孫建軍
(遼寧省本溪水文局,遼寧本溪117000)
石佛寺水庫(kù)為遼寧省八大水庫(kù)之一,也是遼河上唯一一座控制型水庫(kù),是典型的河道型平原水庫(kù),其寬闊的水域面積直接影響著水庫(kù)周圍以及下游平原的生態(tài)環(huán)境。石佛寺水庫(kù)水面廣闊,旅游資源富饒,可供游客在此垂釣、游艇、餐飲等娛樂(lè)活動(dòng)[1]。整個(gè)庫(kù)區(qū)已形成良性生態(tài)系統(tǒng),對(duì)于遼河生態(tài)恢復(fù)環(huán)境保護(hù)起到至關(guān)重要的作用。根據(jù)2018年水質(zhì)監(jiān)測(cè)成果,遼河石佛寺水庫(kù)水質(zhì)類別為Ⅴ類,主要超標(biāo)項(xiàng)目為氨氮和化學(xué)需氧量,汛期水質(zhì)類別Ⅲ類,非汛期水質(zhì)類別劣Ⅴ類[2]。
石佛寺水庫(kù)污染負(fù)荷計(jì)算采用均勻混合型水庫(kù)納污能力計(jì)算方法,計(jì)算公式如下:
其中:W——水庫(kù)納污能力,kg/d;CS——水質(zhì)目標(biāo)濃度,mg/L;k——自凈系數(shù),1/d;V——庫(kù)容,m3;Q——出庫(kù)流量,m3/s;Ci——入庫(kù)染污濃度,mg/L;Qi——入庫(kù)流量,m3/s。
前期搜集了石佛寺水庫(kù)的水位、流量變化記錄,根據(jù)石佛寺水庫(kù)水位~庫(kù)容關(guān)系推出不同月份的庫(kù)容。水庫(kù)的綜合衰減系數(shù)根據(jù)不同月份入庫(kù)口和出庫(kù)口的實(shí)測(cè)污染因子濃度值,采用二斷面法進(jìn)行計(jì)算,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)水庫(kù)污染因子衰減周期長(zhǎng)的特點(diǎn),結(jié)合點(diǎn)源和非點(diǎn)源污染實(shí)際調(diào)查,統(tǒng)一對(duì)COD和氨氮的綜合衰減系數(shù)進(jìn)行了率定。根據(jù)公式(1)分別計(jì)算了水庫(kù)COD、氨氮的污染負(fù)荷量結(jié)果,如表1,表2。
表1 2018年遼河石佛寺水庫(kù)各月份COD納污情況
此區(qū)間按照上下游斷面各季度水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果推算,第一季度河流納污量最少,2月份COD納污量為27.3t/月,為2018年最少。9月份為污染負(fù)荷量最大,為1271.2t/月。9月份到12月份逐月減少。
此區(qū)間按照上下游斷面各季度水質(zhì)監(jiān)測(cè)結(jié)果推算,冬季河流氨氮納污量最少,12月份氨氮納污量為1.9t/月,為2018年最少。4月份為污染負(fù)荷量最大,為51.3t/月。9月份到12月份逐月減少。
從計(jì)算結(jié)果來(lái)看,石佛寺水庫(kù)2018年不同月份實(shí)際納污量差異明顯,2月份COD納污量最少為27.3t/月,9月份污染負(fù)荷量最大為1271.2t/月,9月受降水增多帶來(lái)的面源污染影響。12月份氨氮納污量最少為1.9t/月,4月份污染負(fù)荷量最大為51.3t/月。氨氮納污量出現(xiàn)3個(gè)峰值,分別為1月、4月和9月,1月和4月主要受點(diǎn)源污染排放影響,9月受降水增多帶來(lái)的面源污染影響。石佛寺水庫(kù)汛期化學(xué)需氧量污染負(fù)荷平均入河量為717.8 t/月,非汛期化學(xué)需氧量污染負(fù)荷平均入河量為240.1t/月,全年化學(xué)需氧量污染負(fù)荷平均入河量為399.4t/月,汛期明顯高于非汛期。汛期氨氮污染負(fù)荷平均入河量為10.9t/月,非汛期氨氮污染負(fù)荷平均入河量為17.3t/月,全年氨氮污染負(fù)荷平均入河量為15.2t/月,氨氮主要因?yàn)槭艿?月和4月點(diǎn)源污染影響導(dǎo)致非汛期反而大于汛期月平均入河量。
表2 2018年遼河石佛寺水庫(kù)各月份氨氮納污情況
從以上結(jié)果分析來(lái)看,石佛寺水庫(kù)污染入河量主要受降水帶來(lái)的面源影響較為明顯,其次個(gè)別月份點(diǎn)源的排放增加也會(huì)直接影響到水庫(kù)的水質(zhì)狀況。該研究通過(guò)入庫(kù)和出庫(kù)污染因子不同月份的實(shí)測(cè)值計(jì)算各月份污染實(shí)際入河量,結(jié)合水庫(kù)2018年水環(huán)境狀況,以及各月份的實(shí)際點(diǎn)源和非點(diǎn)源入河情況來(lái)看,該研究采用的均勻混合型水庫(kù)納污計(jì)算方法適用于石佛寺水庫(kù)的實(shí)際污染負(fù)荷計(jì)算,與各月份實(shí)際水環(huán)境質(zhì)量相一致。該研究模型與傳統(tǒng)的面源污染調(diào)查估算、點(diǎn)源入河核算等方法相比較[3],具有對(duì)污染入河量計(jì)算準(zhǔn)確、效率高、工作強(qiáng)度低等優(yōu)勢(shì),將在以后典型的河道型平原水庫(kù)水質(zhì)分析、污染應(yīng)急事件評(píng)估、水生態(tài)研究等方面發(fā)揮更大的作用[4,5]。