西南涌的水文要素及其对水质的影响研究

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海水西调优点分析报告

海水西调优点分析报告

海水西调优点分析报告海水西调是指利用现代技术将海水转化为可供人类使用的淡水,并将其引入干旱缺水地区,以满足当地居民的日常生活和农业用水需求的一种水资源调剂方式。

海水西调具有以下几个优点。

首先,海水西调可以缓解干旱缺水地区的水资源紧缺问题。

干旱缺水地区通常水资源匮乏,无法满足当地居民的正常用水需求,严重影响当地的经济和社会发展。

海水西调不仅可以通过将海水转化为淡水来解决用水问题,还可以将水源引入干旱缺水地区,从根本上改变当地的水资源状况,缓解水资源紧张状况。

其次,海水西调可以满足当地居民的日常生活和农业用水需求。

海水经过处理转化为淡水后,可以用于居民的生活用水,如饮水、洗漱、洗衣等,也可以用于农业的灌溉。

在干旱缺水地区,海水西调能够为当地居民提供充足的用水,改善居民的生活环境,提高居民的生活质量。

再次,海水西调可以促进当地的经济发展。

海水西调项目在建设和运营过程中需要大量的人力、物力和财力投入,可以带动相关行业的发展,创造就业机会,增加当地的经济收入。

海水西调还可以促进农业的发展,提高农田的灌溉条件,增加农作物的产量,为当地农民增加收入。

最后,海水西调可以提高水资源的可持续利用。

海水是一种广泛的、可再生的水资源,全球储量丰富,可以满足人类长期的用水需求。

利用现代技术将海水转化为淡水,并将其引入干旱缺水地区,可以循环利用海水资源,从而提高水资源的可持续利用率,减少水资源的浪费。

综上所述,海水西调具有缓解干旱缺水地区水资源紧缺问题、满足当地居民的生活和农业用水需求、促进经济发展以及提高水资源的可持续利用等优点。

通过海水西调,可以改变干旱缺水地区的水资源状况,为当地居民创造良好的生产生活环境,促进社会经济的发展。

西南水闸的改建方案对下游水体水质影响研究

西南水闸的改建方案对下游水体水质影响研究
响 , 在产 生 河 水 流 速 最 小 , 染 物 的 交 换 能 力 最 将 污
式 中 : Q 表示 通 过 断面进 入 节点 的 流量 ; 为
节点 的蓄水 量 。
如果 蓄水 面 积 很小 , 且 出入 各 节 点 的水 位 平 并
缓, 以上二式可简化为: Q :0 =… ∑ 和日 :
K e r s: n n h n l i e;On y wo d Xi a c o g S u c e—d me so a i a d l i n in lt l d mo es;wae u l y i a ta a y i tr q a i mp c n l ss t
工 业化 和城 市化 发展 , 乡居 民生 活水 平 提 高 , 城 人 类社 会对 水 的需求 急剧 增 长 。经济 的发 展 在开 发
西 南 水 闸 的 改建 方 案对 下 游 水体 水 质 影 响研 究
郭静翔 王思颖 ,
(. 1广东省 环境科 学研究 院, 广东 广州 5 04 ;. 16 5 2 中山大学 环境 科学与工程学院 , 广东 广州 5 0 7 ) 12 5

要 : 南涌 属 于北 江 下 游 大堤 左 岸 的 分 洪 河 道 。西 南 水 闸重 建后 , 过 调 节 西 南 水 闸 闸 孔 的 开度 , 西 通 引入 北
潮 。西南涌汇人广州珠江西航道约 1 O公里范 围内 有江村水厂 、 石门水厂 、 西村水厂三个 自 来水厂的饮
用水 源地 , 因此 , 南涌 水质 的优 劣直 接影 响 着下 游 西

通讯联 系人 : 郭静翔
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3 7
2 2 。1


6期
郭静翔等

河涌调研报告第四组

河涌调研报告第四组

85分华南理工大学思想政治学院----广州市河涌治理调研社会实践调查报告刘亚甜、陈升、张小军、周治健、郑丽岩、刘苗、李玲二0一一年四月十日目录前言 (3)活动地点 (3)活动方法 (4)活动形式 (4)正文 (5)结束语 (9)附件 (10)全民齐心共建生态广州—后亚运时期广州河涌污染治理情况调查实践前言“岭南水乡”广州河涌密布,大大小小213条。

由于近年来河涌污染已严重影响居民生活和城市形象,加上广州成功申办第16届亚运会,广州市委市政府投资巨额,把河涌治理、改善居民生活环境作为一号工程来抓,努力打造优美的生态景观。

目前已经取得阶段性成效,基本重现了昔日“六脉皆通海、青山半入城”的岭南水乡风貌。

但是,广州河涌治理仍然出现截污难,防污难等问题,臭河涌依然存在。

如今广州昂首迈入后亚运时代,广州要以迎亚运的精神、办亚运的理念进一步深入开展河涌治理,提高治理效果,促使广州社会发展再上新台阶。

我们青年学生要树立责任意识,发扬积极向上、开拓进取、创先争优精神,为广州河涌治理做出应有的贡献。

华南理工大学思想政治学院组织了此次广州河涌调研活动,通过对市民满意度调查和访谈等形式,为广州河涌整治呈现状、摆问题、寻原因、展未来,为政府进言献策,为打造绿色羊城奉献出自己的智慧和力量。

同时向市民、企业等积极宣传人水和谐理念,将河涌整治变为民心工程,以配合政府整治,提高治理实效性。

经过前期的相关准备工作,思想政治学院2010级全体研究生在2011年3月13日——14日正式开展了主题为“贯彻人水和谐新理念,谱写绿色羊城新篇章”的河涌治理调研活动。

活动地点:广州各区典型河涌及周边居民区活动方法:文献资料法、数据分析法、数据对比法等活动形式:问卷调查、个别访谈、发放传单、张贴布告、讨论汇报等通过活动中的所见所闻,我们对后亚运时期广州河涌现状及居民感受有了更直观的认识。

同学们经过活动后的认真思考、讨论,对如何进一步改善河涌污染现状,建设生态广州提出了一定的看法、建议。

内河涌水环境治理工作探讨及建议

内河涌水环境治理工作探讨及建议

内河涌水环境治理工作探讨及建议摘要:改善水环境是城市建设更宜居生活环境、是提高城市软实力、推动城市化进程的重要一环,也是打造“美丽绿色家园”绕不开的第一步。

文章主要针对佛山市官山涌水面保洁的长效管理过行了探讨。

关键词:内河涌;水面保洁;长效管理随着我国经济的快速发展以及人口的增加,各城镇的河流都受到了不同程度的污染,水环境问题日益突出,并有加重趋势;而随着人们生活水平的提高,环境意识的增强,对所在城市的水环境治理要求也越来越高了。

所以,作为水务职能部门,有义务管理好内河涌水面保洁工程,管理好保洁工程才能尽快改变内河涌河面脏乱差的面貌,才能让河涌岸边居民尽快享有一个水清景美的河涌环境。

1 官山涌概述官山涌位于佛山南海,是南海重点整合治理跨镇河涌。

2008年南海区委区政府提出的“综合整治内河涌,力争实现三年内河涌水变清”的目标和任务,并结合南海区实际,制定2008~2010年南海区内河涌综合整治实施办法。

官山涌是南海区内的跨镇超宽河涌,从2010年9月开始,实施了内河涌的目标管理,由区水务局、区河涌办及相关的镇街共同研究,制订了工作方案,并且实施了将近3年的时间,取得了明显效果。

2 内河涌水面保洁的重要性2.1 内河涌水面漂浮物的危害内河涌水面保洁是一项民生工程,与人们的生活休戚相关。

由于水体富营养化等原因,水面漂浮物积聚严重,带来阻碍行洪排涝、水质污染、恶化水环境等一系列问题,引起社会各界的关注。

水面漂浮物的危害主要有以下几方面:(1)恶化水质,威胁饮用水安全;(2)造成河道淤塞,影响航运安全;(3)影响泵站、水闸、水电站等水工建筑物的效益及安全运行;(4)增高洪水位,影响河道行洪排涝安全;(5)河面漂浮物降低水的溶解氧浓度,增加水中二氧化碳的浓度,影响水产养殖;(6)降低光线对水体的穿透能力,影响水底生物的生长。

2.2 内河涌水面保洁的意义内河涌水面上游漂浮物下泄到下游河段,通过船闸进入内河,严重影响城市的供水安全。

典型感潮内河涌水质污染特征调查

典型感潮内河涌水质污染特征调查

第31卷第10期2011年10月环境科学学报Acta Scientiae CircumstantiaeVol.31,No.10Oct.,2011基金项目:佛山市顺德区容桂街道科技计划项目;广东省中国科学院全面战略合作(No.2010B09031048);佛山市院市合作项目(No.2010YS023)Supported by the Science and Technology Research Projects of Ronggui Street ,the Strategic Cooperation Project of Guangdong Province and Chinese Academy of Sciences (No.2010B09031048)and the Strategic Cooperation Project of Foshan and Chinese Academy of Sciences (No.2010YS023)作者简介:吴青梅(1985—),女,E-mail :wuqingmei8885406.8@163.com ;*通讯作者(责任作者),E-mail :dengdaiyong@hotmail.com Biography :WU Qingmei (1985—),female ,E-mail :wuqingmei8885406.8@163.com ;*Corresponding author ,E-mail :dengdaiyong@hotmail.com吴青梅,罗慧东,孙国萍,等.2011.典型感潮内河涌水质污染特征调查研究[J ].环境科学学报,31(10):2210-2216Wu Q M ,Luo H D ,Sun G P ,et al .2011.Investigation on polluted water quality of the typical tidal urban river [J ].Acta Scientiae Circumstantiae ,31(10):2210-2216典型感潮内河涌水质污染特征调查研究吴青梅1,2,3,罗慧东1,3,孙国萍1,3,许玫英1,3,邓代永1,3,*1.广东省微生物研究所,广州5100702.江西农业大学生物科学与工程学院,南昌3300453.省部共建广东省华南应用微生物国家重点实验室培育基地,广州510070收稿日期:2010-12-28修回日期:2011-01-28录用日期:2011-02-15摘要:以佛山市容桂街道典型的感潮闸控内河涌为研究对象,进行了连续3个月的水文和水质监测,测试指标包括COD Cr 、BOD 5、总氮、氨氮、总磷及溶解氧等.调查结果显示,内河涌水质总体状况及污染物的浓度随河涌水位发生规律性的变化,在涨落潮和人工闸控水位等不同水位条件下,监测指标的最高浓度是最低浓度的8.3 49.4倍;河涌水体总体呈劣V 类水质,各污染指标浓度超V 类水体的0.5 7.2倍;感潮河涌涨落潮期间的污染物浓度和水位变化呈现显著负相关,落潮和涨潮期间污染物浓度比率为1.2 2.2;水体污染成分复杂,复合指标显示河涌水体有机污染物可生化性不高.河涌水质污染状况调查及对污染物浓度变化规律的探究为河涌的污染治理和生态修复技术的选择应用提供了重要的参考.关键词:感潮;内河涌;水文监测;水质监测;污染特征;佛山文章编号:0253-2468(2011)10-2210-07中图分类号:X703文献标识码:AInvestigation on polluted water quality of the typical tidal urban riverWU Qingmei 1,2,3,LUO Huidong 1,3,SUN Guoping 1,3,XU Meiying 1,3,DENG Daiyong 1,3,*1.Guangdong Institute of Microbiology ,Guangzhou 5100702.College of Bioscience &Bioengineering ,Jiangxi Agricultural University ,Nanchang 3300453.State Key Laboratory Cultivation Base ,Province &Ministry Co-constructed South China Applied Microbiology Laboratory ,Guangzhou 510070Received 28December 2010;received in revised form 28January 2011;accepted 15February 2011Abstract :The hydrology and water quality of a tidal-gated urban river in the Pearl River Delta (PRD )region were consecutively monitored for three months.The results indicated that the investigated water body was overall inferior to water quality standard V grade of surface water ,and the concentrations of each pollution indicator exceeded the standard V grade by 0.5to 7.2times.Water quality and the pollutant concentrations changed accordingly as the change of the water level ,and the ratios of maximum-to-minimum concentrations of each pollutant fluctuated between 8.3and 49.4.Trend of pollutant concentrations showed significant negative correlation to those of the water level ,and the pollutant concentration ratio of low-to-high water level was 1.2to 2.2.The complex composition of pollutants suggested they are of low biodegradability.This investigation revealed a common feature of the urban river in the PRD region and provided important information for the pollution control and ecological restoration technology.Keywords :tidal ;urban river ;hydrology monitoring ;water quality monitoring ;pollution trait ;Foshan1引言(Introduction )城市内河涌是用于防洪、排涝、排水及航运的天然或人工河道(金腊华等,2005).由于经济的发展和城市人口的增长,生活污水和工业废水大量排放,当河道纳污量远大于水环境容量,没有足够的自净时间和空间时,就会导致河流水质严重恶化并最终形成“黑臭”现象(丁文峰等,2006).近年来,河涌治理已成为水环境保障和水安全研究的重要内容之一(莫灼均等,2008).10期吴青梅等:典型感潮内河涌水质污染特征调查研究珠江三角洲地区水系发达,城镇河涌网络密集.佛山市容桂街道位于佛山市顺德区南部,具有典型感潮河涌特征,该镇辖区被容桂水道、顺德支流、鸡鸦水道和桂州水道4条水道包围形成环岛.岛内大小河涌76条,总长度为135km,其中,主干河涌12条,支干河涌15条,支河涌49条(刘瑜,2006).容桂街道户籍人口20万,现已形成了智能家电、信息电子、医药保健、精细化工、机械模具等五大支柱产业的工业体系.2009年实现规模以上工业产值1126亿元,成为加工制造业的典型代表.伴随加工和制造业的快速发展和人口增长,境内的河涌受纳了大量的工业生产和生活源污染物.污染物浓度远远超过河涌的自净能力,河涌生态系统严重受损,直至恶化成黑臭的状态.由于内河涌与外河涌及主干河流的支流相连,且受潮汐等因素的影响,严重污染的内河涌又成为区域性水系的重要污染点源,污染随着水系流动进一步扩大到整个珠江三角洲下游水系(徐颂等,2004).水环境污染已经成为珠江三角洲河网区域社会和经济可持续发展重要制约因素之一,因此,调查研究珠三角地区重要支柱产业电子制造业重镇污染河涌的污染特征,进而在此基础上开发和应用针对性强的高效治理技术具有重要的科学和现实意义.由于感潮河涌的生态系统受潮汐的影响很大,国际上已有较多关于感潮河涌生态系统组成结构、影响因素及其重要性的相关报道(Michael et al.,2004;Christopher,2008).针对河涌富营养化现象的问题,Michael等(2003)做了关于城市化对感潮性河涌营养元素控制和藻类水华的影响研究,Andrew 等(2007)研究了在感潮河涌污染治理中清淤等工程措施对污染底泥营养元素释放的影响.近年来,有多种感潮河涌污染物释放、迁移动力学研究模型被建立和优化,大大促进了感潮河涌的污染迁移规律的研究(Ani et al.,2008;Lee et al.,2009;2010;Huang et al.,2010).国内随着河涌污染治理受到重视,感潮河涌的研究近年也逐渐增多,林晓等(2006)报道过东莞感潮河涌的污染特性,余光伟等(2007)研究发现,感潮河涌的水体和底泥污染物浓度受潮汐水体波动影响较大.但是,在河涌污染调查研究中,因感潮河涌水质变化受环境因素影响较大,监测持续期较短或河涌水质监测点设置较少时都难以获得客观的感潮河涌污染变化特征,而国内的相关文献中大多缺乏对河涌水质进行连续监测的研究.因此,本文以典型制造业企业集中的容桂街道内河涌为研究对象,设置密集的监测点和测试频率,连续3个月对该河涌的水质和水文变化进行不间断、规律性的监测.同时,对监测期内潮汐高低水位都设置大量的重复测试,系统地反映感潮河涌的真实变化特征和规律,以期为后续的河涌污染治理和生态修复提供科学的参考数据.2材料和方法(Materials and methods)图1容桂内河涌水质监测点分布图Fig.1River water sampling sites in Ronggui2.1水质监测位点和频度选择容桂镇中心城区内河涌设置7个监测点(图1),同时考虑了河涌不同的水流方向.内河涌监测的西北起始端为桂洲大道中与狮山路交汇处,西南侧起始端为红星桂堂小学,末端至广珠高速,全长约4.2km.具体取样监测点设置以新涌为原点(2#),向北延伸到桂洲大道西(1#,河道宽度为18.4 m),向西延伸到竹林路(4#,河道宽度17.5m),向东依次为文塔公园(3#,河道宽度15.3m)、茶基涌起点(5#,河道宽度14.6m),容桂实验中学(6#,河道宽度12.2m),广珠路(7#,河道宽度16.7m)等共7个监测点.监测河段的水流方向为1#至2#,4#至2#,2#沿3#至7#流向.连续监测时间跨度为:2010年3月24日至2010年6月11日,其中,3月份监测的河涌处于枯水期,平均水位为0.8m,而过去30年3月份日平均水位达0.64m;4月份至6月份处于丰水期.但是,由于此处内河涌为闸控河涌,枯水期时内河涌水由西江水补充,因此,采集样品根据该内河涌涨潮与退潮时间不同进行.设计监测频率为每周监测两次,3个月连续采集监测样品25批次,共175个样品,完成1575个污染指标的测试和记录.溶解氧、pH和水位等数据在监测河涌的现场在线监1122环境科学学报31卷测并记录.各点每期水样的采集方式:柱状采样器采集,采样深度为液面下50cm.有效水样是在采样点所在河道截面中央采集1L ,沿中弘线向两侧5m各采集1L 水样,3L 水样混合,取1L 混合样为1个点的1次标准样品,冷藏运输至实验室完成测量分析.2.2水质检测方法根据国家《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)要求,对COD Cr 、BOD 5、氨氮、总氮、总磷、溶解氧、透明度等指标分别按国家相关水质检测标准测试.3结果(Results )3.1不同监测时期污染物浓度从污染指标监测的结果(表1、图2)可以看出,河涌水体主要污染物浓度均值皆超过国家《地表水环境质量标准》的V 类水标准.和V 类水标准相比,除了pH 指标处在标准范围内,枯水期与丰水期的高潮汐与低潮汐时各污染浓度显示皆属于劣V 类水质,其中,COD Cr 超标7.2倍,BOD 5超标3.3倍,总氮超标3.8倍,氨氮超标2.9倍,总磷超标0.45倍,溶解氧含量为V 类水标准(GB3838—2002)的57.5%.表1河涌监测期内污染物浓度Table 1Pollutant concentration of urban river in different sampling time数据类型浓度/(mg·L -1)COD Cr BOD 5总氮氨氮总磷溶解氧透明度/cm pH 总均值328.0042.639.557.760.581.1554.007.10点均值最大值849.00108.4124.8223.122.164.59111.007.67点均值最小值102.004.662.290.690.060.0911.006.21最大值/最小值8.3123.2810.8433.5836.8349.389.751.24国标IV 类3061.51.50.33无标准6 9国标V 类4010220.42无标准6 9注:总均值为所有期7个监测点污染指标的平均值;点均值为污染指标每期7个监测点的平均值;点均值最大值和最小值是监测25期中,各期污染指标平均值的最大值和最小值.图2各期水质监测污染物浓度变化(采样时间为AM 9:00—10:00,PM 5:00—6:00)Fig.2Change of pollutant concentration in different sampling time (sampling time AM 9:00—10:00,PM 5:00—6:00)不论是在枯水期还是丰水期的高潮汐或低潮汐时,污染物浓度变化范围都很大,pH 变化差异最小,其它各种污染物浓度最大和最小值的比值分别为:COD Cr 为8.3,BOD 5为23.3,总氮为10.8,氨氮为212210期吴青梅等:典型感潮内河涌水质污染特征调查研究36.8,总磷为36.8,溶解氧高达49.4,透明度为9.8.该结果表明河涌水质在所监测的时间段里,污染物浓度变化很大.这种变化除了受外围枯水期与丰水期的影响外,工业污染源排放的非确定周期性变化也是重要因素之一.该数据显示,针对水质多变的工业区污染水体的各种理化和生物修复技术,必须具备能够耐受和适应高污染容量工业源水反复冲击的能力.3.2不同监测点污染物浓度检测结果显示,同一监测点在不同监测期内(包括高潮汐与低潮汐时)水样的污染物浓度变化很大,不同监测指标的最大污染物浓度/最小污染物浓度比值:CODCr 为17.4,BOD5为88.6,总氮为74.6,氨氮为78.7,总磷为137,溶解氧为126,透明度为12.5(表2).相对于监测点污染物浓度在枯水期与丰水期的高潮汐与低潮汐时很大的变化范围,所监测的点与点之间平均污染物浓度变化则较小.各点之间最大的平均污染浓度比值为:CODCr为1.6,BOD5为1.2,总氮为1.3,氨氮为1.3,总磷为1.4,溶解氧为1.5,透明度为1.3(表2).因此,每期监测河涌中各点之间的污染物浓度变化差异不十分明显,反映了河涌的污染水平的基本一致性.但枯水期与丰水期相比,河涌的污染物浓度则表现出很明显的波动,而且差异比较显著.除了河涌沿岸大量纳污孔的污染排放无法得到稀释外,高低水位时污染物浓度呈现较大差异的另一个重要原因则是底泥的污染物释放.较低水位时,河涌自然水流和行船的扰动造成了较严重的底泥泥泛现象,这样造成了各种监测污染物大量释放,在低水位时出现污染物浓度较快增长的趋势.因此,河涌底泥是污染治理中必须重点解决的问题之一.不同污染点的污染浓度监测结果同时显示了感潮河涌的点源污染受到潮汐作用可以快速让点源污染在河涌流向的水体中进行污染物均一化,最后演变成面源污染.因此,针对感潮河涌的有效治理必须对整个关联水体进行全面而综合的污染控制和治理才会达到预期效果.表2河涌水质各监测点污染物浓度Table2Pollutant concentrations of water quality at different sampling points in the river water采样点COD Cr/(mg·L-1)范围a平均值bBOD5/(mg·L-1)范围平均值总氮/(mg·L-1)范围平均值氨氮/(mg·L-1)范围平均值1#104 7042862.3 118.045.760.7 24.538.560.48 23.287.54 2#80 9202951.4 112.039.380.61 24.328.710.42 23.676.79 3#80 9603114.2 111.043.40.46 34.139.430.37 24.637.35 4#80 8453322.3 122.042.541.32 34.3010.430.47 29.078.13 5#96 8162911.4 121.038.721.60 24.069.040.42 23.567.69 6#98 8403294.0 124.044.630.94 31.39.920.65 24.688.05 7#96 13884499.0 111.043.991.88 27.0310.790.71 24.74采样点总磷/(mg·L-1)范围平均值溶解氧/(mg·L-1)范围平均值透明度/cm范围平均值1#0.03 2.170.560.13 6.301.4415 120602#0.03 1.830.510.10 4.301.1613 120623#0.03 2.020.540.12 5.001.1012 110574#0.03 2.280.570.09 5.401.2110 125525#0.03 2.300.550.09 5.301.1710 110536#0.02 2.530.630.07 4.600.9810 120507#0.07 2.740.710.05 4.801.0010 11048注:a.每个监测点25期监测污染物浓度的变化范围;b.每个监测点25期污染物监测指标的平均浓度;水流方向为1#和4#流向2#,然后从2#流向3#、5#、6#和7#.3.3沿水流方向各监测点的污染物浓度变化趋势监测河涌段的水流方向是分别从1#和4#向2#汇聚,然后流经3#、5#、6#和7#.水流方向的污染物浓度变化趋势显示,河涌水体溶解氧浓度随着水流由上游向下游而逐渐降低.伴随着水流污染物积累和泥泛现象,从上游至下游水体透明度也逐步降低.但是,沿着水流的方向,CODCr、氨氮、总氮、总磷等污染物浓度则呈现逐步积累上升的趋势(图3,其3122环境科学学报31卷中,各监测点的浓度值为25期监测指标的均值).在现场勘察中发现,河涌4#监测点沿途有许多污染源直接排放口,这些汇聚口带来大量污染物,因此,4#河段各污染指标都相应地高出邻近点,实际监测的污染指标也显示了4#的COD Cr 、氨氮、总氮等指标都高出邻近点.其中,4#的氨氮和总氮浓度则明显地高于其它位点,这可能和4#附近受纳了大量的生活污水,特别是直排的生活污水有关.在河涌的污染源调查中也发现,4#附近直径40cm 以上的排污口多达35个以上,80cm 孔径的排污口有3个,大量污水进入河道内部.而1#和2#之间直径达40cm 以上的排污口约10个左右,下游的2#和3#之间直径40cm 以上的排污口约10个以上,因此,这个现象和测试数据相吻合.下游氨氮和总氮浓度低于4#,另一个可能的因素是下游的2#有汇流水的稀释作用.4#污染指标偏高的另一个因素则可能和该段泊船较多、扰动大,频繁泥泛后底泥二次污染释放有关.另外,4#的透明度明显低于邻近点也间接证明底泥扰动的可能性.虽然污染物浓度较高,但4#溶解氧浓度多数检测时期较下游的监测点高,这可能是由于4#靠近闸控上游的位置,当开闸时,江水先流经4#,污染较轻的江水溶解氧浓度相对较高,因此提高了4#溶解氧浓度.由于河涌纳污量超过河涌的自净能力,河涌沿着水流方向,从上游至下游污染物浓度逐渐升高,污染物浓度呈现汇聚现象(图3).沿着水流的方向污染物浓度逐步提高,水中溶解氧浓度逐步降低.伴随着黑臭底泥泥泛作用和污染物随水流的迁移,下游水体的透明度逐步降低,这与现场观察的河涌水体表观特征相一致.图3不同监测点污染物浓度变化Fig.3Change of pollutant concentration in different sampling sites3.4涨落潮河涌水体污染物浓度的变化本研究监测河段是闸控的感潮河涌,内河涌大多时候可以对水位进行人为控制.在丰水期会较频繁使用涨潮来引水入河,退潮时开启闸门释放被污染河涌水体清洗河涌.闸控的存在,在枯水期则可以动力调水保证内河涌的水位维持在一定高度.根据河道管理部门的历史数据和现场检测的结果,50cm 是一个水位高低控制的常用界限,因此,本研究中沿用这个水位来界定高低水位.在监测的时间段内,共采集了低水位水样6批次(低于50cm ),而高水位的水样为19批次(高于50cm ).全部采样期间,最高水位为150cm ,最低水位为15cm.数据分析结果显示,低水位河涌水质污染指标普遍高于高水位时期,高低平均水位相差0.4倍.低水位时,相应的各污染物指标浓度与高水位时的差异为:COD Cr 为1.2倍,BOD 5为2.0倍,总氮为2.0倍,氨氮为2.2倍,总磷为1.4倍,同时溶解氧降低0.5倍,水位变化对透明度和pH 的影响并不明显.高水位没有明显改善透明度可能是因为潮水进入时水体流动较快,因而对底泥的扰动比较明显,上游的扰动底泥随水流进入监测范围内的结果.数据显示,水位高低除了对污染物浓度变化有412210期吴青梅等:典型感潮内河涌水质污染特征调查研究明显影响外,对水体的可生化性也有一定的影响.在低水位时污染物浓度会有比较明显的升高,由于水体和底泥的微生物耗氧代谢,水体溶解氧明显降低,水体的氨氮比例则出现快速蓄积.高水位时,氨氮/总氮比值为0.74,而水位降低后平均比值为0.87,氨氮比例出现一定程度的提高,这可能与河涌水体和底泥微生物的硝化等氨氮氧化活性明显受到溶解氧不足的影响有关.从水位高低对污染物浓度的影响上可以看出,涨潮对水体污染物浓度变化的影响除了体现在水容量增加的稀释作用外,因潮汐造成的高水位对水体溶氧改善也是BOD、氨氮和总氮可生化性改善的可能因素.表3河涌涨落潮水质污染浓度比较Table3Comparison of concentration of polluted water in river fluctuation tide数据类型COD Cr/(mg·L-1)BOD/(mg·L-1)B/C总氮/(mg·L-1)氨氮/(mg·L-1)氨氮/总氮总磷/(mg·L-1)溶解氧/(mg·L-1)透明度/cm水位高/cm落潮数据37961.350.1714.0012.440.870.860.6751.4336涨潮数据31931.440.107.035.730.740.611.2855.1084总均值32842.630.139.557.760.810.581.1554.0074落潮/涨潮1.191.951.641.992.171.091.410.520.930.42国标IV类306-1.51.5-0.33无标准无标准国标V类4010-22-0.42无标准无标准注:涨潮水位高度为大于50cm,退潮水位高度为小于50cm;落潮污染物浓度为6期7个监测点均值,涨潮污染物浓度为18期7个监测点均值.3.5河涌水质污染物指标浓度的相关性比较从综合统计结果(表4)可以看出,CODCr、BOD5、氨氮、总氮、总磷等污染物浓度之间显著正相关.这些污染指标和水位高低显著负相关,水位提高,单位水体积污染负荷降低,因此,呈现显著的负相关性.污染指标和溶解氧也呈现负相关性,但溶解氧对BOD5的影响远大于对CODCr的影响,溶解氧和氨氮及总氮的相关系数较小,但与氨氮/总氮显著负相关.同样,透明度也和上述污染指标呈显著负相关.水位高与溶解氧及透明度之间呈显著正相关.表4河涌水质污染物指标浓度的相关性Table4Correlation between water quality index valuesCOD Cr BOD5B/C总氮氨氮氨氮/总氮总磷水位高溶解氧透明度COD Cr10.6*-0.170.640.570.180.48-0.60*-0.07-0.60* BOD510.64**0.80*0.90*0.670.85*-0.69*-0.42*-0.78* B/C10.440.59*0.64*0.60-0.42*-0.44*-0.42总氮10.97**0.380.90*-0.59*-0.17-0.64*氨氮10.53**0.93*-0.62*-0.26-0.67*氨氮/总氮10.44-0.65*-0.73**-0.55*总磷1-0.46*-0.26-0.66水位高10.49*0.72*溶解氧10.54*透明度1注:*p<0.05,**p<0.01.4结论(Conclusions)1)调查河涌水体总体属于劣Ⅴ类水体,CODCr、BOD5、氨氮、总氮、总磷等污染物浓度之间存在显著正相关性;而水体的CODCr 、BOD5、氨氮、总氮、总磷污染指标与水位高低、溶解氧及透明度之间显著负相关.2)沿着水流由上游向下游的方向,CODCr、BOD5、氨氮、总氮、总磷等污染物浓度呈现逐步增高的趋势,而溶解氧和透明度等则呈现逐渐降低的趋势.结果表明,河涌受纳的污染物总量超出河涌的自净能力,因此出现由上游向下游的污染物浓度5122环境科学学报31卷积累.3)本文研究结果表明,河涌水质污染成分复杂,生活污水的BOD5/CODCr一般在0.3以上,而该河段的BOD5/CODCr普遍低于0.2,所有监测样本BOD5/CODCr均值为0.13,数据显示该河涌中受纳了大量的工业废水.水体的氨氮/总氮比值为0.81,表明监测河涌的氨态氮占总氮比重过高,这和河涌水体溶氧低,氨氮难以氧化形成硝态氮相关.4)低水位河涌水质污染指标普遍高于高水位时期,高低平均水位相差0.4倍.低水位时的污染负荷为高水位的1.2 2.2倍,溶解氧降低1倍.水位高低除了对污染物浓度变化有明显影响外,对水体的可生化性也显示出一定的影响.高水位时,氨氮/总氮比值为0.74,而水位降低后平均比值为0.87,氨氮比例出现一定程度的提高.反映了河涌水体微生物的硝化作用活性明显受到溶解氧的影响.5建议(Suggestion)综上所述,污染监控的感潮河涌污染严重,从污染物分析结果可以看出,河涌受纳污染物包括了生活和工业污水,河涌水质状况和水位高低呈显著相关性.对类似污染组分复杂、受水位变化影响大、典型黑臭的污染河涌水体进行污染治理,完全的生物治理技术难以承受低水位时期的高度厌氧环境.因此,必须辅助减排和截污的工程措施,再利用理化-生物联用的综合处理方法才能取得较好的治理效果.责任作者简介:邓代永(1974—),男,博士,助理研究员,主要研究方向为微生物遗传学、遗传学、环境微生物学,发表研究论文15篇,其中SCI论文7篇.E-mail:dengdaiyong@ hotmail.com.参考文献(References):Andrew M L,Jennifer J W.2007.Dredging-induced nutrient release from sediments to the water column in a southeastern salt marsh tidal creek[J].Journal of Hydro\environment Research,1(1):30-42 Ani E C,Avramenko Y,Kraslawski A,et al.2008.Selection of models for pollutant transport in river reaches using case based reasoning [J].Estuarine,Coastal and Shelf Science,78(1):190-202 Christopher B.2008.Development and application of tidal creek ecosystem models[J].Ecological Modelling,210(10):127-143丁文峰,张平仓,陈杰.2006.城市化过程中的水环境问题研究综述[J].长江科学院院报,23(2):21-24Ding W 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隧洞突涌水指示两南岩溶大泉成因关系及水环境效应分析

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第42卷 第4期2023年 7月 地质科技通报B u l l e t i n o f G e o l o g i c a l S c i e n c e a n d T e c h n o l o g yV o l .42 N o .4J u l . 2023段天宇,成建梅,段勇,等.隧洞突涌水指示西南岩溶大泉成因关系及水环境效应分析[J ].地质科技通报,2023,42(4):183-193.D u a n T i a n y u ,C h e n g J i a n m e i ,D u a n Y o n g ,e t a l .I n d i c a t i o n s o f t u n n e l w a t e r i n r u s h t o t h e o r i g i n o f l a r g e k a r s t s p r i n gs i n S o u t h -w e s t C h i n a a n d w a t e r e n v i r o n m e n t a l e f f e c t s [J ].B u l l e t i n o f G e o l o g i c a l S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y,2023,42(4):183-193.隧洞突涌水指示西南岩溶大泉基金项目:国家自然科学基金项目(42172278;U 1911205);云南省滇中引水工程建设管理局招标项目 云南省滇中引水工程昆明玉溪红河段地下水监测作者简介:段天宇(1998 ),男,现正攻读水利工程专业硕士学位,主要从事水文水资源与地下水数值模拟方面的研究工作㊂E -m a i l :D s k y09@163.c o m 通信作者:成建梅(1971 ),女,教授,博士生导师,主要从事地下水流-污染数值模拟方面的研究工作㊂E -m a i l :j m c h e n g @c u g.e d u .c n©E d i t o r i a l O f f i c e o f B u l l e t i n o f G e o l o g i c a l S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y .T h i s i s a n o pe n a c c e s s a r t i c l e u n d e r t h e C C B Y -N C -N D l i c e n s e .成因关系及水环境效应分析段天宇1,成建梅1,段 勇2,李仲夏1,陈 亮2,黄盛财1,谷 芝2(1.中国地质大学(武汉)环境学院,武汉430078;2.云南地质工程第二勘察院有限公司,昆明650218)摘 要:滇中引水工程昆呈隧洞横穿昆明市呈贡区主要的水源地 黑龙潭㊁白龙潭地区,隧洞涌水可能严重威胁城市供水安全㊂综合隧洞施工水文动态数据和水化学数据,分析岩溶水系统特征和隧洞施工的影响,论证两泉的成因关系;构建了昆呈隧洞黑龙潭 白龙潭段三维地下水流模型,经模型识别验证后,开展隧洞施工条件岩溶水系统的流场和泉流量变化的模拟预测,分析评价其水环境效应㊂研究表明:黑龙潭与白龙潭分别属于相对独立的2套岩溶水系统,补给区均为P 1q +m 组强岩溶含水层,但在三家村洼地下游,两泉分别受P 1d 组隔水地层和浑水塘断层的控制而形成稳定的岩溶通道;昆呈隧洞掘进改变了区域地下水流场,并袭夺白龙潭泉流量使其断流,且泉流量恢复困难;但隧洞掘进对黑龙潭影响较小㊂本研究对岩溶泉的成因关系进行探讨,并定量分析隧道掘进的水环境影响,对防止岩溶地区隧道建设中的突涌水等问题具有参考借鉴意义㊂关键词:岩溶水系统;隧洞涌水;数值模拟;水环境效应;泉成因2022-06-30收稿;2022-08-06修回;2022-09-20接受中图分类号:P 642.25 文章编号:2096-8523(2023)04-0183-11d o i :10.19509/j .c n k i .d z k q.t b 20220316 开放科学(资源服务)标识码(O S I D ):I n d i c a t i o n s o f t u n n e l w a t e r i n r u s h t o t h e o r i g i n o f l a r ge k a r s t s p r i n gs i n S o u t h w e s t C h i n a a n d w a t e r e n v i r o n m e n t a l e f f e c t s D u a n T i a n y u 1,C h e n g J i a n m e i 1,D u a n Y o n g 2,L i Z h o n g x i a 1,C h e n L i a n g 2,H u a n g S h e n gc a i 1,G u Z h i 2(1.S c h o o l o f E n v i r o n m e n t a l S t u d i e s ,C h i n a U n i v e r s i t y of G e o s c i e n c e s (W u h a n ),W u h a n 430078,C h i n a ;2.Y u n n a n E ng i n e e r i n g G e o l o g y N o .2R e c o n n a i s s a n c e Y a r d ,K u n m i n g 650218,C h i n a )A b s t r a c t :[O b je c t i v e ]T h e K u n c h e n g T u n n e l of t h e C e n t r a l Y u n n a n W a t e r D i v e r s i o n P r o j e c t c r o s s e s t h e H e i l o ng t a n a n d B a i l o n g t a n a r e a s ,th e m a j o r h e a d w a t e r r e gi o n s i n t h e C h e n g g o n g D i s t r i c t o f K u n m i n g C i t y.[M e t h o d s ]T u n n e l w a t e r i n r u s h m a y s e r i o u s l y t h r e a t e n t h e s a f e t y o f t h e u r b a n w a t e r s u p p l y .I n t h i s p a pe r ,b a s e d o n h y d r o d y n a m i c d a t a a n d h y d r o c h e m i c a l d a t a d u r i n g tu n n e l c o n s t r u c t i o n ,t h e c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e k a r s t w a t e r s y s t e m ,t h e o r i g i n o f t h e s p r i n g s ,a n d t h e i m p a c t o f t u n n e l c o n s t r u c t i o n w e r e a n a l ys e d .T h e n ,a t h r e e -d i m e n s i o n a l g r o u n d w a t e r f l o w m o d e l f o r t h e H e i l o n g t a n -B a i l o n g t a n S e c t i o n w a s d e v e l o pe d a n d c a l i -b r a t e d t o s i m u l a t e a n d p r e d i c t g r o u n d w a t e r l e v e l c h a n g e s d u r i n g t h e c o n s t r u c t i o n of t h e K u n c h e ng Tu n n e l ,a n d t h e w a t e r e n v i r o n m e n t e f f e c t o f t u n n e l c o n s t r u c t i o n w a s e v a l u a t e d .[R e s u l t s ]T h e r e s u l t s s h o w t h a tCopyright ©博看网. All Rights Reserved.h t t p s://d z k j q b.c u g.e d u.c n地质科技通报2023年b o t h t h e H e i l o n g t a n a n d B a i l o n g t a n s p r i n g s a r e m a i n l y r e c h a r g e d b y t h e s a m e k a r s t P1q+m a q u i f e r.H o w-e v e r,c o n t r o l l e d b y a q u i t a r d P1d a n d t h e H u n s h u i t a n g f a u l t d o w n s t r e a m o f t h e S a n j i a c u n D e p r e s s i o n,t h e t w o s p r i n g s a c t u a l l y b e l o n g t o t w o r e l a t i v e l y i n d e p e n d e n t k a r s t w a t e r s y s t e m s.I n a d d i t i o n,t h e e x c a v a t i o n o f t h e K u n c h e n g T u n n e l h a s c h a n g e d t h e r e g i o n a l g r o u n d w a t e r f l o w f i e l d a n d c u t o f f t h e f l o w o f B a i l o n g-t a n,w h i l e i t h a s n e g l i g i b l e i m p a c t o n H e i l o n g t a n.[C o n c l u s i o n]T h i s s t u d y d i s c u s s e s t h e g e n e t i c r e l a t i o n s h i p o f k a r s t s p r i n g,a n d q u a n t i t a t i v e l y a n a l y z e s t h e i m p a c t o f t u n n e l e x c a v a t i o n o n w a t e r e n v i r o n m e n t,w h i c h h a s r e f e r e n c e s i g n i f i c a n c e f o r p r e v e n t i n g w a t e r i n r u s h i n t u n n e l c o n s t r u c t i o n.K e y w o r d s:k a r s t w a t e r s y s t e m;t u n n e l g u s h i n g w a t e r;n u m e r i c a l s i m u l a t i o n;w a t e r e n v i r o n m e n t a l e f f e c t; o r i g i n o f s p r i n gR e c e i v e d:2022-06-30;R e v i s e d:2022-08-06;A c c e p t e d:2022-09-20滇中引水工程是解决滇中地区严重缺水问题的重要水利工程,昆呈隧洞为滇中引水工程在昆明市内的主要输水通道,穿越昆明市呈贡区著名的岩溶大泉 黑龙潭和白龙潭,而黑龙潭与白龙潭是昆明市重要的水源地㊂隧洞影响区域的岩溶水系统,是具有典型西南强岩溶发育特征的含水系统,含水层非均质性强[1-3]㊂隧洞施工突涌水,不仅威胁施工安全,也可能导致区内重要饮用水源 黑龙潭㊁白龙潭泉断流,严重威胁城市供水安全㊂因此,需要系统分析岩溶水系统特征和泉的成因关系,判定昆呈隧洞涌水来源,评价隧洞突涌水的环境影响㊂综合利用野外调查㊁试验㊁同位素与水化学分析方法等已经成为岩溶水系统研究的常用手段,帮助识别岩溶水流动途径,判定岩溶隧洞涌水来源[4-11]㊂岩溶大泉通常是岩溶水系统集中排泄的通道,因此,泉的水化学组分和泉流量动态特征成为揭示岩溶水系统补径排途径和岩溶泉成因的重要信息[12-16]㊂林云等[12]综合水化学等多源信息,判断鹤壁许家沟泉水受到淇河渗漏的补给影响㊂施佳会等[16]通过地下水化学及同位素特征分析和水均衡计算,确定丽江其宗泉主要接受金沙江右岸岩溶水补给后,沿地下岩溶管道以泉形式集中涌出㊂一些学者对黑龙潭泉与白龙潭泉成因关系进行了研究[17-18]㊂其中,黄会等[17]通过开展水均衡分析和数值模拟研究认为,黑龙潭泉和白龙潭泉分别属于相对独立的岩溶水子系统;许模等[18]则认为,黑龙潭 白龙潭具有统一的补给区,但在土瓜塘经P1d地层分隔为2个独立的岩溶水系统㊂在昆呈隧洞涌水动态监测数据㊁研究区水样宏量组分㊁微量元素及氢氧同位素等数据基础上,笔者拟总结黑龙潭 白龙潭泉域岩溶水系统特征,研究隧洞涌水与泉流量变化的响应关系,依托地下水数值模型,重新探讨泉的成因关系,并开展隧洞涌水的水环境效应评价㊂1研究区背景滇中引水工程昆呈隧洞位于云南省昆明市境内,全长56584.4m,输水线路沿昆明盆地东侧边缘布置,穿越昆明市呈贡区黑龙潭-白龙潭上游径流区㊂黑龙潭与白龙潭均属于昆明市吴家营岩溶水系统,两泉眼处为地下暗河出口,泉水流出潭后合流为洛龙河,最后注入滇池(图1)㊂吴家营岩溶水系统北部(Ⅰ区)和东部(Ⅱ区)为侵蚀溶蚀中山区,由碎屑岩㊁玄武岩侵蚀山体和碳酸盐岩溶蚀山体构成㊂西南部(Ⅲ区)为冲洪积台地区,地形平缓,碳酸盐岩下伏于大新册至大渔村一带㊂整个岩溶水系统,在空间展布规律上呈现为明显的 Y 字型分叉㊂岩溶水系统内主要的含水层为二叠系栖霞组和茅口组P1q+m(中厚层㊁砂屑灰岩㊁豹皮状骨屑泥晶灰岩夹中细晶白云岩,厚度为528m)㊁石炭系威宁组C2w (厚层㊁块状纯灰岩,局部夹薄层砂页岩及角砾状灰岩,厚度为117m)㊁泥盆系宰格组D3z B(中厚层粉细晶白云岩㊁角砾状白云岩夹粉晶灰岩㊁泥岩㊁钙质页岩,厚度为399m)㊁寒武系龙王庙组ɪ1l(块状灰质白云岩㊁泥质灰岩夹少量砂页岩,厚度为101m);主要弱透水层为二叠系峨眉山玄武岩组P2β(致密状玄武岩与玄武质凝灰岩组成,厚度为1153m)㊁二叠系倒石头组P1d(薄中层泥岩㊁铝土质页岩,炭质页岩,厚度为40m)㊁石炭系大塘组C1d(薄中层细粒石英砂岩,局部夹铝土岩,厚度为41m)㊁泥盆系海口组D2h(灰白色石英砂岩夹灰绿色页岩,厚度为122m)㊁寒武系沧浪铺组ɪ1c(上部砂质页岩夹薄层泥质粉砂岩;下部中粒中厚层状石英砂岩㊁泥质砂岩夹页岩,厚度为292m),在研究区呈S N及N E 向条形展布㊂研究区内发育多条断层,从北往南依次是一朵云-龙潭山断裂(F1)㊁大青岩断裂(F2)㊁浑水塘断裂(F3)㊁浑水塘山-大尖山以北断层(F4),其中,仅有浑水塘断裂为正断层,导水性良好,其余均为逆断层(图1)㊂研究区地下水以大气降雨入渗补给为主,此外,还有系统外围玄武岩山岭汇集的地表径流入渗补给,在裸露岩溶区发育岩溶洼地与落水洞,可使地表径流直接渗漏补给地下水㊂如三家村落水洞,据王481Copyright©博看网. All Rights Reserved.第4期段天宇等:隧洞突涌水指示西南岩溶大泉成因关系及水环境效应分析Q.第四系;E .古近系-新近系;P 2β.二叠系峨眉组;P 1q +m .二叠系栖霞组和茅口组;P 1d .二叠系倒石头组;C 2w .石炭系威宁组;C 1d .石炭系大塘组;D 3z B .泥盆系宰格组;ɪ1l .寒武系龙王庙组;ɪ1c .寒武系沧浪铺组图1 黑龙潭-白龙潭地区地质简图F i g .1 S c h e m a t i c g e o l o g i c a l m a p i n t h e H e i l o n g t a n -B a i l o n gt a n a r e a 宇[3]于2003年所做的示踪试验与暗河降雨响应研究显示,其与黑龙潭有直接水力联系,且黑龙潭暗河管道完全形成于三家村至黑龙潭之间㊂岩溶含水层内发育溶孔㊁溶隙㊁岩溶管道与地下暗河,构成地下水的主要运移空间㊂地下水总体分别从北向南及西南㊁从北东向西南方向运动㊂根据水均衡分析,岩溶水系统东部(Ⅱ区)大部分地下水在黑龙潭 白龙潭一带的山前地带以岩溶大泉形式排泄至地表,少部分地下水以地下径流形式向下游排泄,最终流向滇池㊂此外,在研究区西南侧有较多岩溶洼地㊁落水洞呈串珠状分布㊂岩溶洼地的展布规律揭示了在白龙潭暗河管道发育地区,P 1d 隔水层起到了主要的控制作用,有效地阻断了C 2w ㊁D 3z B 含水层的地下水与P 1q +m 含水层地下水的水力联系㊂而黑龙潭暗河管道的发育则与一朵云 龙潭山断层(F 1)㊁浑水塘断层(F 3)关系密切,断层沟通了多个含水岩组,为黑龙潭暗河管道的发育提供了主要条件㊂2 隧洞涌水的综合特征2.1 研究区水化学特征在2021年7月底,对昆呈隧洞黑龙潭 白龙潭段进行了野外水文地质调查,采集研究区重要泉点㊁水井㊁地表水体和6#㊁7#㊁8#㊁9#支洞段隧洞涌水的水样,在生物地质与环境地质国家重点实验室和中国地质大学(武汉)环境学院实验室使用电感耦合等离子体质谱仪I C P -M S (精度为0.001μg/L )与液态水同位素分析仪I WA -35-E P (测试结果为相对于维也纳平均海洋水(V S MOW )的千分偏差,精度为0.01ɢ)进行了水化学常规组分㊁微量元素和同位素分析㊂分析结果如表1所示㊂系统内水化学类型以H C O 3-C a ㊁H C O 3-C a ㊃M g 型和H C O 3㊃S O 4-C a ㊃M g 水为主,但地下水中的溶解性总固体(T D S )在空间上表现出自补给区向排泄区逐渐增加的规律㊂从水化学宏量组分的检测结果中,可以看出黑龙潭与白龙潭的水样T D S 较低,都是重碳酸钙型水,且水样的钙镁比差别不大,均为6.5左右㊂黑龙潭与白龙潭出露于P 1q +m 含水层与第四系孔隙含水层的交接处,结合岩溶水系统碳酸盐岩分布特征,初步判断黑龙潭与白龙潭两泉泉水主要来自于P 1q +m 含水层,但受各自泉域补给径流途径影响,其他地层组地下水混合的程度不同,各常量离子组分略有小的差异㊂例如黑龙潭泉水的ρ(C l -)为11.45m g/L ,是白龙潭泉水的1.72倍,这指示着黑龙潭泉水接受了更多来源的水补给㊂地下水中微量元素的富集与流经的地层有关㊂从水化学微量元素分析的结果来看,黑龙潭与白龙潭在ρ(A l 3+),ρ(S r 2+),ρ(B a 2+)等有较大区别㊂黑龙潭水ρ(A l 3+),ρ(S r 3+),ρ(B a 2+)均大于白龙潭㊂581Copyright ©博看网. All Rights Reserved.h t t p s://d z k j q b.c u g.e d u.c n地质科技通报2023年如图2所示,黑龙潭与白龙潭泉水ρ(A l3+)分别为0.1611,0.0099m g/L,黑龙潭泉水ρ(A l3+)为白龙潭的16.33倍㊂由于灰岩的主要成分为碳酸钙,铝含量很少,灰岩地区地下水ρ(A l3+)普遍较低㊂但本研究区内,二叠系倒石头组P1d富含泥岩㊁铝土岩㊁铝土质页岩,石炭系大统组C1d局部含有杂色铝土页岩与铝土矿(图1)㊂因此推断可能的原因是黑龙潭暗河系统渗流经过二叠系倒石头组P1d 与石炭系大统组C1d隔水层,而白龙潭暗河系统则没有穿越这2个隔水层㊂表1黑龙潭-白龙潭岩溶水系统主要水化学数据T a b l e1 W a t e r c h e m i s t r y d a t a i n t h e H e i l o n g t a n-B a i l o n g t a n k a r s t w a t e r s y s t e m编号位置采样点地层宏量组分ρB/(m g㊃L-1)微量组分ρB/(m g㊃L-1)T D S N a++K+C a2+M g2+H C O-3C l-S O2-4A l3+S r2+B a2+δ18O/ɢδD/ɢJ10 J11 D04 J01 J02 J04 D01 S03 S05 S06 Q03 J06 D02 S07 Q01 J08 D03补给区果林水库排泄区黑龙潭排泄区白龙潭排泄区头甸村水井P2β49.812.0816.001.467.021.708.890.00910.09840.0077-11.59-90.96一朵云村水井P2β+P1q+m59.03.1012.967.445.490.2812.730.05330.08090.0183-10.93-80.89宝象河水库 102.637.2526.8012.0012.812.9435.21<0.0000.15080.0252-8.12-66.11撒梅大道水井ɪ1l289.013.2771.2039.9034.1617.3033.090.14860.07860.0455-11.01-82.75白水塘市场水井ɪ1l289.015.9074.8837.1339.0416.2429.63<0.0000.08250.0578-10.79-81.51职业学院水井ɪ1l328.024.1077.6040.2439.8934.4931.94<0.0000.05140.1338-9.58-73.74果林水库 167.222.0428.0018.8613.9130.4247.890.03020.16200.1182-6.95-57.45 6#支洞ɪ1l515.034.2271.2030.6240.5037.1529.250.00070.02600.0190-11.65-83.39 7#支洞D3z B275.027.5162.8042.7746.050.2864.73<0.0000.06160.0451-10.99-80.87 8#支洞P2β130.31.122.482.385.491.5239.240.31090.16800.0011-12.10-92.18黑龙潭P1q+m298.115.5170.2410.5525.6211.4523.100.16110.12970.0373-11.12-83.09小新册社区水井表层Q207.48.0335.8422.2120.370.8230.020.00390.28150.3688-11.79-91.70石龙坝水库 182.139.1731.2010.2114.3433.4329.630.01290.11480.0213-7.43-58.56 9#支洞P1q+m175.934.2061.7613.3223.914.7173.440.06730.07800.0081-11.10-84.12白龙潭P1q+m248.38.8860.8010.6922.266.6621.950.00990.08320.0037-11.20-84.60刘家营村机井P1q+m231.118.0140.3212.6818.3015.3515.99<0.0000.34950.0145-10.84-82.64白龙潭水库 211.68.0649.769.2318.917.3712.92<0.0000.06420.0256-10.49-80.7图2研究区域水样中微量元素质量浓度对比F i g.2 C o m p a r i s o n o f t r a c e e l e m e n t c o n t e n t s o f w a t e rs a m p l e s i n t h e s t u d y a r e a另一方面,黑龙潭与白龙潭泉水ρ(B a2+)分别为0.0373,0.00037m g/L,黑龙潭泉水ρ(B a2+)是白龙潭的10.14倍㊂由于B a离子半径太大,很难进入含钙矿物中[19-21],因此岩溶水中B a离子含量普遍不高㊂而昆明地区泥盆系宰格组D3z B上部为中厚层状细晶白云岩,含有重晶石(B a S O4)矿物[22],粉晶白云岩和细晶白云岩中的ρ(B a2+)甚至可达2.312m g/L[23]㊂这表明黑龙潭泉水比白龙潭泉水在出露前流经更多的白云岩地层,同时也意味着研究区下游,隔水地层P1d在分隔黑龙潭和白龙潭暗河管道上具有重要作用(图1)㊂此外,黑龙潭与白龙潭泉水ρ(S r2+)分别为0.1297,0.0832m g/L,黑龙潭泉水ρ(S r2+)是白龙潭泉水的1.56倍㊂地下水中的S r2+离子是岩石含锶矿物溶滤而来,与围岩接触时间就越长,地下水中ρ(S r2+)就越高[24-26]㊂因此,深部地下水会因为径流速度慢而含有更多的S r2+㊂研究区可溶岩地层均富含S r元素,这表明黑龙潭可能获得更多深部岩溶水的补给㊂而导水断层是沟通浅层㊁深层地下水的有效途径㊂如图1所示,黑龙潭暗河附近的右行正断层 浑水塘断裂作为良好的导水通道,沟通深浅层地下水,这也间接指示黑龙潭暗河管道的形成与浑水塘断裂(F3)有关㊂结合隧洞掌子面岩性与水化学性质对隧洞涌水进行分析㊂6#支洞与7#支洞位于果林水库附近,水样取水点分别位于ɪ1l白云岩地层与D3z B白云岩地层,两水样均为重碳酸钙镁型水,其钙镁比分别为2.3ʒ1与1.47ʒ1,是典型的白云岩岩溶水,而且这2个支洞位置与两泉距离较远,中间有P2β玄武岩地层,故判断这2个支洞涌水与两泉水关系不681Copyright©博看网. All Rights Reserved.第4期段天宇等:隧洞突涌水指示西南岩溶大泉成因关系及水环境效应分析大;8#支洞水样的取样地点岩性为P 2β玄武岩地层,水化学类型不符合岩溶水特征,且与两泉水水化学性质差异较大;9#支洞水样各项宏量指标与白龙潭泉水类似,指示其与白龙潭相关性较强㊂从氢氧同位素检测结果来看,不同类型水样的同位素分布呈现一定的聚集性(图3)㊂区内岩溶水氢氧同位素值基本落在昆明雨季大气降水线(δD=7.75ˑδ18O+3.78)上附近,其中白龙潭排泄区水样δD 值均略微低于降水线,水样采集的层位也主要是在P 1q +m 灰岩含水层㊂而玄武岩地层中的裂隙水样点普遍具有较低的同位素值,同时由补给区到排泄区裂隙水中ρ(S O 2-4)较岩溶水显著增加,这可能是由于基岩裂隙水径流速度较岩溶水慢,循环更新能力弱[9]㊂黑龙潭水样点Q 03与白龙潭水样点Q 01位置较接近,说明黑龙潭地下水主要来源于岩溶水㊂但是,相比于白龙潭排泄区水样,黑龙潭排泄区水样氢氧同位素值分布较为散乱,这也指示出黑龙潭排泄区地下水来源较复杂,有来自多个碳酸盐岩地层组的地下水汇集,包括白云岩岩层中的岩溶水和灰岩岩层中岩溶水以及玄武岩裂隙水等,这一点与前面微量元素的分析结果相吻合㊂图3 研究区水样氢氧同位素关系图F i g .3 R e l a t i o n s h i p o f h y d r o g e n i s o t o p e w i t h o x y ge n i -s o t o p e i n c o l l e c t e d w a t e r s a m p l e s i n t h e s t u d ya r e a2.2隧洞施工期水文监测动态变化黑龙潭暗河排泄高程1908m ,白龙潭暗河排泄高程1921m ㊂根据以往资料显示,黑龙潭泉流量为221~1533L /s ,白龙潭泉流量为198~869L /s ㊂黄会等[17]于2015年开展的野外调查情况显示,黑龙潭泉雨季流量292L /s ,枯季仅有79L /s;白龙潭在雨季和旱季泉流量均稳定在约145L /s㊂为了监测隧洞掘进对黑龙潭与白龙潭的流量影响,本研究团队使用多普勒测流仪与非接触式雷达测流仪对黑龙潭与白龙潭泉流量进行实时监测,并通过对数型流速分布公式将测得的表面流速转换为明渠断面平均流速,提高测量准确度[27]㊂昆呈隧洞主洞于2021年3月中旬开始施工,其涌水数据则来自施工方逐日记录的隧洞抽排水量:8#主洞正常涌水量约2500L /s ,最大涌水量在29~34.7L /s 之间;9#主洞正常涌水量在69.5~23.15L /s 之间,但2021年11月13日发生突涌水事件,隧洞涌水量从86.8L /s 急剧增长至324L /s,之后呈现波动状态㊂通过对比2021年3月15日至2022年3月12日的泉流量㊁降雨量与隧洞涌水之间的响应来判断泉水㊁隧洞间的水力联系,如图4,5(右侧纵坐标上下分别表示泉流量与隧洞涌水量)所示㊂图4 黑龙潭泉流量与隧洞涌水变化曲线图F i g .4 V a r i a t i o n c u r v e o f t h e H e i l o n g t a n s p r i n gf l o w w i t h t u n n e l w a t e r i n r u sh图5 白龙潭泉流量与隧洞涌水变化曲线图F i g .5 V a r i a t i o n c u r v e o f t h e B a i l o n g t a n s p r i n g fl o w w i t h t u n n e l w a t e r i n r u s h通过对比分析可以看出受隧洞开挖影响,白龙潭水量迅速变化,其与9#支洞涌水呈现显著的负相关关系:2021年11月13日起,白龙潭流量开始迅速减小至100L /s,对应的9#支洞段涌水量突然增大至324L /s ;2021年12月底,受隧洞施工临时支护影响,白龙潭泉流量又迅速回升至250L /s,对应着9#支洞隧洞涌水量急剧减少至70L /s ;2022年2781Copyright ©博看网. All Rights Reserved.h t t p s ://d z k j q b .c u g.e d u .c n 地质科技通报2023年月后,伴随着隧洞恢复施工,拆除临时支护,白龙潭泉流量又迅速减小,直至断流,9#支洞隧洞涌水量则再次升高至300L /s ㊂2021年11月30日8#支洞也出现了涌水量增大,根据施工进度,当时8#支洞段打到了一朵云 龙潭山断裂(F 3)致使涌水量突增㊂9#支洞和8#支洞虽然在突涌水时间上出现同步性,但涌水来源却完全不同㊂9#支洞的涌水是由连通白龙潭泉的岩溶管道水补给,而8#支洞涌水主要来源于一朵云 龙潭山断裂带(F 3)裂隙水㊂与白龙潭泉对隧洞施工的反映不同,黑龙潭泉流量变化几乎不受隧洞掘进影响㊂截止目前,黑龙潭流量基本相对稳定,未出现大的减流事故,只是不再有大至1500L /s 的泉流量㊂这与三家村落水洞旁修筑混凝土浇筑的明渠有关,地表径流由明渠直接排泄,不再通过落水洞排向黑龙潭㊂黑龙潭㊁白龙潭的流量对于隧洞施工没有产生明显的同步关系,表明两泉在隧洞可影响范围内具有良好的独立性㊂3 岩溶水系统的数值模拟分析3.1岩溶水流模型构建与识别验证为了研究昆呈隧洞开挖过程的影响范围,使用数值模拟方法构建 昆呈隧洞黑龙潭 白龙潭段模型㊂根据流域水均衡计算确定研究区为黑白龙泉东北侧低山区,模型总面积为85k m 2,模型内隧洞长度8.07k m ,包含8#支洞段与9#支洞段㊂本模型根据地层发育特征和地下水流动系统的运动特征,将其概化为基于等效多孔介质的三维非均质各向异性非稳定流地下水流模型㊂地下水模型对应的数学模型如下(图6):图6 模型边界与剖分图F i g .6 D i a g r a m s h o w i n g t h e m o d e l b o u n d a r y an d d i s c r e t e g r i d ∂∂x (K x x ∂H ∂x )+∂∂y (K y y∂H ∂y)+∂∂z (K z z ∂H ∂Z )+ε=μs ∂H ∂t (x ,y ,z )ɪΩ,t >0K x x ∂H ∂x 2+K y y∂H ∂y2-K z z ∂H ∂z +ω=μd ∂H∂t (x ,y ,z )ɪΓ0,t >0H (x ,y ,z ,t )Γ0=z (x ,y ,z )ɪΓ0,t >0H (x ,y ,z ,t )t =0=H 0(x ,y ,z )(x ,y ,z )ɪΩH (x ,y ,z ,t )Γ1=H 1(x ,y ,z ,t )(x ,y ,z )ɪΓ1,t >0K n∂H ∂n Γ2=q (x ,y ,z ,t )(x ,y ,z )ɪΓ2,t >0(1)式中:Ω为模拟范围;H 为含水层水头(m );K x x ,K y y ,K zz 分别为x ,y ,z 方向上的渗透系数(m /d );μs 为单位储水系数(1/m );μd 为重力给水度;ε为源汇项(1/d );ω为降雨入渗补给强度(m /d );Γ0为潜水面边界;Γ1为第一类边界;Γ2为第一类边界;H 0为含水层初始水位;H 1为第一类边界已知水头函数;K n 为边界法线方向上的渗透系数(m /d );n为研究区边界外法线方向;q (x ,y ,z ,t )为第二类边界单宽流量(m /d );q =0时表示隔水边界或零流量边界㊂模型边界主要为地表分水岭控制,设为隔水边界;西南部与西北部设为通量边界;东南部以松茂水库为界,设为定水头边界㊂根据研究区水文地质条件,将模型垂向上划分为10层,从上到下依次为:P 2β㊁P 1q +m ㊁P 1d ㊁C 2w ㊁C 1d ㊁D 3z B ㊁D 2h ㊁ɪ1l ㊁P 1q +m ㊁P 2β㊂第9,10层为模型西南端岩溶含水地层和弱透水层,由于断层切割产生了地层重复,与东侧P 1q +m 和P 2β不连续㊂岩溶区暗河管道位置的刻画则按照分析结果,以三家村落水洞附近为两暗河的分叉点,分别沿浑水塘断层(F 3)与P 1d 隔水层展布㊂在地层分区概化过程中,考虑的因素则主要有:岩性差异㊁地貌形态㊁地层分布和埋藏条件㊁岩溶发育特征,地质构造特征等㊂尤其是在岩溶发育地区,同一层的渗透系数变化剧烈,有时由于岩溶管道的发育,渗透系数差距可能达106倍,甚至更高㊂构建地质模型的数据源于地质剖面图与钻孔数据,建模过程借助F E F L OW 软件完成(图6,7)㊂三维模型空间离散则使用T r i a n gl e 算法对超级网格面进行三角形网格剖分,对模型中重点考虑的河流㊁隧洞主干线㊁断层㊁钻孔及泉点进行局部加密,得到模型平面剖分结点25554个,单元网格50559个,垂向划分10层㊂由于断层内地下水流881Copyright ©博看网. All Rights Reserved.第4期段天宇等:隧洞突涌水指示西南岩溶大泉成因关系及水环境效应分析图7 昆呈隧洞黑龙潭 白龙潭段三维模型示意图F i g .7 S c h e m a t i c d i a gr a m o f t h e t h r e e -d i m e n s i o n a l m o d -e l o f t h e H e i l o n g t a n -B a i l o n gt a n s e c t i o n o f t h e K u n c h e n g Tu n n e l 动的特殊性,选择F E F L OW 软件中的 F r a c t u r e 模块,对研究区内重点的断层依据其渗透性进行刻画(如图6,橘黄色线条);为了模拟隧洞的掘进过程,通过H yd r a u l i c -he a d B C 将隧洞线概化为定水头边界,利用时间序列的方法模拟隧洞逐日开挖进度,并使用 G A P 功能来刻画隧洞边开挖边封堵的工况㊂图8 P 1q +m 含水层初始水位与水位观察孔分布图F i g .8 I n i t i a l g r o u n d w a t e r l e v e l i n t h e P 1q +m a q u i f e r a n d d i s t r i b u t i o n o f w a t e r l e v e l o b s e r v a t i o n p o i n t s利用昆明市多年平均降雨量和隧洞区各种钻孔水位资料,输入模型各类初始参数,通过稳定流模拟运算,得到模拟区的初始流场(图8)㊂在此基础上,利用钻孔Z K 1与Z K 2的2020年11月至2021年12月地下水位逐日观测数据对模型进行识别验证(图9)㊂在识别验证过程中,隧洞掘进数据㊁隧洞涌水数据和研究区降雨数据均为日数据㊂由于研究区已有钻孔过少,为了更好地观测隧洞施工过程对整个岩溶水系统的水位影响,我们在模型补给区㊁径流区㊁排泄区设置了虚拟水位观察孔1#~5#,如图8所示㊂在计算过程中,不断调整岩层渗透系数㊁储水系数㊁地表入渗系数㊁断层参数等模型参数,直至钻孔实测水位动态与模拟动态趋势基本一致㊂除了对钻孔水位动态数据进行拟合外,我们还对黑龙潭与白龙潭的泉流量动态监测数据进行了拟合(图10,11)㊂由图10,11可知,模拟泉流量在数值大小与变化趋势上基本与实际泉流量的变化一致㊂同时,在模拟期虚拟水位观测孔的水位变化和模拟区整体图9 模型识别时钻孔水位拟合情况图F i g.9 M e a s u r e d a n d c a l c u l a t e d v a l u e s o f g r o u n d w a -t e r l e v e l i n o b s e r v a t i o n h o l es图10 白龙潭模拟泉流量与实际泉流量对比图F i g .10 S i m u l a t e d a n d m e a s u r e d s p r i n g fl o w s i n t h e B a i l o n g t a n s p r i n g981Copyright ©博看网. All Rights Reserved.h t t p s://d z k j q b.c u g.e d u.c n地质科技通报2023年图11黑龙潭模拟泉流量与实际泉流量对比图F i g.11 S i m u l a t e d a n d m e a s u r e d s p r i n g f l o w s i n t h eH e i l o n g t a n s p r i n g的渗流场变化也基本符合本岩溶水系统的演化规律㊂此时,认为得到的 昆呈隧洞黑龙潭 白龙潭段水流模型 完成了识别验证,可用于后续预测研究㊂3.2隧洞施工对区域水环境的影响分析昆呈隧洞黑龙潭 白龙潭段水流模型 构建完成后,对研究区2021年3月15日 2022年3月12日的流网进行数值模拟研究㊂在模拟期内,昆呈隧洞9#支洞段全部在P1q+m灰岩地层内掘进㊂如图14所示,在隧洞影响之前,黑龙潭与白龙潭排泄区之间,沿着P1d隔水层存在一条较为明显的地下分水岭,这条分水岭也就是2个岩溶水系统的分界㊂随着隧洞的掘进,形成的降深漏斗持续扩大,至2022年3月12日,隧洞掘进对地下水的影响直径约达7k m,最大降深幅度达20m,但始终未影响黑龙潭作为研究区的最低自然排泄点,其附近水位几乎没有发生变化;反观白龙潭附近的水位在2022年3月12日已经降至1920m以下,这也意味着白龙潭泉水的断流㊂为了更直观地展现模型中关键位置的水位变化,在模型中选取分别位于黑龙潭㊁白龙潭㊁三家村附近的1#㊁2#㊁3#水位观察点,其中白龙潭附近的2#观察点水位波动幅度最大,达到约3.5m,而黑龙潭附近的1#观察点与三家村附近的3#观察点水位波动均在1m以内,如图12所示㊂实际情况也与模拟结果相符合㊂2021年12月,9#支洞段工程队在施工时发现隧洞涌水量突然增大,而与此同时白龙潭泉流量快速减小,故立刻采取措施将涌水点封堵并停工㊂直至2022年3月11日复工,施工队去除涌水点封堵后,白龙潭泉水又迅速枯竭㊂而黑龙潭的泉流量则相对稳定,未受到9#支洞段突涌水的影响㊂黑龙潭与白龙潭相距不到3.5k m,但受隧洞掘进的影响却大相径庭㊂这一现象意味着黑龙潭与白龙潭在研究区下游,以9#支洞图12昆呈隧洞黑龙潭 白龙潭段模型1#㊁2#㊁3#观察点水位对比图F i g.12G r o u n d w a t e r l e v e l s a t o b s e r v a t i o n p o i n t s1#,2#,3#o f t h e m o d e l f o r t h e H e i l o n g t a n-B a i l o n g t a n S e c-t i o n o f t h e K u n c h e n g T u n n e l为圆心,半径3.5k m的降深漏斗内的独立性非常好㊂9#支洞距离三家村落水洞位置约为4.5k m,降深漏斗未影响至三家村落水洞㊂为了进一步研究隧洞掘进对白龙潭的影响,以及断流后白龙潭泉流量的恢复情况,延长模型的预测期至2027年2月9日㊂根据隧洞掘进工程进度,预计 昆呈隧洞黑龙潭 白龙潭段 将于2024年6月初结束㊂预测结果表明,如在掘进时不采取超前预注浆等工程措施,在隧洞掘进接近尾声时,即2024年2月12日开始白龙潭泉流量开始复流,在复流后500d左右泉流量恢复至60L/s,之后一直维持在这一数值附近波动,未能恢复到隧洞掘进之前,如图13,14所示㊂图13白龙潭模拟泉流量变化图F i g.13 V a r i a t i o n i n t h e s i m u l a t e d s p r i n g f l o w i nt h e B a i l o n g t a n s p r i n g091Copyright©博看网. 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芦苞涌与西南涌受闸影响入广州水量变化分析

芦苞涌与西南涌受闸影响入广州水量变化分析

芦苞涌与西南涌受闸影响入广州水量变化分析
王宁
【期刊名称】《广东水利电力职业技术学院学报》
【年(卷),期】2009(007)003
【摘要】广州虽属南方丰水地区,但本地的水资源量较少,时空分布不均,枯季径流明显不足.出于改善广州市水环境的目的,在枯季适当引入北江清水是关键措施之一.芦苞水闸与西南水闸建成后,减轻了洪水对广州市区的威胁,但同时也减少了北江通过两涌进入广州的水量,尤其是在平、枯水期,这一问题显得更为突出.对此在以往工作的基础上,分析进入广州的水量变化,为增加西南涌、芦苞涌的引水量,改善两涌沿岸的农田灌溉和水环境等提供参考.
【总页数】6页(P47-51,60)
【作者】王宁
【作者单位】广东省水文局广州分局,广东广州510150
【正文语种】中文
【中图分类】TV121+.2
【相关文献】
1.芦苞涌分流量变化分析 [J], 刘中峰;黄本胜;邱静;胡培;王丽雯
2.芦苞涌特大桥箱梁现浇支架的施工设计 [J], 郭俊雅
3.芦苞涌特大桥箱梁现浇支架的施工设计 [J], 郭俊雅
4.芦苞涌、西南涌分洪对下游三角洲水环境影响及对策研究 [J], 林晓纯
5.地涌金莲及红苞地涌金莲对光和CO2的响应 [J], 周翠丽;李正红;马宏;万友名;刘秀贤;侯健华
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佛山市人民政府办公室关于印发佛山市西南涌水体达标方案的通知-佛府办函【2017】13号

佛山市人民政府办公室关于印发佛山市西南涌水体达标方案的通知-佛府办函【2017】13号

佛山市人民政府办公室关于印发佛山市西南涌水体达标方案的通知
正文:
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佛山市人民政府办公室关于印发佛山市西南涌水体达标方案的通知
佛府办函【2017】13号
南海、三水区人民政府,市政府有关部门:
《佛山市西南涌水体达标方案》业经市人民政府同意,现印发给你们,请遵照执行,并做好以下工作:
一、南海、三水区人民政府要根据《佛山市西南涌水体达标方案》制订具体实施方案,明确各项重点工程责任人、资金来源和完成时限,确保重点工程有序推进、水质明显改善。

请于2017年3月底前将实施方案报市人民政府备案,每年12月底前向市人民政府报告实施情况总结。

二、市环境保护局要会同市直有关部门跟进实施情况,推动西南涌水质达标。

佛山市人民政府办公室
2017年1月6日
——结束——。

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北江通过芦苞涌和西南涌进入广州的水量,尤其是 在枯水年,这一问题显得更为突出�
水量分析计算
3. 3. 1 水位流量关系的建立 根据 20 0 7 年 6 月对 " 两涌一河 "进行水文原 型监测所获得的芦苞和西南两闸闸 下水位流量成 果,利用规划求解拟合两者之间的关系� � 芦苞闸下的水位流量关系式为: ���� ( 1) � 西南闸下的水位流量关系式为:
图1 两涌水系示意图
3 水量分析计算
代表年的选取
由于 1 957 年芦苞水闸加固工程完成,同年 4 月西南水闸竣工,加之该区域 1 953 年之前没有水 文资料,所以受堤闸影响之前的资料就选择 1 954, 1 955 和 1 956 年 �利用石角站 ,三水站, 老鸦岗站
收稿日期:20 0 9-0 6-1 8 作者简介:王宁,男,硕士研究生,研究方向为水文学及水资源�
IS S N 1 672- 28 41 CN 44 - 1 5 87 /Z
广东水利电力职业技术学院学报 20 0 9 年 第 7 卷 第 3 期
Jo u rnal o f G u a ngdo ng Tech ni cal Co lle ge o f W at e rR e so u rc es a nd Ele c t ri cEngi nee r i ng , 20 0 9,V o l. 7, N o . 3
表1
3
�� 3. 00 m : . . . . . . . . . . . . . . . . . . .( 5 )
�分别建立闸门开启高度为 0 . 75m ,2. 50 m 和 3. 0 0 m 三种情况下的西南闸闸下水位与水位落差的 关系: 0. 75m : 2. 50 m : 3. 00 m : 式中: �� 水位落差 ( m) . . . . . . . . . . . . . . . . . . .( 6 ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . .( 7 ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . .( 8 )

[建筑]南排工程排水对改善区域水质的影响分析

[建筑]南排工程排水对改善区域水质的影响分析

南排工程排水对改善区域水质的影响分析许科文吕怀炼(浙江省嘉兴市水文站浙江 314001)【摘要】利用杭嘉湖南排工程放水,置换区域内平原河网水体,排水带来的水动力学特性,提高了水体的纳污能力和自净能力,达到改善区域水生态环境的目的。

通过对水位、置换水量、水体流向及水质变化的影响分析,建立一套研究水量水质联合调度的放水管理模式,为扩展现有水利工程功能,探索出调活水体的措施和方法,实现区域水资源优化配置,促进区域经济社会可持续发展提供了强有力的支持。

【关键词】南排工程排水水质变化嘉兴市1 概况随着防洪及水资源工程实施和水环境治理,充分利用现有水利工程措施,增强不同水域水体的循环与交换,有效地提高区域水体的置换周期,改善区域水生态环境,研究水量水质联合调度,探讨排水管理模式,为实现区域水资源优化配置,建立和完善区域水管理体制,促进经济社会可持续发展提供强有力支持。

针对杭嘉湖平原的水系特点和水环境严重污染的实际情况,充分利用现有杭嘉湖南排工程设施,扩展现有水利工程的功能,积极探索调活水体的措施和方法,通过群闸调度,引水换水等措施,努力实现“沟通水系、调活水体、营造水景、改善生态”的目标。

杭嘉湖南排工程位于嘉兴市境内,是治太十大骨干工程之一,在排涝运行中发挥了显著的工程效益,对减轻杭嘉湖地区防洪压力、降低水位、缩短受淹时间,改善杭嘉湖东部平原低洼农田的防洪除涝条件起着重要作用,同时也减轻了太湖洪水向北和东排压力。

南排工程由四大出海口枢纽、一座每秒200 m3流量泵站、四大骨干排涝河道及相应配套建筑物工程组成,工程任务以防洪排涝为主,并有灌溉供水、河道航运和改善水环境等方面综合功能效益。

枢纽总净宽144 m,干河总长192 km,堤防岸线354 km,所辖节制水闸39座,其中长山闸7孔×8 m一座;南台头大闸4孔×8 m一座;上塘河闸1孔×8 m 一座;盐官下河闸站枢纽包括6孔×8 m大闸和4台×50 m3/s电排泵站一座。

美丽的西南涌作文350字

美丽的西南涌作文350字

美丽的西南涌作文350字
西南涌是一条流经三水区西南街道的河涌。

这是一条美丽的河涌。

它起始于北江边的水闸,静静地穿过西南城区。

现在的西南涌,在政府的大力整治下,变得既干净又漂亮。

但过去的西南涌却不是这样。

过去的西南涌,水很浅,流得很慢。

河岸两旁的生活污水直接排到涌里,造成整条西南涌臭水横流,市民们经过西南涌的时候,总是闻到一股恶臭,要用手把鼻子捂起来。

由于没有活水,西南涌的很多河床都干涸了,有人甚至在干涸的河床上种菜。

就这样,西南涌成了人们心中的臭河涌。

现在就不同了,政府非常重视改善环境。

首先是把排向西南涌的污水全部截住,把污水引到新建的污水处理厂去处理。

其次是把河床多余的淤泥清除。

再次,经常把西南水闸打开,把北江水引入西南涌。

最后还建设了观光长廊,兴建了沿岸绿化带,在河岸上安装了许多漂亮的彩灯。

现在的西南涌,河水清澈,两岸鸟语花香,晚上的彩灯五光十色。

人们都非常喜欢来这里游玩。

美丽的西南涌真是让人流连忘返。

我们一定要保护好它,让它更加美丽!。

城内河涌水环境调查技术

城内河涌水环境调查技术

目次(征求意见稿)2020 年1总则............................................................ 1.. 2术语............................................................ 2. 3基本规定 (3)4基础调查......................................................... 4..4.1 一般规定 .................................................. 4.4.2水文调查................................................... 4.4.3水质调查................................................... 4.4.4生态调查...................................................5.4.5环境条件调查...............................................5.4.6治理现状调查...............................................5. 5污染源调查....................................................... 7.5.1 一般规定 .................................................. 7.5.2点源调查................................................... 7.5.3面源调查................................................... 7.5.4内源调查................................................... 7.5.5其他污染源调查 (8)6排水管网调查..................................................... 8. 7数据库和信息平台建设............................ 错误!未定义书签。

河涌调研报告

河涌调研报告

河涌调研报告河涌调研报告一、调研目的及方法本次调研的目的是了解河涌的现状以及存在的问题,并提出相关的解决方案。

调研方法主要包括实地勘查、问卷调查和专家访谈。

二、调研结果通过实地勘查,我们发现河涌的水质普遍较差,存在严重的污染问题。

水体中富营养化现象严重,水中悬浮物高,水体浑浊。

同时,河涌周边存在大量的垃圾堆积,给水质带来更大的压力。

问卷调查结果显示,大部分居民对河涌的污染问题表示担忧,认为政府应该加大治理力度。

同时,问卷调查也发现,居民对河涌的利用率较低,希望能够改善河涌的环境,使其成为一个适合休闲娱乐的场所。

专家访谈中,专家们认为解决河涌污染问题的关键是减少污染物的排放。

他们建议加强相关法规的执行,对违规排放的企业进行处罚,并加大对河涌的监测力度。

同时,专家们也提出了改善河涌环境的建议,如清理垃圾、种植水生植物等。

三、存在问题通过调研我们发现,河涌存在以下几个问题:1. 水质污染严重:河涌的水质普遍较差,富营养化现象严重,水体浑浊。

这需要加大污染物减排力度,控制企业违规排放。

2. 垃圾堆积问题:河涌周边存在大量的垃圾堆积,影响了河涌的环境美观,并对水质造成威胁。

解决垃圾问题需要进行定期的清理工作,并加强居民的环保意识。

3. 利用率低:河涌的利用率较低,没有发挥出其应有的作用。

需要改善河涌的环境,提升其吸引力,使其成为一个适合休闲娱乐的场所。

四、解决方案基于以上问题,我们提出以下解决方案:1. 加大污染物减排力度:加强对企业的监管,对违规排放的企业进行处罚,并加大河涌的监测力度,及时发现并处理污染问题。

2. 定期清理垃圾:加强对河涌周边的清理工作,定期清理垃圾堆积。

同时,加强居民的环保意识,提倡垃圾分类。

3. 改善河涌环境:通过种植水生植物、设置景观设施等措施,改善河涌的环境,提升其吸引力。

4. 宣传和教育:加大对居民的环保宣传力度,提高居民对河涌的关注和参与度。

五、调研结论通过本次调研,我们了解了河涌存在的污染问题,并提出了相应的解决方案。

湿地生态需水量研究——以乌梁素海为例的开题报告

湿地生态需水量研究——以乌梁素海为例的开题报告

湿地生态需水量研究——以乌梁素海为例的开题报告一、选题背景湿地是重要的自然草原生态系统,具有重要的生态、社会和经济价值。

湿地水文过程是湿地生态系统的主要支撑。

在全球气候变化和人类活动的影响下,湿地水文过程受到了越来越多的关注。

水是湿地生态系统中的关键因素之一,湿地生态系统在生长发育、繁殖和环境保护方面都需要适宜的水量。

乌梁素海位于内蒙古西南部,是中国少有的内陆浅水湖泊湿地、国际重要湿地保护区和内蒙古自治区首个国际飞地,是中国农业部首批湿地保护重点县之一。

乌梁素海地区中南部为湿地生态系统核心区,湿地生态系统具有丰富的物种多样性,东北草原生态系统的平衡也与此相关。

为了保护和发展乌梁素海湿地生态系统,需要建立合理的湿地生态计算机模型,以确定乌梁素海生态系统中的合适水分需求。

二、选题意义本研究拟开展乌梁素海湿地水文过程及水资源可持续使用研究,主要是对乌梁素海湿地生态系统中的水量需求进行定量分析并探讨其水资源可持续利用的方法。

本研究对湿地生态保护和湿地可持续利用具有较高的实际意义。

三、研究内容本研究的主要内容如下:1.湿地水文环境分析对乌梁素海湿地生态系统进行环境分析与描述,分析湿地中的水循环过程及其影响因素,绘制湿地水文地图并采集水文监测数据,可为后续的湿地水文过程研究和生态系统定量分析打下基础。

2.湿地水量特征分析根据采集的监测数据,利用数据处理技术对湿地水文过程中的主要水量特征进行分析,对乌梁素海湿地水量状况进行评估,以及湿地生态系统中水量分配规律和分布特征的分析。

3.湿地生态系统水需求分析根据湿地生态系统的水分要求和水平衡原则,研究乌梁素海湿地生态系统的水需求。

其中包括生态系统中不同生态环境区的不同水分需求,以及湿地生态系统对不同水源调节的适应能力。

四、研究方法本文研究主要采用定量和定性研究方法。

其中,将采用水文模型和生态模型模拟和定量分析湿地生态系统中的水循环过程,探讨不同水源调节对生态系统的影响,并提出相应的水资源管理策略。

《2024年珠江河口水环境的时空变异及对生态系统的影响》范文

《2024年珠江河口水环境的时空变异及对生态系统的影响》范文

《珠江河口水环境的时空变异及对生态系统的影响》篇一一、引言珠江,中国南方最重要的河流之一,其河口地区作为众多物种的生存栖息地,是极其重要的生态系统。

珠江河口水环境质量,受到气候、水文条件以及人为活动等多种因素影响,存在着时空变异的现象。

本文将详细探讨珠江河口水环境的时空变异特性,并进一步分析其对生态系统的影响。

二、珠江河口水环境的时空变异1. 时间变异时间上,珠江河口水环境的变化主要受到季节性气候变化、人为排放污染物等因素的影响。

在雨季和旱季,由于降雨量的差异,河流水量和水质都会发生显著变化。

此外,随着工业化和城市化的快速发展,人为排放的污染物也在不断增加,导致水环境质量下降。

2. 空间变异空间上,珠江河口水环境的变化受到河流流向、海洋流动、地形地貌等多种因素的影响。

由于珠江流域的地理特征复杂,不同区域的河流水质存在明显差异。

此外,海洋流动也会对河口地区的水环境产生影响,导致水质在空间上的分布不均。

三、对生态系统的影响1. 生物多样性影响珠江河口水环境的时空变异对生物多样性产生了重要影响。

水质的变化会影响水生生物的生存和繁衍,一些耐污性强的物种可能会在污染严重的地方生存,而一些敏感物种则可能会因为水质恶化而消失。

此外,水环境的空间变异也会影响生物的分布和迁徙,从而影响生态系统的稳定性。

2. 生态服务功能影响珠江河口地区的生态服务功能包括供水、渔业、休闲旅游等。

水环境的时空变异会影响这些生态服务功能的发挥。

例如,水质恶化会降低供水和渔业的生产能力,而水环境的空间变异则会限制人们的休闲旅游活动。

这将对当地经济和社会发展产生深远影响。

四、应对策略与建议针对珠江河口水环境的时空变异及其对生态系统的影响,我们提出以下应对策略与建议:1. 加强水环境监测与评估:建立完善的水环境监测网络,定期对珠江河口水环境进行监测和评估,掌握水环境质量的变化情况。

2. 实施污染源控制:严格控制工业和城市污染物的排放,减少污染物的输入,改善水环境质量。

八年级综合实践活动下册课时4第四单元 河涌治理现绿水第1课时:河涌污染我调查-教案

八年级综合实践活动下册课时4第四单元  河涌治理现绿水第1课时:河涌污染我调查-教案

八年级《综合实践活动·劳动》第四单元河涌治理现绿水第一课时《河涌污染我调查》主题与课时本课是劳动教育教材八年级《综合实践活动·劳动》第四单元河涌治理现绿水的第一课时《河涌污染我调查》。

教学背景广州依水而建、因水而兴,珠江穿城而过,上百条河涌汇入其中。

水是广州城市的灵魂,然而黑臭河涌也一度成为广州市民头疼的难题。

广州自2016年以来举全市之力全面推进河湖长制,197条黑臭河涌变清实现长制久清。

统计部门民调结果显示,广州市民认为工作成效最为显著的是黑臭河涌治理,位列建设花城成效显著各项工作的第一位。

为了让学生更好的了解广州市河涌污染及治理情况,本节课我们围绕河涌污染展开了调查。

活动目标:1.知识目标:了解河涌的概念、河涌污染的原因、广州河涌治理现状。

知道水资源的污染会损害人的健康,危害动、植物的生长。

2.能力目标:能运用问卷调查法、实践调查法等对河涌的污染情况进行简单的考察、调查,并写成简单的调查报告。

培养学生观察和研究问题的能力,培养学生调查问题、处理信息能力。

3.情感态度价值观:让学生懂得保护河涌环境是我们每一个人、每个家庭、每个学校、每个单位的责任。

通过调查,激发他们对保护水资源不受污染的责任感。

教学重难点:了解水质的分类,能根据所查资料设计调查问卷、进行实践调查并书写调查报告。

教学过程:活动阶段教学设计充分了解河涌从河涌的概念、数量、分类三方面来介绍河涌,纠正学生对河涌相关概念的误区。

调查前的知识储备根据课本准备间的知识准备要求,查阅资料。

介绍我国对水质的分类及河涌污染的原因、危害,确定调查方向。

设计调查问卷并开展实践调查引导学生通过以往的综合实践课学习调查问卷的设计方法。

制作调查问卷后,组织学生在本年级开展调查,最后对调查问卷收回后进行分析总结。

同时在周末邀请学生对家附近的河。

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摘要河流的水质不仅受到来自生活、工业、农业等人类社会、经济活动的影响,还跟河流本身的水文条件等自然因素影响。

譬如:河流的含沙量、径流量以及潮汐变化规律对河流的水质(如:化学需氧量、氨氮、总磷等水质指标)产生直接的影响河流的水文要素在河流的自净能力上发挥着的重要的作用,掌握好河流的水文要素对水质影响的规律,处理好两者之间的关系,可以增强河流的自净能力。

河流水文要素包括:河流的水位水深、流速流量、降水情况、含沙量、潮汐变化规律、丰枯水期变化等,本文以佛山市三水区西南涌为调查研究对象,采取跟踪调查以及收集相关部门的相关数据、资料、报告和工作总结等手段,研究水文要素对西南涌水质影响,弄清楚西南涌的地形、水系、气候等自然情况及其降水特性、蒸发量、水位、洪水量等水文特性;经过一段时间对西南涌上下游分段布设断面取样监测,对数据统计,对比分析,掌握了这些水文要素的变化规律对西南涌水质的影响,在此基础上总结了西南涌的污染控制措施。

关键词:水文要素,西南涌,水质,监测AbstractNot only by water from the river of life, industry, agriculture and human society, the impact of economic activities, even went to the hydrological conditions of the river itself, and other natural factors. For example: the river sediment runoff and tidal changes of the water quality of rivers (such as: chemical oxygen demand, ammonia nitrogen, total phosphorus and other water quality indicators) have a direct impact elements in river hydrology river self-purification ability to play important role in mastering the river water quality and hydrological factors affecting the law, deal with the relationship between the two, can enhance self-purification capacity of rivers. River hydrology elements include: the water level of river water depth, flow velocity, precipitation conditions, sediment concentration, tidal variation, changes in drought periods, this paper Foshan Sanshui district southwest Bay study for the investigation and take follow-up survey and the collection of relevant departments relevant data, information, reports, and summary of the work, and other means of hydrological factors on the southwest Bay water quality impact, clear southwest Bay of terrain, water, climate and other natural features and its precipitation, evaporation, water level, floods and other hydrological characteristics of the amount ; after a period of time took to the downstream section of the southwest section of sampling monitor layout, statistical data, comparative analysis, control elements of these hydrological changes of the water quality of the southwest Bay.Key words:Hydrological factors, Southwest Bay, Water quality, Monitoring目录1. 绪论 (1)2. 西南涌的自然概况 (3)2.1地形地貌 (3)2.2水系 (3)2.3气候 (3)3. 水文特性分析 (5)3.1降水 (5)3.2蒸发 (5)3.3水位水深 (6)3.4暴雨洪水 (7)3.5潮汐变化规律 (8)3.5.1高高潮位变化 (8)3.5.2低低潮位变化 (9)3.6径流特性 (9)3.7泥沙量 (10)4. 西南涌水文要素对水质的影响分析 (12)4.1河水含沙量对水质的影响分析 (12)4.1.1河水含沙量与COD的关系 (16)4.2流量对COD的影响关系 (19)4.3西南涌丰水期与枯水期的水质分析 (20)4.4潮汐对西南涌水质的影响 (23)5. 建议和总结 (28)5.1保护流域沿岸的植被,防止水土流失 (28)5.2通过优化水系水闸群联合调度制度优化水质 (28)5.3进一步完善污水管网系统,建立工业以及生活污水处理厂 (28)5.4结合水利条件,充分利用潮汐的优势,趋利避害 (28)参考文献 (30)致谢 (31)1. 绪论随着社会的发展,受到来自人们生活、工农业生产过程中产生的污染,全国范围内基本所有河流都受到不同程度的污染,而且情况越来越严重。

在研究河流污染控制工程上,河流本身的自净作用不能忽视,其中河流的水文要素在这方面起到很大的贡献。

河流水质主要受到流速流量、潮汐变化规律、丰枯水期、河床地质状况等水文要素影响,还与河流逐日平均径流量及其在年内的分配规律有关。

随着水位的变化,其底质环境范围也在增加与减少,不同高程的土壤淹没,导致其形成底质中的主要离子溶解与析出,径流量在一定幅度的变化范围内,通常流量愈大,其主要离子的含量愈小。

水中主要离子的含量还与水温有很大关系,水溶解各种矿化物的能力与水温有关。

水能溶解的各种矿物盐类,水体水质因此产生变化。

研究水文要素对水质的影响有很重要的意义,为研究特定河流中水文要素与其水质的相关情况,特选佛山市三水区西南涌水系为研究对象。

西南涌地处北江下游,跨越佛山、广州两市,起点位于三水区的西南水闸(建成于1957年,2004年重建),见图1-1,由北江西南分洪闸流入三水区西南镇,向东流经三水高丰,再向东流经南海区狮山、官窑、和顺,里水等,到广州市白云区鸦岗附近汇入珠江,全长41.6公里,是北江自上而下的第二大河涌, 流经三水区长度 22.5公里。

明、清以来,因芦苞涌淤塞,成为北江往广州重要航道。

西南涌的主要功能是泄洪,现在逐渐成为三水区中心城区的工业和生活主要纳污涌,原水质属于Ⅴ类水体。

左岸涌、大棉涌、解放涌、乐平涌就是其中的主要分支,在南海区的官窑附近与芦苞涌汇合。

流经三水西南镇段,两边高楼林立,生活设施完善,结合位于北岸的西南左岸公园,成为西南的一条靓丽的风景线,但是随着经济的发展,来自生活、农业、工业的污水大大量排入西南涌,严重恶化了水质,经过一段时间的调查研究,发现磷、氨氮超标,COD也偏高,属于劣Ⅴ类水体,达不到该河流的目标要求。

对此专门找了最近几年来西南涌水质的有关数据,调查了西南涌水质污染现状和变化趋势:2006—2008年期间分别对西南涌上游凤岗断面和下游和顺大桥断面进行监测,每年逢单月监测1次,监测项目有:水温、pH值、溶解氧、化学需氧量、高锰酸盐指数、五日生化需氧量、阴离子表面活性剂、氨氮、总磷、氟化物、硫化物、挥发酚、总氰化物、砷、汞、六价铬、镉、铅、铜、锌、镍、硒、石油类和粪大肠菌群。

从监测报告结果显示西南涌上游凤岗断面和下游和顺大桥断面水质分别受到重度污染,水质达不到中华人民共和国国家标准《地表水环境质量标准》(GB3838 -2002)V类标准要求,超标水体主要表现为溶解氧较低,有机污染较严重,氨氮、总磷浓度较高,其中以氨氮和总磷超标最为严重。

2008年监测结果中,凤岗断面和和顺大桥断面的溶解氧监测浓度范围分别为2.16—4.48和3.00—6.63 mg/L,最低值均出现在该年度的枯水期。

而凤岗断面和和顺大桥断面氨氮监测浓度范围分别为1.524—5.043 mg/L和0.206—3.653 mg /L,总磷监测浓度范围分别为0.254—0.857 mg/L和0.215—0.355 mg/L。

鉴于西南涌的特殊地理位置,起最终汇入珠江,因此西南涌的水质好坏将直接影响到广州供水取水点水质的优劣,也是保证亚运期间供水不可忽视的问题,本文从水文方面研究水文要素对西南涌水质的影响。

图1-1 西南涌流域图2. 西南涌的自然概况2.1 地形地貌西南涌上游在三水西南水闸,与北江相连,属于丘陵台地和泥沙冲积平原的河网地带,河涌纵横,土地肥沃,呈现出优美的山水交融的田园风光。

河流平坦开阔,水流平缓,河流两岸农畜业发达,有广阔肥沃的水田,主要农作物是水稻、花卉果蔬等,沿岸有大量禽畜养殖场,土壤以红壤为主,水土保持良好。

西南涌流域河床为砂岩、沙页岩、砾岩赤红壤等组成,河槽窄浅,河底为淤泥,河槽较深处呈U字形。

2.2 水系西南涌流域水系中,注入西南涌的河涌有大棉涌、解放涌、乐平涌、芦苞涌、左岸涌和大朗涡涌等,主要分布于三水西南和南海的狮山、官窑、和顺。

其中芦苞涌为水量最大的支涌,河宽跟西南涌上游差不多,水量占西南涌下游水量50%左右,是西南涌水量的主要补给源,其中大棉涌、解放涌和乐平涌污染比较严重,是西南涌的主要污染来源。

2.3 气候西南涌流域地处亚热带,属南亚热带海洋性季风气候,降雨充沛,但分布不均匀,时有洪涝、干旱等灾害发生,夏秋两季常受热带风暴(台风)影响,雷电灾害频繁,属雷暴盛发区。

影响三水区的气象灾害主要有:早春的低温阴雨、夏季的台风、暴雨及强对流天气(强雷暴、大风、冰雹等);冬季的寒潮等。

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