周美正

淠河總干渠納污能力及限排意見

周美正

1 概述

佛子嶺、磨子潭、響洪甸三大水庫出水由東、西淠河匯合后從淠河總干渠的渠首橫排頭進(jìn)水閘行經(jīng)三里崗進(jìn)入六安市區(qū)，穿過六安市區(qū)至九里溝，下游經(jīng)羅管節(jié)制閘過青龍堰入肥西縣將軍嶺閘，全長111.5km，一級區(qū)劃為淠河灌區(qū)總干渠六安合肥開發(fā)利用區(qū)；該水域是以農(nóng)業(yè)用水為主，同時(shí)為六安和合肥兩市提供飲用水源，按照優(yōu)先保護(hù)飲用水源和保證農(nóng)業(yè)用水水源的原則，二級區(qū)劃為淠河灌區(qū)總干渠六安合肥飲用水源農(nóng)業(yè)用水區(qū)。

2 入渠污染物總量

淠河總干渠水污染可分為點(diǎn)源污染和面源污染。點(diǎn)源污染主要由工礦企業(yè)廢水排放和城鎮(zhèn)生活污水排放而形成；面源污染也稱非點(diǎn)源污染，指在較大范圍內(nèi)，溶解性或固體污染物在降雨徑流作用下，通過地表和地下徑流進(jìn)入受納水體，從而造成的水體污染。

2.1 點(diǎn)源污染

淠河總干渠雨污廢水排放口主要集中在右岸，為新城金安區(qū)的生活和工業(yè)污廢水，主要有金安區(qū)皋城路大橋Ⅰ、六安齒輪廠Ⅱ、金安區(qū)春江公寓、金安區(qū)梅山路橋、金安區(qū)東苑小區(qū)、五里墩大橋北邊、開發(fā)區(qū)國際汽車城、開發(fā)區(qū)皋陶墓北等大小26個(gè)入河排污（雨水）口，計(jì)算2010年排放污廢水總量為850萬m3，其中化學(xué)需氧量（COD）、氨氮年入渠量分別為172t、21t。

2.2 面源污染

面源影響因素較多，本次調(diào)查主要考慮以下5個(gè)方面：農(nóng)村生活污水及固體廢棄物、化肥農(nóng)藥的施用、分散式禽畜養(yǎng)殖、水土流失和城鎮(zhèn)地表徑流。本次計(jì)算定額采用《安徽省水資源綜合規(guī)劃》面源污染部分計(jì)算成果，2010年淠河總干渠區(qū)間流域面源污染物排放量分別為 COD175t、氨氮48t。

3 水域納污能力

3.1 納污能力計(jì)算模型

納污能力是指在設(shè)計(jì)水文條件下、滿足水功能區(qū)水質(zhì)管理目標(biāo)要求，所能容納的污染物的最大數(shù)量。

水體的污染物自凈作用是形成水體納污能力的重要組成部分。計(jì)算水體的納污能力時(shí)，必須考慮水量、水質(zhì)目標(biāo)、污染物降解能力等影響，并在此基礎(chǔ)上建立納污能力的計(jì)算模型。中、小河流，污染物在較短河段內(nèi)能在河流橫斷面均勻混合，采用河流一維模型計(jì)算水域納污能力。當(dāng)計(jì)算水域有多個(gè)入渠排污口，可將相對集中的排污口概化為一個(gè)排污口，排污量為各排污口排污量之和，位置用各排污口的排污量加權(quán)確定。

式中：x——排污口距起始斷面的距離，m；

u——設(shè)計(jì)流量下河流斷面的平均流速，m/s；

L——計(jì)算河段長度（一般為加權(quán)），m；

Cs——水質(zhì)目標(biāo)濃度值，mg/L；

C0——初始斷面污染物濃度，mg/L；

Q——初始斷面的入流設(shè)計(jì)流量，m3/s；

q——水域內(nèi)所有排污口污廢水排放量匯總，m3/s；

k——污染物綜合衰減系數(shù)，1/s；

M——水域納污能力，kg/s。

表1 各單因素納污能力敏感性分析表

3.2 渠道水質(zhì)現(xiàn)狀及納污能力計(jì)算參數(shù)

按照《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-2002）、《水環(huán)境監(jiān)測規(guī)范》（SL219-98）、《地表水資源質(zhì)量評價(jià)技術(shù)規(guī)程》（SL395-2007）要求，評價(jià)方法采用單因子綜合評價(jià)法。2009～2010年橫排頭（壩上）斷面的24個(gè)測次中Ⅰ類水4測次，占16.7%；Ⅱ類水19測次，占79.2%；Ш類水1測次，占4.2%。超過水質(zhì)目標(biāo)的為氨氮，超標(biāo)倍數(shù)為0.2，發(fā)生時(shí)間為2010年6月。

2011年淠河總干渠肥西金魚壩斷面的5個(gè)測次中Ⅱ類水2次，Ш類水3次，超標(biāo)的為COD、高錳酸鹽指數(shù)，最大超標(biāo)倍數(shù)高錳酸鹽指數(shù)、COD超標(biāo)倍數(shù)分別為0.33、0.06，發(fā)生在2011年11月。

根據(jù)橫排頭站2010年最枯3月平均值確定為COD、氨氮初始濃度值，依據(jù)水功能區(qū)的水質(zhì)目標(biāo)和終止斷面肥西金魚壩水質(zhì)現(xiàn)狀選取合適的COD、氨氮濃度數(shù)值作為水質(zhì)目標(biāo)濃度值。

3.3 納污能力敏感性分析

在水功能區(qū)起始斷面、水質(zhì)目標(biāo)濃度數(shù)值確定、河渠長度確定、排污量確定的情況下，影響該河渠納污能力的大小主要為90%保證率最枯月平均流量、90%保證率最枯月平均流量下河流斷面的平均流速和污染物綜合衰減系數(shù)，因此，分析各因素的對納污能力的敏感性大小尤為重要，這為科學(xué)計(jì)算納污能力及納污能力合理性分析提供技術(shù)支撐。在此引入經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域中的單因素敏感性分析法來分析計(jì)算敏感性因子。

單因素敏感性分析為每次只變動(dòng)一個(gè)因素而其他因素保持不變時(shí)所做的敏感性分析法，稱為單因素敏感性分析法。其在計(jì)算特定不確定因素對水域納污能力影響時(shí)，需假定其他因素不變。一般分析步驟為確定敏感性分析指標(biāo)、計(jì)算該技術(shù)方案的目標(biāo)值、選取不確定因素、計(jì)算不確定因素變動(dòng)時(shí)對分析指標(biāo)的影響程度、找出敏感因素，進(jìn)行分析和采取措施，以提高技術(shù)方案的抗風(fēng)險(xiǎn)的能力。

分別計(jì)算在單一因素90%保證率最枯月平均流量、90%保證率最枯月平均流量下河流斷面的平均流速和污染物綜合衰減系數(shù)變化下的納污能力變化幅度與20%的比率，并比較三者絕對值的大小來確定敏感因素，得出90%保證率最枯月平均流量是最敏感性因素、次之為污染物綜合衰減系數(shù)，詳見表1。

3.4 納污能力計(jì)算

根據(jù)以上單因素敏感性分析法得出的敏感因素為90%保證率最枯月平均流量是最敏感性因素、次之為污染物綜合衰減系數(shù)，因此應(yīng)著重分析保證該因素的精度，從而得到合理、科學(xué)的納污能力計(jì)算結(jié)果。

據(jù)此計(jì)算納污能力為COD2071.5t/a，氨氮79.7t/a。

4 限制排污總量意見

參照全國水資源綜合規(guī)劃細(xì)則，確定安徽省水域污染物入河控制量原則：

（1）以保護(hù)區(qū)水質(zhì)不得惡化為原則，保護(hù)區(qū)污染物入河控制量取納污能力與現(xiàn)狀污染物入河量中較小者。

（2）以飲用水源區(qū)不得排污為原則，在該類功能區(qū)內(nèi)污染物入河控制量取零值。

（3）其他功能區(qū)的污染物入河控制量按該功能區(qū)的納污能力確定。

按上述原則，由于該水域劃為飲用水源區(qū)，核定2010年污染物入渠控制量化學(xué)需氧量和氨氮均為0t/a,故源污染物入渠量必須全部削減。削減量為COD172t/a,氨氮21t/a

安徽省水文局 230022）