王立民，欒天新

（1．遼寧省水文局撫順分局，遼寧撫順113015；2.遼寧省水文局，遼寧沈陽110003）

渾河撫順北口前段污染物通量研究

王立民1，欒天新2

（1．遼寧省水文局撫順分局，遼寧撫順113015；2.遼寧省水文局，遼寧沈陽110003）

文中通過對5種常用的河流污染物通量估算方法分析，得出適合汛期和非汛期渾河撫順北口前段的污染物通量估算。研究結果過表明，該方法在渾河撫順北口前段的污染物通量估算中是適用的，如實反映了河撫順北口前段污染物通量受面源污染及徑流變化影響較大并呈明顯下降趨勢的特點。

污染物；通量估算；渾河；撫順

1 流域概況

渾河撫順北口前段為大伙房水庫以上河段，接納的主要入河排污口有清原縣的紅透山工業(yè)、紅透山生活、南雜木生活、南雜木綜合、清原鎮(zhèn)生活等，其水質的好壞、污染物通量的大小，直接影響著大伙房水庫的水質。大伙房水庫是渾河干流上的一座國家大（I）型水庫，壩址位于遼寧省撫順市東洲區(qū)境內，距撫順市18 km，距沈陽市68 km。是一座以防洪、工業(yè)及城市供水、灌溉為主，兼顧發(fā)電等綜合利用的水利樞紐工程。水庫壩址以上的渾河長169 km，控制流域面積5 437 km2。

2 研究方法

2.1 常用方法

近年來，國內外學者相繼開展了污染物通量估算方面的方法研究，較為典型的成果是Webb等利用時段平均濃度與時段流量乘積、各時段通量之和這2種方法建立了5種常用的河流污染物通量估算方法：1）弱化了徑流量的作用，污染物通量為實測平均濃度和平均流量的乘積；2）強化了徑流量的作用，污染物通量為實測平均濃度和時段總徑流量的乘積；3）弱化了徑流量的作用，污染物通量為實測通量的平均值，適合點源占優(yōu)的情況；4）強化了徑流量的作用，污染物通量為各實測濃度和代表時段徑流量的乘積之和，適合非點源占優(yōu)的情況；5）強化了時段總徑流量的作用，污染物通量為實測流量加權濃度和時段徑流量的乘積，適合非點源占優(yōu)的情況。

2.2 方法的選擇

河流中的污染物來源主要為流域內點源、面源及河流本底。點源的產生量與城鎮(zhèn)生活和工業(yè)生產有關，不受徑流量變化的影響，徑流量變化不會改變污染物通量的大小，而只會改變污染物的濃度；面源產生量與區(qū)內農村生活和農業(yè)生產有關，雖然其產生量亦不受徑流量變化的影響，但其入河量受流域內降雨及徑流量影響較大。因此，污染物通量關系非常復雜，污染物濃度與流量既可能呈正相關，又可能呈負相關，也可能無關，無論如何，在計算污染物通量時，其關鍵的因素仍然是水質水量監(jiān)測結果的代表性問題。因此，通量計算方法的選擇，要在利用現有水文站控制河段水量具有代表性的基礎上，充分體現現有水質數據的代表性，經過對渾河撫順北口前段水質水量實測資料以及控制斷面逐日水量資料進行分析，認為采用弱化徑流量作用和強化徑流量作用相結合的模式較為科學，即非汛期采用弱化徑流量作用的計算模式，汛期采用強化時段總徑流量的模式。

式中：W表示時段通量；n1為枯水期時間段內的監(jiān)測頻次（1—5月，10—12月）；n2為豐水期時間段內的監(jiān)測頻次（6—9月）；Ci為實測濃度，mg/L；Qi為實測流量，m3/s；Qr為代表時段逐日平均流量，m3/s；K1為枯水期時間段轉換系數；K2為豐水期時間段轉換系數。

3 估算結果分析

3.1 結果

根據2011—2015年水量水質同步監(jiān)測數據以及逐日水量數據，用此次確定的計算方法進行污染物通量估算，結果見表1。

表1 撫順北口前段污染物通量估算結果t/a

3.2 分析

由表1可以看出，COD和氨氮年際變化趨勢基本一致，通量最高值均出現在2005年。據2005年實測數據，而且流量達到500 m3/s時，COD和氨氮濃度分別達到123.6 mg/L和4.51 mg/L，為年內和歷史最高，這從很大程度上，反映了面源污染隨地表徑流進入水體，造成污染物通量增大的特點，也表明了所選擇方法在渾河撫順北口前段污染物通量估算中具有很好的適用性。COD和氨氮年際變化情況見圖1。

4 結論及建議

從目前研究的結果來看，河流污染物通量估算工作存在的主要問題有：1）現有的通量估算方法多利用經驗模型，不具備普遍適用性，不同的研究對象采用不同經驗模型得出的估算結果存在相差懸殊的現象；2）對河流點源負荷及非點源負荷對河流通量貢獻的研究不多，而河流污染物通量的研究滯后于對江河污染控制管理且沒有得到有效結合；3）由于污染源匯集特性不同，不同污染物的點源、非點源比例不同，在實測水質水量瞬時的通量取值會存在一定的隨意性；4）由于缺少完整長時間尺度的連續(xù)水文水質數據，很難得到較全面的河流污染物通量的時空分布及變化趨勢情況。

從此次計算的結果來看，河流污染物通量估算工作中最根本的基礎依據是水質水量的代表性，尤其是面源污染隨地表徑流進入水體的特點，仍然缺乏準確有效的數據支撐，建議在以后的污染物通量估算工作中應加強水質水量的監(jiān)測頻次，尤其是汛期要按照洪水漲落的變化情況，加大監(jiān)測頻次，從而使河流污染物通量估算工作更加科學且符合實際。

圖1 污染物通量年際變化情況

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B

1002－0624（2017）04－0008－02

2016-12-26