50%和22.5%。

第二章东江湖湖面漂浮物污来源

2.1 生活垃圾

东江湖流域面积4719平方公里,涉及资兴、汝城、桂东、宜章四个县(市)52个乡镇,共60余万人,流域内百姓生产生活每天都产生大量的生活垃圾,不可避免会有部分生活垃圾随风逐水进入东江湖,尤其是东江湖库区周边的东江大坝、白廊乡、清江乡、滁口镇、黄草镇、东坪乡、小东江等地段,情况尤为严重。长期以来,漂浮物垃圾污染问题一直是影响东江湖水环境质量的重要问题之一。

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图3:倾倒湖边的生活垃圾图4:倾倒湖边的生活垃圾

2.2 地表径流

受地表径流的影响,每年随着雨季来临,流域内雨水形成的地表径流会将大量的生活垃圾、植物秸秆带入沟渠、河道,最后进入东江湖。特别是令所有资兴人民都闻之色变的“7.15”洪灾,当“碧利斯”横扫资兴上空,在村庄两边,道路两边的山体出现大面积的、连续性的塌方、滑坡、泥石流,到处是裸露的黄土,山上的木料、树木、房料、家具、木排、竹排、船板及动物残骸等大型漂浮物冲进湖中,还有失控的驳船、航标船等。

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东江湖是国家4A 级旅游景区,每年慕名而来的中外游客达50万人之多,游客的吃、住、行、游、娱、购等活动会产生大量的生活垃圾,风景区虽有完善的垃圾收集设施,但仍会有部分生活垃圾进入湖中,在湖面形成漂浮物,对水体造成污染。每年5月、10月旅游旺季,漂浮物打捞量明显增多,详见表1。

图5 雨季冲入湖区漂浮物

图6 洪灾中流入库区的大体积、大面积物体

表1 东江湖周边乡镇漂浮物打捞数量统计表(单位:t)

2007年2008年2009年2010年2011年1月—50 71 48 42 2月—50 68 54 48 3月—63 45 55 76 4月—74 57 57 69 5月—85 88 64 68 6月—70 98 76 78 7月55 66 50 78 83 8月48 80 56 66 84 9月59 89 60 69 88 10月70 69 56 81 76 11月65 65 67 78 73 12月50 66 57 73 65 合计347 827 773 799 850

注:其中“—”表示当月打捞量未统计.

第三章湖面漂浮物打捞工程设计方案

3.1 湖区漂浮物分类

东江湖库区固体漂浮主要为以下四类:

(1)白色垃圾:主要包括塑料制品、泡沫等。

(2)秸秆类:主要包括树枝、浮木、秸秆、杂草等。

(3)动物尸体:主要包括畜、禽、鱼类等动物尸体。

(4)其它生活垃圾。

3.2 湖面漂浮物打捞技术路线

湖面漂浮物顾名思义,主要指漂浮在水面之上的大体积固体物,其主要特点:一是密度比水轻;二是会随风随水移动,不是在固定位置,而是点多、线长、面广,打捞难度极大。根据东江湖管理部门长期以来积累的打捞经验,参照我国其它地方的工作方法,本项目制定如下工艺路线,详见工艺图框。

湖面漂浮物

打捞船打捞

转运上岸

收集贮存

转运与卫生填埋

3.3 湖面漂浮物打捞设备设计

1、设备造型

据调查,目前东江湖内漂浮物打捞工作都是雇佣当地居民驾船进行人工打捞,每次作业人数至少要2~4人,据相关部门统计,仅2013年3月至11月,打捞的费用就有5.6万元。库区面积大,使得工作效率低、费用高且没有安全保障。一旦到汛期或遇洪灾的时候,湖面大体积、大面积的漂浮物很难打捞。因此,采用专业的漂浮物打捞设备势在必行。

东江湖概况分解

图6 人工打捞船湖面作业

水面漂浮物打捞船具有操作方便简单、设备控制轻松、连续作业的工作稳定、收集范围广等特点。既能清扫体积较大的、长形的漂浮垃圾,又能清扫体积较小的、成片的漂浮垃圾,所有聚拢、打捞、滤水、卸载、清扫全部自动化,工作效率很高,相当于人工打捞船的几十倍。通过配制输送机,可直接将打捞的垃圾输送上岸。本项目在东江大坝、白廊乡、清江乡、滁口镇、黄草镇、东坪乡、小东江打捞点各配备一艘打捞船,包括一艘具有水草收割功能的打捞船,共七艘打捞船,每艘打捞船采取就近码头停泊、管理、卸载。

目前,我国有很多家生产漂浮物打捞设备的产家,针对东江湖的情况,雨季有较大体积或较大面积的树木冲入库区,通过比选,本项目选择如下设备供参考,详见表2和表3。

表2 漂浮物打捞船主要技术参数

总长:16.5米总宽:3.6米

总高:2.85米宽型:3.6米

设计吃水:0.4米满载吃水:0.8米

工人航速:4-6km/h 垃圾装载量:10吨

收集深度:1.2米收集宽度:3.7米

表3 水草收割功能打捞船技术参数

总长:6.5米总宽:3.03米

总高:1.0米宽型:4.6米空载吃水:0.55米满载吃水:0.75米

工人航速:3km/h 垃圾装载量:6.8m3收集深度:1.2米(上下可调节)收集宽度:3.0米

东江湖概况分解

图6 漂浮物打捞设备

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图7 漂浮物打捞船作业中

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图8 漂浮物打捞输送上岸设施

2、打捞船作业注意事项

(1)文明作业,作业时讲究文明操作,正确使用船上工具及其他设备,确保安全;

(2)每次作业前,应对船舶及机械设备做必要的检查,发现问题,及时处理,定期做好船舶的保养工作;

(3)船舶及船舶操作手必须有航运部门核发的船舶证及船员上岗证;

(4)船上作业人员一律穿着救生衣和必要的防护工具作业,随船配备救生圈四只以备不时只需;

(5)所有人员一律禁止饮酒作业;一经发现,立即重处;

(6)雷电、雨天、大雾、大风、洪水等恶劣天气情况下不得出船作业,并将船舶加固锚固于河岸上或转移至安全地点;

(7)全部作业人员均购买意外伤害保险。

3.4 漂浮物处置工程设计

处置原则:打捞上岸后的漂浮物即成为生活垃圾的一部分,其处置方法遵循城镇生活垃圾处理方法处置,即收集→转运→卫生填埋。

漂浮物具有体积大、重量轻的特点,打捞船每工作周期的打捞量也具有随机性,不宜直接送填埋卫生填埋,必须经过积累、压缩。因此,漂浮物上岸后须经历两次转运。一是从码头转至垃圾箱;二是将垃圾箱转运至垃圾填埋场进行卫生填埋。

1、垃圾转运车选型

打捞船每个工作周期完毕靠岸停泊后,通过设在岸边的输送机将漂浮物传送到岸边的垃圾转运车上,再由转运车运送到垃圾箱里。本项目拟配备7辆垃圾收集转运车,供七个打捞点使用。

2、漂浮物收集设施(垃圾箱)

工程共设七个打捞点,即东江大坝、白廊、清江、滁口、黄草、东坪、小东江水域,为配合漂浮物的转运、处置,本工程确定在这七个点拟定适当的位置,各设置两个垃圾箱,容积:2m3。垃圾箱储存满后再由环卫部门将漂浮物垃圾转运至填埋场处置。漂浮物收集设施的选型遵守如下原则:

(1)容积合理原则。漂浮物收集设施必须能满足一个以上班次所打捞的漂浮物数量,且有富余。

(2)标准化通用原则。漂浮物收集设施必须与当地环卫部门设施相匹配,

减少后续运行成本。

(3)合理布局原则

漂浮物收集设施安放位置是否合理将直接关系到项目的正常运行。首先,收集装置的安放位置必须高于东江湖最高水位285.00;其次,要便于运输;第三,能降低运输作业成本和劳动强度,合理布局;第四,避免二次污染,即漂浮物收集设施必须保证在贮存、转运过程中不漏出,不产生二次污染。

3.5 漂浮物拦截设施建设工程

湖面上的漂浮物大部分是随着入湖河流进入东江湖的,为了减少漂浮物打捞量,必须从源头加以控制。小东江5号桥附近的双溪洞、小东江电厂附近的楠木峡以及东江大坝的龙景峡谷(2个点)段,在入湖水域风浪小、水面平缓点建设漂浮物拦截网。因此,本项目确定在这四个点设置漂浮物拦截网,拦网面积暂定每个点为500m2,共2000m2,拦截网高1m。

1、尼龙绳材质选择

本工程漂浮物拦截网设置在室外湖水环境内,因此其材质选择需要综合考虑以下几方面:(1)具有较高的强度。(2)抗紫外线性能好。(3)使用寿命长。

2、拦截网桩柱建设

在4个拦截处两岸挖掘1×1×1.5m基槽,再埋放钢管φ114.0×5×2.5,然后浇捣混凝土,待混凝土凝固达到一定的强度后,把拦污网的两端固定在两岸的桩上。

3、维护和管理

拦截网设置一段时间后,部分网绳上会附和着滋生物,尤其是拦截网上会聚集大量的漂浮物。如不及时清理和维护,将影响网绳的使用寿命,同时也会影响水流流态,因此需定期清理和维护。

东江湖概况分解

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图5-10:漂浮物拦截设施

注:左图为浮球,右图为拦截网

3.6 工程主要设备

表7 工程主要设备及器材一览表

序号名称规格数量备注一、漂浮物打捞工程

1 漂浮物打捞船装载量10吨6艘东江大坝、白廊、清江、

滁口、黄草、东坪、小

东江水域

装载量6.8m31艘

2 垃圾转运车额定载重量900kg 7辆

3 垃圾箱2m314组

二、漂浮物拦截设施

4 漂浮物拦网网孔5×5,绳径

3mm

2000m2

5 桩柱固定设施φ114.0×5×2.58个

第四章总结

东江湖作为湖南省内湘江流域城市群重要的饮用水源和国家级4A旅游景区,在湖南省乃至全国都具有重要影响。

通过本项目的建设,可以及时打捞处置东江湖湖面漂浮垃圾收集转运,有效减少对东江湖水质的污染,保护饮用水源;减少对水利设施、船舶运行带来的危险,避免事故发生;增加旅游观赏性,带动当地经济发展。从而确保东江湖水资源永续利用和提高旅游资源的附加值具有重要的意义,也具有较大的社会效益及生态效益。

参考文献

1.中华人民共和国环境保护法.法律出版社.2014年

2. 中华人民共和国水法.法律出版社.2002年

3. 中华人民共和国水污染防治法.法律出版社.2002年

4. 地表水环境质量标准.中国环境出版社编.环境科学出版社.2002年

5. 城市环境卫生专用设备.中国标准出版社.2001年

6. 生活垃圾转运站技术规范.中国建筑工业出版社.2006年

7. 生活垃圾转运站运行维护技术规程.中国建筑工业出版社.2006年

8. 危险废物贮存污染控制标准.中国环境科学出版.2002年处理设备.北京:化学

工业出版社,2002

致谢

我的这篇毕业设计论文的完成,首先应当归功于XXX指导老师。给予了我大量的指导和帮助,令我不但完成了本次毕业设计,同时也学到了许多书本上学不到的知识,受益匪浅,特致以深深的感谢。

同时也要感谢同学们在本次毕业设计过程中对我学习、生活上的关心和帮助。