城市河段控制单元水质目标管理技术
城市河段控制单元水质目标管理技术,供应,水专项,管理技术
城市河段控制单元水质目标管理技术
技术简介/摘要
针对城市河段控制单元点源污染及城市暴雨径流污染为主的特点，重点针对水质目标管理技术环节中城市非点源污染负荷的估算及点源允许排放负荷计算的方法开展应用研究。
城市河段控制单元一般人口比较集中，经济相对发达，污染相对严重。污染源主要以点源为主，非点源主要是由于城市的快速化发展导致的城市暴雨径流污染。因此，课题提出了基于城市点源入河系数估算和非点源类型源试验和SWMM模型计算-设计水文条件的选择-基于水质模型的输入响应关系计算-水环境容量计算-污染物允许排放负荷计算的城市河段控制单元水质目标管理方法。城市河段控制单元水质目标管理技术路线如图所示。其中关键是城市非点源污染负荷核定以及城市点源允许排放负荷的分配原则与计算方法。
（1）城市暴雨径流的污染负荷估算方法。主要有包括降雨、径流、水质同步观测和降雨、水质同步观测的径流污染试验法，完全合流制、截流式合流制、完全分流制和截流式分流制的水文分割法，水质与流域特征相关关系法，城市非点源污染物冲刷量计算模型法以及适用于城市径流污染模拟的非点源模型法，主要包括SWMM、Wallingford、STORM、DR3M-QUAL、MOUSE和SLAMM等模型。
（2）城市点源允许排放负荷的分配原则与计算方法。城市河段入河口允许排放负荷计算方法主要是以考虑科学、公平和效率原则的总量分配合理性指标最大为原则的优化分配方法。污染源允许排放负荷计算方法是基于效率原则和入河系数的优化分配方法。
提出了采用类型源试验与基于城市排水系统构建SWMM数学模型的方法来进行城市非点源负荷核定和基于合理性评价指标的入河排放口允许排放量和基于入河系数的污染源允许排放量计算方法，并在大辽河控制单元进行了应用研究。
推广应用案例
应用单位：江西省环境科学研究院，辽宁省环境科学研究院
实际应用案例介绍
赣江下游控制单元受耗氧类污染物和细菌污染物影响严重，主要污染物为氨氮和粪大肠菌群，因此主要以COD和NH3-N为污染物控制水质因子。该城市河段主要以点源的城镇生活污染为主，且受人为排污闸限制，城市暴雨径流污染估算方法难以用于非点源负荷估算，采用入河系数法确定点源负荷。因赣江下游分为3支，水流水动力条件复杂，选择采用WESC2D模型。设计水文条件选用1999年至2008年10年水文过程。分别以COD（17.45mg/L）和NH3-N（0.82mg/L）入境浓度（2000年-2009年地表水监测数据30B3条件）计算的河流响应浓度和非点源负荷响应浓度为背景负荷，利用RPSM方法求解水环境容量模型。安全余量确定方法采用对所有排放源的分配降低一个百分比（10%）。以水环境容量利用率和总量分配合理性指标最大为目标建立了排污口总量分配模型进行排污口总量分配，以等比例消减法对各排污口纳污范围内企业进行污染源总量分配。
赣江下游控制单元COD污染物分配总量为75993.9kg/d，27737.8t/a。各排污口企业COD，除青山闸与鱼尾闸的企业排放负荷需要削减外，其它排污口的企业在达标排放的前提下，排放负荷均维持现状。将青山闸与鱼尾闸的排污口分配负荷乘以工业源所占比例后，按照等比例分配的原则分配到企业。NH3-N污染物分配总量为5264.6kg/d，1921.6t/a。各排污口企业间NH3-N，除晨鸣纸业与宏狄氯碱这两个直排企业排放负荷维持现状外，其它排污口均要进行削减。将各待削减排污口分配负荷乘以工业源所占比例后，按照等比例分配的原则分配到企业。
大辽河控制单元的采用SWMM模型，对大辽河营口段城市非点源污染进行模拟，估算出了城市区域四个主要排污口纳污范围内城市非点源污染负荷排放量。
联系单位：中国环境科学研究院
联系人：雷坤
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