昌图县水平衡测试分析

徐运成

(辽宁省水文水资源勘测局铁岭分局，辽宁铁岭112000)

昌图县水平衡测试分析

徐运成

(辽宁省水文水资源勘测局铁岭分局，辽宁铁岭112000)

通过对昌图县水平衡测试，进一步说明了开展水平衡测试的重要意义和目标，计算出昌图县城市生活用水量、耗水量、排水量和污染物排放量及之间的比例关系，为其他同类城市生活用水情况的确定提供了比例关系。

水平衡测试;城市生活用水量;耗水量;排水量;污染物排放量;比例关系

1 城市水平衡测试的目的和意义

在城市生活用水方面，准确确定用水量、耗水量、废污水量和污染物排放量数据，对于城市节水、城市水资源配置与供水工程建设与设计、城市污水处理与污水处理厂建设与设计、城市污水对流域或区域水环境的影响分析等诸多方面都是十分重要的，是在城市用水方面实施科学、精细、最严格的水资源管理所必须掌握的数据。本文按照城市生活用水的变化规律，通过水平衡测试的办法计算出昌图县城区生活用水量、耗水量、排水量和污染物排放量及之间的比例关系。

2 水平衡测试的目标

水平衡测试的目标有5点:①通过典型城市的生活用水水平衡测试，确定典型城市生活用水的现状用水量、耗水量、排水量和污染物排放量，并确定用水量、耗水量、排水量和污染物排放量之间的比例系数。②根据供水人口统计确定城市的人均用水量、耗水量、排水量和污染物排放量及之间的比例系数。③通过典型城市水平衡测试，为其他同类城市生活用水情况的确定提供比例系数。使其他城市可以通过本城市的供水量和对应典型城市所确定的比例系数来确定用水情况数据。④根据排污口情况，在可能的情况下，对城市内工业用水的排污量和污染物排放量进行监测，调查所产生污水的企业，为未来企业排污状况分析提供基本监测资料［1］。⑤在可能的情况下，在城市排水管网的生活用水和工业用水汇合点处建立生活排水量和水质的长期观测点，用于今后水平衡测试或其他项目观测时使用。

3 水平衡测试的基本方法

水平衡测试期间的用水量由供水量确定。供水量通过获取水平衡测试期间市政自来水公司和企业自备井的生活供水数据来确定［2］。排水量和污染物排放量由水平衡测试中入河排污口和市内排水管网节点的水量和水质监测数据确定。耗水量为供水量与排水量之差。本次水平衡测试对入污水处理厂前和经污水处理厂处理后的污水量和水质进行全面监测。

4 水平衡测试基本方案

4.1 水平衡测试范围及分区的划分

昌图县城区属于以农业为主的生产生活城区，整个县城没有工业，没有自备水源井。供水区域和排水区域一致，供水全部由净水厂通过管网供给、排水通过地下管道和排污明渠汇至污水处理厂，故对昌图县城区只做一个监测区来进行水平衡测试。

4.2 供水量监测

本次水平衡测试供水数据根据净水厂供水部门获得，计量仪器自动化程度很高，精度可靠。

4.3 排水量监测

4.3.1 明渠水量监测计算

在排污明渠下游合适地段选一断面，设立水尺，进行水位和流量监测，流量采用转子式流速仪施测。在测试期间，选择明渠上游污水排入之前的一个断面对底水每天进行2～3次的水量监测，以扣除底水的水量。

4.3.2 管道(南、北)水量监测计算

在102线公路桥以下，南北排污管道汇合前选一个检修井，利用 Starflow渠道流量计进行流量监测。

4.4 污染物排放量监测分析

4.4.1 监测项目

昌图县城区污水排放主要为生活污水，无工业废水，监测项目为氨氮、化学需氧量、总磷、总氮。

4.4.2 监测频次

在水平衡测试的首日、周六和周日、周一至周五隔日进行共5 d的污染物排放监测。

4.4.3 采样方法

水样应在采样断面的中心进行采集。当水深≥1 m时，应在水深的1/4处采样;水深≤1 m时，在水深的1/2处采样，水样采集时注意去除睡眠杂物、垃圾等漂浮物。水质采样与流量施测同步进行，每小时等量取样一次，按早(4:00 ～10:00)、午(11:00 ～16:00)、晚(17:00～次日3:00)混合成三个样品进行分析。

4.4.4 分析方法

污水的分析采用国家规定的方法。氨氮:纳氏试剂分光光度法;化学需氧量:重铬酸钾法;总磷:钼酸铵分光光度法;总氮:酸性过硫酸钾消解紫外分光光度法。

5 水平衡测试成果计算分析

5.1 水平衡测试成果计算

昌图县城区生活水平衡测试分春季、夏季、冬季3个阶段进行。水平衡测试期间记录了每一小时的供水量;采用转子式流速仪施测排污明渠上、下游流量283次;利用Starflow渠道流量计施测排污管道流量530次;水质采样650次，分析混合水样83个。

整个计算按入污处理厂之前进行，污水处理之后的数据，根据污水处理厂的实际运行情况和测试结果单独计算。

5.2 水平衡测试成果分析

5.2.1 供水量

昌图县城区年供水量为8 124 016 m3，日平均供水量为22 257.6 m3，人均年供水量为101.6 m3，误差为±1%。2011年昌图县城区实际供水量为8 364 373 m3，水平衡测试计算的供水量误差为-2.9%。

5.2.2 排水量

昌图县城区年排水量为5 016 351.2 m3，日均排水量为13 743.4 m3，人均年排水量62.7 m3，误差为 ±2.6%;排水系数为0.617，误差为-3.4% ～3.7%。

5.2.3 耗水量

昌图县城区年耗水量为3 107 664.8 m3，日均耗水量为8 514.2 m3，人均年耗水量38.9 m3，误差为±2.6%;耗水系数为0.383，误差为-6.0% ～5.5%。

5.2.4 污染物排放量

昌图县城区年污染物排放总量为1 123 319.3 kg，其中氨氮129 150.9 kg、占污染物排放总量的11.5%;化学需氧量773 226.1 kg、占污染物排放总量的68.8%;总磷43 363.4 kg、占污染物排放总量的3.9%;总氮177 578.9 kg、占污染物排放总量的15.8%，误差为±2.6%。日平均污染物排放量为:氨氮353.8 kg、化学需氧量2 118.4 kg、总磷118.8 kg、总氮486.5 kg，误差为±2.6%。人均年污染物排放量为:氨氮1 614 g、化学需氧量9 665 g、总磷542 g、总氮2 220 g，误差为 ±2.6%。

6 建议

根据昌图县生活水平衡测试成果，提出如下建议:①加强管网维修维护，保证供水管线完好，减少跑、滴、漏、渗损失。②用水户增加节水设施设备。③加强水资源管理，对服务业等三产用水及排污进行有效控制。④加大污水处理力度，增强水资源重复利用率。

7 结语

通过对昌图县一年四季的供水量、排水量、污染物排放量的研究，并通过量的测量计算分析进而得到一个系数，对于类似于昌图县的县城将提供有参考和利用价值的的数据支撑，为水资源利用管理将起到积极重要作用。对水文水资源学科在供排水水量平衡计算研究中有一个比较系统的探索、分析、整合和整理，并对于今后短期内其他类似城区的水量平衡计算研究有一定的参考价值和先导意义。

［1］刘治政，林洪孝，吴晓东.企业水平衡测试方法与案例分析［J］.节水灌溉，2010(02):69-71.

［2］朱厚华.我国水平衡测试现状分析［J］.中国水利，2011(19):22-23.

TV213

B

1007-7596(2014)05-0135-02

2013-12-17

徐运成 (1981-)，男，辽宁丹东人，工程师，从事水文勘测工作。