大庆市安肇新河流域水环境容量核算

程 功

(内蒙古农业大学，呼和浩特 010000)

大庆市安肇新河流域水环境容量核算

程 功

(内蒙古农业大学，呼和浩特 010000)

水环境容量是在不影响水的正常用途的情况下，水体所能容纳的污染物的量或自身调节净化并保持生态平衡的能力。文章依据《水域水环境容量计算规程》，对安肇新河流域水环境容量进行核算，并提出容量利用分析和削减计划，为安肇新河水环境治理和保护提供基础理论依据。

安肇新河流域；水环境容量核算；削减计划；水环境保护

1 水环境容量概念及计算方法

1.1 水环境容量概念

水环境容量是在不影响水的正常用途的情况下，水体所能容纳的污染物的量或自身调节净化并保持生态平衡的能力。水环境容量包括稀释容量和自净容量，主要决定于三个要素：水资源量、水功能区划和排污方式。水资源量是水环境容量基础，水功能区划则体现人们对水环境质量的需求，排污口位置布设和排放方式会对河流整体水环境容量产生巨大影响。

水环境容量是客观存在的。从理论上讲，水环境容量是环境的自然规律参数和社会效益参数的多变量函数，反映了污染物在水体中的迁移、转化规律，也满足特定功能条件下对污染物的承受能力。从实践上讲，水环境容量是环境管理目标的基本依据，是制定地方性、专业性水域排放标准的依据之一，是水环境规划的主要环境约束条件，同时也是污染物总量控制的关键参数。

1.2 计算方法

根据《水域水环境容量计算规程》(GB/T 25173-2010)，计算河流水环境容量的数学模型主要有河流零维模型、河流一维模型和河流二维模型。其中，河流零维模型主要适用于水网地区的河段，污染物在河段内均匀混合；河流一维模型主要适用于Q≤150m3/s的中小型河段，污染物在河段横断面上均匀混合；河流二维模型主要适用于Q≥150m3/s的大型河段，污染物在河段横断面上非均匀混合。

安肇新河是一条人工河，由北向南经肇源县流入松花江，全长108km，流域面积1万km2。它是大庆市区污、雨水及外部明水、青冈两县雨水外排的唯一通道。大庆市区内的西排干、中央排干、东二排干三条主干渠及其他排水支干渠均汇入安肇新河，四大排干联系相关湖泡和湿地68个。河上建有4座滞洪区，即王花泡滞洪区、北二十里泡滞洪区(龙凤湿地)、中内泡滞洪区、库里泡滞洪区。整条河道分为上、中、下三段。上游河道由王花泡到北二十里泡滞洪区，河道长8.1km。河道设计流量为30m3/s，水深1.64m，底宽20m，河道比降1/5000。中游河道由北二十里泡滞洪区至库里泡滞洪区，长68km。河道设计流量为30-44m3/s，水深1.38-1.81m，河道底宽28.1-34.5m，比降1/5000-1/10000。下游河道排泄库里泡滞洪区洪水，经肇源县头台镇于古恰闸泄入松花江，河道长31.8km。河道设计流量为50m3/s，底宽15-30m，水深2.94-3.18m，比降1/15000-1/2000。

整体来说，安肇新河水网分布密集，主河道设计流量为30-50m3/s，为中型河段，断面宽深比上游河道为12.20，中有河道为15.52-25.00，下游河道为4.72-10.20。因此，在计算安肇新河主河道水环境容量时采用河流零维模型，计算流域内湖泡水环境容量时采用湖(库)均匀混合模型，计算流域内四大排干水环境容量时采用河流一维模型[1]。

2 安肇新河水环境容量核算

2.1 水环境容量设计条件确定

2.1.1 水文设计条件

水文设计条件是以计算断面的设计流量(水量)表示。现状条件下，一般采用最近10a最枯月平均流量(水量)或90%保证率最枯月平均流量(水量)作为设计流量(水量)。

安肇新河属于松花江支流，取75%保证率最枯月平均流量(水量)作为枯水期设计流量；另外，计算90%保证率最丰月平均流量(水量)作为丰水期设计流量。本次观测水文资料结果表1所示。

表1 安肇新河水文设计条件计算结果表

2.1.2 控制因子

根据水污染现状和水污染物总量控制现状，选择CODCr、氨氮、总氮、总磷、石油类作为水环境容量计算的主要控制因子。

2.1.3 水质目标

以水功能区相应水环境质量标准类别的上限值作为水质目标值。水功能区相应环境质量标准具体落实于相应的监控断面，断面达标即意味着水功能区水质达标。根据《全国重要江河湖泊水功能区划手册》，安肇新河主要被划分为两个二级水功能区，如表2所示。

表2 安肇新河水功能区划一览表

2.1.4 本底浓度

参考上游水功能区水质目标，以对应《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)的上限值(达到对应水环境质量标准的最大值)作为本底浓度(来水浓度)。

2.1.5 综合衰减系数

根据《全国地表水环境容量核定技术复核要点》中提供的河道水质综合衰减系数参考值，结合各功能区水质优劣状况和水文特征，进行水质综合衰减系数参考值的选取：采用经验取值法给出的各控制因子综合衰减系数的取值，确定安肇新河CODcr、氨氮、总氮、总磷和石油类的综合衰减系数分别为0.05、0.01、0.1、0.03、0.081/d；湖库CODcr、氨氮、石油类的综合衰减系数分别为0.05、0.01、0.081/d；总氮、总磷的沉降系数取值范围为0.81-0.881/a。

2.2 水域及排污口概化

根据安肇新河主要排污口分布及排污量量调查，安肇新河年排污量约11149万t/a，水域及排污口概化如图1所示。

图1 安肇新河主要排污口分布示意图

2.3 安肇新河水环境容量核算

安肇新河丰枯水期特征明显，本次按照枯水期与丰水期分别进行水功能区水环境容量计算。根据丰枯水期特点，丰水期(6-9月)按四个月计算，枯水期(1-5月、10-12月)按8个月计算，汇总得到全年的水环境容量。经计算核定，安肇新河各水功能区水环境容量表3所示。

表3 安肇新河各水功能区水环境容量计算成果表 t/a

3 容量利用分析与削减计划

3.1 容量利用分析

根据安肇新河流域各排污口污废水排放流量及排放的污染物浓度，对各排污口的污染物排放量进行计算，将计算的污染物排放量与相应河段的水环境容量进行对比，分析安肇新河水环境容量利用程度。以龙凤湿地为例可以看出，各类污染物的排放量均已超过了水环境容量，没有多余的容量容纳更多的污染物，需要对各类污染物进行削减。

3.2 削减计划

3.2.1 污染物控制量与削减量计算方法

以水功能区为单元，将规划水平年的污染物入河量与水环境容量相比较，如果污染物入河量超过水功能区的水环境容量，需要计算入河削减量和相应的排放削减量；反之，制订入河控制量和排放控制量。排放削减量和排放控制量均需要进一步分配到相应的陆域。

3.2.2 污染物控制量与削减量计算

根据各个研究单元水域的污染物排放量和相应的水环境容量，求得各个研究单元水域的污染物削减量和控制量。从计算成果可以看出，龙凤湿地及以上需要削减的CODcr的排放量为6987t/a ，NH3-N的排放量为610t/a，TN的排放量为1362t/a，TP的排放量为218t/a。安肇新河从王花泡至中内泡需要削减的CODcr的排放量为1106t/a ，NH3-N的排放量为79t/a，TN的排放量为290t/a，TP需要进行控制，其控制量为3t/a。从中内泡至库里泡需要削减的CODcr的排放量为1892t/a ，NH3-N的排放量为42t/a，TN的排放量为522t/a，TP的排放量为144t/a。从库里泡至古恰闸需要削减的CODcr的排放量为6590t/a ，NH3-N的排放量为336t/a，TN的排放量为92t/a，TP的排放量为48t/a。

[1]王涛，彭昆国，陈宏文，等.袁沙流域水环境容量分析的设计水文条件计算[J].水文，2012，32(04)：22-26

Water Environmental Capacity Accounting for Anzhaoxin River Basin along Daqing City

CHENG Gong

(Inner Mongolia Agricultural University, Hohhot 010000, China)

Water environmental capacity is the amount of pollutants that water can hold or the capability of self purification and keeping ecological balance without affecting the normal use of water. According to Water Area and Water Environment Capacity Calculation Rule, this paper accounted the water environmental capacity of Anzhaoxin river basin and put forward the analysis for capacity use and reduction plan to supply theoretical accordance for Anzhaoxin river water environmental regulation and protection.

Anzhaoxin river basin; water environmental capacity accounting; reduction plan; water environmental protection

1007-7596(2017)08-0075-03

2017-07-21

程功(1993-)，男，黑龙江大庆人，研究生在读。

P333

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