渭河宝鸡景观娱乐用水区纳污能力分析

渭河宝鸡景观娱乐用水区纳污能力分析

摘要：本文通过对渭河宝鸡景观娱乐用水区纳污能力分析，采用一维水质模型

进行了计算。结合该功能区河段的排污口监测资料，对该功能区的限制排污总量

提出了建议，可为该功能区的水资源保护、排污整治、水功能区达标提供科学依据。

关键词：纳污能力；限制排放总量；渭河

渭河宝鸡景观娱乐用水区位于宝鸡市主城区，河段长20km。属二级水功能区，起始断面为

林家村断面，终止断面为卧龙寺断面。

1区域概况

宝鸡地处东经106°18′~108°03′，北纬33°35′~35°06′。关中平原西部，属于中纬度暖温带

的半湿润气候区，为大陆性季风气候类型。东连咸阳、杨凌示范区，南接汉中，西北与甘肃

省的天水和平凉毗邻。秦岭南屏，渭水中流，关陇西阻北横，渭北沃野平原。东西长

156.6km，南北宽160.6km，总面积18117km2。宝鸡市区段是指林家村～千河入渭口处，该

段河长约28.4km，河床平均比降2.0‰，林家村水文站集水面积30661km2。

图1 宝鸡景观娱乐用水区水系图

2水资源状况

2.1水资源量

渭河横贯宝鸡市境内206.1km，多年平均径流量为35.51亿m3。全市多年平均水资源量35.91亿m3，其中地表水资源量32.32亿m3，地下水资源量14.46亿m3，两者重复计算量10.87亿m3。

2.2渭河水量调度方案

“十三五”期间基于生态流量保障的渭河水量调度方案：（1）渭河上游林家村河道断面：上游拓石水文站来水25m3/s及以上时，林家村河道断面下泄流量5m3/s-8m3/s；上游拓石水

文站来水小于25m3/s时，通过宝鸡峡灌溉系统调节保证生态流量5m3/s，保证率不低于90%。

2.3地表水现状水质

依据陕西省水环境监测中心宝鸡分中心在渭河宝鸡景观娱乐用水区水功能区林家村、卧

龙寺2处监测断面2015、2016、2017年监测成果（表1）。

表1 宝鸡市渭河干流段水功能区水质情况

3入河排污口情况

宝鸡市区污水主体为生活污水及工业污水。生活污水主要污染物包括：COD、BOD、

NH3-N、悬浮物等。渭河宝鸡景观娱乐用水区废污水入河量为5493.571万t/a，COD入河量

为1100.386t/a，NH3-N入河量为193.552t/a（含2条支流入河量）。现状排污口平均排放浓

度为：COD：20.0mg/L，NH3-N：3.52mg/L。

4纳污能力计算

水功能区纳污能力是指在满足水域功能要求的前提下，在给定水功能区目标、设计水量、入河排污口位置及排放方式下，水功能区水体所能容纳的最大污染物量。由于目前国家及我

省水功能区达标考核均采用COD和NH3-N作为控制指标进行考核，因此，本次纳污能力采

用COD和NH3-N作为代表项目进行分析计算。

4.1方法标准

纳污能力计算方法执行《水域纳污能力计算规程》（GB/T25173-2010）和《全国水资源

综合规划地表水资源保护补充技术细则》的规定。

4.2模型选取

根据《规程》规定：河流流量满足Q≤150m3/s；纵向扩散项远小于平流输送项，从而忽

略纵向扩散项；污染源是连续点源，可仅考虑污染物的降解；排污口入河污染物在横断面上

均匀混合。渭河宝鸡景观娱乐用水区基本满足以上几个条件，因此采用《水域纳污能力计算

规程》（GB/T25173-2010）中一维水质模型进行计算。

对于功能区下断面，将入河排污口概化到河段中部为一个排污口，其污染物浓度按（4-1）计算：

式中：Cx=L——流经x距离后的污染物浓度，mg/L；C0——起始断面污染物浓度，mg/L；K——污染物综合自净系数，1/s；x——排污口下游断面距控制断面纵向距离，m；u——设计

流量下河道断面的平均流速，m/s；——水域纳污能力，kg/s；——废污水排放流量，m3/s；——初始断面的入流流量，m3/s；m——污染物入河速率，g/s。

4.3水功能区水文设计条件

①设计流量

本次分析计算中对于入渭水质未达到水质目标的支流，计算按照入河排污口予以计算。

1）渭河林家村站

a）考虑宝鸡峡林家村水利枢纽于1960年竣工，1972年宝鸡峡渠道开始引水，本次设计

流量计算，采用林家村水文站1956-2016年61年实测历年最枯月平均流量（其中1972-2016

年45年为河道与渠道合成流量）、1972-2016年45年河道实测最枯月平均流量资料进行统

计计算根据P-Ⅲ型曲线查林家村水文站合成90%、75%、50%保证率对应的流量为 4.42m3/s、7.94m3/s、13.7m3/s、林家村水文站河道90%、75%、50%保证率对应的流量为0.107m3/s、

0.213m3/s、0.497m3/s。

b)统计林家村水文站2007-2016年10年间合成与河道最枯月平均流量，见下表2：

表2 林家村水文站2007-2016年最枯月平均流量（m3/s）

c）按照《水域纳污能力计算规程》（GB/T25173-2010），有水利工程控制的河段，可采用最小下泄流量或河道内生态基流作为设计流量。

林家村上游1266m处建有宝鸡峡林家村水利枢纽，1958年始建，1960年竣工。根据前文的渭河水量调度方案，林家村站渭河生态基流量为5.0m3/s。

3）设计流量的确定

基于以上计算，按照规程要求，本次分析计算设计流量采用5.0m3/s。

②断面设计流速确定（u）

按下式计算：

V=Q/A

式中：V——设计流速，m/s；Q——设计流量，m3/s；A——过水断面面积，m2。

经过计算，断面设计流速为0.54m/s。

4.4控制参数

①控制因子及水质标准

参照最严格的水资源管理制度纳污控制考核的要求，结合我省多年来在污染控制方面的实际与该段渭河水质现状及达标情况，确定 COD（化学需氧量）、NH3-N为本次纳污能力计算的因子。水质评价标准采用《地表水环境质量标准》（GB3838—2002），见表3。

表3 COD、NH3-N水质标准

② 综合衰减系数（K）的确定

本次计算中参考了《陕西渭河流域水功能区水域纳污能力》、《陕西省渭河干流水域纳污能力及限制排污总量意见》，化学需氧量的K值采用0.43/d，氨氮的K值采用0.30/d。

③背景浓度Co和控制断面浓度Cs

上断面背景浓度Co原则上采用上一个计算单元的水质控制目标。本次论证渭河宝鸡景观娱乐用水区的上一个水功能区渭河宝鸡农业用水区的水质目标为Ⅲ类，其目标限值COD及NH3-N分别为20 mg/L及1.0 mg/L。根据陕西省水环境监测中心宝鸡分中心渭河水功能区断面水质监测成果，论证功能区渭河宝鸡景观娱乐用水区上断面林家村2015年COD及NH3-N 的平均值为16.21 mg/L及0.53mg/L，2016年林家村COD及NH3-N的平均值为17.73 mg/L及