趙嵩林
林州市洹河納污能力計算與分析
趙嵩林
2011年中央1號文件和中央水利工作會議提出,實行最嚴格水資源管理制度,加快確定水功能區限制納污紅線,從嚴核定水域納污總量,嚴格控制入河湖納污總量。河南省林州市水資源緊缺與水污染問題比較突出,開展納污能力計算,對于水資源有效保護和高效利用具有重要意義。
洹河(又稱安陽河)是海河流域衛河的一條支流,發源于林州北部的林慮山下,在林州市境內長約40km,境內流域面積約840km2,占全市總面積的41.05%,洹河多年平均徑流量為0.46億m3,地表徑流量變幅在0.28~0.81億m3之間。
本文將林州市洹河段分為陵陽鎮至橫水水文站,橫水水文站至南海水庫兩納污能力計算單元。
設計流量及河段平均流速是納污能力計算一個重要的參數,也是決定水功能區納污能力大小的一個非常敏感的變量。本文選用橫水(二)水文站最近10年(2003~2012年)逐月水文系列資料分析設計水文條件。
在考慮紅旗渠河水及河段生態基流等的基礎上,計算結果如下:
(1)90%保證率最枯月平均流量為0.431m3/s,對應流速為0.27m/s。
(2)75%保證率最枯月平均流量為0.590m3/s,對應流速為0.34m/s。
根據規劃要求以及管理需要,確定化學需氧量、氨氮作為計算河段水域納污能力指標。
1.計算模型
根據《水域納污能力計算規程》(SL348-2006),確定此次計算采用一維水質模型:

式中:W為納污能力;Q和u分別為設計流量與流速;C0與Cs分別為水質初始濃度和控制目標;x為河段長;K為綜合衰減系數。
2.模型參數
(1)C0和Cs
考慮到紅旗渠來水水質情況及上游支流水質現狀,結合省市對洹河的相關規定,初始濃度C0和控制目標Cs采用值見表1。

表1 計算單元初始濃度值與控制目標表
(2)綜合衰減系數K
本文K值采用《淮河流域及山東半島水資源保護規劃》分析成果,即:
化學需氧量K=0.050+0.68u;氨氮K=0.061+0.551u。各計算單元K值見表2。

表2 計算單元綜合衰減系數計算結果表
1.納污能力結果
依據設計水文條件(90%、75%)洹河林州段納污能力結果,見表3。

表3 納污能力計算單元(河段)各方案成果表
2.合理性分析
以基準年2012年為例,主要污染物化學需氧量和氨氮入河量分別為1419t/a 和237t/a,主要污染物入河量大于計算單元(河段)納污能力;結合2012年橫水水文站非汛期水質評價結果為:化學需氧量和氨氮超標率100%,水功能區不達標,化學需氧量和氨氮納污能力計算結果合理■
(作者單位:河南省安陽水文水資源勘測局 455000)