武烈河水环境状况及保护策略

王永党，时秀梅，张 楠

（河北省承德水文水资源勘测局，河北 承德 067000）

1 武烈河概况

武烈河为滦河支流，发源于燕山山脉七老图山支脉南侧的围场县道至沟，在承德市大石庙镇雹神庙村汇入滦河。河长114 k m，流域总面积2 580 k m2，流域涉及围场、隆化、承德三县和承德市双桥区。

武烈河属山溪性河流，其流域属温带大陆性气候，多年平均悬移质输沙量为161万t。流域年平均降水量562.2 mm，年际变化大。多年平均地表水资源量为2.66亿m3，地下水资源量为1.023 6亿m3。

2 水环境现状

依据《河北省水功能区划》，将水功能区划分为两级。一级水功能区包括保护区、保留区、开发利用区和缓冲区。二级水功能区划分重点在一级水功能区划分的开发利用区内进行，分七类：饮用水源区、工业用水区、农业用水区、渔业用水区、景观娱乐用水区、过渡区和排污控制区。

武烈河划分一级水功能区3个，分别为武烈河河北承德保留区（高寺台以上）、武烈河河北承德开发利用区（高寺台－承德大桥）和武烈河河北承德开发利用区（承德大桥－雹神庙）。在高寺台至承德大桥段划分为武烈河河北承德饮用水源区，在承德大桥－雹神庙段划分为武烈河河北承德工业用水区。

根据2011年承德水文水资源勘测局地表水监测资料，对武烈河3个监测断面进行水质评价。评价项目包括COD、氨氮、总氰化物、总砷、挥发酚、六价铬等19项，评价标准采用《地表水环境质量标准》（GB 3838－2002），评价方法采用单因子法评价和综合评价法。最终确定3个水功能区的现状综合水质为：武烈河河北承德保留区和武烈河河北承德饮用水源区为Ⅱ类，武烈河河北承德工业用水区为Ⅲ类，3个水功能区全部达到水质目标要求。但同时也应注意到，承德断面水质类别12月份为劣Ⅴ类，5月和6月份均为Ⅳ类，超标项目为COD、氨氮与BOD5（见表1）。其主要原因是这几个月橡胶坝未蓄水，污染物直接排入河道未经稀释，致使污染情况严重。

表1 2011年武烈河监测断面水质情况

3 水污染成因

（1）工矿企业污染。据2011年调查，直接排入武烈河的排污口有10个，分布在武烈河沿线，其中包括粘土砖生产企业、采砂洗砂业、采选矿企业等，致使河水浑浊，造成视觉污染。

（2）农牧业及水土流失污染。2011年，水田、水浇地、菜田合计1.17万h m2（25.6万亩），林果、草场、鱼塘合计0.36万h m2（5.4万亩），大小牲畜合计45.4万头。每年化肥使用量（折纯量）为2.3万t，农药使用量17 t，薄膜35 t。流域内农业过量施用农药和化肥，大小牲畜的排泄物以及过渡的放牧所造成的水土流失都会加剧流域内COD和氨氮的超标以及水体的富营养化。

（3）居民生活污染。2011年武烈河沿岸城镇人口24.9万人，农村人口24.2万人，沿河居民生活垃圾和生活污水随意乱倒、乱排现象严重，生活垃圾与污水在汛期会随雨水从旱河直接汇入主河流，会造成水体混浊、异味，严重的影响河流的水质。

4 纳污能力计算

4.1 计算原则

水体纳污能力，也称为水体环境容量，是指对确定的水功能区，在满足水域功能要求的前提下，在给定的设计水文条件下，功能区水体所能容纳的最大污染物量。

水功能区纳污能力计算遵循的原则如下：

（1）对于保护区、饮用水源区和集中式生活饮用水水源地，按有关规定不允许直接排污，因此不计算纳污能力，按“0”处理。

（2）对于保留区和缓冲区，如现状水质已达到《河北省水功能区划》规定的目标，保留区和缓冲区的纳污能力与其现状污染负荷相同，可直接采用现状入河污染物量代替其纳污能力。对于需要改善水质的保留区和缓冲区，则要求计算水功能区的纳污能力，提出入河污染物的限制排污总量意见。

（3）开发利用区（饮用水源区除外）纳污能力需根据各二级水功能区的设计条件和水质目标，选择符合实际的数学模型进行计算。

4.2 水质模型的确定

水功能区纳污能力的计算应根据实际情况确定不同的数学计算模型。根据武烈河的实际情况，其基本适用一维模型。

当设计流量为0时，纳污能力计算公式为：

纳污能力计算的一维水质模型为：

式中：W为水功能区纳污能力，t／a；q为水功能区入河污水量，m3／s；Cs为水功能区水质目标，mg／L；Q为水功能区设计流量（对于湖库为设计水量），m3／s；C0为水功能区上断面污染物浓度（湖库初始浓度），mg／L；k为污染物综合衰减系数，l／d；x为水功能区上断面到下断面的距离，k m；xi为简化后排污口到下计算断面的距离，k m；u为水功能区设计流量下的平均流速，m／s。

4.3 模型参数的确定

确定计算模型后，还需确定相应的参数，如水质目标（Cs）、设计流量（Q）、设计流速（u）、初始浓度（C0）及综合衰减系数（k）等。水质目标在《河北省水功能区划》中已经给出；设计流量取近期水平年的枯水期（1～5月和10～12月）平均流量；初始浓度取上一个水功能区的水质目标，即上一个水功能区的水质目标就是下一个水功能区的初始浓度值；综合衰减系数常用实测资料进行率定，率定方法常用二断面法和多断面法。其中二断面法综合衰减系数计算公式为

式中：C1为河段上断面污染物浓度，mg／L；C2为河段下断面污染物浓度，mg／L；Vs为河段平均流速，k m／d；Δx为上下断面的距离，k m。

在缺乏实测资料的情况下，综合衰减系数可根据经验公式确定：

式中，u为设计流量下河段平均流速，m／s。

对于同一条河流，由于流量、水质情况的差异，综合衰减系数会有所不同。最终确定的模型参数见表2。

表2 武烈河各模型参数一览表

4.4 污染物控制方案

根据纳污能力计算原则、所确定的计算模型和相应的参数即可计算出相应水功能区的纳污能力，如表3所示。由表3可以看出，武烈河3个水功能区的实际纳污能力，COD和氨氮纳污能力分别为1 138.282 t／a和64.069 t／a。

表3 武烈河纳污能力一览表

5 污染物控制方案

由表3可以看出，武烈河现状COD和氨氮的入河量分别为274.096 t／a和63.617 t／a，2020年和2030年COD和氨氮的入河控制总量分别为998.403 t／a和60.296 t／a。

由分析可知，武烈河具有一定纳污能力，COD的入河量远小于COD的纳污能力和限制排污量，不需要消减；氨氮的入河量小于氨氮的纳污能力，大于氨氮的限制排污总量，在2020年和2030年氨氮的消减量为3.321 t。

6 水环境保护策略

6.1 加强水资源管理

随着水资源需求的加大，需进一步加强管理，建立更加严格的水资源管理制度，加强流域水资源的统一管理，在严格执行省定流域水资源配置方案的基础上，进一步建立水资源配置政府考核责任制度，科学实施水资源配置，促进水资源的高效利用。在加大排污口治理的同时，还应加强水资源保护的监督管理工作，加强环境保护意识，切实履行节能减排方案，加强入河排污口监管。

建立水资源补偿制度，使武烈河水资源保护监督管理提高到新的水平。明确把保护和改善生态放在第一位，立足保护，着眼于生态效益。尊重自然规律，充分发挥大自然的自我修复能力，按照人与自然和谐共处的理念，切实加强预防为主和监督管理，依法保护和合理利用水土资源，坚决遏制新的人为水土流失和生态破坏，促进大范围植被恢复和生态与环境改善。

6.2 减少城镇及工矿企业的污水排放

工业化和城镇化使武烈河流域水资源短缺，供需矛盾相对突出，必须研究农业节水重点工程、工业节水示范工程、城镇生活节水重点工程，推广应用节水新技术和节水器具，改进农业灌溉方式，减少化肥农药流失。鼓励工业园区、开发区的工矿企业循环用水，从源头减少污水排放；同时加强节水宣传和教育，通过公众参与，牢固树立节水减污的理念。加强节水不仅可缓解水资源短缺的矛盾，也可减少废污水和污染物的排放量，具有显著的经济效益和环境效益。

6.3 加强农牧业治理、水土保持和生态修复

强化预防监督，保护好治理成果和林草水土资源；依法制止人为造成水土流失和生态破坏，搞好水土保持和生态修复，禁止一切破坏水环境生态平衡的活动以及破坏水源林、护岸林、与水源保护相关植被的活动。大力发展生态农业，科学控制化肥使用，减少化肥残留和流失，增加有机肥施用量，全面推广测土配方施肥技术和以控制氮、磷流失为主的节肥增效技术，提高肥料利用率，改进施肥技术和耕作技术，减少农药、肥料流失量，防止土壤中残留农药和化肥污染水体。积极推广生物防治植物病虫害技术，开发无公害农产品，建立无公害农产品生产加工基地。严禁在保护区范围内从事养殖业和畜牧业，在可养区要对规模化的养殖场加强治污减排，开展畜禽养殖污染防治工作，推广经济适用的污染防治和养殖废物综合利用技术，进一步提高畜禽粪便的综合利用率，努力探索适合当地发展实际的生态农牧业模式。各乡镇要以村、组为单位，加大农药包装物和残膜及食用菌废弃物的回收力度，统一无害化处理，严禁随意洒落田间、河道，避免污染水体，控制“白色污染”。

6.4 加强生活污染源治理

加强农村环境整治和河道两侧实施退耕还林，禁止坡地开垦，继续实施生态水源林建设，涵养水资源，解决上游农牧区的“脏、乱、差”的问题。通过深入开展治理堤岸“脏、乱、差”活动，城乡联动，实施以清理占堤岸经商、搭建棚厦和向河内乱倒垃圾污水等行为为主要内容的“洁净工程”，不断增强居民保护母亲河的意识，达到杜绝人为污染，确保人民群众健康，促进市域经济社会健康发展的目标

7 结语

武烈河是承德市的母亲河，是承德市的重要水源地，水环境保护仍是承德市当前面临的重要任务，对实现其水资源可持续利用和经济又好又快发展至关重要。随着承德市人民政府《武烈河流域专项整治工作方案》的出台，武烈河橡胶坝群建设越来越完善，双峰寺水库建设项目的顺利开展，各职能部门都在按照工作分工和工作目标有序进行，武烈河水环境状况会得到明显改善，形成独具特色的健康的水生态系统。

［1］ 高玉鼎.承德市滦河流域需水预测及水资源可持续利用对策研究［J］.西北水利，2012（2）：115－117.

［2］ 李洪亮，李文体.水域纳污能力分析方法研究与应用［J］.南水北调与水利科技.2006（s1）：45－48.

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