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"’’’ 3 "’’% 年黄河宁夏段污染指数变化图 &’()#*+ ,- .")#/"( +*01",) 2,3341",) ")5*/
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黄河宁夏段近年来水质状况 "
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"’’’ 年度黄河宁夏段各监测断面均为 ! 类、超 ! 类水质， "’’! 年黄河宁夏段各监测断面水质为 " 类和劣!类， 均未达到功能水体要求， 主要污染物为 悬浮物、 氨氮、 挥发酚、 总磷、 石油类。"’’" 年黄河宁 夏段各监测断面水质为 " 3 劣! 类水体， 均未达到功 能水体的要求， 主要污染物是总磷、 氨氮和挥发酚。 "’’+ 年黄河宁夏段水环境质量有所好转，水质综合 污染指数较上年下降 "/$ /4 ，出境断面水质达到 " 类。主要污染物是石油类和氨氮、 挥发酚。"’’% 年黄 河宁夏段水质明显好转，全年以 # 3 "类水质为主， 较上年提高一个水质类别， 境内各断面水域功能区水 质达标率 1’4 ， 较上年提高 !2$ +4 3 +’4 ； 出境断面 达到国家 # 类水质标准的水质达标率达到 &’4 ，较
.
计算与分析
黄河宁夏段总长度为 .9KD+， 除了流经深山峡谷
的 K9D+ 外，流经宁夏平原的总长度为 .&GD+。黄河 宁夏段的较大支流只有清水河，清水河 !### 年的年 均流量为 B2 GB+. ( /，对黄河整体纳污能力的计算影
韩宇平， 等： 黄河宁夏段水环境容量计算与分析
响并不大。根据单向河流水环境容量计算公式及各 类参数的确定情况， 将黄河宁夏段分为下河沿—青铜 峡段和青铜峡—石嘴山段， 分别计算不同水文情势和 不同水质控制目标下的水体水环境容量 （ 水环境容 量） 。由于本文采用的水质模型是一维稳态水质模 型， 所以在计算水环境容量时不考虑河段沿途水量和 污染物的加入， 所有水量和污染物都假定在河段首进 入。 !" # 计算方案 （# ） 设计流量： 本次计算选用 #$$% & %’’’ 年最枯
.
对设计环境容量的计算， 断面平均流速是在设计 流量下根据相应过水断面面积得出的相应流速。 （ &） !2 .2 . 水质降解系数 污染物衰减系数 & 是计算水体纳污能力的一项 重要参数。不同的污染物、 不同的水体、 不同的环境 条件， 其衰减系数是不同的。对水环境容量和生态环 境需水量的计算来说， 考虑的主要水质参数是化学需
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结果分析
对以上环境容量计算结果进行分析 < 可以得出如 （#） 水质目标对水环境规划容量大小具有很 下结论： 大影响。拟定水质目标愈高， 水环境容量愈小。但如 果通过降低水质目标来获取更大的环境容量， 则是以 牺牲环境为代价的。因此， 在目前黄河干流宁夏段实 测水质接近、甚至个别指标超过 000 类标准值的实际 情况下， 拟以 000 类水质标准为该河段控制水质目标， （%） 河流设计流量对水 以保证该河段饮用水源安全。 环境容量影响较大。如同样在下河沿氨氮的背景浓 度为 ’" )*= + > 情况下， 设计流量由 #$$% & %’’’ 年最 ! 枯月平均流量 !’)* + , 增加到 #’’’*! + （ , #$$) 年 月水情） 时， 黄河下河沿 8 青铜峡段的氨氮环境容量 由 !’" (: + ; 增加到了 (." (: + ;。因此，在本河段中应 设法增大河流流量 < 以提高环境容量、改善河流水 质。但是， 在黄河径流量逐年减少的现状条件下， 加 大污染物治理力度才是保证黄河宁夏段水环境质量 的最主要措施和途径。
表)
不同河段各方案水环境容量计算成果表 单位： :+; !"#$% < ’/;;%(%-, )",%( %-./(0-1%-, .0$*1% 下河沿 8 青铜峡 734#’)" . #--" ! %!/" # #)$" ( #()" #/$" $ %$%" . ).-" . %/#" # !!%" % 氨氮 !’" ( )(" / (." ( )-" / -)" ) -#" ! /#" # #!%" ) ((" / $%" / 青铜峡 8 石嘴山 734#-!" % %%’" % #(." # #)(" ( #/(" / %.)" ! !$’" !’(" ’ %-)" ’ !%/" $ 氨氮 )’" ( .’" ) )(" ) !$" # -’" / .(" % #’#" ! (/" ( .)" /)" .
流流量* +. ( /。 0 & 1 式右边第一项表示稀释容量， 右边第二项表 示由于区间来水产生的附加输移容量， 右边第三项表 示自净容量。 事实上， 河流的环境容量是一个动态值， 它随水
氧量 345 和 >?. $ >。污染物衰减系数 & 可用实测 量等自然条件而变。通常水量大时，环境容量较大， 资料反推或水团追踪法求取， 即： （B） 反之， 环境容量较小。 & " 0 @A #& $ @A #! 1 ・ ! ) ! + !2 ! 确定控制因子 根据污染源现状评价结果，本区域 34536 和氨 氮是污染最普遍、 最严重的两个因子， 欲使黄河宁夏 段水环境根本好转， 必须严格控制其入河量。但鉴于 和 掌握的资料情况， 确定用 7 日生化需氧量（8457 ） 氨氮作为黄河宁夏段水环境容量计算和污染物总量 控制的首选因子。 !2 . 主要模型参数的确定 在水环境容量和生态环境需水量的计算中， 参数 式中：& 为污染物衰减系数，- ( )C #& 为河段上 断面污染物浓度，+, ( -； #! 为河段下断面污染物浓 度， +, ( -；! 为断面平均流速， + ( /； ! + 为上下断面 的距离， 。 D+ 水质降解系数也可参考条件相近的河流的水质 降解系数。 （ ## ） !2 .2 B 计算河段背景浓度 背景断面污染指标浓度的取值对水环境容量的
（!12& . ） 作者简介： 韩宇平 ， 男， 宁夏彭阳人， 高级工程师， 博士， 从事水文水资源方面的研究。
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黄河水利职业技术学院学报
!##J 年第 . 期
况下， 对污染物排放口不规则地分布于河段的不同断 面的河段而言， 计算水体水流断面的浓度可以由所有 排污口所生的浓度进行叠加得到， 但是考虑到资料获 得的情况及其计算的可行性， 需将排污口在同一河段 的分布概化为沿河均匀分布， 据此推算水环境容量。 单向河流允许纳污量计算公式为： ! " "（ % %#$ % &’#$ # # $ $ ## ） （&）
表& 不同标准控制下断面污染物浓度 3/ 值 ’%()*+, -+$$.)",) (+,(%,)/")*+, 01 +2 3*22%/%,) 1)",3"/3 (+,)/+$1 地面水环境质量标准 HHH 类 HI 类 8457 0 +, ( - 1 B J 氨氮 0 +, ( - 1 &2 # &2 7 !"#$% &
# !$ 华北水利水电学院， 河南 郑州
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北京 %&’’!! ；"$ 中国水利水电科学研究院水资源所，
摘
要： 分析黄河宁夏段近年水质状况， 采用单向河流水环境容量计算模型， 确定了黄河宁夏段相
应的水环境容量。黄河宁夏段水环境容量的确定为实施黄河宁夏段污染物总量控制与管理提供了 决策依据。 关键词： 黄河宁夏段； 水环境容量； 计算 中图分类号： )*"!+$ & 文献标识码： , （"’’/） 文章编号： !’’- . %-/0 ’+ . ’’’! . ’+ 上年提高 %/$ -4 ，黄河水质处于近年来最好水平。 "’’’ 3 "’’% 年以来黄河宁夏段各断面的综合污染指 数变化趋势见图 !。
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引言
水体对污染物质具有一定的稀释、 净化能力。它
能通过一系列的物理、 化学和生物作用， 使污染物的 浓度逐渐降低， 保持自然水域的生态平衡。因此， 从 保护生态环境、 维护生态平衡的角度来说， 对收纳污 染物的河流水体，必须预留一部分生态环境需水量， 以维持水体一定量自净能力的需要。但是， 对于黄河 宁夏段而言， 作者不主张从污染排放现状出发去计算 所谓的河流稀释自净生态需水量， 而应该从污染控制 的角度来计算河流的水环境容量， 这是实行区域污染 浓度控制和总量控制的基础。鉴于此， 本文采用单向 河流水环境容量计算模型对黄河宁夏段的水环境容 量进行计算， 以期为区域水污染控制提供决策依据。
计 算有 很大 影 响。 本 文采 用 河流 进 口断 面 近 几年 实测资料年均值的平均值作为其背 的确定和取值是水环境容量计算中关键的一步，因 （&99! E &999 年） 此， 计算中应注意参数取值的合理性。 （ "） !2 .2 & 设计流量 景浓度。 （ # /） !2 .2 7 控制断面目标浓度 若污染源的排放维持一个正常的量， 为了在较小 对排污控制区分别采用 《 地表水环境质量标准 》HHH 类、HI 类标准作为河段目标浓 的水量条件下， 能够保证河流中水质达到目标值， 通 （F8.G.G $ !##!） （ 常选用一个较小的水量条件 例如 9#: 保证率的流 度进行水环境容量计算， 以便于比较， 进而确定出具 量） 作为计算河流水环境容量的设计条件， 这样计算 出来的环境容量就是设计环境容量。设计流量的确 可按以下原 定 * 应考虑上游水资源开发利用的影响， （;） 则确定： 集中式生活饮用水水源区， 采用 97: 保 （< ） 其他水功能区一般采用近 证率最枯月平均流量； &# 年最枯月平均流量或 9#: 保证率最枯月平均流 （ =） 量； 对有水利工程控制的河流应用最小下泄流量 （ 坝下保证流量或渗透流量 ） 。在实际计算中也可以 根据需要选择具有代表性的水文情势作为计算的设 计流量。 （ !） !2 .2 ! 断面平均流速 对有实测流量流速资料的断面， 可用经验公式计 ! 有操作性的水环境容量。