高玉軍
(吉林省水文水資源局四平分局,吉林 四平 136000)
東遼河污染物綜合衰減系數(shù)研究
高玉軍
(吉林省水文水資源局四平分局,吉林 四平 136000)
污染物綜合衰減系數(shù)是反映污染物沿程變化的綜合系數(shù)。文中利用實(shí)測水質(zhì)資料采用河流一維穩(wěn)態(tài)模型求算出東遼河溶解氧、氨氮、化學(xué)耗氧量、五日生化需氧量和高錳酸鹽指數(shù)的綜合衰減系數(shù)和其取值范圍,為嚴(yán)格水資源管理制度,制定科學(xué)合理的水功能區(qū)納污控制紅線,進(jìn)行水功能區(qū)納污總量控制提供理論上的基礎(chǔ)和依據(jù)。
污染物;綜合衰減系數(shù);東遼河
河流污染物綜合衰減系數(shù)是反映污染物沿程變化的綜合系數(shù),它體現(xiàn)污染物自身的變化,也體現(xiàn)了環(huán)境對污染物的影響。它是計(jì)算水體納污能力的一項(xiàng)重要參數(shù),對于不同的污染物、不同的環(huán)境條件,其值是不同的。
排入水體的污染物,在水體中經(jīng)過物理、化學(xué)和生物作用,使?jié)舛群投拘噪S著時(shí)間的推移在隨水流向下游流動(dòng)的過程中自然降低,這就是水體的自凈作用。河流的污染物自凈作用是形成河流納污能力的重要組成部分。因此,計(jì)算河流的納污能力時(shí),必須綜合考慮河流水量、水質(zhì)目標(biāo)、污染物降解能力等影響,并在此基礎(chǔ)上建立河流納污能力的計(jì)算模型。
其中,污染物降解能力的大小即表現(xiàn)在綜合衰減系數(shù)的高低上。因此,科學(xué)合理地估算污染物綜合衰減系數(shù),既要充分地發(fā)揮河流的天然自凈能力,又要使研究結(jié)果安全可靠,對流域水資源的綜合規(guī)劃及水資源的合理開發(fā)利用具有指導(dǎo)意義。
為實(shí)行最嚴(yán)格的水資源管理制度,確立水功能區(qū)限制納污紅線的順利實(shí)施,嚴(yán)格控制入河湖的污染物排污總量,保障吉林省經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)省建設(shè)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),相關(guān)部門組織開展了《吉林省河流污染物綜合衰減系數(shù)確定》工作,其目的就是要通過實(shí)地監(jiān)測獲得確定河流污染物綜合衰減系數(shù)的各項(xiàng)參數(shù),進(jìn)而確定各河流的污染物綜合衰減系數(shù),為計(jì)算水功能區(qū)納污能力提供依據(jù)。
東遼河發(fā)源于吉林省遼源市的哈達(dá)嶺,流經(jīng)遼源、伊通、公主嶺、梨樹、雙遼及遼寧省的西豐、昌圖縣,在遼寧省的福德店附近與西遼河匯合流入遼河。東遼河是梨樹縣與公主嶺、雙遼市的界河。在梨樹縣的集水面積為2 469 km2。在伊通、公主嶺、梨樹3縣(市)的交界處建有二龍湖水庫(大型);在右岸支流孤山河、廿家子河、卡倫河、小遼河、溫德河等河流上分別建有歡欣嶺、廿家子、卡倫、楊大城子、川頭、八一等中型水庫;在中下游干流建有小山、楊船口、雙山攔河壩分別為南崴子、梨樹、秦家屯、雙山灌區(qū)引水渠首。
為了使污染物綜合衰減系數(shù)的求算具有代表性,選取斷面時(shí)考慮上下監(jiān)測斷面間河段長度要盡可能長,留出污染物衰減空間,一般不應(yīng)小于30 km;在冰封期不能連底凍,要有一定流量;河道比較順直、水流穩(wěn)定,河段無支流匯入,無入河排污口,上游附近有較大污染源?;谝陨显瓌t,選取了東遼河興隆河口以下500 m作為上斷面,卡倫河口以上200 m作為下斷面,這樣可以控制住公主嶺市的污染團(tuán)全部進(jìn)入東遼河,而在上下二斷面間無大的污染團(tuán)匯入,斷面選取比較合理。
1)計(jì)算方法
為降低計(jì)算難度,溶解氧、氨氮、化學(xué)需氧量、五日生化需氧量和高錳酸鹽指數(shù)等污染物的降解模型均采用河流一維穩(wěn)態(tài)模型。
式中:C0——起始斷面的污染物濃度,mg/L;C——下斷面的污染物濃度,mg/L;K——污染物的綜合衰減系數(shù),1/d;t——水體上斷面流經(jīng)下斷面的時(shí)間,d。
2)計(jì)算結(jié)果
由于東遼河屬于季節(jié)性河流,全年來水量分布不均,大多集中在7,8月份,汛期和非汛期水量變化明顯,因此在計(jì)算時(shí)采用訊期和非汛期2個(gè)時(shí)段分別進(jìn)行。詳見表1,表2。
通過以上計(jì)算可以看出,各月、各個(gè)時(shí)期各項(xiàng)污染物綜合衰減系數(shù)是有差別的,這是因?yàn)槲廴疚锼p程度與河流的流量、比降、流速及水溫均有一定關(guān)系,此文中僅從汛期與非汛期2個(gè)時(shí)段(即枯水期和豐水期)進(jìn)行計(jì)算和分析比較,不難看出,除溶解氧外,其余4項(xiàng)非汛期的衰減系數(shù)均比汛期的衰減系數(shù)要大,筆者認(rèn)為這是由于枯水期流量較小,上斷面流入的污染物濃度較大,污染物在河道隨水流經(jīng)過一定距離的傳輸后,由于水體的自凈功能和蒸散發(fā),在下斷面有較大程度上的衰減;而在汛期由于河水水量較大,污染物濃度在上斷面匯入后經(jīng)水流的稀釋,濃度就已經(jīng)在某種程度上有所降低,所以在相同的下斷面條件下,衰減系數(shù)相對減小。
TV213
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1002-0624(2014)01-0034-01
表1 汛期污染物綜合衰減系數(shù)計(jì)算表
表2 非汛期污染物綜合衰減系數(shù)計(jì)算表
2013-08-09