田 野,梁 策
(1.遼寧省沈陽水文局,沈陽110043;2.遼寧省丹東水文局,遼寧 丹東118001)
鞍山市境內有3條河流,分別是萬水河、運糧河、楊柳河,均屬太子河水系的支流。流域面積458km2,河道全長67km,鞍山境內長41km,是流經鞍山市城區(qū)的最大河流。上游有大孤山、千山、眼前山、胡家廟、金家?guī)X和風水溝等6條支流,與陳家臺橋上游先后匯入主流,其中以千山溪流為主河道。
山丘區(qū)蘊藏著大量鐵礦資源,現(xiàn)已開采的有大孤山、眼前山、齊大山等,待開采的有關門山、胡家廟等鐵礦。由于開發(fā)礦藏資源,破壞了山丘區(qū)水土保持平衡狀態(tài),局部地區(qū)水土流失嚴重,同時限制了上游控制性工程的建設,加重了中下游河道的防洪負擔。
上游有金家?guī)X、上石橋和下石橋3座?。?)型水庫,調蓄能力很低,不能滿足防洪需要。
萬水河兩岸現(xiàn)有市政和鞍鋼廠區(qū)等重要集鎮(zhèn)與大型企業(yè),流域內總人口48萬人,其中城市人口20.3萬人,耕地1.78hm2。
區(qū)域屬北溫帶大陸性半濕潤季風氣候,四季分明,降水充沛,日照充足,溫度適宜,年平均氣溫9.4 ℃。
地區(qū)多年平均降水量739.5mm,降水量年內分配不均,6~9月降水量占全年的70%~80%,7~8月降水量占全年的50%左右,其余8個月僅為年降水量的20%~30%。
萬水河是流經鞍山市城區(qū)的最大河流,流域面積458km2,立山水文站以上屬山丘區(qū),流域面積330km2,占全流域的72%,以下為平原區(qū),流域面積128km2,屬于遼河平原的一部分,河道全長67km,在鞍山境內41km。
萬水河立山站實測多年平均年徑流量為6617萬m3,年徑流深200.5mm。立山站徑流量年內分配不均,7~9月徑流量占全年的63.8%,12~2月徑流量僅占全年的6.7%,同時年徑流年際分配也不均勻,最大年徑流量1.87億m3,出現(xiàn)在1985年,最小年徑流量2049萬m3,出現(xiàn)在1979年,兩者相差9倍之多。
萬水河上游為扇形流域的山丘區(qū),洪水主要是由暴雨造成,暴雨主要發(fā)生在7、8兩月,洪水陡漲陡落,經對實測1985,1986,1995,2010年較大洪水分析,洪水匯流歷時7~10h,一次洪水過程一般為3d,主要洪水集中在1d的十幾個小時。
河流含沙主要是雨水沖刷流域土壤形成的。江河水流中所含的泥沙量,通常以單位體積水中所含沙重表示,其數值大小與流域表面植被和土壤性質以及人類影響有密切關系。
本文采用立山水文站1956~2010年 (其中1970~1976年含沙量停測)共48年系列含沙資料進行分析,如表1。
表1 立山站歷年含沙量、輸沙量統(tǒng)計
萬水河受上游采礦及城市排污影響,年平均含沙量相對較大,一般在0.5~3.0kg/m3之間。多年平均含沙量2.16kg/m3。近20年平均含沙量1.18kg/m3,年平均最大含沙量為1994年的2.86kg/m3,逐時最大斷面含沙量為2001年7月4日出現(xiàn)的21.4kg/m3。
萬水河立山站多年平均輸沙量為17.7萬t,一般年份輸沙量在5萬~20萬t之間,近20年平均輸沙量11.58萬t,最大輸沙量為1995年的36.3萬t,最小輸沙量為1992年的1.02萬t。
通過表1可以看出,萬水河立山站的輸沙量是逐漸減少并趨于穩(wěn)定,近10年來年輸沙量一般在10萬t以下。
萬水河是鞍山市城市工業(yè)、生活污水主要排放河流之一。2011年7月鞍山水文局對論證區(qū)域污水口進行了連續(xù)7d 24h不間斷監(jiān)測,共監(jiān)測排污口9處,測得年排污量2206萬m3,如表2。
表2 論證區(qū)域排污情況統(tǒng)計 單位:萬m3
4.2.1 污染物排放量計算
污染物日排放量計算:
P排=Q×C×86400/1000000
式中 P排為污染物日排放量 (t/d);Q為日平均流量(m3/s);C為污染物含量(mg/L)。
污染物排放量計算結果如表3。
表3 污染物排放量計算成果 單位:t/d
計算結果表明:評價區(qū)段廢污水日平均總污染物排放量為17.767t/d。其中化學耗氧量11.741t/d,占總排放量的66.1%;氨氮2.641t/d,占總排放量的14.9%;總磷0.060t/d,占總排放量的0.3%;總氮3.326t/d,占總排放量的18.7%。
4.2.2 排污口等標指數評價
評價采用 “等標污染負荷法” 對廢污水進行評價。萬水河七號橋至勞動路橋段有榮信、一中、曙光、太平等入河排污口,根據2014年夏季的監(jiān)測成果,評價參數選擇化學耗氧量、氨氮、總磷和總氮4項。
根據遼寧省地方DB21/1627—2008《污水綜合排放標準》,直接排放的水污染最高允許排放濃度:化學需氧量50mg/L;當水溫>12℃時氨氮的控制指標為8mg/L,當水溫≤12℃時氨氮的控制指標為10mg/L;總磷0.5mg/L;總氮15mg/L。
因為本次監(jiān)測的是生活廢污水且夏季水溫均高于12 ℃,所以對于直接排放污水的氨氮評價標準采用8mg/L計算。
排污口評價計算結果如表4~表5。
表4 排污口主要污染物等標指數計算 單位:mg/L
表5 排污口主要污染物日等標污染負荷比重計算單位:%
由表5可以看出,各排污口的氨氮污染負荷所占的比重最大,平均值為31.1%,其次為總氮,所占比重的平均值為22.8%,化學耗氧量的比重均值為22.2%,總磷為13.4%。以上結果表明,評價區(qū)段入河廢污水最大的污染為氨氮,其次為總氮、化學耗氧量和總磷。
由表6可知,評價區(qū)段廢污水總污染負荷為1.883t/d。其中榮信排污口的等標污染負荷最大,為1.000t/d,占全區(qū)53.1%的比重;其次為曙光路排污口0.442t/d,占全區(qū)23.5%比重;一中排污口0.129t/d,占全區(qū)6.9%的比重。
表6 排污口主要污染物日等標污染負荷計算 單位:t/d
(1)評價區(qū)段內廢污水日平均總污染物排放量為17.767t/d。其中化學耗氧量11.741t/d,占總排放量的66.1%;氨氮2.641t/d,占總排放量的14.9%;總磷0.060t/d,占總排放量的0.3%;總氮3.326t/d,占總排放量的18.7%。
(2)評價區(qū)段內榮信排污口為廢污水污染源之首,其日等標污染負荷占評價區(qū)段53.1%的比重,其次為曙光路排污口、一中排污口、太平排污口和勞動路橋上排污口,污染負荷所占比重分別為23.5%、6.9%、6.3%和4.8%。入河廢污水最大的污染為氨氮,其次為總氮、化學耗氧量和總磷。
[1]王菲,楊國錄,劉林雙,等.城市污泥資源化利用現(xiàn)狀及發(fā)展探討[J].南水北調與水利科技,2013(2).
[2]李軍.木壘河懸移質泥沙特性分析[J].吉林水利,2015(5).
[3]劉艷珍.瑪納斯河泥沙特性分析[J].水利科技與經濟,2015(5).
[4]宋彧軍.城市污水污泥處理與處置[J].黑龍江水利科技,2004(2).
[5]韓迪秋.淺談城市污水處理及環(huán)境保護問題[J].建筑與預算,2013(6).