永城市水功能區納污能力分析研究

陳長茵+陳濤

摘 要：本文依據《河南省水功能區劃》和《水域納污能力計算規程》，選取COD和氨氮為納污能力計算控制指標，運用一維水質模型，分析計算出永城市水功能區納污能力，為永城市制定限制排污總量控制方案提供重要依據。

關鍵詞：水功能區；納污能力；永城市

中圖分類號：X52 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）17-0006-02

隨著社會經濟的迅速發展和城市化進程的加快，水資源短缺和水污染日益嚴重，已成為社會經濟發展的制約因素。為貫徹2011年中央1號文件《國務院關于實行最嚴格水資源管理制度的意見》，加強水資源保護，促進永城市水資源可持續發展，本文依據《河南省水功能區劃》和水質目標要求，擬定納污能力計算模型，為有效控制水體污染，促進永城市水環境與社會經濟的協調發展提供科學依據。

1 水功能區劃情況

永城市境內有澮河、包河及沱河3條主要河流，共劃定一級水功能區3個（緩沖區），二級水功能區4個（其中飲用水源區1個，排污控制區1個，農業用水區1個、過渡區1個）。一級區劃河長為51km，二級區劃河長為71km[1]。

2 水功能區現狀水質評價

2011年永城市水功能區全年期水質達到《地表水環境質量標準》（GB3838-2002）Ⅰ類、Ⅱ類的河段均占評價河段的0%，Ⅲ類河段占評價河段的14.3%，Ⅳ類河段占評價河段的28.6%，Ⅴ類河段占評價河段的14.3%，劣于Ⅴ類河段占評價河段的42.9%。永城市水功能區總控制河長122km，全年期水質達到《地表水環境質量標準》（GB3838-2002）Ⅰ類、Ⅱ類河長均為0，Ⅲ類河長 為35Km，占評價河長的28.7%；水質達到Ⅳ、Ⅴ類滿足工農業用水及景觀娛樂用水區水質要求的河長分別為36km、26Km，分別占評價河長的29.5%、21.3%；水質劣于Ⅴ類遭受嚴重污染失去各種供水功能的河長25km，占20.5%。

3 水功能區入河排污口評價

永城市接納入河排污口的水功能區有4個，分別為澮河豫皖緩沖區、沱河豫皖緩沖區、澮河永城排污控制區和沱河永城飲用水源區，共接納入河排污口14個。2011年永城市水功能區廢污水入河量為4326.21萬t。一級水功能區廢污水入河量3144.9萬t，占廢污水入河總量的72.7%，二級水功能區廢污水入河量1181.31萬t，占廢污水入河總量的27.3 %。其中一級水功能區中的沱河豫皖緩沖區廢污水入河量最大，為1896.74萬t，占廢污水入河量的43.8%，入河量最少的是澮河永城排污控制區359.17萬t，僅占8.3%。

永城市水功能區主要污染物為COD和氨氮，COD和氨氮入河量分別為1009.14t和51.13t。COD入河量最大的為一級水功能區沱河豫皖緩沖區，入河量為491.232t，占COD入河總量48.7%，氨氮入河量最大的為一級水功能區澮河豫皖緩沖區，為17.53.t，占氨氮入河總量的34.3%。COD和氨氮入河量最小的為沱河永城飲用水源區。詳見表1。

4 水功能區納污能力計算

水體納污能力是指對確定的水功能區，在滿足水域功能要求的前提下，在給定的水功能區水質目標值、設計水量、排污口位置及排污方式下，功能區水體所能容納的最大污染物量[2]。根據《河南省水功能區劃》，以水功能區為計算單元，結合永城市水質現狀和水污染狀況，選取COD、氨氮為納污能力計算控制指標。

4.1 一維水質模型

在流動的河道中，污染物濃度沿程是變化的，根據永城市河流實際情況，水功能區納污能力計算采用一維模型[3]。

4.2 計算條件

4.2.1 初始斷面背景濃度（C0）

源頭水水質：若計算河段為河源段，C0取地表水Ⅰ、Ⅱ類標準值。

上斷面來水水質：C0取上游功能區水質目標值。

4.2.2 水質控制目標濃度Cs

Cs：該水功能區的水質目標值。

4.2.3 設計水文條件

（1）設計流量。設計流量的大小對納污能力的計算結果影響較大，為了反映永城市水文年際周期變化和其中長期發展趨勢，流量資料系列取20～30年枯水期月平均流量值。在水文實測資料較豐富的河段，選取75%保證率枯水期月平均流量作為設計流量。（2）設計流速。對有實測流量流速資料的斷面，用經驗公式計算該斷面的設計流速：

對沒有實測流速資料的河段，借用特征相近的其他河道流量流速關系分析確定。

4.3 水域納污能力計算公式

W—納污能力，g/s；Cs—規劃河段水質標準，mg/L；C0—河段上游來水水質，mg/L；

Q—功能區設計流量，m3/s；u—設計流量下的平均流速，km/d；k—污染物綜合降解系數，1/d；L—功能區段長，km。

5 納污能力計算成果

根據永城市水功能區選用的納污能力計算水質模型及設計水文條件、水功能區水質目標等，分析計算出永城市重要水功能區納污能力見表2。永城市水功能區2011年COD納污能力為257.59t，氨氮為5.40t。永城市各水功能區中，COD納污能力最小的是沱河永城飲用水源區為0t，最大的是東沙河（澮河）永城排污控制區為175.02t；氨氮納污能力最小的是沱河永城飲用水源區為0t，最大的是東沙河（澮河）永城排污控制區為16.19t。

6 建議

（1）落實強化入河排污口和水功能區的監督管理工作，對入河排污口實行污染物總量控制和濃度控制，將排放到水體的污染物總量控制在最大納污能力范圍內，同時把水功能區納污能力作為污染物減排的參考依據。（2）加強水功能區的水質監測工作，建立自動、動態水質監測系統，及時準確掌握永城市水功能區水質狀況，為永城市污染物總量控制，水功能區達標管理提供技術支撐。

Abstract：on the basis of the Henan rules calculation and water function zoning of water pollutant capacity， selection of COD and ammonia calculation control indicators for pollutant carrying capacity， using one-dimensional water quality model， calculated the water function area of Yongcheng City assimilative capacity， provide an important basis for limiting the total control scheme for the establishment of the Yongcheng municipal sewage.

Key words：water function area；pollutant carrying capacity；Yongcheng Cityendprint