小湖（库）水质预测模式的应用研究

陈友超



小湖（库）水质预测模式的应用研究

陈友超

龙岩市环境科学研究所

湖泊 水库 水质预测 模式 污染源

1 模式表达的含义

《环境影响评价技术导则水环境》中关于小湖（库）的水质预测模式如下（式中各项的含义同导则一致）：

湖库的完全混合平衡模式描述这样一种状态：

未排污前,湖库已具有一定的纳污量W,并且出水已达到一个稳定的浓度C。从时间=0开始排入污水，污水量Q，污水浓度C，这时的出水量为Q(包括污水量)。随时间的延长，出水中的污染物浓度逐渐增大，直到足够长时间后，达到一个稳定的平衡出水浓度。在使用中，时间通常以天为单位。

2 模式的适用范围

本模式适用于小湖（库）水质的预测，但在判断湖（库）处于什么规模为小湖（库）时，单从字面来看难以确定，建议参照《环境影响评价技术导则水环境》的判断方法来确定，即：当平均水深≥10m时，水面面积＜2.5km2为小湖（库）。当平均水深＜10m时，水面面积＜5km2为小湖（库）。

3 模式应用中参数的确定

3.1 W0的确定

W即湖库中现有污染物的排入量，W0的确定属现状调查的范畴，其结果必须与湖库中污染物的现状浓度Ch存在对应的关系，若调查的结果与实际偏差较大，则可能使预测的结果发生颠倒。

W可从以下两个方面来确定：当污染源位于湖库边时，可通过对污染源的调查，确定湖库污染物的排入量；当污染源距离湖库较远或由于其它原因不易直接调查污染源时，可在入湖库的支流上各设一个监测断面，直接测定入库的河水水质，采用该方法，必须先调查清楚入湖库的支流个数，特别是有污染源排入的支流不能遗漏，污染物浓度低的支流可忽略，采用该方法还必须调查入库支流的水文，主要是流量。

3.2 Qh的确定

Q为湖库流出量，对于湖泊而言，其流出量一般为自然流出。对于水库而言，根据水库的不同功能，其流出量也不同，具有灌溉功能的水库，其流出量因水库的管理和灌溉的要求而决定，对于具有发电功能的水库又因其水库性质的不同而不同，径流式的水库则是来多少水，用多少水，具有调节功能的水库，发电用水根据季节而变化。有些水库为防止下游断流，必须放水，因此必须调查清楚水库用水的情况。总而言之，在确定Q时，必须调查清楚在不同季节和不同水位时，湖库的运作规律，及该规律的运作时间。

从Q对预测结果的影响分析，当Q增大时，预测结果减小，当Q减小时，预测结果增大，两者呈反比。评价时，一般以最不利的环境条件作为预测时的参数，因此摸清湖库不同时期的运作规律对保证预测结果的可靠性是很重要的。

3.3 Cp和Qp的确定

C和Q是向湖库排放污染的污染源的两个参数，分别代表污染源的浓度和流量。当污染源直接排入湖库，且入库的距离较短时，可直接使用工程分析中得到的污染源强结果；当污染源流经一段距离后排入湖库或汇入湖库的支流而进入湖库，则C和Q不能直接使用工程分析中预测的污染源强，而应根据其距离采用混合过程段或完全混合段的计算模式来计算进入湖库的浓度，而流量Q则根据情况，改为入湖库支流的流量。

3.4 V的确定

即湖库体积。对于湖泊，在不同的季节，湖水的体积不同。对于水库，也有不同的设计体积，如总库容、正常蓄水位库容、调节库容、死库容，它们之间的关系为：总库容＞正常蓄水位库容＞调节库容＞死库容。由于各种库容的数量相差较大，因此代入不同库容得到的预测结果也会相差较大。从模式中分析，预测结果与体积成反比，即体积增加，预测浓度降低，体积较少，预测浓度增加，因此，当考虑在最不利环境条件下的预测结果时，可把死库容作为湖库体积。

表1 耗氧系数经验数值

4 预测偏差的原因分析

在模式的使用中，如果参数选取不当，则可能出现反向的预测结果，即随着时间的延长，预测浓度值逐渐降低，这与模式应用的结果（即出水中的污染物浓度随时间延长逐渐增大）背道而驰。发生预测结果反转的原因是因为排入湖库中的污染物数量与湖库现状监测浓度不一致，具体是由于参数WQ及参数的采集和选择不当引起。

5 小结

小湖（库）水质预测模式是特别针对水面面积小于2.5km2（或5km2）的湖库预测其出水水质的一种预测模式。在应用中，对模式中的参数WQC Q等取值必须根据预测的要求而定。在进行现状调查时，必须仔细准确，通过应用=，来验证调查数据，防止预测结果出现反转。

[1] 孟浪，马玉昆 . 怎样编写中小型建设项目环境影响报告书[M] . 北京：中国环境科学出版社，1986.

[2] 国家环境保护局 . 环境影响评价技术导则[S], 1994.