承德市河流纳污量分析及控制

DOI:10.16616/ki.10-1326/TV.2017.010.007
水资源开发与管理年第1〇期______________________________________________
承德市河流纳污量分析及控制
陆永新
(承德水文水资源勘测局，河北承德067000)
【摘要】近年来承德市流域水环境污染问题日益突出，为了控制和治理城市河流污染，研究城市河流的纳污能
力十分必要。

本文通过分析流经承德市河流的26个河段，统计现阶段水域纳污总量，并采用一维水质模型计算规
划河段最大纳污量。

经计算，到2022年全市控制COD入河总量为0.100万：为现状入河量的2.5%，全市控制氨
氮入河总量为0.0073万：为现状入河量的12.6%。

为日后的河流水环境污染防治和环境管理决策提供了依据，
具有重要的现实意义。

【关键词】承德市；规划河段;纳污量
中图分类号：TV213.4 文献标识码：A文章编号：2096-0131(2017)010-0020-05
Analysis of river pollutant holding quantity and control in Chengde
LU Yongxin
(Chengde Hydrological Water Resources Survey Bureau，Chengde067000，China%
Abstract: In recent years, water environmental pollution problem is becoming more and more serious necessary to study t he pollution capacity of urban rivers in order to control and govern urban river pollution. Total pollution
capacity in water areas at current stage is counted through the analysis on 26 river sections flowing through dimensional water quality model is adopted for calculating and planning the maximum poiutant holding quantity of thie river.
Total COD into the river all over the city till 2022 is 0. 1 million tons according to calculation, which accounts for 2.5%of
current amount into river. Total ammonia nitrogen in the river all over the city is controlled at 73t, which accounts for
12. 6% of current amount into the river. It provides basis for river water pollution control and environmental m
decision in the future with important practical significance.
Key words: Chengde; planed river section; pollutant holding quantity
承德市位于河北省东北部，燕山山脉东段长城北 侧，总面积为39548km2。

承德市地形差异大，地形总 趋势由西北向东南倾斜，基本与河流流向一致。

流经 承德市河流主要是三个流域，即辽河流域、潮河流域、溧河流域。

其中溧河流域集水面积28878. 35km2，境 内流经长度378km$潮河流域集水面积6776. 74km2，境 内流经长度7. 1km$辽河流域集水面积4153. 78km2。

随着经济的发展，河流周边大量的工业和生活污水未 经处理直接排入河流上游，导致河道纳污量明显增加，水污染问题较为突出。

1规划河段、水域纳污总量概况
在本次规划26个河段中，选取能控制排污厂矿和 城镇生活污水且排污量较为集中，对区域经济发展和人 民生活有重大影响的河段。

共选出10个河段，统计其 水域纳污总量:全年废污水量为3103. 49万t，年污染物 入河量COD c为40506.77t，挥发酚为1.179t，氨氮为 582. 38t，氰化物为0.0364，硫化物为6. 155t，见表1。

水体纳污能力是标准规定的污染物最大允许负荷 量。

为制定污染物排放总量的控制方案提供依据[1]。

陆永新/承德市河流纳污量分析及控制广)►水运染治理
#规划河段最大允许纳污量计算
2. 1设计流量、水量确定
承德市所属溧河、北三河水系中河流，全是山区性常年有水河流，汛期洪水陡涨陡落，按下列原则确定设 计流量！
表1承德市水资源保护规划河段纳污量统计
水系河流规划河段年废污水量年污染物入河量/(:=)
/(万C〇DCr氨氮氰化物挥发酚硫化物
溧河郭家屯一三道河子64.4387.7918.3400.01810溧河三道河子一上板城891.641762.8471.950.00040.32380.631溧河上板城一潘家口25.66135.980.1600.0070.516伊逊河庙宫水库以上172.54617.859.6600.063310.076
溧河伊逊河庙宫水库一韩家营34.423820.0119.9300.33410武烈河承德大桥一雹神庙1091.9530881.66270.580.00020.27653.999老牛河下板城以上223.95319.7898.6000.06760柳河兴隆一李营296.46304.6050.070.00090.02020.602
瀑河
平泉一宽城126.49182.2117.500.00150.04030.146
宽城一潘家口38.68296.6614.1400.01290.185
北:三河潮河
土城子一戴营108.871639.8111.400.03340.01500戴营一省界28.40457.580.05000合计3013.4940506.77582.380.03641.1796.155
0设计流量的确定（常年有水河道％!选取1〇年 枯水期（除去R—S月）的平均流量计算，取保证率为 90Z的枯水期月平均流量为设计流量。

b.仅仅汛期有水的季节性河道，设计流量取0。

2.2水质模型选取与参数确定
2.2. 1河流水质模型选取与参数确定
山区河流水质模型选取与参数确定。

水质模型采 用一维恒定流水质模型[1]，即！
2 g 20exp(- Kx/u)
式中 2 —一下游断面污染物浓度，m/L;
2一上游断面污染物浓度，
m/L
一相邻两断面间距离，Om;
u--平均流速，Om/d;
K—衰减系数。

衰减系数R用实测资料反推法求取！
R g#InC1 - InC2%u/%x(2)衰减系数结果见表2。

0河段平均流速u的确定。

河段平均流速u是 在设计流量确定的基础上，从水文年鉴查得设计流量下相对应的河流平均流速。

表# 衰减系数"统计
河流COD氨氮衰减系数K
溧河0.300.34
武烈河1.672.02
瀑河1.672.02
潮河1.672.02
b.上游来水污染物背景浓度2〇的确定。

如现状 水平年2〇小于规划水质标准值，直接采用现状实测平 均值;如现状水平年2〇大于规划水质标准值，取上游 断面规划标准值。

由于部分山区河流有水文资料，因此本次仅对有 流量资料的河段计算模型。

2.2.2湖库水质模型选取与参数确定
湖库采用推流衰减模型！
2 g 2.exp(- K#Hr2/2qt)(3)式中2—r处污染物浓度，mg/L;
2—排污口污染物浓度，m/L;
水咨源开发与管理年第期
#-一扩散角，弧度； 2 = 58. 8exp(-9.48 x 1〇-3r2)⑷H一扩散区平均水深，其氨氮水质模型为
r一距排污口距离，B;C = 0.22ex p(- 1. 15 x 10 2x r2)(5)污水量，B/S。

进行模型计算的河流（河段）及其水质模型见表3。

按有关规定不允许直接排污，不进行最大允许纳
污量的计算。

如计算其COD水质模型为
表3 进行模型计算的河流（河段）及其水质模型
水系河流河段CO D模型氨氮模型
溧河溧河上板城一潘家口C d5ex p(-3.79x1〇-2x/)C=0.5ex p(-4.58x10-2x/)武烈河承德大桥一雹神庙C c15ex p(-3.87x1〇-2x/)C=0.5ex p(-4.68x10_2x/%瀑河宽城一潘家口水库C= 11.05ex p(-8.05x10-2x/)C=0.5ex p(-9.74x10-2x/)
北三河潮河戴营一省界C=7.8ex p(-7.73x10-2x/)C=0.5ex p(-9.35x10-2x/)
2.3最大允许纳污量计算
2.3. 1河流最大允许纳污量计算
0季节性河流。

由于季节性河流大部分设计流 量为〇，对于设计流量为零的河流，采用该河段内入河 污染物浓度与按其功能区划规定的水质标准值之差，乘以规划水平年入河排污水量，计算出该河段的污染物应削减量[34]。

b.山区河流。

山区河流的最大允许纳污量计算 采用一维恒定流模型进行计算[2]，计算公式为
9;=86.4|(U+ -U2<P(-R e/C)
1=1
H"Dici[1-exp(- k/i/n)]}(6)
1=1
9允="9T(')
1
对于保护区、保留区按2022年达到零排放计算，对于饮用水源区按2018年达到零排放计算。

2.3.2湖库最大允许纳污量计算
湖库的最大允许纳污量采用推流衰减模型进行计算[34]，计算公式为
9 = 86.42及=86.42exp(R$)2/2D)D(8)
各水系、市规划河段（湖库、洼淀）最大允许纳污 量计算结果见表4。

表4 承德市水体最大允许纳污量计算成果
功能区名称设计流量
/(m3/s)
C〇D c>氨氮
河流计算单元水平年水质标准
/(m g/L)入河纳污控制
总量/(t/a)
水质标准
/(m/L)
入河纳污控制
总量/(t/a)
2008年2552.670.511郭家屯一三道河子保留区2018年7.201500.30
2022年1500.30
2008年20705.14113.74溧河三道河子一上板城饮用水源区2018年9.861500.50
2022年1500.50
2008年1580.910.50.16上板城一潘家口水库缓冲区2018年9.861240.450.30.16
2022年1026.980.30.16
陆永新/承德市河流纳污量分析及控制广)►水运染治理
续表
河流计算单元功能区
名称
水平年
设计流量
/(m3/s)
C〇DCr氨氮
水质标准
/(m g/L)
入河纳污控制
总量/(t/a)
水质标准
/(m/L)
入河纳污控制
总量/(t/a)
瀑河平泉一宽城
饮用水源区
渔业用水区
景观娱乐用水区
2008年
1.65
15108.421.510.41 2018年1200.50
2022年1200.50
瀑河宽城一潘家口水库缓冲区2008年
1.65
151780.58.48 2018年12890.34.24 2022年1059.330.22.83
柳河兴隆一李营饮用水源区2008年
1.20
15181.24529.79 2018年1200.50 2022年1200.50
伊逊河
庙宫水库以上源头水保护区
2008年
0.59
25367.6215.75
2018年15189.680.52.97
2022年1200.20庙宫水库一韩家营饮用水源区
2008年
2.88
252272.91111.86
2018年1500.50
2022年1500.50
老牛河下板城以上
饮用水源区
渔业用水区
景观娱乐用水区
2008年
1.54
15190.272558.67 2018年1200.50
2022年1200.50
武烈河承德大桥一雹神庙工业用水区2008年
2.36
15011368.421.5148.58 2018年503558.131109.53 2022年15824.530.570.48
潮河土城子一戴营保留区
2008年
3.30
25655.926.846.84
2018年15000
2022年15000戴营一省界缓冲区
2008年
3.30
15274.550.50.05
2018年12137.270.50.05
2022年101.520.50.05
3水系及河流污染物入河总量控制
纳污总量控制及分配方案的研究与制定是水资源 保护规划工作的重要内容。

为了使规划水域满足水质 目标的要求，对其实施污染物总量控制，必须根据水体 的纳污能力、纳污现状、不同水平年的水质控制目标、污染源源强与排入水体水质关系等因素，提出规划水 域按照水功能区划要求的水质目标和不同水平年水质 目标下各水域水体的污染物控制量[5_6]。

3.1入河污染物总量控制计算
根据规划水域纳污能力、不同水平年的水质控制 目标和受纳污染物负荷，计算出不同水质目标下的污 染物最大允许排放量和入河污染物削减量。

对于各规划河段、水域，根据污染物入河量、设计流 量(水量％、水质控制目标和污染源的源强等，部分河段 考虑污染物降解、稀释作用等因素，分别测算不同规划 水平年不同方案控制断面各主要污染物总量控制指标。

水咨源开发与管理年第期
各水平年各规划河段、水域入河污染物总量见表4。

3.2 2022年各水系及河流污染物入河总量控制
3.2. 1COD入河总量控制
2022年全市控制COD入河总量为0. 100万：为 现状入河量的2.5Z。

溧河水系最多为0.091万：占2022年入河总量的S1Z $武烈河入河控制量最大，为 0.082万：占82Z $瀑河为0.006万：占6.0Z $入河 量最小的是柳河、伊逊河、老牛河为0$北三河水系潮 河为0.009万：占9.0Z。

2022年全市COD削减总量为0.300万：为现状 入河量的''Z。

溧河水系削减量最大为0.297万：占削减总量的99. 0Z $武烈河为0.273万：占91. 0Z $伊逊河为0.019万：占6.3Z $削减量最小的是柳河、老牛河为0$北三河水系潮河削减量为0.004万：
占 1.33Z。

3.2.2氨氮入河总量控制
2022年全市控制氨氮入河总量为0.0073万：为
现状入河量的12.6Z。

溧河水系中武烈河入河量最 大为0.0070万：占该水平年入河总量的95. 9Z $排在 第二位的是瀑河，为0.0003万t，占4. 1Z $其余河流的 入河量接近0。

2022年全市氨氮削减总量为0.0043万t，为现状 入河量的7.4Z。

削减量最大的为武烈河，是0.0039 万t，占削减总量的90. 7Z $伊逊河和瀑河分别列于第 二、第三名，各为0.0003万t、占7.0Z，0.0001万t、占2.3Z。

4结语
用水质目标作为控制条件，以COD、氨氮、总磷为主要指标，运用一维水质模型，得到各水功能区污染物 的最大纳污量，同时根据现有的状况要求承德市在 2022年各水系及河流污染得到控制。

主要结论如下：
0.承德市水体最大允许纳污量计算成果见表4。

b.2022年全市控制COD入河总量为0. 100万t，为现状入河量的2.5Z。

1 2022年全市控制氨氮入河总量为0.0073万t，为现状入河量的12.6Z。

通过运用一维水质模型计算承德市规划河段最大 纳污量，得到COD和氨氮入河总量;根据水体的纳污 现状以及纳污能力逐步控制规划区内污染物的总量，考虑不同水平年的水质控制目标、污染源源强与排入 水体水质关系等因素，提出规划水域按照水功能区划 要求的水质目标和不同水平年水质目标下各水域水体 的污染物控制量，为日后的河流水环境污染防治和环 境管理决策提供了依据。

！
参考文献
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