东辽河污染物综合衰减系数研究
2014-02-26高玉军
高玉军
(吉林省水文水资源局四平分局,吉林 四平 136000)
东辽河污染物综合衰减系数研究
高玉军
(吉林省水文水资源局四平分局,吉林 四平 136000)
污染物综合衰减系数是反映污染物沿程变化的综合系数。文中利用实测水质资料采用河流一维稳态模型求算出东辽河溶解氧、氨氮、化学耗氧量、五日生化需氧量和高锰酸盐指数的综合衰减系数和其取值范围,为严格水资源管理制度,制定科学合理的水功能区纳污控制红线,进行水功能区纳污总量控制提供理论上的基础和依据。
污染物;综合衰减系数;东辽河
1 问题的提出
河流污染物综合衰减系数是反映污染物沿程变化的综合系数,它体现污染物自身的变化,也体现了环境对污染物的影响。它是计算水体纳污能力的一项重要参数,对于不同的污染物、不同的环境条件,其值是不同的。
排入水体的污染物,在水体中经过物理、化学和生物作用,使浓度和毒性随着时间的推移在随水流向下游流动的过程中自然降低,这就是水体的自净作用。河流的污染物自净作用是形成河流纳污能力的重要组成部分。因此,计算河流的纳污能力时,必须综合考虑河流水量、水质目标、污染物降解能力等影响,并在此基础上建立河流纳污能力的计算模型。
其中,污染物降解能力的大小即表现在综合衰减系数的高低上。因此,科学合理地估算污染物综合衰减系数,既要充分地发挥河流的天然自净能力,又要使研究结果安全可靠,对流域水资源的综合规划及水资源的合理开发利用具有指导意义。
2 项目的由来
为实行最严格的水资源管理制度,确立水功能区限制纳污红线的顺利实施,严格控制入河湖的污染物排污总量,保障吉林省经济社会可持续发展和生态省建设目标的实现,相关部门组织开展了《吉林省河流污染物综合衰减系数确定》工作,其目的就是要通过实地监测获得确定河流污染物综合衰减系数的各项参数,进而确定各河流的污染物综合衰减系数,为计算水功能区纳污能力提供依据。
3 东辽河概况
东辽河发源于吉林省辽源市的哈达岭,流经辽源、伊通、公主岭、梨树、双辽及辽宁省的西丰、昌图县,在辽宁省的福德店附近与西辽河汇合流入辽河。东辽河是梨树县与公主岭、双辽市的界河。在梨树县的集水面积为2 469 km2。在伊通、公主岭、梨树3县(市)的交界处建有二龙湖水库(大型);在右岸支流孤山河、廿家子河、卡伦河、小辽河、温德河等河流上分别建有欢欣岭、廿家子、卡伦、杨大城子、川头、八一等中型水库;在中下游干流建有小山、杨船口、双山拦河坝分别为南崴子、梨树、秦家屯、双山灌区引水渠首。
4 监测断面的选取
为了使污染物综合衰减系数的求算具有代表性,选取断面时考虑上下监测断面间河段长度要尽可能长,留出污染物衰减空间,一般不应小于30 km;在冰封期不能连底冻,要有一定流量;河道比较顺直、水流稳定,河段无支流汇入,无入河排污口,上游附近有较大污染源。基于以上原则,选取了东辽河兴隆河口以下500 m作为上断面,卡伦河口以上200 m作为下断面,这样可以控制住公主岭市的污染团全部进入东辽河,而在上下二断面间无大的污染团汇入,断面选取比较合理。
5 综合衰减系数的计算
1)计算方法
为降低计算难度,溶解氧、氨氮、化学需氧量、五日生化需氧量和高锰酸盐指数等污染物的降解模型均采用河流一维稳态模型。
式中:C0——起始断面的污染物浓度,mg/L;C——下断面的污染物浓度,mg/L;K——污染物的综合衰减系数,1/d;t——水体上断面流经下断面的时间,d。
2)计算结果
由于东辽河属于季节性河流,全年来水量分布不均,大多集中在7,8月份,汛期和非汛期水量变化明显,因此在计算时采用讯期和非汛期2个时段分别进行。详见表1,表2。
6 结语
通过以上计算可以看出,各月、各个时期各项污染物综合衰减系数是有差别的,这是因为污染物衰减程度与河流的流量、比降、流速及水温均有一定关系,此文中仅从汛期与非汛期2个时段(即枯水期和丰水期)进行计算和分析比较,不难看出,除溶解氧外,其余4项非汛期的衰减系数均比汛期的衰减系数要大,笔者认为这是由于枯水期流量较小,上断面流入的污染物浓度较大,污染物在河道随水流经过一定距离的传输后,由于水体的自净功能和蒸散发,在下断面有较大程度上的衰减;而在汛期由于河水水量较大,污染物浓度在上断面汇入后经水流的稀释,浓度就已经在某种程度上有所降低,所以在相同的下断面条件下,衰减系数相对减小。
TV213
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1002-0624(2014)01-0034-01
表1 汛期污染物综合衰减系数计算表
表2 非汛期污染物综合衰减系数计算表
2013-08-09