厦门市河流纳污能力核算和排污控制措施探析

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1、厦门市河流纳污能力核算和排污控制措施探析　　【摘要】加强厦门市主要河流水资源保护和生态相关的科学研究。主要包括河流水环境与生态保护对策研究、非点源污染物量化与控制技术研究、水体污染控制与生态修复技术研究、水资源保护监督管理对策措施研究，为流域水资源和水环境保护提供技术支撑。为了确保厦门市主要河流恢复良好的水质状况，必须在按照水功能区纳污能力进行流域水污染控制的同时，加大流域水污染治理的力度，使河流水质达到水质目标的要求。【关键词】厦门；河流；QUAL2E模型；纳污；排污1、前言厦门地区属南亚热带海洋性季

2、风气候，温湿多雨，年平均气温20.3℃，日最高气温38.5℃，极端最低气温-1℃，多年平均相对湿度为78%。全市多年平均降雨量1388mm，80%左右的降雨量集中在3～9月份，其中6月降水量多，占全年降水量的20%，全年大于等于25mm的降水日数平均为13.6天。全市多年平均年径流深等值线600～1100mm，多年平均水面蒸发量等值线1100～1500mm，陆面蒸发量等值线650～700mm。7厦门市主要河流为同安区的东西溪和官浔溪、集美区的后溪、翔安区的九溪等四条流域。纳污能力的研究方法有很多，笔者利

3、用厦门市主要河流特征以及水文、水质资料，选择QUAL2E模型计算水体纳污能力。QUAL2E模型可以同时考虑点源和非点源污水入流对河流造成的影响，也可研究单一河道和枝状河系及沿程流量变化情况，模型参数易确定，计算精度较高。2、QUAL2E模型QUAL2E是一个完整具弹性的一维、稳态河流水质模型。QUAL2E的基本理论为一维传流、扩散质量传输等式，其中包括了传流、延散、溶解、物质反应和相互作用、其他来源及消失项。在QUAL2E模型中，河段划分为若干个计算单元，计算单元长度随流程距离而变化，对中小型河流而言，

4、流程越短，计算单元的长度越小，则每单元与实际情况愈接近，模拟愈精确。3、模型参数分析3.1设计流量有水文资料的河段，选取1966-2006年的水文资料系列，计算出各站历年1—12月各月平均流量，对每个月的流量进行P一Ⅲ型频率适线，可求得不同保证率的月设计流量。无水文资料的河段，距水文站较近的则借用邻近水文站的设计流量；不能借用的河段采用水文比拟法求得。73.2设计水文参数设计水文参数是指与设计流量相应的设计平均流速、设计平均水深、设计断面面积、设计水面宽等，这些水文参数设计值可通过将设计流量代入两者之间

5、的经验关系式获取。3.3背景浓度（1）源头水水质。计算单元为源头段时，根据实测资料分析，其背景浓度COD为5mg/L，氨氮为0.1mg/L；计算单元上接源头水保护区时，其背景浓度COD为10mg/L，氨氮为0.5mg/L。（2）非源头水水质。对于非源头段计算单元，其背景浓度采用上一个功能区的水质目标。对于个别河流，由于上下游之间或不同行政区1间水资源开发利用程度不同，水体功能的差别导致水质控制目标相差较大，因此应在其功能区水质目标允许变化范围内，结合实际情况作适当调整。3.4下游断面浓度计算单元的下断面

6、浓度一般采用该计算单元的水质目标。排污控制区下接除过渡区外的其他二级功能区，则其下断面浓度即为下一个功能区的水质目标。3.5污染源概化7考虑到排污口分布所带来的纳污能力计算的复杂性，将排污口的分布概化为计算单元的中间排污，即概化入河排污口距计算单元的上、下断面的距离相等。同时，为使功能区内最大限度地满足其水质控制目标的要求，而不仅仅是在出口断面满足其水质控制目标，规定在纳污能力计算时除排污控制区外，其他功能区自排污口开始，至下游5km处必须达到该功能区的水质目标。排污控制区在出口断面处水质要满足下游功能

7、区要求。4、纳污能力核算按照《水域纳污能力计算规程》，东西溪、后溪、九溪和官浔溪四条河流主要采用河流二维水质模型，采用解析解法进行核实。适用于污染物非均匀混合的大型河段。对于顺直河段，忽略横向流速及纵向离散作用，且污染物排放不随时间变化时，二维对流扩散方程为式中：Ey——污染物的横向扩散系数，m2/s；x——沿河段的纵向距离，m；y——计算点到岸边的横向距离，m。C——流经x距离后的污染物浓度，mg/L；u——设计流量下河道断面的平均流速，m/s；K——污染物综合衰减系数，1/s。假定河道断面为矩形，基

8、本方程（1）可用解析法求解，其解析解为：以岸边污染物浓度作为下游控制断面的控制浓度时，即y=0，岸边污染物浓度按式（2）计算。7式中：——纵向距离为x的断面岸边（y=0）污染物浓度，mg/L；C0——初始断面的污染物浓度，mg/L；u——设计流量下计算水域的平均流速，m/s；h——设计流量下计算水域的平均水深，m。其余符号意义同上。相应的水域纳污能力按式（4）或式（5）计算。5、计算结果分析通过上述计算，厦门市主要河流纳污能力COD1025